2024届高三化学二轮专题——元素周期律
一、单选题
1．“21世纪是钛的世纪”，钛是一种性能非常优越的金属，在能源、航天、医疗等方面有重要应用。已知钛原子序数为22，位于第四周期，最外层有2个电子。则其次外层电子数为（ ）
A．2 B．8 C．10 D．18
2．近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是（ ）
A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素
B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料
C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应
D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
3．下列化学用语表达正确的是（ ）
A．乙烯的实验式：
B．水分子间的氢键：
C．的空间结构：平面三角形
D．在元素周期表的位置：第四周期第ⅤB族
4．KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能，超大KH2PO4晶体主要应用于大功率固体激光器。关于该物质涉及的元素，下列说法正确的是（ ）
A．电负性：P＞O＞H
B．离子半径大小：K+＞P3﹣＞O2﹣
C．基态K原子有19种不同运动状态的电子
D．基态P原子的价层电子轨道表示式：
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，仅X、Y处于同周期，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子序数是X的两倍，X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质。下列说法正确的是（ ）。
A．简单离子的半径：
B．简单氢化物的热稳定性：
C．W与Y形成的化合物只含有极性共价键
D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱
6．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是目前形成化合物种类最多的元素，Y元素在同周期主族元素中非金属性最强，Z元素在同周期主族元素中原子半径最大，W元素原子的最外层电子数等于Y、Z元素原子的最外层电子数之差。下列判断正确的是
A．非金属性：X>W B．最高正化合价：Y>W
C．Z的氧化物中只含离子键 D．简单氢化物稳定性：Y>W
7．X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物；Y元素的气态氢化物水溶液显碱性。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：
B．分子的空间结构为平面三角形
C．X分别与Y、Z、W组成的常见化合物均为极性分子
D．由Y、Z、Q组成的化合物的水溶液一定显中性
8．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为18，W、X、Y分别位于不同周期，X与Y同主族，W的最低负价与Z的最高正价的代数和等于6，下列说法错误的是（ ）
A．W分别与X、Y形成的简单化合物的键角：前者大于后者
B．Y与Z形成的化合物中各原子不一定满足8电子稳定结构
C．Z分别与X、Y形成的化合物均可与水反应生成两种酸
D．Y的一种单质分子呈正四面体结构，键角为60°
9．结合元素周期律，根据下列事实所得推测不合理的是（ ）
事实 推测
A Na比Li活泼 Cs比Na更活泼
B N、P、As均为非金属元素 第ⅤA元素均为非金属元素
C H2O热稳定性强于H2S H2S热稳定性强于H2Se
D Mg(OH)2碱性弱于NaOH Al(OH)3碱性更弱
A．A B．B C．C D．D
10．一种钠盐的结晶水合物的阴离子由短周期元素X、Y、Z组成，其结构如图，已知：Z为第二周期元素，三种元素原子序数之和小于20，下列说法正确的是
A．X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是X
B．NaZY4是一种强还原剂，其固体溶于水可产生Y2
C．Z原子的L层上有5个电子
D．X的氢化物中不可能存在非极性共价键
11．某种锂盐的结构如图所示，其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成，X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是（ ）
A．W位于第2周期IVA族 B．原子半径：Z>X>Y
C．元素电负性：Y>Z>X D．最高化合价：Y>Z>W
12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大。M、N、P是由这些元素组成的二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单质，M与r均为淡黄色固体，W、X、Y位于不同周期。上述物质转化关系如图所示(部分生成物省略)，下列说法错误的是（ ）
A．物质熔沸点：N＞P
B．X、Y可形成离子化合物
