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专题整合　素养提升
思考1.书写1～18号元素原子结构示意图。说出3～9号、11～17号元素原子最外层电子数、原子半径、化合价的变化规律。元素最高化合价、最低化合价与最外层电子数有什么关系
提示:
3～9号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+5(O无最高化合价,F无正化合价)、最低化合价从碳到氟由-4→-1;11～17号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+7、最低化合价从硅到氯由-4→-1。元素最高化合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外),元素最低化合价=最高化合价-8(H、O、F除外)。
思考2.判断元素金属性、非金属性的方法有哪些 Na、Mg、Al与水反应的现象有什么区别 写出Na、Mg、Al对应的碱并按碱性由强到弱的顺序排序。写出Al(OH)3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
提示:金属性可以通过金属单质与水或酸反应的难易程度、金属对应碱的碱性强弱、置换反应等判断,非金属性可以通过非金属单质与H2化合的难易程度、最简单气态氢化物的热稳定性、最高价态含氧酸的酸性强弱、置换反应等判断;Na与水剧烈反应、Mg与热水反应、Al在加热条件下与水蒸气反应;碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。
思考3.总结元素周期表中同主族元素性质的递变规律及与原子结构的关系。
提示:
思考4.什么是离子键 什么物质中存在离子键 哪些类别物质是离子化合物
提示:阴、阳离子之间存在的强烈的相互作用;一般是由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物;活泼金属氧化物、强碱、大多数盐等。
思考5.什么是共价键 什么物质中存在共价键 哪些类别物质是共价化合物
提示:原子间通过共用电子对形成的强烈的相互作用;一般是由非金属元素形成的单质和化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、酸、大多数有机化合物等。
思考6.什么是同素异形现象 常见的同素异形体有哪些 什么是同分异构现象 举出两个同分异构体的例子。
提示:同一种元素能够形成几种不同单质的现象;如金刚石、石墨和足球烯,O2和O3,白磷和红磷等。化合物具有相同分子式而结构不同的现象;如正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚等。
思考7.晶体有哪些特点 列举常见的晶体。非晶体有哪些特点 列举常见的非晶体。
提示:晶体具有规则的几何外形和固定的熔点,如金刚石、水晶、氯化钠等;非晶体无固定的熔点,一般没有规则的几何外形,如石蜡、玻璃、橡胶等。
考点一　元素周期律和元素周期表
1.(2024·江苏卷,1)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是(　　)
A.O B.P C.Ca D.Fe
【答案】 A
【解析】 O位于元素周期表第二周期ⅥA族,A符合题意;P位于元素周期表第三周期ⅤA族,B不符合题意;Ca位于元素周期表第四周期ⅡA族,C不符合题意;Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族,D不符合题意。
2.(2023·全国乙卷,10)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　)
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
【答案】 A
【解析】 W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒,X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质溶于稀盐酸有无色无味的气体产生,则W为C,产生的气体为二氧化碳。X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A正确;W为C,X为O,Y为Mg,Mg的电子层数最多,原子半径最大,电子层数相同时,原子序数越小,原子半径越大,所以原子半径大小为Y>W>X,B错误;Y为Mg,X为O,YX为MgO,则其水合物为Mg(OH)2,Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,所以YX的水合物没有两性,C错误;W为C,碳的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,不止 4种,D错误。
3.(2024·江苏卷,4改编)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)
A.半径:r(Al3+)>r(K+)
B.非金属性:O>S
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:Al(OH)3>KOH
【答案】 B
【解析】 Al3+核外有2个电子层,而K+核外有3个电子层,K+的半径大于Al3+的半径,A错误;同主族元素,非金属性从上到下依次减弱,B正确;虽然H2S的相对分子质量较大,但是H2O分子间可形成氢键,因此H2O的沸点较高,C错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性 K>Al,因此碱性 KOH>Al(OH)3,D错误。
考点二　微粒之间的相互作用力
4.下列化学用语不正确的是(　　)
A.CO2的电子式为(2024·浙江 6月选考)
B.HClO的电子式为(2023·湖南卷)
C.NH3的空间填充模型为(2024·浙江 6月选考)
D.中子数为1的氦核素为He(2024·黑吉辽卷,改编)
【答案】 A
【解析】 CO2的电子式为,A错误。
5.(2024·江苏卷,2改编)反应PbS+4H2O2PbSO4+4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(　　)
A.S2-的结构示意图为
B.H2O2中既含离子键又含共价键
C.S中硫元素为+6价
D.H2O为离子化合物
【答案】 C
【解析】 S2-核外有18个电子,其结构示意图为,A错误;H2O2是共价化合物,只含共价键,B错误;S中O为-2价,S为+6价,C正确;H2O只含共价键,为共价化合物,D错误。
6.(2023·江苏卷,2改编)反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A.N的电子式为
B.N中氮元素为+5价
C.N2分子中存在N≡N键
D.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
【答案】 C
【解析】 N的电子式为,A错误;N中氮元素为+3价,B错误;N2分子中存在 N≡N键,C正确;铵根离子中存在4个N—H共价键,1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,D错误。
