2020年高考化学考点考法精练：原子结构元素周期律

- 1 - 专题十一　原子结构　元素周期律 考点 1 原子结构　原子核外电子排布 1.[2020 黑龙江期中考试]2017 年 5 月 9 日,我国科学技术名词审定委员会等单位正 式发布 115 号等 4 种人工合成的新元素的名称、元素符号,115 号元素名称为“镆”,符号为 Mc。下列有关说法 正确的是(　　) A.Mc 的最低负化合价为-3 B.Mc 的最高价氧化物的化学式为 Mc2O5 C.288115Mc 的中子数为 115 D.通过化学反应可使 288115Mc 转化为 290115Mc 2.[2020 期中考试]下列叙述正确的是(　　) A.第ⅠA 族元素钫的两种核素:221Fr 比 223Fr 少 2 个质子 B.第三周期金属元素的离子半径:r(Na+)r(Z)>r(X),X 与 W 同主族,Z 原子最外层电子数是其内层电子总数的 3 倍,Z 原子的核电荷数等于 X、 Y 原子核电荷数之和。下列说法正确的是(　　) A.Z、W 的简单离子的电子层结构相同 B.Y 的简单气态氢化物热稳定性比 Z 的强 C.化合物 X2Z2 与 W2Z2 所含化学键类型相同 D.由 X、Y、Z 三种元素形成的化合物是强酸 考点 3 元素周期表及其应用 8.[2020 北京师范大学实验中学期中考试] (Nh)是 113 号主族元素,其原子核外最外层电子数是 3。下列说法 不正确的是(　　) A.Nh 的金属性强于 Al B.Nh 是第七周期第ⅢA 族元素 C.Nh 的原子半径小于同主族元素原子 D.Nh 在其化合物中主要呈+3 价 9.[2020 湖北八校第一次联考]2019 年是“国际化学元素周期表年”。 1869 年门捷列夫把当时已知的元素根 据元素性质、相对原子质量等进行排列,预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部 分原始记录如图所示。下列说法错误的是(　　) A.甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA 族 B.原子半径比较:甲>乙>Si C.乙的简单气态氢化物的稳定性强于 CH4 D.推测乙的单质可以用作半导体材料 10.[2019 北京海淀区期中考试]元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见 的短周期元素,其原子半径及主要化合价如表所示,其中 R2Q2 可作为呼吸面具或潜水艇中的氧气来源。- 3 - 元素 M R Q T X Y Z 原子半 径/nm 0.03 7 0.18 6 0.07 4 0.102 0.14 3 0.16 0 0.09 9 主要化 合价 +1 +1 -2 -2、+6 +3 +2 -1 下列说法正确的是(　　) A.T、Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性 Td B.原子半径大小:b>c>a>d>e C.a 可以形成两种氢化物 D.b、c、e 的最高价氧化物对应水化物之间均可反应 14.[2019 湖北武汉部分学校调研测试,14 分]X、Y、Z、M 为原子序数和主族序数依次增大的短周期元素,四 种元素原子的最外层电子数之和为 19 。其中 Y、Z 位于同周期,而 X、Y、M 位于不同周期。回答下列问题: (1)上述四种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是　　　　　　　　　　　　(填化学式)。 (2)由 X、Y、M 三种元素组成的盐的电子式为　　　　。 (3)YX3 与 Z 的单质在一定条件下可以发生置换反应,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,若 反应过程中转移 0.6 mol 电子,则得到标准状况下氧化产物的体积为　　　　L 。 (4)自来水厂常用 MZ2 对饮用水进行消毒。已知:不同 pH 环境中含 M 的粒子种类及相应 M 的化合价如图所示。 现用碘量法检测已消毒的水样中 MZ2 的浓度。 ①取 1.5 L 水样,加入足量 KI,调溶液呈中性,滴加少许淀粉溶液时溶液变蓝。该反应的离子方程式 是　　　　　　　　　　　　。 ②在上述溶液中滴加 12.00 mL 1.00×10-3mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液时,溶液蓝色恰好褪去,则水样中 MZ2 的质量 浓度是　　　　mg·L-1。(已知:I2+2S2O2-3 S4O2-6 +2I-) ③再加稀硫酸调节水样 pH 至 1~3 时,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 一、选择题(每小题 6 分,共 84 分) 1.