高三化学一轮专题训练：物质结构元素周期律

高考化学一轮专题训练：物质结构元素周期律一、单选题1．（2022·山东淄博·三模）已知X、Y、Z、W是同一短周期主族元素。单质具有强氧化性，可用于杀菌消毒。四种元素与锂离子组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，结构如图所示(“→”表示配位键)。下列说法正确的是A．原子半径：X>Y>Z>WB．Y的最高价氧化物的水化物为强酸C．单质氧化性：D．阴离子中四种元素的原子均满足8电子稳定结构2．（2022·内蒙古赤峰·模拟预测）已知短周期元素X、Y、Z、W分别位于三个不同周期，且原子序数依次递增，已知Y、Z、W形成的化合物结构如图所示。下列说法正确的是A．W的氧化物可做干燥剂，用于干燥NH3B．原子半径：W>Z>Y>XC．Y与Z形成化合物，阴、阳离子之比分别为1：2和1：1D．X2Y2、WX3均为含18e-的分子3．（2022·上海市南洋模范中学模拟预测）49号铟元素的相关计算式为：113×4.3%+115×95.7%=114.9。说法正确的是A．113是铟元素的质量数 B．某种同位素原子符号为InC．95.7%是铟元素的丰度 D．114.9表示铟元素的近似相对原子质量4．（2022·河南·二模）W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素，Y的一种单质可以作为工业润滑剂，Z的单质中含有共价三键，W是前四周期主族元素中原子半径最大的。下列说法错误的是A．和同主族上一周期的元素相比，W单质的熔沸点更低，密度更小B．最高价氧化物对应的水化物的碱性：W＞X，简单氢化物的热稳定性：Y＞ZC．原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)D．一定条件下，4种元素的单质能和水发生反应的有3种5．（2022·福建省漳平第一中学模拟预测）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2。丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化如图所示。下列说法正确的是A．简单离子半径大小：Z>YB．常温常压下，戊的沸点低于乙C．化合物丙中只含有极性键D．工业上在一定条件下可由丁制备Q6．（2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测）阿散酸是一种饲料添加剂，其结构如图所示。其中As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，下列说法不正确的是A．X的氢化物的沸点高于As的氢化物的沸点B．Y的单质与X的氢化物可以发生置换反应C．工业上可以采用液化法分离X的单质和Y的单质D．XY2中每个原子均满足8电子稳定结构7．（2022·北京市回民学校模拟预测）下列有关化学用语表述正确的是A．还原性：Na<Mg B．Cs原子的中子数为82C．CO2的电子式： D．Al3+的结构示意图：8．（2022·广东·铁一中学三模）一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20。下列有关叙述正确的是A．由Y、Z、W三种元素组成的化合物都属于有机物B．原子半径：W<X<Z<YC．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．还原性：ZW4>W2Y9．（2022·湖北·荆州中学三模）R、X、Y、Z的原子序数依次增大，X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花。这四种元素形成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是A．原子半径：B．Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾C．第一电离能：D．Z的氢化物水溶液的酸性强于同族元素的氢化物水溶液的酸性10．（2022·新疆·博乐市高级中学（华中师大一附中博乐分校）一模）1919年卢瑟福用α粒子(He)轰击某原子核实现了首次人工核转变，核反应为He+X→Y+H。已知：Y元素原子的最外层电子数为其内层电子总数的3倍。下列说法正确的是A．16Y2和17Y2互为同素异形体B．X、Y的非金属性：X>YC．最简单氢化物的沸点：Y<XD．仅由上述主族元素形成的化合物中可能含离子键11．（2022·湖北·荆州中学模拟预测）QX8Y8ZR是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料，结构如下图，其中X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物。下列说法错误的是A．R与Q元素的简单离子半径：R>QB．Z与其他四种元素均可至少形成两种化合物C．Y的氢化物沸点一定比Z的氢化物沸点低D．R的一种含氧酸具有较强的杀菌能力12．（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟预测）2022年我国在科技上不断取得重大成果。下列有关叙述错误的是A．"天问一号"太阳能电池复合材料的主要成分为石墨纤维和二氧化硅B．