考点三　从微观结构看物质的多样性
7.(2022·浙江1月选考,7改编)下列说法不正确的是(　　)
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.和互为同分异构体
D.CO和CO2互为同素异形体
【答案】 D
【解析】 32S和34S是质子数相同而中子数不同的原子,互为同位素,故A正确;C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故B正确;两者的分子式都为C2H4Cl2,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;同种元素的不同种单质互为同素异形体,CO和CO2为碳元素的两种不同氧化物,两者不是单质,不互为同素异形体,故D错误。
8.(2023·全国甲卷,35改编)如图所示的几种碳单质,它们的关系为　 。
【答案】 同素异形体
【解析】 同一元素形成的不同单质互为同素异形体。题图所示的几种碳单质,它们的组成元素均为碳元素,因此,它们互为同素异形体。
专题5　检测试题
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共 42分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列化学用语错误的是(　　)
A.氯化氢的形成过程:
B.H2O的结构式:H—O—H
C.Na2S的电子式:
D.CO2的结构式:OCO
【答案】 A
【解析】 HCl是共价化合物,用电子式表示其形成过程为,A错误;H2O的结构式为 H—O—H,B正确;Na2S的电子式为,C正确;CO2的结构式为
OCO,D正确。
2.不含共价键的离子化合物是(　　)
A.氧化钠 B.硝酸钾
C.碳化钙 D.氢氧化钠
【答案】 A
【解析】 氧化钠是只含离子键、不含共价键的离子化合物,A正确;硝酸钾、碳化钙、氢氧化钠都是既含离子键又含共价键的离子化合物,B、C、D错误。
3.下列说法中正确的是(　　)
A.H、D、T是同一种核素
B.碘晶体、碘蒸气是同素异形体
C.HCl是离子化合物
D.CH3CH2NO2 和H2NCH2COOH互为同分异构体
【答案】 D
【解析】 H、D、T是氢元素的不同核素,中子数不同,A错误;碘晶体和碘蒸气是碘单质的两种不同状态,为同一物质,B错误;HCl是共价化合物,C错误;两者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确。
4.试判断116号元素应位于元素周期表的(　　)
A.第六周期ⅤA族
B.第七周期ⅥA族
C.第七周期ⅦA族
D.第八周期ⅥA族
【答案】 B
【解析】 第七周期稀有气体元素的原子序数为118,据此可以判断116号元素应位于元素周期表的第七周期ⅥA族,故选B。
5.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测错误的是(　　)
选项 事实 推测
A. Na与冷水较易反应,Mg与冷水较难反应 Al与冷水更难反应
B. Mg与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C. Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料
D. HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于两者之间
【答案】 C
【解析】 同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,Na与冷水较易反应,Mg与冷水较难反应,因此Al与冷水更难反应,故A正确;一般情况下,活泼金属元素与活泼非金属元素容易形成离子键,Mg与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键,因此Si与Cl形成共价键,故B正确;ⅣA族元素有部分没有位于金属元素和非金属元素分界线处,因此ⅣA族元素的单质不都是半导体材料,故C错误;元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解,因此HBr的分解温度介于两者之间,故D正确。
6.下列说法正确的是(　　)
①离子化合物中可能含共价键　②共价化合物中可能含离子键　③含金属元素的化合物不一定是离子化合物　④含共价键的纯净物一定是共价化合物　⑤非金属元素原子间形成的化学键一定是共价键　⑥有化学键断裂的过程不一定是化学变化
A.①③⑥ B.②④⑤
C.①③④ D.③⑤⑥
【答案】 A
【解析】 离子化合物中可能含共价键,如氢氧化钠为离子化合物,含氢氧共价键,①正确;共价化合物中一定不含离子键,②错误;含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,③正确;含共价键的纯净物不一定是共价化合物,也可能是单质,如氧气,④错误;非金属元素原子间形成的化学键不一定是共价键,如氯化铵中存在离子键,⑤错误;有化学键断裂的过程不一定是化学变化,如电解质的电离,有化学键的断裂,却不是化学变化,⑥正确。
7.下列说法正确的是(　　)
A.HCl水溶液的酸性比H2S水溶液的酸性强,故氯的非金属性比硫的非金属性强
B.1～20号元素均属于短周期元素
C.ⅥA族元素的原子,其原子半径越大,越难得到电子
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
【答案】 C
【解析】 由氢化物的酸性强弱不能推断出元素的非金属性强弱,故A错误;19、20号元素为第四周期元素,不是短周期元素,故B错误;ⅥA族元素的原子,其原子半径越大,原子核对核外电子的吸引力越弱,故越难得到电子,故C正确;原子的最外层电子数不一定等于该元素所在的族序数,如He、Ti等,故D错误。
8.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)
A.非金属性:O>N>P
B.酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3
C.碱性:KOH>NaOH>LiOH
D.热稳定性:HF>HCl>HBr
【答案】 B
【解析】 周期表中同主族从上到下,元素的非金属性依次减弱,同周期从左到右,元素的非金属性增强,非金属性 O>N>P,故A不符合题意;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2SO3不是硫的最高价氧化物对应的水化物,酸性H2SO3>H2CO3>H2SiO3,不能用元素周期律解释,故B符合题意;周期表中同主族从上到下,元素的金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性增强,碱性KOH>NaOH>LiOH,故C不符合题意;周期表中同主族从上到下,元素的非金属性依次减弱,简单氢化物热稳定性减弱,热稳定性HF>HCl>HBr,故D不符合题意。
9.硒(34Se)位于第四周期ⅥA族,依据元素周期表和元素周期律的知识,下列说法不正确的是(　　)
A.热稳定性:H2Se>H2O>HF
B.还原性:H2Se>H2S>HCl
