届高考化学小题狂练9元素周期表和元素周期律附解析.docx
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届高考化学小题狂练9元素周期表和元素周期律附解析
2020届高考化学小题狂练9:
元素周期表和元素周期律(附解析)
考点说明
主要考查元素周期表的结构、元素周期律的内容,元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素化学性质三者之间的关系,金属性、非金属性强弱的判断等知识。
考点透视
1.【2019年海南卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。
下列说法正确的是()
A.原子半径:
r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
2.【2019年江苏卷】今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。
下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。
下列说法错误的是()
A.原子半径:
W B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性: Z D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 3.【2019年全国卷2】科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。 下列叙述正确的是() A.WZ的水溶液呈碱性 B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 4.【2019年全国卷1】X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。 下列叙述正确的是() A.熔点: X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性: X的氢化物大于Z的氢化物 C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸 5.【2019年全国卷3】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。 下列说法正确的是() A.原子半径: r(X) B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱 C.Y的单质的氧化性比Z的强 D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物 考点突破 1.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,其中D、E同主族,C、E同周期,A的核电荷数等于其电子层数,B、D形成的化合物可用于制不粘锅的保护膜,B、E形成的某种化合物是一种常见的有机溶剂,C的次外层电子数是最外层电子数的4倍,D的单质可与水反应置换出F的单质。 下列说法不正确的是() A.离子半径: E>F>D>C>A B.含氧酸的酸性可能为: B>E C.A、B、F形成的某种化合物可使澄清石灰水变浑浊 D.A与C形成的化合物溶于水显酸性 2.下列各组性质比较中,正确的是() ①沸点: HF>HCl>HBr>HI;②离子还原性: S2->Cl->Br->I-; ③酸性: HClO4>HBrO4>HIO4;④金属性: K>Na>Mg>Al; ⑤气态氢化物稳定性: HF>HCl>H2S;⑥半径: O2->F->Na+>Mg2+。 A.①②③B.②③④C.③④⑤⑥D.①⑥ 3.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是() A.气态氢化物的稳定性: H2O>NH3>SiH4 B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C.如图所示实验可证明元素的非金属性: Cl>C>Si D.用中文“ ”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 4.下表为元素周期表的一部分。 X、Y、Z、W为短周期元素,其中X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍。 下列说法正确的是() X Y Z W T A.根据元素周期律,可以推测存在T3Y4、TZ2和TW4 B.W的氧化物的水化物酸性一定比Z的强 C.XZ2、XW4与YW3都是非极性分子 D.X氢化物的沸点一定比Y氢化物的沸点低 5.A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由C元素形成的单质,已知甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己,0.1mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。 下列说法正确的是() A.原子半径: D>C>B>A B.B元素只能形成一种二元含氧酸,且B元素的含氧酸对应的酸酐一定是氧化物 C.1mol甲与足量乙反应转移电子的数目为NA D.1.0L0.1mol·L-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1mol 6.A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。 已知A、B、C、D是短周期元素中的四种非金属元素,A元素的原子形成的离子就是一个质子,C、D在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,E是地壳中含量最高的金属元素。 下列说法正确的是() A.A、B、C、D均是非金属元素,所以它们只能形成共价化合物 B.