2020届高考化学一轮复习元素周期表和元素周期律的应用作业
课练14 元素周期表和元素周期律的应用
小题狂练⑭
1．元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分，对比中学常见元素周期表，分析其元素的填充规律，判断下列说法正确的是( )
A．①与④形成的简单化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构
B．最高价氧化物的水化物的酸性：④>⑥、⑧>⑦
C．①与④、⑥、⑦、⑧形成的简单化合物稳定性依次增强
D．①④⑤⑥四种元素形成的化合物只能为共价化合物
答案：B
解析：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为C、④为N、⑤为O、⑥为P、⑦为S、⑧为Cl。H只能形成2电子稳定结构，A项错误；酸性：HNO3>H3PO4，HClO4>H2SO4，B项正确；非金属性P
H2CO3
B．熔沸点：HF>HCl
C．碱性：NaOH>Al(OH)3
D．热稳定性：Na2CO3>CaCO3
答案：C
解析：不是最高价含氧酸，不能用元素周期律解释，A错误；HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，HF熔沸点高于HCl不能用元素周期律解释，B错误；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以用元素周期律解释，C正确；碳酸盐的热稳定性与元素周期律没有关系，D错误。
3．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
答案：B
解析：由题意可推断出a的核外电子总数为8，a为O，则d为S，c为Al，故b为Na或Mg。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。
4．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
答案：C
解析：非金属性：O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，A项正确；H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物，与Na、Mg等金属元素形成离子化合物，B项正确；题图所示实验可证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C项错误；第118号元素在元素周期表中位于第七周期0族，D项正确。
5．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知它们的最外层电子数之和为21，下列说法一定正确的是( )
X
Y
Z
W
A．X、Y、Z、W中至少有一种是金属元素
B．元素的最高价氧化物的水化物酸性：W>Z>Y
C．简单氢化物的沸点：W>Z>Y
D．一定条件下，W的单质可以置换出Z的单质
答案：D
解析：若该四种元素都在第二周期，则X、Y、Z、W分别为B、N、O、F，若该四种元素都在第三周期，则分别为Al、P、S、Cl。第二周期的B、N、O、F都是非金属元素，A项错误；W若为F，F没有最高价氧化物的水化物，B项错误；若为第二周期元素，则Z为O，H2O的沸点最高，C项错误；根据2F2＋2H2O===4HF＋O2或Cl2＋H2S===2HCl＋S可知，D项正确。
6．如图为元素周期表中短周期元素的一部分，下列说法正确的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
A．①～⑥不可能出现金属元素
B．气态氢化物的热稳定性：⑤>③
C．六种元素中，③的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定最强
D．六种元素，相互结合形成的二元化合物一定都是共价化合物
答案：D
解析：④可能是Al，故A错误；同周期元素从左到右、同主族元素从下到上非金属性逐渐增强，气态氢化物的热稳定性也逐渐增强，因此气态氢化物的热稳定性：⑤<③，故B错误；③有可能是氧或氟元素，没有最高价氧化物对应的水化物，故C错误。
7．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知它们的最外层电子数之和为21，下列说法错误的是( )
W
X
Y
Z
A．原子半径由大到小的顺序：X、Y、Z、W
B．元素最高正价由低到高的顺序：X、Y、Z、W
C．简单氢化物的热稳定性由弱到强的顺序：Y、Z、W
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序：X、Y、Z
答案：B
解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，由位置关系可知，W处于第二周期，X、Y、Z处于第三周期，设X原子最外层电子数为a，则Y、Z、W最外层电子数依次为a＋2、a＋3、a＋4，四种元素的原子最外层电子数之和为21，则：a＋a＋2＋a＋3＋a＋4＝21，解得a＝3，故X为Al、Y为P、Z为S、W为F。同周期元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，故原子半径：X>Y>Z>W，A正确；F元素没有正价，B错误；同周期元素自左而右非金属性增强，同主族元素自上而下非金属性减弱，故非金属性YW>Z>Y>X
