高中人教版化學必修2訓練第一章第二節(jié)第2課時元素周期表和元素周期律的應用

第2課時元素周期表和元素周期律的應用課后篇鞏固提升基礎鞏固1.元素周期表和元素周期律可以指導人們進行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是()A.若X+和Y2的核外電子層結構相同,則原子序數(shù):X>YB.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推斷出元素的非金屬性:Cl>SC.硅、鍺都位于金屬與非金屬的交界處,都可以做半導體材料D.Cs和Ba分別位于第六周期ⅠA和ⅡA族,則堿性:CsOH>Ba(OH)2解析若X+和Y2的核外電子層結構相同,則在元素周期表中X處于Y的下一周期,原子序數(shù):X>Y,A正確;不能根據(jù)氫化物水溶液的酸性強弱來比較非金屬性,B錯誤;硅、鍺都位于金屬與非金屬的交界處,均具有一定的金屬性與非金屬性,都可以做半導體材料,C正確;同周期元素自左而右金屬性減弱,則金屬性Cs>Ba,元素金屬性越強,最高價氧化物對應水化物的堿性越強,故堿性CsOH>Ba(OH)2,D正確。答案B2.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子結構和元素的性質。下列說法正確的是()A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性,又表現(xiàn)非金屬性B.第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C.短周期元素形成離子后,最外層都達到8電子穩(wěn)定結構D.同一主族元素的原子,最外層電子數(shù)相同,化學性質完全相同解析第三周期的Al元素,既有金屬性,又有非金屬性,A錯誤;H+最外層無電子,Li+最外層有2個電子,因此并非所有的短周期元素原子形成離子后,最外層都達到8電子穩(wěn)定結構,C錯誤;同主族元素的原子,化學性質有相似性,但并不完全相同,D錯誤。答案B3.具有下列特征的原子,一定是非金屬元素的是()A.對應氫氧化物是兩性氫氧化物B.具有負化合價C.最高價氧化物對應水化物是酸D.具有可變化合價解析Al(OH)3具有兩性,而Al為金屬元素,A錯誤;金屬元素無負化合價,B正確;Mn元素的最高氧化物的水化物HMnO4為酸,C錯誤;Fe存在Fe2+、Fe3+,具有可變化合價,D錯誤。答案B4.鎵是1871年俄國化學家門捷列夫在編制元素周期表時曾預言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31,屬第ⅢA族。鎵的熔點為29.78℃,沸點高達2403℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固),它可過冷到120℃。由此判斷下列有關鎵的性質及其用途的敘述不正確的是()A.鎵是制造高溫溫度計的上佳材料B.鎵能溶于強酸和強堿中C.鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金,可用在自動救火的水龍頭中D.近年來鎵成為電子工業(yè)的新寵,其主要用途是制造半導體材料,被譽為“半導體家族的新成員”,這是利用了鎵的導電性介于導體和絕緣體之間的性質解析鎵的熔點為29.78℃,沸點高達2403℃;鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固),它可過冷到120℃,因此A、C兩項正確。鋁能溶于強酸和強堿中,鋁是電的良導體而不是半導體,鎵是“類鋁”元素,所以鎵能溶于強酸和強堿中,鎵是電的良導體而不是半導體,即B正確,D不正確。答案D5.核電荷數(shù)大于10的某短周期元素,其原子最外電子層所含有的電子數(shù)是次外層所含有的電子數(shù)的一半,有關該元素的單質或化合物的描述不正確的是()A.該元素在第三周期第ⅣA族B.該元素的單質在常溫下性質穩(wěn)定,不易與水反應C.該元素的氧化物不與酸反應,可與強堿的水溶液反應D.該元素在地殼中的含量大,居所有元素中的第二位解析核電荷數(shù)大于10的某短周期元素只能是第三周期元素,又因為原子最外電子層所含有的電子數(shù)是次外層所含有的電子數(shù)的一半,故該元素是硅。