化学必修2课时作业1-1-4元素周期表和元素周期律的应用

课时作业4元素周期表和元素周期律的应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共44分)1．科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期第ⅣA族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是(B)A．它的最外层电子数为4B．它的最高价氧化物的水化物是强酸C．它具有＋2、＋4价D．它的金属性比铅强解析：2.如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层上的电子数目是次外层电子数目的一半，下列说法中不正确的是(C)A．元素a的最高价氧化物的水化物的酸性比b的弱B．元素a的原子半径比d的大C．元素a的单质在空气中燃烧会导致“温室效应”D．元素a的单质是一种良好的半导体材料解析：由图知，d处于第二周期，a、b、c处于第三周期。a原子的最外层上的电子数是次外层电子数的一半，则a是Si，b是P，c为硫，d为氮元素，再由元素周期律可推出答案。3．下列叙述正确的是(C)A．同周期元素中，ⅠA族元素的原子半径最小B．ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C．室温时，零族元素的单质都是气体D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等解析：同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径是最小的，A错误；ⅥA族元素原子半径越大，说明非金属性越弱，越不容易得电子，B错误；零族元素俗称稀有气体，常温下呈气态，C正确；例如氯原子形成的单原子离子是Cl－，化合价是－1价，与其族序数不相等，D错误。4．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是(B)A．已知Ra是第七周期第ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D．已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，故Cl的原子半径比Al的原子半径小解析：同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，故碱性Ra(OH)2比Mg(OH)2强；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故稳定性NH3大于AsH3；Na、Cs同主族，Cs原子半径大，金属性强，与水反应更剧烈；Al、Cl同周期，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小。5.右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(D)A．常压下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．W的氢化物比X的氢化物更稳定D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强解析：Z的阴离子电子层结构比R原子的多一个电子层，根据同周期的元素从左到右，非金属性逐渐增强可知Y元素的非金属性比W元素的非金属性强。6．已知砷元素符号为As，原子结构示意图如右图，则下列对砷的结构及性质的说法错误的是(B)A．砷元素的原子序数是33B．砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸C．三氧化二砷既有氧化性又有还原性D．砷的非金属性比溴弱解析：原子序数＝核外电子数，所以砷元素的原子序数是33，故A正确；砷的最高价氧化物是As2O5，对应的水化物是HAsO3不是强酸，故B错误；三氧化二砷中的As为＋3价，属于中间价，所以既有氧化性又有还原性，故C正确；砷与溴在同周期，并且溴的原子序数比砷大，所以砷的非金属性比溴弱，故D正确。7.已知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，则下列说法中正确的是(B)A．Z元素的原子序数可能比Y元素的小B．Z元素的最高正化合价可能比Y元素的高C．W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强D．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性一定比W的强解析：A项，Z元素在Y的下一周期，其原子序数一定比Y大；B项，当Z为P，Y为F时，P的最高正价为＋5，F的最高价为0；C项，根据同主族元素性质递变规律，Y的氢化物稳定性比W的氢化物稳定性强；根据元素周期律可知D项错误。8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族，下列说法正确的是(D)A．原子半径的大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．X单质与Y、W的化合物可发生置换反应，则可证明X的非金属性强于WC．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱D．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故X为碳元素；W与X同主族，所以W是Si元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，离子核外电子数为10，故Z的质子数为12，则Z为Mg。同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)，故A错误；X单质与Y、W化合物的反应为2C＋SiO2eq\o(=,\s\up17(高温))Si＋2CO，在该反应中碳为还原剂，不能说明碳非金属性强于硅，故B错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性X(C)>W(Si)，所以X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强，故C错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性Y(O)>W(Si)，所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故D正确。9．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列叙述正确的是(D)A．X、Y元素的金属性X<YB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来解析：此题考查了物质结构与元素周期律知识。先判断出各元素在周期表中的位置如下表：判断思路：先确定W为8O；Z为ⅤA族，因Z与W原子半径相近，应为同周期——Z为7N；X为ⅡA族、Y为ⅢA族，二者原子半径相近，应为同周期，应该为12Mg、13Al，原因有二：一是通常考查的是常见元素(出现Be、B的机率小)，二是原子半径比Z(7N)大的多，同周期的原子半径不会变化太大。