无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉是促进碳中和的一种方法C．"神舟"十二号载人飞船中所使用的高强度碳纤维属于新型复合材料D．"嫦娥五号"登月采集的月壤样本中含有的3He，与地球上的2He互为同位素13．（2022·重庆市育才中学模拟预测）化合物甲是一种具有强还原性的无机物，其结构式如图所示(图中的“—”可表示单键或双键)，其中W、X、Y、Z为元素周期表中原子序数且核电荷数依次增大的主族元素，W和Z为同主族元素，这四种元素原子的最外层电子数之和为13,下列叙述错误的是A．原子半径：B．非金属性：C．Y、Z两种元素对应的单质均能保存在煤油中D．W、Y、Z与X形成的常见化合物熔点：14．（2022·湖南省新化县第一中学模拟预测）我国自主研制的核电技术成果“华电一号”其主要核燃料铀238得到一个中子后经过2次β衰变成为钚239：U+n→U，U→e+Np，Np→Pu+e。下列有关说法错误的是A．U和U互为同位素 B．Np和Pu化学性质不相同C．U的中子数为145 D．U经过三步化学反应得到Pu15．（2022·陕西·长安一中模拟预测）化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法正确的是A．原子半径：X＞Y＞ZB．Z2X5可以作催化剂及食品防腐剂C．工业上直接电解Y2X3化合物制备单质YD．X、Z两元素的简单氢化物中，Z的还原性较大二、填空题16．（2022·上海·一模）下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题(1)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________，Z原子核外电子能量最高的电子亚层是__________。(2)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高(3)碳酸钠溶液中滴入酚酞，溶液显红色，请用离子方程式解释产生该现象的原因：_________________；在上述红色的溶液中加入少许氯化钙固体，溶液颜色变浅，请用平衡理论解释产生该现象的原因______________________________________________________。(4)硫酸工业生产中接触室内发生的反应方程式为______________________________________；在实际生产中，操作温度选定400—500℃、压强通常采用常压的原因分别是__________________________________________________________________________________________________。17．（2022·吉林·一模）X、Y、Z、W为四种短周期元素，其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，它们在周期表中的相对位置如下图所示：XYZW请回答下列问题：(1)W位于周期表中第__________周期，第________族；(2)X可形成双原子分子，其分子的电子式是___________；Y和氢元素形成的10电子微粒中常见的+1价阳离子为_________(填化学式，下同)；Z和氢元素形成的18电子微粒中常见的-1价阴离子为__________；(3)工业上将干燥的W单质通入熔融的Z单质中可制得化合物Z2W2，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，写出Z2W2与水反应的化学方程式______________________。(4)在一定条件下，由元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡进有三种气态物质共存，已知每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是_____________。18．（2022·陕西渭南·一模）(I)已知X．Y．Z．W为短周期四种常见元素，共中X是原子半径最小的元素，Y原子的最外层电子数是内层电子数二倍，Z能和X形成两种常见的液态化合物，W元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应。试回答下列问题:（1）请写出下列元素的名称:Y____________，W____________．（2）请写出X2Z2的电子式________________．（3）请写出W元素的单质与NaOH溶液反应的离子方程式____________．(II)A是由X、Y、Z和Cu四种元素组成的绿色固体，发生如下图所示转化（反应条件及部分产物已略去)。常温下，D为无色无味气体，B为黑色粉末，75%的F水溶液常做医用消毒剂。请回答下列问题:（4）D跟G反应的化学方程式____________________．（5）E中含有官能团的名称__________。请写出检脸E中官能团的化学方程式_______________。．19．（2022·甘肃嘉峪关·三模）如图是元素周期表的框架，请在表中①～⑩元素中回答问题请用化学语言回答下列问题：（1）在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为______。（2）其中⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为______。