21．(2008·天津理综，26)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。

(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)W与Y可形成化合物W₂Y，该化合物的电子式为________________。

(3)X的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因：________________________。

(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_________________。

(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>________(用分子式表示)。

(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是________>________>________>________。

(7)Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：_____________________________________。

解析：两种金属的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，应为强碱和两性氢氧化物，因此应为NaOH和Al(OH)₃，其反应的离子方程式为Al(OH)₃+OH^－===[Al(OH)₄]^－。由W₂Y及原子序数Y大于钠，又为短周期元素，知W₂Y为Na₂S。Al(NO₃)₃为强酸弱碱盐能发生水解反应，水解后溶液显酸性：Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺。S低价氧化物为SO₂，Z只能为Cl，则SO₂与Cl₂在水中反应生成HCl和H₂SO₄。Cl的非金属性强于S，因此HCl的稳定性大于H₂S。Na⁺、Al³⁺、S^2－、Cl^－的离子半径不在同一个周期中比较，可借助

r(Al³⁺)<r(Na⁺)<r(O^2－)来判断，可以得出r(S^2－)>r(Cl^－)>r(Na⁺)>r(Al³⁺)。Cl的最高价氧化物为Cl₂O₇，与水反应的化学方程式为Cl₂O₇+H₂O===2HClO₄。

答案：(1)Al(OH)₃+OH^－===[Al(OH)₄]^－　(2)　(3)酸　

Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺　(4)SO₂+Cl₂+2H₂O===H₂SO₄+2HCl　(5)HCl　H₂S　(6)S^2－　Cl^－　Na⁺　Al³⁺　(7)Cl₂O₇(1)+H₂O(1)===2HClO₄(aq)；ΔH＝－4Q kJ/mol

20．Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线。

Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X，Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。

(1)请写出下列元素的元素符号：X________，Y________，M________。

(2)请写出下列反应的离子方程式：

N单质与NaOH溶液反应：__________________________________________________。

(3)Y与Z相比，非金属性较强的元素是__________，可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)______________________________________________________________________。

解析：根据题意推断X为氧元素，Z为S元素；X在第二周期，Y与Z同周期，Y在第三周期，则M只能为H元素；Y的最高化合价与最低化合价代数和为6，设最高化合价为a，则最低负化合价为a－8，则a+(a－8)＝6⇒a＝7，则Y为Cl元素；N为第三周期半径最大的非金属元素，则N为Si。

答案：Ⅰ.

Ⅱ.(1)O　Cl　H　(2)Si+2OH^－+H₂O===SiO+2H₂↑　(3)Cl　Cl₂+S^2－===2Cl^－+S↓

19. 在第三周期中，置换氢气能力最强的元素的符号为__________，化学性质最稳定的元素的符号是________，最高价氧化物的水化物酸性最强的酸的化学式是__________，碱性最强的碱的化学式是________，显两性的氢氧化物的化学式是____________，该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶液分别反应的离子方程式为____________________________________、

________________________________________________________________________。

原子半径最小的金属离子结构示意图为_________________________________________。

解析：本题考查同周期元素性质的递变规律。由钠到氯原子半径依次减小，Na⁺到Al³⁺，P^3－到Cl^－半径也分别依次减小。

答案：Na　Ar　HClO₄　NaOH　Al(OH)₃　Al(OH)₃+3H⁺===Al³⁺+3H₂O　

Al(OH)₃+OH^－===[Al(OH)₄]^－　

18．(2008·上海，23)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。

(1)B元素在周期表中的位置是______，写出A原子的电子式_______________________。

(2)写出C单质与水反应的化学方程式______________。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH______7(填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度______(填“大”或“小”)，其理由是________________________________________________________________________。

(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)__________。写出能证明这一结论的一个实验事实________________________________________________________________________。

解析：A元素从“明亮有蓝紫色火焰”，再结合其他信息可知是S元素；B元素从“气体”可知是非金属元素，从M层上有7个“电子”知是Cl元素，与气体易溶于水相吻合。C元素，从“黄色火焰”可知是钠元素，再由前面的信息印证。D元素最外层电子数为4，结合空间网状结构，和“很高的熔、沸点”应该是C元素或Si元素。比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断。

答案：(1)第三周期ⅦA族　· ·　(2)2Na+2H₂O===2NaOH+H₂↑　大于　(3)大　SiO₂是原子晶体(或　小　CO₂是分子晶体)　(4)Cl　高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强

17．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如下图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C三种元素的名称分别为__________、________、________；

(2)B位于元素周期表中第______周期，第____族；

(3)C的原子结构示意图为____________，C的单质与水反应的化学方程式为_____________；

(4)比较B、C的原子半径；B____C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_________________________________________________________。

解析：依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C为x+1，B为x+8，则有：(x－1)+x+1＝x+8　x＝8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。S的原子半径比同主族的O要大，而O比同周期的F要大，因此，S的原子半径大于F的原子半径。

答案：(1)氮　硫　氟　(2)三　ⅥA　(3)　2F₂+2H₂O===4HF+O₂　(4)>　2NH₃+H₂SO₄===(NH₄)₂SO₄

16．如何利用实验室常见的药品试剂探究11号-17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强？已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等一切用品。

