(通用版)高考化学一轮复习讲练测第16讲 元素周期律和元素周期表（精练）（解析版）

第五章物质结构元素周期律第16讲元素周期律和元素周期表（精练）完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2020年全国统一考试化学试题（新课标Ⅲ））W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是A．非金属性：W>X>Y>Z B．原子半径：Z>Y>X>WC．元素X的含氧酸均为强酸 D．Y的氧化物水化物为强碱【答案】D【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素。根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则A．Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A选项错误；B．同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B选项错误；C．N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C选项错误；D．Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D选项正确；答案选D。2．（北京市2020年普通高中学业水平等级性考试）已知：33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是A．As原子核外最外层有5个电子B．AsH3的电子式是C．热稳定性：AsH3<PH3D．非金属性：As<Cl【答案】B【解析】A．As与P为同族元素，为VA族元素，则其原子核外最外层有5个电子，A说法正确；B．AsH3属于共价化合物，电子式与氨气相似，为，B说法不正确；C．非金属的非金属性越强，其气体氢化物越稳定，非金属性As＜P，热稳定性：AsH3＜PH3，C说法正确；D．同周期元素，原子序数越小，非金属性越强，非金属性：As＜Cl，D说法正确；答案为B。3．（2021·江西南昌市·高三二模）SKIPIF1<0是原子序数依次增大的短周期元素，它们组成的化合物结构如图所示．其中只有SKIPIF1<0位于同一周期，下列说法正确的是A．最高正价：SKIPIF1<0 B．由SKIPIF1<0三种元素能组成多种化合物C．Y的氧化物对应的水化物均为强酸 D．SKIPIF1<0可以用来检验SKIPIF1<0【答案】B【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，它们组成的化合物结构如图所示，W有一根价键，说明W为H，X有四根价键，说明X为C，Y有三根价键，说明Y为N，其中只有X、Y位于同一周期，Z有两根价键，说明Z为S。A．短周期元素中，主族序数=原子最外层电子数，最高正价等于主族序数（氧、氟除外），所以最高正价：Z＞Y＞X＞W，故A错误；B．由H、C、N三种元素能组成多种化合物，比如HCN、CH3NH2、CH3CH2NH2等，故B正确；C．Y(N)的最高价氧化物对应的水化物为强酸，而其他氧化物对应的水化物可能为弱酸，比如亚硝酸，故C错误；D．ZXY－(SCN－)可以用来检验Fe3+，不能用于检验Fe2+，故D错误。综上所述，答案为B。4．（2021·河南高三三模）P(化学式为SKIPIF1<0)是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料，结构如下图，其中X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物。下列说法错误的是A．Z与Q元素的简单离子半径：SKIPIF1<0B．Z与其他四种元素均可至少形成两种化合物C．可用X、Z或Q、Z形成的化合物制备Z的单质D．R的一种含氧酸具有较强的杀菌能力【答案】A【解析】因X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素，Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物，再根据图示结构中原子的成键数目分析，X为H，Y为C，Z为O，Q为Na，R为C1。A．核外电子排布相同的离子，核电荷越大，半径越小，则Na＋比O2-的离子半径小，A项错误；B．O可与H、C、Na、C1至少形成两种化合物，如H2O和H2O2，CO和CO2，Na2O和Na2O2，ClO2和Cl2O7，B项正确；C．可用加热H2O2或电解水或Na2O2与H2O反应制O2，C项正确；D．HClO具有强氧化性，具有较强的杀菌作用，D项正确；答案选A。5．（2021·重庆高三三模）下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是A．氯化氢和氟化氢的稳定性B．在反应SKIPIF1<0中，被氧化和被还原的N原子数C．物质的量浓度相等的SKIPIF1<0和SKIPIF1<0溶液中NHSKIPIF1<0的浓度D．25℃时，pH相等的盐酸溶液中的c(Cl-)与醋酸溶液中的c(CH3COO-)【答案】C【解析】A．Cl的非金属性弱于F，所HCl稳定性弱于HF，A不符合题意；B．该反应中NH3中的N原子被氧化，NO中的N原子被还原，根据电子守恒可知被氧化和被还原的N原子数之比为2:3，即前者小于后者，B不符合题意；C．两种物质都可以电离出两个NHSKIPIF1<0，但SKIPIF1<0电离产生的Fe2+的水解会抑制NHSKIPIF1<0的水解，所以前者溶液中NHSKIPIF1<0的浓度更大，C符合题意；D．两溶液中分别存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)、c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)，两溶液pH相等，则c(OH-)、c(H+)相等，所以c(Cl-)=c(CH3COO-)，D不符合题意；综上所述答案为C。6．（2021·河北张家口市·高三三模）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素，其中W元素原子的电子层数是其最外层电子数的两倍。X、Z元素原子的最外层电子数是电子层数的两倍，Y是一种碱金属。