2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《元素周期表和元素周期律》 19页

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《元素周期表和元素周期律》 【知识梳理】 一、元素周期表和元素周期律 1．元素周期表的结构： 元素周期表的结构 位置与结构的关系 周 期 周期序数 元素的种数 ① 周期序数＝原子核外电子层数 ②对同主族(nA 族)元素，若 n≤2， 则该主族某一元素的原子序数与上 一周期元素的原子序数的差值为上 一周期的元素种数；若 n≥3，则该 主族某一元素的原子序数与上一周 期元素的原子序数的差值为同周期 的元素种数 短 周 期 第一周期 2 第二周期 8 第三周期 8 长 周 期 第四周期 18 第五周期 18 第六周期 32 第七周期 不完全周期 族 主 族 ⅠA 族～ ⅦA 族 由长周期元素和短周 期元素共同构成的族 最外层电子数=主族序数=价电子数 零族 第 18 纵行 最外层电子数为 8（He 除外） 副 族 ⅠB 族～ ⅦB 族 只由长周期元素构成 的族 最外层电子数一般不等于族序数 （第ⅠB 族、ⅡB 族除外），最外层 电子数只有 1～7 个 第Ⅷ族 第 8、9、10 纵行 （1）元素周期表中最外层电子数规律：最外层电子数为 1 的元素有主族（IA 族）、副族（IB、VIII 族部分 等）；最外层电子数为 2 的元素有主族（IIA 族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB 族）、0 族（ He）、 VIII 族（ 26Fe、 27Co 等）；最外层电子数在 3—7 之间的元素一定是主族元素；最外层电子数为 8 的元素：0 族（He 除外）。 （2）元素周期表中数目规律：元素种类最多的是第 IIIB 族（32 种）；同周期第 IIA 族与第 IIIA 族元素的原 子序数之差有以下三种情况：第 2、3 周期（短周期）相差 1，第 4、5 周期相差 11，第 6、7 周期相差 25； 设 n 为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为 (n+1)2/2，偶数周期为(n+2)2/2。 （3）元素周期表中分界线规律：位于金属与非金属之间的分界线，右上方的元素为非金属（周期表中的颜 色为深绿色），在此可以找到制造农药的元素（如 Cl、P 等），左下角为金属元素（H 除外），分界线两边的 元素一般既有金属性，又有非金属性；能与酸和碱反应（如 Be、Al 等），还可找到制造半导体材料的元素 （如 Si、Ge 等）。 （4）元素周期表中对角线规律：金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，主 要表现在第 2、3 周期（如 Li 和 Mg、Be 和 Al、B 和 Si）。 （5）元素周期表的应用：预测元素的性质；按周期表的位置在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化 剂等)。 2．元素周期律： 定义 元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化 实质 元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果 核外电子排 布 同周期，从左至右，最外层电子数由 1 递增至 8(若 K 层为最外层则 由 1 递增至 2)而呈现周期性变化 原子半径 同周期，从左至右，原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性 变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一 个参考数据 主要化合价 同周期，从左至右，最高正价由由+1 递变到+7，从中部开始有负价， 从-4 递变至-1， (稀有气体元素化合价为零)， 呈周期性变化。元素 主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：最 高正价数＝最外层电子数=8-｜最低负价｜ 元素的性质 同周期，从左至右，金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化 物的碱性渐弱，酸性渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的 元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐 强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律 （1）在周期表中，元素的化学性质遵循以下递变规律：同周期元素，从左到右，金属性依次减弱，非金属 性依次增强。