B．气态氢化物的稳定性：XZ>W>R>X，A错误；非金属性：O>S，非金属性越强氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，B错误；X和Y形成的化合物有Na2O、Na2O2、Na2O2中含有离子键和非极性共价键，C正确；常温下，铝在浓硫酸中发生钝化现象，不能溶解，D错误。
9．[2018·全国卷Ⅱ]W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是( )
A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D．W的氧化物对应的水化物均为强酸
答案：A
解析：O能与N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。
10．下表给出了X、Y、Z、W四种短周期主族元素的部分信息。请根据这些信息判断，下列说法正确的是( )
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.102
0.16
0.074
0.071
最高正价或最低负价
＋6
＋2
－2
－1
A.HW是热稳定性最强的氢化物
B．Z的最高正价为＋6
C．原子序数：X>Y>Z>W
D．纯净的X单质与纯净的Z单质反应生成XZ3
答案：A
解析：由题给数据分析可知，X为S，Y为Mg，Z为O，W为F。F的非金属性最强，则HW是热稳定性最强的氢化物，A正确；Z为O，无＋6价，B错误；由元素在周期表中的位置可知，原子序数：X>Y>W>Z，C错误；纯净的S与纯净的O2反应生成SO2，D错误。
11．[2019·贵阳监测]短周期元素T、Q、R、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。它们最高价氧化物对应的水化物依次为甲、乙、丙、丁。下列叙述正确的是( )
A．W的氧化物在空气中与其他物质作用可形成光化学烟雾
B．含有T元素的盐溶液一定显酸性
C．简单离子的半径大小：W>R>T
D．甲、乙、丙、丁受热均易分解
答案：C
解析：由题意先推出T为Al，则Q为C，R为N，W为S。W的氧化物为SO2、SO3，在空气中与其他物质作用形成酸雨，A项错误；含有铝元素的盐溶液不一定显酸性，如NaAlO2溶液显碱性，B项错误；简单离子半径：r(S2－)>r(N3－)>r(Al3＋)，C项正确；C、N、Al的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、HNO3、Al(OH)3，它们受热易分解，但S的最高价氧化物对应的水化物H2SO4受热不易分解，D项错误。
12．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y原子次外层电子数与其他各层电子总数相等，W和X的原子序数之和等于Z的原子序数。下列说法错误的是( )
A．W与O形成的阴离子只有WO
B．WY2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
C．四种元素均能与氢元素形成二元化合物
D．在一定条件下W的单质能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应
答案：A
解析：
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则W是C或S；Y原子次外层电子数与其他各层电子总数相等，且原子序数大于W，所以Y是S，因此W是C，Z是Cl；W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，则X是Na。C与O也可形成阴离子，如草酸根离子，C2O，A项错误；CS2分子中每个原子的最外层均为8电子结构，B项正确；氢元素与C、Na、S、Cl分别可以形成CH4、NaH、H2S和HCl等二元化合物，C项正确；加热时炭能与浓硫酸反应，D项正确。
13.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，最外层电子数之和为16，在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中，相应分子内各原子最外层都达到2e－或8e－稳定结构。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z、W的原子半径的大小关系为：W>Y>Z>X
B．在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中，分子所含的共用电子对数相等
C．与元素Y、Z相比，元素W形成的简单氢化物最稳定
D．X、Y、Z、W四种元素可形成化学式为YX8Z2W3的化合物，化合物为共价化合物
答案：C
