元素性质及其变化规律培优练习- 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

1.3元素性质及其变化规律——培优练习一、单选题（共16题，每题3分，共48分）1．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是A．第一电离能的大小：Mg>AlB．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C．第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F2．如图所示物质是由原子序数依次增大的五种短周期主族元素形成的，基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，下列说法正确的是A．简单气态氢化物的稳定性: B．简单离子半径:C．第一电离能: D．简单阴离子的还原性:3．下列有关说法正确的是A．ⅠA族元素全是金属元素B．在元素周期表中，氟的电负性最大C．2p轨道上有两个单电子的元素一定是碳元素D．次氯酸分子的电子式：4．电负性是一种重要的元素性质，某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示：元素HLiOAlPSCl电负性2.11.03.51.52.12.53.0下列说法不正确的是A．LiAlH4中H是－1价，该物质具有还原性B．非金属性：O＞ClC．H－Cl键比H－S键极性大D．Si的电负性范围在2～3之间5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子p原子轨道上未成对电子最多，Z的周期序数与族序数相等，基态时W原子3p原子轨道上有5个电子，Y与W处于同一主族。下列说法正确的是A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中只有一种金属元素，X原子的K层与M层电子数相等，W原子的最外层电子数等于X原子与Y原子的最外层电子数之和。W、Z不同主族且单质通常均为气体。下列说法正确的是A．原子半径：W>X>Y>ZB．W与Y形成的化合物只能与碱反应C．Z单质的危险品标志为D．X与Y的固体单质均能导电7．下述实验能达到预期目的的是实验内容实验目的A将SO2通入酸性KMnO4溶液中，紫色褪去证明SO2具有漂白性B向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体，红色褪去证明Na2CO3溶液中存在水解平衡C向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出证明氧化性：Cu2+＞Fe3+D向Na2SiO3溶液中滴入酚酞，溶液变红，再滴加稀盐酸，溶液红色变浅直至消失证明非金属性：Cl>SiA．A B．B C．C D．D8．锂电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，且0.1mol·L—1XW的水溶液呈酸性且pH＞1。下列说法正确的是

A．简单氢化物的稳定性：W＞M＞Z B．W的单质与水反应可生成两种酸C．简单离子半径：W＞M D．元素的非金属性：X＞Z9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，X的一种核素常用于考古断代，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数。下列推断错误的是A．原子半径：B．化合物中既含离子键又含共价键C．最简单气态氢化物的稳定性：D．由上述四种元素组成的化合物的水溶液可能呈碱性10．部分短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，X元素的氢化物与其最高价氧化物的水化物可化合生成一种离子化合物。下列说法不正确的是XYZWA．原子半径：Z＞W＞X＞YB．元素Y的最高化合价与其主族序数相等C．X与Y可形成两种以上的化合物D．元素Y的简单氢化物的分子构型为V形11．已知A、B、C、D是原子序数逐渐增大的四种短周期元素，其中A、D位于同主族，B、C位于同周期，且A的一种核素的原子核中没有中子，B和C的单质是空气中的两种主要成分。下列有关说法正确的是A．离子半径：B．简单氢化物的稳定性：C．A和B形成的某种化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝D．C和D形成的物质一定能使品红溶液褪色12．下列实验方案中，能达到实验目的的是选项实验方案实验目的A将和分别通入水中达到饱和，用计立即测定溶液的，比较大小确定亚硫酸和碳酸的酸性强弱B将和气体分别通入BaCl2溶液中鉴别和气体C将通入溶液后，将混合气体依次通入酸性溶液、品红溶液、澄清石灰水验证非金属性：D相同条件下，在两个试管中各加入6%的溶液，再向溶液中分别滴入和溶液，观察并比较的分解速率探究催化剂对分解速率的影响A．