猜想与假设：(1)用________三种金属分别与水反应，通过观察生成气泡的速率便会得出从______到________金属性逐渐减弱。

(2)因实验室不可能有硅单质，但可以测0.1 mol/L的________溶液和________溶液及Na₂SO₄溶液的pH，推断三种盐溶液的水解情况，得出________、________、硫酸三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是____________，从而得出从________到________非金属性逐渐增强。

(3)制取饱和的氯水和饱和的氢硫酸溶液，用将________________________方法，通过________现象便直接得出非金属性S比Cl弱。

设计和实施方案：(1)用列表的方式(从实验方案、实验现象、有关化学方程式)完成你的实验报告中的实验内容。

(2)实验结论是______________________________________________________________。

(3)请你用物质结构理论知识解释结论。

解析：[问题]变换一个角度就是实验目的，也应是要得出的结论。根据[猜想与假设]可以设计实验方案，关键细节要注意到，如镁条、铝条都要用砂纸擦后放入沸水中。设计的方案尽量具有可操作性和简单性。

答案：猜想与假设：(1)钠、镁、铝　钠　铝　(2)Na₂SiO₃　Na₃PO₄　H₂SiO₃　H₃PO₄　H₂SiO₃<H₃PO₄<H₂SO₄　Si　S　(3)饱和氯水滴加到饱和氢硫酸溶液中的　溶液中有浅黄色沉淀生成

设计和实施方案：

(1)

实验方案	实验现象	有关化学方程式
用砂纸擦后的镁条、铝条分别投入到盛有沸水的小烧杯中，再分别滴加酚酞	投入镁条的试管有大量气泡产生，滴加酚酞后溶液变成浅红色；投入铝条的试管中无明显现象。	Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
将一绿豆粒大小的钠投入到盛有冷水且预先滴有酚酞的小烧杯中	钠浮于水面上，迅速熔成闪亮小球四处游动，有响声，随之消失，溶液很快变红色	2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
用玻璃棒分别蘸取0.1 mol/L的Na2SiO3(aq)、Na3PO4(aq)、Na2SO4(aq)测其pH	Na2SiO3(aq)的pH比Na3PO4(aq)的pH大且都大于7；Na2SO4(aq)的pH为7(中性)	SiO+2H2OH2SiO3+2OH－； PO+H2OHPO+OH－
用滴管向盛有5 mL饱和氢硫酸溶液的试管中滴加饱和的氯水	试管中有淡黄色沉淀生成	Cl2+H2S===2HCl+S↓

(2)金属性：Na>Mg>Al　非金属性：Si<P<S<Cl

(3)Na、Mg、Al、Si、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、4、6、7，原子半径随电子数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。

15．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同一周期也不在同一主族，D的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：

(1)A和D氢化物中，沸点较低的是______(选填“A”或“D”)。

(2)元素C在元素周期表中的位置是______，B的最高价氧化物对应水化物的电子式为________________________________________________________________________。

(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的名称为____________，它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质，该反应的离子方程式为______________________________________________________。

解析：根据题设条件可推知A为O，B为Na，C为Al，D为Cl，E为Ca。由于H₂O分子间存在氢键，其沸点高于HCl。Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Na⁺与OH^－以离子键结合，OH^－中，O原子与H原子以共价键结合，钙、氯、氧可形成Ca(ClO)₂、Ca(ClO₃)₂、Ca(ClO₄)₂，其中满足题设条件下的盐为Ca(ClO)₂(次氯酸钙)。由于在酸性环境中ClO^－具有强氧化性，Cl^－具有还原性，二者发生氧化还原反应生成Cl₂和H₂O∶ClO^－+Cl^－+2H⁺===Cl₂↑+H₂O。

答案：(1)D　(2)第三周期ⅢA族　

(3)次氯酸钙　ClO^－+2H⁺+Cl^－===Cl₂↑+H₂O

14. 下图为元素周期表前四周期一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法中正确的是(　)

A．五种元素一定都是非金属元素

B．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2

C．X的氢化物的沸点一定比Z的氢化物的沸点高

D．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸

解析：Y可能是ⅢA族或ⅣA族元素，当Y位于ⅢA族时，只能是Al元素，故A错，B正确；当Y位于ⅢA族时，X、Z是ⅣA的C、Si，R是ⅤA族的P，CH₄的沸点比SiH₄的低，H₃PO₄是中强酸，故C、D均错。

答案：B

13．下列叙述正确的是(　)

A．只有非金属元素能形成含氧酸盐

B．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数数值相等

C．同一元素的各种同位素的性质相同

D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在主族的序数与该元素原子的M层电子数相等

解析：由KMnO₄知A叙述错误；由S^2－、Cl^－知B叙述错误；同一元素的各同位素化学性质几乎完全相同，所形成的物质的物理性质不相同，C叙述错误；D叙述正确。

答案：D

12.　 根据元素周期表的结构，试判断同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为(　)

A．6　 　 　　B．12 　　 　C．26　 　　 　D．30

解析：因周期表中1-6周期所含元素种数为2、8、8、18、18、32，第7周期未排满，因此，同一主族相邻元素核外电子数(或原子序数)可能相差2、8、18或32，而题目中未说两种元素一定相邻，那么它们相差的电子数，只有C有可能。

答案：C