高一化同步训练122 元素周期表和元素周期律的应用人教必修2 高考.docx
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高一化同步训练122元素周期表和元素周期律的应用人教必修2高考
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
一、选择题(本题共6个小题,每小题5分,共计30分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是
( )。
A.同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱
B.元素周期表是元素周期律的具体表现形式
C.同一周期从左到右,元素原子半径逐渐增大
D.非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值
解析 同一主族元素从上到下金属性逐渐增强,A不正确;元素周期表是元素周期律的具体表现形式,B正确;同一周期从左到右,元素原子半径逐渐减小,C不正确;主族非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数,D不正确。
答案 B
2.镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。
镓的原子序数为31,属ⅢA族。
镓的熔点为29.78℃,沸点高达2403℃。
镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷到-120℃。
由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是
( )。
A.镓是制造高温温度计的上佳材料
B.镓能溶于强酸和强碱中
C.镓与锌、锡、铟等金属制成的合金,可用在自动救火的水龙头中
D.近年来镓成为电子工业的新宠,其主要用途是制造半导体材料,被誉为“半导体家族的新成员”,这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质
解析 镓的熔点为29.78℃,沸点高达2403℃;镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷到-120℃,因此A、C两项正确。
铝能溶于强酸和强碱中,铝是电的良导体而不是半导体,镓是“类铝”元素,所以镓能溶于强酸和强碱中,镓是电的良导体而不是半导体,即B项正确,D项不正确。
答案 D
3.下列说法正确的是
( )。
A.原子半径大小:
Na>S
B.金属性强弱:
Na<Mg
C.酸性强弱:
HBrO4>HClO4
D.碱性强弱:
NaOH>KOH
答案 A
4.核电荷数大于10的某短周期元素,其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是
( )。
A.该元素在第3周期第ⅣA族
B.该元素的单质在常温下性质稳定,不易与水反应
C.该元素的氧化物不与酸反应,可与强碱的水溶液反应
D.该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位
解析 核电荷数大于10的某短周期元素只能是第3周期元素,又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,故该元素是硅。
硅元素位于周期表中第3周期第ⅣA族,在常温下性质稳定,不易与水反应,该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位,其氧化物SiO2能与HF反应,能与强碱氢氧化钠溶液反应,A、B、D正确,C错误。
答案 C
5.镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素,关于其叙述不正确的是
( )。
A.镭的金属性比钙弱
B.单质能与水反应生成H2
C.镭在化合物中呈+2价
D.碳酸镭难溶于水
解析 镭是第ⅡA族元素,自上至下,元素的金属性增强,故比钙还活泼,与水反应生成氢气,A错误,B正确;最外层有2个电子,在化合物中呈+2价,类比碳酸钙难溶于水,碳酸镭也难溶于水,C、D正确。
答案 A
6.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如右图所示。
若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是
( )。
A.原子半径:
W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
解析 Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y为O,故X为N,Z为S,W为Cl,A项错误;HClO4酸性比H2SO4酸性强,B项错误;H2O比H2S稳定,故C项错误;S为固体,其他为气体,故D项正确。
答案 D
二、填空题(本题共2个小题,共计20分)
7.(10分)
(1)X元素的原子核外有2个电子层,其中L层有5个电子,该元素在周期表中的位置为________,最高价氧化物的化学式为________,该元素的氢化物和最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)Y为短周期元素,若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3,则此时Y元素的化合价为________,Y原子的最外层电子数为________,其气态氢化物的化学式为___________________________________________。
解析
(1)由X元素的原子结构可知,X为氮元素,其最高价氧化物的化学式为N2O5,其气态氢化物的化学式为NH3,该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。
(2)Y元素的化合价为+5价,则Y原子的最外层电子数为5,其气态氢化物的化学式为YH3。
答案
(1)第2周期第ⅤA族 N2O5 NH3+HNO3===NH4NO3
(2)+5价 5 YH3
8.(10分)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。
右图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。
(2)根据元素周期律预测:
H3AsO4属于强酸还是弱酸?
