鲁科版-必修二-第1章原子结构元素周期律-第2节元素周期律和元素周期表“衡水杯”一等奖

元素周期律和元素周期表(时间：45分钟)一、选择题1．(2014·新课标Ⅰ卷)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A．原子最外层电子数：X＞Y＞ZB．单质沸点：X＞Y＞ZC．离子半径：X2－＞Y＋＞Z－D．原子序数：X＞Y＞Z解析：短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。A．原子最外层电子数：F>S>Na。B．Na单质为金属晶体，S、F2为分子晶体，S为固体，F2为气体，显然沸点Na>S>F2。C．具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na＋、F－具有相同的电子层结构，则离子半径：F－>Na＋，S2－多一个电子层，所以S2－半径最大。D．三种元素的原子序数关系为S>Na>F。答案：D2．(2015·焦作模拟)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A．原子半径：Z>Y>XB．气态氢化物的稳定性：R<WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析：依据元素化合价规律可知X、Y、Z、W、R分别是氧、钠、铝、硫、氯元素。A项，原子半径Na>Al>O(或Y>Z>X)；B项，气态氢化物的稳定性：HCl>H2S；C项，SO3(WX3)和水反应生成的H2SO4为共价化合物。答案：D3．(2015·山西太原模拟)下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是()A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于ⅥA族C．aA2＋、bB＋、cC3－三种离子具有相同的电子层结构，则原子序数c>a>bD．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料解析：A选项由Na与Ca的活泼性强弱可知错误，C选项原子序数a>b>c，错误，D选项，铅是金属，属于导体，错误。答案：B4．(2015·江西南昌调研)下列结论不正确的是()A．粒子半径：S>S2－>Cl－>FB．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C．氧化性：Cl2>S>Se>TeD．离子还原性：S2－>I－>Br－>OH－解析：同一种元素的阴离子半径比其原子大，所以S2－半径应比S半径大。答案：A5．(2015·豫北联考)如下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关B、W、X、Y、Z五种元素的叙述中正确的是()A．常压下，五种元素的单质中，Z单质的沸点最高B．W的氢化物比X的氢化物的稳定性高C．Y、Z的简单阴离子的电子层结构都与B原子的相同D．Y元素比W元素的非金属性强解析：根据图示，可知B、W、X、Y、Z分别为Ar、P、N、S、Br。常温下Br2为液体，而P、S单质为固体，Br2的沸点不是最高的，A错；非金属性：P＜N，故氢化物稳定性：PH3＜NH3，B错；S2－的电子层结构与Ar相同，但Br－的电子层结构与Kr相同，C错。答案：D6．(2015·开封市二模)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是()A．对应简单离子半径：X<WB．对应简单气态氢化物的稳定性：Y<ZC．化合物XZW既含离子键也含共价键D．Y的氧化物能与Z或X的最高价氧化物对应的水化物反应解析：根据题目所给信息可推出W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。根据核外电子数相同的简单离子，原子序数越大，半径越小可知，对应简单离子半径：Na＋<O2－，A项正确；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，故HCl的稳定性强于SiH4，B项正确；NaClO为离子化合物，Na＋和ClO－之间为离子键，氯原子和氧原子之间为共价键，C项正确；SiO2可以与NaOH溶液反应生成盐和水，但和HClO4不反应，D项错误。答案：D7．(2015·郑州模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：元素符号XYZRT原子半径(nm)主要化合价＋2＋2－2、＋4、＋6＋3－2根据表中信息，判断以下说法正确的是()A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：R>Y>XB．离子半径：T2－>X2＋C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>R>XD．单质与氢气化合的难易程度：Z>T解析：根据表格中的数据，由化合价数据知Z为S，T为O，R为Al，再根据原子半径数据，X和Y位于同主族，Y为Be，X为Mg。镁、铍、铝与稀硫酸反应(接触面积相同)时，镁的反应速率最快，A选项错误；O2－与Mg2＋都是10电子粒子，O2－的半径较大，B选项正确；碱性：Mg(OH)2>Be(OH)2，Mg(OH)2>Al(OH)3，氢氧化镁的碱性最强，C选项错误；氧的非金属性比硫的强，氧与氢化合比硫与氢化合容易，D选项错误。答案：B二、非选择题8．(2015·安徽师大附中模拟)X～W是元素周期表中的短周期元素，其性质或结构信息如下表：回答下列问题：(1)X在元素周期表中的位置是______________，V2－的结构示意图为____________。(2)Z的单质特别稳定，原因在于_______________；X、Y和V三元素中原子半径最小的是________(填元素符号)。(3)X的氢化物和Z的氢化物反应生成的化合物溶于水，水溶液呈酸性的原因是________________(用离子方程式说明)。