[2020 期中考试]下列化学用语正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.S 的原子结构示意图: B.NH4Cl 的电子式: C.原子核内有 8 个中子的氧原子:188 O D.Be2+中的质子数和电子数之比为 2∶1- 5 - 2.[2020 四川成都实验中学模拟]近年来,科学家合成了一系列具有独特化学性质的铝的氢化物(AlH3)n。已知, 其中一种铝的氢化物的化学式为 Al2H6,其燃烧时放出大量的热。Al2H6 的球棍模型如图所示。下列说法正确的 是(　　) A.Al2H6 中 Al 为-3 价,H 为+1 价 B.Al2H6 中含有离子键和极性共价键 C.Al2H6 为离子化合物 D.Al2H6 在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水 3.[新情境]科学家研制出了一种新型的火箭推进剂 N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中 N—N—N 键角都是 108.1°,下列有关 N(NO2)3 的说法正确的是(　　) A.分子中 N、O 间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面 C.该物质既有氧化性又有还原性 D.15.2 g 该物质含有的原子数为 6.02×1022 4.[2020 广东深圳南山分校期中考试]2019 年是元素周期表诞生 150 周年,目前周期表七个周期均已 排满,共 118 种元素。短周期元素 W、X、Y、Z 在周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电 子数之和为 24。 下列说法不正确的是(　　) W X Y Z A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y B.W 的氢化物与 Z 的氢化物反应,产物的水溶液呈碱性 C.在元素周期表中,117 号元素与 Z 位于同一主族 D.工业上常用 YX2 漂白纸浆、毛、丝等 5.[2020 河北石家庄摸底考试]W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,下列叙述 不正确的是(　　) A.原子半径:Y>Z>W B.单质的还原性:X>Y C.Br 与 M 同主族,其最高价氧化物对应水化物的酸性比 M 的强 D.N 位于金属元素与非金属元素的分界线附近 6.[2020 江西南昌摸底测试]W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W 和 Y 同主族,X 和 Z 同主 族,W 和 X 可以形成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体甲。下列说法正确的是(　　) A.W 和 Y 也能形成共价化合物 B.氧化物对应的水化物的酸性:X>Z C.简单阳离子的氧化性:W>Y D.甲分子中含有 4 对共用电子- 6 - 7.[2020 贵州贵阳摸底考试]短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,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(Z)>r(Y) B.由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键 C.最高价氧化物对应水化物的碱性:YW 8.[2020 湖南四校摸底调研联考]X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素,且 X、Z 原子序数之和是 Y、W 原子序数之和的 1 2。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M 是某种元素对应的单质,乙和丁 的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物 N 是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如 图所示(部分反应物和生成物略)。下列说法正确的是(　　) A.含 W 的盐溶液可能显酸性、中性或碱性 B.化合物 N 与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同 C.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W) D.Z 与 X、Y、W 形成的化合物中各元素均满足 8 电子结构 9.