高考化學一輪復習第五章物質(zhì)結構元素周期律第2節(jié)元素周期表和元素周期律課下限時集訓

PAGEPAGE9元素周期表和元素周期律(限時：45分鐘)一、選擇題1．元素周期律和元素周期表是學習化學的重要工具，下列說法不正確的是()A．同周期的主族元素中，第ⅦA族元素的原子半徑最小B．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族十個縱列的元素都是金屬元素C．第ⅥA族元素的原子，其半徑越大，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定D．室溫下，0族元素的單質(zhì)都是氣體2．已知33As、35Br位于同一周期。下列關系正確的是()A．原子半徑：As>Cl>PB．熱穩(wěn)定性：HCl>AsH3>HBrC．還原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO43．原子序數(shù)為110的元素被發(fā)現(xiàn)后，它的符號被國際純粹與應用化學聯(lián)合會推薦為Ds(德語Darmstadt的縮寫)，以紀念該元素的發(fā)現(xiàn)地——德國。下列關于Ds的說法，不正確的是()A．Ds原子的電子層數(shù)為7B．Ds是超鈾元素C．Ds原子的質(zhì)量數(shù)為110D．Ds為金屬元素4．在周期表主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素相鄰，甲、乙的原子序數(shù)之和等于丙的原子序數(shù)；這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為20。下列判斷中，正確的是()A．原子半徑：丙>乙>甲>丁B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：甲>丙C．最高價氧化物對應水化物的酸性：丁>甲D．乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物質(zhì)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五種元素在元素周期表中的位置如圖所示，其中戊是同周期中原子半徑最小的元素。下列有關判斷正確的是()A．最外層電子數(shù)：甲>乙>丙>丁>戊B．簡單離子的離子半徑：戊>丁C．含有丁元素的酸有多種D．乙的氫化物多種多樣，丙、丁、戊的氫化物各有一種6．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。已知：①四種元素的電子層數(shù)之和等于10，且它們分別屬于連續(xù)的四個主族；②四種元素的原子中半徑最大的是X原子。下列說法正確的是()A．W和X位于第二周期B．Y和Z分別是Al和SiC．W和X分別是O和FD．Z的金屬性可能比X的金屬性強7.A、B、C、D、E是五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、D及B、E分別是同一主族元素，B、E兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍。下列說法中正確的是()A．與A形成化合物的穩(wěn)定性C>B>EB．形成簡單離子的半徑E>D>BC．單質(zhì)B和D在常溫下化合生成D2B2D．C的最高價氧化物對應水化物的酸性最強8．X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，3種元素的原子核外電子數(shù)之和與Ca2＋的核外電子數(shù)相等，X、Z分別得到一個電子后均形成稀有氣體原子的穩(wěn)定電子層結構。下列說法正確的是()A．原子半徑：Z>Y>XB．Z與X形成化合物的沸點高于Z的同族元素與X形成化合物的沸點C．CaY2與水發(fā)生氧化還原反應時，CaY2只作氧化劑D．CaX2、CaY2和CaZ23種化合物中，陽離子與陰離子個數(shù)比均為1∶29．六種短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大，其中A與E同主族，B與F同主族，E與F同周期。已知常溫下單質(zhì)A與E的狀態(tài)不同，D的核電荷數(shù)是B的最外層電子數(shù)的2倍，單質(zhì)F是一種重要的半導體材料。則下列推斷中正確的是()A．A、C兩種元素僅可組成化學式為CA3的化合物B．F與D形成的化合物性質(zhì)很不活潑，不與任何酸反應C．原子半徑由大到小的順序是E>F>C>DD．元素的非金屬性由強到弱的順序是D>C>F>B10．(2015·遼寧五校聯(lián)考)X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15；X與Z可形成XZ2型分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀態(tài)下的密度為0.76g·L－1，W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的eq\f(1,2)。