高考化学一轮复习课时提升作业十六第五章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律.docx
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高考化学一轮复习课时提升作业十六第五章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律
课时提升作业十六
元素周期表 元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.下列对现行元素周期表的说法中正确的是( )
A.元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的
B.最外层电子数相同的元素都是同一族
C.同族元素的最外层电子数一定相同
D.同周期元素的电子层数相同
【解析】选D。
元素周期表是按原子的核电荷数递增的顺序排列而成的,A错误;最外层电子数相同的元素不一定是同一族,如He和Mg最外层都有2个电子,但分别处于0族和第ⅡA族,B错误;对于副族元素和第Ⅷ族及0族元素来说,同族的最外层电子数不一定相同,C错误;同周期元素
具有相同的电子层数,D正确。
2.下列说法正确的是( )
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.D-核外有36个电子,则元素D位于第4周期第ⅦA族
C.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4
D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,则
乙原子序数可能为x+19
【解析】选B。
1~7周期分别含有2、8、8、18、18、32、32种元素,同一主族两种元素的原子序数的差值可能为2、8、18、32等,故A、C错误;简单阴离子的核外电子与同周期的稀有气体元素相同,D-核外有36个电子,即与第4周期的0族元素Kr处于同一周期,且D比Kr少一个电子,即处于第ⅦA族,B正确;同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况:
①第2、3周期为2,②第4、5周期为2+10,③第6、7周期为2+24,D错误。
3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )
A.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
B.第2周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.同周期元素(0族除外)从左到右,原子半径逐渐减
小
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
【解析】选C。
同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,A错误;第2周期元素中,O没有最高正价,F没有正价,B错误;同周期元素(除0族元素外)从左到右,随着核电荷数的逐渐增多,原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱,因此原子半径逐渐减小,C正确;在第3周期的元素中,Al为+3价,Na为+1价,但失电子能力Na>Al,D错误。
4.(2016·西安模拟)W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与Z的气态氢化物反应生成离子化合物。
由此可知( )
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最差的是Y
B.X元素形成的单核阴离子还原性强于Y
C.Z元素氧化物对应水化物的酸性强于Y
D.Y元素单质在化学反应中只表现出氧化性
【解析】选A。
W、X、Y、Z四种短周期元素,W的气态氢化物可与Z的气态氢化物反应生成离子化合物,应是铵盐,由元素在周期表中的位置可知,W是氮元素,X为氧元素,Y为硫元素,Z为氯元素。
非金属性O>S,Cl>S,则其氢化物中H2S最不稳定,故A正确;非金属性O>S,则阴离子还原性S2->O2-,故B错误;只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y的含氧酸酸性强,故C错误;S与氢氧化钠的反应中既表现氧化性,也表现还原性,故D错误。
【加固训练】(2016·太原模拟)下列判断错误的是( )
A.熔点:
H2S>H2O
B.结合质子的能力:
OH->CH3COO->Cl-
C.酸性:
HClO4>H2SO4>H3PO4
D.碱性:
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
【解析】选A。
常温下,水呈液态而H2S呈气态,A错误;因H2O、CH3COOH、HCl的电离程度:
HCl>CH3COOH>H2O,所以结合质子能力OH->CH3COO->Cl-,B正确;非金属性Cl>S>P,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,所以酸性:
