元素周期表與原子半徑(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時提升訓(xùn)練元素周期表與原子半徑一、選擇題1、短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，這些元素組成的單質(zhì)和化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。其中C是淡黃色固體，B和E的水溶液均具有漂白性。下列說法不正確的是()A．陰離子半徑：Y＞Z＞XB．沸點：D＜AC．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：Z＞YD．0.1mol·L－1A溶液中：c(H＋)＞c(HY－)＞c(Y2－)答案：B解析：C是淡黃色固體，是硫單質(zhì)或過氧化鈉，B和E的水溶液均具有漂白性，排除過氧化鈉，則B為SO2、E為Cl2、A為H2S、D為H2O，短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，因此W為H、X為O、Y為S、Z為Cl。A項，Y、Z的陰離子核外電子排布相同，且比X的陰離子多一個電子層，陰離子半徑：Y＞Z＞X；B項，水分子間形成氫鍵，沸點高，沸點：D＞A；C項，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H2S；D項，H2S是二元弱酸，分兩步電離，第二步電離更弱：c(H＋)＞c(HY－)＞c(Y2－)。2、五種短周期元素a、b、c、d、e，其原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖，下列說法錯誤的是()A．c元素的離子半徑比e的離子半徑小B．d元素對應(yīng)的最高價氧化物的水化物酸性比e元素的弱C．b、c、d三種元素對應(yīng)的最高價氧化物的水化物相互間能發(fā)生反應(yīng)D．a(chǎn)與b兩種元素可形成既有離子鍵又有非極性共價鍵的化合物答案：C解析：根據(jù)原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖可推知，元素a、b、c、d、e分別為O、Na、Al、Si、Cl。A項，Al3＋比Cl－少一個電子層，半徑?。籅項，H2SiO3酸性比HClO4弱；C項，Al(OH)3與H2SiO3不反應(yīng)；D項，a與b兩種元素可形成既有離子鍵又有非極性鍵的化合物Na2O2。3、A、B、C、D為四種短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知A的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，B是地殼中含量最高的元素，B原子的最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的2倍，C原子最外層只有1個電子。下列說法正確的是()A．原子半徑：C＞AB．離子半徑：D3＋＞B2－C．非金屬性：A＞BD．最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：C＜D答案：A解析：由題述條件知，A是碳元素，B是氧元素，C是鈉元素，D是鋁元素。原子半徑：Na＞C，A項正確；根據(jù)核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)小的半徑大，離子半徑：O2－＞Al3＋，B項錯誤；非金屬性：O＞C，即B＞A，C項錯誤；根據(jù)元素的金屬性越強最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，堿性：C＞D，D項錯誤。4、根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價)信息，下列敘述正確的是()元素代號ABCDE原子半徑/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合價＋1＋3＋2＋6、－2－2A.E2－與B3＋的核外電子數(shù)不可能相等B．離子半徑大?。篈＋<E2－C．最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：A<CD．氫化物的穩(wěn)定性：E<D答案：B解析：由表中數(shù)據(jù)可知，A為鈉元素、B為鋁元素、C為鈹元素、D為硫元素、E為氧元素。E2－與B3＋的核外電子數(shù)都為10，A錯誤；離子半徑大小Na＋<O2－，B正確；鈉比鈹活潑，故最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性C<A，C錯誤；元素的非金屬性越強，其對應(yīng)的氫化物就越穩(wěn)定，應(yīng)該是H2O>H2S，D錯誤。5、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，p、q、m、n分別是元素Z、W、X、Y的氣體單質(zhì)，p和s均為有色氣體，v的水溶液呈堿性。常溫下0.1mol·L－1t溶液與0.1mol·L－1u溶液的pH均為1。下列說法正確的是()A．原子半徑：X<Y<ZB．元素的非金屬性：X>Y>WC．v能分別與u、t反應(yīng)生成離子化合物D．Z的氧化物對應(yīng)的水化物均為強酸答案：C解析：由v的水溶液呈堿性可知v為NH3；p、s均為有色氣體，又常溫下0.1mol·L－1t溶液與0.1mol·L－1u溶液的pH均為1，推知p、s分別為Cl2、NO2。故W、X、Y、Z分別為H、N、O、Cl。A項，原子半徑：O<N<Cl，錯誤；B項，非金屬性：O>N>H，錯誤；C項，NH3與HCl、HNO3反應(yīng)分別生成NH4Cl、NH4NO3，均為離子化合物，正確；D項，HClO為弱酸，錯誤。6、如圖是部分短周期元素主要化合價與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說法不正確的是()A．X和W位于同一主族B．原子半徑：Y>Z>XC．鹽YRX與化合物WX2的漂白原理相同D．Y和R兩者的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)答案：C解析：X的最低價為－2價，W的最低價也為－2價，都屬于第ⅥA族元素，A正確；比較原子半徑時：一看電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，半徑越大，二看原子序數(shù)，電子層數(shù)相等時，半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小，故原子半徑：Y>Z>X，B正確；鹽為NaClO，WX2是SO2，前者的漂白原理是利用其氧化性，不可逆，后者利用跟有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的化合物，可逆，原理不同，C錯誤；Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是NaOH，R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是HClO4，兩者發(fā)生中和反應(yīng)，D正確。7、原子序數(shù)依次增大的短周期元素A、B、C、D分別位于不同的主族，m、p、n分別是元素A、B、C的單質(zhì)，D的單質(zhì)可與熱水發(fā)生置換反應(yīng)；x、y、z是由A、B、C組成的二元化合物，其中y、z是氣體，且z可用于配制碳酸飲料。它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：下列說法正確的是()A．D的單質(zhì)起火燃燒時可用z作滅火劑B．元素的非金屬性：C＞A＞BC．B、C與A形成化合物的沸點：C＞BD．