C．单质氧化性：X＞W
D．X、Y、Z三种元素组成的盐溶液可能呈中性或碱性
13．短周期主族元素Q、X、Y、Z质子数之和为37，Q与X、Y、Z位于不同周期，Q与Z位于同一主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z，且依次增大，x、y、z之和为15，。下列说法正确的是
A．Q是原子半径最小的元素
B．最高正价含氧酸的酸性：
C．分子中各原子最外层达到8电子结构
D．Z的氢化物不可能含有非极性共价键
14．一种离子液体的结构如图所示，其中Z、X、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：X> Y>Z> W
B．简单气态氢化物的还原性： Y > X
C．Z、Y、W可形成盐
D．该物质中所有原子均满足8电子稳定结构
15．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。其中X、Y、Z构成的某种物质结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．简单氢化物的沸点：Z＞X
B．简单离子半径：Z＞Y＞X＞W
C．W与X形成的化合物一定是共价化合物
D．Y和Z形成的最简单化合物水溶液显碱性
16．下列事实或现象不能用元素周期律解释的是
A．相同温度、相同物质的量浓度时，醋酸的pH大于盐酸
B．醛基的碳氧双键中，氧原子带部分负电荷
C．Mg和水的反应不如Na和水的反应剧烈
D．向NaBr溶液中滴加氯水，再加入四氯化碳，液体分层，下层呈橙红色
17．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。说法错误的是（ ）
A．Q位于第三周期IA族
B．X，Y，Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C．简单离子半径：M-﹥Q+﹥R2+
D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
18．X、Y、Z、W、G五种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知Y、W同主族，Y的最外层电子数是Z的6倍，X和Z的质子数之和等于G的质子数。下列说法正确的是（ ）
A．化合物WY2能使溴水褪色表现为漂白性
B．G的简单阴离子比W的简单阴离子还原性强
C．X、Y、W三种元素气态氢化物的沸点依次升高
D．Z与W形成的化合物中可能含有共价键
19．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X是周期表中非金属最强的元素，W与X同主族，Y、Z是同周期相邻的两种元素，Z元素原子最外层电子数等于周期序数。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径的大小顺序；
B．简单氢化物的热稳定性：
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：
D．工业上，常用电解含Y或Z简单离子溶液的方法冶炼单质Y或Z
20．已知W、X、Y、Z均为短周期主族元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH值和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：Z＞Y＞W＞X
B．Z的单质具有强氧化性和漂白性
C．同浓度简单氢化物水溶液的酸性：Z＞Y
D．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
二、综合题
21．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）在此元素周期表的一部分中，金属性最强的元素是 (填元素符号)。
（2）⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为 (填元素符号)。
（3）⑦、⑧两种元素的氢化物稳定性较强的是 (用化学式表示)。
（4）⑤、⑧的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为 。
22．
最近 James A. Dumesic 等研究了负载于TiO2和SiO2 表面的Ag- Pd、Cu-Pd 合金催化剂对乙炔选择性加氢反应的情况。回答下列问题：
（1）基态Ti、Cu的未成对电子数之比为 ；基态Si原子的价电子排布式为 。
（2）Ag和Cu均位于元素周期表中第I B族，Cu的熔点比Ag的高，硬度比Ag的大，其原因是 。
（3）SiO2中所含共价键的类型是 (填“σ键”或“π键”)。
（4）乙炔、乙烯中中心原子的杂化方式依次为 、 ，乙炔的空间构型为 。
（5）某铜钯合金CuPdx可看作铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代(如图)，则x= 。
23．卤族元素能形成多种物质，结构和性质之间充满联系。
（1）部分卤族元素的某种性质a随核电荷数的变化趋势如图所示，则a表示正确的是 。(填字母)
a.原子半径 b.氢化物的稳定性
c.单质的氧化性 d.元素的非金属性
