备战2021 高考化学 加餐练16 元素周期表和元素周期律 8页

加餐练 16 元素周期表和元素周期律 基础题 1.门捷列夫对化学这一发展的最大贡献在于发现了化学元素周期律。下列事实不能用元 素周期律解释的只有( ) A．碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2 B．稳定性：H2O>H2S>H2Se C．挥发性：HNO3>H3PO4>H2SO4 D．原子半径：P>S>Cl 2．据腾讯科技报道：日本科学家合成了第 113 号元素，并获得国际机构确认。关于该 元素的有关说法错误的是( ) A．该元素的单质可用作半导体材料 B．该元素一种同位素的质量数为 A，则中子数为 A－113 C．该元素的最高正化合价为＋3 D．该元素位于元素周期表中第七周期第ⅢA 族 3．元素周期表中第三周期的主族元素，按由左到右的顺序，以下说法正确的是( ) A．原子半径和离子半径均减小 B．金属性减弱，非金属性增强 C．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 D．单质的熔点降低 4．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。下列说 法正确的是( ) A．X 和 R 在同一周期 B．原子半径：W>R>X C．气态氢化物的稳定性：Y丁 D．丙所形成的单质可能互为同位素 6．下表为几种短周期元素的性质： 元素编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 原子半径 (10－1nm) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82 最高或最 低化合价 －2 ＋2 ＋1 ＋5 －3 ＋7 －1 ＋1 ＋5 －3 ＋3 对上述元素有关说法正确的是( ) A．元素④的原子序数小于元素⑦的原子序数 B．②、③处于同一周期 C．上述八种元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是⑤ D．⑧号元素原子结构示意图为： 7．X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大，其中 X 的简单气态氢化物 可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，Y 与 Z 同主族，W 的最高价含氧酸是同周期元 素中最强的无机酸。下列说法正确的是( ) A．钠元素与 Y 元素可形成化合物 Na2Y2 B．最简单氢化物的沸点：YZ 9．已知 W、X、Y、Z 为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z 同主族，X、Y、Z 同周期，其中只有 X 为金属元素。下列说法一定正确的是( ) A．原子半径：X>Y>Z>W B．W 的含氧酸的酸性比 Z 的含氧酸的酸性强 C．W 的气态氢化物的稳定性小于 Y 的气态氢化物的稳定性 D．若 W 与 X 原子序数差为 5，则形成化合物的化学式为 X3W2 能力题 10.如图 X、Y、A、B、C 均为短周期主族元素，其中只有一种是金属元素，则下列说 法错误的是( ) X A Y C B A.原子半径大小：Y>C>X>A B．Y 和 B 形成的化合物中 Y 和 B 的原子个数比为 2:3 C．X、C、A 中最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是 A D．A、B 均为非金属元素，所以两者的氢化物相遇不发生反应 11．X、Y、Z、W 四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正 确的是( ) X Y Z W A.W 的原子序数不可能是 Y 的原子序数的 2 倍 B．Z 元素的原子半径一定比 Y 元素的大 C．X 的气态氢化物的稳定性一定比 Y 的强 D．Z 元素的最高价氧化物对应的水化物一定是强碱 12．随着原子序数的递增，八种短周期元素(x～h)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。下列说法错误的是( ) A．y 在元素周期表的位置是第二周期ⅣA 族 B．d 元素常见离子的半径大于 f 元素常见离子的半径 C．x、z 元素能组成一种四原子共价化合物，其电子式可以表示为 D．e、f 的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应 13．下面是元素周期表的一部分，参照元素①～⑧在表中的位置，请用化学用语回答下 列问题： 族 周期 ⅠA 0 1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ② ③ ④ 3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ (1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________。 (2)②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)________________。 (3)在①、④、⑤、⑧中的某些元素之间可形成既含离子键又含非极性共价键的离子化 合物，写出其中一种化合物的电子式：________________。 (4)由②和④组成的化合物与⑤的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为： ________________。 (5)⑦单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为________________。 14．五种短周期元素的部分性质数据如下： 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 请回答下列问题： (1)Z 离子的结构示意图为________。 (2)关于 Y、Z 两种元素，下列叙述正确的是______(填序号)。 a．简单离子的半径 Y＞Z b．气态氢化物的稳定性 Y 比 Z 强 c．最高价氧化物对应水化物的酸性 Z 比 Y 强 (3)甲是由 T、X 两种元素形成的 10e－分子，乙是由 Y、W 两种元素形成的化合物。某 同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验，将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中， 烧瓶中立即有甲放出，原因是____________________________________。一段时间后，观察 到 试 管 中 的 现 象 是 ________________________ ， 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 (4)XO2 是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被 NaOH 溶液吸收的化学方程式是： 2XO2＋2NaOH===M＋NaXO3＋H2O(已配平)，产物 M 中元素 X 的化合价为________。 加餐练 16 元素周期表和元素周期律 1．解析：元素的金属性越强，其原子失电子能力越强，其对应最高价氧化物的水化物 碱性越强，金属性 K>Ca>Mg，则碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，A 可以；元素的非金属 性越强，其对应的气态氢化物越稳定，同主族元素非金属性 O>S>Se，则稳定性： H2O>H2S>H2Se，B 可以；挥发性与物质的结构无关，C 不可以；同周期元素从左到右原子 半径逐渐减小，D 可以。 答案：C 2．解析：元素周期表排满时有 118 种元素，第 118 号元素位于第七周期 0 族，故该元 素位于第七周期第ⅢA 族，D 项正确；根据元素递变规律推断该元素为金属元素，其单质为 导体，A 项错误；根据质子数＋中子数＝质量数，可知该同位素的中子数为 A－113，B 项 正确；该元素位于第ⅢA 族，最高正化合价为＋3，C 项正确。 答案：A 3．解析：第三周期元素，原子半径减小，但离子半径不是减小(阳离子只有 2 个电子层， 阴离子为 3 个电子层)，A 项错误；第三周期元素，从左到右，金属性减弱，非金属性增强， B 项正确；应该是最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，C 项错误；单质熔点没 有规律，D 项错误。 答案：B 4．解析：由图可知 X 为 O，Y 为 F，Z 为 Na，R 为 S，W 为 Cl。O 和 S 不在同一周期， A 项错误；同一周期元素从左到右原子半径依次减小，一般情况下电子层数多的元素原子半 径大，S>Cl>O，B 项错误；非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，HF>H2O，C 项错误； F－和 S2－都能促进水的电离平衡。 答案：D 5．解析：根据元素周期律中的原子半径规律和化合价规律判断甲是氧元素，乙是氮元 素，丙是碳元素，丁是硫元素，N 的含氧酸有 HNO2、HNO3，S 的含氧酸有 H2SO3、H2SO4， 酸性强弱无法判断，A 项错误；O 的非金属性大于 N 的非金属性，B 项错误；H2O 的沸点 大于 H2S 的沸点，C 项正确；C 的单质可能为同素异形体，同位素是同种元素不同原子的互 称，D 项错误。 答案：C 6．解析：①～⑧都为短周期元素，①有最低价－2 价，处于ⅥA 族，没有最高价，则 ①为 O；④、⑦都有最低价－3 价，最高价＋5 价，处于ⅤA 族，且④的原子半径较大，则 ④为 P、⑦为 N；⑤有＋7、－1 价，处于ⅦA 族，且原子半径比①大，则⑤为 Cl；③、⑥ 都有＋1 价，处于ⅠA 族，⑥的原子半径较大，且③不是所有元素中原子半径最小的元素， 则③为 Li、⑥为 Na；②有＋2 价，处于ⅡA 族，原子半径大于 Li，则②为 Mg。⑧有＋3 价 且原子半径比 O 大，比 P 小，则⑧为 B。④为 P、⑦为 N，P 的原子序数大于 N，故 A 项错 误；②为 Mg，③为 Li，二者为不同周期的元素，B 项错误；⑤为 Cl，八种元素中，元素的 非金属性最强，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，C 项正确；⑧为 B，其原子序数为 5，D 项错误。 答案：C 7．解析：X、Y、Z、W 四种短周期主族元素的原子序数依次增大，结合题给条件“X 的简单气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物”可推出 X 为 N，结合“Y 与 Z 同主族，W 的最高价含氧酸是同周期元素中最强的无机酸”可推出 Y 为 O，Z 为 S，W 为 Cl。