原子半徑：D＞B＞C＞A答案：D解析：A、B、C、D四種原子序數(shù)依次增大的分別位于不同主族的短周期元素，m、p、n分別是元素A、B、C的單質(zhì)，x、y、z是由A、B、C組成的二元化合物，其中y、z是氣體且z可用于配制碳酸飲料，結(jié)合圖中轉(zhuǎn)化可知，m為H2，n為O2，p為C，x為H2O，y為CO，由CO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))CO2＋H2，z為CO2，D的單質(zhì)可與熱水發(fā)生置換反應(yīng)，且D的原子序數(shù)最大，D位于第三周期，D為Mg，則A為H，B為C，C為O，D為Mg。鎂能在CO2中燃燒生成氧化鎂和碳，則鎂單質(zhì)起火燃燒時不能用z作滅火劑，A項錯誤；同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強，同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，則元素的非金屬性：C＞B＞A，B項錯誤；C與A形成的水分子間含氫鍵，但氫原子與碳元素形成的化合物很多，其沸點不一定低于水，C項錯誤；電子層越多，原子半徑越大，同周期元素從左向右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：D＞B＞C＞A，D項正確。8、下列關(guān)于微粒半徑的說法正確的是()A．電子層數(shù)少的元素的原子半徑一定小于電子層數(shù)多的元素的原子半徑B．核外電子層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同C．質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多半徑越大D．原子序數(shù)越大，原子半徑越大答案：C解析：由于同周期主族元素原子半徑逐漸減小，故ⅦA族的原子半徑不一定比上一周期ⅠA族元素原子半徑大，如r(Li)>r(S)>r(Cl)。對于核外電子層結(jié)構(gòu)相同的單核離子和原子，半徑是不同的。質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，陰離子半徑>原子半徑>陽離子半徑。原子序數(shù)增大，原子半徑并不是一直增大，而是呈周期性變化。二、非選擇題9、有A、B、C、D四種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道，且是宇宙中最豐富的元素，B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等；D元素的原子核外所有p軌道全充滿或半充滿。(1)寫出四種元素的元素符號：A________，B________，C________，D________。(2)寫出C、D兩種元素基態(tài)原子核外電子排布的軌道表示式。C____________，D____________。(3)C元素位于第________周期________族。A、B、C、D四種元素原子半徑由大到小順序是________。B、C離子半徑大小是________。解析：本題主要考查原子結(jié)構(gòu)特點、元素性質(zhì)、考查元素推斷、軌道表示式，元素化合物性質(zhì)、微粒半徑大小比較等內(nèi)容，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素化合物性質(zhì)相結(jié)合的熱點題型。A元素原子核外電子僅有一種原子軌道且是宇宙中最豐富的元素，則A為氫。B元素原子核外電子排布為1s22s22p3，則B為氮。C元素原子核外電子排布為1s22s22p63s2，為鎂。則C位于第3周期ⅡA族。D元素原子核外電子排布為1s22s22p63s23p3，為磷。Mg和P位于同周期，則r(Mg)>r(P)，N與P位于同一主族，則r(N)<r(P)，H原子半徑最小。Mg2＋與N3－具有相同核外電子排布，故r(Mg2＋)<r(N3－)。答案：(1)HNMgP(2)(3)3ⅡAr(Mg)>r(P)>r(N)>r(H)r(Mg2＋)<r(N3－)10、有八種短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f隨著原子序數(shù)的增大，其原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價隨原子序數(shù)的變化如圖1所示。常溫下z、e、g、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液(濃度均為0.01mol·L－1)的pH與原子序數(shù)的關(guān)系如圖2所示：根據(jù)上述信息進(jìn)行判斷，并回答下列問題：(1)h在元素周期表中的位置是________________________________________________。(2)比較f、g、h常見離子的半徑大小__________________________________________(用離子符號表示)，e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性較強的是________(用化學(xué)式表示)。(3)下列可作為比較f和Mg金屬性強弱依據(jù)的是____________(填字母)。a．測兩種元素單質(zhì)的硬度和熔、沸點b．測等濃度相應(yīng)氯化物水溶液的pHc．比較單質(zhì)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度d．比較兩種元素在化合物中化合價的高低(4)從上述元素中任選三種組成六原子共價化合物，寫出其化學(xué)式：___________(寫一個即可)。(5)由上述元素中的y、z、e組成的某劇毒化合物eyz不慎泄漏時，消防人員通常采用噴灑過氧化氫溶液的方式處理，以減少污染，反應(yīng)生成一種酸式鹽和一種氣體，二者溶于水均呈堿性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________，已知eyz含有與z2分子中類似的化學(xué)鍵，寫出化合物eyz的電子式：________________。答案：(1)第三周期ⅦA族(2)S2－>Cl－>Al3＋NaOH(3)bc(4)HClO4(或H2CO3、H2SO3等)(5)NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑解析由題圖中的化合價、原子半徑的大小與原子序數(shù)的關(guān)系可知x是H、y是C、d是O、f是Al，z、e、g、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液濃度均為0.01mol·L－1，e的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液的pH為12，為一元強堿，則結(jié)合原子序數(shù)得e是Na，z、h的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液的pH均為2，為一元強酸，則z為N、h為Cl，g的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液的pH小于2，故g為S。(1)h為Cl，位于元素周期表中第三周期ⅦA族。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則離子半徑：S2－>Cl－>Al3＋；金屬性Na>Al，金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，故堿性：NaOH>Al(OH)3。(3)a項，單質(zhì)的硬度和熔、沸點屬于物理性質(zhì)，不能用來比較金屬性強弱，錯誤；b項，溶液pH越小，金屬陽離子水解程度越大，說明該元素金屬性越弱，