2020届一轮复习人教版物质结构元素周期律作业
物质结构 元素周期律
1．已知X、Y、Z、T、W是短周期中原子序数依次增大的五种主族元素，其中X、T同主族，X与Y形成的简单气态化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍，元素W的单质是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是( )
A．原子半径：X
O，A项错误；N的含氧酸中，亚硝酸为弱酸，B项错误；元素Z、T组成的化合物为氧化钠和过氧化钠，其中阴、阳离子个数之比为1∶2，D项错误。
2．短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，且只有一种金属元素。其中X与W处于同一主族，Z元素原子半径在短周期中最大(稀有气体除外)。Z与W、W与Q的原子序数之差均为3，五种元素原子的最外层电子数之和为21，下列说法中正确的是( )
A．X和Y的常见氧化物都是大气污染物
B．自然界中的W的储量丰富，高纯度的W的氧化物是将太阳能转化为电能的材料
C．一定条件下，Q单质可把Y从其氢化物中置换出来
D．最高价氧化物对应水化物的酸性顺序：Q>Y>W>X
答案：C 解析：
由题意可推知，X为C、Y为N、Z为Na、W为Si、Q为Cl。X的常见氧化物二氧化碳不是大气污染物，A项错误；自然界中的Si的储量丰富，高纯度的SiO2是制造光导纤维的材料，B项错误；Cl的非金属性比N强，所以在一定条件下，氯气可把N从其氢化物中置换出来，C项正确；碳酸酸性强于硅酸，D项错误。
3．短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃，Y元素最高价氧化物对应的水化物不溶于水，可溶于氯化铵溶液，Z与X同主族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：Y>Z>X
B．元素X最高化合价和最低化合价的代数和为6
C．Y的简单离子和Z的简单离子具有相同的电子层结构
D．工业上常用电解Y和Z的化合物的水溶液制备单质Y
答案：A 解析：根据X的气态氢化物的水溶液能够刻蚀玻璃，可知X为F，X、Y、Z原子序数依次增大，Z与X同主族，Z为Cl，其中Y元素最高价氧化物的水化物不溶于水，可溶于氯化铵溶液，可推测Y为Mg。原子半径：Mg>Cl>F，A项正确；F最高价为0，最低价为－1，代数和为－1，B项错误；Mg2＋和Cl－电子层结构不同，C项错误；工业上常用电解熔融状态的MgCl2制备单质Mg，D项错误。
4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X形成的某种化合物可用作水果的催熟剂，Y的氧化物为碱性氧化物，X、Y、Z三种元素的最外层电子数之和为11。下列说法中正确的是( )
A．原子半径：WZ>X>W，A项错误；如果Z为S，C的非金属性小于S，则H2S的稳定性比CH4稳定性强，如果Z为P，C的非金属性强于P，则CH4的稳定性强于PH3，B项错误；C和H形成的化合物C6H6常用作萃取剂，C项正确；如果形成的含氧酸盐为Na2SO4，则溶液显中性，不能使酚酞溶液变红，D项错误。
5.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法中，不正确的是( )
A．离子半径的大小顺序为r(W2－)>r(Q－)>r(Y2－)>r(Z3＋)
B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的强
C．元素X的氢化物与Q的氢化物化合的产物中既含共价键又含离子键
D．X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应
答案：B 解析：
电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，质子数越多离子半径越小，离子半径的大小顺序为r(W2－)>r(Q－)>r(Y2－)>r(Z3＋)，A项正确；同周期从左到右元素非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，元素Q的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强，B项错误；元素X的氢化物是氨气、Q的氢化物是氯化氢，化合的产物是氯化铵，既含共价键又含离子键，C项正确；X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应水化物分别是硝酸、氢氧化铝、硫酸、高氯酸，它们均能与强碱反应，D项正确。
6．a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，a原子的最外层只有1个电子，b3－与d3＋的电子层结构相同；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是( )
A．简单离子的半径：c>d
B．简单氢化物的热稳定性：c>b
C．a、b、c可能形成离子化合物
D．e的最高价氧化物对应的水化物是强酸
答案：D 解析：a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，b3－与d3＋的电子层结构相同，则b为N元素，d为Al元素；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，c为O元素；a原子的最外层只有1个电子，a可能为H或Li元素；则e可能为第ⅣA族的Si或第ⅦA族的Cl元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：O2－>Al3＋，A正确；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：O>N，简单氢化物的热稳定性：H2O>NH3，B正确；a可能为H或Li元素，则a与N、O元素可能形成离子化合物，如硝酸锂、NH4NO3等，C正确；若e为Si元素，则硅酸属于弱酸，D错误。
