2020高考化学二轮复习课时作业5元素周期表与元素及其化合物的性质含解析
课时作业(五)
1．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表第ⅢA族，W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(W)
r(d)>r(b)
C．简单氢化物的沸点：d>b
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：d>c
答案 C
解析 Cl2在常温下呈气态，A项正确；原子半径：Si>Cl>O，B项正确；常温下H2O呈液态，HCl呈气态，故氢化物的沸点：H2O>HCl，C项错误；非金属性：Cl>Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SiO3，D项正确。
3．已知X、Y是元素周期表中前20号元素，二者原子序数相差3，X、Y能形成化合物M，下列说法正确的是( )
A．若X和Y处于同一周期，则X的原子半径肯定小于Y的原子半径
B．若X和Y处于不同周期，则M溶于水所得溶液肯定呈碱性
C．若M属于共价化合物，则该分子中原子个数比可能为1∶2
D．若M属于离子化合物，则该化合物中只存在离子键
答案 C
解析 题中没有指明X和Y原子序数的相对大小，故无法判断X与Y的原子半径大小关系，
8
A项错误；若X和Y处于不同周期，则M的水溶液不一定呈碱性，如CaCl2溶液呈中性，B项错误；若M属于共价化合物，则该分子中原子个数比可能为1∶2，如CF2===CF2，C项正确；若M属于离子化合物，则该化合物中不一定只存在离子键，可能还有共价键，如Na2O2，D项错误。
4．已知4种短周期元素X、Y、Z、W的核外电子数之和为42。X的阴离子和He原子具有相同的核外电子排布；Z是地壳中含量最高的金属元素；W的气态氢化物是强酸。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：W>Z>Y
B．氧化物的熔点：X>Y>Z
C．通过电解YW饱和水溶液可以制取X2
D．Y、X形成的化合物中一定存在共价键
答案 C
解析 简单离子半径：Cl－>Na＋>Al3＋，A项错误；氧化物的熔点：Al2O3>Na2O>H2O，B项错误；电解饱和NaCl溶液可制取H2、Cl2和NaOH，C项正确；NaH中只存在离子键，D项错误。
5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X形成的单质是大气中含量最多的物质，Z元素的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y与W位于同一主族，Y原子的最外层电子数与次外层电子数之和等于8。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(W)>r(Y)>r(X)
B．Y与X、Z、W均可形成两种(或两种以上)的二元化合物
C．X的最简单氢化物的水溶液酸性强于W的
D．X的最简单氢化物的热稳定性比Y的强
答案 B
解析 根据X形成的单质是大气中含量最多的物质，可推出X为N；根据同周期和同主族元素原子半径变化规律可知Z为Na；根据Y原子的最外层电子数与次外层电子数之和为8，以及Y、W同主族，可推出Y为O，W为S。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：r(S)>r(N)>r(O)，A项错误；O与Na可形成Na2O2、Na2O，O与N可形成NO、NO2、N2O3等，O与S可形成SO2、SO3，B项正确；NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，C项错误；非金属性：NZ>W>X
B．Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C．简单氢化物的稳定性：X>W>Z
D．Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
答案 B
解析 同主族元素从上至下原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左至右原子半径逐渐减小，则原子半径的大小关系为Y>Z>W>X，A项正确；Y若为Na，则与O可形成Na2O2，Na2O2中含有共价键，B项错误；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O>S>P>Si，则简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>PH3>SiH4，C项正确；SiO2、P2O5均能与NaOH溶液反应，D项正确。
8．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，X为二元化合物且为强电解质，W的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A．离子半径：C＋>D3＋>B2－
B．C的单质的熔点低于D的单质的熔点
C．电解C、E形成的化合物水溶液可生成C、E对应的单质
D．由A、B、E形成的化合物都含有共价键，溶液都呈强酸性
答案 B
解析 由题给信息可知，A、B、C、D、E分别为H、O、Na、Al、Cl元素，X、Y、Z、W分别为HCl、NaOH、AlCl3、NaAlO2。A项，电子层结构相同的离子，对应元素的原子序数越小，离子半径越大，则离子半径：O2－>Na＋>Al3＋，错误；B项，Na的熔点低于Al的熔点，