（3）⑧与⑩两种元素非金属较强的是______，请用一个离子方程式证明该结论______。（4）①与③的两种单质可以在金属铂做电极时构成一种对环境友好的燃料电池，电解质为⑨的最高价氧化物的水化物，请书写出正极反应式______，电池工作时阴离子定向移动到______极（填正或负）。（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，已知下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所吸收的能量（kJ），则生成1mol甲时释放的能量为______kJ。化学键Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量（kJ）24319315143236629843620．（2022·吉林·一模）有一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。（1）该融雪剂的化学式是_________；Y与氢元素形成的化合物的电子式是_________。（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D原子的电子排布式_____________；D与E能形成一种非极性分子，该分子的立体构型名称为________。（3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是__________。三、元素或物质推断题21．（2022·安徽·一模）X、Y、Z、R、W为五种原子序数依次增大的前四周期元素。X元素的最简单氢化物是天然气的主要成分：Y和Z能形成Z2Y与Z2Y2：两种离子化合物，其中一种为常用的供氧剂；R元素在短周期，其最高正价与最低负价的代数和为4;W元素有多种氧化物，其中一种为红色涂料的主要成分。回答下列问题：（1）X在元素周期表中的位置是_______，W元素的原子结构示意图是________。（2）Z2Y的电子式为_____，Z2Y2中含有的化学键类型为__________。（3）元素Y和R的最简单氢化物的佛点由高到低顺序为______（填化学式）。（4）无机盐W2（RY4）3在T.F菌存在的酸性溶液中可实现天然气的催化除杂，其原理如图所示：①写出过程i中发生反应的离子方程式_________；②过程ii中的氧化剂是____________；③有关上述过程的说法正确的是__________（填序号）。aWRY4是该过程的催化剂b该过程需要不断添加W2（RY4）3溶液c该过程O2间接氧化H2S22．（2022·北京市朝阳区人大附中朝阳分校模拟预测）四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如图所示，其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍。甲乙丙丁请用化学用语回答：(1)丙在元素周期表中的位置是______。(2)丁单质的电子式是______(用化学用语回答，下同)(3)乙的两种常见单质分别是______。(4)甲、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是______。(5)氢元素与甲和丁可以组成一种既有离子键、又有共价键的化合物，其化学式是______。(6)已知丁的非金属性比丙强，原因是______(从原子结构角度解释)。23．（2022·河北·衡水市第十四中学模拟预测）X、Y、Z、M、N是短周期元素，且原子序数依次递增。已知X的最外层电子数是次外层电子数的3倍，X、M同主族，Y在同周期主族元素中原子半径最大。Z和N可以形成ZN2型化合物。回答下列问题：(1)元素N在周期表中的位置_______，它的最高价氧化物的化学式为________。(2)用电子式表示ZN2的形成过程________。(3)Z能在氮气中燃烧，Z在氮气中燃烧的产物与水反应可产生一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出Z在氮气中的燃烧产物与水反应的化学方程式：______________。参考答案：1．D【分析】根据结构信息，单质具有强氧化性，可确定W为O，则X为F，Z为C，Y为B。【详解】A．同周期从左往右原子半径逐渐减小，原子半径大小顺序为BCOF，即YZWX，A错误；B．B的最高价氧化物的水化物为硼酸，是弱酸，B错误；C．单质氧化性：，C错误；D．阴离子中四种元素均满足8电子稳定结构，D正确；故选D。2．D【分析】短周期元素X、Y、Z、W分别位于三个不同周期，且原子序数依次递增，所以X为氢，根据化合物价键结构可判断，Y为氧，Z为钠，W为磷。【详解】A．W的氧化物为五氧化二磷，可做干燥剂，用于干燥酸性气体，不能干燥氨气，A项错误；B．原子半径：Na>P>O>H，B项错误；C．Y与Z的形成的化合物为氧化钠和过氧化钠，阴、阳离子之比都为1：2，C项错误；D．X2Y2、WX3分别为H2O2、PH3，分子中均含有18e-，D项正确；故选D。3．D【分析】49号铟元素近似相对原子质量为：113×4.3%+115×95.7%=114.9，是同位素所占丰度和原子的质量数计算得到的平均值，说明铟元素存在两种同位素，质量数分别为113、115，质子数=核电荷数=核外电子数=49，质量数=质子数+中子数，主族元素最外层电子数=主族族序数，原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，以此解答该题。