1.1 物质结构研究的内容 课时练习（含答案解析） 2022-2023高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2
1.1 物质结构研究的内容 课时练习
2022-2023学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．元素的化学性质主要取决于原子的（ ）
A．原子序数 B．核外电子数
C．核内中子数 D．最外层电子数
2．已知钠的结构示意图为Na ，下列说法错误的是（ ）
A．该元素的化合价为2 B．该元素位于第三周期
C．该元素位于第1A族 D．该元素易失最外层1个电子
3．下列说法正确的是（ ）
A．Si、P、S、Cl原子半径依次增大
B．HF、HCl、HBr、HI稳定性依次减弱
C．C、N、O、F 元素的最高正化合价依次升高
D．NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性依次增强
4．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外的电子层数为n，最外层电子数为（2n+1），原子核内质子数是（2n2﹣1），则下列有关X的说法中正确的是（ ）
A．其最高正价为+3价
B．其最低负价可能为﹣1价
C．氢化物溶于水，水溶液一定显酸性
D．其最高价氧化物对应水化物为强碱
5．已知R元素的原子结构示意图为 ，下列说法正确的是( )
A．R元素的原子序数为36
B．R元素是第4周期元素
C．R元素的最高正化合价为+8
D．R元素的原子在反应中易失去电子
6．甲乙两种非金属性质比较：①甲比乙在相同条件下更容易与氢气化合；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应；③最高价氧化物对应的水化物酸性比较，甲比乙的强；④与一定量的金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低，能够说明甲比乙的非金属性强的是( )
A．①③④ B．①②③ C．①②⑤ D．①②③④⑤
7．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个．下列关于R的描述中正确的是（ ）
A．R的氧化物一定能溶于水
B．R的最高价氧化物所对应的水化物一定是H2RO3
C．R的氧化物一定能与NaOH溶液反应
D．R是非金属元素
8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 75 74
主要化合价 +2 +3 +5、+3、﹣3 ﹣2
下列叙述正确的是（ ）
A．X，Y元素的金属性X＜Y
B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．四种元素形成的单核离子半径由大到小的顺序为：Z3﹣＞W2﹣＞X2+＞Y3+
9．已知元素X，Y的核电荷数分别为a和b，它们的离子Xn+的Ym﹣的核外电子排布完全相同，则下列关系中正确的是（ ）
A．a+m=b﹣n B．a+b=m+n C．a﹣m=b+n D．a-m=b﹣n
10．下列氯元素含氧酸酸性最弱的是（ ）
A．HClO4 B．HClO3 C．HClO2 D．HClO
11．北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出碱金属与C60的形成的球碳盐K3C60．实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性．下列关于K3C60的组成和结构的分析中正确的是（ ）
A．K3C60的摩尔质量是837
B．1 mol K3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023
C．该晶体在熔融状态下能导电
D．该物质的化学式可写为KC20
12．元素M的最高正价和负价的绝对值之差为6，M、N的离子具有相同的电子排布，则M、N所形成的化合物可能是（ ）
A．CaBr2 B．CaCl2 C．MgCl2 D．MgF2
二、综合题
13．Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大，有如下信息：
元素 相关信息
Y 原子核外有6个不同运动状态的电子
Z 非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同
W 主族元素，与Z原子的价电子数相同
R 价层电子排布式为3d64s2
M IB族，其被称作“电器工业的主角”
请回答下列问题（Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示）：
（1）Z、W元素相比，第一电离能较大的是 ，M2+的核外电子排布式为 。
（2）M2Z的熔点比M2W的 （填“高”或“低”) ，请解释原因 。
（3）N3-和YZ2是等电子体，则N3-的结构式为 。
（4）WZ2分子中W原子价层电子对数是 对，WZ2的VSEPR 模型名称为 ，WZ3气态为单分子，该分子中W原子的杂化轨道类型为 ；WZ3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中W原子的杂化轨道类型为 ；该结构中W-Z键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为 (填图2中字母) ，该分子中含有 个σ键。
（5）MRW2的晶胞如图2所示，晶胞参数a=0.524nm、c=1.032nm；MRW2的晶胞中每个M原子与 个W原子相连，晶体密度ρ= g/cm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023mol-1）。
