夯基提能作业 15 高考化学北京一轮复习.docx
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夯基提能作业15高考化学北京一轮复习
第13讲 元素周期律与元素周期表
A组 基础题组
1.(2019北京朝阳期中)联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。
钅尔(Nh)是113号主族元素,其原子核外最外层电子数是3。
下列说法不正确的是( )
A.Nh的金属性强于Al
B.Nh是第七周期第ⅢA族元素
C.Nh的原子半径小于同主族其他元素原子
D.Nh在其化合态中主要呈+3价
答案 C A项,钅尔(Nh)的原子核外最外层电子数是3,位于第ⅢA族,同一主族元素随着原子序数的递增金属性增强,故Nh的金属性强于Al;B项,钅尔(Nh)是113号主族元素,位于第七周期第ⅢA族;C项,同主族元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大,故Nh的原子半径大于同主族其他元素原子;D项,第ⅢA族元素的主要化合价为+3价。
2.(2018北京丰台期末)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.金属性:
Na>MgB.酸性:
H2SO4>HClOC.碱性:
KOH>NaOHD.热稳定性:
HCl>HBr
答案 B A项,同周期从左到右,主族元素的金属性逐渐减弱,故金属性:
Na>Mg,能用元素周期律解释;B项,H2SO4是硫元素的最高价含氧酸,HClO不是氯元素的最高价含氧酸,故酸性H2SO4>HClO不能用元素周期律解释;C项,元素的金属性越强,对应碱的碱性越强,由于金属性:
K>Na,故碱性:
KOH>NaOH,能用元素周期律解释;D项,氯的非金属性强于溴,故氯化氢的热稳定性强于溴化氢,能用元素周期律解释。
3.(2018北京朝阳期中)元素X、Y、Z、M、W在周期表中的位置如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.原子半径:
X>Y>Z
B.酸性:
HZO4>HWO4>H2MO4
C.YO2是太阳能转换为电能的常用材料
D.常在过渡元素中寻找催化剂
答案 C 依据元素在周期表中的位置知,X为K,Y为Si,Z为Cl,M为Se,W为Br。
A项,原子半径为K>Si>Cl;B项,由于非金属性:
Cl>Br>Se,故酸性:
HClO4>HBrO4>H2SeO4;C项,单质Si是太阳能转换为电能的常用材料,SiO2是制备光导纤维的主要原料;D项,在元素周期表中常在过渡元素区域寻找催化剂。
4.(2019北京海淀期中)下列关于元素周期表应用的说法正确的是( )
A.为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现提供线索
B.在金属元素与非金属元素的交界处,寻找可做催化剂的合金材料
C.在ⅠA、ⅡA族元素中,寻找制造农药的主要元素
D.在过渡元素中,可以找到半导体材料
答案 A B项,在金属与非金属的交界处的元素,通常既有金属性也有非金属性,可以找到半导体材料;C项,在非金属元素区域寻找合成农药的元素(如Cl、S、P);D项,在过渡元素区域寻找催化剂材料。
5.(2018北京西城一模)下列事实不能用元素周期律解释的是 ( )
A.F2在暗处遇H2爆炸,I2在暗处遇H2几乎不反应
B.Br2和NaI溶液发生置换反应,和NaCl溶液不发生置换反应
C.金属Na和熔融KCl反应置换出金属K
D.常温下,NaCl溶液的pH=7,AlCl3溶液的pH<7
答案 C A项,F和I同主族,非金属性:
F>I,故F2与H2化合较容易,可以利用元素周期律解释;B项,Cl、Br、I同主族,非金属性:
Cl>Br>I,故Br2能置换出I2,不能置换出Cl2,可以利用元素周期律解释;C项,Na与熔融KCl的反应属于高沸点物质制取低沸点物质的反应,不可以利用元素周期律解释;D项,Na和Al同周期,金属性:
Na>Al,故碱性:
NaOH>Al(OH)3,所以常温下,NaCl溶液的pH=7,AlCl3溶液的pH<7,可以利用元素周期律解释。
6.(2018北京朝阳一模)下列事实不能用元素周期律解释的是 ( )
A.碱性:
NaOH>Al(OH)3
B.相对原子质量:
Ar>K
C.酸性:
HClO4>HIO4
D.稳定性:
H2O>H2S
答案 B A项,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:
NaOH>Al(OH)3;B项,相对原子质量一般随着原子序数的递增呈现增大的变化趋势,但不是周期性变化,与元素周期律无关;C项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,则酸性:
HClO4>HIO4;D项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则稳定性:
H2O>H2S。
7.(2018北京西城期末)下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:
HClO4>H2SO3
B.碱性:
NaOH>Mg(OH)2
C.气态氢化物的稳定性:
H2O>H2S
D.Cl2从NaBr溶液中置换出Br2
答案 A A项,亚硫酸中硫元素的化合价为+4价,不是最高价,故酸性:
HClO4>H2SO3不能用元素周期律解释。
8.(2019北京朝阳期中)“直接空气捕获”技术能从空气中捕集CO2,原理如下图所示。
(1)“直接空气捕获”技术运用了哪些反应?