同主族元素，从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱。金属性越强，单质的还原性 越强，对应离子的氧化性越弱，单质与水或酸反应越剧烈，越容易置换出氢，最高价氧化物的水化物的碱 性越强，热稳定性越强；非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，单质与氢气反应越 剧烈，氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物的酸性越强。 （2）微粒半径大小比较中的规律 同周期 随原子序数递增，原子半径减小。如：r（Na）＞r（MMg）＞r（Al）＞r（Si） ＞r（P）＞r（S）＞r（Cl） 同主族 随原子序数递增，原子或离子半径减小。如：r（Li）＜r（Na）＜r（k）＜ r（Rb）＜r（Cs），r（Li+）＜r（Na+）＜r（k+）＜r（Rb+）＜r（Cs+），r （F—）＜r（Cl—）＜r（Br—）＜r（I—） 同电子层 核电荷数越大，离子半径越小。如：r（O2—）＞ r（F—）＞ r（Na+）＞ r（Mg2+） ＞r（Al3+） 同元素 阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。如：r（Cl-） ＞r（Cl），r（Fe）＞r（Fe2+）＞r（Fe3+） （3）元素金属性（非金属性）相对强弱的判断规律 元素的性质 本质 判断的一般依据 元素金属性 元素的原子失电子的能 力（与失电子的数目无 关），原子越容易失去 电子，元素金属性越强； 反之则弱。 与水或酸(非氧化性)反应置换出氢的难易 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 水溶液中单质间的置换反应 原电池中的正负极(Mg—Al---NaOH 溶液例外) 阳离子在电解池中阴极上的放电顺序 元素的非金属性 元素的原子得电子的能 力（与得电子的数目无 关），原子越容易得到 电子，元素非金属性越 强；反之则弱。 与氢气化合的难易 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 水溶液中单质间的置换反应（单质作氧化剂） 阴离子的还原性 例题1、下列说法正确的是 。 ①原子序数为 15 的元素的原子半径小于 N 原子半径 ②第ⅦA 族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③Li、Na、K、Rb 的氧化物对应水化物的碱性依次减弱 ④B、C、N、O、F 原子半径依次增大 ⑤第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 ⑥ⅠA 族元素的金属性比ⅡA 族元素的金属性强 ⑦ⅥA 族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高 ⑧原子序数为 12 的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性大于 Al(OH)3 ⑨元素性质呈现周期性变化的根本原因是原子半径呈周期性变化 ⑩非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 ⑪若 M＋和 R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R>M ⑫第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 二、“位构性”和元素推断 1．元素推断题的一般思路 2．由主族元素在周期表中的位置推断 元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是解题的基础，一定要心中有“表”。主 族元素在周期表中的特殊位置：族序数等于周期数的元素有 H、Be、Al；族序数等于周期数 2 倍的元素有 C、 S；族序数等于周期数 3 倍的元素有 O；周期数是族序数 2 倍的元素有 Li；周期数是族序数 3 倍的元素有 Na；最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有 C、Si；最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素 有 S；除 H 外，原子半径最小的元素有 F；最高正价不等于族序数的元素有 O、F；第三周期原子半径最大 的元素有 Na。 3．由元素及其化合物的性质推断 常见元素及其化合物的特性是解题的关键，准确把握元素及其化合物性质，使元素推断变的轻松，快捷。 