14．写出有关的元素符号或名称
（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，该元素符号是 ．
（2）某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素符号是 ．
（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，该元素符号是 ．
15．有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，其核电荷数总和为38．Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的 ；W元素原子最外层电子比同周期Z元素多5个电子；W和Y不属同一主族．
（1）写出元素符号：X ，Y ，Z ，W ．
（2）Z、W两元素最高价氧化物对应水化物反应的方程式是 ．
（3）把Z的单质（片状）放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 ．
16．磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3，其中Fe的配位数为 。从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是 。
（3）NH4H2PO4中P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。
（4）磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料，磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+LiLiFePO4，下列叙述错误的是____。
A．放电时，Li作负极
B．电解质溶液为非水溶液体系
C．充电时铁元素发生还原反应
D．若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为1.4g
三、推断题
17． 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如表：
元素 相关信息
X X的最高价氧化物对应的水化物化学式为
Y Y是地壳中含量最高的元素
Z Z的最外层电子数等于所在周期数
W W的一种核素的质量数为28，中子数为14
（1）W位于元素周期表第 周期第 族； 中，形成化合物种类最多的元素名称是 。
（2） 化学键类型为 ；Y能形成多种单质，其中常用于漂白以及水体杀菌消毒的单质是 （填分子式），X的氢化物中，含氢量最大的是 （填分子式）。
（3）向Z单质与过量盐酸反应后的无色溶液中滴加 溶液，边滴加边振荡，直至过量，能观察到的现象是 ；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是 。
（4）工业上，用X在高温下还原W的氧化物可以得到W的单质，该反应的化学方程式为 。
18．下表中列出五种短周期元素A,B,C,D,E的信息，请推断后回答:
元素 有关信息
A 元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nm
B 所在主族序数与所在周期序数之差为4 ，形成的单质是黄绿色有毒气体
C 原子半径为 ，其单质为黄色固体，可在A的单质中燃烧
D 最高价氧化物的水化物能按 电离出电子数相等的阴、阳离子
E 原子半径为 ，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X
（1）写出C元素在周期表中的位置 ，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式 。
（2）写出A与C元素气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是 填化学式 。
（3）写出B与C元素最高价氧化物的水化物酸性由弱到强的顺序是 填化学式 。
（4）写出D的单质在氧气中燃烧生成产物为淡黄色固体，该氧化物含有的化学键类型是 。
（5）砷 与E同一主族，As原子比E原子多两个电子层，则As的原子序数为 ，其氢化物的化学式为 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、决定元素种类的是核内质子数，核内质子数等于原子序数，元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数，A不符合题意；
B、元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数，和核外电子数无关，B不符合题意；
C、决定核素种类的是核内质子数和中子数，元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数，C不符合题意；
D、元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数，D符合题意；
故答案为：D
【分析】元素的化学性质取决于最外层电子数。
2．【答案】A
【解析】【解答】A.该元素原子的最外层电子数为1，其化合价为+1，选项错误，A符合题意；
B.该元素原子核外电子层数为3，电子层数等于周期数，因此该元素位于第三周期，选项正确，B不符合题意；
C.该元素原子核外最外层电子数为1，最外层电子数等于主族序数，因此该元素位于第ⅠA族，选项正确，C不符合题意；