硅元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,在常溫下性質穩(wěn)定,不易與水反應,硅元素在地殼中的含量大,居所有元素中的第二位,其氧化物二氧化硅能與氫氟酸反應,能與強堿氫氧化鈉溶液反應,A、B、D正確,C錯誤。答案C6.X、Y、Z是三種短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z處于同一周期。X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1。下列說法正確的是()A.元素非金屬性由弱到強的順序為Z<Y<XB.Y元素最高價氧化物對應水化物的化學式可表示為H3YO4C.三種元素的氣態(tài)氫化物中,Z的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定D.原子半徑由大到小的順序為X>Y>Z解析X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,說明X是氧元素,則Y為硫元素,Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1,則Z為磷元素。它們在周期表中的相對位置如圖:。元素非金屬性由弱到強的順序為P<S<O,A項正確;S元素最高價氧化物對應水化物的化學式可表示為H2SO4,B項錯誤;元素非金屬性越強,其氫化物的穩(wěn)定性越強,因此,X的氣態(tài)氫化物H2O最穩(wěn)定,C項錯誤;根據(jù)元素周期律,原子半徑由大到小的順序為P>S>O,D項錯誤。答案A7.X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的最低價離子分別為X2和Z,Y+和Z具有相同的電子層結構。下列說法正確的是()A.原子最外層電子數(shù):X>Y>ZB.原子半徑:X>Y>ZC.離子半徑:X2>Y+>ZD.原子序數(shù):X>Y>Z解析X、Z的最低價離子分別為X2和Z,則X為第ⅥA族元素,Z為第ⅦA族元素;Y+和Z具有相同的電子層結構,則Y在Z的下一周期,則Y為Na元素,Z為F元素,X、Y同周期,則X為S元素。X、Y、Z分別為S、Na、F,原子最外層電子數(shù)分別為6、1、7,A錯誤;同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,則原子半徑大小順序為Na>S>F,B錯誤;Na+、F具有相同的核外電子排布,離子的核電荷數(shù)越大,半徑越小,故離子半徑F>Na+,C錯誤;X、Y、Z原子序數(shù)分別為16、11、9,原子序數(shù):X>Y>Z,D正確。答案D8.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是()A.元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B.原子半徑的大小順序:rX>rY>rZ>rW>rQC.離子Y2和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D.元素W的最高價氧化物對應水化物的酸性比Q的強解析首先根據(jù)短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分別為N、O、Al、S、Cl。A項,N、Al最高正價之和為8,正確。B項,比較原子半徑主要看電子層數(shù),其次看核電荷數(shù),所以原子半徑大小順序為rAl>rS>rCl>rN>rO,錯誤。C項,O2與Al3+核外電子數(shù)和電子層數(shù)均相同,錯誤。D項,酸性HClO4>H2SO4,錯誤。答案A9.現(xiàn)有部分短周期元素的性質或原子結構如下表:元素編號元素性質或原子結構TM層上電子數(shù)是K層上電子數(shù)的3倍X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價是+7價(1)元素X位于元素周期表的第周期第族,它的一種核素可測定文物年代,這種核素的符號是。