[2020 四川绵阳第一次诊断]短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,原子序数之和为 42,X 的核外 电子总数等于 Y 的最外层电子数,Z 最外层只有 1 个电子,W 能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是 (　　) A.单质的熔点:Z>X B.Z 与 Y、W 均能形成离子化合物 C.气态氢化物的沸点:XX>Y>Z 11.[2020 湖北部分重点中学新起点考试]现有 W、X、Y、Z 四种短周期元素,W 分别与 X、Y、Z 结合生成甲、 乙、丙三种化合物,且甲、乙、丙均为 10 电子分子,Y、Z 结合生成化合物丁。有关物质的转化关系如图所示, 下列说法错误的是(　　) A.原子序数由小到大的顺序:WY>Z B.Y 单质的熔点高于 X 单质 C.W 分别与 X、Y、Z 形成的二元化合物均只有一种 D.化合物 M 中 W 不都满足 8 电子稳定结构 14.[2020 河南洛阳第一次联考]已知 X、Y、Z、W、M 均为短周期元素,25 ℃时,其最高价氧化物对应水化物 的溶液(浓度均为 0.01 mol·L-1)的 pH 和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.X、M 的简单离子半径大小顺序:X>M B.X、Y、Z、W、M 五种元素中只有一种是金属元素 C.Z 的最高价氧化物的化学式为 ZO3 D.X、Z 的简单气态氢化物反应有白烟生成 二、非选择题(共 16 分) 15.[2020 湖北武汉部分学校质量监测,10 分]随原子序数的依次增大,五种短周期主族元素原子半径与原子序 数的关系如图所示。- 8 - 已知:TX2 是现代光学及光纤制品的基本原料;ZY 能破坏水的电离平衡;Z3RY6 在工业上常用作助熔剂。 (1)R 在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　。 (2)Y 和 T 可组成一种五原子共价化合物,该化合物的电子式为　　　　　　　　　　　(任写一种)。 (3)请用一个化学方程式比较 X 和 Y 的非金属性的强弱:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)工业上以 Z3RY6 作助熔剂的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)已知 11.5 g Z 的单质在 X2 中完全燃烧,恢复至室温,放出 Q kJ 热量,该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　 　　　。 16.[2019 云南昆明摸底调研测试,6 分]如表所示是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一元素。 (1)A 的最高价氧化物对应水化物的电子式为　　　　。 (2)R 是由表中已标出的 A~F 中某三种元素组成的化合物,是常见家用消毒剂的主要成分,其化学名称 为　　　　;Na2FeO4 是工业上常用的消毒剂,利用化合物 R 制备 Na2FeO4 的原理如下,请将该反应的化学方 程式补充完整:　　Fe(OH)3+　　R+　　NaOH 　　Na2FeO4+　　NaCl+　　H2O。 (3)表中未标出的某种金属元素的单质 G,可以发生如图所示转化: ①写出单质 G 转化为 K 的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②写出 L 转化为 M 的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 - 9 - 专题十一　原子结构　元素周期律 1.B　该元素的名称带“钅”,属于金属元素,金属原子易失去电子,金属元素一般为正价,没有负价,故 A 错误;Mc 为 115 号元素,位于元素周期表第七周期ⅤA 族,主族序数等于最外层电子数,则该元素最高正价为+5,最高价氧 化 物 的 化 学 式 为 Mc2O5, 故 B 正 确 ;288115Mc 的 质 量 数 为 288, 质 子 数 为 115, 中 子 数 = 质 量 数 - 质 子 数 =288-115=173,故 C 错误;288115Mc 和 290115Mc 互为同位素,是镆元素的不同原子,转化过程中没有新物质生成,不是 化学变化,故 D 错误。 2.D　221Fr 与 223Fr 互为同位素,质子数相同, A 项错误;电子层结构相同的离子,离子半径随核电荷数的增加而 减小,因此离子半径 r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),B 项错误;第ⅦA 族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,单质与 氢气化合越来越困难, C 项错误;优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多由过渡元素组成, D 项正确。 