2020届高考化学一轮复习元素周期律和元素周期表作业 17页

元素周期律和元素周期表 ‎1、如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是 A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C.T元素单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4‎ D.T的氢化物的沸点一定高于同主族元素形成的其他氢化物 ‎【答案】C ‎【解析】分析：本题考查元素周期表及物质性质推断。W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22，则X、Y为第二周期元素，W、Z为第三周期元素，设X的最外层电子为x，则Y、W、Z的最外层电子数分别为x+1、x-1、x+2，所以x+x+1+x-1+x+2=22，解得x=5，即X为N，Y为O，W为Si，Z为Cl，W与T同主族，则T为Ge。‎ 详解：A、X、Y、Z三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl，NH3、H2O中存在氢键，沸点都比HCl高，A项错误；‎ B、N、H、O三种元素可形成NH4NO3，既有共价键也有离子键，B项错误；‎ C、Ge元素位于金属与非金属之间的分界线，因此具有半导体的特性，与碳属于同一主族，最外层四个电子，性质相似，可形成GeCl4，C项正确；‎ D、Ge和碳在同一主族，碳的氢化物烃种类繁多，其沸点随碳原子数增加而升高，所以T的氢化物的沸点不一定高于同主族元素形成的其他氢化物，D项错误；‎ 答案选C。‎ ‎2、下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：‎ ‎（1）写出元素符号：⑨________(填化学式,下同)‎ ‎（2）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________。‎ ‎（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________。‎ ‎（4）写出③和⑧形成的化合物的电子式__________________。‎ ‎（5）写出④和⑧所构成的化合物的化学键类型__________________。‎ ‎【答案】(1).Ar(2).K(3).F(4).HClO4(5).Al（OH）3(6).(7).离子键 ‎【解析】根据元素所在周期表中的位置可知：①N②F③Na④Mg⑤Al⑥Si⑦S⑧Cl⑨Ar⑩K⑾Ca⑿Br；（1）元素⑨为Ar；（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F；（3）元素非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强，F不显正价，故在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3；（4）③和⑧形成的化合物氯化钠的电子式为；（5）④和⑧所构成的化合物氯化镁由镁离子和氯离子构成，含有的化学键类型为离子键。‎ ‎3、①16O和18O②红磷和白磷③CH3CH3和CH3CH2CH2CH3④CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）CH3⑤O2和O3⑥和 ‎（1）属于同素异形体的是______________________。‎ ‎（2）互为同位素的是___________________。‎ ‎（3）互为同分异构体的是______________________。‎ ‎（4）属于同系物的是___________________________。‎ ‎（5）属于同种物质的是_________________。‎ ‎【答案】(1).②⑤(2).①(3).④(4).③(5).⑥‎ ‎【解析】试题分析：（1）由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则属于同素异形体的是红磷和白磷、O2和O3，答案选②⑤。‎ ‎（2）质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是16O和18O，答案选①。‎ ‎（3）分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，则互为同分异构体的是CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）CH3，答案选④。‎ ‎（4）结构相似分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物互为同系物，则属于同系物的是CH3CH3和CH3CH2CH2CH3，答案选③。‎ ‎（5）结构和性质完全相同的是同一种物质，则属于同种物质的是和，答案选⑥。‎ ‎4、下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是（）‎ A.20Ne和22Ne互为同位素B.20Ne和22Ne属于同一种核素 C.20Ne和22Ne的中子数相同D.20Ne和22Ne的质量数相同 ‎【答案】A ‎【解析】A.20Ne和22Ne属于同种元素的原子，中子数不同，互为同位素，故A正确；B.20Ne和22Ne的中子数不同，属于2种核素，故B错误；C.20Ne和22Ne的中子数分别为10和12，故C错误；D.20Ne和22Ne的质量数分别为20和22，故D错误；故选A。‎ ‎5、铝的核素中的“27”表示的是 A.质子数B.质量数C.中子数D.电子数 ‎【答案】B ‎【解析】铝的核素中质子数为13，中子数为14，原子的电子数为13，质量数为27，故“27”表示的是质量数，答案选B。‎ ‎6、放射性同位素钬16667Ho的原子核内中子数是（）‎ A.32B.67C.99D.166‎ ‎【答案】C ‎【解析】67166Ho中质子数为67，质量数为166，中子数=质量数-质子数=166-67=99，故选C。‎ ‎7、砷（As）的原子结构示意图如图，下列关于As的描述不正确的是 A.位于第四周期第VA族B.属于非金属元素 C.酸性：H3AsO4>H3PO4D.