(2)元素Y的原子結構示意圖為,與氫元素形成一種離子YH4+,。

(3)元素Z與元素T相比,非金屬性較強的是(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是(填字母)。

a.常溫下Z的單質和T的單質狀態(tài)不同b.Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定c.一定條件下Z和T的單質都能與氫氧化鈉溶液反應(4)探尋物質的性質差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應的水化物中化學性質明顯不同于其他三種的是,理由是。

答案(1)二ⅣA(2)○+7?2??5?取適量溶液放入試管,然后加入濃NaOH溶液,加熱,若產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,可以證明該溶液中含有(3)Clb(4)H2CO3H2CO3是弱酸能力提升1.我國是世界上唯一能夠制造實用化的深紫外全固態(tài)激光器的國家,其核心材料為KBe2BO3F2(K位于ⅠA族)。下列有關說法錯誤的是()A.金屬性:K>BeB.非金屬性:B<O<FC.原子半徑:K>Be>B>O>FD.KBe2BO3F2的五種組成元素均位于短周期解析同一主族中,元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強,所以金屬性Be<Ca,同一周期元素中,元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增大而減弱,所以金屬性K>Ca,則金屬性強弱順序是Be<Ca<K,A正確;同周期從左向右元素非金屬性增強,則元素的非金屬性:B<O<F,B正確;同周期元素從左向右原子半徑依次減小,故原子半徑K>Ca,Be>B>O>F,同主族從上到下原子半徑依次增大,故原子半徑Ca>Be,綜合可得原子半徑K>Be>B>O>F,C正確;Be、B、O、F位于短周期,K位于長周期,D錯誤。答案D2.下圖是部分短周期元素主要化合價與原子序數(shù)的關系圖,下列說法正確的是()A.原子半徑:Z>Y>XB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:R<WC.WX3和水反應生成的化合物具有揮發(fā)性D.Y和Z兩者最高價氧化物對應水化物在溶液中能相互反應解析由圖可知:X為O,Y為Na,Z為Al,W為S,R為Cl。原子半徑大小順序為Na>Al>O,A項錯誤。Cl的非金屬性強于S,所以HCl的穩(wěn)定性強于H2S,B項錯誤。SO3和水反應生成的硫酸是難揮發(fā)性酸,C項錯誤。NaOH與Al(OH)3在溶液中能發(fā)生反應生成NaAlO2和H2O,D項正確。答案D3.某同學設計如下元素周期表,以下說法正確的是()A.X、Y、Z元素分別為N、P、OB.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素C.原子半徑:Z>X>YD.X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是Y的氫化物解析從題給元素周期表中找出規(guī)律,左側第二周期原子序數(shù)應是3、5、6、7,右側第二周期原子序數(shù)應為4、8、9、10,左側第三周期原子序數(shù)應為11、13、14、15,右側第三周期原子序數(shù)應為12、16、17、18,故X、Y、Z三種元素分別是N、P、O,A正確;白格中的He、Ne、Ar都是稀有氣體,0族元素不屬于主族元素,B錯誤;原子半徑大小:P>N>O,C錯誤;非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:O>N>P,最穩(wěn)定的是O的氫化物,D錯誤。答案A4.兩種短周期元素X和Y,可以組成化合物XY3,當Y的原子序數(shù)為m時,X的原子序數(shù)可能為()①m4②m+4③m+8④m2⑤m+7A.①②④⑤ B.①②③⑤C.①②③④ D.①②③④⑤解析化合物XY3中,若X為+3價時,Y為1價,則X位于ⅢA時,Y位于ⅦA,當X、Y位于同一周期時,X原子序數(shù)為m4,當X位于Y上一周期時,X原子序數(shù)為m48=m12,當X位于Y下一周期時,X原子序數(shù)為m4+8=m+4。若X為+6價時,Y為2價,則X、Y均位于ⅥA族,該化合物為SO3,X原子序數(shù)為m+8。若X的正價不是最高正價,還有一種情況可能是PCl3,X原子序數(shù)為m2。綜上所述可知X的原子序數(shù)可能為①②③④,C項正確。答案C5.W、X、Y、Z4種短周期元素在元素周期表中的位置如圖所示,其中Z位于第ⅦA族。下列判斷錯誤的是()A.W、Y可形成兩種不同的化合物B.Z的陰離子電子層結構與氬原子的相同C.W的氫化物的沸點比Y的氫化物的沸點高D.Y元素的非金屬性比X元素的非金屬性強解析結合題中所給信息可推出W、Y位于第二周期,X、Z位于第三周期,Z為Cl,Y為O,X為P,W為C。A項,C元素與O元素可形成CO和CO2兩種化合物,正確;B項,Cl的核外電子數(shù)為18,與Ar相同,正確;C項,在常溫下W的氫化物CH4為氣態(tài),而Y的氫化物H2O為液態(tài),沸點:H2O>CH4,錯誤;D項,根據(jù)題意可知,非金屬性:Y>X,正確。答案C6.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表。元素代號XYZMNP原子半徑/nm0.1860.1430.0750.0740.1520.099元素的主要化合價/價+1+3+5、32+1+7、1下列敘述錯誤的是(其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)()A.X、N元素的金屬性:X>NB.Y、M元素形成的化合物是工業(yè)冶煉Y單質的原料C.X單質在M單質中加熱生成的化合物39g中共含有0.5NA個陰離子D.標準狀況下1mol·L1的YP3溶液中含有3NA個P解析根據(jù)元素的主要化合價進行歸類,X、N的主要化合價為+1價,可以推斷出X、N均處于第ⅠA族,Y處于第ⅢA族,Z處于第ⅤA族,M主要化合價為2價,應處于第ⅥA族,只能是O元素,因S還有+4、+6價。P應處于第ⅦA族,只能是Cl元素,因F元素無正價。再根據(jù)原子半徑大小關系,同周期從左到右原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素原子除外),同主族從上到下原子半徑逐漸增大,可以判斷,N是Li元素,不可能是H元素(H原子半徑最小),X是Na元素。同周期元素原子半徑從左到右逐漸減小,同時結合主要化合價進行考慮可以得出:Y是Al元素(只有正價),Z是N元素,不可能是P元素,因為磷元素的原子半徑會遠遠大于氧元素的原子半徑。所以綜上可以得出:X是Na元素,Y是Al元素,Z是N元素,M是O元素,N是Li元素,P是Cl元素。同主族元素金屬性從上到下逐漸增強,所以金屬性:Na>Li,故A項正確。工業(yè)上冶煉Al是采用電解熔融Al2O3,故B項正確。Na在O2中加熱生成Na2O2,1molNa2O2含有1molO22-,39gNa2O2為0.5mol,故C項正確。溶液體積未知,不可求算P(即Cl)答案D7.J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相對位置如下表;J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等;M是地殼中含量最多的金屬元素。JR(1)M的離子結構示意圖為;元素T在周期表中位于第族。