（2）溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘和水反应所得产物中有一种为三原子分子，该分子的电子式为 ；溴原子核外电子能量最高的电子层符号是 。
（3）ClF3的熔、沸点比BrF3的 (填“高”或“低”)，理由是 。
ClO2气体可处理污水中的CN-，以下是ClO2的两种制备方法：
方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
（4）ClO2与CN- (C是+2价)反应产生2种无毒气体，反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
（5）请评价上述哪一种方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒 。
24．耐HF腐蚀的催化剂，可应用于氟化工行业中的氯循环(如图)。
（1）Ru的价电子排布式为，该元素位于第 周期 族。
（2）上述转化过程中涉及的有机反应类型有 。
（3）可通过液化分离出HCl中大多数的HF，从结构角度解释两者沸点差异的原因 。
（4）、、的晶体结构如图(和中实线部分为晶胞)
①晶胞中有 个Ru，O在晶胞的位置为 。
②已知与载体晶体结构(堆积方式、晶胞参数)越相似，催化效果越好。载体中掺杂的原因是 。
25．寻找室温超导材料一直是科学家们竞相追求的目标，
CaFeAsF 、LaH10、H2S等均是近年来的研究热点。回答下列问题：
（1）基态As原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态La原子价电子排布为5d16s2，成为阳离子时首先失去 轨道电子。
（2）CaFeAsF中，电负性最高的元素是 。
（3）Ca与Fe位于同周期且最外层电子构型相同，Ca的熔点和沸点均比Fe的低，这是因为 。
（4）H2S的的空间构型为 ，写出一种与H2S互为等电子体的分子的化学式 。
（5）含砷化合物(以 )中碳原子杂化方式是 ， 每个分子中含σ键和π键个数比为 。
（6）Ca、Fe、As构成的超导材料的晶胞结构如图所示，边长为apm，高为cpm，则紧邻的Ca原子之间的距离为 pm，该晶体的密度为 g cm-3。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】总共22个电子，K层2个、L层8个、N层2个，则M层22-2-8-2=10。故C符合题意
故答案为：C。
【分析】根据核外电子排布即可计算出次外层电子数
2．【答案】B
【解析】【解答】A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A不符合题意；
B．钛合金为合金，属于金属材料，故B符合题意；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C不符合题意；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．从偏旁部首可看出铷是金属元素；
B．合金属于金属材料；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，燃烧属于氧化还原反应；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料。
3．【答案】B
【解析】【解答】A、乙烯的实验式为CH2，故A错误；
B、水分子间的氢键由氧原子和氢原子形成，表示为 ，故B正确；
C、中，S原子的价层电子对数为，含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，故C错误；
D、Cr的原子序数为24，在元素周期表中位于第四周期第ⅥB族，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、实验式是指用元素符号表示化合物分子中各元素原子数最简整数比的式子；
B、水分子间氧原子和氢原子间形成氢键；
C、 中S原子的价层电子对数为4，有一个孤电子对；
D、Cr为24号元素。
4．【答案】C
【解析】【解答】A.P的电负性弱于O，A选项是错误的；
B.P3-的半径大于K+，B选项是错误的；
C.K原子有19个核外电子，基态K原子有19种不同运动状态的电子，C选项是正确的；
D.P的3p轨道的三个电子应该是互相平行的，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】A.O的非金属性强于P，吸电子能力更强，所以O的电负性强于P；
B.K+和P3-的核外电子排布相同，P的质子数小，所以半径更大；
C.粒子的电子运动状态等于核外电子数；
D.根据洪特规则可知：电子在填入兼并轨道时，总是优先单独新的轨道，且自旋平行。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．O2-和Mg2+的核外电子排布相同，核电荷数越大，对原子核的吸引能力越强，半径越小，故半径r(O2-)＞r(Mg2+)，即 ，故A不符合题意；
B．X是碳，Y是氧，碳和氧为同一周期，同周期从左到右，非金属性增强，非金属性 ，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，简单氢化物的热稳定性： ，故B符合题意；