H3PO4 Na>Mg>Al,元素的金 属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,D正确。 5.(2016·廊坊模拟)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。 已知四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族;四种元素的原子中半径最大的是X原子。 下列说法正确的是( ) A.四种元素中有两种元素在第2周期 B.W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,不可 能为18 C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应 D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物 【解析】 选B。 四种元素的电子层数之和等于10,有两种可能: 1+3+3+3或2+2+3+3。 后一种情况无法满足X的原子半径最大的条件,因此只有第一种符合要求,四种元素依次是H、Mg、Al、Si,故A错误;W是氢元素,第ⅠA族元素的原子锂次外层电子数为2,其他次外层电子数都为8,不可能为18,故B正确;X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,Al(OH)3不溶于弱酸和弱碱,故C错误;工业上通过电解氧化铝获得铝单质,不能通过电解氯化铝的方法获得,故D错误。 【加固训练】铝和铍的性质十分相似,下列关于铍性质推断正确的是( ) A.铍能与强酸或强碱起反应 B.氢氧化铍可溶于水 C.氯化铍溶液呈中性 D.氧化铍的化学式为Be2O3 【解析】选A。 根据铝的性质可以推测铍能与强酸或强碱起反应,氢氧化铍不溶于水,氯化铍溶液中由于铍离子在水溶液中发生水解而使溶液呈酸性。 虽然金属铍的性质与铝的性质相似,但是化合价与铝的不同,故化学式不同,正确选项为A。 6.(2016·宜昌模拟)X、Y、Z是同周期的三种元素,已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4。 则下列说法正确的是( ) A.元素的非金属性: X>Y>Z B.原子半径: X>Y>Z C.气态氢化物稳定性: X D.原子序数: Z>Y>X 【解析】选A。 最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4,可知元素的非金属性: X>Y>Z,选项A正 确;因是同一周期的三种元素,故原子序数: X>Y>Z,选项D不正确;原子半径: Z>Y>X,选项B不正确;气态氢化物稳定性: Z 7.(2016·邯郸模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,其中只有一种是金属元素,X、W同主族且能形成化合物WX,Y与Z可形成一种红棕色气体,下列说法正确的是( ) A.原子半径: W>Z>Y>X B.氢化物稳定性: Y>Z C.碳元素与X只能形成10e-分子 D.W2Z2既有离子键又有共价键 【解析】选D。 X、W同主族且能形成化合物WX,则X为H,W为Na,Y与Z可形成一种红棕色气体,则Y为N,Z为O,原子半径: W>Y>Z>X,A错误;氢化物稳定性: Z>Y,B错误;碳元素与X能形成CH4、C2H4等,C错误;Na2O2既有离子键又有共价键,D正确。 【互动探究】 (1)上题化合物WX属于离子化合物还是共价化合物? 提示: 离子化合物。 X为H ,W为Na,形成离子化合物NaH。 (2)排列上题元素形成的简单离子的半径大小顺序。 提示: 四种元素分别形成H+、N3-、O2-、Na+,H+的半径最小,Na+、N3-、O2-的电子层结构相同,原子序数越大半径越小,则半径N3->O2->Na+>H+。 8.(2016·荆门模拟)下列实验操作不能达到实验目的的是( ) 选项 实验操作 实验目的 A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴非金属性强弱 B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气 比较镁、铝的金属性强弱 C 测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比较碳、硫非金属性强弱 D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较铁、铜金属性强弱 【解析】选B。 A项,Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易,即可判断出氯、溴的非金属性强弱;B项,向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气,MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,但无法比较二者的金属性强弱; C项,测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH,根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小,即可判断出酸性H2CO3 9.(2016·广州模拟)五种短周期元素的部分性质数据如下表所示,下列叙述正确的是( ) 元素 T X Y Z W 原子半径/nm 0.037 0.075 0.099 0.102 0.143 最高或最低 化合价 +1 +5,-3 +7,-1 +6,-2 +3 A.X的阴离子半径小于T的阳离子半径 B.Y的氢化物的热稳定性比Z的氢化物的小 C.Y单质与Fe反应生成的化合物中,铁元素显+3价 D.Z元素的氧化物对应的水化物一定为强酸 【解析】选C。 五种元素都是短周期元素,Y有+7、-1价,则Y为Cl;Z有+6、-2价,则Z为S;X有+5、-3价,处于第ⅤA族,原子半径小于Cl,则X为N;T有+1价,处于第ⅠA族,原子半径最小,则T为H;W有+3价,处于第ⅢA族, 且原子半径大于Cl,故W为Al;离子半径N3-大于H+,A错误;非金属性Cl>S,故氢化物稳定性HCl>H2S,B错误;氯气与Fe反应生成氯化铁,氯化铁中铁元素 显+3价,C正确;亚硫酸为中强酸,D错误。 【加固训练】已知五种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表: 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.111 0.066 主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2 下列叙述正确的是( ) A.L与Q形成的化合物属于共价化合物 B.L、M的单质与稀盐酸反应速率: M>L C.T、Q的氢化物常温常压下均为无色气体 D.M的最高价氧化物的水化物具有两性 【解析】选D。 