8
正确；C项，电解NaCl水溶液生成NaOH、H2和Cl2，错误；D项，H、O、Cl元素形成的化合物有HClO、HClO4等，其中HClO是弱酸，错误。
9．a、b、c、d是元素周期表中原子序数递增的短周期主族元素，a和b可形成阴阳离子个数比都是1∶2的离子化合物甲和乙，其中乙可以用于供氧、杀菌等，c的单质能溶于稀硫酸，而不溶于冷的浓硫酸，d的单质能使湿润的pH试纸先变红后褪色。下列判断正确的是( )
A．简单离子半径大小关系：a>c>b
B．b、c、d最高价氧化物对应的水化物之间可相互反应
C．甲和乙都是碱性氧化物
D．c和d形成的化合物可用于自来水的杀菌消毒
答案 B
解析 简单离子半径大小关系：r(O2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，A项错误；Na、Al、Cl最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、HClO4，它们可相互反应，B项正确；Na2O是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，C项错误；c和d形成的化合物为AlCl3，Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质，但不能用于自来水的杀菌消毒，D项错误。
10．Q、X、Y、Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。这4种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法错误的是( )
X
Y
Q
Z
A.X、Y和氢3种元素形成的化合物中可能含有离子键
B．X、Y的简单离子电子层结构相同，且简单离子半径：XO2－，B项错误；Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸，C项正确；元素的非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，由于Si的非金属性弱于Cl，故气态氢化物的稳定性：SiH4Y>Z>X
B．丁是含有共价键的离子化合物
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>Z
D．W的最高价氧化物对应的水化物能促进水的电离
答案 B
解析 由丁的物理性质及转化关系知丁是Na2O2，由己是红棕色气体知其是NO2，丙与单质乙反应得到NO2，故乙是氧气，丙是NO，化合物甲是NH3，故X、Y、Z、W依次为H、N、O、Na，戊是水。Na＋半径比O2－、N3－的半径小，A项错误；Na2O2中Na＋与O22－是通过离子键结合在一起的，O22－内氧原子间是靠共价键结合在一起的，B项正确；非金属性：O>N，则H2O比NH3稳定，C项错误；NaOH抑制水的电离，D项错误。
12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y能形成Y2X和Y2X2两种常见的化合物，Z的原子序数为最外层电子数的3倍，W与X同主族。以下说法正确的是( )
A．简单氢化物的稳定性：X>Z>W
B．简单离子的半径：W>Y>X
C．简单氢化物的沸点：W>Z>X
D．Y2X和Y2X2两种化合物中，Y与X的最外电子层均达到8电子稳定结构
答案 D
解析 非金属性：O>S>P，故简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>PH3，A项错误；O2－、Na＋具有相同电子层结构，则核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：O2－>Na＋，S2－有3个电子层，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>Na＋，B项错误；H2O、PH3、H2S均为分子晶体，由于H2O分子间能形成氢键，故其沸点最高，C项错误；Na＋、O2－的最外层均为8个电子，O22－的电子式为，每个O的最外层也为8个电子，D项正确。
13．已知元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、Y、Z位于同一周期，其原子核外均有三个电子层且最外层电子数依次增大1，Y2＋与W－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A．离子半径大小：Y2＋d>b
答案 B
解析 X的焰色反应呈黄色，应含有Na元素；Y是两性氢氧化物，应为Al(OH)3；0.05 mol·L－1 W溶液的pH为1，则W是二元强酸，即为H2SO4，由转化关系可知，X是NaAlO2，Z是Al2(SO4)3，则a、b、c、d、e分别是H、O、Na、Al、S。e是S元素，硒酸的酸性强于硫酸、亚硫酸等，A项错误；b为O元素，其单质有O3，其氢化物有H2O2，两者均具有强氧化性和漂白性，B项正确；d、e形成的化合物是Al2S3，在水溶液中，Al3＋和S2－发生相互促进的水解反应，因此必须在无水条件下才能制得Al2S3，C项错误；b、c、d对应的简单离子分别是O2－、Na＋、Al3＋，电子层结构相同时，原子序数越大离子半径越小，D项错误。