下列说法正确的是A．简单离子半径：SKIPIF1<0B．气态氢化物的稳定性：SKIPIF1<0C．Y与Z能形成多种二元化合物D．W的最高价氧化物的水化物为弱碱【答案】C【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素，其中W元素原子的电子层数是其最外层电子数的两倍，则W不可能为Li，只能为Ca；Y是一种碱金属，则Y为Na，根据位置关系可知，X、Z元素分别位于第二周期和第三周期，又其原子的最外层电子数是电子层数的两倍，则分别为C和S。A．由题可知，X、Y、Z、W依次为C、Na、S、Ca，简单离子半径的大小为SKIPIF1<0，A项错误；B．X为C元素，存在多种气态氢化物，无法准确判断其稳定性与Z(S)的关系，B项错误；C．Na与S可形成SKIPIF1<0、SKIPIF1<0等多种二元化合物，C项正确；D．SKIPIF1<0为强碱，D项错误；答案选C。7．（2021·广东梅州市·高三二模）科学家团队成功合成一种超重元素——117号元素Ts(中文名“”，音“tian”)，Ts的最外层电子数为7.下列说法正确的是A．Ts的同位素原子具有不同的电子数 B．常温下，是白色液体C．Ts位于第七周期第ⅦA族 D．中子数为176的Ts，其核素符号是SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．Ts的同位素原子具有相同的质子数和电子数，中子数不同，故A错误；B．第ⅦA族元素的单质从上到下其熔点逐渐升高，则Ts形成的单质常温下是固体，故B错误；C．由于118号元素位于第七周期0族，则该元素位于第七周期、第ⅦA族，故C正确；D．该元素的质量数=质子数+中子数=176+117=293，该原子正确的表示方法为：SKIPIF1<0Ts，故D错误；故选C。8．（2021·四川高三三模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素；Z的原子序数为X的2倍；X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3，它与稀硫酸反应为Y2Z2X3＋H2SO4=Y2SO4＋ZX2↑＋Z↓＋H2O。下列叙述正确的是A．X、Y、Z的简单离子半径：Z＞Y＞X B．X、Y的氢化物沸点：Y＞XC．Z、W氧化物的水化物酸性：W＞Z D．Y2Z2X3为只含离子键的化合物【答案】B【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素；Z的原子序数为X的2倍，X为O元素，Z为S元素，W原子序数比S大，W为Cl元素；X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3，Y介于O和S之间，显+1价，Y为Na元素，它与稀硫酸反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。A．电子层结构相同的离子，核电荷大的半径小，O2-＞Na+，X、Y、Z的简单离子半径：Z＞X＞Y，故A错误；B．水是分子晶体，NaH是离子晶体，X、Y的氢化物沸点：Y＞X，故B正确；C．Z、W最高价氧化物的水化物酸性：W＞Z，HClO4＞H2SO4，故C错误；D．Na2S2O3中含有离子键和共价键，故D错误；故选B。9．（2021·江西萍乡市·高三二模）已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，且A、B、C、D可形成化合物X如图2，C与E同主族。下列说法错误的是

A．化合物X高温下有较强稳定性B．A、B、E均可与C形成常见的两种二元化合物C．简单离子的半径：E>C>D>AD．简单氢化物的沸点：C>E【答案】A【解析】已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，则A位于第一周期，为H元素，B、C位于第二周期，D、E位于第三周期；A、B、C、D可形成化合物X如图2，C与E同主族，D形成+1价阳离子，其原子半径最大，则D为Na；C形成2个共价键，位于ⅥA族，则C为O，E为S元素；B形成4个共价键，则B为C元素。A．化合物X为Na2CO3∙H2O2，高温下易分解，稳定性差，故A错误；B．A、B、E均可与C形成常见的两种二元化合物，分别是H2O、H2O2、CO、CO2、SO2、SO3，故B正确；C．电子层越多离子半径越大，则简单离子的半径越大S2->O2-，Na+>H+，电子层结构相同的离子，核电荷越大，半径越小，O2->Na+，所以简单离子的半径：S2->O2->Na+>H+，故C正确；D．水分子间形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，分子间作用力小，简单氢化物的沸点：C>E，故D正确；故选A。10．（2021·天津高三三模）下列排序正确的是A．酸性：SKIPIF1<0 B．碱性：SKIPIF1<0C．熔点：SKIPIF1<0(金刚石) D．沸点：SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．C6H5OH为非电解质，其酸性比碳酸小，正确的酸性强弱为：C6H5OH＜H2CO3＜CH3COOH，故A错误；B．金属的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性K＞Ba＞Ca，所以碱性正确的顺序为：Ca(OH)2＜Ba(OH)2＜KOH，故B错误；C．熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，SiCl4属于分子晶体，其熔点最小；CaBr2属于离子晶体；金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石＞CaBr2＞SiCl4，故C错误；D．含有氢键的氢化物的沸点较高，分子间形成氢键数目越多，沸点越高，所以沸点：PH3＜NH3＜H2O，故D正确；故选：D。11．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中高三二模）由短周期主族元素组成的化合物(如图)，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。Y的最外层电子数是X的2倍。下列有关叙述正确的是