下列說法正確的是()A．原子半徑：W>Z>Y>X>MB．XZ2、X2M2、W2ZC．由X元素形成的單質(zhì)不一定能導電D．由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價鍵二、非選擇題11．X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期，且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族，可形成離子化合物ZX;Y、M同主族，可形成MY2、MY3兩種分子。(1)Y在元素周期表中的位置為________________。(2)上述元素的最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是________(寫化學式)，非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強的是________(寫化學式)。(3)X、Y、Z、M組成兩種鹽的溶液反應可產(chǎn)生MY2氣體，寫出其反應離子方程式：________________________________________________________________________。(4)M的氧化物與G的單質(zhì)的水溶液均有漂白性，相同條件下，相同體積的M的氧化物與G的單質(zhì)混合通入品紅溶液，品紅溶液________(填“褪色”或“不褪色”)，原因______________________________(用化學方程式表示)。12．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示，其中A為地殼中含量最高的金屬元素。請用化學用語回答下列問題：(1)D元素在周期表中的位置：________________。(2)A、D、E元素簡單離子半徑由大到小的順序為________＞________＞________。(填微粒符號)(3)F與D同主族且相鄰，二者氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小關系為________＞________。(填微粒符號)(4)用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時，一個分子能釋放一個電子，同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子，試寫出該陽離子的電子式________，該陽離子中存在的化學鍵有________。(5)C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應，生成化合物K，則K的水溶液顯________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示其原因__________________________。13．如表所示為元素周期表前20號元素中某些元素的有關數(shù)據(jù)：元素性質(zhì)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩原子半徑(10－10m1.861.520.661.430.771.100.992.310.700.64最高價態(tài)＋1＋1—＋3＋4＋5＋7＋1＋5—最低價態(tài)——－2—－4－3－1—－3－1試回答下列問題：(以下各題回答時，可能的話，均用對應的元素符號或物質(zhì)的化學式表示)(1)寫出⑦、⑨與氫元素形成的常見離子化合物的電子式：____________________。(2)上述⑤、⑥、⑦號元素中某2種元素形成的化合物中，每一個原子都滿足最外層為8電子穩(wěn)定結構的物質(zhì)可能是________、________。(3)某元素R的原子半徑為1.04×10－10m(4)以上10種元素的原子中，失去核外第一個電子所需能量最少的是________。(5)④、⑦、⑧、⑩四種元素形成的離子，其半徑由小到大的順序為__________________________。14．某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律。Ⅰ.探究堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(1)實驗用品：玻璃管(直徑6～10mm，長100mm)、試管夾、小刀、鑷子、濾紙、鈉、玻璃棒、酒精燈、火柴。(2)實驗時，加熱至鈉(鉀)熔化后，立即用洗耳球向玻璃管內(nèi)鼓入空氣，可以觀察到玻璃管內(nèi)的鈉(鉀)粒燃燒，且________比________的燃燒更劇烈。(3)寫出探究鈉、鉀與空氣中的氧氣反應的其他實驗方法：__________________________。(4)從該實驗中獲得的結論是________________________________________________。Ⅱ.探究同周期元素金屬性的強弱規(guī)律(5)甲同學想驗證同周期元素金屬性強弱規(guī)律，最好選用第________周期的________三種元素。