元素周期律 元素周期表

1、 基礎(chǔ)過關(guān)1.(2014河南信陽模擬)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,其中元素A、E的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài),元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大,元素D是地殼中含量最多的金屬元素。下列說法正確的是(C)A.1 mol由元素A、B組成的化合物一定含有18 mol e-B.元素C、D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間不可能發(fā)生反應(yīng)C.含D的鹽溶液既可能顯酸性,也可能顯堿性D.化合物AE與CE含有相同類型的化學(xué)鍵解析:由題意推出A、B、C、D、E分別是H、C、Na、Al、Cl元素。由元素H、C組成的化合物有多種,如CH4、C2H

2、2、C6H6其1 mol該化合物不一定含有18 mol e-,故A錯誤;Na、Al元素的最高價氧化物的水化物為NaOH、Al(OH)3,能發(fā)生反應(yīng),故B錯誤;含Al元素的鹽可能是AlCl3,其溶液顯酸性,也可能是NaAlO2,其溶液顯堿性,故C正確;HCl中含共價鍵,NaCl中含離子鍵,故D錯誤。2.(2013廈門質(zhì)檢)如表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均為短周期元素,它們的質(zhì)子數(shù)之和為46。下列說法正確的是(D)XYZWA.原子半徑:W<XB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<ZC.最高化合價:X<YD.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:Z<W解析:由表格中4種元素的位置關(guān)

3、系,設(shè)X的原子序數(shù)為x,則Y為x+2,Z為x+7,W為x+9,相加得4x+18=46,解得x=7,故X為N,Y為F,Z為Si,W為S。A項,一般情況下,電子層數(shù)越多,半徑越大,故原子半徑:S>N;B項,同周期主族元素隨原子序數(shù)的遞增元素非金屬性逐漸增強,故C的非金屬性弱于F,同主族元素隨原子序數(shù)遞增元素非金屬性逐漸減弱,故Si的非金屬性弱于C,綜合得Si的非金屬性弱于F;C項,N元素的最高價為+5價,F一般沒有正價;D項,非金屬性:Si<S,故最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:H2SiO3<H2SO4。3.(2014河北邯鄲模擬)現(xiàn)有5種短周期元素X、Y、Z、Q、W,原子序數(shù)依

4、次增大,在周期表中X原子半徑最小;X和W同主族;Y元素原子核外電子總數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍;Q元素是地殼中含量最高的元素。下列說法不正確的是(A)A.原子半徑:Y<Q<WB.ZX3可使紫色石蕊溶液變藍C.X、Z、Q 3種元素可組成離子化合物或共價化合物D.X2Q2、Y2X6 2種分子中含有的電子數(shù)、化學(xué)鍵種類都相同解析:根據(jù)題意,X為H,Y為C,Z為N,Q為O,W為Na。在元素周期表中的相對位置關(guān)系:。比較原子半徑大小:看層,層數(shù)越多,原子半徑越大;同層,看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,半徑越小,則原子半徑:O<C<Na,A項錯;NH3能使紫色石蕊溶液變藍,B正確;H、N、

5、O三種元素可以組成離子化合物硝酸銨和多種共價化合物,如HNO3,C正確;H2O2、C2H6均為18e-微粒,化學(xué)鍵均含極性共價鍵和非極性共價鍵,D正確。4.(2013三明質(zhì)檢)已知短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序數(shù)依次增大,它們的部分化合價如下表。下列說法正確的是(A)元素甲乙丙丁戊化合物-4+1+4-2-1A.乙的單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:丙>甲C.丙的氧化物能與戊的氫化物水溶液反應(yīng)D.其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:丁>戊解析:由甲、丙的化合價推知,甲、丙在A族,結(jié)合甲、丙是短周期元素且原子序數(shù)甲<丙,故甲為C,丙為Si;由此可推知乙為Na,丁為S,

6、戊為Cl。由Na與H2O劇烈反應(yīng)知,A正確;穩(wěn)定性:SiH4(丙)<CH4(甲),B錯誤;SiO2與HCl的水溶液不反應(yīng),C錯誤;酸性:H2SO4(丁)<HClO4(戊),D錯誤。5. (2013長安一中二檢)X、Y、Z是三種短周期的主族元素,在周期表的位置如圖,X原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍,下列說法正確的是(A)A.原子半徑:Y>Z>XB.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:X<ZC.Y和Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物均為強酸D.若Z的最高正價為+m,則X的最高正價也一定為+m解析:根據(jù)X原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍,可知X元素為O元素,Z元素為S元素,

7、Y元素為P元素。根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大可得A對;氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比較是比較非金屬性的強弱,同主族從上到下元素的非金屬性減弱,所以H2S穩(wěn)定性比H2O小,B錯;Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物為磷酸,是中強酸,Z對應(yīng)的是H2SO4,是強酸,C錯;S的最高價為+6價,而O不是,D錯。6. (2013年福建理綜)四種短周期元素在周期表中的位置如圖,其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是(B)A.原子半徑Z<MB.Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比X的弱C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小D.Z位于元素周期表中第二周期,第A族解析:由題意知,M只