A．化合物W3XY3为三元弱酸B．Z的单质既能与水反应，也可与乙醇反应C．W分别与X、Y、Z形成的化合物化学键类型相同D．X的氯化物XCl3中原子均为8电子稳定结构【答案】B【解析】由题意可知，Z的原子序数最大，且能形成+1价的阳离子，可推测Z为短周期元素Na，W原子序数最小，且只能形成一个共价键，则可推测W为H，Z失去的一个电子不可能只给4个Y中的一个，则只能给X，结合X与其它元素形成4个共价键，可推测X元素的最外层电子数为3，Y的最外层电子数是X的2倍，则Y是O元素，则X是B元素。A．经分析化合物W3XY3为H3BO3，H3BO3为一元弱酸，硼酸的电离实际上是水的电离H3BO3SKIPIF1<0+H2OSKIPIF1<0SKIPIF1<0+H+，故A错误；B．经分析Z是Na元素，则金属钠既能与水反应，也可与乙醇反应，故B正确；C．经分析W是H元素，X、Y、Z分别是B、O、Na元素，则H元素与B、O元素形成的化学键类型是共价键，H元素与Na元素形成的是离子键，故C错误；D．经分析X是B元素，则X的氯化物XCl3为BCl3，B原子与3个Cl原子形成了3个共用电子对，则硼原子外层只有6个电子，故D错误；本题答案B。12．（2020·浙江高三月考）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y在同周期主族元素中原子半径最大，Y分别与X、Z、W形成二元化合物甲、乙、丙，其0.1mol·L-1水溶液近似pH(常温)如下表：甲乙丙近似pH值8127下列说法不正确的是A．甲、丙的晶体类型相同，且熔点：甲＞丙B．由Y和Z组成的二元化合物中不可能含共价键C．原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)＞r(X)D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强【答案】B【解析】根据题干信息可知，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在同周期主族元素中原子半径最大，则Y为Na元素，Y分别与X、Z、W形成二元化合物甲、乙、丙，由其0.1mol·L-1水溶液的近似pH可知，甲为NaF，乙为Na2S，丙为NaCl，则X为F元素，Z为S元素，W为Cl元素。A．根据上述分析可知，甲为NaF，丙为NaCl，两者均为离子化合物，由于离子半径：r(Cl-)＞r(F-)，因此NaF的晶格能更大，熔点更高，A选项正确；B．由Na和S元素组成的二元化合物中，Na2S2中，S2-中S原子和S原子之间形成共价键，B选项错误；C．原子核外电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，因此原子半径：Na＞S＞Cl＞F，C选项正确；D．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性F＞Cl，因此热稳定性：HF＞HCl，D选项正确；答案选B。二、主观题（共3小题，共40分）13．（2021·上海高三二模）（20分）氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子，它们的离子半径最小的是___________(填离子符号)，硅元素在元素周期表中的位置是___________。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物，常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体。请分析原因：___________。(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S___________HCl(选填“<”、“>”或“=”，下同)；酸性：HClO4___________H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱：___________。(3)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，这利用了SO2的___________性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是___________(填序号)。已知NaHSO3溶液呈酸性，而HSOSKIPIF1<0既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________c(SOSKIPIF1<0)(选填“<”、“>”或“=”)。(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水，写该反应方程式________________。【答案】（每空2分）(1)F-第三周期第ⅣA族CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，共价键的强度大于分子间作用力(2)＜＞Cl2+S2-=S↓+2Cl-还原(3)③＜(4)5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O【解析】(1)O2-、F-、N3-的核外电子层数相同，F-的核电荷数最小，半径最小；Si为14号元素，位于第三周期第ⅣA族；CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，共价键的强度远大于分子间作用力，常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体；(2)同周期主族元素自左至右非金属性增强，所以非金属性S＜Cl，则热稳定性H2S＜HCl，酸性HClO4＞H2SO4；非金属性越强，单质的氧化性更强，根据反应Cl2+S2-=S↓+2Cl-可知氧化性Cl2＞S，则非金属性Cl＞S；(3)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，利用了SO2的还原性；H2S水溶液中存在H2S的电离而显酸性，起始pH＜7，将SO2气体通入H2S水溶液中时先发生2H2S+SO2=S↓+H2O，该过程中H2S的浓度不断减小，酸性减弱，pH增大，当完全反应发生SO2+H2O=H2SO3，H2SO3电离使溶液酸性增强，pH减小，当SO2不再溶解后，pH不变，H2SO3的酸性强于H2S的，所以最终pH要比初始小，所以图③符合；HSOSKIPIF1<0的电离使溶液显酸性，HSOSKIPIF1<0的水解使溶液显碱性，而NaHSO3溶液呈酸性，说明电离程度更大，H2SO3由水解产生，SOSKIPIF1<0由水解产生，则c(H2SO3)＜c(SOSKIPIF1<0)；(4)根据所给反应物和生成物可知该过程中Na2SO3被KIO3氧化生成Na2SO4，KIO3被还原生成I2，根据电子守恒可知Na2SO3和KIO3的系数比应为5:2，再结合元素守恒可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。