3.(每空 1 分)(1)氢　氧　硅　硫　(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2 【解析】　(1)根据周期序数=主族序数=原子序数,推知 X 为氢元素。根据 Z 的 L 层电子数为 a+b,M 层电子数 为 a-b;Y 的最外层电子数为 a,次外层电子数为 b,得出 b=2,a=6,从而推得 Y、Z 分别为氧元素、硅元素。金刚 石在自然界中的硬度最大,故 M 为碳元素。N 位于第三周期,且最外层电子数是电子层数的 2 倍,则推得 N 为硫 元素。(2)①CH4 为 10e-且为正四面体结构的分子;②CO 为 14e-的双原子分子;③乙烯能和溴水发生加成反应, 使溴水褪色且其为 16e-的分子;④H2O2 在常温下为液态且为 18e-的分子。 4.C　K3C60 中C3-60中碳原子之间为共价键,故 A、B 错误;K3C60 在熔融状态下能电离出自由移动的离子,所以能 导电,故 C 正确;同素异形体是指由相同元素组成的不同单质,12C 不是单质,故 D 错误。 5.D　中子数为 8 的氧原子,质量数=质子数+中子数=8+8=16,故中子数为 8 的氧原子为 168 O, A 项错误;HCl 是 共价化合物,氢原子和氯原子间以一对共用电子对结合,故 HCl 的电子式是 H∶ ·· Cl ·· ∶, B 项错误;氯原子获得 1 个电 子形成氯离子,Cl-的结构示意图为 , C 项错误;水的电子式为 H∶ ·· O ·· ∶H,其结构式为 H—O—H, D 项正 确。 6.D　同周期元素从左到右,原子半径依次减小,C 与 O 同属于第二周期的元素,原子半径 C>O,A 项正确;同周 期元素从左到右,非金属性增强,非金属性 Cr(Y)>r(Z)>r(X)”, 推出 X、Y 分别是 H、N;由“X 与 W 同主族”可知 W 为 Na。O2-、Na+的电子层结构相同,A 项正确;非金属性越 强,简单气态氢化物的热稳定性越高,非金属性 NSi,B 项正确。同主族元素的非金属性从上到下越来越弱,则气态氢化物的稳定性越来越弱,故乙的简单气态氢化物的 稳定性弱于 CH4,C 项错误;乙为 Ge,同主族上一个元素为硅元素,其处于非金属和金属元素的交界处,可用作半 导体材料,D 项正确。 10.A　根据 R2Q2 可作为呼吸面具或潜水艇中的氧气来源及 R、Q 的主要化合价,可知 R 为 Na,Q 为 O;再结合 其他五种短周期元素原子半径的大小及主要化合价,可知 M 为 H,T 为 S,X 为 Al,Y 为 Mg,Z 为 Cl。非金属性 SBr,则非金属性 Cl>Br。(2)Br2 在碱 性溶液中可生成 Br-和 BrO-3,结合题中给定试剂,知 G 为 Na2CO3 溶液。(3)Br-和 BrO-3在酸性条件下反应生成溴 和水,反应的离子方程式为 5Br-+BrO-3+6H+ 3Br2+3H2O。 12.B　W 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍,则 W 是 O;W 与 Y 同主族,则 Y 为 S;短周期中原子半径最大 的是 Na,即 X 是 Na;W、X、Y、Z 为短周期主族元素,且原子序数依次增大,则 Z 为 Cl。常温常压下,S 为固体,A 项错误;Na2O 和 Na2O2 均为离子化合物,B 项正确;NaCl 为强碱强酸盐,其水溶液显中性,C 项错误;O 无最高正 价,S 的最高化合价为+6,D 项错误。 13.B　根据五种元素的化合价及原子序数依次增大,可推知 a 为 O,b 为 Na,c 为 Al,d 为 P,e 为 Cl。根据非金属 性 O>S、S>P,可知非金属性 O>P,A 项正确;一般来说,电子层数越多,原子半径越大,结合同周期主族元素从左 到右原子半径逐渐减小知,原子半径 Na>Al>P>Cl>O,B 项错误;O 可以形成 H 2O、H2O2 两种氢化物,C 项正 确;Na、Al、Cl 的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Al(OH)3、HClO4,它们分别为强碱、两性氢氧化 物、强酸,两两之间均可反应,D 项正确。 14.( 每 空 2 分 )(1)HClO4 　 (2) 　 (3)4NH3+3O2 2N2+6H2O 　 2.24 　 (4)①2ClO2+2I- 2ClO-2+I2　②0.54　③ClO-2+4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O 【解析】　根据四种短周期元素原子序数和主族序数依次增大,Y、Z 位于同一周期,X、Y、M 位于不同周期,可 知 X 为 H,Y、Z 为第二周期元素,M 为第三周期元素;又知四种元素原子最外层电子数之和为 19,则 Y、Z、M 的最外层电子数之和为 18,Y、Z、M 最外层电子数分别为 5、6、7,故 Y 为 N,Z 为 O,M 为 Cl。