A B．B C．C D．D13．以下有关元素性质的说法不正确的是A．具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、S③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是③D．某主族元素气态基态离子的逐级电离能数据(单位：kJ·mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……它与氯气反应时，生成的阳离子是X3+14．在以离子键为主的离子化合物中，形成离子键的两种元素电负性差距越小，则含有共价键的成分越高；下列各对原子形成的化学键中含有共价键成分最少的是A．LiF B．NaF C．NaCl D．MgO15．下列大小比较错误的是A．离子半径： B．还原性：C．酸性： D．水溶液的酸性：16．7N、8O，11Na、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法不正确的是A．离子半径：r(Na+)＜r(O2-)＜r(Cl-)B．第一电离能：I1(Na)＜I1(N)＜I1(O)C．氢化物对应的稳定性：NH3＜H2OD．最高价氧化物的水化物的酸性：HNO3＜HClO4二、多选题（共4题，每题3分，共12分）17．下列各组元素的性质正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．最高正价： D．原子半径：18．四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-(a、b、c、d为元素的原子序数)，它们具有相同的电子层结构，若m>n，则下列叙述的判断正确的是A．a-b=n-mB．元素的原子序数a>b>c>dC．最高价氧化物对应水化物的碱性X>YD．离子半径r(Rm-)>r(Zn-)>r(Yn+)>r(Xm+)19．短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，且X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12，X与R同主族，Q是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是A．简单离子半径：Z＞Q＞RB．最简单氢化物的沸点：Y＞Z＞QC．R的最高价氧化物对应的水化物为强碱D．X、Z、Q三种元素可形成离子化合物和共价化合物20．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，下列说法不正确的是A．与W生成的气态化合物的热稳定性：B．W与的原子半径：C．X和Y的第一电离能：D．X、Z、R的电负性：三、综合题（共4题，每题10分，共40分）21．工业级氯化钙(CaCl2)通常用作道路的融雪除冰和干燥剂，主要利用纯碱工业废液生产。完成下列填空：(1)氯原子的核外电子排布式_______；氯化钙的电子式_______；比较构成CaCl2的微粒半径大小(用微粒符号表示)_______。(2)纯碱生产的工业方法有多种，其中废液含有大量氯化钙的是_______制碱法。(3)向饱和NaHCO3溶液中滴加少量CaCl2溶液，产生大量白色沉淀和少量气体，用平衡知识解释产生沉淀的原因_______。(4)氯化钙不能干燥NH3，因为CaCl2(s)+8NH3(g)⇌CaCl2·8NH3(s)+Q(Q＞0)，该反应的平衡常数K=_______；向2L装有CaCl2的密闭容器中，通入2molNH3，反应10分钟，固体增重17g，则0~10分钟内，NH3的平均反应速率ʋ=_______；若要将已吸收NH3的CaCl2重新恢复吸收NH3的能力，写出一种可采取的措施_______。22．煤、石油、天然气目前依然是我国的主要能源。它们在氧气不足时会不完全燃烧：2C+O22CO，烃在氧气不足时也会不完全燃烧。（1）完成下列方程式：2CxHy+___O2aCO+___CO2+___H2O（2）H原子的电子排布式是“1s1”，它未表明电子运动状态的方面是________（填编号）。a.电子层b.电子亚层c.电子云的伸展方向d.电子的自旋（3）上述反应中半径最大的原子核外有______种能量不同的电子，写出其最外层轨道表示式______。（4）石油和煤的綜合利用中，下列说法错误的是______。a.近年我国在新疆等地发现的石油矿藏超几十亿吨说明石油取之不尽b.石油裂解目的是提高汽油的产量和质量c.煤的液化和煤的气化都属于化学变化、石油的减压分馏属于物理变化d.石油、煤、天然气都可以通过管道运输节约运输成本（5）碳元素与氧元素的非金属性强弱的是C______O（填“＞”或“＜”）。（6）写出一个事实比较碳与硫非金属性强弱______。