C ．W是H，Y是O，W与Y形成的化合物可能是水或过氧化氢，可能含有极性键或非极性键，故C不符合题意；
D．Z是Mg，它最高价氧化物对应的水化物为弱碱，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】Y是地壳中含量最高的元素，是O元素，仅X、Y处于同周期，W是H，Z的原子序数是X的两倍，X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质，Z是第三周期的元素，则X、Y、Z分别为C、O、Mg，由此分析。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．根据最高价氧化物对应水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强，H2CO3属于弱酸，H2SO4属于强酸，S的非金属性比C强，故A不符合题意；
B．F没有正价，S的最高价为+6价，故B不符合题意；
C．Na的氧化物有Na2O2、Na2O，前者含有离子键和共价键，后者只含有离子键，故C不符合题意；
D．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性F＞Cl＞S，因此HF的稳定性比H2S强，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、硫的非金属性大于碳；
B、氟无正价；
C、过氧化钠中氧原子之间的结合为共价键；
D、氢化物的稳定性即比较非金属性。
7．【答案】C
【解析】【解答】根据题意， X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物 ，X为H，Q为Na； Y元素的气态氢化物水溶液显碱性，Y为N，则Z、W 为O、F。
X、Y、Z、W、Q分别是H、N、O、F、Na。
A.Q、Z、W的简单离子半径分别是Na+、O2-、F-，当离子结构相同时序大径小，离子半径：O2-＞F-＞Na+，A错误；
B.YW3是NF3，N有一个孤电子对，价层电子对是4，空间构型是三角锥型，B错误；
C.X分别与Y、Z、W形成常见的化合物为：NH3、H2O、HF，均是由极性键形成的极性分子，C正确；
D. 由Y、Z、Q组成的化合物 可以是NaNO3或者NaNO2，NaNO2溶液显碱性，D错误；
故答案为：C
【分析】元素推断与元素性质主要以元素周期表为工具考查“位—构—性”三者的关系，命题既可对原子结构、元素周期表、元素周期律进行单独考查，也可结合元素及其化合物的性质进行综合考查。
做题时应针对以下几点进行：
(1)原子结构——构造原理(1～36号元素核外电子排布)、原子内粒子数量之间的关系；
(2)元素性质——原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、第一电离能、电负性的周期性变化规律；
(3)“位—构—性”——用好元素周期表这一工具，实现分析与推理能力、宏观辨识与微观探析的学科核心素养的提升。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．W分别与X、Y形成的简单化合物为NH3、PH3，磷的电负性小于氮，使得P-H键中的共用电子对相较于N-H键中的共用电子对而言较偏向氢的一侧，同时P-H键的键长也要比N-H键更长，则键角前者大于后者，故A不符合题意；
B．Y为P，Z为Cl，两者形成的化合物是PCl3（P、Cl满足8电子结构）、PCl5（P为10电子结构、Cl为8电子结构），则各原子不一定满足8电子稳定结构，故B不符合题意；
C．Z为Cl，分别与X、Y形成的化合物为NCl3、PCl3、PCl5，分别与水反应为NCl3+2H2O=HNO2+3HCl、PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl、水不足PCl5+H2O=POCl3+2HCl（或水充足PCl5+4H2O=5HCl+H3PO4），不一定生成两种酸，故C符合题意；
D．Y为P，其中一种单质分子白磷，化学式为P4，分子结构呈正四面体结构，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】首先根据信息，推出元素符号，短周期元素， W、X、Y分别位于不同周期 ，W只能为H， W的最低负价与Z的最高正价的代数和等于6， Z为Cl， 其最外层电子数之和为18 ，X和Y同主族，最外层电子数相同，X为N，Y为P，根据元素性质和规律解答即可。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．根据元素周期律，同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，Li、Na、Cs都属碱金属元素，随着原子序数的增大，金属性逐渐增强，由Na比Li活泼推测Cs比Na更活泼符合题意，A项不符合题意；
B．根据元素N、P、As均为非金属元素，不能推测出第ⅤA元素均为非金属元素，B项符合题意；
C．根据元素周期律，非金属性越强，生成氢化物的稳定性越强，故由H2O热稳定性强于H2S，可以推测出H2S热稳定性强于H2Se，C项不符合题意；