(1)四种元素中 Cl 的最高价氧化物对应水化物 HClO4 的酸性最强。(2)H、N、Cl 组成的盐为 NH4Cl,电子式为 。 (3)NH3 与 O2 发生置换反应生成 N2 和 H2O,化学方程式为 4NH3+3O2 2N2+6H2O。该反应中氧化产物 为 N2,当反应过程中转移 0.6mol 电子时,得到 0.1molN2,其在标准状况下的体积为 2.24L。(4)①滴加少许淀粉 溶液时溶液变蓝,说明有 I2 生成,根据题图知 pH=7 时 Cl 主要以 ClO-2形式存在,说明 ClO2 转化为 ClO-2,即 ClO2 和 I-反应生成 ClO-2和 I2,离子方程式为 2ClO2+2I- 2ClO-2+I2。②根据 2ClO2+2I- 2ClO-2+I2、I2+2S2O2-3 S4 O2-6 +2I-, 可 得 关 系 式 2ClO2~I2~2S2O2-3 , 则 n(ClO2)=n(S2O2-3 )=1.00×10-3mol·L-1×0.012L=1.2×10-5mol, 水 样 中- 11 - ClO2 的质量浓度是 1.2 × 10-5mol × 67.5 × 103mg·mol-1 1.5L =0.54mg·L-1。③溶液又呈蓝色,说明有 I2 生成,根据题图知 pH 在 1~3 时,Cl 主要以 Cl-形式存在,即 ClO-2和 I-反应的离子方程式为 ClO-2+4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O。 1.D　S 的最外层电子数是 6,A 项不正确;NH4Cl 的电子式为 ,B 项不正确;原子核内有 8 个中子 的氧原子是 168 O,C 项不正确;Be2+中质子数为 4,电子数为 2,故 Be2+的质子数和电子数之比为 2∶1,D 项正确。 2.D　A 项,在 Al 2H6 中 Al 为+3 价,H 为-1 价,错误;B 项,Al 2H6 中含有的化学键都是极性共价键,错误;C 项,Al2H6 为共价化合物,错误;D 项,Al2H6 在空气中完全燃烧,根据原子守恒可知燃烧产物为氧化铝和水,正确。 3.C　N、O 间形成的共价键为极性键,A 项错误;根据题图可知中心氮原子为 sp3 杂化且含有一对孤电子对,4 个 氮原子构成的空间构型为三角锥形且 4 个氮原子处于三角锥的四个顶点上,不可能共面,B 项错误;分子中氮原 子的化合价可看作+3,既能升高也能降低,所以该物质既有氧化性又有还原性,C 项正确;15.2 g(0.1 mol)该物质 含有的原子数为 0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,D 项错误。 4.B　设 X 的最外层电子数为 x,则由题图可知,W、Y、Z 的最外层电子数依次为 x-1、x、x+1,根据 W、X、Y、 Z 的原子最外层电子数之和为 24,有 x-1+x+x+x+1=24,解得 x=6,由此可确定 W、X、Y、Z 分别为 N、O、S、 Cl。元素的非金属性 Cl>S,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO 4>H2SO4, A 项正确;W 的氢化物为 NH3,Z 的氢化物为 HCl,NH3 和 HCl 反应生成 NH4Cl,NH4Cl 为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性, B 项错误;在元 素周期表中,117 号元素与 0 族的 118 号元素相邻,则位于第七周期第ⅦA 族,与 Cl 位于同一主族,C 项正确;二 氧化硫具有漂白性,工业上常用 SO2 漂白纸浆、毛、丝等,D 项正确。 5.C　由元素在周期表中的相对位置可知,W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素分别为 O、Na、Mg、S、Cl、 Ge。同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小,同主族元素从上往下原子半径逐渐增大,故原子半径 Mg>S>O,A 项不符合题意。同周期主族元素从左往右金属性逐渐减弱,则单质的还原性:Na>Mg,B 项不符合题 意。Br 和 Cl 同主族,非金属性 Cl>Br,则 Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Br 的强,C 项符合题意。Ge 位于金属元素与非金属元素的分界线附近,其单质可作半导体材料,D 项不符合题意。 6.C　根据 W 和 X 可以形成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体甲,可知甲为 NH3,再结合 W、X、Y、Z 原子 序数依次增大可知 W 为 H、X 为 N;又因为 W(H)与 Y 同主族,X 和 Z 同主族,故 Y 为 Na,Z 为 P。