高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第七题化学基本理论的理解与应用题组一元素周期律和周期表1．原子结构决定元素的性质，下列说法中正确的是()A．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na＋、Al3＋、Cl－的离子半径也依次减小B．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，热稳定性最强的其沸点也一定最高C．第二周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强答案 B解析A项，Na＋、Al3＋为10e－离子，Cl－为18e－离子，Cl－半径大于Na＋、Al3＋半径，错误；B项，因为在第ⅥA族元素中，O元素的非金属性最强，其氢化物(H2R)中，H2O热稳定性最强，因为H2O分子间能形成氢键，所以其沸点也最高，正确；C项，第二周期元素非金属性强的O元素没有最高正价，F无正价错误；D项，非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性也一定越强，错误。
2．短周期元素W、X、Y、Z位于同一周期，其原子序数依次增大，W原子半径最大，Z最高价氧化物的水化物酸性最强，Y的单质与盐酸、氢氧化钠均能反应生成氢气。
据此判断下列说法正确的是()A．Y的单质在空气中加热不会熔化B．工业上电解熔融的Y、Z的化合物可得Y单质C．W、Z形成的化合物在水溶液中能电离D．X的单质在氧气中燃烧的产物中含离子键、共价键答案 C解析W是钠，X是镁，Y是铝，Z是氯。
A项，铝单质加热会熔化，但不会滴落，错误；B项，工业电解熔融的氧化铝得到铝，错误；C项正确；D项，氧化镁中只有离子键，错误。
3．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，其中X、Z同族，Y、Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价代数和为6。
下列说法正确的是()A．Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H2YO4B．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>WC．X、Z两种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物较稳定D．X与W形成的两种化合物中，阴、阳离子物质的量之比均为1∶2答案 D解析W是短周期主族元素中原子半径最大的，则W是Na；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，则X是O；X、Z同族，则Z为S；Y、Z同周期，Y的最高正价与最低负价代数和为6，则Y是Cl。
A项，Cl元素最高价氧化物对应的水化物化学式为HClO4，错误；B项，Na、S、Cl是同一周期的元素，同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小，所以原子半径由大到小的顺序为Na>S>Cl，错误；C项，O、S是同一主族的元素，元素的非金属性O>S，元素的非金属性越强，其对应的氢化物越稳定，错误。
4.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Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。
下列说法正确的是()A．元素Y和元素Z的最高正化合价相同B．单核阴离子半径的大小顺序为r(W)>r(Y)>r(Z)C．气态氢化物稳定性：X<Y<Z<WD．元素W的最高价氧化物对应的水化物是强酸答案 D解析X、Y、Z、W均为短周期元素，所以从它们在元素周期表中的位置可以得出Y元素在第二周期，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，可以推出Y是O元素，所以推测X为N，Z为S，W为Cl。
因此，O元素没有最高正价，A错误；单核阴离子的半径r(Z)>r(W)>r(Y)，B错误；非金属性强弱顺序中Y>Z，故其氢化物稳定性Y>Z，C错误；W的最高价氧化物对应的水化物是高氯酸，是最强的含氧酸。
5．V、W、X、Y是元素周期表中短周期元素，在周期表中的位置关系如下图所示：Y VX WZ为第四周期常见元素，该元素是人体血液中血红蛋白的组成金属元素。
V的最简单氢化物为甲，W的气态氢化物为乙，甲、乙混合时有白烟生成，甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，W与Z可形成化合物ZW3。
下列判断正确的是()A．原子半径：X>Y>V>WB．X、W的质子数之和与最外层电子数之和的比值为2∶1C．甲、乙混合时所生成的白烟为离子化合物，但其中含有共价键D．在足量的沸水中滴入含有16.25 g ZW3的溶液可得到0.1 mol Z(OH)3答案 C解析根据V、W的气态氢化物的性质，可以推断甲为NH3、乙为HCl，则V为N，W为Cl，从而可以确定Y为C，X为Al；根据Z是人体血红蛋白中存在的金属元素，则Z为Fe。
选项A，原子半径X>W>Y>V，A项错误；选项B，Al、Cl的质子数之和为30，最外层电子数之和为10，二者之比为3∶1，B项错误；选项C，白烟为NH4Cl，是离子化合物，其中N、H之间的化学键是共价键，C项正确；选项D，沸水中加入FeCl3溶液得到的是Fe(OH)3胶体，该反应为可逆反应，溶液中的Fe3＋不可能完全转化为Fe(OH)3胶体，D项错误。
6．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：元素代号X Y Z W原子半径/pm 160 143 70 66主要化合价＋2 ＋3 ＋5、＋3、－3 －2下列叙述正确的是()A．Z的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能发生化合反应生成离子化合物B．一定条件下，Z的单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应水化物能溶于氨水D．相同条件下，X、Y的单质分别与盐酸反应时，后者反应剧烈些答案 A解析由化合价知W是O元素，Z是N元素，X、Y分别是Mg、Al元素。
