高中化学课时评价练专题5第一单元第3课时元素周期表的应用

二十五元素周期表的应用【基础达标】(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)1．2018年9月8日，未来科学大奖在北京公布，马大为、冯小明、周其林三位化学家荣获其中的“物质科学奖”，以表彰他们在发明新催化剂和新反应方面的创造性贡献，为合成有机分子特别是药物分子提供了新途径。下列有关说法正确的是()A．能用来制造农药的元素一般位于周期表中金属元素与非金属元素分界线附近B．铁触媒目前是合成氨工业中普遍使用的催化剂，铁元素属于副族元素C．合成有机分子化合物中含碳、氢两种元素，碳的氢化物不只甲烷一种D．元素周期表中第ⅢA族位于元素周期表的第3列(从左向右)【解析】选C。在元素周期表的右上角中可以寻找制造农药的元素，A错误；铁元素位于第四周期第Ⅷ族，B错误；乙烯、乙炔也是碳的氢化物，C正确；第ⅢA族位于周期表中的第13列，D错误。2．英国研究人员认为，全球将有1.4亿人因为用水受到砷中毒之害，导致更多的人患癌症。下列对砷(As)的有关判断正确的是()A．砷原子序数为33，它与铝同主族B．砷的原子半径小于磷的原子半径C．砷化氢的稳定性比溴化氢的强D．砷酸的酸性比硫酸的弱【解析】选D。砷原子序数为33，位于第ⅤA族，A错；砷、磷同主族，砷的原子半径大于磷的原子半径，B错；砷、溴同周期，砷的非金属性比溴弱，因此砷化氢的稳定性比溴化氢的弱，C错；由于非金属性S>P>As，因此砷酸的酸性比硫酸的弱，D对。3.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是()A．R最少有两种氧化物B．M的氢化物常温常压下为气体C．最高价含氧酸的酸性：Z＜YD．Y形成的化合物种类最多【解析】选C。根据题图可推知，X为H，Y为C，Z为N，M为S，R为Na。Na的氧化物为Na2O、Na2O2，A正确；S的氢化物为H2S，常温常压下为气体，B正确；非金属性：N＞C，故最高价含氧酸的酸性：HNO3＞H2CO3，C错误；含碳化合物种类最多，D正确。4．A是非金属性最强的元素，则下列说法不正确的是()XAYCBA．原子半径由小到大的顺序为A<B<C<YB．A、B的氢化物的稳定性强弱顺序为HA<HBC．X、Y最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序为H2YO3<H2XO3D．B、C简单离子的还原性由弱到强的顺序为B－<C2－【解析】选B。A是非金属性最强的元素即为氟元素，故X、Y、B、C分别为C、Si、Cl、S。B、C、Y在同一周期，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小，故B<C<Y，A在上一周期，电子层数少，原子半径最小，故原子半径由小到大的顺序为A<B<C<Y，A项正确；F、Cl对应氢化物的稳定性HF>HCl，B项错误；X、Y位于同一主族，随原子序数的增大，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，故酸性由弱到强的顺序为H2YO3<H2XO3，C项正确；B、C位于同一周期，简单离子的电子层排布相同，但是核内质子数越多，离子半径越小，还原性越弱，故还原性由弱到强的顺序为B－<C2－，D项正确。5．W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X形成的气态化合物的水溶液显碱性，Y的M层电子数与K层电子数之和为L层电子数的一半，Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到Z的淡黄色单质。下列说法不正确的是()A．Y与Z的单质混合加热能反应B．X、Y、Z的简单离子半径：Z>X>YC．Z的含氧酸酸性强于X的含氧酸D．Y在加热条件下能与水反应【解析】选C。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W和X形成的气态化合物的水溶液显碱性，则该气态化合物为NH3，故W为H，X为N；Y的M层电子数与K层电子数之和为L层电子数的一半，则Y为Mg；Z的低价氧化物和其气态氢化物可以反应得到Z的淡黄色单质，该反应为二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水，则Z为S。Mg与S的单质混合加热能反应，A正确；X、Y、Z的简单离子半径：Y<X<Z，B正确；C项没有说明是最高价含氧酸，错误；Mg在加热条件下能与水反应，D正确。6．(教材二次开发·原创题)如图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是()A．元素①位于第二周期第ⅣA族B．气态氢化物的稳定性：④>②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤>④D．元素的最高正化合价：③＝⑤【解析】选C。对照元素周期表便可确定①、②、③、④、⑤分别是N、O、F、S、Cl。元素①是N，位于第二周期第ⅤA族，A错误；S的非金属性比O弱，因此H2S的热稳定性比H2O弱，B错误；Cl的非金属性比S强，HClO4的酸性大于H2SO4，C正确；Cl的最高正化合价为＋7，F没有正化合价，D错误。7．(2020·淄博高一检测)已知A、B、C均为短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构，下列说法正确的是()A．离子半径：A2－＞C－＞B2＋B．原子最外层电子数：A>B>CC．对应气态氢化物的稳定性：A＞CD．还原性：A2－＜C－【解析】选A。由A、C的最低价离子分别为A2－和C－知，A为第ⅥA族元素，C为第ⅦA族元素，B2＋和C－具有相同的电子层结构，则B在C的下一周期，则B为Mg，C为F，A、B同周期，则A为S。离子的电子层数越多，半径越大，具有相同核外电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，所以A2－＞C－＞B2＋，A正确；原子最外层电子数F>S>Mg，B错误；C为F，A为S，F的非金属性大于S，所以HF的稳定性大于H2S，即对应气态氢化物的稳定性A＜C，C错误；元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则有A2－＞C－，D错误。8．2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数为7。下列说法不正确的是()A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的最高价是＋7价C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．推测Ts的单质不能与水反应【解析】选D。Ts的原子核外最外层电子数是7，位于第ⅦA族，原子序数为117，位于第七周期，A正确；Ts的最高价是＋7价，B正确；同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，Ts位于同族最下端，非金属性最弱，C正确；根据氯气的性质，推测Ts的单质能与水反应，D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共30分)9．