D.最外层电子数小于4时，易失去电子，该原子的最外层电子数为1，容易失去电子，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.元素化合价与最外层电子数有关；
B.电子层数等于周期数；
C.最外层电子数等于主族序数；
D.最外层电子数小于4时，易失电子；
3．【答案】B
【解析】【解答】A、同周期元素，自左向右，原子半径逐渐减小，Si、P、S、Cl均为第三周期的元素，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，故A不符合题意；
B、元素非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I为同主族元素，非金属性逐渐减弱，则氢化物稳定性逐渐减弱，故B符合题意；
C、同周期主族元素，最高正价依次升高，但是O、F没有最高正价，故C不符合题意；
D、Na、Mg、Al均为第三周期的元素，原子序数依次增大，金属性逐渐减弱，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性依次减弱，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】元素金属性比较方法： ①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。
元素非金属性强弱比较方法：①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2。
4．【答案】B
【解析】【解答】解：A、氮和氯的最高价分别为：5和7，故A错误；
B、氯的最低负价为﹣1价，故B正确；
C、氮和氯的氢化物都溶于水，但氮的氢化物的水溶液呈碱性，故C错误；
D、氮和氯最高价氧化物对应水化物分别是硝酸和高氯，酸都是强酸，故D错误；
故选B．
【分析】根据核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数是2n2﹣1．假设n=1时，最外层电子数为3，不符合题意；n=2时，最外层电子数为5，质子数为7，符合题意；n=3时，最外层电子数为7，质子数为17，符合题意，以此来解答．
5．【答案】B
【解析】【解答】A.在原子中，原子序数等于核外电子数，故R元素的原子序数为：2+8+18+7=35，A不符合题意；
B.在元素周期表中，周期数等于电子层数，该元素的原子核外有四个电子层，故该元素属于第四周期元素，B符合题意；
C.元素的最高正化合价等于原子的最外层电子数，故R元素的最高正化合价为+7价，C不符合题意；
D.R元素的原子，其最外层电子数为7，在反应过程中易得到电子，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.在原子中，原子序数等于核外电子数；
B.周期数等于电子层数；
C.最高正价等于最外层电子数；
D.若原子的最外层电子数小于4，则易失电子，大于4，则易得电子；
6．【答案】B
【解析】【解答】①在相同条件下，甲比乙容易与H2化合，可说明甲比乙的非金属性强，故①符合题意；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应，则单质的氧化性甲比乙强，可说明甲比乙的非金属性强，故②符合题意；③甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强，可说明甲比乙的非金属性强，故③符合题意；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多，不能说明可说明甲比乙的非金属性强，非金属性的强弱只与得电子的能力有关，故④不符合题意；⑤甲的单质熔沸点比乙的低，属于物理性质，与得失电子的能力无关，不能用来判断非金属性的强弱，故⑤不符合题意。符合题意的有①②③，
故答案为：B。
【分析】根据比较非金属性强弱的方法的规律进行分析即可。
1、由单质的氧化性判断，一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强。
2、由单质和酸或者和水的反应程度来看，反应越剧烈，非金属性越强。（比如F2 、Cl2 、Br2 和H2O的反应剧烈程度依次减弱 非金属依次减弱）
3、由对应氢化物的稳定性判断。氢化物越稳定，非金属性越强，
4、由和氢气化合的难易程度判断。化合反应越容易，非金属性越强。
5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断，酸性越强，非金属越强；
6、由对应最低价阴离子的还原性判断，还原性越强，对应非金属性越弱；
7、由置换反应判断，非金属强的强制弱。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个，则R为C、O、Si、S元素，
A．R的氧化物不一定能溶于水，如CO或二氧化硅，故A错误；
B．R的最高价氧化物的水化物不一定是H2RO3，如H2SO4，故B错误；
C．R的氧化物不一定能与NaOH溶液反应，如不成盐氧化物，如CO，故C错误；
D．R是C、O、Si、S元素，这几种元素都是非金属元素，故D正确；
故选D．
【分析】用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个，则R为C、O、Si、S元素，
A．R的氧化物不一定能溶于水；
B．R的最高价氧化物的水化物不一定是H2RO3；
C．R的氧化物不一定能与NaOH溶液反应，如不成盐氧化物；
D．R是非金属元素．
8．【答案】D