NaH 为离子 化合物,A 项错误;最高价氧化物对应水化物的酸性 HNO3>H3PO4,但选项未说明是否为最高价氧化物对应的水 化物,无法进行判断,B 项错误;Na 的还原性强于 H2,故简单阳离子的氧化性 H+>Na+,C 项正确;NH3 中含有 3 对 共用电子对,1 对孤电子对,D 项错误。 7.D　地壳中含量最多的元素是 O,故 X 为 O;因 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,且均为短周期主族元素,由 Y 原子最外层只有 1 个电子,可知 Y 为 Na;由 Z 位于第ⅢA 族可知 Z 为 Al;由 X、W 位于同主族,可知 W 为 S。同 周期元素随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,故原子半径 r(Na)>r(Al)>r(S),A 项错误;Na2O2 中含共价 键,B 项错误;碱性 NaOH>Al(OH)3,C 项错误;O 的非金属性比 S 的强,故热稳定性 H2O>H2S,D 项正确。 8.A　由乙是一种“绿色氧化剂”可推知乙为 H2O2,故丁为 H2O;“化合物 N 是具有漂白性的气体”,则 N 为 SO2;由 物质间的转化关系可知 M 为 O2,丙为 H2S;由 X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素,且 X、Z 原子序 数之和是 Y、W 原子序数之和的 1 2,可推出 X 为 H,Y 为 O,Z 为 Na,W 为 S。NaHSO4 溶液呈酸性,Na2SO4 溶液 呈中性,Na2SO3 溶液呈碱性,A 项正确;SO2 还原 Br2 而使溴水褪色,乙烯与 Br2 发生加成反应而使溴水褪色,二 者原理不同,B 项错误;原子半径大小顺序为 r(Na)>r(S)>r(O),C 项错误;NaHSO4 中 H 不满足 8 电子结构,D 项 错误。 9.B　根据题中信息 W 能形成酸性最强的含氧酸,可知 W 为 Cl;结合 Z 最外层只有 1 个电子和原子序数关系 可知 Z 为 Na;由 X 的核外电子总数 等于 Y 的最外层电子数,结合四种元素的原子序数之和为 42,设 X 的核外电子总数为 a,则 a+(2+a)+11+17=42, 解得 a=6,即 X 和 Y 分别为 C 和 O。碳元素对应的石墨和金刚石均为高熔点物质,而金属钠的熔点较低,故 A 项 错误;Na2O、Na2O2、NaCl 均为离子化合物,B 项正确;由于 H2O 分子间存在氢键,故 CH4、H2O 和 HCl 三种氢- 12 - 化物中,沸点最高的是 H2O,C 项错误;C 的氧化物 CO、CO2 中均含极性键,钠的氧化物 Na2O 中只含离子键,D 项错误。 10.A　短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则 X 是 C;Y 的气态氢化物的水溶液呈碱性,Z 为金属元素且有两种常见氧化物,则 Y 为 N,Z 为 Na;往 W 单质的水溶 液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到溶液先变红后褪色,则 W 是 Cl。Na2O 和 Na2O2 中阴、阳离子个数比都 为 1∶2,A 项正确;非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性 NC>N,D 项错误。 11.C　甲、乙、丙均为 10 电子分子,由短周期元素形成的 10 电子分子有 H2O、NH3、CH4、HF,X 的单质和 乙的反应为置换反应,则该反应为氟气和水的反应,X 的单质为 F2,Y 的单质为 O2,乙为 H2O,甲为 HF,故 W 为 H,X 为 F,Y 为 O;丙是 NH3 或 CH4,丁是 NO 或 CO2,则 Z 为 C 或 N。由以上分析可知原子序数由小到大的顺序 是 WCH4,B 项正确;若 Z 为 C,则其最高价氧化物对应的水化物为弱酸,C 项错误;O 与 H 可形成 H2O、H2O2,与 C 可形成 CO、CO2,与 N 可形成 NO、NO2 等多种化合物,D 项正确。 12.A　根据化合物 M 的结构,结合原子的成键规律可推知 X、Z 为第ⅠA 族元素,Y 为第ⅢA 族元素;由“X、Y、Z 是原子序数依次减小的不同短周期主族元素”可推知 X 为 Na、Y 为 B、Z 为 H,则化合物 M 为 NaBH4;由“W 的 最外层电子数是电子层数的 3 倍”可知 W 为 O。B 的最高价氧化物对应的水化物是 H3BO3,属于弱酸,A 项正 确;H 位于第一周期第ⅠA 族,B 项错误;NaH 与水反应生成 NaOH 和 H2,溶液呈碱性,C 项错误;NaBH4 是最常用 的还原剂之一,H2O2 是常见的氧化剂,二者可发生氧化还原反应,D 项错误。 