請設計最簡單的實驗進行驗證，并說明分別觀察到的現(xiàn)象：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；其理論解釋是______________________________________________________________。這三種元素最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱順序為______________________(填化學式)。Ⅲ.探究非金屬性的強弱規(guī)律乙同學設計實驗驗證非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強。他設計了如圖所示裝置以驗證N、C、Si元素的非金屬性強弱。設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱，已知A是強酸，常溫下可與銅反應；B是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成。(6)寫出所選用物質(zhì)的化學式：A________，B________，C________。(7)寫出燒杯中發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________。Ⅳ.根據(jù)以上實驗和相應規(guī)律，下列判斷不正確的是________(填字母)。A．H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3的酸性逐漸增強B．HCl、PH3、H2S的穩(wěn)定性逐漸減弱C．向H2S溶液中通入Cl2可觀察到有淡黃色沉淀生成D．Na、K、Rb的原子半徑逐漸增大參考答案與解析1.解析：選CC項，第ⅥA族元素的原子，從上到下，原子半徑逐漸增大，元素的非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，故不正確。2.解析：選C同一周期中原子半徑從左到右依次減小，故P的半徑大于Cl，A錯誤；非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其最高價氧化物對應水化物酸性越強，故B項中熱穩(wěn)定性：HCl>HBr>AsH3，D項中酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均錯誤；C項，單質(zhì)氧化性：Cl2>S>As，故陰離子的還原性：As3－>S2－>Cl－，C正確。3.解析：選C本題思維的切入點是110號元素的位置。由原子序數(shù)推斷該元素在周期表中的位置的一般方法是：首先記住稀有氣體的原子序數(shù)分別為2、10、18、36、54、86、118(如果填滿的話)，再把原子序數(shù)與最接近的稀有氣體相比較，確定所在的周期數(shù)和縱行(即族序數(shù))。110號元素在118號元素之前8個縱行，所以容易確定：它位于第七周期第Ⅷ族。92號元素(U)以后的元素均為超鈾元素，且全為金屬元素。4.解析：選B由題意討論推知甲、丙同主族且丙在甲的下一周期，丁、乙與甲在同一周期且左右相鄰，設甲元素原子最外層電子數(shù)為x，乙、丁兩元素原子最外層電子數(shù)之和為2x，則4x＝20，即x＝5，又由甲、乙的原子序數(shù)之和等于丙的原子序數(shù)，推知甲是N，丙是P，乙是O，丁是C。原子半徑大小：丙>丁>甲>乙，A錯誤；N比P的非金屬性強，故NH3比PH3穩(wěn)定，B正確；C比N的非金屬性弱，最高價氧化物對應水化物的酸性H2CO3<HNO3，C錯誤；乙和丁形成的化合物CO2是無毒物質(zhì)，D錯誤。5.解析：選C第一周期只有兩種元素，而短周期為前三周期，故甲、乙、丙所在周期為第二周期，戊元素原子半徑同周期最小，故為第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分別為B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五種元素原子最外層電子數(shù)分別為3、4、5、6、7，A錯誤；核外電子數(shù)相同的簡單離子，其離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小，B錯誤；丁元素為S，含有S的酸有硫酸、亞硫酸、氫硫酸、硫氰酸等，C正確；氮的氫化物有NH3、N2H4，D錯誤。6.解析：選B由電子層數(shù)之和為10，原子半徑最大的是X推知X、Y、Z位于第三周期，W為第一周期，則W為H，X為Mg、Y為Al、Z為Si。則Si的金屬性比Mg的弱。7.解析：選A由題意可推得A、B、C、D、E分別為H、O、F、Na、S。氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HF>H2O>H2S，A正確；離子半徑E>B>D，B不正確；常溫下，B、D生成D2B，C不正確；C沒有最高價氧化物，D不正確。8.解析：選BCa2＋的核外電子數(shù)為18，故X、Y、Z的原子核外電子數(shù)之和為18，又X、Z分別得到一個電子后均形成稀有氣體原子的穩(wěn)定電子層結構，說明X、Z能形成－1價離子，故X為H、Z為F；由此可進一步推出Y為O。