解析：根据题给信息推断：X是H；Y是C；Z是N；W是O；它们形成的化合物分别是：C2H2、N2H4、H2O2。同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小，不同周期的元素，元素的原子核外电子层数越多，原子半径就越大，X、Y、Z、W的原子半径的大小关系为Y>Z>W>X，A错误；在化合物C2H2中共用5个电子对，在N2H4中共用5个电子对，H2O2中共用3个电子对，分子所含的共用电子对数不相等，B错误；与元素C、N相比，元素O形成的简单氢化物最稳定，C正确；X、Y、Z、W四种元素可形成化学式为CH8N2O3的物质，其可能为(NH4)2CO3，为离子化合物，D错误。
14．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大，B和D同主族；X、Y、N分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物，Z是由以上三种元素组成的化合物；若X与Y摩尔质量相同，Y为淡黄色固体，上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略)，则下列说法一定正确的是( )
A．相对分子质量M>N，稳定性M>N
B．N为CO2
C．B、C、D三种元素形成的化合物的水溶液可能显碱性
D．图中有两个氧化还原反应
答案：C
解析：由题意，Na2O2与Na2S摩尔质量相同，Na2O2为淡黄色固体，故X为Na2S，Y为Na2O2，M为H2S，N为H2O，Z为NaOH，则A、B、C、D分别为H、O、Na、S。相对分子质量H2S>H2O，非金属性O>S，稳定性H2O>H2S，A项错误；N为H2O，B项错误；B、C、D三种元素形成的化合物为Na2SO3或Na2SO4等，Na2SO3水溶液显碱性，C项正确；反应中只有Na2O2与H2O的反应是氧化还原反应，D项错误。
15．短周期元素a、b、c、d原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的某种单质是空气的主要成分，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族。下列说法错误的是( )
A．a、b、d均可以与c形成两种或多种二元化合物
B．d、b、c的离子半径依次减小
C．a与b、c、d三种元素形成的简单化合物的稳定性：dN3－>O2－，B项正确；非金属性O>N>S，最简单气态氢化物的稳定性H2SY>Z
B．气态氢化物的热稳定性：Y>X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z
D．由R、X、Y、M四种元素只组成一种盐
答案：D
解析：短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们占据三个周期，则R为H元素；Y和M位于同主族，Y原子的最外层电子数是电子层数的3倍，Y应该位于第二周期，则Y为O元素、M为S元素；根据图像，生成的沉淀为氢氧化铝，铵根离子与氢氧根离子反应时沉淀质量不变，则Q中一定含有铝离子和铵根离子，化合物Q应该为NH4Al(SO4)2，结合原子序数大小可知X为N元素、Z为Al元素。M、Y、Z分别为S、O、Al，硫离子含有3个电子层，半径最大，氧离子和铝离子都含有2个电子层，氧元素的核电荷数较小，离子半径较大，则简单离子半径：M>Y>Z，A正确；X、Y分别为N、O元素，非金属性：NX，B正确；M为S元素，Z为Al元素，二者的最高价氧化物对应水化物分别为硫酸、氢氧化铝，硫酸为强酸，氢氧化铝为两性氢氧化物，则最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z，C正确；R、X、Y、M分别为H、N、O、S元素，四种元素可以形成硫酸铵、亚硫酸铵等多种盐，D错误。
17．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，分属于连续的四个主族，电子层数之和为10，四种原子中X原子的半径最大。下列说法正确的是( )
A．四种元素中只有一种元素的单质可以与NaOH溶液反应
B．W所在主族的元素的原子次外层电子数不可能为18
C．X、Y、Z的最高价氧化物都可以与酸反应，都是碱性氧化物
D．工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
答案：B
解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，分属于连续的四个主族，电子层数之和为10，四种原
子中X原子的半径最大，若W位于第一周期，则X、Y、Z位于第三周期，且X原子半径最大，符合题意的元素为氢、镁、铝、硅。若W是第二周期元素，则X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，则X不是半径最大的元素，不符合题意。铝、硅都可以与NaOH溶液反应，A项错误；W为氢元素，其所在的第一主族元素的原子次外层都为8电子，不可能是18电子，B项正确；X、Y、Z的最高价氧化物分别为氧化镁、氧化铝和二氧化硅，虽然二氧化硅可以与HF反应，但不是碱性氧化物，C项错误；工业上用电解熔融氯化镁的方法制镁，电解熔融氧化铝获得铝，D项错误。
18．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，Z元素的核电荷数等于X与Y元素核电荷数之和。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