化合物BD2是直线形分子,若遇与E同周期的金属元素的单质着火均可用BD2灭火 C.用E单质作阳极,石墨电极作阴极电解NaHCO3溶液,电解一开始就会在阴极区出现白色沉淀 D.A、C两元素可能形成原子个数比(A∶C)为3∶1、2∶1的化合物 7.短周期五种主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。 A、B、C的单质在常温下都呈气态,C原子最外层电子数是电子层数的3倍,C和E位于同主族。 1molDAx与足量的A2C反应生成22.4L(标准状况)A气体。 下列选项中说法正确的是() A.A、B、C、D、E五种元素的简单离子半径大小关系为: A<C<B<D<E B.A和B可以组成既含有极性键又含有非极性键的共价化合物 C.B和D可以形成共价化合物 D.由A、C、D、E四种元素组成的盐溶于水,水溶液显碱性 8.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。 X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,物质的转化关系如图所示。 下列说法中正确的是() A.对应的简单离子半径: C>D>B B.D、E形成的化合物为含有极性共价键的共价化合物 C.电解C、E形成的化合物水溶液,可生成C、E对应的单质 D.由A、B、E形成的化合物都含有共价键,溶液都呈强酸性 9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。 下列叙述正确的是() A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z B.Y单质的熔点高于X单质 C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有一种 D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构 10.短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2﹣的电子层结构与氖原子相同。 请回答下列问题: (1)M在元素周期表中的位置_____。 (2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。 已知: 向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变为血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 则p的化学式为_____。 (3)由X、Z、M三种元素可组成物质q,q的分子结构类似于CO2,则q的结构式为_____。 (4)(XY)2的化学性质与Cl2相似。 常温下,(XY)2与NaOH溶液反应的离子方程式为_____。 (5)常温下,1molZ3能与Y的最简单氢化物反应,生成一种常见的盐和1molZ2,该反应的化学方程式为_____。 答案 一、考点透视 1.【答案】B 【解析】X是地壳中含量最多的元素,因此X为O元素,Y的最外层有两个电子,且Y是短周期元素,原子序数大于O,因此Y为Mg元素,Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料,所以Z为Si元素,W与X同主族,且W是短周期元素,原子序数大于X,所以W为S元素;据此解题;A.元素周期表中,同族元素原子半径随核电荷数增加而增加,O位于第二周期,其他元素位于第三周期,因此O的原子半径最小,同周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径应为r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),故A错误;B.X为O元素,Y为Mg元素,两者组成的化合物氧化镁为离子化合物,故B正确;C.Z为Si元素,W为S元素,因为S的非金属性强于Si,所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的,故C错误;D.W为S元素,X为O元素,因为O的非金属性强于S,所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的,故D错误。 2.【答案】D 【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素,依据位置关系可以看出,W的族序数比X多2,因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价(除F与O以外),可设X的族序数为a,则W的族序数为a+2,W与X的最高化合价之和为8,则有a+(a+2)=8,解得a=3,故X位于第IIIA族,为Al元素;Y为Si元素,Z为P元素;W为N元素,据此分析作答。 A.同一周期从左到右元素原子半径依次减小,同一主族从上到下元素原子半径依次增大,则原子半径比较: N<Al,A项正确;B.常温常压下,Si为固体,B项正确;C.同一主族元素从上到下,元素非金属性依次减弱,气体氢化物的稳定性依次减弱,则气体氢化物的稳定性: PH3<NH3,C项正确;D.X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,即可以和强酸反应,又可以与强碱反应,属于两性氢氧化物,D项错误。 3.【答案】C 【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为—3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。 A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;D项、新化合物中P元素化合价为—3价,满足8电子稳定结构,故D错误。 4.