C.非金属性:O>S>Se
D.酸性:HClO4>H2SO4>H2SeO4
【答案】 A
【解析】 Se与O同主族,O与F同周期,由三者的相对位置,可确定非金属性SeH2S>HCl,B正确;O、S、Se为同主族元素,且从上到下排列,则非金属性O>S>Se,C正确;Cl与S同周期,S与Se同主族,非金属性 Cl>S>Se,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则酸性HClO4>H2SO4>H2SeO4,D正确。
10.短周期主族元素X、Y、Z的原子核外最外层电子数之和为11,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
X
Y Z
A.X、Y的最高价氧化物分别属于酸性氧化物和碱性氧化物
B.Y单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能产生气体
C.原子半径:XD.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的弱
【答案】 B
【解析】 设Z元素原子的最外层电子数为x,则X元素原子的最外层电子数也为x,Y元素原子的最外层电子数为x-1,依题意有x+(x-1)+x=11,解得x=4,X、Y、Z分别为C、Al、Si。CO2为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,A错误;Al与NaOH溶液或盐酸反应都产生H2,B正确;电子层数越多原子半径越大,同周期元素,核电荷数越小,原子半径越大,故原子半径大小顺序为CSi,故酸性H2CO3>H2SiO3,D错误。
11.下列有关离子或物质的性质递变顺序错误的是(　　)
A.离子半径:O2->F->Na+>Al3+
B.还原性:I->Br->Cl->F-
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
D.热稳定性:H2O>H2Te>H2Se>H2S
【答案】 D
【解析】 电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径O2->F->Na+>Al3+,A正确;元素的非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性F>Cl>Br>I,则还原性I->Br->Cl->F-,B正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,同周期元素从左到右非金属性增强,则非金属性Cl>S>P>Si,酸性HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3,C正确;元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越强,同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性O>S>Se>Te,则热稳定性H2O>H2S>H2Se>H2Te,D错误。
12.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3价
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素　
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6　
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】 C
【解析】 原子序数为15的元素为磷元素,其核外电子排布为2、8、5,最高化合价=最外层电子数=+5,故①错误;同周期元素由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则元素的非金属性逐渐增强(惰性气体元素除外),故②正确;第二周期ⅣA族元素为碳元素,其有多种同位素,核电荷数一定为6,但中子数不确定,故③错误;原子序数为12的元素为镁元素,其核外电子排布为2、8、2,周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数,故④正确。
13.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z可形成原子个数比为1∶1的 18电子分子;X与W同主族;Z的最外层电子数为M的 2倍;Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是(　　)
A.非金属性:Y>Z
B.Z与M形成的化合物能溶于强酸
C.简单离子的半径大小:W>M>Z
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Y
【答案】 B
【解析】 X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z可形成原子个数比为1∶1的18电子分子,则该分子为H2O2,则X为H,Z为O;X与W同主族,则W为Na;Z的最外层电子数为M的2倍,则M的最外层电子数为3,M为Al;Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐,则Y为N。同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,则非金属性O>N,A错误;Z与M形成的化合物为Al2O3,Al2O3能溶于强酸,B正确;电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径大小O2->Na+>Al3+,C错误;Y为N,W为Na,二者的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸和氢氧化钠,前者为强酸,后者为强碱,D错误。
14.短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且前者半径稍大,X原子核外电子总数等于Y原子次外层电子数,探究Y单质的性质实验中常用刀切取Y单质以控制加入量,X与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:Y>R
B.含氧酸的酸性:R>Z
C.最简单氢化物的沸点:X>Z
D.W、X、Z、R均可与Y形成离子化合物
【答案】 B
【解析】 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Li+具有相同的电子层排布且前者半径稍大,则W离子为H-,从而得出W为H;X原子核外电子总数等于Y原子次外层电子数,探究Y单质的性质实验中常用刀切取Y单质以控制加入量,则Y为Na,X为O;X与Z同主族,Z为S,R为Cl。原子半径Na>Cl,A项正确;最高价含氧酸的酸性HClO4>H2SO4,未表明是最高价含氧酸,无法判断酸性强弱,B项错误;H2O常温下是液体,H2S常温下是气体,沸点H2O>H2S,C项正确;H、O、S、Cl均可与Na形成离子化合物,D项正确。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)请根据要求回答下列问题。