D．根据元素周期律，同一周期元素从左至右，金属性逐渐减弱，相应的最高价氧化物对应水化物的碱性越弱。故由Mg(OH)2碱性弱于NaOH可以推测出Al(OH)3碱性更弱，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、钠和锂在同一主族，且钠在锂的下面，故同样的铯在钠的下面，因此铯比钠活泼，故A不符合题意
B、越往下金属性越强，不能确定都是非金属元素，故B符合题意
C、氢化物的热稳定性，源于非金属的非金属性，而同一主族，越往下，非金属性越强，故C不符合题意
D、同周期，原子序数越大，金属性越弱，对应最高价氧化物的水化物的碱性越弱,故D不符合题意
10．【答案】B
【解析】【解答】A．三种元素中，氢原子的原子半径最小，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼原子的原子半大于氧原子，所以三种元素中原子半径最大的是硼原子，A不符合题意；
B．四氢合硼酸钠中氢元素的化合价为—1价，能与水发生氧化还原反应生成硼酸钠和氢气，B符合题意；
C．硼元素的原子序数为5，L层上有3个电子，C不符合题意；
D．过氧化氢是含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电子层数越多，简单离子的半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，简单离子的半径越小；
B．依据化合价变化判断；
C．依据核外分层排布规律分析；
D．同种原子之间的共价键为非极性键；不同种原子之间的共价键为极性键。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．硼元素位于元素周期表第2周期ⅢA族，故A不符合题意；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为C>N>O，故B符合题意；
C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性的大小顺序为F>O>N，故C不符合题意；
D．氟元素的非金属性最强，无正化合价，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，W只能位于第二周期，X的最外层电子数为6，W形成3个单键和1个配位键，说明W最外层含有3个电子，则W为B元素；四种元素均位于第二周期，化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构，X形成2个共价键，Y形成1个共价键，Z形成4个共价键，则X为O元素，Y为F元素，Z为C元素，据此解答。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析，N为H2O，P为H2S，H2O分子间可形成氢键，因此沸点：H2O＞H2S，A不符合题意；
B．X为O元素，Y为S元素，不可能形成离子化合物，B符合题意；
C．X的单质为O2，W的单质为H2，氧化性：O2＞H2，C不符合题意；
D．X为O元素，Y为S元素，Z为Na元素，三者形成的盐为Na2SO4和Na2SO3，前者呈中性，后者呈碱性，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】W、X、Y、Z的原子半径依次增大，M、N、P是由这些元素组成的二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单质，M与r均为淡黄色固体，则M为Na2O2、r为S，过氧化钠与N反应生成单质q，推知q为O2，而氧气与p反应生成N和单质硫，推知P为H2S、N为H2O，则s为H2，由原子半径大小可知W为H、X为O、Y为S、Z为Na。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．根据元素周期律，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，得Z是原子半径最小的元素，故A不符合题意；
B．同周期元素的非金属性随原子序数增大而递增，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性X
D．Z的氢化物有H2O和H2O2两种，H2O2分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据元素周期律，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大；
B．同周期元素的非金属性随原子序数增大而递增，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；
C．分子中各原子最外层都达到了8电子稳定结构；
D．同种原子之间的共价键为非极性键；不同种原子之间的共价键为极性键；
14．【答案】C
【解析】【解答】A．同一周期从左到右原子半径减小，电子层越多，半径越大，则原子半径：C>N>O>H，即X>Y>W>Z，A不符合题意；
B．同一周期从左到右元素非金属性增强，其简单气态氢化物的还原性减弱，则简单气态氢化物的还原性C>N即X> Y，B不符合题意；
C．Z、Y、W可形成盐，如NH4NO3，C符合题意；
D．该物质中含有氢原子，氢原子满足2电子稳定结构，该物质中不是所有原子均满足8电子稳定结构，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、同一周期，从左到右半径减小，同一主族，从上到下半径增大；