【解析】【解答】解：W化合价为﹣2价，没有最高正化合价+6价，W为氧元素；Z元素化合价为+5、+3、﹣3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为+2价，应为周期表第ⅡA族，Y的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素．
A．同周期自左而右金属性减弱，故金属性Mg＞Al，故A错误；
B．在放电条件下氮气与氧气可以化合生成NO，不能直接生成NO2，故B错误；
C．Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，不能溶于稀氨水，故C错误；
D．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径：N3﹣＞O2﹣＞Mg2+＞Al3+，故D正确，
故选：D．
【分析】W化合价为﹣2价，没有最高正化合价+6价，故W为氧元素；Z元素化合价为+5、+3、﹣3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为+2价，应为周期表第ⅡA族，Y的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素，结合元素周期律知识解答该题．
9．【答案】C
【解析】【解答】解：在原子中，核电荷数等于核外电子数；
在阳离子中，核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；
在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数．
因为Xn+的Ym﹣具有相同的核外电子排布，
所以，Xn+的Ym﹣具有相同的核外电子数，
aXn+的核外电子数等于a﹣n，bYm﹣的核外电子数为：b+m，
则：a﹣n=b+m，即a﹣m=b+n．
故选：C．
【分析】根据阴阳离子的核外电子数与核电荷数、离子所带电荷数之间的关系计算．
10．【答案】D
【解析】【解答】非羟基氧原子个数越多，酸性越强，反之酸性越弱，则酸性为：HClO
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．摩尔质量的单位为g/mol，则K3C60的摩尔质量是837g/mol，故A错误；
B.1molK3C60中含有3mol阳离子，1mol阴离子，则1molK3C60中含有的离子的数目为3×6.02×1023，故B错误；
C．实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性，熔融状态能导电，故C正确；
D．该物质为离子晶体，C60形成的阴离子为一整体，则化学式为K3C60，故D错误；
故选C．
【分析】A．摩尔质量的单位为g/mol；
B.1molK3C60中含有3mol阳离子，1mol阴离子；
C．实验测知该物质属于离子晶体，熔融状态能导电；
D．该物质为离子晶体，C60形成的阴离子为一整体．
12．【答案】B
【解析】【解答】解：元素M的最高正价和负价的绝对值之差为6，其最高正价和最低负化合价的绝对值之和为8，则其最高正价为+7价、最低负价为﹣1价，位于第VIIA族（F元素除外），M、N的离子具有相同的电子排布，则N位于M的下一周期，且最外层电子数小于4，
A．如果M是Br元素，则N位于第五周期元素，Ca位于第四周期，不符合题意，故A错误；
B．如果M是Cl元素，则N位于第四周期元素，Ca位于第四周期，符合题意，故B正确；
C．如果M是Cl元素，则N位于第四周期元素，Mg位于第二周期，不符合题意，故C错误；
D．F元素没有正化合价，不符合题意，故D错误；
故选B．
【分析】元素M的最高正价和负价的绝对值之差为6，其最高正价和最低负化合价的绝对值之和为8，则其最高正价为+7价、最低负价为﹣1价，M、N的离子具有相同的电子排布，则N位于M的下一周期，且最外层电子数小于4，据此分析解答．
13．【答案】（1）O；[Ar]3d9
（2）高；氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高
（3）[N=N=N]-
（4）3；平面三角形；sp2；sp3；a；12
（5）4；
【解析】【解答】Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子，Y为C元素； Z 是非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同，Z的电子排布式为1s22s22p4，为O元素；W是主族元素，与Z原子的价电子数相同 ，W为S元素；R 的价层电子排布式为3d64s2，R为Fe元素；M位于第IB族，其被称作“电器工业的主角”，为Cu元素。
（1）因为Z为O、W为S，非金属性为O>S，所以第一电离能是O>S，M为Cu元素，为29号元素，Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9。
（2）由上述分析知M2Z的化学式为Cu2O，M2W的化学式为Cu2S。因为氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高。答案：高；氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高 。
（3）由上述分析知YZ2的化学式为CO2， N3-是CO2的等电子体，所以N3-的结构式为[N=N=N]-。
（4）WZ2的分子式为SO2， SO2中W原子价层电子对数是中心原子的孤对电子对数和 键电子对数之和，中心原子的孤对电子对数=（6-2 ）/2=1 键电子对数为2，所以S原子价层电子对数是3对。SO2的VSEPR 模型名称为平面三角形。SO3气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，则为sp2杂化，SO3的三聚体中S原子形成4个δ键，为sp3杂化；SO3的三聚体中每个S形成S=O键和S-O键，S=O键长较短，即a较短，该分子中含有σ键数目为3×4=12。