7．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，三种元素位于不同周期。下列转化关系中，A、B、C是X、Y、Z对应的三种气态单质，其余均为常见化合物。下列分析正确的是( )
A．Y的氢化物在常温下是液体
B．与Y同周期元素形成的氢化物中D最稳定
C．Z的含氧酸均为强酸
D．F含离子键和共价键
答案：D 解析：根据题意可分析出X、Y、Z分别为H、N、Cl三种元素，所以A、B、C分别是H2、N2、Cl2，则D为NH3，E为HCl，F为NH4Cl。Y的氢化物NH3常温下是气体，A错误；与Y同周期的元素形成的氢化物中最稳定的是HF，B错误；Cl元素的含氧酸有很多，其中HClO是弱酸，C错误；NH4Cl是离子化合物，既有离子键，也有共价键，D正确。
8．甲、乙、丙、丁分别为A、B、C、D四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物，已知0.1 mol·L－1甲、丙、丁溶液的pH与A、C、D的原子序数关系如图所示(lg 2＝0.3)，且常温下甲、丙、丁均可与乙反应。下列说法正确的是( )
A．原子半径：AB>C>D，A错误；Na与Cl形成的NaCl是离子化合物，Al与Cl形成的AlCl3是共价化合物，B错误；Al3＋、S2－在水中都会发生水解反应促进水的电离，C正确；NH3·H2O是弱碱，不能溶解Al(OH)3，D错误。
9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。K、L、M、N均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是固体，乙是气体，K是主要的大气污染物之一，0.05 mol·L－1丙溶液的pH为1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：WZ>X
C．原子最外层电子数：WY，A错误；酸性：碳酸<硫酸，所以非金属性：碳<硫，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以非金属性：氧>硫，因此元素的非金属性：Y>Z>X，B正确；原子最外层电子数：Wr(Y)>r(Z)>r(W)
B．元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物
C．X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
D．Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点
答案：C 解析：Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，X为Na元素；Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q为C元素；W、Z原子最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，W为O元素，Z为S元素；含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一，Y为Al元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>Na＋>Al3＋，A错误；CS2属于共价化合物，B错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，可以与强酸和强碱反应，则X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应，C正确；水分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢，D错误。
11．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是( )
A．元素X可能为锂
B．原子半径大小：r(M)>r(W)
C．X、W中各原子均达到8电子稳定结构
D．元素气态氢化物的稳定性：Y>M
答案：C 解析：X的化合价为＋1价，属于第ⅠA族元素；Y的化合价为＋5价，属于第ⅤA族元素；Z的化合价为＋4价，属于第ⅣA族元素；M的化合价为－3价，属于第ⅤA族元素；W的化合价为－2价，属于第ⅥA族元素；由题图知原子序数：Xr(W)，B正确；X为H或Li元素，X2W中X原子最外层不是8电子稳定结构，故C错误；元素的非金属性：Y>M，则元素气态氢化物的稳定性：Y>M，D正确。
12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，X与W同主族，Y与Z均处于元素周期表的偶数族，Z与W的原子序数相差3。下列说法正确的是( )
A．原子半径：X硅>氯，A错误；氢氟酸能够腐蚀玻璃，B错误；硅单质是常用的半导体材料，二氧化硅是制造光导纤维的主要原料，C错误；氯化镁水解使溶液显酸性，D正确。
13.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，W、X、Y、Z组成的单质可发生如图所示的化学反应。B是生活中最常见的液体，Y、Z组成的化合物的水溶液呈中性。下列说法错误的是( )
A．离子半径：Z>Y
B．A与B的反应一定是化合反应
C．Y、Z二者的最高价氧化物对应的水化物能发生反应
D．将等物质的量的A、C同时溶于水中，所得溶液的pH>7
答案：B 解析：根据题意判断W、X、Y、Z分别是氢、氧、钠、氯。离子半径：Cl－>Na＋，A正确；若A是过氧化钠，则A与B的反应不是化合反应，B错误；Y、Z二者的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠与高氯酸，二者能发生反应，C正确；A是氧化钠或过氧化钠，C是氯化氢，将等物质的量的A、C同时溶于水中，反应后NaOH剩余，所得溶液的pH>7，D正确。