（7）煤的气化是煤高效洁净利用的方向之一。在一定温度下的恒容密闭容器中建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)—Q，该反应的平衡常数表达式______，可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是______。（选填序号）a.体系的压强不再发生变化b.生成nmolCO的同时生成nmolH2c.v正(CO)=v逆(H2)d.1molH-H键断裂同时断裂1molH-O键23．金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。(1)镓(Ga)的原子结构示意图，镓元素在周期表中的位置是_______________。(2)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是_______________。②“酸浸”操作目的是_______________。③某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：仪器X中的试剂是_______________。加热前需先通入一段时间的H2，原因是_______________。(3)As与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。①下列事实不能用元素周期律解释的是_______________(填字母)。a．碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3b．非金属性：As＞Gac．酸性：H3AsO4＞H3AsO3②用原子结构理论解推测，GaAs中As元素化合价为_______________价。③废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga3+，写出该反应的化学方程式_______________。24．磷化氢气体(PH3)是一种强烈的储粮杀虫剂，其制取原理类似于实验室制氨气，空气中磷化氢气体达到2PPM以上是就会造成人畜中毒，请回答：（1）用氯化磷(PH4Cl)和NaOH反应制取PH3的化学方程式_______（2）PH3在空气中会自然得到P2O5，0.2molPH3会消耗O2_______mol。（3）氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂。COS水解及部分应用流程如下(部分产物已略去)COSH2SNa2SM溶液+H2①组成COS和PH3的各原子中，原子半径最大的元素为_______，在周期表中的位置是__。②COS与CO2的结构相似，则COS的电子式为_______。③已知M溶液中硫元素的主要存在形式为，则反应III中生成的离子方程式为_______④如图是反应III中，在不同反应温度下，反应时间与H2产量的关系(初始含Na2S量为3mol)。由图象分析可知，a点时M溶液中除外，还有_______(填含硫微粒的离子符号)答案解析部分1．B【详解】A.同周期从左到右金属性依次降低，第一电离能减小，故Mg>Al，故A正确；B.锗属于碳族元素，同主族从上到下非金属性依次减弱，第一电离能降低，故B错误；C.Ni的未成对电子数为2，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中电负性最小的是C元素，故C正确；D.F是所有元素中电负性最大的元素，故D正确；故选B。2．B【分析】该物质是由原子序数依次增大的五种短周期主族元素形成的，基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，则Q为O，根据结构得到X为H，Y为C，Z为N，W为Na。【详解】A.简单气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞CH4，故A错误；B.根据同电子层结构，核多径小原则，简单离子半径：N3−＞O2−＞Na＋，故B正确；C.根据同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第V族大于第VIA族，同主族从上到下第一电离逐渐减小，因此第一电离能：N＞O＞Na，故C错误；D.根据非金属性越弱，对应离子的还原性越强，因此简单阴离子的还原性：H－＞N3−＞O2−，故D错误。综上所述，答案为B。3．B【详解】A．ⅠA族中H为非金属元素，A错误；B．在元素周期表中，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则氟的电负性最大，B正确；C．2p轨道上有两个单电子的元素有C、O，C错误；D．HClO的电子式为，D错误；答案选B。4．D【详解】A．Li、Al、H三种元素中，H的电负性最大，所以LiAlH4中H是－1价，该物质具有还原性，故A正确；B．