13.B　根据 X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的可知 X 为 Na;根据 W、X、Y 三种元素形成的化合 物 M 的结构可知,Y 可形成 4 对共用电子对,W 可形成 2 对共用电子对,则 Y 为 Si,W 为 O;根据 W 的核外电子 数与 X、Z 的最外层电子数之和相等(或 Y 的原子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍),可知 Z 为 Cl。元素非金属 性强弱的顺序为 O>Cl>Si,A 项错误;Si 单质为原子晶体,其熔点比 Na 单质的高,B 项正确;O 与 Na 形成的二元 化合物有 Na2O、Na2O2,O 与 Cl 形成的二元化合物有 ClO2、Cl2O、Cl2O7 等,C 项错误;化合物 M 中所有元素 都满足 8 电子稳定结构,D 项错误。 14.C　根据各元素最高价氧化物对应水化物的溶液的 pH 和原子半径关系进行推断: 核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径 N3->Na+,A 项正确;五种元素中只有 Na 为金属 元素,B 项正确;Cl 的最高价氧化物为 Cl2O7,C 项错误;N、Cl 的简单气态氢化物分别为 NH3、HCl,二者反应生 成白色固体小颗粒氯化铵,D 项正确。 15.(1)第三周期第ⅢA 族(2 分)　(2) (2 分)　(3)2F2+2H2O 4HF+O2(2 分)　(4)降低氧化铝的熔融温 度,节约冶炼铝的能源(2 分)　(5)2Na(s)+O2(g) Na2O2(s)　ΔH=-4Q kJ·mol-1(2 分) 【解析】　TX2 是现代光学及光纤制品的基本原料,则 T 为 Si,X 为 O;结合各元素原子半径与原子序数关系及 Z3RY6 在工业上常用作助熔剂,可知 Z 为 Na,R 为 Al,Y 为 F。(1)Al 在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA 族。 (2)F 和 Si 组成的五原子共价化合物为 SiF4,电子式为 。(3)可以通过比较 X 和 Y 的单质的氧化性强弱- 13 - 来比较 X 和 Y 的非金属性强弱,化学方程式为 2F2+2H2O 4HF+O2。(4)工业上以 Na3AlF6(冰晶石)作电解熔 融态氧化铝制备铝单质时的助熔剂,目的是降低氧化铝的熔融温度,节约冶炼铝的能源。(5)Na 单质在 O2 中完 全燃烧的化学方程式为 2Na+O2 Na2O2,11.5gNa 完全燃烧放出 QkJ 热量,则 2molNa 完全燃烧放出的热量 为 4QkJ,故热化学方程式为 2Na(s)+O2(g) Na2O2(s)　ΔH=-4QkJ·mol-1。 16.(1)Na+[∶ ·· O ·· ∶H]-(0.5 分)　(2)次氯酸钠(0.5 分)　2　3　4　2　3　5(共 1 分)　(3)①2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑(2 分)　②Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH+4 (2 分) 【解析】　(1)根据 A 在元素周期表中的相对位置可知 A 为 Na,其最高价氧化物对应的水化物为 NaOH,电子 式为 Na+[∶ ·· O ·· ∶H]-。(2)根据六种元素在元素周期表中的相对位置知,A 为 Na,B 为 C(碳),C 为 N,D 为 O,E 为 S,F 为 Cl,结合化合物 R 是由其中三种元素组成的家用消毒剂的主要成分,可知化合物 R 为 NaClO,其化学名称为 次 氯 酸 钠 ; 根 据 反 应 中 Fe 、 Cl 化 合 价 变 化 , 利 用 “ 化 合 价 升 降 法 ” 可 配 平 该 氧 化 还 原 反 应:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH 2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。(3)根据 G 是短周期的金属元素的单质,且能和 NaOH 溶液发生反应,知 G 为 Al,生成的 K 为 NaAlO2;能与 NaAlO2 溶液反应的碳的氧化物为 CO2,则生成的 M 为 Al(OH)3;F 单质为 Cl2,则 L 为 AlCl3。①Al 和 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑。②AlCl3 和氨水反应的离子方程式为 Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH+4 。