L和R的化合价都为+2价,应为第ⅡA族元素,根据半径关系可知R为Be,L为Mg,Q和T的化合价都有-2价,应为第ⅥA族元素,Q的最高价为+6价,应为S,T无正价,应为O,M的化合价为+3价,应为第ⅢA族元素,根据半径大于S,则M为Al。 Mg与S形成MgS,属于离子化合物,A错误;金属性Mg>Al,所以与稀盐酸反应速率: Mg>Al,B错误;H2O常温下为液态,C错误;M的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,氢氧化铝是两性氢氧化物,D正确。 10.六种短周期元素A、B、C 、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E同主族,B与F同主族,E与F同周期。 已知常温下单质A与E的状态不同,D的核电荷数是B的最外层电子数的2倍,单质F是一种重要的半导体材料。 则下列推断中正确的是( ) A.A、C两种元素仅可组成化学式为CA3的化合物 B.F与D形成的化合物,不与任何酸反应 C.原子半径由大到小的顺序是E>F>C>D D.元素的非金属性由强到弱的顺序是D>C>F>B 【解析】选C。 由A、E同主族且单质状态不同,可推出A为H,E为Na;由F为半导体材料可推知F为Si,B为C,D为O,C为N。 H、N还可形成N2H4等多种物质,A项错误;SiO2能与HF反应,B项错误;碳的非金属性强于Si,D项错误。 11.甲、乙、丙、丁为4种短周期元素,甲与乙、丙、丁在周期表中的位置关系如图所示(原子序数: 乙>丙)。 丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等,4种元素原子的最外层电子数之和为24。 下列判断正确的是( ) A.元素甲的简单气态氢化物稳定性比乙的强 B.元素乙在周期表中的位置为第2周期,第ⅥA族 C.元素丙和元素丁的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 D.4种元素的简单阴离子半径从大到小顺序为丁>乙>丙>甲 【解析】选C。 甲、乙、丙、丁为4种短周期元素,由甲与乙、丙、丁在周期表中的位置关系可知,甲与丁处于同主族,甲与乙、丙处于同一周期,乙在甲的右侧相邻、丙在甲的左侧相邻,且丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等,令甲的原子序数为x,则乙为x+1、丙为x-1,丁为x+8,则x-1+x+1=x+8,解得x=8,故甲为O、乙为F、丙为N、丁为S。 非金属性F>O,非金属性越强氢化物越稳定,故氢化物稳定性HF>H2O,A错误;元素乙在周期表中的位置为第2周期,第ⅦA族,B错误;硝酸、硫酸都属于强酸,C正确;电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径N3->O2->F-,最外层电子数相同,电子层越多离子半径越大,则离子半径S2->N3-,故离子半径S2->N3->O2->F-,D错误。 12.(能力挑战题)(2015·山东高考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。 已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是 ( ) A.原子半径: X B.气态氢化物的稳定性: X>Z C.Z、W均可与Mg形成离子化合物 D.最高价氧化物对应水化物的酸性: Y>W 【解析】选C。 设元素Y的原子序数为a,则a+a+10=3×(a+1),解得a=7,则Y为N、X为Si、Z为O、W为Cl。 原子半径: Z X Y 二、非选择题(本题包括2小题,共40分) 13.(20分)(2016·邯郸模拟)C、N、O、Na、Al、S、Cl是常见的元素。 (1)碳元素位于元素周期表的位置为________;碳元素的一种同位素可以测定文物年代,这种同位素的符号为______。 (2)用“>”“<”或“=”填空。 离子半径 酸性 还原性 得电子能力 N3-___ Al3+ H2SO4___ HClO4 O2-___ S2- 35Cl___ 37Cl (3)黑火药爆炸时发生反应的化学方程式为S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑。 反应生成物中,属于非电解质的是__________________(写结构式);其中熔点最高的物质的电子式是____________。 (4)在(3)中化学反应方程式的元素中,属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为____________,能证明其递变规律的事实是________(填字母)。 A.氧化物对应水化物的酸性 B.气态氢化物的沸点 C.单质与氢气反应的难易程度 D.氢化物的稳定性 【解析】 (1)碳元素位于元素周期表中的第2周期ⅣA族;碳元素的一种同位素可以测定文物年代,这种同位素的符号为14C。 (2)核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,则氮离子半径大于铝离子半径;氯元素的非金属性强于硫元素,则高氯酸的酸性强于硫酸;硫元素的非金属性弱于氧元素,则硫离子的还原性强于氧离子的还原性;互为同位素原子的化学性质相同,则35Cl、37Cl得电子能力相等。 (3)溶于水或在熔融状态下均不能自身电离出离子的化合物是非电解质,则CO2是非电解质,结构式为O C O;硫化钾是离子化合物,熔点最高,电子式为 。 (4)同周期元素自左向右非金属性逐渐增强,则非金属性强弱顺序是O>N>C;判断非金属性强弱可以利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或其单质与氢气化合的难易程度及 氢化物的稳定性等,故选C、D。 