O的电负性大于Cl，元素的电负性越大，其非金属性越强，所以非金属性：O＞Cl，故B正确；C．Cl的电负性大于S，则Cl和H形成的H－Cl键的极性比S和H形成的H－S键极性大，故C正确；D．Si位于周期表第三周期第ⅣA族，其电负性应介于它前面的元素Al和它后面的元素P之间，即Si的电负性范围在1.5~2.1之间，故D错误；故选D。5．B【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子p原子轨道上未成对电子最多，则未成对电子有3个即为N元素，Z的周期序数与族序数相等，则Z为Al，基态时W原子3p原子轨道上有5个电子，则W为Cl，Y与W处于同一主族，则Y为F。【详解】A．根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，故A错误；B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱即Al(OH)3＜HClO4，故C错误；D．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故D错误。综上所述，答案为B。6．D【分析】由信息推知，W、X、Y、Z分别为O、、、。【详解】A．原子半径：，A项错误；B．二氧化硅能与氢氟酸反应，B项错误；C．氯气不属于易燃气体，C项错误；D．金属镁和半导体硅均能导电，D项正确。故选D。7．B【详解】A．SO2通入酸性KMnO4溶液中，紫色褪去，体现了二氧化硫的还原性，故A错误；B．Na2CO3溶液中存在，故加入酚酞显红色，加入BaCl2固体，平衡左移，OH-浓度减小，红色褪去，故B正确；C．A.向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，铁粉先与氯化铁反应，然后再与氯化铜反应，有红色固体析出，氧化性：Cu2+＜Fe3+，故C错误；D．硅酸钠溶液中滴入酚酞，溶液变红，再滴加稀盐酸，溶液红色变浅直至消失，可知盐酸的酸性大于硅酸的酸性，但不能利用此酸性强弱比较非金属性的强弱，D错误；故选B。8．A【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，由电解质的结构可知，W、X只能形成1个共价键，0.1mol·L—1XW的水溶液呈酸性且pH＞1，则X为H元素、W为F元素、XW为HF；由电解质的结构可知，M能形成2个共价键，则M为O元素；Y和Z都能形成4个共价键，则Y形成的4个共价键中有1个为配位键，Y为B元素、Z为C元素。【详解】A．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则简单氢化物的稳定性为F＞O＞C，故A正确；B．氟元素的非金属性强于氧元素，氟气与水发生置换反应生成氢氟酸和氧气，故B错误；C．电子层结构相同的离子，随着核电荷数增大，离子半径依次减小，氧离子和氟离子的电子层结构相同，则氧离子的离子半径大于氟离子，故C错误；D．元素的电负性越大，非金属性越强，碳元素的电负性大于氢元素，则碳元素的非金属性强于氢元素，故D错误；故选A。9．C【分析】W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，则W是H元素，用于考古断代，故X是C元素，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y是O元素，H、C、O的最外层电子数总和等于11，则Z是Na元素，由此解答。【详解】由上述分析可知，W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na；A．原子半径大小顺序为，即为，故A正确；B．化合物为NaOH，既含离子键又含共价键，故B正确；C．由于O的非金属性强于C，故H2O的稳定性强于CH4，故C错误；D．该四种元素可以形成NaHCO3，其水溶液呈碱性，故D正确。答案选C。【点睛】明确原子结构、元素周期律及物质构成微粒等知识点是解本题关键。10．B【分析】离子化合物除了铵盐之外，需含有活泼金属，而活泼金属的氢氧化物与最高价氧化物的水化物(碱)不反应，故该离子化合物只能是铵盐，所以X元素为N元素，N的氢化物的NH3，最高价氧化物对应的水化物为HNO3，形成的盐为NH4NO3，根据表格的位置可知，Y元素为O，W元素为P，Z元素为Si。【详解】A．原子所在的周期数越大，电子层数越多，半径越大，同一周期，原子序数越小，半径越大，根据上述规律，原子半径由大到小为：Z＞W＞X＞Y，A正确；B．Y为O元素，不能完全失去最外层6个电子达到+6价的化合价，因此最高化合价与族序数不相等，B错误；C．N与O元素可以组成NO、NO2、N2O5、N2O4等多种氧化物，C正确；D．O元素的简单氢化物为H2O，分子构型为V形，D正确；故选B。11．C【详解】A．