高考化学一轮复习第五章物质结构元素周期律第2节元素周期表和元素周期律课下限时集训

PAGEPAGE9元素周期表和元素周期律(限时：45分钟)一、选择题1．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法不正确的是()A．同周期的主族元素中，第ⅦA族元素的原子半径最小B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素C．第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定D．室温下，0族元素的单质都是气体2．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()A．原子半径：As>Cl>PB．热稳定性：HCl>AsH3>HBrC．还原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO43．原子序数为110的元素被发现后，它的符号被国际纯粹与应用化学联合会推荐为Ds(德语Darmstadt的缩写)，以纪念该元素的发现地——德国。下列关于Ds的说法，不正确的是()A．Ds原子的电子层数为7B．Ds是超铀元素C．Ds原子的质量数为110D．Ds为金属元素4．在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数；这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断中，正确的是()A．原子半径：丙>乙>甲>丁B．气态氢化物的稳定性：甲>丙C．最高价氧化物对应水化物的酸性：丁>甲D．乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物质短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是()A．最外层电子数：甲>乙>丙>丁>戊B．简单离子的离子半径：戊>丁C．含有丁元素的酸有多种D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种6．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知：①四种元素的电子层数之和等于10，且它们分别属于连续的四个主族；②四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．W和X位于第二周期B．Y和Z分别是Al和SiC．W和X分别是O和FD．Z的金属性可能比X的金属性强7.A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及B、E分别是同一主族元素，B、E两元素的原子核中质子数之和是A、D两元素的原子核中质子数之和的2倍。下列说法中正确的是()A．与A形成化合物的稳定性C>B>EB．形成简单离子的半径E>D>BC．单质B和D在常温下化合生成D2B2D．C的最高价氧化物对应水化物的酸性最强8．X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2＋的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是()A．原子半径：Z>Y>XB．Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点C．CaY2与水发生氧化还原反应时，CaY2只作氧化剂D．CaX2、CaY2和CaZ23种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1∶29．六种短周期元素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形成的化合物性质很不活泼，不与任何酸反应C．原子半径由大到小的顺序是E>F>C>DD．元素的非金属性由强到弱的顺序是D>C>F>B10．(2015·辽宁五校联考)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ2型分子；Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g·L－1，W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的eq\f(1,2)。下列说法正确的是()A．原子半径：W>Z>Y>X>MB．XZ2、X2M2、W2ZC．由X元素形成的单质不一定能导电D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键二、非选择题11．X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX;Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。(1)Y在元素周期表中的位置为________________。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体，写出其反应离子方程式：________________________________________________________________________。(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性，相同条件下，相同体积的M的氧化物与G的单质混合通入品红溶液，品红溶液________(填“褪色”或“不褪色”)，原因______________________________(用化学方程式表示)。12．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。请用化学用语回答下列问题：(1)D元素在周期表中的位置：________________。(2)A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为________＞________＞________。(填微粒符号)(3)F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为________＞________。(填微粒符号)(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式________，该阳离子中存在的化学键有________。(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因__________________________。13．如表所示为元素周期表前20号元素中某些元素的有关数据：元素性质①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩原子半径(10－10m1.861.520.661.430.771.100.992.310.700.64最高价态＋1＋1—＋3＋4＋5＋7＋1＋5—最低价态——－2—－4－3－1—－3－1试回答下列问题：(以下各题回答时，可能的话，均用对应的元素符号或物质的化学式表示)(1)写出⑦、⑨与氢元素形成的常见离子化合物的电子式：____________________。(2)上述⑤、⑥、⑦号元素中某2种元素形成的化合物中，每一个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是________、________。(3)某元素R的原子半径为1.04×10－10m(4)以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是________。(5)④、⑦、⑧、⑩四种元素形成的离子，其半径由小到大的顺序为__________________________。14．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。Ⅰ.探究碱金属元素性质的递变规律(1)实验用品：玻璃管(直径6～10mm，长100mm)、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钠、玻璃棒、酒精灯、火柴。(2)实验时，加热至钠(钾)熔化后，立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，可以观察到玻璃管内的钠(钾)粒燃烧，且________比________的燃烧更剧烈。(3)写出探究钠、钾与空气中的氧气反应的其他实验方法：__________________________。(4)从该实验中获得的结论是________________________________________________。Ⅱ.探究同周期元素金属性的强弱规律(5)甲同学想验证同周期元素金属性强弱规律，最好选用第________周期的________三种元素。