3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)上述元素中,形成化合物种类最多的是__________(填元素符号)。
(2)元素①、④和⑤形成的化合物的电子式是______________,该化合物中存在的化学键类型是__________。
(3)②、③、⑧三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。 (4)⑤、⑥、⑦三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是__________。(用对应物质的化学式表示)
(5)元素⑦和⑨最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为____________________________。
(6)能比较元素⑨和⑩非金属性强弱的实验事实是__________(填字母序号)。 a.⑨的氢化物的酸性比⑩的氢化物的酸性弱
b.⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强 c.在⑨的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑩的单质R2气体可置换出单质Q
【解析】根据元素在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为Si,⑨为S,⑩为Cl。
(1)有机物中都含有碳元素,形成化合物种类最多的是C;
(2)元素①、④和⑤形成的化合物为氢氧化钠,电子式为
属于离子化合物,并且含有氢氧原子团,存在的化学键有离子键、极性键;
氢氧化钠
(3)同周期元素从左到右,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。②、③、⑧三种元素原子半径由大到小的顺序为Si>C>N;
(4)元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,⑤、⑥、⑦三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;
(5)氢氧化铝能够与硫酸反应生成溶于水的盐,元素⑦和⑨最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为Al(OH)3+3H
+
Al+3H2O;
3+
(6)a项,氢化物的酸性强弱与元素的非金属性无关,错误;b项,元素的非金属性越强,越容易与氢气化合,氢化物越稳定,⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强,能够说明氯的非金属性比硫强,正确;c项,元素的非金属性越强,单质的氧化性
越强,在⑨的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑩的单质R2气体可置换出单质Q,说明氯气的氧化性强于硫,正确。
答案:(1)C (2)
(3)Si>C>N (4)NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 (5)Al(OH)3+3H
+
离子键、极性键
Al+3H2O (6)bc
3+
一、选择题
1.(2019·贵阳模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍。下列判断错误的是
( )
A.r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.最简单气态氢化物的沸点:X>W C.Y元素的最高价氧化物能与强碱反应 D.W的最高价氧化物对应的水化物属于一元强酸
【解析】选A。短周期Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍,则Y为Si元素,则X为氧元素、Z为磷元素、W为氯元素;A项,同周期主族元素的原子半径随核电荷数增大而减小,故Si的原子半径大于磷、氯原子,氧原子核外少一个电子层,原子半径最小,故A错误;B项,H2O的分子间存在氢键,水常温下为液态,而HCl常温下为气体,即H2O的沸点大于HCl,故B正确;C项,SiO2是酸性氧化物,能与强碱溶液反应生成盐和水,故C正确;D项,HClO4是最强含氧酸且为一元酸,故D正确。
2.(新题预测)W、X、Y、Z是四种短周期元素,其原子序数依次增大。已知甲是由其中三种元素组成的化合物,25℃时0.1 mol·L甲溶液的pH为13。X元素的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。下列说法中,正确的是
( )
A.原子半径大小的比较:r(X)>r(Y)>r(Z) B.元素Y、Z的简单离子的电子层结构不同
C.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比元素Y的强
D.只含W、X、Y三种元素的化合物中,有离子化合物,也有共价化合物
-1
【解析】选D。0.1 mol·L甲溶液的pH为13,说明甲是强碱,由短周期元素组成,则甲是NaOH,Z是Na,W是H,X、Y、其中一个是O,X的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则X是N,Y是O。原子半径大小为r(Na)> r(N)>r(O),A错;元素Y、Z的简单离子都是10电子,电子层结构相同,B错;O的非金属性比N强,氢化物稳定性较强,C错;只含W、X、Y三种元素的化合物可以是NH4NO3为离子化合物,HNO3是共价化合物,D对。
3.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是
( )
-1
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X C.元素非金属性由强到弱的顺序:Y、W、X D.简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W
【解析】选A。由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知,Y为F;由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知,X为O;由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知,Z为Al;由“W的单质广泛用作半导体材料”可知,W是Si。A选项,原子最外层电子数由多到少的顺序是F、O、Si、Al,所以正确;B选项,原子半径由大到小的顺序:Z、W、X、Y,所以错误;C选项,元素非金属性由强到弱的顺序:Y、X、W,所以错误;D选项,简单气态氢化物的稳定性Y的最强,所以错误。
4.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b和c离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是 ( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
【解析】选A。根据a原子中只有1个电子可确定a为H,由b和c电子层结构相同,可知b和c分别位于第二、三周期,则b、c分别为O和Na,d与b同族,则d为S。二元化合物H2O、H2S中H均为+1价,而NaH中H为-1价,A项错误;O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3,B项正确;根据四种元素在周期表中的位置可确定原子半径:Na>S>O>H,C项正确;H2S在溶液中部分电离而使溶液呈弱酸性,D项正确。 5.A、B、C、D、E 5种元素原子序数逐渐增大,且均不超过18。其中A与C、B
2-+
2-+
与E分别为同主族元素。原子半径A ( ) A.原子电子层数:A D.最高价氧化物对应的水化物碱性:C 【解析】选A。由B原子最外层电子数是次外层的3倍,可知B为氧元素;与B同主族的短周期元素E只能是硫元素;由元素原子序数大小关系可知,A、C所在主族必位于第ⅥA族左边,且C位于氧元素的下一周期,即第三周期,D位于C的右边。B、E核外电子数之和为24,与C、D的核外电子数之和相等,则C、D的原子序数只能为11和13,即C、D为Na和Al;A与C同族,且原子半径最小,A只能是氢元素。稳定性H2O>H2S,B项错误;Al有2个电子层,而S有3个电子层,故Al半径小于S半径,C项错误;NaOH的碱性强于Al(OH)3的碱性,D项错误。 6.X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是 ( ) a+ b-3+ 2-3+ 2- A.若mX与nY的电子层结构相同,则m+a=n-b B.X的还原性一定大于Y C.X、Y一定不是同周期元素 D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY 【解析】选B。阴阳离子电子层结构相同,即核外电子数相等,则应有m-a=n+b,A项错误;X、Y必在同一周期,且X在Y的左边,非金属性Y比X的强,根据“非金属性越强的元素,形成简单阴离子的还原性越弱”,即X的还原性一定大于Y,B项正确;若X、Y形成的简单离子均为阳离子或均为阴离子,则必为同一周期元素,若形成的简单离子一个是阳离子一个是阴离子,则必位于相邻的两个周期,C项错误;由X、Y都能形成氢化物,则均为非金属元素且位于同一周期,X的原子半径大于Y,则X在Y左边,Y的非金属性比X的强,故气态氢化物的稳定性HnY>HmX,D项错误。 二、非选择题 7.四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 2--2--
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