的一种核素的原子核中没有中子，说明A是氢元素，B和C的单质是空气中的两种主要成分，所以B和C分别为氮和氧，A、D位于同主族，所以D为钠.离子半径：，A错误；B．简单氢化物的稳定性，B错误；C．N和H可形成，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C正确；D．和O可以形成和，其中不能使品红溶液褪色，D错误；故答案选C。12．D【详解】A．溶液浓度不同，不能通过pH判断酸性强弱，A错误；B．和与BaCl2溶液均不反应，无法鉴别，B错误；C．亚硫酸不是硫元素的最高价含氧酸，不能据此比较非金属性强弱，C错误；D．相同条件下，在两个试管中各加入6%的溶液，再向溶液中分别滴入和溶液，由于催化剂可以改变反应速率，因此通过观察并比较的分解速率，可探究催化剂对分解速率的影响，D正确；答案选D。13．D【详解】A．①是Si元素、②是N元素、③是C元素、④是S元素，原子核外电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径：①＞④＞③＞②，故A正确；B．①②③④分别是Al元素、Si元素、P元素、S元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能：③＞④＞②＞①，故B正确；C．同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，同一主族元素电负性随着原子序数增大而减小，①Na、K、Rb的电负性依次减小，②N、P、S的电负性N＞S＞P，③Na、P、Cl的电负性依次增大，所以元素的电负性随原子序数增大而增大的是③，故C正确；D．某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……等，其第二和第三电离能相差较大，则该元素位于第ⅡA族，该元素易失去2个电子生成阳离子X2+，故D错误；故选D。14．B【详解】同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小；电负性：F>O>Cl>Mg>Li>Na；形成离子键的两种元素电负性差距越小，则含有共价键的成分越高，所以形成的化学键中含有共价键成分最少的是Na和F，故选B。15．D【详解】A．核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故，故A正确；B．同周期元素随核电荷数增大，金属性越弱，还原性越弱，故，故B正确；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故，故C正确；D．HCl为强酸，H2S为弱酸，故，故D错误；故选D。16．B【详解】A．Na+、O2-的电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：r(Na+)＜r(O2-)；对于电子层结构不同的离子，离子的核外电子层数越多，离子半径就越大。Na+、O2-只有2个电子层，Cl-核外有3个电子层，Cl-核外的电子层数最多，故Cl-半径最大，则离子半径：r(Na+)＜r(O2-)＜r(Cl-)，A正确；B．一般情况下，元素的非金属性越强，其第一电离能就越大，但由于N原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，失去电子消耗的能量大于同一周期相邻元素，所以I1(O)＜I1(N)，则三种元素的第一电离能大小关系为：I1(Na)＜I1(O)＜I1(N)，B错误；C．元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性：N＜O，所以简单氢化物的稳定性：NH3＜H2O，C正确；D．物质分子中非羟基O原子数目越多，该相应酸的酸性就越强。HNO3的非羟基O原子数目是2，HClO4的非羟基O原子数目是3，所以最高价氧化物的水化物的酸性：HNO3＜HClO4，D正确；故合理选项是B。17．AB【详解】A．同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：，A正确；B．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：，B正确；C．主族元素原子最外层电子数=最高正价，氟无正价，所以最高正价：，C错误；D．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：，D错误。故答案为：AB18．BD【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，原子序数大小顺序是a＞b＞c＞d，结合离子所得电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期。【详解】A.离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构说明离子具有相同的电子数，由a-m=b-n可得a-b=m-n，故A错误；B.