常见元素及其化合物的特性：形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态 氢化物中氢的质量分数最高的元素是 C；空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是 N； 地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是 O；单质最轻的元 素是 H；最轻的金属单质是 Li；单质在常温下呈液态的非金属元素是 Br；金属元素是 Hg；最高价氧化物及 其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是 Al；元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物 能起化合反应的元素是 N；能起氧化还原反应的元素是 S；元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周 期元素是 Li、Na、F。 4．由“位”、“构”、“性”的关系推断 例题 2、短周期元素 A、B、C、D 原子序数依次增大，A 的单质是最轻的气体，A、C 同主族，只有 C 是金 属元素，B 的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，B、C 的最外层电子数之和与 D 的最外层电子数相等。 (1)C 的原子结构示意图为____________。 (2)化合物 C2B2 中阴、阳离子个数比为________，其中含有的化学键类型为___________。 (3)化合物 CDB 是家用消毒剂的主要成分，其水溶液显碱性。请用离子方程式说明该化合物水溶液呈碱性的 原因是_________________________。 (4)A 单质、B 单质和由 A、B、C 三种元素组成的化合物水溶液可以设计成一种燃料电池，该电池负极的电 极反应式为_______________________。 (5)往CD溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀后，再滴加碘化钠溶液，可观察到的现象是__________，其反 应的离子方程式为___________________________。 【课时练习】 1．“医用酒精”和“84 消毒液”混合，产生 ZQ、X2W4Y、XW3Q 等多种物质，已知 W、X、Y、Z、Q 为原子 序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述错误的是 A．简单气态氢化物热稳定性： Y>X B．W 与 Z 可形成离子化合物 ZW C．简单离子半径： Q->Y2->Z+ D．常温下，XW3Q 为气态，且 X、W、Q 均满足 8 电子稳定结构 2．下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据下表信息判断正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.130 0.118 0. 090 0.102 0.073 主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2 A．简单氢化物的沸点:TX>Y C．Y 的氢化物常温常压下为液态 D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 5．五种短周期元素 a、b、c、d、e,其原子半径与原子序数的关系如图,下列说法错误．．的是 A．c 元素的离子半径比 e 的离子半径小 B．d 元素对应的最高价氧化物的水化物酸性比 e 元素弱 C．b、c、d 三种元素对应的最高价氧化物的水化物相互间能发生反应 D．a 与 b 两种元素可形成既有离子键又有非极性共价键的化合物 6．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 选项 事实 推论 A 与冷水反应,Na 比 Mg 剧烈 金属性:Na>Mg B Ca(OH)2 的碱性强于 Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg C SO2 与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 非金属性:S>C D t℃时,Br2+H2 2HBr Ea=akJ/mol I2+H2 2HI Ea=bk]/mol (b>a)(Ea 为活化能) 非金属性:Br>I 7．主族元素 X、Y、Z、W、R、T 的原子序数依次增大，且均不大于 20。