(1)下列四组物质中,互为同分异构体的是　　　　,互为同素异形体的是　　　　,互为同位素的是　　　　　。(填序号)
①金刚石和石墨　②1H和2H　③18O2和16O2
④CH3—CH2—CH2—CH3和
(2)下述变化中,破坏离子键的是　　　　,破坏共价键的是　　　　,克服分子间作用力的是　　　　。(填序号)
①加热使氯化钠晶体熔化　②加热使碘升华　③氯化氢溶于水
【答案】 (1)④　①　②　(2)①　③　②
【解析】 (1)①金刚石和石墨属于同种元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体;②1H和2H的质子数都为1,中子数不同,互为同位素;③18O2和16O2 是不同核素构成的单质;
④CH3—CH2—CH2—CH3和分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
(2)①加热使氯化钠晶体熔化,破坏了钠离子和氯离子之间的离子键;②加热使碘升华属于物理变化,克服了分子间作用力;③氯化氢溶于水,破坏了氢原子和氯原子之间的共价键。
16.(16分)C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题。
(1)C在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　　　　　,在C、O、Si、S、Cl形成的氢化物中,热稳定性最差的氢化物的分子式为　　　　　。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
离子半径 O2-　　Al3+
酸性 H2SO4　　HClO4
得电子能力 35Cl　　37Cl
(3)利用如图所示的装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器B的名称为　　　　　,干燥管D的作用是　　　　　。
②若要证明非金属性Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成Cl2),C中加KI淀粉溶液,观察到C中溶液　　　　　的现象,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,请用离子方程式表示尾气处理原理:　 　　　　　　　　。
③已知H2SiO3是白色沉淀,酸性比H2CO3弱。若要证明非金属性C>Si,则A中加盐酸,B中加CaCO3,C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液　　　　　　　　　的现象,即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有　　　　　　　　　溶液的洗气瓶。
【答案】 (1)第二周期ⅣA族　SiH4
(2)大于　小于　等于
(3)①锥形瓶　防倒吸　②变蓝　Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　③有白色沉淀生成　饱和 NaHCO3
【解析】 (1)C的原子序数为6,位于元素周期表中第二周期ⅣA族。在CH4、H2O、SiH4、H2S、HCl几种氢化物中,SiH4的热稳定性最差。
(2)由于O2-、Al3+具有相同的电子层结构,具有相同电子层结构的离子,原子序数越小,其半径越大,所以O2-的半径大于Al3+的半径。Cl的非金属性大于S的,所以H2SO4的酸性小于HClO4的酸性。 35Cl和 37Cl互为同位素,其原子核外电子排布相同,得电子能力也相同。
(3)①根据仪器B的结构可知,B为锥形瓶,由于Cl2与装置C中的溶液反应后导致装置B中压强降低会引起倒吸,干燥管D能起到防倒吸作用。
②本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气,然后氯气与KI淀粉溶液反应,根据溶液颜色的变化来判断Cl2能否从KI中置换出I2,进而比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中,污染环境,可用NaOH溶液等吸收,离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
③利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱,制CO2过程中有杂质HCl存在,不能说明一定是CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,故应先用饱和NaHCO3溶液除去HCl。
17.(16分)下表是部分元素周期表的结构图,表中每一个序号代表一种元素。请根据要求回答下列问题。
(1)①在周期表中的位置是　　　　　　　。
(2)②、③、④、⑤四种元素的离子半径最小的是　　　　(填离子符号)。
(3)①和②可形成两种化合物,用电子式分别表示为　　　　　　　、　　　　　　　。
(4)②的最高价氧化物对应的水化物与④的单质发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)下列事实能判断②和③的金属性强弱的是　　　　(填字母)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
(6)已知:硒(Se)位于第四周期,与①同主族。下列推断正确的是　　　　(填字母)。
a.SeO2只具有还原性
b.Se的最低化合价是-2价
c.Se的气态氢化物的热稳定性比①的强
(7)室温下向SeO2固体表面吹入NH3,得到两种单质和H2O,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (1)第二周期ⅥA族　
(2)Al3+　
(3)Na+]2-Na+　Na+]2-Na+
(4)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑　
(5)ab　
(6)b　
(7)3SeO2+4NH33Se+2N2+6H2O
【解析】 根据元素所在位置可知,①为O,②为Na,③为Mg,④为Al,⑤为Cl。
(1)①为O,原子序数为8,在周期表中的位置是第二周期ⅥA族。
(2)判断离子半径大小,先比较电子层数,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径Cl->Na+>Mg2+>Al3+,则离子半径最小的是Al3+。
(3)①为O,②为Na,二者可形成Na2O、Na2O2,电子式分别为Na+]2-Na+、
Na+]2-Na+。
(4)②为Na,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,④为 Al,二者发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(5)单质与水反应置换出氢越容易说明对应元素的金属性越强,a符合题意;最高价氧化物对应的水化物的碱性越强说明对应元素的金属性越强,b符合题意;溶解性为物理性质,与元素金属性无关,c不符合题意。
(6)硒(Se)位于第四周期,与O同主族,属于 ⅥA 族元素。因为SeO2中Se为+4价,不是最高化合价,也不是最低化合价,处于中间价态的元素既具有还原性又具有氧化性,a错误;Se位于ⅥA族,其最低化合价的绝对值与最外层电子数之和为8,所以其最低化合价是 -2价,b正确;同主族元素非金属性从上到下依次减弱,其气态氢化物的热稳定性依次减弱,所以Se的气态氢化物的热稳定性比O的弱,c错误。