【详解】A．铟元素存在两种同位素，113是铟元素一种同位素的质量数，故A错误；B．质子数应位于左下角，符号为In，故B错误；C．95.7%是的丰度，故C错误；D．49号铟元素近似相对原子质量为：113×43%+115×95.7%=114.9，故D正确；故选D。4．B【分析】W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素，则X是Fe元素；Y的一种单质可以作为工业润滑剂，则Y是C元素；Z的单质中含有共价三键，则Z是N元素；W是前四周期主族元素中原子半径最大的，则W是K元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。【详解】根据上述分析可知：W是K，X是Fe，Y是C，Z是N元素。A．W是K，属于碱金属元素，对于碱金属元素，由于从上到下原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，因此物质的熔沸点逐渐降低，碱金属的密度呈增大趋势，但K的密度反常，比Na的小，比Li的大，A正确；B．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。W是K，X是Fe，元素的金属性：K＞Fe，所以最高价氧化物对应的水化物的碱性：W(KOH)＞X[Fe(OH)3]。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素Y是C，Z是N，元素的非金属性：C＜N，所以简单氢化物的稳定性：Y(CH4)＜Z(NH3)，B错误；C．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，K、Fe原子核外有4个电子层，C、N原子核外有2个电子层，所以原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)，C正确；D．W是K，X是Fe，Y是C，Z是N，K与H2O在常温下剧烈反应产生KOH、H2；炽热的Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4、H2；C与H2O在高温下反应产生CO、H2，而N2不能与H2O发生反应，故一定条件下，4种元素的单质能和水发生反应的有3种，D正确；故合理选项是B。5．D【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则乙为NH3；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，分子中两种原子个数比为1：2，则丙为N2H4；M、N元素的单质反应生成NH3，则M为H、N为N元素；丁是常见的两性氧化物，则丁为Al2O3；己加热生成Al2O3，则己为Al(OH)3；Q与P反应生成丁Al2O3，则Q、P为Al和O2，若Q为O2，则甲为NO，NO与戊不会生成氢氧化铝和氨气，则Q为Al，甲为AlN，戊为H2O。【详解】根据分析可知：W为H，X为N，Y为O，Z为Al；甲为AlN，乙为NH3，丙为N2H4，丁为Al2O3，戊为H2O，己为Al(OH)3。A．X为N，Y为O，Z为Al，电子层数相同的原子序数越大离子半径越小，则离子半径Al3+＜O2-＜N3-，故A错误；B．戊为H2O，乙为NH3，水在常温下为液态，氨气为气体，则水的沸点较高，故B错误；C．丙为N2H4，含有N-H极性键和N-N非极性键，故C错误；D．丁为Al2O3，Q为Al，工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，故D正确；答案选D。6．D【详解】X、Y、Z均属于短周期主族元素，且X、Y、Z对应的单质在常温常压下均为气体，Z的原子半径在元素周期表中最小，Z为氢元素，X为氮元素，Y为氧元素。A．氨气分子间存在氢键，故氨气的沸点高于砷化氢，A正确；B．氨气和氧气反应能生成氮气和水，B正确；C．工业上用液化法分离氮气和氧气，C正确；D．二氧化氮中的氮原子不满足8电子结构，D错误；故选D。7．B【详解】A．核电荷数：Na＜Mg，原子半径Na＞Mg，原子核对最外层电子的引力：Na＜Mg，失电子能力：Na＞Mg，则还原性Na＞Mg，A项错误；B．的质子数为55、质量数为137，中子数为137-55=82，B项正确；C．CO2的电子式为，C项错误；D．Al3+的核电荷数为13，核外电子数为10，Al3+的结构示意图为，D项错误；答案选B。8．D【分析】由阴离子结构图可知，带一个单位负电荷的阴离子中X、Z形成四个共价键，Y形成两个共价键，W形成一个共价键，由W、X、Y、Z原子序数之和为20可知，四种元素位于前二周期，W为H元素、X为B元素、Y为O元素、Z为C元素。【详解】A．由氧、碳、氢三种元素组成的碳酸属于无机物，不是有机物，故A错误；B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氧的原子半径依次减小，故B错误；C．硼元素的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为一元弱酸，故C错误；D．元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，碳元素的非金属性弱于氧元素，所以甲烷的还原性强于水，故D正确；故选D。