(4)WV2常温下呈液态，是一种常见的溶剂。已知WV2在氧气中完全燃烧，生成VO2和WO2，若molWV2在1molO2中完全燃烧，则所得气体混合物在标准状况下的体积为________L。解析：短周期的元素X的单质为有色气体，可用于自来水消毒，则X为Cl；铝箔加热至熔化并不滴落，原因是表面形成高熔点的氧化膜兜着，Y为Al；单质Z在空气中体积约占4/5左右，则Z为N；V的单质为淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，V为S；W位于第ⅣA族，是形成化合物最多的元素之一，W为C。答案：(1)第三周期ⅦA族(2)氮气分子中氮氮键为氮氮三键，难断裂Cl(3)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(4)9．(2014·海南卷)4种相邻的主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：mnxy(1)元素x在周期表中的位置是第______周期、第_______族，其单质可采用电解熔融________的方法制备。(2)m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________(填化学式)。(3)气体分子(mn)2的电子式为_____________，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是__________________________________________________________。解析：根据题意可知x是Mg，y是Al，m是C，n是N。(1)元素Mg在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族，Mg在工业上采用电解熔融的MgCl2的方法制取。(2)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，所以酸性强弱顺序是HNO3>H2CO3>Al(OH)3，酸性最强的是HNO3。氢氧化铝是两性氢氧化物，既有酸性，也有碱性，因此碱性最强的是Al(OH)3。(3)气体分子(CN)2是共价化合物，它的电子式为∶N,eq\a\vs4\al(⋮⋮)C∶C,⋮⋮N∶。(CN)2与NaOH反应类似氯气与氢氧化钠的反应。方程式是(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O。答案：(1)三ⅡAMgCl2(2)HNO3Al(OH)3(3)∶N,eq\a\vs4\al(⋮⋮)C∶C,⋮⋮N∶(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O10．近年来连续出现的铊中毒事件，给各科研单位及学校危险药品的管理敲响了警钟。铊的相关信息卡片如图所示：eq\x(\a\al(81Tl,铊,6s26p1,)(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位于第________周期________族。(2)若设铊的质量数为A，则铊原子中中子数和质子数之差为________。(3)下列推断正确的是________(填字母)。A．单质的还原性：Tl>AlB．原子半径：Al>TlC．碱性：Al(OH)3>Tl(OH)3D．氧化性：Tl3＋>Al3＋(4)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag=Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是________(填字母)。A．Tl＋最外层有1个电子B．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱D．Tl＋的还原性比Ag强解析：(1)推断Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素种类数(2、8、8、18、18、32、32)进行分析，81－2－8－8－18－18＝27，首先推知该元素位于第六周期，第六周期中镧系有15种元素占一个格，则27－14＝13。根据元素周期表的结构可知，第13纵行为ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置为：第六周期ⅢA族。(2)根据A－Z＝N，可知铊原子中中子数和质子数之差为(A－Z)－Z，即A－162。(3)根据元素周期律的递变规律，同主族从上至下，元素金属性逐渐增强，单质还原性增强，原子半径增大，离子氧化性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，故只有A正确。(4)铊位于ⅢA族，说明铊原子最外层有3个电子，则Tl＋最外层有2个电子，A错误；由Tl3＋＋2Ag=Tl＋＋2Ag＋知，Tl3＋的氧化性比Ag＋强，Ag的还原性比Tl＋强，C、D错误。答案：(1)六ⅢA(2)A－162(3)A(4)B11．(2015·安徽合肥模拟)五种短周期元素的部分性质数据如下：(1)Z元素简单阴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________(填字母)。a．简单离子的半径：Y>Zb．气态氢化物的稳定性Y比Z强c．最高价氧化物对应的水化物的酸性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，将甲的浓溶液滴加到NaOH固体中，烧瓶中即有甲放出，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，其被氢氧化钠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________。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元素比S元素的非金属性强，故HCl比H2S的稳定性强。(3)AlCl3