HNO3与NH3化合生成NH4NO3，A正确；N2与O2直接反应只能得到NO，B错误；Al(OH)3不溶于氨水，C 错误；镁比铝活泼，故镁与盐酸反应更剧烈些，D错误。
7.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。
其中只有Z是金属元素，W 的单质是黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示。
下列说法中正确的是()A．X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应的水化物均不可能显碱性B．Y的简单阴离子比W的简单阴离子的还原性弱C．X、W、Q的氢化物均可在Y的单质中燃烧D．Z的氢化物的水溶液能与W的盐反应得到W的氢化物，说明非金属性Z>W答案 B解析由W单质的颜色知W为硫元素，故Y是氧元素，X是碳元素，Q是氯元素，Z是钠、镁、铝三种元素中的一种，当Z是钠元素时，A错误；根据元素周期律知B正确；HCl不能与氧气反应，C错误；元素的非金属性强弱不能从氢化物与盐反应的角度进行分析，D错误。
8.现有A、B、C、D、E五种元素，前四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，D的主要化合价为－2、＋6，E2＋的质子数比D的质子数多4，下列说法正确的是()A．C可分别与A、E元素形成离子化合物B．D可形成三种价态的酸C．原子半径：E>D>B>A>CD．最常见气态氢化物的稳定性：C>B>D>A答案 B解析由D的主要化合价知D是硫元素，故E是钙元素，A、B、C分别为氮元素、氧元素、氟元素。
氟与氮元素形成的是共价化合物，A错误；硫元素可形成H2S、H2SO3、H2SO4三种酸，B正确；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，所以原子半径：E>D>A>B>C，C错误；H2S的稳定性比NH3的稳定性弱，D错误。
9．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。
则下列说法正确的是()A．Z、N两种元素的离子半径相比，前者较大B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低C．由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应D．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液答案 D解析根据原子半径的递变规律，X为O，Y为Na，Z为Al，M为Si，N为Cl。
A项，离子半径：Cl－＞Al3＋；B项，沸点：H2O＞HCl；C项，SiO2既能与HF反应，也能与NaOH 溶液反应；D项，Al2O3是两性氧化物，既可以和NaOH溶液反应，又能与HCl反应。
10．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z是同周期中原子半径最大的元素，W的最高正价为＋7价。
下列说法正确的是()A．XH4的沸点比YH3的高B．X与W形成的化合物和Z与W形成的化合物的化学键类型相同C．Y离子的半径比Z离子的半径小D．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强答案 D解析X为C，Y为N，Z为Na，W为Cl。
A项，沸点NH3＞CH4；B项，CCl4中为共价键，NaCl中为离子键；C项，离子半径N3－＞Na＋；D项，酸性：HClO4＞HNO3。
题组二化学反应与能量变化1．已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8 kJ·mol－1①3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47.2 kJ·mol－1②Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1③则14 g CO(g)与足量FeO(s)充分反应得到Fe(s)和CO2(g) 时放出的热量为()A．218 kJ B．109 kJC．54.5 kJ D．163.5 kJ答案 B解析若要计算相应的反应热，需要先利用盖斯定律求出CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)的反应热。
根据盖斯定律将[(3×①－②)÷2－③]÷3可得到CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)ΔH≈－218 kJ·mol－1，由此可求出14 g CO与足量FeO反应时放出的热量为109 kJ。
2．某太空站中存在如图所示有关能量、物质间的转化关系，其中燃料电池用KOH溶液作为电解液。
下列说法不正确的是()A．向电解水系统中加入Na2SO4可增加溶液的导电性B．燃料电池工作中，溶液中K＋、H＋移向正极C．整个系统实现了物质的零排放及能量间的完全转化2H2OD．该系统发生的总反应为2H2＋O2放电充电解析Na2SO4不参与电极反应，但可增大溶液中离子的浓度，从而可增加溶液的导电性，A 正确；原电池工作时，正极得到电子，在电场力作用下，阳离子移向正极，B正确；不同形式能量间的转化率不可能达到100%，C错误；因还原剂只有H2，氧化剂只有O2，故D正确。
3．电化学与现代人的生活密切相关，具备一定的电化学知识对于方便生产生活有很重要的意义。
某同学为了研究电化学原理设计了如右图所示的装置：下列说法中不正确的是()A．X和Y不连接时，铜棒上会有金属银析出B．X和Y用导线连接时，银棒上发生的反应为Ag＋＋e－===AgC．若X接直流电源的正极，Y接负极，Ag＋向银电极移动D．无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色答案 C解析X和Y不连接时，铜可以置换出银单质，A选项正确；X和Y用导线连接时，Ag作正极，Cu作负极，B选项正确；若X接直流电源的正极，Y接负极，Ag作阳极，Cu作阴极，Ag＋向铜电极移动，C选项错误；无论X和Y是否用导线连接，铜都会失去电子变成铜离子，D选项正确。