据上表，金属性是Mg(X)>Al(Y)，A项错误。B项，N2与O2反应生成NO，不能一步生成NO2，B项错。Y(Al)的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，不溶于氨水，C项错。NH3＋O2→N2＋H2O，该反应能发生，D项对。10．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是(A)A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m解析：因X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在上，Y在下，因此A项中若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，A正确；B项中HnXOm为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，如HNO3→NH3，B错；C项中X元素单质是X2，但Y元素单质不一定为Y2，如O2和S，C错；D项中若Y的最高正价为＋m，而X的最高正价不一定为＋m，如F无正价，而Cl的最高正价为＋7，D错。11．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(A)A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强解析：本题考查元素周期表和元素周期律知识，是高考常考点。首先根据短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项，N、Al最高正价之和为8，A正确。B项，原子半径主要看电子层数，其次看核电荷数，所以原子半径大小顺序为r(Al)>r(S)>r(Cl)>r(N)>r(O)。C项，O2－与Al3＋核外电子数和电子层数相同。D项，酸性HClO4>H2SO4，故D错。二、非选择题(共56分)12．(16分)下表是元素周期表的一部分：针对表中的①～⑩号元素，用元素符号或化学式填空：(1)在这些元素中，最易失电子的元素是K，非金属性最强的元素是F。(2)化学性质最不活泼的元素是Ar，其原子结构示意图为。(3)元素的最高价氧化物对应的水化物中呈两性的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(4)在②⑤⑦⑨四种元素中，原子半径由大到小的顺序是K>Si>Cl>F。(5)在③④⑥三种元素中，离子半径由大到小的顺序是S2－>Mg2＋>Al3＋。(6)元素⑥、⑩的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是H2SO4。(7)请设计实验证明⑦原子得电子能力比⑥原子强向Na2S溶液中滴加新制的氯水，若生成淡黄色沉淀，说明氯原子得电子能力比硫原子强。解析：(1)在这些元素中，最易失电子的元素是金属性最强的K，非金属性最强的元素是F；(2)化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ar，其原子结构示意图为；(3)元素的最高价氧化物对应的水化物中呈两性的氢氧化物是氢氧化铝，与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O；(4)同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则在②⑤⑦⑨四种元素中，原子半径由大到小的顺序是K>Si>Cl>F；(5)离子的核外电子层数越多，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，则在③④⑥三种元素中，离子半径由大到小的顺序是S2－>Mg2＋>Al3＋；(6)非金属性S>Se，则元素⑥、⑩的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是H2SO4；(7)非金属性强的可以置换出弱的，则证明⑦原子得电子能力比⑥原子强的实验可以是向Na2S溶液中滴加新制的氯水，若生成淡黄色沉淀，说明氯原子得电子能力比硫原子强。13．(14分)有X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，且位于同周期，价电子数之和为10。它们的最高价氧化物的水化物之间，任意两种都能反应生成盐和水，M元素与上述三种元素位于相邻的周期，而M原子的L电子层上有4个电子，试写出：(1)X、Y、Z、M的元素符号：XNa，YAl，ZS，MC。(2)M位于元素周期表中第二周期，第ⅣA族。(3)Z的原子结构示意图为。(4)X单质跟水反应的离子方程式为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。(5)Y的最高价氧化物与Z的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O。(6)X的氧化物的水化物与Y的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O。解析：首先推出M元素为6号元素即碳，则X、Y、Z为第三周期元素，因为它们的最高价氧化物的水化物任意两者均能反应，说明一定有Al元素，因为Al(OH)3是两性氢氧化物，即Y是铝，则X是钠，因为NaOH可以跟Al(OH)3作用，由价电子数之和为10，确定Z是硫(S)。14．(10分)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分：(1)根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4<H3PO4(填“>”“<”或“＝”)。(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第ⅣA族。(3)元素甲是第3周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起重要作用。已知R元素的原子有4个电子层，最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为硒。解析：(1)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则酸性H3AsO4<H3PO4。(2)根据最高正价与最低负价的绝对值相等，可把氢元素放在周期表中的ⅣA族。(3)第3周期金属元素中原子半径最小的元素为Al；铝离子与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀与铵根离子，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，最外层电子数为6，处于第4周期ⅥA族，为Se元素。15．(16分)某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质的递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象，如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：探究同周期元素性质的递变规律。(2)实验仪器：①试管；②烧杯；③酒精灯；④试管夹；⑤