答案: (1)第2周期ⅣA族 14C (2)> < < = (3)O C O (4)O >N>C C、D 【加固训练】(2016·巢湖模拟)下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题: 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 4 ⑩ ⑪ (1)在这些元素中,最活泼的金属元素是________,最活泼的非金属元素是________,最不活泼的元素是______(用元素符号表示)。 (2)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________,碱性最强的是__________,呈两性的氢氧化物是________(以上均用化学式表示)。 写出三者之间相互反应的离子方程式: __________________________________, ___________________________________________________________________, ___________________________________________________________________。 (3)在这些元素中(0族元素除外),原子半径最小的是________,原子半径最大的是______(用元素符号表示)。 【解析】由元素在周期表中的位置可知①为氮元素,②为氟元素,③为钠元素,④为镁元素,⑤为铝元素,⑥为硅元素,⑦为硫元素,⑧为氯元素,⑨为氩元素,⑩为钾元素,⑪为钙元素。 (1)元素周期表中,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则最活泼的金属元素为K,最活泼的非金属元素为F,最不活泼的为0族元素Ar。 (2)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的应是非金属性仅比F差的氯元素对应的酸HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的氢氧化物是Al(OH)3,三者之间相互反应的离子方程式分别为 Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O, H++OH- H2O, Al(OH)3+OH- Al +2H2O。 (3)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是F,原子半径最大的是 K。 答案: (1)K F Ar (2)HClO4 KOH Al(OH)3 Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O H++OH- H2O Al(OH)3+OH- Al +2H2O (3)F K 14.(20分)(能力挑战题)(2015·天津高考改编题)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。 根据判断出的元素回答问题: (1)f在周期表中的位置是_____________________________________________。 (2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同): ________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱: ________>________。 (3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式: ____________________。 (4)d、e、f、g元素的原子半径由大到小的顺序为____________________。 (5)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式: __________________________________________。 【解析】从图中的化合价和原子半径的大小,可以推出x是氢元素,y是碳元素,z是氮元素,d是氧元素,e是钠元素,f是铝元素,g是硫元素,h是氯元素。 (1)f是Al,在元素周期表的位置是第3周期第ⅢA族。 (2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故r(O2-)>r(Na+);非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HClO4>H2SO4。 (3)四原子共价化合物,可以是NH3、H2O2、C2H2等,其电子式分别为 。 (4)d是氧元素,e是钠元素,f是铝元素,g是硫元素,钠、铝、硫属于同一周期,硫和氧属于同一主族,则原子半径Na>Al>S>O。 (5)1molNa的单质在足量O2中燃烧,放出255.5kJ热量,该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) ΔH=-511kJ·mol-1。 答案: (1)第3周期第ⅢA族 (2)r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4 (3) 等其他合理答案均可) (4)Na>Al>S>O (5)2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) ΔH=-511kJ·mol-1 【易错提醒】族序数的书写误区 (1)不使用罗马数字,如第6主族。 (2)使用罗马数字,但不注明A、B,如第Ⅵ主族。 (3)将第Ⅷ族错写作“第ⅧA族”或“第ⅧB族”。
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