T
A.氢化物稳定性Y比W强，是因为Y的氢化物中存在氢键
B．WY2不可能与Y的某种氢化物反应生成强酸
C．一定条件下，X单质能与ZY2反应生成Z单质，说明X的非金属性比Z强
D．可以推测T元素的单质具有半导体特性，钠能与T形成化合物Na2T2
答案：D
解析：设X的原子序数为a，则Z的原子序数为a＋8，Y的原子序数为a＋2，又Z元素的核电荷数等于X与Y元素核电荷数之和，则a＋8＝a＋a＋2，a＝6；所以X为碳元素、Y为氧元素、Z为硅元素、W为硫元素、T为硒元素。氢化物的稳定性与氢键无关，A错误；二氧化硫与H2O2反应生成硫酸，B错误；一定条件下，碳单质能与二氧化硅反应生成硅单质，碳表现还原性，不能说明碳的非金属性比硅强，C错误；硒元素在金属与非金属的分界线附近，可以推测硒元素的单质具有半导体特性，硒与氧元素同族，钠能与硒形成化合物Na2Se2，D正确。
课时测评⑭
1．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“”代表一种元素，其中O点(最中心的点)代表起点元素。下列说法正确的是( )
A．物质YO与水反应生成弱碱
B．图中离O点越远的元素，其原子半径一定越大
C．X、W可形成五种化合物
D．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素
答案：D
解析：由图可知，O点代表氢元素，W点代表氮元素，X点代表氧元素，Y点代表钠元素，Z点代表磷元素。根据元素的种类可知，虚线相连的元素处于同一主族。物质YO为NaH，NaH与水反应生成NaOH，NaOH为强碱，A项错误；图中离O点越远的元素原子序数越大，若元素位于同一周期，随着原子序数的增大，原子半径不断减小，B项错误；N、O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种氧化物，C项错误；由于As元素与N、P处于同一主族，性质具有相似性，因此As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素，D项正确。
2．[2019·衡阳市高三联考]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X处于不同周期，X原子的最外层电子数比Y多一个但比Z少一个。下列说法正确的是( )
A．原子半径的大小为Z>Y>X>W
B．若X的单质为常见的非金属导体，则Y的简单离子能破坏水的电离平衡
C．元素的非金属性：Y>Z
D．若Y、Z的核电荷数之和为X的4倍，则X、Z的气态氢化物的沸点：前者低于后者
答案：B
解析：X原子的最外层电子数比Y多一个但比Z少一个，且Y、Z的原子序数大于X，则X、Y、Z在周期表中的位置是
X
Y
Z
，W、X处于不同周期，W是H元素；原子半径的大小为Y>Z>X>W，A错误；若X的单质为常见的非金属导体，则X是C元素，Y是Al元素，铝离子能破坏水的电离平衡，B正确；元素的非金属性：Y7
B．W单质在氧气中燃烧后的产物中阴阳离子个数之比为1：2
C．由R和Y所形成的化合物中存在离子键，属于离子化合物
D．R、W、X的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
答案：C
解析：由题意知，Q为N元素；R为Al元素；W为Na元素；X为S元素；Y为Cl元素。氨气分子中N元素处于最低价，具有还原性，其水溶液呈碱性，A正确；钠在氧气中燃烧后的产物为过氧化钠，阴阳离子个数之比为1：2，B正确；R和Y所形成的化合物为AlCl3，属于共价化合物，含有共价键，C错误；硫酸为强酸，氢氧化钠为强碱，氢氧化铝为两性氢氧化物，三者两两之间能发生反应，D正确。
4．[2019·浙江省名校协作体高三考试]X、Y、Z、M、W、
N六种元素的原子序数依次增大，其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的一种核素无中子，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示，N是生活中用量最多的金属元素。下列说法不正确的是( )
Y
Z
M
W
A．原子半径：W>Y>Z>M>X
B．N的一种氧化物可用作油漆和涂料
C．热稳定性：XM>X2Z
D．X2Z、WM4分子中各原子最外层均为8电子稳定结构
答案：D
解析：X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大，其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，N是生活中用量最多的金属元素，N是Fe。X元素的一种核素无中子，X是H。W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，根据Y、Z、M、W在周期表中的相对位置可知W是Si，M是F，Z是O，Y是N。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：W>Y>Z>M>X，A正确；N的一种氧化物三氧化二铁可用作油漆和涂料，B正确；氟元素非金属性强于氧元素，则热稳定性：HF>H2O，C正确；水中氢原子不满足8电子稳定结构，D错误。