B、氢化物的稳定性即比较非金属性；
C、氮原子和氢原子可以形成铵根离子；
D、注意氢原子满电子结构为2个。
15．【答案】D
【解析】【解答】A. Z为S、X为O，简单氢化物为H2S和H2O，H2O分子之间可以形成氢键沸点高，H2S不能形成氢键，简单氢化物的沸点：Z
C.氧与氢形成的化合物可以是共价化合物、氧与锂形成的是离子化合物，故C不符合题意；
D.Y和Z形成的最简单化合物为硫化钠，水溶液因水解呈碱性，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。由 知，Z可形成6对共用电子对、X可形成2对共用电子对，则Z为S、X为O，Y为+1价，Y为Na，则W为H或Li。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．相同温度、相同物质的量浓度时，醋酸是弱酸未完成电离，故醋酸的pH大于盐酸，不能用元素周期律解释，A符合题意；
B．同周期元素随原子序数的递增电负性增强，故醛基的碳氧双键中，氧原子带部分负电荷，B不符合题意；
C．同周期元素随原子序数的递增金属性减弱，故Mg和水的反应不如Na和水的反应剧烈，C不符合题意；
D．同主族元素从上到下非金属性越来越弱，氯气氧化性强于溴单质，故向NaBr溶液中滴加氯水，可以置换出溴单质，溴单质在四氯化碳中溶解度比水的大，液体分层，下层呈橙红色，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据电离出氢离子浓度大小判断；
B．同周期元素随原子序数的递增电负性增强；
C．同周期元素随原子序数的递增金属性减弱；
D．同主族元素从上到下非金属性越来越弱。
17．【答案】C
【解析】【解答】X、Y、Z、M、Q、R都为前20号元素，且原子半径依次增大，结合各元素的主要化合价，可以推出X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca。
A．Q为Na，其位于周期表中第三周期I A族，A不符合题意；
B．X为H，Y为O，Z为N，这三种元素组成的物质有NH4NO3、NH3 H2O等，其中NH4NO3属于盐，NH3 H2O属于盐，B不符合题意；
C．M为Cl，Q为Na，R为Ca，则简单离子半径大小为：Cl->Ca2+>Na+，C符合题意；
D．Z为N，M为Cl，它们最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、HClO4，都是强酸，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图，X有+1价，其原子半径最小，则X为H；Y只有-2价，则Y为O；M存在+7、-1价，则M为Cl；Z存在+5、-3价，其原子半径小于Cl，而大于O，则Z为N元素；Q只有+1价，R只有+2价，且原子半径R＞Q＞M(Cl)，则R为Ca，Q为Na元素，以此分析解答。
18．【答案】D
【解析】【解答】A．W为S元素，Y为O元素，化合物WY2为SO2，能使溴水褪色是由于二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应，S元素化合价升高，Br元素化合价降低，SO2被氧化表现还原性，故A不符合题意；
B．G为Cl，W为S元素，单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱，单质的氧化性Cl2＞S，则G的简单阴离子比W的简单阴离子还原性弱，故B不符合题意；
C．X为C元素，Y为O元素，W为S元素，三种元素气态氢化物分别为CH4、H2O、H2S，均为分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，由于水分子间存在氢键，其熔沸点比CH4、H2S高，三种元素气态氢化物的沸点：Y＞W＞X，故C不符合题意；
D．W为S元素，Z为Na元素，Z与W形成的化合物有Na2S或Na2S2，Na2S中只含有离子键，Na2S2中含有 ，既有离子键又含有共价键，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】X、Y、Z、W、G五种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知Y的最外层电子数是Z的6倍，由于最外层电子数最多不超过8，则Y最外层6个电子，Z最外层1个电子，Y为O元素，Z为Na元素，Y、W同主族，W为S元素，短周期主族元素，G为Cl，X和Z的质子数之和等于G的质子数，则X的质子数为6，为C元素，据此分析解答。
19．【答案】C
【解析】【解答】A．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，原子半径的大小顺序：r(Y)＞r(Z)＞r(W)>r(X)，A不符合题意；
B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性W
D．工业上，常电解三氧化二铝制备铝，电解熔融氯化镁获取镁，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X是周期表中非金属最强，X是F，W与X同主族，W是Cl。Y、Z是同周期相邻的两种元素，Z元素原子最外层电子数等于周期序数，Y、Z分别是Mg、Al，据此解答；