14．（2021·北京高三一模）（8分）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯及其化合物既是重要化工原料，又是广泛使用的高效灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)用氯气制备漂白液的离子方程式是______。(2)TCCA是一种高效含氯消毒漂白剂，贮运稳定，在水中释放有效氯时间长，应用于游泳池等公共场合，其分子结构如图所示：已知：X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素，Z核外最外层电子数是电子层数的3倍。①TCCA的分子式是______。②X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是______(用氢化物的化学式表示)。(3)ClO2和NaClO2均为重要的杀菌消毒剂，将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中，可制备NaClO2。资料：NaClO2晶体易溶于水，难溶于乙醇。NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体，高于38℃时析出NaClO2晶体，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。①写出由ClO2制备NaClO2的离子方程式______。②从上述NaClO2溶液获得干燥的NaClO2晶体的操作步骤为：将溶液在减压和55℃条件下蒸发至大量晶体析出后，______，______，低于60℃干燥，得到NaClO2晶体(补全实验步骤)。【答案】（除标注外，每空1分）(1)Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O(2)①C3N3O3Cl3（2分）②H2O(3)①2ClO2+H2O2+2OH－=2ClOSKIPIF1<0+O2+2H2O（2分）②趁热过滤(或高于38℃过滤)乙醇洗涤【解析】根据TCCA分子结构，X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素，根据结构得到X为C，Y为N，Z核外最外层电子数是电子层数的3倍，则Z为O，W为Cl(1)用氯气制备漂白液是氯气通入到NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O，其离子方程式是Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O；故答案为：Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O。(2)①根据图中结构和前面分析得到TCCA的分子式是C3N3O3Cl3；故答案为：C3N3O3Cl3。②根据前面分析及同周期从左到右非金属性逐渐增强，其简单气态氢化物稳定性逐渐增强，因此X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是H2O；故答案为：H2O。(3)①将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中，可制备NaClO2，因此ClO2制备NaClO2的离子方程式2ClO2+H2O2+2OH－=2ClOSKIPIF1<0+O2+2H2O；故答案为：2ClO2+H2O2+2OH－=2ClOSKIPIF1<0+O2+2H2O。②根据题意，由于NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体，高于38℃时析出NaClO2晶体，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，NaClO2晶体易溶于水，难溶于乙醇；因此需在温度高于38℃过滤，用乙醇洗涤，低于60℃干燥，得到NaClO2晶体；故答案为：趁热过滤(或高于38℃过滤)；乙醇洗涤。15．（12分）为探究元素性质递变规律，设计如下实验。（1）填写各实验步骤对应的实验现象（选填相应序号；不重复选）。实验序号实验步骤实验现象①将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。________②将磨去表面氧化膜的一小段镁条放入试管中，加入2mL水，滴入2滴酚酞溶液，加热至水沸腾。________③将磨去表面氧化膜的一小段镁条投入2mL1mol/L盐酸中。________④将磨去表面氧化膜的一小片铝投入2mL1mol/L盐酸中。________A．剧烈反应，迅速产生大量无色气体。B．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色。C．反应不十分剧烈；产生无色气体。D．有气体产生，溶液变成浅红色。（2）实验④：向1mL1mol/LAlCl3溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至过量，观察生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失。请用离子方程式解释该实验现象：________、________。（3）实验⑤：在试管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，逐滴加入稀硫酸，边加边振荡。观察试管中出现白色凝