稳定性：AsH33‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、周期数等于电子层数，主族元素最外层电子数等于主族序数，电子层数是4，最外层5个电子，所以位于第四周期，第ⅤA族，选项A正确；B、硒是非金属元素，选项B正确；C、非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P>As，所以酸性：H3AsO4>H3PO4，选项C错误；D、非金属性越强氢化物越稳定，非金属性：P>As，所以稳定性：AsH3Z>X D．由X、Y、Z三种元素形成的化合物里含有离子键 ‎【答案】D ‎【解析】解：本题考查元素的推断及元素化合物性质。元素X，Y，Z原子序数之和为36，Y、Z在同一周期，Y、Z不可能处于第四周期（第四周期两元素原子序数之和最小为39）；X、Z在同一主族，若Y、Z处于第二周期，当为O、F、Cl时原子序数最大，三者之和为8+9+17=34，小于36，故Y、Z处于第三周期，X原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的3倍，则X、Z的最外层电子是3或6，当X、Z的最外层电子是3时，Y最外层电子数为1，则Y的原子序数为11，Z的原子序数为13，X的原子序数为36-11-13=12，X不处于第ⅢA族，不合题意；当X、Z的最外层电子是6时，‎ Y最外层电子数为2，则Y的原子序数为12，Z的原子序数为16，X的原子序数为36-12-16=8，X处于第ⅥA族，故X为O元素，Y为Mg元素，Z为S元素，A、Y为Mg元素，在加热条件下能与水反应生成氢气和氢氧化镁，A错误；B、Z的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SO4，硫酸比较稳定，B错误；C、离子的电子层数越多，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，则简单离子的半径由大到小为Z>X>Y，C错误；D、由X、Y、Z三种元素形成的化合物可以是硫酸镁，含有离子键，D正确；答案选D。‎ ‎9、X、Y、Z、W、M均为短周期元素。其中，X、Y同主族，Y元素形成的一种单质可保存在冷水中；Z、W、Y、M是第三周期连续的四种元素，原子半径依次减小。下列叙述不正确的是（）‎ A．X的液态单质可在医疗上用于冷冻麻醉 B．Y、M两元素气态氢化物的稳定性：Y1‎ D.Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>U ‎【答案】C ‎【解析】解：本题考查元素的推断、元素的构、位、性的关系的知识。‎ ‎14、R、X、Y、Z、A是短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。X原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列推断正确的是（）‎ A.气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为Z>R>X>Y B.原子半径由小到大的顺序为：Z”“<”或“=”);‎ ‎（4）④和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。‎ ‎【答案】(1).6(2).NH3(3).>(4).H++OH-=H2O ‎【解析】根据元素周期表中各元素位置可知，①~⑥六种元素分别为碳、氮、氧、钠、硫、氯元素。（1）①元素碳原子的质子数是6；（2）②‎ 元素氮的最简单氢化物的分子式是NH3；（3）同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，故③和⑤两种元素的非金属性:③>⑤;（4）④和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠和高氯酸相互反应的离子方程式为H++OH-=H2O。‎ ‎18、元素是构成我们生活的世界中一切物质的“原材料”。‎ ‎（1）自18世纪以来，科学家们不断探索元素之谜。通过从局部到系统的研究过程，逐渐发现了元素之间的内在联系。下面列出了几位杰出科学家的研究工作。‎ 序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 科学 纽兰兹 道尔顿 德贝莱纳 尚古尔多 工作 发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复 创立近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作 发现了5组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值 认为各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联 上述科学家的研究按照时间先后排序合理的是_________（填数字序号）。‎ ‎（2）1869年，门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表，如图所示。‎ ‎①门捷列夫将已有元素按照相对原子质量排序，同一___________（填“横行”或“纵列”）元素性质相似。结合表中信息，猜想第4列方框中“？＝70”的问号表达的含义是_______________，第5列方框中“Te＝128？”的问号表达的含义是_______________。‎ ‎②到20世纪初，门捷列夫周期表中为未知元素留下的空位逐渐被填满。而且，随着原子结构的逐渐揭秘，科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量递增呈现周期性变化，而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化。其本质原因是_______________（填字母序号）。‎ A.随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化 B.随着核电荷数递增，原子半径呈现周期性变化 C.随着核电荷数递增，元素主要化合价呈现周期性变化 ‎（3）短周期元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置如下：‎ 根据上表回答问题：‎ ‎①D在周期表中的位置是_______________。‎ ‎②A、B、E、G的原子半径由大到小的顺序是_______________（填元素符号）。‎ ‎③B、D的气态氢化物的稳定性大小关系为_______________（填化学式）。‎ ‎④E、G、J的最高价氧化物对应水化物两两之间反应的离子方程式分别为i.H＋＋OH－＝H2O、ii._______________、iii_______________。