(填反应类型)。
(2)已知:
碱性KOH>Ca(OH)2。
①反应Ⅱ体现出溶解度的关系:
Ca(OH)2 CaCO3(填“>”或“<”)。
②碱性KOH>Ca(OH)2的原因:
K和Ca电子层数相同, 。
(3)纳米Fe3O4能催化CO2与H2制取汽油的反应。
向氨水中加入FeCl2、FeCl3的混合溶液,加热,可制得纳米Fe3O4,反应的离子方程式是 。
答案
(1)复分解反应、化合反应、分解反应
(2)①> ②核电荷数K
(3)Fe2++2Fe3++8NH3·H2O
Fe3O4+8N
+4H2O
解析
(1)观察“直接空气捕获”技术原理图知,反应Ⅰ、Ⅱ为复分解反应,反应Ⅲ为分解反应,反应Ⅳ为化合反应。
(2)①反应Ⅱ为Ca(OH)2+K2CO3
CaCO3↓+2KOH,依据复分解反应发生的条件知,Ca(OH)2的溶解度大于CaCO3;②由于K和Ca电子层数相同,核电荷数K
(3)向氨水中加入FeCl2、FeCl3的混合溶液,加热,制得纳米Fe3O4的离子方程式是Fe2++2Fe3++8NH3·H2O
Fe3O4+8N
+4H2O。
9.(2018北京石景山期末)元素周期表中,铍(Be)与铝处于对角线的位置,它们的性质相似。
试回答:
(1)Be元素在周期表中的位置是 。
(2)比较Be2+、Li+、H+微粒半径的大小:
。
(3)下列有关Be性质的推断正确的是 。
a.Be是一种轻金属,能与冷水反应
b.氧化铍具有高熔点
c.常温时,BeCl2溶液的pH<7
(4)已知:
Al4C3+12H2O
4Al(OH)3+3CH4↑,写出Be2C与NaOH溶液反应的方程式(铍酸根离子:
Be
) 。
答案
(1)第二周期第ⅡA族
(2)r(Li+)>r(Be2+)>r(H+)
(3)bc
(4)Be2C+4OH-
2Be
+CH4↑[或Be2C+4H2O
2Be(OH)2+CH4↑、Be(OH)2+2OH-
Be
+2H2O]
解析
(1)Be是4号元素,在周期表中位于第二周期第ⅡA族。
(2)具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小;电子层数不同的微粒,一般电子层数越多,微粒半径越大,故Be2+、Li+、H+微粒半径的大小为r(Li+)>r(Be2+)>r(H+)。
(3)a项,Be是一种轻金属,金属性比镁弱,不能与冷水反应;b项,氧化铍性质与氧化铝相似,具有高熔点;c项,BeCl2为强酸弱碱盐,水解呈酸性,溶液的pH<7。
(4)Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为Be2C+4OH-
2Be
+CH4↑。
10.(2018北京昌平期末)砷(As)及其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。
已知砷元素位于周期表中的第四周期第ⅤA族。
(1)As元素最低价态对应的氢化物M的化学式是 。
①请任选另一种氢化物比较它与M的热稳定性(均用化学式表示) 。
②M具有极强的还原性,可与AgNO3溶液反应产生As2O3和黑色的Ag,该反应可以用来检验微量砷,该反应的化学方程式是 。
(2)As2O3俗称砒霜,As2O3是两性偏酸性氧化物,是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐,易溶于碱生成亚砷酸盐,写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
。
(3)As2S3和HNO3的反应如下:
As2S3+10H++10N
2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O
将该反应设计成原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极反应式是 。
答案
(1)AsH3
①AsH3 ②2AsH3+12AgNO3+3H2O As2O3↓+12HNO3+12Ag↓ (2)As2O3+6OH- 2As +3H2O (3)正极 N +2H++e- NO2↑+H2O 解析 (1)As位于第ⅤA族,最低价是-3,对应的氢化物为AsH3;②AsH3与硝酸银反应得到单质银、As2O3和HNO3,根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式: 2AsH3+12AgNO3+ 3H2O As2O3↓+12HNO3+12Ag↓; (2)As2O3与足量氢氧化钠溶液反应生成Na3AsO3和H2O,离子方程式为As2O3+6OH- 2As +3H2O; (3)N 得电子生成NO2,得电子的反应应该发生在正极,所以NO2在正极生成,电极反应式为N +2H++e- NO2↑+H2O。 B组 提升题组 11.(2019北京海淀期中)元素周期表隐含着许多信息和规律。 