由分析可知，X、Y在下一周期，Z、R在上一周期，若m＞n，Y在X的前面，R在Z的前面，则元素的原子序数为a＞b＞c＞d，故B正确；C.由分析可知，四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素，且元素的原子序数a＞b，在同一周期元素的金属性从左向右在减弱，即金属性Y＞X，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，则最高价氧化物对应水化物碱性Y＞X，故C错误；D.电子层结构相同的离子，随着核电荷数增大，离子半径依次减小，aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，若m＞n，Y在X的前面，R在Z的前面，则离子半径由大到小的顺序为r(Rm-)>r(Zn-)>r(Yn+)>r(Xm+)，故D正确；故选BD。19．AC【分析】Q是地壳中含量最高的元素，则Q为O元素，则X、Y、R的最外层电子数之和为6，X与R同族，则最外层电子数相同，则只有1、1、4满足条件，X、Y的原子序数均小于O，所以X可以是H或Li，Y为C，R为Na，Z位于C和O之间，为N元素。【详解】A．Z、Q、R对应的简单离子分别为N3-、O2-、Na+，电子层结构相同，则核电荷数越小半径越大，所以半径N3-＞O2-＞Na+，即Z＞Q＞R，A正确；B．Y的最简单氢化物为CH4，Z的最简单氢化物为NH3，Q的最简单氢化物为H2O，NH3和H2O分子之间均存在氢键，沸点高于CH4，而H2O常温下为液体，沸点高于NH3，所以沸点H2O＞NH3＞CH4，即Q＞Z＞Y，B错误；C．Na元素最高价氧化物对应的水化物为NaOH，是一种强碱，C正确；D．若X为Li元素，则Li、N、O只能形成离子化合物，D错误；故选AC。20．BD【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与锂离子具有相同的电子层排布且半径稍大，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，则X为O元素、Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，则Y为Si元素；由Z为S元素可知，R为Cl元素。【详解】A.非金属元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，硫元素的非金属性强于硅元素，则硫化氢的热稳定性强于硅烷，故A正确；B.同主族元素，从上到下原子半径依次减小，则氢原子的原子半径小于锂原子，故B错误；C.非金属元素的非金属性越强，元素的第一电离能越大，则氧元素的第一电离能大于硅元素，故C正确；D.非金属元素的非金属性越强，元素的电负性越大，三种元素的非金属性强弱的顺序为O＞Cl＞S，则电负性强弱的顺序为S＜Cl＜O，故D错误；故选BD。21．1s22s22p63s23p5r(Cl-)＞r(Ca2+)氨碱法(或索尔维法)存在⇌H++平衡，Ca2+与结合形成CaCO3沉淀，使电离平衡正向移动0.05mol/(L·min)加热【详解】(1)Cl是17号元素，根据构造原理，可知基态Cl原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5；CaCl2是离子化合物，2个Cl-与Ca2+之间以离子键结合，其电子式为：；Cl-与Ca2+核外电子排布相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为：r(Cl-)＞r(Ca2+)；(2)纯碱生产的工业方法有多种，其中氨碱法(索尔维)法制取原理是：将氨气通入饱和NaCl溶液中得到氨盐水，然后将煅烧石灰石产生的CO2气体通入其中，发生反应产生溶解度较小的碳酸氢钠晶体，反应方程式为：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，NaHCO3晶体经过滤、洗涤后，加热煅烧得到纯碱Na2CO3，分解产生的CO2可以循环利用，含有NH4Cl的滤液与石灰乳混合，所放氨气可循环利用，CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O，可见该方法生产中会得到CaCl2；故废液含有大量氯化钙的是索尔维法或氨碱法；(3)饱和NaHCO3溶液中存在电离平衡：⇌H++，向其中滴加少量CaCl2溶液，与Ca2+会反应产生CaCO3白色沉淀，使电离平衡正向移动，当溶液中H+浓度增大到一定程度后，与H+会发生反应产生CO2气体，因此反应时产生大量白色沉淀，同时还有少量气体；(4)根据电离平衡常数的含义可知反应CaCl2(s)+8NH3(g)⇌CaCl2·8NH3(s)的化学平衡常数K=；向2L装有CaCl2的密闭容器中，通入2molNH3，发生反应CaCl2(s)+8NH3(g)⇌CaCl2·8NH3(s)，10分钟，固体增重17g，说明反应的氨气的质量是17g，其物质的量是n(NH3)==1mol，则0~10分钟内，NH3的平均反应速率ʋ==0.05mol/(L·min)；由于该反应的正反应是放热反应，要使已