5．[2018·全国卷Ⅰ]主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
答案：B
解析：根据W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃可知，生成物是HF，则W、Z中有一种元素为F；若Z为F元素，W与Y同主族，且原子序数均小于Z，则只能为第ⅠA族元素，W为H、Y为Li，则X只能为He元素，He元素不是主族元素，不符合题意，所以W为F元素；W与Y同主族，则Y为Cl元素，Z只能为K或Ca元素，W、X、Z的最外层电子数之和为10，W的最外层电子数为7，若Z为K元素，则X为Mg元素，若Z为Ca元素，则X为Na元素。由以上分析可知，W、X、Y、Z对应的元素分别为F、Mg(或Na)、Cl、K(或Ca)。X的单质是金属钠或镁，常温常压下为固体，A错误；Z是Ca(或K)，其氢化物为CaH2(或KH)，属于离子化合物，B正确；Y和Z形成的化合物是CaCl2(或KCl)，为强酸强碱盐，水溶液呈中性，C错误；氟与氯虽然同为第Ⅶ
A族元素，但氟没有正化合价，氯的最高化合价等于其最外层电子数，为＋7价，D错误。
6．[2019·山西康杰中学月考]如图是常温下部分短周期元素的最高价氧化物对应水化物的等物质的量浓度稀溶液的pH与原子序数的关系图，其中H的氧化物是两性氧化物。下列说法正确的是( )
A．元素B对应的氢化物比J对应的氢化物熔、沸点更高，原因是B的氢化物中的键能比J中的大
B．根据图像分析可知，K、L两种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性，前者较强
C．晶体IC2熔化时断裂的化学键和晶体KC2与水反应时断裂的化学键类型相同
D．元素K、H、G分别形成的简单离子的半径逐渐减小
答案：C
解析：图中所列元素均为短周期元素，F、G、H的最高价氧化物对应的水化物呈碱性，A、B、I、J、K、L的最高价氧化物对应的水化物呈酸性，其中H的氧化物是两性氧化物，则H为Al，由溶液的pH及原子序数关系，可推知A为碳、B为氮、C为氧、D为氟、E为Ne、F为Na、G为Mg、I为Si、J为磷、K为硫、L为Cl。由于NH3分子之间存在氢键，熔、沸点高于PH3，与键能无关，A错误；常温下相同浓度时，硫酸溶液的pH较小(氢离子浓度较大)，但根据电离的难易程度和元素非金属性的强弱比较，高氯酸的酸性强于硫酸，B错误；晶体SiO2属于原子晶体，熔化时断裂共价键，SO2属于共价化合物，与水反应时断裂共价键，C正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层结构不同的离子，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：S2－>Mg2＋>Al3＋，D错误。
7．[2019·江西百所名校联考]短周期主族元素V、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。由这五种元素组成的九种物质中，n、r、u是气体单质，其余均为化合物；n是黄绿色气体，m是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，p是无色液体，q是淡黄色固体。它们的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．实验室制取m和u时，气体发生装置可以相同
B．原子半径：W>X>Y
C．反应①、②均为置换反应
D．n与t溶液反应时，t作还原剂
答案：A
解析：n、r、u是气体单质，其余均为化合物，n是黄绿色气体，应为氯气；m是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，应为NH3；p是无色液体，应为水；q是淡黄色固体，应为Na2O2；则Na2O2与水反应生成的气体u为氧气，t为NaOH；氯气和氨气反应生成的r为氮气，s为氯化铵；氯化铵和氢氧化钠混合加热生成氨气、水和氯化钠，其中v为NaCl。实验室制取NH3可用氯化铵和消石灰混合加热，制O2可用氯酸钾和二氧化锰混合加热，均可利用固固加热型发生装置，A正确；由分析可知短周期主族元素V、W、X、Y、Z依次为H、N、O、Na、Cl，其中钠的原子半径在短周期主族元素中最大，而同周期元素核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Na>N>O，B错误；反应②Na2O2与水反应生成氧气和NaOH的反应不是置换反应，C错误；Cl2溶于NaOH溶液生成NaCl、NaClO和水，Cl2既作还原剂，又作氧化剂，D错误。
8．[2019·山东德州模拟]A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A与E同主族，D与F同主族，且A与D能形成两种液态化合物；B的某种单质是自然界中硬度最大的物质，C与D形成的化合物是大气常见污染物之一。请回答下列问题：
(1)F在元素周期表中的位置是______________，D、E、F三种元素简单离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。
(2)元素E、F可形成多原子化合物E2Ex(x≥2)。该化合物中所含的化学键类型是________。