其中 X-的电子层结构与氦相同， R 和 Y 同族，Y 元素的某种单质是一种自来水消毒剂；Z3+和 Y2-具有相同的电子层结构；W 的单质是一种 常见的半导体材料；T、W、Y 三种元素组成盐 T2WY3 的溶液通入过量 CO2 后产生白色沉淀。下列说法不正 确的是( ) A．原子半径：T＞R＞W＞Z B．W 和 Y 形成的化合物通常用作光导纤维 C．化合物 TX 具有很强的还原性，可与水反应 D．T、R、Z 三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应 8．短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层电子 数的三倍，下列说法不正确的是（ ） A．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z B．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z C．原子半径：W>Z>Y>X D．元素 X、Z、W 的最高正化合价分别与其主族序数相等 9．被誉为“矿石熊猫”的香花石，由我国地质学家首次发现，它由前 20 号元素中的 6 种组成，其化学式为 Y2X3(ZWR4)3T2，其中 X、Y、Z 为金属元素，Z 的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z 位于同族，Y、 Z、R、T 位于同周期，R 最外层电子数是次外层的 3 倍，T 无正价，X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍。下 列说法错误的是（ ） A．原子半径：Y>Z>R>T B．气态氢化物的稳定性：WZ D．XR2、WR2 两种化合物中 R 的化合价相同 10．R、X、Y、Z、W 是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，其中 X、Y、Z 同周期，R、W 与 X、Y、 Z 不在同一周期，它们可组成某种离子化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．原子半径：X>Y>Z>R B．氢化物的沸点：Z>Y>X C．X、Y、Z、R 可形成多种既能与盐酸反应，又能与 NaOH 反应的化合物 D．管道工人可用 YR3 检验输送 W2 的管道是否泄露 11．科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂(结构如图所示),其中 W、X、Y、Z 均为短周期元素且 原子序数依次增大。常温下，0.1 mol/L Z 的氢化物的水溶液中 c(H+ )=0.1 mol/L，且 Z 与 Y 位于不同周期。 下列叙述正确的是 A．原子半径:W> X> Y B．氢化物的沸点:Y >X> Z> W C．X 的氧化物的水化物是强酸 D．Y 的单质均具有杀菌消毒作用 12．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次 增大。在如图所示的物质转化关系中，p、q、 m.n 分 别是元素 W、X、Y、Z 的气体单质，p 和 s 均为有色气体，v 的水溶液呈碱性。常温下，0.1 mol • L -1 ，t 溶 液与 0.1 mol • L -1 u 溶液的 pH 均为 1。下列说法不正确的是 A．Y、W 的兹高价氧化物对应的水化物均为强酸 B．元索的非金属性：Z>Y>X；原子半径:X”、“<”或“=”)。 ②氢化物的还原性：H2O___H2S(填“>”、“<”或“=”)。 (2)可在图中分界线(虚线部分)附近寻找___(填序号)。 A．优良的催化剂 B．半导体材料 C．合金材料 D．农药 (3)①Se2Cl2 常用作分析试剂，其电子式为___。 ②硒(Se)化铟(In)是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是___(填字母)。 A．原子半径：In>Se B．In 的金属性比 Se 强 C．In 的金属性比 Al 弱 D．硒化铟的化学式为 InSe2 (4)请设计实验比较 C、Si 的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有：CaCO3 固体、稀硫酸、盐酸、饱和 NaHCO3 溶液、饱和 Na2CO3 溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择)。 实验步骤 实验现象与结论 在试管中加入___，再加入___，将生成气体通过___ 洗气后，通入___； 现象：___；结论：非金属性 C＞Si 16．叠氮化钠(NaN3)可用于汽车安全气囊的产气药。一种由氨基化钠(NaNH2)制备 NaN3 的工艺流程如下： (1)生产 NaNH2 的化学方程式为 2Na+ 2NH3(液)= 2NaNH2+ H2↑。 ①钠元素位于周期表第___________周期___________族。 ②NaNH2 中氮元素的化合价为___________. (2) NaOH 的电子式为___________， 流程中“反应”的化学方程式为___________。 (3) NaN3 晶体属于_____________(填 “离子”、“分子”或“原子”)晶体，NaN3 在撞击时能发生分解反应生成两 种单质。计算理论上 65gNaN3 完全分解，释放出标准状况下的气体体积_________(写出计算过程)。 参考答案 例题 1、②⑦⑧ 【解析】原子序数为 15 的元素为磷，其原子半径大于 N 原子半径，①错误；在周期表中，同一周期，从左 至右元素非金属性逐渐增强，卤素是同周期中非金属性最强的元素，②正确；从 Li 到 Rb，金属性依次增强， 所以对应的碱的碱性依次增强，③错误；同周期元素从左向右，原子半径逐渐减小，④错误；同周期非金 属元素阴离子半径比金属元素阳离子半径大，⑤错误；不同周期时，可能ⅠA 族元素比ⅡA 族元素金属性 弱，⑥错误；ⅥA 族元素的氢化物中，H2O 比 H2S、H2Se、H2Te 稳定，H2O 的沸点也最高，⑦正确；原子 序数为 12 的元素是镁，Mg(OH)2 的碱性大于 Al（OH）3，⑧正确；元素性质呈现周期性变化的根本原因是 原子的核外电子排布呈周期性变化，⑨错误；非金属元素的最低化合价的绝对值等于它形成 8 电子稳定结 构所需的电子数，也就是 8 减去最外层电子数，⑩错误；原子序数 M>R，⑪错误；第三周期非金属元素的 最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，⑫错误。 例题 2、(1)第二周期ⅤA 族(2)H2O (3)C＋4HNO3(浓)=====△ CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (4)＋172.5 kJ·mol－1(若“＋”未标出不扣分) (5)75% 【解析】依题意得：R 为 H、X 为 C、Y 为 N、Z 为 O。(2)非金属性越强，气态氢化物越稳定。(4)利用盖斯 定律求解可得；(5)依据实验序号①用“三段式”求出 850℃时的 K，②中依据“三段式”和 K 求 R2 平衡转化率。 1．D【解析】 “医用酒精”主要成分为 CH3CH2OH, “84 消毒液”主要成分为 NaClO，则反应后必定含有元素 C、H、O、Na、Cl，已知 W、X、Y、Z、Q 为原子序数依次增大的短周期主族元素，则 W 为 H，X 为 C， Y 为 O，Z 为 Na，Q 为 Cl，以此分析。 A. 由于 O 的非金属性强于 C，则简单气态氢化物热稳定性：H2O>CH4，故 A 正确； B. W 与 Z 可形成离子化合物 NaH，故 B 正确； C. 简单离子半径： Cl->O2->Na+，故 C 正确； D. 常温下，CH3Cl 为气态，但 H 原子不满足 8 电子稳定结构，故 D 错误； 故答案选：D。 2．D【解析】在短周期主族元素中，元素的最高正化合价与其族序数相等，非金属元素负化合价数值=族序 数-8，原子的电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，其原子半径随着原子序数增大而减小；L、Q 属于第 IIA 族元素，L 原子半径大于 Q，则 L 是 Mg 元素、Q 是 Be 元素；M 属于第 IIIA 族元素，M 原子半 径大于 Q，则 M 是 Al 元素；R、T 最低负价是-2 价，则二者属于第 VIA 族元素，R 有正化合价，则 R 为 S 元素、T 为 O 元素，再结合题目分析解答。 A、由于 H2O 中存在氢键沸点高，故简单氢化物的沸点:T>R，选项 A 错误； B、同周期从左到右金属性减弱，最高价氧化物的水化物的碱性减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性:L>Q， 选项 B 错误； C．L 是 Mg 元素、R 是 S 元素，L2+核外电子数是 10、R2-的核外电子数是 18，所以二者核外电子数不等， 选项 C 错误； D、M 与 T 形成的化合物氧化铝具有两性，选项 D 正确。 答案选 D。 3．C【解析】①非金属单质 M 能从 N 的化合物中置换出非金属单质 N，则非金属性 M 比 N 强，故①正确； ②M 原子比 N 原子容易得到电子，则非金属性 M 比 N 强，故②正确； ③非金属越容易与氢气化合，非金属性越强，则 M 的非金属性比 N 强，故③正确； ④不能利用氢化物的水溶液的酸性比较非金属性的强弱，故④错误； ⑤氧化物水化物的酸性 HmMOx>HnNOy，不一定为最高价氧化物的水化物的酸性，不能用来比较非金属性强 弱，故⑤错误； 答案：C 4．C【解析】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加．