原子半徑：O>F>H，A項錯誤；HF分子間存在氫鍵，故其沸點在同主族元素形成的氫化物中是最高的，B項正確；CaO2與水發(fā)生反應時，Oeq\o\al(2－,2)發(fā)生歧化反應，CaO2既作氧化劑，又作還原劑，C項錯誤；CaO2中的陽離子與陰離子個數(shù)比為1∶1，D項錯誤。9.解析：選C由A、E同主族且單質(zhì)狀態(tài)不同，可推出A為H，E為Na，由F為半導體材料可推知F為Si，B為C，D為O，C為N。A項還可形成N2H4等多種物質(zhì)，錯誤；B項SiO2能與HF反應，錯誤；D項C的非金屬性強于Si，錯誤。10.解析：選C由X、Y、Z三種元素是原子序數(shù)依次增大的同周期元素，且X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為15，X與Z可形成XZ2型分子，可推出X、Y、Z分別為C、N、O；根據(jù)Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀態(tài)下的密度為0.76g·L－1，可計算出該氣態(tài)化合物的摩爾質(zhì)量為22.4L·mol－1×0.76g·L－1≈17g·mol－1，從而確定M為H；根據(jù)W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的eq\f(1,2)，可推出W的質(zhì)子數(shù)為eq\f(6＋7＋8＋1,2)＝11，所以W為Na。原子半徑應是W>X>Y>Z>M(即Na>C>N>O>H)，A項錯誤；CO2、C2H2均為共價化合物，而Na2O2是離子化合物，B項錯誤；碳的同素異形體很多，石墨可以導電，而金剛石不導電，C項正確；C、N、O、H四種元素可形成化合物(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等，CO(NH2)2為共價化合物，其中不含離子鍵，D項錯誤。11.解析：(1)由題意可知X是H、Y是O、Z是Na、M是S、G是Cl；則Y在元素周期表中的位置是位于第二周期第ⅥA族，(2)最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是HClO4，而非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強的是H2S。(3)MY2為SO2則由這四種元素組成的這兩種鹽為NaHSO4和NaHSO3，而NaHSO4在水溶液中可電離出H＋起一元強酸的作用，反應的離子方程式為HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=SO2↑＋H2O。(4)M的有漂白性的氧化物為SO2、G的單質(zhì)為Cl2。因為SO2有還原性、Cl2有氧化性。若按照1∶1的物質(zhì)的量的比混合，在水中恰好發(fā)生氧化還原反應Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，產(chǎn)生沒有漂白性的HCl和H2SO4，因而失去漂白能力。答案：(1)第二周期第ⅥA族(2)HClO4H2S(3)HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=SO2↑＋H2O(4)不褪色Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl12.解析：A是Al，所以B、C、D、E分別為C、N、O、Cl。(2)依據(jù)“同層比核”可知Al3＋的半徑小于O2－，Cl－比O2－多一個電子層，所以離子半徑大。(5)NH3與HClO4生成NH4ClO4，因為NH3·H2O是弱堿、HClO4為強酸，NHeq\o\al(＋,4)水解顯酸性。答案：(1)第二周期第ⅥA族(2)Cl－O2－Al3＋(3)H2OH2S(4)極性共價鍵(5)酸性NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋13.解析：根據(jù)化合價規(guī)律再結合原子半徑，可以確定①～⑩號元素分別是Na、Li、O、Al、C、P、Cl、K、N和F。(5)注意F－與Al3＋、K＋與Cl－具有相同的電子層結構，離子半徑符合“序大徑小——原子序數(shù)越大，離子半徑越小”。答案：(1)(2)CCl4PCl3(3)第三周期第ⅥA族(4)K(5)Al3＋<F－<K＋<Cl－14.解析：Ⅰ.(2)根據(jù)實驗目的，將處理好的Na、K放在玻璃管內(nèi)加熱并用洗耳球向玻璃管內(nèi)鼓入空氣，觀察現(xiàn)象來判斷反應的劇烈程度，從而得到Na、K金屬性的相對強弱。由于Na、K同主族，K的原子半徑大于Na的，K在反應中更易失電子，燃燒更為劇烈。(3)可根據(jù)教材實驗聯(lián)想，只要設計合理即可。(4)K反應劇烈，說明K的金屬活動性大于Na的。Ⅱ.(5)由于第三周期元素的代表性強且Na、Mg、Al等單質(zhì)是實驗室中的常見藥品、實驗易操作、現(xiàn)象明顯，所以選擇第三周期元素Na、Mg、Al與水或鹽酸反應來探究同周期元素