(7)室温下向SeO2固体表面吹入NH3,得到Se、氮气和水,化学方程式为3SeO2+4NH33Se+2N2+6H2O。
18.(14分)(1)复印机工作时会产生一种鱼腥味的气体,该气体只由氧元素组成,其化学式为　　　　。
(2)指出下列物质的晶体类型:冰　　　　,二氧化硅　　　　,铜　　　　,固态氧　　　　,胆矾　　　　　。在以上物质中,常温下能导电的是　　　　,其水溶液能导电的是　　　　。
(3)有下列各组物质:
Ca　②CO(NH2)2与NH4CNO　③O2与O3　④131I与127I　⑤CH3CHO与
互为同位素的是　　　　;互为同素异形体的是　　　　;互为同分异构体的是　　　　。(填序号)
(4)下列过程通过化学变化不能实现的是　　　　(填序号)。
①一种核素变成另一种核素　②一种离子变成另一种离子　③一种分子变成另一种分子
④一种单质变成另一种单质　⑤混合物变成纯净物　⑥有毒、有污染的物质转化成无毒、无污染的物质　⑦共价化合物转化成离子化合物
(5)在下列变化中:
①I2升华　②烧碱熔化　③NaCl溶于水　④H2O2 分解　⑤O2溶于水　⑥Na2O2与水反应
未破坏化学键的是　　　　;仅离子键被破坏的是　　　　;仅共价键被破坏的是　　　　;离子键和共价键同时被破坏的是　　　　。(填序号)
【答案】 (1)O3　
(2)分子晶体　共价晶体　金属晶体　分子晶体　离子晶体　铜　胆矾　
(3)④　③　②⑤
(4)①　
(5)①⑤　②③　④　⑥
【解析】 (1)复印机工作时会产生一种鱼腥味的气体,该气体只由氧元素组成,其化学式为O3。
(2)冰由水分子构成,为分子晶体;二氧化硅由Si和O通过共价键形成空间网状结构,为共价晶体;Cu为金属,属于金属晶体;固态氧由分子构成,属于分子晶体;胆矾即五水硫酸铜,属于盐,为离子晶体。在题述物质中,常温下能导电的是铜,胆矾为电解质,其水溶液能导电。
(3)质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种原子互为同位素,④131I与127I互为同位素;同种元素组成的不同单质互为同素异形体,③O2与O3互为同素异形体;分子式相同而结构式不同的化合物互为同分异构体,②CO(NH2)2 与NH4CNO、⑤CH3CHO与互为同分异构体。
(4)①一种核素转化成另一种核素,必须使其质子数或中子数发生变化,而化学变化中原子核不发生变化,不能通过化学变化实现;②一种离子变成另一种离子,如Fe2+→Fe3+,能通过化学变化实现;③一种分子变成另一种分子,如O2→O3,能通过化学变化实现;④一种单质变成另一种单质,如石墨→金刚石,能通过化学变化实现;⑤混合物变成纯净物,如H2+O2→H2O,能通过化学变化实现;⑥有毒、有污染的物质转化成无毒、无污染的物质,如CO+NO→CO2+N2,能通过化学变化实现;⑦共价化合物转化成离子化合物,如NH3+HCl→NH4Cl,能通过化学变化实现。
(5)①I2升华破坏了分子间作用力,未破坏化学键;②烧碱熔化破坏了钠离子和氢氧根离子之间的离子键;③NaCl溶于水破坏了钠离子和氯离子之间的离子键;④H2O2分解破坏了共价键;⑤O2溶于水破坏了分子间作用力,未破坏化学键;⑥Na2O2 与水反应破坏了离子键、共价键。(共26张PPT)
专题整合　素养提升
思考1.书写1～18号元素原子结构示意图。说出3～9号、11～17号元素原子最外层电子数、原子半径、化合价的变化规律。元素最高化合价、最低化合价与最外层电子数有什么关系
提示: 3～9号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+5(O无最高化合价,F无正化合价)、最低化合价从碳到氟由-4→
-1;11～17号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+7、最低化合价从硅到氯由-4→-1。元素最高化合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外),元素最低化合价=最高化合价-8(H、O、F除外)。
思考2.判断元素金属性、非金属性的方法有哪些 Na、Mg、Al与水反应的现象有什么区别 写出Na、Mg、Al对应的碱并按碱性由强到弱的顺序排序。写出Al(OH)3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
思考3.总结元素周期表中同主族元素性质的递变规律及与原子结构的关系。
提示:
思考4.什么是离子键 什么物质中存在离子键 哪些类别物质是离子化合物
提示:阴、阳离子之间存在的强烈的相互作用;一般是由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物;活泼金属氧化物、强碱、大多数盐等。
思考5.什么是共价键 什么物质中存在共价键 哪些类别物质是共价化合物
提示:原子间通过共用电子对形成的强烈的相互作用;一般是由非金属元素形成的单质和化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、酸、大多数有机化合
物等。
思考6.什么是同素异形现象 常见的同素异形体有哪些 什么是同分异构现象 举出两个同分异构体的例子。
提示:同一种元素能够形成几种不同单质的现象;如金刚石、石墨和足球烯,
O2和O3,白磷和红磷等。化合物具有相同分子式而结构不同的现象;如正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚等。
思考7.晶体有哪些特点 列举常见的晶体。非晶体有哪些特点 列举常见的非晶体。
提示:晶体具有规则的几何外形和固定的熔点,如金刚石、水晶、氯化钠等;非晶体无固定的熔点,一般没有规则的几何外形,如石蜡、玻璃、橡胶等。
考点一　元素周期律和元素周期表
1.(2024·江苏卷,1)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是(　　)
A.O B.P
C.Ca D.Fe
A
【解析】 O位于元素周期表第二周期ⅥA族,A符合题意;P位于元素周期表第三周期ⅤA族,B不符合题意;Ca位于元素周期表第四周期ⅡA族,C不符合题意;Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族,D不符合题意。
2.(2023·全国乙卷,10)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　)
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
A
【解析】 W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒,X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质溶于稀盐酸有无色无味的气体产生,则W为C,产生的气体为二氧化碳。X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A正确;W为C,X为O,Y为Mg,Mg的电子层数最多,原子半径最大,电子层数相同时,原子序数越小,原子半径越大,所以原子半径大小为Y>W>X,B错误;Y为Mg,X为O,YX为MgO,则其水合物为Mg(OH)2,
Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,所以YX的水合物没有两性,C错误;W为C,碳的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,不止 4种,D错误。
3.(2024·江苏卷,4改编)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)
A.半径:r(Al3+)>r(K+)
B.非金属性:O>S
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:Al(OH)3>KOH
B
【解析】 Al3+核外有2个电子层,而K+核外有3个电子层,K+的半径大于Al3+的半径,A错误;同主族元素,非金属性从上到下依次减弱,B正确;虽然H2S的相对分子质量较大,但是H2O分子间可形成氢键,因此H2O的沸点较高,C错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性 K>Al,因此碱性 KOH>Al(OH)3,D错误。
考点二　微粒之间的相互作用力
A
C
C
考点三　从微观结构看物质的多样性
7.(2022·浙江1月选考,7改编)下列说法不正确的是(　　)
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C. 和 互为同分异构体
D.CO和CO2互为同素异形体
D
【解析】 32S和34S是质子数相同而中子数不同的原子,互为同位素,故A正确;C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故B正确;两者的分子式都为C2H4Cl2,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;同种元素的不同种单质互为同素异形体,CO和CO2为碳元素的两种不同氧化物,两者不是单质,不互为同素异形体,故D错误。
8.(2023·全国甲卷,35改编)如图所示的几种碳单质,它们的关系为
　 。
同素异形体
【解析】 同一元素形成的不同单质互为同素异形体。题图所示的几种碳单质,它们的组成元素均为碳元素,因此,它们互为同素异形体。专题整合　素养提升
思考1.书写1～18号元素原子结构示意图。说出3～9号、11～17号元素原子最外层电子数、原子半径、化合价的变化规律。元素最高化合价、最低化合价与最外层电子数有什么关系
3～9号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+5(O无最高化合价,F无正化合价)、最低化合价从碳到氟由-4→-1;11～17号元素原子最外层电子数由1→7、原子半径依次减小、最高化合价由+1→+7、最低化合价从硅到氯由-4→-1。元素最高化合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外),元素最低化合价=最高化合价-8(H、O、F除外)。
思考2.判断元素金属性、非金属性的方法有哪些 Na、Mg、Al与水反应的现象有什么区别 写出Na、Mg、Al对应的碱并按碱性由强到弱的顺序排序。写出Al(OH)3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。
思考3.总结元素周期表中同主族元素性质的递变规律及与原子结构的关系。
思考4.什么是离子键 什么物质中存在离子键 哪些类别物质是离子化合物
思考5.什么是共价键 什么物质中存在共价键 哪些类别物质是共价化合物
思考6.什么是同素异形现象 常见的同素异形体有哪些 什么是同分异构现象 举出两个同分异构体的例子。
思考7.晶体有哪些特点 列举常见的晶体。非晶体有哪些特点 列举常见的非晶体。
考点一　元素周期律和元素周期表
1.(2024·江苏卷,1)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列元素位于元素周期表第二周期的是(　　)
A.O B.P C.Ca D.Fe
2.(2023·全国乙卷,10)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　)
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
3.(2024·江苏卷,4改编)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)
A.半径:r(Al3+)>r(K+)
B.非金属性:O>S
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:Al(OH)3>KOH
考点二　微粒之间的相互作用力
4.下列化学用语不正确的是(　　)
A.CO2的电子式为(2024·浙江 6月选考)
B.HClO的电子式为(2023·湖南卷)
C.NH3的空间填充模型为(2024·浙江 6月选考)
D.中子数为1的氦核素为He(2024·黑吉辽卷,改编)
5.(2024·江苏卷,2改编)反应PbS+4H2O2PbSO4+4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(　　)
A.S2-的结构示意图为
B.H2O2中既含离子键又含共价键
C.S中硫元素为+6价
D.H2O为离子化合物
6.(2023·江苏卷,2改编)反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A.N的电子式为
B.N中氮元素为+5价
C.N2分子中存在N≡N键
D.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
考点三　从微观结构看物质的多样性
7.(2022·浙江1月选考,7改编)下列说法不正确的是(　　)
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.和互为同分异构体
D.CO和CO2互为同素异形体
8.(2023·全国甲卷,35改编)如图所示的几种碳单质,它们的关系为　 。
专题5　检测试题
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共 42分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列化学用语错误的是(　　)
A.氯化氢的形成过程:
B.H2O的结构式:H—O—H
C.Na2S的电子式:
D.CO2的结构式:OCO
OCO,D正确。
2.不含共价键的离子化合物是(　　)
A.氧化钠 B.硝酸钾
C.碳化钙 D.氢氧化钠
3.下列说法中正确的是(　　)
A.H、D、T是同一种核素
B.碘晶体、碘蒸气是同素异形体
C.HCl是离子化合物
D.CH3CH2NO2 和H2NCH2COOH互为同分异构体
4.试判断116号元素应位于元素周期表的(　　)
A.第六周期ⅤA族
B.第七周期ⅥA族
C.第七周期ⅦA族
D.第八周期ⅥA族
5.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测错误的是(　　)