14. X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，X、Y、W在元素周期表中的相对位置关系如右图所示。下列说法正确的是( )
A．五种元素中，原子半径最大的是W
B．Y的氢化物的沸点比W的氢化物的沸点低
C．Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应
D．Z与Q形成的化合物的水溶液一定显酸性
答案：C 解析：短周期主族元素，其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，则W为S，由X、Y、W在元素周期表中的相对位置可知，Y为O，X为C，X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，所以Q为Cl，而Z可能为Na、Mg、Al中的一种。五种元素中，原子半径最大的是Z，A错误；水分子间含有氢键，沸点比硫化氢高，B错误；Y与Z形成的化合物为金属氧化物，都可以和盐酸反应，C正确；若Z为Na，则Z与Q形成的化合物NaCl的水溶液为中性，D错误。
15．短周期元素T、Q、R、W的原子序数依次增大，由这些元素组成的物质可进行下列转化：金属单质A与气体单质B加热反应生成M，M具有硬度高、耐高温等特点，易与常见液体D反应，生成的有刺激性气味的气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A不溶于碱溶液但可与E在加热条件下反应得到M。下列说法正确的是( )
A．化合物M是一种新型无机非金属材料氮化铝
B．Q元素组成的单质常温下较稳定
C．R元素组成的单质A又称作“国防金属”
D．A与E反应中，每生成0.1 mol M可得气态产物3.36 L(标准状况)
答案：B 解析：已知各物质的组成元素均为短周期元素，E为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的气体，则E为NH3；金属单质A与气体单质B加热反应生成具有硬度高、耐高温等特点的M，A不溶于碱溶液，M与常见液体D反应生成了E(NH3)，所以D为H2O，M为Mg3N2，A为金属Mg，B为N2；又因短周期元素T、Q、R、W的原子序数依次增大，所以T为H元素、Q为N元素、R为O元素、W为Mg元素。M为氮化镁是金属材料，故A错误；Q为N元素，N2在常温下性质稳定，故B正确；R为O元素，其单质为O2，Mg是国防金属，单质A为Mg，是由W(Mg)元素组成的，故C错误；A为金属Mg，E为NH3，M为Mg3N2，A与E的反应为3Mg＋2NH3Mg3N2＋3H2，所以每生成0.1 mol Mg3N2可得气态产物0.3 mol，体积为6.72 L(标准状况)，故D错误。
16．五种短周期的元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，元素X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，五种元素原子的最外层电子数之和为19，下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：W>X
B．室温下，0.05 mol·L－1的M的气态氢化物的水溶液的pH>1
C．简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>M
D．Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Z电极上产生大量气泡
答案：B 解析：
Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH反应，则Z为Al；W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，五种元素的原子序数依次增大，即W为Si；M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，则M为S；X和W位于同主族，则X为C；五种元素的最外层电子数之和为19，推出Y为Mg。元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，同主族元素从上到下，非金属性减弱，即C的简单氢化物比Si的简单氢化物稳定，故A错误；M的氢化物为H2S，其水溶液显酸性，H2S为弱酸，即0.05 mol·L－1H2S溶液的pH>1，故B正确；简单离子半径大小顺序是S2－>Mg2＋>Al3＋，故C错误；Mg、Al、NaOH构成原电池，因为Mg不能与NaOH反应，而Al能与NaOH反应，因此Al为负极，Mg为正极，总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，根据原电池的工作原理，则Mg电极上产生大量气泡，故D错误。
17．中学常见的短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们占据三个周期。Y和M位于同主族，Y原子最外层电子数是电子层数的3倍。这五种元素组成一种离子化合物Q。取一定量Q溶于蒸馏水得到溶液，向溶液中滴加稀氢氧化钠溶液，产生的沉淀质量与滴加氢氧化钠溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A．简单离子半径：M>Y>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。
18．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，而同周期元素中核电荷数越大，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。