(3)元素B、C的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是______________(填化学式)。
(4)实验室可利用________(填试剂名称)清洗附着于试管内壁的F单质。
(5)写出B、E的氧化物反应生成D单质的化学方程式：__________________________________________。
(6)处理含BC－废水的方法之一是在微生物的作用下，BC－被D的单质氧化成ABD，同时生成C的简单氢化物，该反应的离子方程式为________________。
答案：(1)第三周期第ⅥA族 S2－>O2－>Na＋ (2)离子键和(非极性)共价键 (3)HNO3 (4)二硫化碳(或热碱液、热氢氧化钠溶液) (5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (6)2CN－＋O2＋4H2O===2HCO＋2NH3
解析：在短周期主族元素中，A与D能形成两种液态化合物，则A是H，D是O；自然界中硬度最大的物质是金刚石，故B是C；又因B、C、D的原子序数依次增大，所以C是N；A与E同主族，则E是Na，D和F同主族，则F是S。
(1)根据上述分析可知，F是硫元素，其在元素周期表中的位置是第三周期第Ⅵ
A族；D、E、F三种元素分别是O、Na、S，其中O2－和Na＋具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的原则， O2－半径大于Na＋，S2－比O2－和Na＋多一个电子层，故S2－的半径最大。
(2)E是Na元素，F是S元素，则E2Fx(x≥2)即为Na2Sx(x≥2)。S中S、S之间会形成非极性共价键，所以Na2S2中含有的化学键类型是离子键和(非极性)共价键。
(3)元素B、C分别是碳元素和氮元素，因非金属性：N>C，所以最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是HNO3。
(4)因硫单质易溶于二硫化碳，所以可用二硫化碳清洗附着于试管内壁的硫单质，又因S可以和热的碱液反应：3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O，故也可用热的碱液清洗附着于试管内壁的硫单质。
(5)B的氧化物CO2可以和E的氧化物Na2O2发生反应生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(6)根据上述分析可知，BC－是CN－，ABD是HCO，C的简单氢化物是NH3，根据氧化还原反应方程式的配平原则，该反应的离子方程式是2CN－＋O2＋4H2O===2HCO＋2NH3。
9．[2019·山东寿光现代中学月考]A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、C在元素周期表中的相对位置如图所示，A元素最外层与次外层的电子数之差为3，B为地壳中含量最多的金属元素。
A
C
(1)D原子结构示意图为________。
(2)将C的低价态氧化物甲通入到D单质的水溶液中会使之褪色，体现了甲的________性，写出该反应的离子方程式：__________________。
(3)A的最高价氧化物对应的水化物为乙，现将过量的Cu加入到100 mL 8.0 mol·L－1乙的浓溶液中，充分反应，共收集到6.72 L(标准状况)气体，则该气体的成分是________，还原剂失电子数为________。
(4)将两份足量的B单质分别加入到等体积等浓度的盐酸和NaOH溶液中，充分反应生成气体的体积比为________，若将反应后所得的溶液混合，会生成白色沉淀，发生反应的离子方程式为______________；B单质表面的氧化膜可用NaOH溶液除去，写出该反应的化学方程式：__________________。
答案：
(1)
(2)还原 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
(3)NO、NO2 0.5NA
(4)1：3 Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
解析：根据A和C在元素周期表中的相对位置可知，A是第二周期元素，A元素最外层与次外层上的电子数之差为3，所以A的原子序数为2＋(2＋3)＝7，即A是氮元素，则C是硫元素；B为地壳中含量最多的金属元素，所以B是铝元素；又因为A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素，所以D是氯元素。
(1)氯元素的原子序数是17，位于第三周期第ⅦA族，其原子结构示意图为。
(2)S的低价态氧化物甲是SO2，具有还原性，Cl2具有强氧化性，因此SO2能使氯水褪色，二者发生的是氧化还原反应，SO2体现还原性，反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。