‎ ‎⑤用电子式表示E的最高价氧化物的形成过程_______________。‎ ‎【答案】(1).②③④①(2).横行(3).预测此处应有一个相对原子质量为70的元素(4).怀疑Te的相对原子质量（或同一列相对原子质量依次增大，按此规律，Te的相对原子质量应该在122和127之间）(5).A(6).第二周期，第ⅥA族(7).Na>Al>N>H(8).NH3Al>N>H；③O的非金属性比N的强，所以N、O的气态氢化物的稳定性大小关系为NH3INi的原因是_______________________。‎ ‎(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。‎ 晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。‎ ‎【答案】1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2高于氨气分子间可形成氢键极性sp3金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子3∶1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)镍是28号元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级有5个轨道，这5个轨道先占满5个自旋方向相同的电子，再分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2；故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)、2；‎ ‎(2)氨气分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)；根据价层电子对互斥理论，氨气中心原子N的σ键电子对数等于3，孤电子对数 ‎(5－3)÷2=1，则中心原子N是sp3杂化，分子成三角锥形，正负电荷重心不重叠，氨气是极性分子；故答案为：高于、氨气分子间可形成氢键、极性、sp3；‎ ‎(3)铜和镍属于金属，所以单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜和镍分别失去一个电子后若再失去电子，铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu＞INi；故答案为：金属；铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子；‎ ‎(4)①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×1/2=3，镍原子的个数为8×1/8=1，则铜和镍的数量比为3:1；故答案为：3:1。‎ ‎20、X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：‎ ‎(1)Q+核外电子排布式为__________________。‎ ‎(2)ZX3分子的空间构型为__________________,ZW3－离子的立体构型是__________。‎ ‎(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_______(填化学式)，原因是_____________。‎ ‎(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为：_____________________________________。‎ ‎(5)W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为________(填化学式)。Na+的配位数为________，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为__________。‎ ‎【答案】1s22s22p63s23p63d10三角锥形平面三角形SiO2SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体2Cu+8NH3+O2+2H2O==2[Cu(NH3)4]2++4OH？Na2O4立方体 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径最小的,则X为H元素;Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,核外电子排布为1s22s22p2,故Y为C元素;R与Y同一主族,结合原子序数可以知道,R为Si元素;W与Z同周期，第一电离能比Z的低，故W为O元素；而Z原子单电子数在同周期元素中最多,则外围电子排布为ns2np3,原子序数小于O元素,故Z为N元素;Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态,不可能为短周期元素,原子序数小于30,故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则Q为Cu元素.‎ ‎【详解】‎ ‎(1)Cu+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10; (2)ZX3为NH3，空间构型为三角锥形；ZW3－离子为NO3－，NO3－离子中N原子孤电子对数为(5+1－2×3)/2=0，价层电子对数为3+0=3,故其立体构型是平面三角形； (3)Y、R的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅,二氧化硅为原子晶体,二氧化碳为分子晶体,故沸点较高的是SiO2； (4)将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中,并通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,反应生成[Cu(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为:2Cu+8NH3+O2+2H2O==2[Cu(NH3)4]2++4OH？; (5)晶胞中Na+离子数目为8,O2－离子数目为8×1/8+6×1/2=4,Na+离子、O2－离子数目之比为2:1,故该晶体化学式为Na2O,由图可以知道,每个Na+离子周围有4个O2－离子,Na+离子配位数为4,距一个阴离子周围最近的所有阳离子有8个,8个钠离子构成的几何体为立方体。‎