A．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；
B．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl＜X，则简单氢化物的稳定性：W＜X；
C．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，金属性：Mg＞Al，则最高价氧化物对应水化物碱性：Y＞Z；
D.2Al2O3制2Al+3O2↑，MgCl2制Mg+Cl2↑。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．具有相同的核外电子排布的离子，质子数越大，离子半径越小，所以S2->Cl-，所以离子半径应为Y＞Z＞W＞X，故A不符合题意；
B．Z的单质是氯气具有强氧化性，没有漂白性，故B不符合题意；
C．HCl是强酸，H2S是弱酸，同浓度氢化物水溶液的酸性：Z＞Y，故C符合题意；
D．化合物X2Y2是Na2S2，与Na2O2相似，其中含有离子键和非极性共价键，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．具有相同的核外电子排布的离子，序数越大，离子半径越小；
B．氯气没有漂白性；
C．依据物质性质分析；
D．Na2S2是离子化合物；
21．【答案】（1）Na
（2）Na>Al
（3）HCl
（4）OH-+ H+= H2O
【解析】【解答】(1)同主族元素从上到下金属性增强、同周期从右到左元素金属性增强，金属性最强的元素是Na；
(2)同周期元素从左到右，原子半径依次减小，Na、Al的原子半径由大到小的顺序为Na>Al。
(3)同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，Si、Cl两种元素的氢化物稳定性较强的是HCl；
(4)Na的最高价氧化物对应的水化物NaOH、Cl的最高价氧化物对应的水化物是HClO4，NaOH是强碱、HClO4是强酸，相互反应的离子方程式为OH-+ H+= H2O。
【分析】根据元素在周期表中的位置可知，①为H元素，②为C元素，③为N元素，④为O元素，⑤为Na元素，⑥为Al元素，⑦为Si元素，⑧为Cl元素。
22．【答案】（1）2:1；3s23p2
（2）银的电子层数比铜的多，原子半径比铜的大，银的金属键较弱
（3）σ键
（4）sp；sp2；直线形
（5）
【解析】【解答】（1）Ti是22号元素，核外22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其3d轨道上有2个未成对电子，Cu是29元素，核外29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其4s轨道上有1个未成对电子，则Ti、Cu的未成对电子数之比为2：1；Si是14号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p2，最外层电子为价电子，价电子排布式为3s23p2；
（2）银的电子层数比铜多，原子半径比铜大，银的金属键较弱，其熔点和硬度比Cu低；
（3）二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，即Si-O键是单键，属于σ键；
（4）C2H2中两个C都是中心原子，没有孤电子对数，都形成2个σ键，碳原子采取sp杂化；乙烯中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，碳原子采取sp2杂化；乙炔中C原子采取sp杂化，其空间构型为直线形；
（5）由题中信息可知，铜晶胞中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代，每个晶胞中Pd的个数为2×=，每个晶胞中Cu的个数为6×+6×=，则铜钯合金CuPdx中1：x=：，故x=。
【分析】（1）根据核外电子排布式判断未成对电子数和价电子排布；
（2）同族金属元素隨原子序数增大，电子层数增多，原子半径增大，金属键越弱，金属晶体的熔点和硬度均降低；
（3）单键为 σ键，双键包含一个 σ键一个π键；
（4）根据两者的成键类型判断杂化方式，其中乙烯为平面结构，乙炔为直线型结构；
（5）根据“均摊法”计算晶胞中Cu、Pd原子数目，根据原子比例关系确定x的值。
23．【答案】（1）bcd
（2）；N
（3）低；ClF3和BrF3均为分子晶体，且结构相似，ClF3相对分子质量小于BrF3
（4）1：1
（5）方法一产生污染性气体氯气，方法二生成氧气对水体无污染，所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒
【解析】【解答】（1）a．Cl、Br、I三种元素的原子半径逐渐增大，a不正确；
b．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物稳定性HCl>HBr>HI，b正确；
c．元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，单质的氧化性Cl2>Br2>I2，c正确；
d．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性Cl>Br>I，d正确；