9．B【分析】X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Z为F元素，X的原子序数小于F，位于元素周期表金属与非金属分界线处，则X为B元素，Y与R形成带一个单位正电荷的离子，且Y能形成4个键，则Y为N元素，R为H元素。【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径：H<F<N<B，即R<Z<Y<X，选项A错误；B．Y为氮元素，氮氧化物会造成酸雨、光化学烟雾，选项B正确；C．X为B元素，Y为N元素，Z为F元素，第一电离能F>N>B，选项C错误；D．Z的氢化物水溶液为氢氟酸，氢氟酸为弱酸，与其同族的Cl元素形成的HClO4为强酸，酸性强于氢氟酸，选项D错误；答案选B。10．D【分析】Y元素原子的最外层电子数为其内层电子总数的3倍，故Y为O元素，根据质子守恒，Z=7，X为N元素。【详解】A．16Y2和17Y2是同种单质，而同素异形体是同种元素形成的不同单质，A错误；B．非金属性O>N，B错误；C．N和O形成的最简单氢化物为NH3和H2O，相同物质的量情况下水中形成的氢键个数多，沸点H2O高于NH3，C错误；D．上述元素有H、N、O，可形成NH4NO3，是离子化合物，含离子键，D正确；故选D。11．C【分析】分析结构图，Y元素形成4条共价键，Y为碳元素，原子序数最小的X为氢元素，根据Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物及原子序数大小关系可知Z为氧元素，Q为钠元素，R形成1条共价键，R为氯元素，据此可解答。【详解】A．核外电子层数不同的离子，电子层数越多，半径越大，则Na＋比Cl-的离子半径小，A选项正确；B．O可与H、C、Na、C1至少形成两种化合物，如H2O和H2O2，CO和CO2，Na2O和Na2O2，ClO2和Cl2O7，B选项正确；C．碳原子数很多的烃可能沸点高于水，C选项错误；D．HClO具有强氧化性，具有较强的杀菌作用，D选项正确；答案选C。12．A【详解】A．太阳能电池复合材料的主要成分为石墨纤维和单晶硅，二氧化硅为非金属氧化物，不能导电，选项A错误；B．由CO2合成淀粉可降低大气中的CO2的含量，对促进碳中和具有积极的意义，选项B正确；C．碳纤维是一种含碳量达90%以上的高强度纤维，是一种新型复合材料，选项C正确；D．质子数相同、中子数不同的同种元素互称同位素，3He与2He质子数相同、中子数不同，互为同位素，选项D正确；答案选A。13．C【分析】由结构图可知，Z形成一阳离子，为IA族元素。W和Z为同主族元素，且W的核电荷数最小，形成单键，则W为H元素；这四种元素原子的最外层电子数之和为13，则X、Y元素原子最外层电子数之和为13-1-1=11，图中的“—”可表示单键或双键，则X形成单键或双键，则X最外层电子水为7或6，且Y原子最外层电子数为4或5，故X为第二周期、Y为第三周期元素；Z为第四周期IA族K元素，结合化合物甲的结构图，可知甲的化学式，故四种元素依次为：H、O、P、K；据此分析可得：【详解】A．四种元素原子半径：K＞P＞O＞H，故A正确；B．非金属性：O＞P＞H，故B正确；C．Y、Z分别为P、K，磷单质由白磷和红磷，白磷保存在水中；红磷放在广口瓶中（原理火种、人员，；储存于阴凉、通风的库存）。故C错；D．W、Y、Z与X形成化合物依次为离子化合物、分子化合物、分子化合物（或）。离子化合物熔点最高，分子化合物常温下为固体，分子化合物（或）常温下为液体，熔点最低，则W、Y、Z与X形成的常见化合物熔点：，故D正确；答案选C。14．D【详解】A．和是U元素的不同核素，互为同位素，A选项正确；B．和最外层电子数不同，化学性质不同，B选项正确；C．的中子数，C选项正确；D．原子是化学变化的最小微粒，核内发生变化的不属于化学反应，D选项错误；答案选D。15．D【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，则W为H；Z处于第三周期，化合物M的结构中Y可以形成+3价阳离子，故Y为A1；W与Z的质子数之和是X的2倍，则Z的质子数为奇数，其原子序数大于Al，只能为15(或17)，对应的X质子数只能为8(或9)，而化合物M结构中X可以形成2个共价键，故X为O元素，则Z为P元素，然后根据物质的性质分析解答。【详解】由分析可知：W为H，X为O，Y为Al，Z为P元素。A．同一周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族元素，原子核外电子层数越多，原子半径增大，故原子半径：Y(Al)＞Z(P)＞X(O)，A错误；B．X为O，Z为P，二者形成的化合物P2O5具有吸水性，可用来作干燥剂；V2O5-P2O5系催化剂可以作为正丁烷氧化的催化剂等，但不具有抗腐蚀能力，因此不能作食品防腐剂，B错误；C．X为O，Y为Al，二者形成的化合物Al2O3是离子化合物，在工业上冶炼铝时，常加入冰晶石作助溶剂，通过电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，C错误；B．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强，还原性就越弱。元素的非金属性：X(O)＞Z(P)，故氢化物的还原性：PH3＞H2O，D正确；故合理选项是D。16．