________。
(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧,但Si元素的氢化物在空气中可以自燃,其原因是_________________________________________。
试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式:
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)O2与H2的反应是不可逆反应,而S与H2反应有一定限度,请写出Se与H2反应的化学方程式:
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小:
________(填元素符号)。
解析
(1)图中阴影部分为氮族元素,即第ⅤA族。
(2)在周期表中,砷元素的非金属性比磷元素弱,磷酸属于中强酸,故H3AsO4属于弱酸。
(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水,硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似,它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物,即:
SiH4+2O2
SiO2+2H2O。
(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应,故Se与H2反应也应该是可逆反应,反应的化学方程式为:
Se+H2
H2Se。
(5)S与O同主族,原子序数S>O,故原子半径S>O;O与F同周期,原子序数O<F,故原子半径O>F,所以原子半径:
S>O>F。
答案
(1)第ⅤA族
(2)弱酸 (3)SiH4的稳定性小于CH4 SiH4+2O2
SiO2+2H2O (4)Se+H2
H2Se (5)S>O>F
一、选择题(本题共4个小题,每小题5分,共计20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是
( )。
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找半导体材料
B.H2S、H2Se、HF的热稳定性依次增强
C.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
D.Cl、S、N元素的非金属性依次增强
解析 非金属性越强的元素其对应的气态氢化物的稳定性越强,金属性越强的元素其对应的碱的碱性越强。
H2Se、H2S、HF的热稳定性依次增强;KOH、NaOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱;S的非金属性小于Cl。
答案 A
2.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是
( )。
A.铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
B.砹(At)为白色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强
C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D.硒化氢(H2Se)无色、有毒,比H2S更不稳定
解析 第ⅦA族元素从上到下,单质的颜色逐渐变深,氢化物的稳定性逐渐减弱,卤化银的感光性逐渐增强,由此可知砹为近黑色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,B项错误。
答案 B
3.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。
X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。
Z原子的核外电子数比Y原子少1。
下列说法正确的是
( )。
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z<Y<X
解析 X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,Z为磷。
它们在周期表中的位置如图。
元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O,A项正确;S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,B项错误;非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因此,X的气态氢化物最稳定,C项错误;根据元素周期律,原子半径由大到小的顺序为P>S>O,D项不正确。
答案 A
4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。
下列说法正确的是
( )。
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强
解析 由元素在元素周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。
元素X(N)的最高正价(+5价)与元素Z(Al)的最高正价(+3价)的数值之和为8;原子半径的大小顺序为rZ>rW>rQ>rX>rY;Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数均相同;非金属性;W(S)<Q(Cl),故最高价氧化物对应的水化物的酸性:
W(S)<Q(Cl)。
答案 A
二、填空题(本题共3个小题,共计30分)
5.(10分)元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。
下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6,-2
-1
-2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。
(2)B元素处于周期表中________周期________族。
(3)B的最高价氧化物的水化物与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为______________________________________________。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
解析
(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg,B为Al,C为S,D为Cl,E为O。
(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。
(3)B、C的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。
(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案
(1)
(2)第3 第ⅢA (3)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(4)HClO4 (5)SO2、SO3
6.(10分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素性质或原子结构
T
M层上电子数是K层上电子数的3倍
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高正价是+7价
(1)元素X位于元素周期表的第________周期第________族,它的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是________。
(2)元素Y的原子结构示意图为________,与氢元素形成一种离子YH
,写出某溶液中含有该微粒的检验方法_____________________________________。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是______。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。
T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________,理由是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案
(1)2 ⅣA
C
(2)
取适量溶液放入试管,然后加入浓NaOH溶液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可以证明该溶液中含有NH
(答案合理即可)
(3)Cl b (4)H2CO3 H2CO3是弱酸或非氧化性酸
7.(10分)制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到制冷的目的。
人们曾采用乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷制,但它们不是有毒就是易燃,于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。
根据已有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:
SiH4>PH3>H2S>HCl,则________>________>H2O>HF(填物质的化学式)。
(2)化合物的毒性:
PH3>NH3,CCl4>CF4,则H2S________H2O,CS2________CO2(填“>”“=”或“<”)。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新的制冷剂的沸点范围应介于二者之间,经过较长时间的反复实验,发现了制冷剂CF2Cl2(氟利昂),其他类似的制冷剂可以是________。
(4)然而这种制冷剂造成的当今某一环境问题是_________________________________________________________________。
但求助于周期表中元素及其化合物的______(填写下列选项的编号)变化趋势开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。
①毒性;②沸点;③易燃性;④水溶性;⑤颜色
A.①②③B.②④⑤
C.②③④D.①②④⑤
解析
(1)根据元素周期律,氢化物越稳定的元素,非金属性越强,从题中所给出的信息可知,氢化物的易燃性顺序为SiH4>PH3>H2S>HCl,因此得出氢化物越不稳定的越易燃烧,很容易得出氢化物的易燃性顺序:
CH4>NH3>H2O>HF。
(2)根据已知化合物的毒性PH3>NH3,CCl4>CF4,总结规律得出结论;同类型的化合物,非金属性越弱的元素形成的化合物毒性越强,因此毒性:
H2S>H2O,CS2>CO2。
(3)根据题中信息CCl4的沸点76.8℃、CF4的沸点-128℃,说明只含碳与氯元素的化合物沸点高,而只含碳与氟元素的化合物沸点低,因此组成中含C、Cl、F元素的化合物的沸点将会介于76.8℃和-128℃之间,故其他类似的制冷剂可以是CFCl3或CF3Cl。
答案
(1)CH4 NH3
(2)> > (3)CFCl3或CF3Cl (4)使大气臭氧层出现空洞 A
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