Na 与 O 可形成 Na2O2，A 项正确；H2O 的沸点大于 NH3，B 项错误；简单离子的电子 层数越多，离子半径越大，具有相同电子层结构的简单离子，原子序数小的半径大，所以简 单阴离子的半径：S2－>Cl－>O2－，C 项错误；Cl2 与 NaOH 的反应中，Cl2 既表现氧化性又表 现还原性，D 项错误。 答案：A 8．解析：由题意可知 X 为 Na，则 Z 为 Cl，W、Y 分别为 O、S。A 项，离子半径：Cl －＞O2－＞Na＋，即 X＜W＜Z，错误；B 项，W 与 X 形成的化合物为 Na2O 或 Na2O2，二者 溶于水后都生成 NaOH，所得溶液均呈碱性，正确；C 项，非金属性 O＞S，故气态氢化物 的热稳定性：H2O＞H2S，即 W＞Y，错误；D 项，元素的非金属性 Y(S)＜Z(Cl)，则最高价 氧化物的水化物的酸性：Y＜Z，错误。 答案：B 9．解析：由于原子序数按 W、X、Y、Z 依次增大，W 与 Z 是同一主族的元素，而 X、 Y、Z 是同一周期的元素，且只有 X 是金属元素，则这四种元素在周期表中的相对位置为： 则原子半径 X>Y>Z>W，A 项正确；若 W 为 N 元素，酸性；HNO2Y，气态氢化物的稳定性 W>Y， C 项错误；若 W 与 X 原子序数差 5，当 W 为 N 元素，则 X 为 Mg 元素，可形成 Mg3N2， 当 W 为 O 元素，则 X 为 Al 元素，可形成 Al2O3，D 项错。 答案：A 10．解析：由题图可知，A 为 N，B 为 S，C 为 Si，X 为 C，Y 为 Al。同周期元素从左 至右原子半径依次减小，同主族元素从上至下原子半径依次增大，所以原子半径： Al>Si>C>N，A 正确；Al 和 S 形成的化合物为 Al2S3，分子中 Al 和 S 的原子个数比为 2：3， B 正确；C、Si、N 中，非金属性最强的是 N，所以最高价氧化物对应的水化物酸性最强的 是 N，C 正确；A、B 均为非金属元素，N 的氢化物为氨气，S 的氢化物为硫化氢，二者相 遇可以发生反应，D 错误。 答案：D 11．解析：若 Y、W 分别为 O、S，W 的原子序数是 Y 的 2 倍，A 错；X 的非金属性一 定小于 Y，则 X 的气态氢化物的稳定性比 Y 的弱，C 错；无法确定 Z 元素的位置，所以不 能确定其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性及其强弱，D 错。 答案：B 12．解析：由变化图中原子半径的大小可知 x 位于第一周期，y、z、d 位于第 2 周期， e、f、g、h 位于第 3 周期，再根据元素的化合价可推出 x 为 H，y、z、d 分别为 C、N、O， e、f、g、h 分别为 Na、Al、S、Cl。y(C)在元素周期表的位置是第二周期ⅣA 族，A 项正确； O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，而核电荷数 OAl3＋，B 项正确；x、 z 元素能组成一种四原子共价化合物为 NH3，其电子式为 ，C 项错误；e、f 的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Al(OH)3，二者可以相互反应，D 项正确。 答案：C 13．解析：由元素在周期表中的位置，可知：①是 H，②是 C，③是 N，④是 O，⑤是 Na，⑥是 Al，⑦是 Si，⑧是 Cl。 (1)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， 故原子半径：Na>Si>O。 (2)非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，由于非金属性 Cl>C>Si，故酸性： HClO4>H2CO3>H2SiO3。 (3)H、O、Na、Cl 四种元素形成的既含离子键又含非极性共价键的离子化合物为 Na2O2， 其电子式为 Na＋[:O ·· ·· :O ·· ·· :]2－Na＋。 (4)⑤的同周期相邻主族元素的单质为 Mg，②和④组成的能与 Mg 反应的化合物为 CO2， Mg 在二氧化碳中燃烧生成 MgO 和碳单质，其反应的化学方程式为：2Mg＋CO2===== 点燃 2MgO ＋C。 (5)⑦的单质为 Si，⑤的最高价氧化物的水化物为 NaOH，二者反应生成硅酸钠与氢气， 反应的离子方程式为：Si＋2OH－＋H2O===SiO2－ 3 ＋2H2↑。 答案：(1)Na>Si>O (2)HClO4>H2CO3>H2SiO3 (3)Na＋[:O ·· ·· :O ·· ·· :]2－Na＋ (4)2Mg＋CO2===== 点燃 2MgO＋C (5)Si＋2OH－＋H2O===SiO2－ 3 ＋2H2↑ 14．解析：(1)先根据化合价的数值判断出各元素的主族序数，再结合原子半径的变化 规律得出：T 为 H，X 为 N，Y 为 Cl，Z 为 S，W 为 Al。 (2)因为 Cl 比 S 元素的非金属性强，故 HCl 比 H2S 稳定性强。 (3)AlCl3 与 NH3·H2O 反应只能生成 Al(OH)3 沉淀。 (4)由原子守恒可得 2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故 NaNO2 中 N 元素化合 价为＋3。 答案：(1) (2)b (3)把浓氨水滴到 NaOH 固体上，NaOH 固体可吸收水，并且溶液中 OH－浓度增大，可 使平衡 NH3＋H2O NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH－向左移动，且过程中放热，故有利于 NH3 放 出 生成白色沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 (4)＋3