8、能是Al,則X為Si、Y為N、Z為O。同周期原子半徑Al>S,同主族原子半徑S>O,則原子半徑Al>O,即M>Z,A正確;N的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為HNO3,而X對應(yīng)的是H2SiO3,酸性HNO3>H2SiO3,B錯誤;已知非金屬性O(shè)>Si,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2O>SiH4,C正確;氧元素位于第二周期第A族,D正確。7.有X、Y兩種元素,原子序數(shù)20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項中m、n均為正整數(shù))。下列說法正確的是(C)A.若Y(OH)n為強堿,則X(OH)n也一定為強堿B.若HnXOm為強酸,則X的氫化物溶于水一

9、定顯酸性C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)不一定是Y2D.若Y的最高正價為+m,則X的最高正價一定為+m解析:由題意知,X、Y為同主族元素,且X在Y的上方。若X、Y為金屬,則Y的金屬性比X強,當(dāng)Y(OH)n為強堿時X(OH)n不一定為強堿,如NaOH是強堿,LiOH是弱堿,A項錯誤;若X為N元素時,HnXOm為強酸,但NH3溶于水顯堿性,B不正確;若X為N時,Y為P,其單質(zhì)分別為N2、P4,C正確;當(dāng)X為O、Y為S時,Y顯+6價,但X通常不能顯正價,D不正確。8.(2013嘉興質(zhì)檢)下列各元素一定屬于主族元素的是(D)A.X元素能形成+7價的含氧酸及其鹽B.Y元素的原子最外電子層

10、上有2個電子C.短周期元素一定屬于主族元素D.Z元素的陰離子與同一周期稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)相同解析:A項,X元素可以為Cl、Mn,但Mn為副族元素;B項,He、Fe等最外層均有2個電子,但均不是主族元素;C項,短周期元素中He、Ne、Ar均不是主族元素;D項,Z為非金屬元素,為主族元素。9.(2014北京海淀區(qū)調(diào)研)X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。有關(guān)信息如下表:X動植物生長不可缺少的元素,是蛋白質(zhì)的重要成分Y地殼中含量居第一位Z短周期中其原子半徑最大Q生活中大量使用其合金制品,工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制備其單質(zhì)M海水中大量富集的元素之一,其最高正化合價與

11、負價的代數(shù)和為6(1)X的氣態(tài)氫化物的大量生產(chǎn)曾經(jīng)解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題,請寫出該氣態(tài)氫化物的分子式:。 (2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分別與Z和M位于同一主族。下列有關(guān)說法正確的是(填序號)。 A.原子半徑:Rb>IB.RbM中含有共價鍵C.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:M>ID.Rb、Q、M的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可以兩兩發(fā)生反應(yīng)(3)化合物QX導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。有關(guān)化合物QX的制備及化學(xué)性質(zhì)如下(所有熱量數(shù)據(jù)均已折合為25 、101.3 kPa條件下的數(shù)值)?？捎肣和X的單質(zhì)在8001 000 制得,每

12、生成1 mol QX,吸收a kJ的熱量?？捎肣的氧化物、焦炭和X的單質(zhì)在1 6001 750 生成QX,每消耗18 g碳生成1 mol QX,吸收b kJ的熱量。請根據(jù)上述信息寫出在理論上Q的氧化物跟焦炭反應(yīng)生成Q單質(zhì)和CO的熱化學(xué)方程式:  。 解析:由信息可推斷出X、Y、Z、Q、M分別為N、O、Na、Al、Cl。(1)該物質(zhì)可用于制作氮肥,為NH3。(2)同一周期元素隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑逐漸減小,則A項正確;B項中RbM為離子化合物,只含有離子鍵;元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,同一主族從上而下元素的非金屬性逐漸減弱,則C項正確;D項中幾種物質(zhì)分別

13、為RbOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3為兩性氫氧化物,既能與酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng),正確。(3)由可得熱化學(xué)方程式:2Al(s)+N2(g)2AlN(s)H1=+2a kJ·mol-1;由可得熱化學(xué)方程式:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)H2=+2b kJ·mol-1;要求的熱化學(xué)方程式由-得到,由蓋斯定律可知其反應(yīng)熱H=H2-H1。答案:(1)NH3(2)ACD(3)3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g)H=-(2a-2b) kJ·mol-1或H=(2b-2a) kJ·mol-110.(

14、2013江西上饒質(zhì)檢)短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖,E2+與D的簡單陰離子有相同的電子層結(jié)構(gòu),回答下列問題:(1)設(shè)A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和為m,則m。A.一定為奇數(shù)B.一定為偶數(shù)C.可能為奇數(shù),也可能為偶數(shù)(2)D元素原子的次外層電子數(shù)等于其他層電子數(shù)之和,則:寫出A形成的簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖: , 元素D位于元素周期表的第族。 A元素的一種氫化物分子中有6個原子,其結(jié)構(gòu)簡式為。常壓298 K時0.2 mol該氣態(tài)氫化物在O2中完全燃燒,生成氣態(tài)A單質(zhì)和水,放出熱量106.8 kJ,該氣態(tài)氫化物燃燒熱的熱化學(xué)方程式為  。 

