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第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律（2）
1．已知33As、35Br位于同一周期。下列關系正確的是( C )
A．原子半徑：As>Cl>P B．熱穩(wěn)定性：HCl>AsH3>HBr
C．還原性：As3－>S2－>Cl－ D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
2．中學化學中很多“規(guī)律”都有其使用范圍，下列根據(jù)有關“規(guī)律”推出的結(jié)論合理的是( A )
A．根據(jù)較強酸可以制取較弱酸的規(guī)律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
B．根據(jù)主族元素最高正化合價與族序數(shù)的關系，推出鹵族元素最高正價都是＋7價
C．根據(jù)F、Cl、Br、I非金屬性依次減弱，推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次減弱
D．若M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則可推出離子半徑：R2－
X，Y>M
D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y>M
5．下列各表分別是元素周期表的一部分，表中的數(shù)字表示元素的原子序數(shù)，各表中數(shù)字所表示的元素在周期表中的位置與周期表的結(jié)構(gòu)相符的是( B )
6．X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素，其中Y、Z為金屬元素。X、Y、Z、W的最高價氧化物對應的水化物甲、乙、丙、丁之間存在如圖所示反應關系(圖中“”相連的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應)。下列判斷一定正確的是( C )
A．X是元素周期表中非金屬性最強的元素
B．Z位于元素周期表第三周期ⅠA族
C．四種原子中，Y原子半徑最大
D．W的最高化合價為＋7
解析 結(jié)合題圖知，兩種金屬元素Y、Z形成的堿乙、丙之間能夠發(fā)生反應，又Y、Z均為短周期元素，故Y為Na元素，Z為Al元素，乙、丙分別是NaOH、Al(OH)3；甲、丁均能與NaOH和Al(OH)3發(fā)生反應，則甲、丁必為強酸，從而推出X為N元素，W為S(或Cl)元素，則甲是HNO3、丁是H2SO4(或HClO4)。
7．X、Y、Z、M、R為五種短周期元素，其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系如圖所示。下列說法不正確的是( C )
A．R的氧化物都含有離子鍵 B．M的氫化物常溫常壓下為氣體
C．最高價含氧酸的酸性：Z＜Y D．Y形成的化合物種類最多
解析 根據(jù)題圖可推知，X為H元素，Y為C元素，Z為N元素，M為S元素，R為Na元素。Na的氧化物為Na2O、Na2O2，二者均為離子化合物，A項正確；S的氫化物為H2S，常溫常壓下為氣體，B項正確；非金屬性：N>C，故最高價含氧酸的酸性：HNO3>H2CO3，C項錯誤；含碳化合物的種類最多，D項正確。
8．根據(jù)元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是( B )
選項
事實
推測
A
12Mg與水反應緩慢，20Ca與水反應較快
56Ba(第ⅡA族)與水反應會更快
B
Si是半導體材料，同族的Ge也是半導體材料
第ⅣA族的元素的單質(zhì)都可作半導體材料
C
HCl在1 500 ℃時分解，HI在230 ℃時分解
HBr的分解溫度介于二者之間
D
Si與H2高溫時反應，S與H2加熱能反應
P與H2在高溫時能反應
解析 同主族金屬元素由上至下金屬性增強，與水反應劇烈程度增強，A項正確；作半導體材料的元素通常位于元素周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處，第ⅣA族元素的單質(zhì)并不能都作半導體材料，B項錯誤；同主族非金屬元素由上至下非金屬性減弱，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性減弱，C項正確；同周期非金屬元素從左到右非金屬性增強，與氫氣化合難度逐漸減小，D項正確。
9．X、Y、Z三種短周期元素原子序數(shù)依次減小，原子半徑：r(Y)>r(X)>r(Z), 三種元素的原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在適當條件下可發(fā)生如圖所示變化，其中B和C為10電子分子。下列說法不正確的是( C )
A．X元素位于ⅥA族 B．A難溶于B中
C．A和C不可能發(fā)生氧化還原反應 D．B的沸點高于C的沸點
解析 B和C均為10電子分子，且為氫化物，由轉(zhuǎn)化關系可知，Z為氫，X、Y、Z的原子序數(shù)之和為16，則X、Y的原子序數(shù)之和為15，由原子半徑：Y＞X，則Y為碳元素、X為氟元素或者Y為氮元素、X為氧元素，由轉(zhuǎn)化關系，單質(zhì)X、Y反應生成A，單質(zhì)Y、Z生成B，則Y為氮元素、X為氧元素，A為NO、B為H2O、C為NH3，驗證符合轉(zhuǎn)化關系。X為氧元素，處于ⅥA族，A項正確；NO不溶于水，B項正確；氨氣與NO可以發(fā)生反應生成氮氣與水，C項錯誤；常溫下，水為液體，氨氣為氣態(tài)，水的沸點更高，D項正確。
10．短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素W的一種核素的中子數(shù)為0，X的原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍，Z與M同主族，Z2－的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同。
(1)M在元素周期表中的位置是__第三周期第ⅥA族__。
(2)化合物p由W、X、Y、M四種元素組成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液，溶液變血紅色；向p溶液中加入NaOH溶液并加熱可放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。p的化學式為__NH4SCN__。
(3)由X、Y、Z三種元素可組成摩爾質(zhì)量為84 gmol－1的物質(zhì)q，且q分子中三種元素的原子個數(shù)之比為1∶1∶1。已知q分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且分子中不含雙鍵，但含極性鍵和非極性鍵，q分子的結(jié)構(gòu)式為__NC—O—O—CN__。