（5）由图知每个Cu原子和4个S原子相连，S均在体内，由此知化学式为CuFeS2，则含晶胞质量为 ，晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm，体积为(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm，ρ= = = g cm-3，故答案为：4；
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和核外电子排布规律等判断出各种元素，然后结合元素周期律和物质结构与性质之间的关系进行分析即可。
14．【答案】（1）H、Be、Al
（2）C
（3）Li或Si
【解析】【解答】解：（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，假设含有1个电子层、两个电子层、三个电子层，则最外层电子数分别为1、2、3；有1个电子层，且最外层电子数1的元素为H；有2个电子层，且最外层电子数2的元素为Be；有3个电子层，且最外层电子数3的元素为Al；故答案为：H、Be、Al；（2）最外层电子数不能超过8个，如果K层是最外层，则不能超过2个，如果某种元素最外层电子数是次外层的2倍，其次外层只能是K层，则其最外层电子数是6，为C元素；故答案为：C；（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，如果L层为最外层，则其最外层电子数是1，为Li元素，如果M层是其最外层，则M层电子数为4，为Si元素；
故答案为：Li或Si．
【分析】（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，假设含有1个电子层、两个电子层、三个电子层，则最外层电子数分别为1、2、3；（2）最外层电子数不能超过8个，如果K层是最外层，则不能超过2个，如果某种元素最外层电子数是次外层的2倍，其次外层只能是K层，据此判断元素；（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，如果L层为最外层，则其最外层电子数是1，如果M层是其最外层，则M层电子数为4．
15．【答案】（1）H；O；Mg；Cl
（2）Mg（OH）2+2HClO4=Mg（ClO4）2+2H2O
（3）有气泡、变红；Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑
【解析】【解答】解：（1）Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4，判断出Y为O元素．设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w，则x+y+z+w=38，x＜y，y=8，z＞y，w=z+5＜18，w≠16 即x＜8，x+2z=25，8＜z＜13，z≠11．①假设x=1则z=12（合理）；②假设x=2，则z=23/2（舍去）；③假设x=3，则z=11（舍去）；④假设x=4，则z=21/2（舍去）； ⑤假设x=5，则z=10（舍去）；⑥假设x=6，则z=19/2（舍去）；⑦假设x=7，则z=9（舍去）．故X为H元素，Z为Mg元素，W为Cl元素，故答案为：H； O； Mg； Cl；（2）Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸，反应生成高氯酸镁和水，反应方程式为Mg（OH）2+2HClO4=Mg（ClO4）2+2H2O，故答案为：Mg（OH）2+2HClO4=Mg（ClO4）2+2H2O；（3）Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg（OH）2，故反应的现象为有气泡、溶液变红．反应的方程式为Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑，
故答案为：有气泡、变红；Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑．
【分析】（1）Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4，判断出Y为O元素．设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w，则x+y+z+w=38，x＜y，y=8，z＞y，w=z+5＜18，w≠16 即x＜8，x+2z=25，8＜z＜13，z≠11．①假设x=1则z=12（合理）；②假设x=2，则z=23/2（舍去）；③假设x=3，则z=11（舍去）；④假设x=4，则z=21/2（舍去）； ⑤假设x=5，则z=10（舍去）；⑥假设x=6，则z=19/2（舍去）；⑦假设x=7，则z=9（舍去）．故X为H元素，Z为Mg元素，W为Cl元素，由此解答；（2）Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸，反应生成高氯酸镁和水；（3）Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg（OH）2，故反应的现象为有气泡、溶液变红．反应的方程式为Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑．
16．【答案】（1）镁(Mg)；相反