请设计最简单的实验进行验证，并说明分别观察到的现象：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；其理论解释是______________________________________________________________。这三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱顺序为______________________(填化学式)。Ⅲ.探究非金属性的强弱规律乙同学设计实验验证非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。他设计了如图所示装置以验证N、C、Si元素的非金属性强弱。设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。(6)写出所选用物质的化学式：A________，B________，C________。(7)写出烧杯中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________。Ⅳ.根据以上实验和相应规律，下列判断不正确的是________(填字母)。A．H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3的酸性逐渐增强B．HCl、PH3、H2S的稳定性逐渐减弱C．向H2S溶液中通入Cl2可观察到有淡黄色沉淀生成D．Na、K、Rb的原子半径逐渐增大参考答案与解析1.解析：选CC项，第ⅥA族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故不正确。2.解析：选C同一周期中原子半径从左到右依次减小，故P的半径大于Cl，A错误；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，故B项中热稳定性：HCl>HBr>AsH3，D项中酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均错误；C项，单质氧化性：Cl2>S>As，故阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C正确。3.解析：选C本题思维的切入点是110号元素的位置。由原子序数推断该元素在周期表中的位置的一般方法是：首先记住稀有气体的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118(如果填满的话)，再把原子序数与最接近的稀有气体相比较，确定所在的周期数和纵行(即族序数)。110号元素在118号元素之前8个纵行，所以容易确定：它位于第七周期第Ⅷ族。92号元素(U)以后的元素均为超铀元素，且全为金属元素。4.解析：选B由题意讨论推知甲、丙同主族且丙在甲的下一周期，丁、乙与甲在同一周期且左右相邻，设甲元素原子最外层电子数为x，乙、丁两元素原子最外层电子数之和为2x，则4x＝20，即x＝5，又由甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数，推知甲是N，丙是P，乙是O，丁是C。原子半径大小：丙>丁>甲>乙，A错误；N比P的非金属性强，故NH3比PH3稳定，B正确；C比N的非金属性弱，最高价氧化物对应水化物的酸性H2CO3<HNO3，C错误；乙和丁形成的化合物CO2是无毒物质，D错误。5.解析：选C第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径同周期最小，故为第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。6.解析：选B由电子层数之和为10，原子半径最大的是X推知X、Y、Z位于第三周期，W为第一周期，则W为H，X为Mg、Y为Al、Z为Si。则Si的金属性比Mg的弱。7.解析：选A由题意可推得A、B、C、D、E分别为H、O、F、Na、S。气态氢化物的稳定性HF>H2O>H2S，A正确；离子半径E>B>D，B不正确；常温下，B、D生成D2B，C不正确；C没有最高价氧化物，D不正确。8.解析：选BCa2＋的核外电子数为18，故X、Y、Z的原子核外电子数之和为18，又X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构，说明X、Z能形成－1价离子，故X为H、Z为F；由此可进一步推出Y为O。原子半径：O>F>H，A项错误；HF分子间存在氢键，故其沸点在同主族元素形成的氢化物中是最高的，B项正确；CaO2与水发生反应时，Oeq\o\al(2－,2)发生歧化反应，CaO2既作氧化剂，又作还原剂，C项错误；CaO2中的阳离子与阴离子个数比为1∶1，D项错误。9.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。A项还可形成N2H4等多种物质，错误；B项SiO2能与HF反应，错误；D项C的非金属性强于Si，错误。10.解析：选C由X、Y、Z三种元素是原子序数依次增大的同周期元素，且X、Y、Z的最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2型分子，可推出X、Y、Z分别为C、N、O；根据Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g·L－1，可计算出该气态化合物的摩尔质量为22.4L·mol－1×0.76g·L－1≈17g·mol－1，从而确定M为H；根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的eq\f(1,2)，可推出W的质子数为eq\f(6＋7＋8＋1,2)＝11，所以W为Na。原子半径应是W>X>Y>Z>M(即Na>C>N>O>H)，A项错误；CO2、C2H2均为共价化合物，而Na2O2是离子化合物，B项错误；碳的同素异形体很多，石墨可以导电，而金刚石不导电，C项正确；C、N、O、H四种元素可形成化合物(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等，CO(NH2)2为共价化合物，其中不含离子键，D项错误。11.解析：(1)由题意可知X是H、Y是O、Z是Na、M是S、G是Cl；则Y在元素周期表中的位置是位于第二周期第ⅥA族，(2)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4，而非金属气态氢化物还原性最强的是H2S。(3)MY2为SO2则由这四种元素组成的这两种盐为NaHSO4和NaHSO3，而NaHSO4在水溶液中可电离出H＋起一元强酸的作用，反应的离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=SO2↑＋H2O。(4)M的有漂白性的氧化物为SO2、G的单质为Cl2。因为SO2有还原性、Cl2有氧化性。若按照1∶1的物质的量的比混合，在水中恰好发生氧化还原反应Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，产生没有漂白性的HCl和H2SO4，因而失去漂白能力。答案：(1)第二周期第ⅥA族(2)HClO4H2S(3)HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=SO2↑＋H2O(4)不褪色Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl12.解析：A是Al，所以B、C、D、E分别为C、N、O、Cl。(2)依据“同层比核”可知Al3＋的半径小于O2－，Cl－比O2－多一个电子层，所以离子半径大。(5)NH3与HClO4生成NH4ClO4，因为NH3·H2O是弱碱、HClO4为强酸，NHeq\o\al(＋,4)水解显酸性。答案：(1)第二周期第ⅥA族(2)Cl－O2－Al3＋(3)H2OH2S(4)极性共价键(5)酸性NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋13.解析：根据化合价规律再结合原子半径，可以确定①～⑩号元素分别是Na、Li、O、Al、C、P、Cl、K、N和F。(5)注意F－与Al3＋、K＋与Cl－具有相同的电子层结构，离子半径符合“序大径小——原子序数越大，离子半径越小”。答案：(1)(2)CCl4PCl3(3)第三周期第ⅥA族(4)K(5)Al3＋<F－<K＋<Cl－14.解析：Ⅰ.(2)根据实验目的，将处理好的Na、K放在玻璃管内加热并用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，观察现象来判断反应的剧烈程度，从而得到Na、K金属性的相对强弱。由于Na、K同主族，K的原子半径大于Na的，K在反应中更易失电子，燃烧更为剧烈。(3)可根据教材实验联想，只要设计合理即可。(4)K反应剧烈，说明K的金属活动性大于Na的。Ⅱ.(5)由于第三周期元素的代表性强且Na、Mg、Al等单质是实验室中的常见药品、实验易操作、现象明显，所以选择第三周期元素Na、Mg、Al与水或盐酸反应来探究同周期元素