(14分)(2021·绍兴高一检测)下表是元素周期表短周期的一部分：(1)①～⑦元素中金属性最强的元素位于周期表第________周期______族。(2)表中元素⑥的原子结构示意图为________。(3)④与⑤形成的常见化合物的化学式为_________________________________。(4)表中元素①、②、③、⑤、⑦中，原子半径由大到小的顺序是________(填序号)。(5)表中元素③、⑥的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为________________。【解析】①为H、②为C、③为N、④为F、⑤为Mg、⑥为Al、⑦为Si。(1)根据金属性变化规律：同一周期，从左至右元素的金属性逐渐减弱；同一主族，从上至下元素的金属性逐渐增强，所以金属性最强的元素是Mg，Mg元素在元素周期表中的位置是第3周期第ⅡA族。(2)元素⑥是Al(原子序数是13)。(3)④(F)与⑤(Mg)形成的常见化合物是MgF2。(4)根据原子半径变化规律：同一周期，从左到右，核外电子逐渐增加，原子半径逐渐减小；同一主族，原子从上到下，序数逐渐增加，半径也逐渐增加。可知原子半径由大到小的顺序是⑤⑦②③①。(5)元素③、⑥的最高价氧化物的水化物的化学式分别是HNO3、Al(OH)3，二者反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。答案：(1)3ⅡA(2)(3)MgF2(4)⑤⑦②③①(5)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O10．(16分)(新思维·新考向)元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，如氮族元素是位于元素周期表第ⅤA族的元素，在生活中有广泛的应用，如N2作防腐气体，液氮还可用作制冷剂，P可用于制造农药等等。如图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置是什么？根据元素周期律，预测H3AsO4与H3PO4酸性强弱的大小关系是什么？(2)元素S的最高正价和最低负价的代数和是多少？在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应难度更大还是更小？(3)Br2具有较强的氧化性，SO2具有较强的还原性，将SO2气体通入溴水后，溶液中存在的主要离子有哪些？(4)下列说法正确的是________。A．C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小B．氯气能置换出NaBr溶液中的溴C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱【解析】(1)同一主族，元素的非金属性从上到下逐渐减弱，故酸性：H3PO4>H3AsO4。(2)S的最高正价为＋6，最低负价是－2，二者代数和为4，元素非金属性越强，与氢气化合越容易。(3)在溶液中Br2与SO2反应生成H2SO4和HBr。(4)同周期，从左到右随着原子序数的递增，其原子半径逐渐减小。答案：(1)第2周期第ⅤA族酸性：H3PO4>H3AsO4(2)4更大(3)H＋、Br－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(4)A、B、C【能力进阶】(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分)11．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大，其氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示。下列说法中正确的是()元素甲乙丙丁化合价－2－3－4－2A．含氧酸的酸性：乙<丁B．元素非金属性：甲<乙C．氢化物的稳定性：甲>丁D．丙所形成的单质可能互为同位素【解析】选C。根据元素周期律中的原子半径规律和化合价规律判断甲是氧元素，乙是氮元素，丙是碳元素，丁是硫元素，N的含氧酸有HNO2、HNO3，S的含氧酸有H2SO3、H2SO4，酸性强弱无法判断，A项错误；O的非金属性大于N的非金属性，B项错误；O的非金属性大于S，氢化物的稳定性：H2O>H2S，C项正确；C的单质中石墨和金刚石为同素异形体，同位素是指同种元素不同原子的互称，D项错误。12．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：d>c>b>aB．四种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强【解析】选B。由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3不是强碱，C错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D错误。二、非选择题(本题包括1小题，共18分)13．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有重要的作用。下表列出①～⑩十种元素在周期表中的位置。ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02⑤⑧3①③④⑥⑨4②⑦⑩(1)①～⑩中金属性最强的元素为________。(写名称)(2)⑦、⑨两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是______________。(填化学式)(3)①、⑥、⑧、⑨四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序依次是________________。(用微粒符号来表示)(4)⑤元素的氢化物实验室制法的化学方程式是___________________________。⑤、⑨的气态氢化物在空气中相遇有白烟生成，写出白烟对应物质的电子式______________。(5)下列说法正确的是________。(填字母)a.⑥的非金属性强于⑦b.氢化物稳定性：⑦＜⑩c.③单质与水反应比单质①剧烈【解析】由元素在周期表中位置可知，①为Na、②为K、③为Mg、④为Al、⑤为N、⑥为S、⑦为Se、⑧为F、⑨为Cl、⑩为Br。(1)同周期自左而右金属性减弱，同主族自上而下金属性增强，故表中元素K的金属性最强。(2)元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Se＜Cl，故HClO4的酸性更强。(3)①、⑥、⑧、⑨四种元素形成的简单离子分别为Na＋、S2－、F－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。离子的电子层越多，离子半径越大，故离子半径：S2－＞Cl－＞F－＞Na＋。(4)实验室利用氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl＋C