Si

3p

ac

CO32–+H2OHCO3–+OH–

Ca2++

CO32–→CaCO3↓，导致溶液中碳酸根离子浓度减少，水解平衡向逆反应方向移动，氢氧根离子浓度减少，碱性减弱

2SO2+O22SO3

催化剂在400～500℃时，活性最大，在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗。【详解】本题考查元素周期表和元素周期律的应用，碳和X属于同一主族，则X为Si，Y和硫属于同一主族，则Y为O，根据元素周期表的结构，即Z为Cl，（1）依据电子层数越多半径越大，电子层数相等时，半径随着原子序数的增大而降低，因此原子半径最大的元素是Si，Cl的电子排布式为1s22s22p63s23p5，离核越远能量越高，以及np>ns，即能量最高的电子亚层是3p；（2）a、发生O2＋2H2S=2H2O＋2S↓，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此推出O的非金属性强于S，故a正确；b、非金属性的强弱，不能从得到电子多少进行判断，故b错误；c、非金属性越强，其氢化物越稳定，因此H2O比H2S稳定，即O比S的非金属性强，故c正确；（3）滴入酚酞，溶液变红，说明溶液显碱性，CO32－发生水解，即CO32－＋H2OHCO3－＋OH－；加入CaCl2，Ca2＋与CO32－生成CaCO3沉淀，促使平衡向逆反应方向移动，c(OH－)降低，碱性减弱，颜色变浅；（4）接触室中是SO2与O2转化成SO3，因此反应方程式为：2SO2+O22SO3；讲究成本问题，催化剂在400～500℃时，催化效率最大，在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗。【点睛】本题易错点在问题（2）中的b项得失电子数目多少，不能判断金属性强弱还是非金属性强弱。17．