选项 事实 推测
A. Na与冷水较易反应,Mg与冷水较难反应 Al与冷水更难反应
B. Mg与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C. Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料
D. HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于两者之间
6.下列说法正确的是(　　)
①离子化合物中可能含共价键　②共价化合物中可能含离子键　③含金属元素的化合物不一定是离子化合物　④含共价键的纯净物一定是共价化合物　⑤非金属元素原子间形成的化学键一定是共价键　⑥有化学键断裂的过程不一定是化学变化
A.①③⑥ B.②④⑤
C.①③④ D.③⑤⑥
7.下列说法正确的是(　　)
A.HCl水溶液的酸性比H2S水溶液的酸性强,故氯的非金属性比硫的非金属性强
B.1～20号元素均属于短周期元素
C.ⅥA族元素的原子,其原子半径越大,越难得到电子
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
8.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)
A.非金属性:O>N>P
B.酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3
C.碱性:KOH>NaOH>LiOH
D.热稳定性:HF>HCl>HBr
9.硒(34Se)位于第四周期ⅥA族,依据元素周期表和元素周期律的知识,下列说法不正确的是(　　)
A.热稳定性:H2Se>H2O>HF
B.还原性:H2Se>H2S>HCl
C.非金属性:O>S>Se
D.酸性:HClO4>H2SO4>H2SeO4
10.短周期主族元素X、Y、Z的原子核外最外层电子数之和为11,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
X
Y Z
A.X、Y的最高价氧化物分别属于酸性氧化物和碱性氧化物
B.Y单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能产生气体
C.原子半径:XD.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的弱
11.下列有关离子或物质的性质递变顺序错误的是(　　)
A.离子半径:O2->F->Na+>Al3+
B.还原性:I->Br->Cl->F-
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
D.热稳定性:H2O>H2Te>H2Se>H2S
12.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3价
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素　
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6　
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
13.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z可形成原子个数比为1∶1的 18电子分子;X与W同主族;Z的最外层电子数为M的 2倍;Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是(　　)
A.非金属性:Y>Z
B.Z与M形成的化合物能溶于强酸
C.简单离子的半径大小:W>M>Z
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Y
14.短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且前者半径稍大,X原子核外电子总数等于Y原子次外层电子数,探究Y单质的性质实验中常用刀切取Y单质以控制加入量,X与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:Y>R
B.含氧酸的酸性:R>Z
C.最简单氢化物的沸点:X>Z
D.W、X、Z、R均可与Y形成离子化合物
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)请根据要求回答下列问题。
(1)下列四组物质中,互为同分异构体的是　　　　,互为同素异形体的是　　　　,互为同位素的是　　　　　。(填序号)
①金刚石和石墨　②1H和2H　③18O2和16O2
④CH3—CH2—CH2—CH3和
(2)下述变化中,破坏离子键的是　　　　,破坏共价键的是　　　　,克服分子间作用力的是　　　　。(填序号)
①加热使氯化钠晶体熔化　②加热使碘升华　③氯化氢溶于水
④CH3—CH2—CH2—CH3和分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
(2)①加热使氯化钠晶体熔化,破坏了钠离子和氯离子之间的离子键;②加热使碘升华属于物理变化,克服了分子间作用力;③氯化氢溶于水,破坏了氢原子和氯原子之间的共价键。
16.(16分)C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题。
(1)C在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　　　　　,在C、O、Si、S、Cl形成的氢化物中,热稳定性最差的氢化物的分子式为　　　　　。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
离子半径 O2-　　Al3+
酸性 H2SO4　　HClO4
得电子能力 35Cl　　37Cl
(3)利用如图所示的装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器B的名称为　　　　　,干燥管D的作用是　　　　　。
②若要证明非金属性Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成Cl2),C中加KI淀粉溶液,观察到C中溶液　　　　　的现象,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,请用离子方程式表示尾气处理原理:　 　　　　　　　　。
③已知H2SiO3是白色沉淀,酸性比H2CO3弱。若要证明非金属性C>Si,则A中加盐酸,B中加CaCO3,C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液　　　　　　　　　的现象,即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有　　　　　　　　　溶液的洗气瓶。
(2)大于　小于　等于
(3)①锥形瓶　防倒吸　②变蓝　Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　③有白色沉淀生成　饱和 NaHCO3