(4)(XY)2的性質(zhì)與Cl2相似，常溫下(XY)2與NaOH溶液反應的離子方程式為__(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O__。
(5)常溫下，1 mol Z3能與Y的最簡單氫化物反應，生成一種常見的鹽和1 mol Z2，該反應的化學方程式為__2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O__。
解析 根據(jù)題意可知，W為H元素，X為C元素，Y為N元素，Z為O元素，M為S元素。(1)S在元素周期表中位于第三周期ⅥA族。(2)根據(jù)加入FeCl3溶液，溶液變血紅色，則p溶液中含有SCN－；根據(jù)加入NaOH溶液并加熱可放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則p溶液中含有NH。故化合物p為NH4SCN。(3)根據(jù)q的相對分子質(zhì)量為84，C、N、O的個數(shù)比為1∶1∶1，可知q的分子式為C2N2O2。根據(jù)q分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且分子中不含雙鍵，但含極性鍵和非極性鍵，則q分子的結(jié)構(gòu)式為NC—O—O—CN。(4)根據(jù)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，可推知常溫下(CN)2與NaOH溶液反應的離子方程式為(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O。(5)根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，可配平化學方程式：2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O。
11．(2018廣東惠州調(diào)研)U、V、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的六種常見元素。Y的單質(zhì)在W2中燃燒的產(chǎn)物可使品紅溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的單質(zhì)在W2中燃燒可生成UW和UW2兩種氣體。X的單質(zhì)是一種金屬，該金屬單質(zhì)在UW2中劇烈燃燒生成黑、白兩種固體。
請回答下列問題：
(1)X在周期表中的位置：__第三周期ⅡA族__，UW2的電子式為__∶∶∶C∶∶∶__。
(2)Z在高溫下與水反應的化學方程式為__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__。
(3)U、V、W形成的10電子氫化物中，氫化物的穩(wěn)定性從強到弱的順序是__H2O>NH3> CH4__(寫化學式)，V元素的氫化物極易溶于水的主要原因是__NH3與H2O間能形成氫鍵__，該氫化物與空氣可以構(gòu)成一種環(huán)保燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH，其負極的電極反應式為__2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O__。
12．某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律。
Ⅰ.探究堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
(1)實驗用品：玻璃管(直徑6～10 mm，長100 mm)、試管夾、小刀、鑷子、濾紙、鈉、玻璃棒、酒精燈、火柴。
(2)實驗時，加熱至鈉(鉀)熔化后，立即用洗耳球向玻璃管內(nèi)鼓入空氣，可以觀察到玻璃管內(nèi)的鈉(鉀)粒燃燒，且__K__比__Na__的燃燒更劇烈。
(3)寫出探究鈉、鉀與空氣中的氧氣反應的其他實驗方法：__在坩堝內(nèi)進行加熱Na(K)的實驗(其他合理答案均可)__。
(4)從該實驗中獲得的結(jié)論是__K的金屬活動性大于Na的__。
Ⅱ.探究同周期元素金屬性的強弱規(guī)律
(5)甲同學想驗證同周期元素金屬性的強弱規(guī)律，最好選用第__三__周期的__Na、Mg、Al__三種元素。請設計最簡單的實驗進行驗證，并說明分別觀察到的現(xiàn)象：
①__取大小相同的三小粒金屬分別投入蒸餾水中，鈉劇烈反應，而Mg、Al無明顯現(xiàn)象__；
②__取大小相同的鎂塊和鋁塊分別投入相同濃度的稀鹽酸中，鎂反應較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡；鋁反應比鎂緩慢，有較多的氣泡產(chǎn)生__；
其理論解釋是__同周期從左到右，元素的原子半徑逐漸減小，核電荷數(shù)逐漸增多，原子核吸引最外層電子的能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱，故金屬性逐漸減弱__。
這三種元素最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱順序為__NaOH>Mg(OH)2> Al(OH)3__(填化學式)。
Ⅲ.探究非金屬性的強弱規(guī)律
乙同學設計實驗驗證“非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強”。他設計了如圖所示裝置以驗證“N、C、Si元素的非金屬性強弱”。設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱，已知A是強酸，常溫下可與銅反應；B是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成(不考慮硝酸的揮發(fā)性)。
(6)寫出所選用物質(zhì)的化學式：
A：__HNO3__，B：__CaCO3__，C：__Na2SiO3(或K2SiO3)__。
(7)寫出燒杯中發(fā)生反應的離子方程式：__CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO(或2CO2＋SiO＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO)__。
Ⅳ.根據(jù)以上實驗和相應規(guī)律，下列判斷不正確的是__AB__(填字母)。
A．H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3的酸性逐漸增強
B．HCl、PH3、H2S的穩(wěn)定性逐漸減弱
C．向H2S溶液中通入Cl2可觀察到有淡黃色沉淀生成
D．Na、K、Rb的原子半徑逐漸增大
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