(2)用化學方程式表示J單質在工業(yè)上的應用。

(3)L的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性。在微電子工業(yè)中,甲的水溶液可作刻蝕劑H2O2的清除劑,所發(fā)生反應的產物不污染環(huán)境,則該反應的化學方程式為。

解析(1)J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等,可以判斷J元素為碳元素;M是地殼中含量最多的金屬元素,即為鋁元素,根據(jù)J、R在元素周期表中的相對位置可以判斷R為硫元素,則T為氯元素,T處于第三周期第ⅦA族。(2)J單質是碳,工業(yè)上可用碳來冶煉金屬、制水煤氣、工業(yè)制硅等。(3)最簡單氫化物水溶液顯堿性,則L的最簡單氣態(tài)氫化物為NH3,氨氣的水溶液氨水與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成無污染的N2和H2O。答案(1)○+13?2?(2)C+H2O(g)CO+H2或2C+SiO2Si+2CO↑(答案合理即可)(3)2NH3+3H2O2N2+6H2O或2NH3·H2O+3H2O2N2↑+8H2O8.某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律。甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系,設計了如圖1所示的裝置來一次性完成同主族元素碳與硅的非金屬性強弱比較的實驗。乙同學設計了如圖2所示的裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規(guī)律,A、B、C三處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅色試紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀反應能夠反應生成氯氣。甲同學實驗中可供選擇的試劑有:大理石、碳酸鈉粉末、濃鹽酸、稀硝酸、硅酸鈉溶液。根據(jù)圖1回答:(1)甲同學設計實驗的依據(jù)是。從所給試劑中選出最合適的物質:A,B,C。(寫化學式)

(2)燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為;燒杯中發(fā)生反應的離子方程式為。

根據(jù)圖2回答:(3)乙同學的實驗原理是。

(4)B處的實驗現(xiàn)象是。

(5)B處主要發(fā)生反應的離子方程式為