(3)N的最高价氧化物对应的水化物乙是硝酸，属于氧化性酸，其浓溶液与铜反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑。100 mL 8.0 mol·L－1浓HNO3中硝酸的物质的量为0.1 L×8.0 mol·L－1＝0.8 mol，如果全部被还原则生成NO2的物质的量是0.4 mol，其标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol－1＝8.96 L>6.72 L，说明生成的气体中还含有NO，这是因为随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，而稀硝酸的还原产物是NO。混合气体的物质的量为＝0.3 mol，已知铜过量，则根据氮原子守恒可知，生成的硝酸铜的物质的量为＝0.25 mol。因此被氧化的铜的物质的量为0.25 mol，所以还原剂失去电子的数目为2×0.25NA＝0.5NA。
(4)铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。因此在盐酸和氢氧化钠溶液的体积与浓度都相同的条件下，足量铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气的体积之比是13；氯化铝与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝白色沉淀，反应的离子方程式为Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓；氧化铝是两性氧化物，能溶解在氢氧化钠溶液中，反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
10．[2019·江西上饶模拟]七种短周期主族元素①～⑦，其原子序数依次增大，②元素是地壳中含量最多的元素，⑤元素为两性元素，④⑦两元素组成的化合物是我们日常生活必需的调味品，②和⑥元素的原子序数之和是①和④两元素原子序数之和的两倍。请用化学用语回答下列问题：
(1)③、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为________________(填化学符号)。
(2)⑥和⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为______>______(填化学式)。
(3)写出二氧化硅与含上述某种元素的酸反应的化学方程式：__________________。
(4)由⑤和空气、海水构成的原电池中，正极反应式为________________。
(5)由上述元素形成的物质可发生如图中的反应，其中B、C、G是单质，B为黄绿色气体。
①写出D溶液与G反应的化学方程式：______________________。
②混合物X中的某物质不溶于水，但既能溶于酸又能溶于碱，写出能解释它在苛性钠溶液中发生反应的原因的电离方程式：
________________________________________________________________________。
③写出电解A溶液的离子方程式：______________。
答案：
(1)S2－>F－>Al3＋
(2)HClO4 H2SO4
(3)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(4)O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(5)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O
③2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
解析：②元素是地壳中含量最多的元素，所以②是O；⑤元素为两性元素，则⑤为Al；由④⑦两元素组成的化合物是我们日常生活必需的调味品可知④为Na，⑦为Cl；由②和⑥元素的原子序数之和是①和④两元素原子序数之和的两倍可知⑥为S，①为H；由七种短周期主族元素①～⑦原子序数依次增大可推知③为F。
(1)③、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为S2－>F－>Al3＋。
(2)⑥和⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为HClO4>H2SO4。
(3)二氧化硅能与HF发生反应，其反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(4)由Al和空气、海水构成的原电池中，Al作负极，正极上O2发生还原反应，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
(5)B为黄绿色气体，则B为Cl2，电解A溶液得到三种物质，由题图知A为NaCl，C为氢气，D为氢氧化钠，G为Al，F为偏铝酸钠，E为HCl，混合物X可能含有氯化钠、氢氧化铝和氯化铝。①D溶液与G反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。②氢氧化铝不溶于水，但既能溶于酸又能溶于碱，其能与NaOH溶液反应是因为Al(OH)3发生酸式电离：Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O。③A为NaCl溶液，电解的离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。