(2)由于O2-、Al3+具有相同的电子层结构,具有相同电子层结构的离子,原子序数越小,其半径越大,所以O2-的半径大于Al3+的半径。Cl的非金属性大于S的,所以H2SO4的酸性小于HClO4的酸性。 35Cl和 37Cl互为同位素,其原子核外电子排布相同,得电子能力也相同。
(3)①根据仪器B的结构可知,B为锥形瓶,由于Cl2与装置C中的溶液反应后导致装置B中压强降低会引起倒吸,干燥管D能起到防倒吸作用。
②本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气,然后氯气与KI淀粉溶液反应,根据溶液颜色的变化来判断Cl2能否从KI中置换出I2,进而比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中,污染环境,可用NaOH溶液等吸收,离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
③利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱,制CO2过程中有杂质HCl存在,不能说明一定是CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,故应先用饱和NaHCO3溶液除去HCl。
17.(16分)下表是部分元素周期表的结构图,表中每一个序号代表一种元素。请根据要求回答下列问题。
(1)①在周期表中的位置是　　　　　　　。
(2)②、③、④、⑤四种元素的离子半径最小的是　　　　(填离子符号)。
(3)①和②可形成两种化合物,用电子式分别表示为　　　　　　　、　　　　　　　。
(4)②的最高价氧化物对应的水化物与④的单质发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)下列事实能判断②和③的金属性强弱的是　　　　(填字母)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
(6)已知:硒(Se)位于第四周期,与①同主族。下列推断正确的是　　　　(填字母)。
a.SeO2只具有还原性
b.Se的最低化合价是-2价
c.Se的气态氢化物的热稳定性比①的强
(7)室温下向SeO2固体表面吹入NH3,得到两种单质和H2O,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)Al3+　
(3)Na+]2-Na+　Na+]2-Na+
(4)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑　
(5)ab　
(6)b　
(7)3SeO2+4NH33Se+2N2+6H2O
(1)①为O,原子序数为8,在周期表中的位置是第二周期ⅥA族。
(2)判断离子半径大小,先比较电子层数,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径Cl->Na+>Mg2+>Al3+,则离子半径最小的是Al3+。
(3)①为O,②为Na,二者可形成Na2O、Na2O2,电子式分别为Na+]2-Na+、
Na+]2-Na+。
(4)②为Na,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,④为 Al,二者发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(5)单质与水反应置换出氢越容易说明对应元素的金属性越强,a符合题意;最高价氧化物对应的水化物的碱性越强说明对应元素的金属性越强,b符合题意;溶解性为物理性质,与元素金属性无关,c不符合题意。
(6)硒(Se)位于第四周期,与O同主族,属于 ⅥA 族元素。因为SeO2中Se为+4价,不是最高化合价,也不是最低化合价,处于中间价态的元素既具有还原性又具有氧化性,a错误;Se位于ⅥA族,其最低化合价的绝对值与最外层电子数之和为8,所以其最低化合价是 -2价,b正确;同主族元素非金属性从上到下依次减弱,其气态氢化物的热稳定性依次减弱,所以Se的气态氢化物的热稳定性比O的弱,c错误。
(7)室温下向SeO2固体表面吹入NH3,得到Se、氮气和水,化学方程式为3SeO2+4NH33Se+2N2+6H2O。
18.(14分)(1)复印机工作时会产生一种鱼腥味的气体,该气体只由氧元素组成,其化学式为　　　　。
(2)指出下列物质的晶体类型:冰　　　　,二氧化硅　　　　,铜　　　　,固态氧　　　　,胆矾　　　　　。在以上物质中,常温下能导电的是　　　　,其水溶液能导电的是　　　　。
(3)有下列各组物质:
Ca　②CO(NH2)2与NH4CNO　③O2与O3　④131I与127I　⑤CH3CHO与
互为同位素的是　　　　;互为同素异形体的是　　　　;互为同分异构体的是　　　　。(填序号)
(4)下列过程通过化学变化不能实现的是　　　　(填序号)。
①一种核素变成另一种核素　②一种离子变成另一种离子　③一种分子变成另一种分子
④一种单质变成另一种单质　⑤混合物变成纯净物　⑥有毒、有污染的物质转化成无毒、无污染的物质　⑦共价化合物转化成离子化合物
(5)在下列变化中:
①I2升华　②烧碱熔化　③NaCl溶于水　④H2O2 分解　⑤O2溶于水　⑥Na2O2与水反应
未破坏化学键的是　　　　;仅离子键被破坏的是　　　　;仅共价键被破坏的是　　　　;离子键和共价键同时被破坏的是　　　　。(填序号)
(2)分子晶体　共价晶体　金属晶体　分子晶体　离子晶体　铜　胆矾　
(3)④　③　②⑤
(4)①　
(5)①⑤　②③　④　⑥
(2)冰由水分子构成,为分子晶体;二氧化硅由Si和O通过共价键形成空间网状结构,为共价晶体;Cu为金属,属于金属晶体;固态氧由分子构成,属于分子晶体;胆矾即五水硫酸铜,属于盐,为离子晶体。在题述物质中,常温下能导电的是铜,胆矾为电解质,其水溶液能导电。
(3)质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种原子互为同位素,④131I与127I互为同位素;同种元素组成的不同单质互为同素异形体,③O2与O3互为同素异形体;分子式相同而结构式不同的化合物互为同分异构体,②CO(NH2)2 与NH4CNO、⑤CH3CHO与互为同分异构体。
(4)①一种核素转化成另一种核素,必须使其质子数或中子数发生变化,而化学变化中原子核不发生变化,不能通过化学变化实现;②一种离子变成另一种离子,如Fe2+→Fe3+,能通过化学变化实现;③一种分子变成另一种分子,如O2→O3,能通过化学变化实现;④一种单质变成另一种单质,如石墨→金刚石,能通过化学变化实现;⑤混合物变成纯净物,如H2+O2→H2O,能通过化学变化实现;⑥有毒、有污染的物质转化成无毒、无污染的物质,如CO+NO→CO2+N2,能通过化学变化实现;⑦共价化合物转化成离子化合物,如NH3+HCl→NH4Cl,能通过化学变化实现。
(5)①I2升华破坏了分子间作用力,未破坏化学键;②烧碱熔化破坏了钠离子和氢氧根离子之间的离子键;③NaCl溶于水破坏了钠离子和氯离子之间的离子键;④H2O2分解破坏了共价键;⑤O2溶于水破坏了分子间作用力,未破坏化学键;⑥Na2O2 与水反应破坏了离子键、共价键。

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