高考化学一轮复习 跟踪检测（十五）元素周期表和元素周期律（含解析）-人教版高三化学试题

跟踪检测（十五）元素周期表和元素周期律1．2017年5月9日，最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中文名称：(113Nh)、镆(115Mc)、(117Ts)、(118Og)。根据元素周期律知识，下列预测或说法肯定不合理的是()A．Nh的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3，是一种强酸B．Mc的最高价阳离子为Mc5＋，氧化性比较弱C．Og是第七周期中的最后一种元素，其原子序数是所有已发现元素中最大的D．根据金属和非金属的分界线，Ts的中文名称为“钿”可能更合理解析：选A同主族元素从上到下金属性增强，则Nh的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3，是一种强碱，故A错误；Mc位于第ⅤA族，金属性较强，则最高价阳离子为Mc5＋，氧化性比较弱，故B正确；Og是第七周期中的最后一种元素，为0族元素，其原子序数是所有已发现元素中最大的，故C正确；117号元素位于第七周期第ⅦA族，同主族元素从上到下金属性增强，结合金属和非金属的分界线，Ts的中文名称为“钿”可能更合理，故D正确。2．下列有关物质性质的说法错误的是()A．热稳定性：HCl＞HI B．原子半径：Na＞MgC．酸性：H2SO3＞H2SO4 D．结合质子能力：S2－＞Cl－解析：选CA项，元素的非金属性：Cl＞I，所以稳定性：HCl＞HI，正确；B项，Na、Mg是同一周期的元素，原子半径：Na＞Mg，正确；C项，酸性：H2SO4＞H2SO3，错误；D项，酸性越强，酸越易电离出H＋，而酸根离子越难结合H＋，酸性：HCl>H2S，结合H＋的能力：S2－>Cl－，正确。3．已知短周期元素的四种离子：aW2＋、bX＋、cY3－、dZ－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()A．原子序数：d＞c＞b＞aB．单质的还原性：Z＜Y＜X＜WC．离子半径：Y3－＞Z－＞X＋＞W2＋D．W、X、Y最高价氧化物对应水化物溶液(等物质的量浓度)的pH：Y＞X＞W解析：选C具有相同电子层结构的离子，符合“阴上阳下”的规律，故原子序数：a＞b＞d＞c，W、X、Y、Z分别为Mg、Na、N、F，A项错误；单质的还原性：Na>Mg，B项错误；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：N3－>F－>Na＋>Mg2＋，C项正确；W、X的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、NaOH，Y的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，则对应溶液的pH：NaOH＞Mg(OH)2＞HNO3，D项错误。4．(2018·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强解析：选DX是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素，则Z为Al元素，Y为Na元素，W与X属于同一主族，则W为S元素。Na、Al、S在同一周期，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，所以r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；X、Y组成的Na2O2中含有共价键，B项错误；Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，NaOH的碱性强于Al(OH)3，C项错误。5．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是()A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中解析：选BW、X、Y、Z四种元素均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，故W是第一周期的H元素，X是第二周期的N元素，Y、Z是第三周期元素，因为四种元素的最外层电子数之和为18，故Y、Z最外层电子数之和为18－(1＋5)＝12，又因为第三周期主族元素最外层电子排布是1～7，故只有Y的最外层电子数是5，Z的最外层电子数是7才能满足条件，则Y是P元素，Z是Cl元素。H2和N2都是分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点：N2>H2，A项错误；Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：Cl－弱于H－，B项正确；P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4<HClO4，题目中未说明“最高价”，C项错误；铵盐是离子化合物，N和P可能存在于同一离子化合物中，如(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D项错误。6．X、Y、Z、M是四种原子序数依次增大的主族元素。已知X、Y、Z是短周期中的三种非金属元素，X元素原子的核外电子数等于所在周期数；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍；Z单质为无色气体，性质稳定常用作保护气；M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A．四种元素的原子半径从大到小的顺序是M＞Z＞Y＞XB．元素X、Z可形成某种化合物，其分子内既含极性键又含非极性键C．化合物YO2、ZO2都能和氢氧化钠溶液反应，均属于酸性氧化物D．金属M制品具有较强的抗腐蚀能力，说明M元素的金属活动性较差解析：选BX元素原子的核外电子数等于所在周期数，X为H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Y含有两个电子层，最外层含有4个电子，为C元素；Z单质为无色气体，性质稳定常用作保护气，则Z为N元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为Al元素。四种元素的原子半径从大到小的顺序是Al>C>N>H，故A错误；元素X、Z可形成化合物N2H4，其分子内既含极性键N—H键，又含非极性键N—N键，故B正确；化合物YO2为CO2，属于酸性氧化物，化合物ZO2为NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，不属于酸性氧化物，故C错误；铝因表面能够形成一层致密的氧化膜而具有较强的抗腐蚀能力，但是Al的化学性质比较活泼，故D错误。7．(2019·临沂模拟)如图为周期表中短周期的一部分，W、X、Y、Z四种元素最外层电子数之和为24。下列说法正确的是()WXYZA．X、Y、Z的含氧酸的酸性依次增强B．W元素形成的单核阴离子还原性强于XC．Y、W形成的化合物一定能使酸性KMnO4溶液褪色D．W与氢元素形成的化合物中可能含有非极性键解析：选D如图为周期表中短周期的一部分，则为第二周期和第三周期的元素，W、X、Y、Z四种元素最外层电子数之和为24。设Y最外层电子数为x，则X最外层电子数为x－1，Z最外层电子数为x＋1，W最外层电子数为x，x－1＋x＋x＋1＋x＝24，x＝6，判断W为O、X为P、Y为S、Z为Cl。同周期元素从左到右非金属性增强，X、Y、Z的最高价含氧酸的酸性依次增强，题目中未说明最高价，故A错误；W形成的单核阴离子为O2－，X形成的单核阴离子为P3－，还原性：O2－<P3－，故B错误；Y、W形成的化合物可以是SO2、SO3，SO3不能使酸性KMnO4溶液褪色，故C错误；W与氢元素形成的化合物中可能含有非极性键，如H2O2分子中含过氧根，氧原子间形成非极性共价键，故D正确。8．根据表中(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是()元素代号XYZQW原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价＋1＋3＋2＋6、－2－2A.W2－与Y3＋的核外电子数不可能相等B．