15．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W为空气中含量最多的元素，X元素的简单离子半径是同周期元素的简单离子中半径最小的，Y元素的最高正价和最低负价之和为0，Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列叙述正确的是( )
A．简单离子半径：Z>X>W
B．W、Y的单质在常温常压下均为气态
C．简单氢化物的稳定性：Yr(N3－)>r(Al3＋)，A项错误；单质硅在常温常压下为固态，B项错误；非金属性：SiY>X
C．工业上用MnO2和Z的氢化物的浓溶液在加热的条件下制取Z的单质
D．Z对应氢化物的酸性比WX2对应水化物的酸性强，说明Z的非金属性比W的强
答案 A
解析 由题意可推知，W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Cl。A项正确；离子半径大小Cl－>O2－>Na＋，B项错误；实验室里用MnO2和浓盐酸加热制氯气，而工业上用电解饱和食盐水制氯气，C项错误；HCl是强酸，碳酸是弱酸，但不能说明Cl的非金属性比C强，应该用HClO4的酸性强于碳酸来证明，D项错误。
17．下表为截取的元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
R
W
A.五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
B．X、Z原子序数可能相差18
C．Y最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D．Z的氧化物与X单质不可能发生置换反应
答案 A
解析 因为第一周期只有H、He两种元素，截取部分是元素周期表前四周期的一部分，所以X位于第二周期，且五种元素都是主族元素，根据元素周期表结构可知，X可能是C、N、O。五种元素属于ⅢA～ⅦA族，所以原子最外层电子数一定大于2，A项正确；X位于第二周期，则Z是第三周期元素，所以原子序数相差8，B项错误；Y是第三周期元素，可能是Al、Si、P，而Al、Si、P最高价氧化物对应的水化物都不是强酸，C项错误；若X是C，则Z是Si，其氧化物为SiO2，存在置换反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑，D项错误。
18．X、Y、Z、W四种短周期元素的有关数据如下表，下列叙述正确的是( )
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
66
70
143
160
8
主要化合价
－2
＋5、＋3、－3
＋3
＋2
A.X、Y、Z、W的离子半径由大到小的顺序为X>Y>W>Z
B．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．Y的简单气态氢化物的稳定性高于X
D．工业上采用电解熔融状态的Z的氯化物制备Z单质
答案 B
解析 根据元素的主要化合价推出，X为第ⅥA族元素、Y为第ⅤA族元素、Z为第ⅢA族元素、W为第ⅡA族元素，根据同周期从左到右主族元素原子半径逐渐减小、同主族从上到下元素原子半径逐渐增大，X为O元素、Y为N元素、Z为Al元素、W为Mg元素。A项，X、Y、Z、W的离子依次为O2－、N3－、Al3＋、Mg2＋，四种离子具有相同的电子层结构，根据“序大径小”，离子半径由大到小的顺序为Y>X>W>Z，错误；B项，Y为N元素，Y的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，HNO3为强酸，正确；C项，非金属性：O>N，Y的简单气态氢化物(NH3)的稳定性低于X(H2O)，错误；D项，工业上制备Z单质(Al单质)采用电解熔融状态的Z的氧化物(Al2O3)，错误。
19．a、b、c、d为短周期元素，原子序数依次增大。25 ℃时，其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L－1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．简单离子半径：b>a
B．c元素氧化物对应的水化物一定是强酸
C．简单气态氢化物的稳定性：d>c
D．b、c的简单离子都能破坏水的电离平衡
答案 C
解析 由题中pH和原子序数的关系图可知，0.1 mol/L HNO3的pH＝1，0.1 mol·L－1 HClO4的pH＝1，0.1 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝13，则a为N元素，b为Na，D为Cl，c为第三周期元素，且c的最高价含氧酸为二元酸时pH<1，则c应为S。A项，电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：N3－>Na＋，错误；B项，S元素的氧化物有二氧化硫和三氧化硫，二氧化硫对应的水化物亚硫酸为弱酸，三氧化硫对应的水化物硫酸为强酸，错误；C项，非金属性：Cl>S，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则简单氢化物稳定性：HCl>H2S，正确；D项，Na＋为强碱阳离子，不发生水解，不能破坏水的电离平衡，S2－属于弱酸根离子，能够水解，破坏水的电离平衡，D项错误。
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