吸收NH3

的CaCl2

重新恢复吸收NH3

的能力，应该使化学平衡逆向移动。根据化学平衡移动：升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动。故应该采取的措施是加热。22．2x-ayd3abd＜碳酸的酸性弱于硫酸（答案不唯一，合理即可）；K=ac【分析】（1）根据原子守恒规律配平；（2）描述电子运动状态的四个方面：电子层、电子亚层、电子云的伸展方向、电子的自旋；（3）同一周期从左到右原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大；不能能层的电子具有的能量不同，同一能级的电子能量相同；（4）根据化石燃料的基本常识回答；（5）同一周期从左到右元素的非金属性依次减弱；（6）根据非金属性的判断依据分析即可；（7）根据化学平衡常数的定义作答；反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，可以及由此衍生的一些量也不发生变化，由此进行判断。【详解】（1）根据C原子守恒，可知CO2的化学计量数为2x-a，根据H原子守恒可知，H2O的化学计量数之比为y，最后根据O原子守恒可知，O2的化学计量数为，故答案为；2x-a；y；（2）1s1中系数1表示电子层，s表示电子亚层及伸展方向（s为球形）。故只有1个电子，其自旋方向没有表示出来，d项正确，故答案为d；（3）上述反应中半径最大的原子为C，其核外电子排布式为1s22s22p2,核外有3种能量不同的电子，其最外层轨道表示式为，故答案为3；；（4）a.石油为化石燃料之一，并不是取之不尽，a项错误；b.石油裂化目的是提高汽油的产量和质量，裂解是深度的裂化，可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料，b项错误；c.煤的直接液化是指煤与氢气作用生成液体燃料，煤的间接液化是先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等，属于化学变化；煤的气化是指将煤转化为可燃性气体的过程，属于化学变化，石油的减压分馏属于物理变化，c项正确；d.天然气和石油可以通过管道运输节约运输成本，但煤不可以，d项错误；故答案为abd；（5）C与O属于同一周期，则非金属性：C＜O；（6）可根据元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较，即碳酸的酸性弱于硫酸，故答案为碳酸的酸性弱于硫酸（答案不唯一，合理即可）；（7）反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)-Q中，化学平衡常数K=；a.该反应为气体体积增大的反应，容积不变时，若体系的压强不再发生变化，则说明反应达到平衡状态，a项正确；b.生成nmolCO的同时生成nmolH2，只是说明正反应的状态，无法判断正反应速率是否等于逆反应速率，b项错误；c.v正(CO)=v逆(H2)，遵循化学反应速率之比等于系数之比，也说明正反应速率等于逆反应速率，可证明反应达到平衡状态，c项正确；d.当1molH-H键断裂同时断裂2molH-O键，才能说明正反应速率等于逆反应速率，故该项不能判断反应达到平衡状态，d项错误；故答案：ac。23．第四周期第ⅢA族2Ga+2NH32GaN+3H2除去GaN中混有的少量Ni浓氨水排除装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，防止氢气与氧气爆炸c－3GaAs+11HNO3(浓)=Ga(NO3)3+H3AsO4+8NO2↑+4H2O【分析】(1)根据元素的位置与原子结构的关系判断；(2)由流程图可知，在少量Ni作催化剂作用下，Ga粉与氨气高温下反应生成GaN和H2，反应得到混有Ni的GaN混合物，向反应后的固体中加入稀盐酸，Ni溶于稀盐酸生成可溶的氯化镍，GaN不与稀盐酸反应，过滤、洗涤、干燥得到GaN；在实验室制取GaN时，应先制备氢气，利用氢气排除装置中的空气，避免空气与镓反应，防止空气中氧气和反应生成的氢气加热混合发生爆炸，当装置中空气排尽后，再用浓氨水与氧化钙反应制备氨气，在少量Ni作催化剂作用下，Ga粉与氨气加热反应生成GaN和H2，由于氨气与稀硫酸反应，在吸收装置前连接一个空瓶，能起防止倒吸的作用。(3)根据元素周期律及元素化合物知识分析解答。【详解】(1)根据Ga原子结构示意图可知：Ga原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，则镓元素在周期表中的位置