故答案为：bcd。
（2）IBr与水反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO，HIO的电子式为，溴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，能量最高的电子层符号是N。
（3）ClF3和BrF3均为分子晶体，且结构相似，ClF3相对分子质量小于BrF3，因此ClF3的熔沸点比BrF3低。
（4）ClO2与CN-反应生成二氧化碳和氮气，离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-，该反应ClO2中Cl得电子化合价降低，CN-中C失电子化合价升高，N失电子化合价升高，氧化剂为ClO2，还原剂为CN-，两者的物质的量之比为1：1。
（5）方法一产生污染性气体氯气，方法二生成氧气对水体无污染，所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒。
【分析】（1）a.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小；
b.元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强；
c.元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强；
d.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱；
（2）IBr与水发生反应IBr+H2OHBr+HIO；Br原子的能量最高的电子层为N；
（3）ClF3和BrF3均为分子晶体，且结构相似，ClF3相对分子质量小于BrF3，则ClF3的熔、沸点比BrF3的低；
（4）ClO2与CN-发生反应2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-；
（5）方法一产生污染性气体氯气，方法二生成氧气对水体无污染。
24．【答案】（1）五；Ⅷ
（2）取代反应 消去反应
（3）F的原子半径比Cl小，对核外电子的束缚力比Cl强，HF中H和F之间的电子对强烈偏向F，HF分子中的H可以和另一个HF分子中的F形成氢键，从而使HF的沸点较HCl高，容易液化分离出HF
（4）2；4个在面上，2个在晶胞内部；RuO2 与载体晶体结构(堆积方式、晶胞参数)越相似，催化效果越好。MgF2掺杂Al3+后晶胞参数和RuO2更接近，所以MgF2 载体中掺杂Al3+
【解析】【解答】(1)根据Ru的价电子排布式为4d75s1 可知，该元素位于第五周期第Ⅷ族。
(2)由丙烷生成1，1，1，2，3-五氯丙烷是取代反应，由1，1，1，2，3-五氯丙烷生成2，3，3，3-四氯-1-丙烯是消去反应。
(3)F的原子半径比Cl小，对核外电子的束缚力比Cl强，HF中H和F之间的电子对强烈偏向F，HF分子中的H可以和另一个HF分子中的F形成氢键，从而使HF的沸点较HCl高，容易液化分离出HF。
(4)①从图中可以看出，RuO2 晶胞中位于顶点和体心的是Ru，有2个，则O有4个，晶胞中的六个氧原子有四个在面上，另两个在晶胞内部。
②RuO2 与载体晶体结构(堆积方式、晶胞参数)越相似，催化效果越好。MgF2掺杂Al3+后晶胞参数和RuO2更接近，所以MgF2 载体中掺杂Al3+。
【分析】（1）由电子层数和最外层电子数判断在周期表中的位置。
（2）根据有机反应类型的特点进行分析。
（3）根据F、Cl原子分别与H原子形成的共价键键能强弱，以及HF中含有氢键进行分析。
（4）①根据图示信息及均摊法进行解答。
②MgF2掺杂Al3+后晶胞参数和RuO2更接近。
25．【答案】（1）；6s
（2）F
（3）Ca 的原子半径比 Fe 的大，价电子数比 Fe 少，钙的金属键比铁的弱
（4）V 形；H2O、H2Se等
（5）sp2 和 sp3；22∶1
（6） a；
【解析】【解答】(1)As位于第四周期第VA族，其基态原子的价层电子排布为 ，轨道表示式为 ；元素成为阳离子时优先失去能量高的电子，La原子的价层电子为5d16s2，6s轨道电子能量高，成为阳离子时优先失去，故填 、6s；
(2) 金属与非金属相比，非金属的电负性高，CaFeAsF中，Ca、Fe为金属，As、F为非金属元素，其中F是元素周期表中电负性最强的元素，故填F；
(3)Ca的价层电子排布为 ，Fe的价层电子为 ，Ca的价层电子数少，且原子半径比Fe大，金属键弱，所以熔点低，故填Ca 的原子半径比 Fe 的大，价电子数比 Fe 少，钙的金属键比铁的弱；
(4) 与水相似，其空间构型为V形； 价电子数为8，根据等电子体的定义，与其互为等电子体的有 、 等，故填V形、 、 等；
(5) 中，C原子分别以单键或者双键成键，为 、 杂化；其中单个分子中σ键有22个，π键有1个，其个数比为22:1，故填 和 、22:1；
(6)图中相邻的两个Ca原子为晶胞的底面中心与四个角距离最短，其中底面正方形的边长为apm，对角线长为 pm，所以相邻的Ca原子的距离为 pm；晶胞中Ca原子的个数为 、As原子的个数为 、Fe原子的个数为8，其分子式为 ，根据 = ，故填 、 。
【分析】利用元素周期律、洪特规则和泡利不相容原理对原子轨道进行理解；金属性即失电子能力，非金属即得电子能力。