m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物， n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2，Z 为 Cl 元素；氯气与 p 在光照条件下生成 r 与 s，r 溶液是一种常见的强酸，则 r 为 HCl，s 通常是难溶于水的混合物，则 p 为 CH4，氯气与 m 反应生成 HCl 与 q，q 的水溶液具有漂白性，则 m 为 H2O，q 为 HClO，结合原子序数可知 W 为 H 元素，X 为 C 元素，Y 为 O 元素，然后结合元素周期律解答。 A．所有元素中 H 原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径 W（H）＜Y（O）＜X（C）， 故 A 错误； B．氯的氧化物中氧元素表现负化合价，氧元素非金属性比氯的强，高氯酸为强酸，碳酸为弱酸，氯元素非 金属性比碳的强，故非金属性 Y（O）＞Z（Cl）＞X（C），故 B 错误； C．氧元素氢化物为水或双氧水，常温下均为液态，故 C 正确； D．X 的最高价氧化物的水化物为碳酸，碳酸属于弱酸，故 D 错误； 故选 C。 5．C【解析】根据原子半径与原子序数的关系图可推知元素 a、b、c、d、e 分别为 O、Na、Al、Si、Cl，据 此进行分析。 A．c 元素的离子 Al3+半径比 e 的离子 Cl-少一个电子层，所以 Al3+半径较小，A 正确； B．非金属性：SiX>W>Z，B 项正确； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时原子序数越大半径越小，所以四种元素的半径大小顺序为：Z ＞W＞X＞Y，C 项错误； D．主族元素能够形成的最高正价与族序数相等，D 项正确； 答案选 C。 9．D【解析】 “矿石熊猫”由前 20 号元素中的 6 种组成，其化学式为 X3Y2（ZWR4）3T2，其中 R 原子最外 层电子数为其次外层电子数的 3 倍，R 原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 6，则 R 为 O 元素；Y、Z、 R、T 位于同周期，即处于第二周期，T 元素无正价，则 T 为 F 元素；Z 的最外层电子数与次外层电子数相 等，则 Z 为 Be 元素；Y 为金属元素，则 Y 为 Li 元素；X、Z 位于同主族，则 X 为 Mg 元素或 Ca 元素，若 X 为 Mg 元素，则由 X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍，则 W 为 Ne 元素，不符合题意；若 X 为 Ca 元素， 则由 X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍，则 W 为 Si 元素，符合题意。 A. Y 为 Li 元素、Z 为 Be 元素、R 为 O 元素、T 为 F 元素，同周期，从左向右，原子半径减小，原子半径： r(Li)>r(Be)>r(O)>r(F)，A 正确； B. W 为 Si 元素、R 为 O 元素、T 为 F 元素，非金属性：F>O>Si，则气态氢化物的稳定性 SiH4Be，则最高价氧化物对应的水化物碱性：Ca(OH)2> Be(OH)2， C 正确。 D. XR2、WR2 分别为：CaO2、SiO2，CaO2 中 O 元素为−1 价，SiO2 中 O 元素化合价为−2，D 错误；故答案 为：D。 10．B【解析】五种元素均为短周期主族元素，W 的原子序数最大，且与 X、Y、Z 不是同周期，所以 W 应 为第三周期元素，可以形成负一价阴离子，所以 W 为 Cl 元素，X、Y、Z 为第二周期元素；五种元素中 R 的原子序数最小，根据该离子化合物的结构可知 R 元素可以形成 1 个共价键，为 H 元素或第ⅦA 族元素， 但 R 不可能为第二周期ⅦA 族元素元素，则 R 为 H 元素；Z 可以形成 2 个共价键，应为 O 元素，X 能形成 4 个共价键，X 原子序数小于 Y，X 应为 C 元素，Y 为 N 元素，综上所述 R、X、Y、X、W 分别为 H、C、 N、O、Cl。 A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径 C>N>O>H，故 A 正确； B．三种元素的氢化物种类繁多，例如 C 元素的氢化物有多种烃类，无法比较沸点，故 B 错误； C．C、N、O、H 可以形成氨基酸、碳酸铵、碳酸氢铵等化合物，均既能与酸反应又能与碱反应，故 C 正确； D．氨气与 Cl2 相遇可以生成固体氯化铵，产生白烟，所以可用 NH3 检验输送 Cl2 的管道是否泄漏，故 D 正 确； 故答案为 B。 11．