15、寫出C單質(zhì)與B的最簡單氫化物反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 實驗證實AC3與水會發(fā)生反應(yīng)生成HAO2和HC,則AC3和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為  。 解析:(1)根據(jù)周期表的結(jié)構(gòu),D只能位于周期表第三周期,設(shè)B的原子序數(shù)為x,則A:x-1,C:x+1,D:x+8,A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和為(x-1)+x+(x+1)+(x+8)=4x+8,故m必為偶數(shù);(2)根據(jù)次外層電子數(shù)等于其他層電子數(shù)之和則D為S,則A為N,B為O,C為F,N原子形成的簡單離子是N3-,6個原子的氫化物是N2H4。根據(jù)信息,NF3與水反應(yīng):NF3+2H2OHNO2+3HF,則和NaO

16、H溶液發(fā)生反應(yīng):NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O。答案:(1)B(2)AH2NNH2N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-534 kJ·mol-12H2O+2F24HF+O2NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O能力提升11.(2013廈門能力測試)短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。常溫下,Al能溶于W 的最高價氧化物的水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液。下列說法正確的是(C)A.Y的最高化合價為+6B.離子半徑:W>Q>Y>XC.氫化物的沸點:Y>QD.最高價氧化物的水化物的酸性:W>

17、Q解析:由圖示知X、Y在第二周期,W、Q在第三周期,由Al在稀硫酸中溶解,在濃硫酸中鈍化知W為S,由此可進一步確定X為N,Y為O,Q為Cl。O沒有+6價,A錯誤;離子半徑:S2->Cl->N3->O2-,B錯誤;常溫下,H2O為液態(tài),HCl為氣體,因此沸點H2O>HCl,C正確;酸性:H2SO4<HClO4,D錯誤。12.(2013年新課標全國理綜)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其簡單離子都能破壞水的電離平衡的是(C)A.W2-、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-解析:因W、Z屬于短周期元素,且原子序數(shù)Z>W,所帶電荷相同,

18、所以可推知:W為O,Z為S,又因W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,且X、Y的簡單離子為X+、Y3+,所以可推知:X為Na,Y為Al,則四種離子分別為O2-、Na+、Al3+、S2-,其中Na+對水的電離平衡無影響,可排除選項A、B、D,選C。13.(2014溫州八校聯(lián)考)短周期的五種元素A、B、C、D、E,原子序數(shù)依次增大。A、B、C三種元素電子層數(shù)之和是5。A、B兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于C元素原子最外層電子數(shù);B元素原子最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍,A與D可以形成原子個數(shù)比分別為11和21的兩種液態(tài)化合物;E單質(zhì)用于凈化水質(zhì)。請回答:(1)寫出D在元素周期表中的位置: ,&#

19、160;E的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 。 下列可以驗證C與D兩元素原子得電子能力強弱的實驗事實是(填寫編號)。 A.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點B.比較只有這兩種元素所形成的化合物中的化合價C.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性D.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易(2)由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物,寫出其結(jié)構(gòu)式:。 (3)均由A、B、C、D四種元素組成的甲、乙兩種化合物,都既可以與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng),甲為無機鹽,其化學(xué)式為 , 乙為天然高分子化合物的水解產(chǎn)物,且是同類物質(zhì)中相對分子質(zhì)量最小的,其結(jié)構(gòu)簡式為。 (4)膠態(tài)磁流

20、體在醫(yī)學(xué)上有重要的用途,而納米級Fe3O4是磁流體中的重要粒子,其制備過程可簡單表示如下:將化合物CA3通入等物質(zhì)的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成兩種堿,寫出該反應(yīng)過程的總的離子方程式:  。 上述反應(yīng)生成的兩種堿繼續(xù)作用,得到Fe3O4。(5)已知下表數(shù)據(jù):物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 2.0×10-164.0×10-36若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的濃度均為2.0 mol·L-1,則混合液中c(OH-)不得大于mol·L-1。 解析:根據(jù)A、D可形成的兩種液態(tài)化合物的情

21、況知,這兩種化合物為H2O和H2O2,再結(jié)合原子序數(shù)依次增大,所以A為H,D為O,則B只能為C,C為N,E單質(zhì)可凈化水質(zhì),E為Cl。(1)O的原子序數(shù)是8,位于第二周期A族;氯元素位于第三周期A族,所以原子結(jié)構(gòu)示意圖為;由氣態(tài)氫化物的沸點無法確定元素的非金屬性強弱。答案選BCD。(2)由A、B兩種元素組成的最簡單的化合物是甲烷,結(jié)構(gòu)式為。(3)都既可以與鹽酸反應(yīng)又可以與NaOH溶液反應(yīng),一般是弱酸的酸式鹽或弱酸的銨鹽或氨基酸,因此甲是碳酸氫銨或碳酸銨,乙是甘氨酸。化學(xué)式分別是NH4HCO3或(NH4)2CO3、H2NCH2COOH。(4)根據(jù)原子守恒可知,兩種堿應(yīng)該是氫氧化鐵和氫氧化亞鐵,所以方程式為Fe2+2Fe3+8NH3+