（2）4；Fe3+的3d5半满状态更稳定
（3）sp3；σ
（4）C
【解析】【解答】(1)依据对角线规则，与Li的化学性质最相似的邻族元素是镁，镁的M层电子排布式为3s2，电子的自旋状态相反。
(2)FeCl3的双聚分子就是两个FeCl3相连接在一起，已知FeCl3中的化学键具有明显的共价性，其双聚分子结构为，铁原子的配位数为4，Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，处于半满状态更稳定，因此Fe2+易被氧化成Fe3+。
(3)PO的中心原子P的价层电子对数为4+=4，采取sp3杂化，其sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。
(4)A．放电时，锂元素化合价升高，失电子，Li作负极，A正确；
B．金属锂可以与水反应，所以电解质溶液为非水溶液体系，B正确；
C．充电时铁元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，C不正确；
D．电池放电时，锂作负极，负极反应式为：Li-e-=Li+，若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时，气体的物质的量为=0.2mol，生成氢气0.1mol，则H2~2Li~2e-，消耗Li的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol7g/mol=1.4g，D正确；
故答案为：C。
【分析】（1）在元素周期表中，处于对角线元素化学性质相似
（2）双分子FeCl3结合在一起，形成分子，说明有共价键形成，可以画出其结构，判断铁的配位数
（3）根据VSEPR原则，计算出P的价层电子对数，从而判断其杂化方式
（4）结合化合价变化，放电时锂化合价升高，为负极，电解质必须为非水溶液，锂与水会发生反应，充电时候，铁化合价升高，发生氧化反应
17．【答案】（1）三；IVA；碳
（2）共价键；O3；CH4
（3）先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液；Si+4HF = SiF4↑+2H2↑
（4）2C+ SiO2 Si+2CO↑
【解析】【解答】（1） 硅的原子序数是14，W位于元素周期表第三周期第IVA族，X是碳元素，Y是氧元素，Z为Al元素，W是硅元素，形成化合物种类最多的元素名称是碳元素，故答案为：三，IVA，碳；
（2） X是碳元素，Y是氧元素， 是CO2，CO2化学键类型为共价键，Y可以形成氧气和臭氧，臭氧可以利用其强氧化性消毒杀菌，X的氢化物中，含氢量最大的CH4，是故答案为：共价键，O3，CH4；
（3） Al单质与盐酸反应后的无色溶液为氯化铝溶液，振荡下，向氯化铝溶液中滴加NaOH溶液直至过量，首先反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故能观察到的现象是：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液，Si的单质与氢氟酸反应生成四氟化硅与氢气，反应方程式为： Si+4HF= SiF4↑+2H2↑，故答案为：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液，Si+4HF = SiF4↑+2H2↑；
（4）X的单质为C，W的氧化物为SiO2，该反应的化学方程式为2C+ SiO2 Si+2CO↑，故答案为：2C+ SiO2 Si+2CO↑；
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素：
Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；
Z的最外层电子数等于所在周期数，则Z为Al；
W的一种核素的质量数为28，中子数为14，其质子数为28-14=14，故W为Si；
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，即最高正价为+4，原子序数小于氧，则X为C元素；
18．【答案】（1）第三周期第ⅥA族；
（2）H2O>H2S
（3）H2SO4
（5）33；AsH3
【解析】【解答】根据上述分析，A为O元素；B为Cl元素；C为S元素；D为Na元素；E为N元素，X为NH4NO3。(1)C为Cl元素，处于周期表中第三周期ⅦA族，D为Na元素，最高价氧化物的水化物为NaOH，NaOH是离子化合物，由钠离子和氢氧根离子构成，其电子式为 ，故答案为：第三周期ⅦA族； ；
(2)元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，A与C元素气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是H2O>H2S，故答案为：H2O>H2S；
(3) 元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，B与C元素最高价氧化物的水化物酸性由弱到强的顺序是H2SO4
(5)砷 与N元素同一主族，As原子比E原子多两个电子层，则As的原子序数为7+8+18=33，其氢化物的化学式与氨气相似，为AsH3，故答案为：33；AsH3。
【分析】根据题目中的信推断出各种元素，结合问题解答。
（1）NaOH是离子化合物，书写电子式时注意电荷数；
（2）根据元素的非金属性强弱判断对应氢化物的稳定性；
（3）非金属性越强对应最高价含氧酸的酸性越强；
（4）过氧化钠中含有离子键和共价键。
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