以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素,其原子半径及主要化合价列表如下,其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 M 0.037 +1 R 0.186 +1 Q 0.074 -2 T 0.102 -2、+4、+6 X 0.150 +3 Y 0.160 +2 Z 0.099 -1 下列说法正确的是( ) A.T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性T B.R、X、Y的单质失去电子能力最强的是X C.M与Q形成的是离子化合物 D.M、Q、Z都在第2周期 答案 A R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源,则R为钠元素,Q为氧元素;T元素的主要化合价有-2、+4、+6,且原子半径大于氧原子,则T为硫元素;M元素的主要化合价为+1,且其原子半径比氧原子小,则M为氢元素;Z元素的主要化合价为-1,且其原子半径比氧原子大,则Z为氯元素;X、Y两种元素的主要化合价分别为+3、+2,原子半径均比钠略小,则X为铝元素,Y为镁元素。 A项,T为S,Z为Cl,非金属性: S H2SO4 12.(2018北京朝阳期末)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( ) 选项 事实 推测 A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Be(铍)与冷水更难反应 B Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键 C HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 第ⅣA族元素的单质都是半导体材料 答案 D D项,碳元素在元素周期表中位于第ⅣA族,碳元素的单质石墨易导电,是导体而非半导体。 13.(2019北京牛栏山一中期中)X、Y、Z、W为四种短周期元素,有关这四种元素的说法中一定正确的是( ) 元素 X Y Z W 原子半径(nm) 0.077 0.075 0.102 0.099 最高正价或最低负价 +4 +5 -2 -1 A.Y的氢化物与W的氢化物反应的产物只含有共价键 B.1molW的单质参加氧化还原反应时转移的电子数为2mol C.0.3molCu分别与足量HYO3和H2ZO4的稀溶液反应均产生0.2mol气体 D.X与Z形成XZ2时各原子最外层均满足8电子稳定结构 答案 D X的最高正化合价为+4,处于第ⅣA族,Y的最高正化合价为+5,处于第ⅤA族,Z的最低负化合价为-2,处于ⅥA族,W的最低负化合价为-1,处于ⅦA族。 由于同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,而原子半径Z>W>X>Y,所以Z、W处于第三周期,X、Y处于第二周期,故X为碳元素,Y为氮元素,Z为硫元素,W为Cl元素。 A项,Y的氢化物与W的氢化物反应的产物为氯化铵,氯化铵属于离子化合物,含有离子键与共价键;B项,1mol氯气参加氧化还原反应时,转移的电子数不一定是2mol,如1mol氯气与水反应,转移的电子数为1mol;C项,铜与稀硝酸反应生成NO,铜与稀硫酸不反应。 14.(2018北京丰台一模)已知34Se、35Br位于同一周期,根据元素在周期表中的位置,下列说法正确的是( ) A.还原性: Cl->Br- B.酸性: H2SeO4>HBrO4>HClO4 C.原子半径: Cl>Br>Se D.气态氢化物的稳定性: H2S>H2Se 答案 D A项,溴单质的氧化性小于氯气,则对应离子的还原性为Cl- HClO4>HBrO4>H2SeO4;C项,Br、Se比Cl多1个电子层,所以Cl的原子半径最小,Br、Se的原子核外电子层数相同,Br的原子序数大于Se,所以原子半径大小为Se>Br>Cl;D项,非金属性: S>Se,则气态氢化物的稳定性: H2S>H2Se。 15.(2018北京海淀期末)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍;X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。 下列实验操作对应的实验现象中,不正确的是( ) 选项 实验操作 实验现象 A 将X单质投入CuSO4溶液中 生成大量红色固体 B 向Y的氯化物溶液中滴加氨水 生成白色沉淀 C 将Z的单质通入NaBr溶液中 溶液变为黄色 D 将W的最高价氧化物通入Na2SiO3溶液中 生成白色沉淀 答案 A 依据题意推知,W为碳元素,X为钠元素,Y为铝元素,Z为氯元素。 