A【解析】由新型漂白剂的结构可知，W 形成的价键数为 4，X 形成的价键数为 3，Y 形成的价键数为 2，Z 形成的价键数为 1；W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下，0.1mol/LZ 的氢化物 的水溶液 c(H+ )=0.1 mol/L，Z 的氢化物为强酸，则 Z 为 Cl；Z 与 Y 位于不同周期，则 Y 为 O 元素、W 为 C 元素、X 为 N 元素，据此分析解题。 A. C、N、O 为同周期主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，C、N、O 三种元素的原子半径由大到小 的顺序为 C＞N＞O，即 W＞X＞Y，故 A 正确； B. H2O 常温下为液体，NH3 和 H2O 分子间存在氢键，四种元素简单氢化物的沸点由高到低的顺序为 H2O＞ NH3＞HCl＞CH4，但 C 的氢化物包括多碳的烃，常温下有固体，有液体，即碳的氢化物沸点也可能比 H2O 高，故 B 错误； C. N 的最高价氧化物的水化物 HNO3 是强酸，而+3 价 N 的氧化物水化物 HNO2 是弱酸，故 C 错误； D. Y 的单质有氧气和臭氧，O3 具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，而氧气不能杀菌消毒，故 D 错误； 答案选 A。 12．D【解析】短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大．由图中物质转化关系及 p 和 s 均为有 色气体，v 的水溶液呈碱性．常温下，0.1mol•L-1 t 溶液与 0.1mol•L-1 u 溶液的 pH 均为 1，v 为 NH3，p 为 Cl2， u 为 HCl，q 为 H2，m 为 N2，n 为 O2，r 为 NO，s 为 NO2，t 为 HNO3，p、s 分别为黄绿色、红棕色；又 p、 q、m、n 分别是元素 W、X、Y、Z 的气体单质，则 X 为 H，Y 为 N，Z 为 O，W 为 Cl； A. Y、W 的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故 A 正确； B. O 只有负价，高氯酸的酸性大于硝酸，则元素的非金属性：Z>Y>X，电子层越多原子半径越大、同周期 从左向右原子半径减小，则原子半径：XAs， 酸性：H3AsO4S，则氢 化物的还原性：H2OSe， 故 A 正确； B.金属性从上到下逐渐增强，从左到右逐渐减弱，结合元素的位置可知，金属性：In>Te，Te>Se，因此 In 的金属性比 Se 强，故 B 正确； C. Al 和 In 同主族，同主族元素从上到下金属性增强，In 的金属性比 Al 强，故 C 错误； D.铟是第 IIIA 族，化合价为+3 价，Se 为第 VIA 族，化合价为-2 价，硒化铟的化学式为 In2Se3，故 D 错误； 故答案为：AB； (4)设计实验比较 C、Si 的非金属性强弱顺序，应利用碳酸酸性强于硅酸证明，首先用盐酸与碳酸钙反应制 取二氧化碳(不能选用硫酸与碳酸钙制取二氧化碳气体，因产生的硫酸钙微溶，会覆盖在碳酸钙表面影响反 应进行)，然后用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中看是否出现 白色胶状沉淀，故答案为：CaCO3 固体；盐酸；NaHCO3 溶液；Na2SiO3 溶液；生成白色胶状沉淀； 16．(1)①三；ⅠA②－3 （2） ；2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3（3）离子；33.6L 【解析】根据流程图可知，NaNH2 与 N2O 反应可生成 NaN3、NaOH、NH3，反应后 NH3 是气体，分离出体 系，再将 NaN3 和 NaOH 进行分离，最终得到 NaN3。 (1)①Na 是第 11 号元素，在周期表中位于第三周期第ⅠA 族； ②NaNH2 中 Na 和 H 都是+1 价，故 N 是－3 价； (2)NaOH 是离子化合物，Na+与 OH-之间为离子键，O 和 H 之间为共价键，电子式为 ；流程 中“反应”是 NaNH2 与 N2O 反应生成 NaOH、NH3、NaN3，化学方程式为 2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3； (3)NaN3 是离子化合物，故它的晶体是离子晶体；NaN3 在撞击时能发生分解反应生成两种单质，根据元素 守恒，这两种单质是 Na 和 N2，方程式为 2NaN3 撞 击 2Na+3N2↑，65gNaN3 的物质的量为 6 5 g = 1 m o l6 5 g / m o l ， 则生成的 N2 为 1.5mol，标况下的体积为1.5mol22.4L / mol=33.6L 。