三

VIIA

H3O+

HS-

2S2Cl2+2H2O＝3S↓+SO2↑+4HCl

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H＝-190.0kJ•mol-1【详解】由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数为6，故Y为O元素，可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl；(1)W为Cl元素，处于周期表中第三周期第ⅦA族；故答案为：三；ⅦA；(2)X为N元素，形成的双原子分子为N2，其电子式是；Y为O元素，和氢元素形成的10电子微粒中常见的+1价阳离子为H3O+；Z为S元素，和氢元素形成的18电子微粒中常见的-1价阴离子为HS-；故答案为：；H3O+；HS-；(3)化合物S2Cl2可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO2，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，故S元素化合价降低，转移0.3mol电子生成二氧化硫为0.1mol，故有0.3molS原子发生还原反应，根据电子转移守恒可知S元素在还原产物中的化合价为0，故生成S，同时生成HCl，该反应的化学方程式为：2S2Cl2+2H2O═3S↓+SO2↑+4HCl；故答案为：2S2Cl2+2H2O＝3S↓+SO2↑+4HCl；(4)在一定条件下，元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡时有三种气态物质，反应方程式为：2SO2+O2⇌2SO3，反应时每转移4mol电子放热190.0kJ，则参加反应二氧化硫为=2mol，该反应的热化学方程式是：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H＝-190.0kJ•mol-1。故答案为：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H＝-190.0kJ•mol-1；18．（1）碳、铝（2）（3）2Al+2OH—+2H2O＝2AlO2—+3H2↑（4）2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2（5）醛基CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2OCH3CHO+2Ag(NH3)OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O【详解】试题分析：(I)X是原子半径最小的元素，则X是H，Y原子的最外层电子数是内层电子数二倍，Y是C，Z能和X形成两种常见的液态化合物，Z是O，W元素的单质既能与盐酸反应，W是Al。（1）Y、W的名称为碳、铝。（2）H2O2的电子式为（3）Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH—+2H2O＝2AlO2—+3H2↑。II、A是由X、Y、Z和Cu四种元素组成的绿色固体则为Cu2(OH)2CO3，B为CuO，D为CO2，75%的F水溶液常做医用消毒剂，F是CH3CH2OH。（4）CO2跟G反应能生成O2，故G是过氧化钠，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2。（5）CH3CH2OH与CuO反应生成CH3CHO，官能团为醛基，检验醛基通常用新制的Cu(OH)2或银氨溶液，反应化学方程式为：CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2OCH3CHO+2Ag(NH3)OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O考点：元素周期表、铝的性质、醛的性质。19．（1）F->Na+>Mg2+；（2）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）Cl>BrCl2+2Br-=2Cl-+Br2；（4）O2+4e-+2H2O=4OH－，负极；（5）92.5kJ。【详解】试题分析：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br。（1）F-、Na+、Mg2+离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径由大到小的顺序是F-＞Na+＞Mg2+；（2）⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，二者反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）同主族自上而下元素非金属性减弱，故非金属性Cl＞Br，可通过反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可以证明元素Cl元素非金属更强；（4）①形成H2，③形成的O2在KOH溶液中可形成原电池。O2在正极获得电子，发生还原反应，，在碱性条件下生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，电解质溶液中阴离子正电荷较多的负极移动；（5）元素①与⑧的两种单质分别是H2、Cl2，二者在一定条件下可反应生成一种化合物甲HCl，发生反应的方程式是：H2+Cl2=2HCl，生成1molHCl时释放的能量=432kJ-436kJ×0.5-243kJ×0.5=92.5kJ。考点：考查元素周期表与元素周期律综合应用、离子方程式的书写、原电池反应原理及盖斯定律的应用的知识。20．

CaCl2

1s22s22p63s23p4

直线型

Si3N4【详解】（1）1molXY2含有54mol电子，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，所以每个离子都有18个电子，所以X为Ca，Y为Cl，XY2为CaCl2。所以该融雪剂的化学式是CaCl2；Cl与氢元素形成的化合物为HCl，电子式是。（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则D和E可为碳和硫。D与Cl相邻，所以D为硫，E为碳。硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；硫与碳形成的非极性分子为CS2，该分子的立体构型和CO2相同，为直线型。（3）元素W与Cl同周期，在第3周期，其单质是原子晶体，所以W是Si；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键，所以Z为N；Si与N形成的新型无机非金属材料为Si3N4。21．

第二周期第ⅣA族

（非极性）共价键、离子键

H2O＞H2S

2Fe3++H2S

2Fe2++S↓+2H+

O2