A项,将钠单质投入硫酸铜溶液中,金属钠首先会与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀;B项,氯化铝与氨水反应生成白色的氢氧化铝沉淀;C项,由于氯气的氧化性强于溴单质,故氯气可以氧化溴化钠生成溴单质,从而使溶液变为黄色;D项,W的最高价氧化物为二氧化碳,由于碳酸的酸性强于硅酸,故二氧化碳与硅酸钠的水溶液会发生反应生成白色沉淀硅酸。 16.(2018北京海淀零模)下列事实中,不能用元素周期律解释的是( ) A.原子半径: K>Ca>Mg B.碱性: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 C.热稳定性: HF>HCl>H2S D.酸性: H2SO3>H2CO3>H2SiO3 答案 D A项,同周期主族元素从左到右,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,故原子半径: K>Ca>Mg,能用元素周期律解释;B项,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性: Na>Mg>Al,因此碱性: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,能用元素周期律解释;C项,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性: F>Cl>S,因此热稳定性: HF>HCl>H2S,能用元素周期律解释;D项,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但H2SO3不是S的最高价氧化物对应的水化物,故不能用元素周期律解释。 17.(2018北京海淀期中)①~⑥是周期表中第二、三周期的元素,它们的主要化合价和原子半径如下表所示: 元素 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 主要化合价 +1 +1 +2 -2 -1 -1、+7 原子半径/nm 0.152 0.186 0.160 0.074 0.071 0.099 下列说法中不正确的是( ) A.①的单质加热时能与氧气化合 B.②的单质常温下可与水剧烈反应 C.③与⑥可以形成离子化合物 D.非金属性: ④>⑤ 答案 D 依据已知信息,结合元素周期表和元素周期律判断出,①为Li,②为Na,③为Mg,④为O,⑤为F,⑥为Cl。 A项,单质锂加热时能与氧气化合生成氧化锂;B项,常温下金属钠能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气;C项,③为Mg,⑥为Cl,二者能够形成离子化合物MgCl2;D项,非金属性: O 18.X、Y、Z是同周期的短周期元素,原子序数依次增大。 Y为地壳中含量最高的金属元素,且X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物两两之间可以相互反应。 (1)Y元素在周期表中的位置是 。 (2)X、Y的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式是 。 (3)Z与碳和氟可组成氟利昂CZ3F,它在紫外线作用下破坏臭氧层的反应过程如下: ①CZ3F CZ2F·+Z· ②Z·+O3 O2+ZO· ③ZO·+O· Z·+O2 反应①中破坏的化学键属于 (填“极性”或“非极性”)共价键; 臭氧转化(O3+O· 2O2)的催化剂是 。 (4)下列说法正确的是 (选填字母)。 a.X与氧可形成碱性氧化物 b.常温下与水反应的难易可证明金属性X>Y c.Z元素单质的水溶液中,Z的存在形式只有Z2和Z- d.X、Y、Z形成的简单离子的半径由大到小的顺序为X+>Y3+>Z- (5)Y、石墨与含YC 的离子液体可构成充电电池,其工作原理如图所示: 充电时石墨电极与外加电源的 (填“正”或“负”)极相连;放电时的负极反应式是 。 答案 (1)第3周期ⅢA族 (2)OH-+Al(OH)3 Al +2H2O (3)极性 Cl· (4)ab (5)正 Al+7AlC -3e- 4Al2C 解析 由题中信息可知,X为Na,Y为Al,Z为Cl。 (2)NaOH与Al(OH)3反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- Al +2H2O。 (4)a项,Na2O属于碱性氧化物;b项,常温下,金属单质与水反应越剧烈,对应元素的金属性越强;c项,Cl2的水溶液中,Cl的存在形式有Cl-、HClO、ClO-、Cl2;d项,Na+、Al3+、Cl-的半径由大到小的顺序为Cl->Na+>Al3+。 (5)由图可知,该电池放电时,石墨为正极,因此充电时,石墨电极应与外加电源的正极相连;铝为负极,放电时的电极反应式为Al-3e-+7AlC 4Al2C 。
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