【答案】B 【解析】Y的最外层电子数等于X次外层电子数,由于均是主族元素,所以Y的最外层电子数不可能是8个,则X只能是第二周期元素,因此Y的最外层电子数是2个,又因为Y的原子半径大于Z,则Y只能是第三周期的Mg,因此X与Z的最外层电子数是(10-2)/2=4,则X是C,Z是Si。 A.碳的氧化物形成的分子晶体,Y的氧化物是离子化合物氧化镁,则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点,A错误;B.碳元素的非金属性强于硅元素,非金属性越强,氢化物越稳定,则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性,B正确;C.C与Si形成的是共价化合物SiC,C错误;D.单质镁能溶于浓硫酸,单质硅不溶于浓硫酸,D错误。 5.【答案】D 【解析】Z是地壳中含量最高的元素,即Z为O,W是短周期中金属性最强的元素,W是Na,只有Y和Z处于同一周期且相邻,四种元素原子序数依次增大,因此Y为N,X为H,A、电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),故A错误;B、Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强碱,故B错误;C、同周期从左向右非金属性增强,即O的非金属性强于N,故C错误;D、可以组成HNO3和NH4NO3,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,故D正确。 二、考点突破 1.【答案】D 【解析】A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,A的核电荷数等于其电子层数,则A为H元素;B、D形成的化合物可用于制不粘锅的保护膜,则该化合物为CF2=CF2,B、E形成的某种化合物是一种常见的有机溶剂,D、E同主族,推出B为C元素,D为F元素,E为Cl元素;C、E同周期(第三周期),C的次外层电子数是最外层电子数的4倍,则推知C为Mg元素;D的单质可与水反应置换出F的单质,即F2与水反应生成HF与氧气,所以F为O元素,据此分析作答。 根据上述分析可知,A、B、C、D、E、F分别为H、C、Mg、F、Cl、O元素;A.电子层数越多,简单离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径比较: Cl−>O2−>F−>Mg2+>H+,即E>F>D>C>A,A项正确;B.B的含氧酸为碳酸,E的含氧酸有许多,如高氯酸、氯酸、次氯酸等,因碳酸的酸性强于次氯酸,所以含氧酸的酸性可能为: B>E,B项正确;C.A、B、F形成的化合物碳酸可与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀与水,C项正确;D.A与C形成的化合物为MgH2可与水反应生成Mg(OH)2与氢气,Mg(OH)2属于中强碱,D项错误;答案选D。 2.【答案】C 【解析】①HF中含氢键,沸点最高,其它氢化物中相对分子质量大的沸点高,则沸点为HF>HI>HBr>HCl,故错误;②元素的非金属性Cl>Br>I>S,对应离子还原性S2−>I−>Br−>Cl−,故错误;③非金属性Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,即酸性: HClO4>HBrO4>HIO4,故正确;④同主族从上到下,金属性增强,K>Na,同周期从左到右金属性减弱,即Na>Mg>Al,则金属性: K>Na>Mg>Al,故正确;⑤元素的非金属性F>Cl>S,气态氢化物稳定性HF>HCl>H2S,故正确;⑥电子层越多,半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越多,半径越小,即O2−>F−>Na+>Mg2+,故正确。 答案选C。 3.【答案】C 【解析】A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性: H2O>NH3>SiH4,故不选A;B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na、K等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故不选B;C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故选C;D.118号元素的核外有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故不选D。 4.【答案】A 【解析】X、Y、Z、W为短周期元素,T为第四周期元素,其中X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则X为碳元素,X、T同主族,则T为Ge元素;Y与X同周期相邻,则Y为N元素;由元素在周期表中的位置可知,Z为S元素,W为Cl,然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答。 根据上述分析可知: X为碳元素,Y为N元素,Z为S元素,W为Cl元素,T为Ge元素。 A.Ge原子最外层有4个电子,Ge的化合价为+2和+4价,根据物质结构与形成的化合物的关系可以推测存在Ge3N4、GeS2和GeCl4,A正确;B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性W(Cl)>Z(S),所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,若元素不是处于最高价则无此规律,B错误;C.CS2、CCl4都是非极性分子,NCl3为极性分子,为三角锥型,C错误;D.Y氢化物含氢键沸点较高,但X的氢化物不确定,可能常温下为固体,则X氢化物的沸点不一定比Y氢化物的沸点低,D错误。 5.【答案】C 【解析】0.1mol·L-1丁溶液的pH为1,说明丁是强碱,且四种元素都是短周期元素,所以丁为NaOH。 由甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己,而己是由C元素形成的单质,故甲为过氧化钠、乙为水,己为氧气,丙为二氧化碳,戊为碳酸钠;A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素,所以A为H、B为C、C为O、D为Na。 A.原子半径Na>C>O>H,故A不选;B.碳元素可以形成碳酸,也可以形成己二酸,都是二元含氧酸,碳酸的酸酐是CO2,是氧化物,但己二酸的酸酐不是氧化物,故B不选;C.Na2O2与足量乙发生歧化反应,1molNa2O2转移1mol电子,故C选;D.碳酸根水解: CO +H2O HCO +OH−,阴离子数增多,所以阴离子总的物质的量必然大于0.1mol,故D不选。 6.【答案】D 【解析】A元素的原子形成的离子就是一个质子,则A为H;C、D在元素周期表中处于相邻的位置,且原子序数依次增大,它们的单质在常温下均为无色气体,则C为N,D为O;B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则B为C;E是地壳中含量最高的金属元素,E为Al。 A.A、B、C、D分别为H、C、N、O,均是非金属元素,它们形成的碳酸铵、硝酸铵等为离子化合物,A错误;B.化合物BD2为CO2是直线形分子,与Al同周期的金属元素的单质为Na或Mg,均能与二氧化碳反应,若Na、Mg着火均时,不能用CO2灭火,B错误;C.用E单质作阳极,石墨电极作阴极电解NaHCO3溶液,阴极上溶液中的水得电子生成氢气和氢氧根离子,氢氧根离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水,电解一开始阴极区无白色沉淀出现,C错误;D.A、C两元素可能形成氨气、联铵,H∶N原子个数比为3∶1、2∶1,D正确;答案为D。 7.【答案】B 【解析】短周期五种主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。 A、B、C的单质在常温下都呈气态,C原子最外层电子数是电子层数的3倍,C是O,C和E位于同主族,E是S,因此A是H,B是N。 1mol DAx与足量的H2O反应生成22.4L(标准状况)A气体,因此D是Na。 A.离子核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,A、B、C、D、E五种元素的简单离子半径大小关系为: A<D<C<B<E,A错误;B.H和N可以组成既含有极性键又含有非极性键的共价化合物,例如NH3、N2H4,B正确;C.N和Na可以形成离子化合物,C错误;D.由H、O、Na、S四种元素组成的盐溶于水,水溶液显酸性,D错误;答案选B。 8.【答案】B 【解析】根据A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。 X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性结合图表可知: D为Al,X溶液为HCl,Y溶液为NaOH溶液,Z溶液为AlCl3,W溶液为NaAlO2。 所以元素A、B、C、D、E分别为: H、O、Na、Al、Cl,结合元素的相关性质进行判断。 A.B、C、D对应的元素为O、Na、Al,其简单离子半径: O2->Na+>Al3+,故A错误;B.D、E分别为Al、Cl,D、E形成的化合物为AlCl3,为含有极性共价键的共价化合物,故B正确;C.C为Na,E为Cl,C、E形成的化合为NaCl,电解物其水溶液,可生成H2,Cl2故C错误;D.A、B、E分别为H、O、Cl,由A、B、E形成的化合物有多种,都含有共价键,如: HClO为弱酸,所以D错误。 9.【答案】B 【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;根据结构,W最外层有6个电子,原子序数小于11,则W为O元素;Y最外层有4个电子,原子序数大于11,则Y为Si元素;W的核外电子数为8,与X、Z的最外层电子数之和相等,则Z最外层有7个电子,只能为Cl元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,符合题意,据此分析解答。 A.同一周期,从左向右,非金属性增强,同一主族,从上到下,非金属性减弱,则元素非金属性强弱的顺序为Cl>Si,即Z>Y,故A错误;B.硅为原子晶体,熔点高于钠,即Y单质的熔点高于X单质,故B正确;C.O与Na能够形成氧化钠和过氧化钠2种,故C错误;D.根据 ,阴离子带2个单位负电荷,其中O都满足8电子稳定结构,故D错误。 10.【答案】 (1)第三周期第ⅥA族 (2)NH4SCN (3)O=C=S (4)(CN)2+2OH﹣=CN﹣+CNO﹣+H2O (5)2NH3+4O3=NH4NO3+4O2+H2O 【解析】元素W的一种核素的中子数为0,则W为H,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,推出X为C,Z2-的电子层结构与氖原子相同,推出Z为O,Y为N,Z与M同主族,则M为S;由上述分析可知,W为H、X为C、Y为N、Z为O、M为S, (1)M为S,M在元素周期表中的位置第三周期第ⅥA族; (2)向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变血红色,说明含有SCN﹣离子,向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有铵根离子,则p的化学式为NH4SCN;(3)q中C、N、O三种元素的原子数目之比为1∶1∶1,q的分子结构类似于CO2,所以q的结构式为: O=C=S;(4)(CN)2的性质与Cl2相似,(CN)2与NaOH溶液反应的离子方程式为(CN)2+2OH﹣=CN﹣+CNO﹣+H2O;(5)常温下,1molO3能与N的最简单氢化物(NH3)反应,生成一种常见的盐和1molO2,该反应的化学方程式为2NH3+4O3=NH4NO3+4O2+H2O。
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