离子半径大小：X＋<Q2－C．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<ZD．氢化物的稳定性：Q>W解析：选B由表中数据可知，X为钠，Y为铝，Z为铍，Q为硫，W为氧。O2－与Al3＋的核外电子数均为10，A错误；离子半径：Na＋<S2－，B正确；金属性：Na>Be，碱性：NaOH>Be(OH)2，C错误；非金属性：S>O，故稳定性：H2S>H2O，D错误。9．(2017·天津高考)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是()A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>SiD．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族解析：选C非金属性：O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，A项正确；H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物，与Na、Mg等金属元素形成离子化合物，B项正确；题图所示实验可证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C项错误；118号元素在元素周期表中位于第七周期0族，D项正确。10．某矿石由前20号元素中的4种组成，其化学式为WYZX4。X、Y、Z、W分布在三个周期，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，W的单质能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。下列说法正确的是()A．原子半径：W＞Y＞Z＞XB．气态氢化物的稳定性：X＜ZC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y＞WD．Y的氧化物为碱性氧化物解析：选A根据题意可推出，X为O，Y为Al，Z为Si，W为K。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：K＞Al＞Si＞O，A项正确；非金属性：O＞Si，则气态氢化物的稳定性：H2O＞SiH4，B项错误；金属性：K＞Al，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，C项错误；Al的氧化物为两性氧化物，D项错误。11．随原子序数递增，x、y、z、……等八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法正确的是()A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族B．离子半径：g2－>h－>d2－>e＋>f3＋C．最高价氧化物对应水化物的酸性：y>zD．气态氢化物的热稳定性：g>h解析：选B从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知：x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。A项，x元素在周期表中的位置是第一周期第ⅠA族，错误；B项，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：S2－＞Cl－＞O2－＞Na＋＞Al3＋，正确；C项，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：HNO3＞H2CO3，错误；D项，非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，所以稳定性：HCl＞H2S，错误。12.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径的大小：W<X<Y<ZB．戊的沸点低于乙C．丙中只含非极性共价键D．乙可与X元素的最高价氧化物对应的水化物反应解析：选D根据题图和题干信息可推知，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Al，甲、乙、丙、丁、戊、己分别为AlN、NH3、N2H4、Al2O3、H2O、Al(OH)3。原子半径的大小为H<O<N<Al，A错误；H2O的沸点高于NH3，B错误；丙为N2H4，含有极性共价键和非极性共价键，C错误；X元素的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，NH3可以与硝酸反应，D正确。13．A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能与A形成10电子分子，E单质可用于焊接钢轨，F与D同主族，F与G同周期。(1)F的离子结构示意图为________________。(2)D、E、F的离子半径由大到小的顺序为_________________________________(填离子符号)。(3)写出能证明G比F非金属性强的一个化学方程式：__________________________。(4)F和G的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构，该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物，三种产物的物质的量之比为2∶1∶6，甲的电子式为____________，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。(5)C能分别与A和D按原子个数比1∶2形成化合物乙和丙，乙的结构式为__________________________________。解析：B、C、D均能与A形成10电子分子，A是H元素，B、C、D为第二周期C、N、O、F四种元素中的三种，E单质可用于焊接钢轨，E是Al元素，F与D同主族，F与G同周期，G是Cl元素，B、C、D分别为C、N、O元素，F是S元素。(3)元素的非金属性越强，氧化性越强，氯气把硫化钠溶液中的硫置换出来，证明Cl2的氧化性大于S的氧化性，化学方程式Cl2＋Na2S=2NaCl＋S↓。(4)S和Cl的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构，化合物甲是SCl2，与水反应生成S单质、硫酸和氯化氢，三种产物的物质的量之比为2∶1∶6，SCl2的电子式为Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())eq\o(S,\s\up6(),\s\do4())Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())，该反应的化学方程式为3SCl2＋4H2O=2S↓＋H2SO4＋6HCl。(5)N能分别与H和O按原子个数比1∶2形成化合物N2H4和NO2(或N2O4)，N2H4的结构式为NHHNHH。答案：(1)(2)S2－>O2－>Al3＋(3)Cl2＋H2S=2HCl＋S↓(或Cl2＋Na2S=2NaCl＋S↓)(4)Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())eq\o(S,\s\up6(),\s\do4())Ceq\o(l,\s\up6(),\s\do4())3SCl2＋4H2O=2S↓＋H2SO4＋6HCl(5)14．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为______________；元素Z的离子结构示意图为____________。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________。(3)元素W位于周期表的第________族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：__________________________________________________________