高考化学大一轮复习 元素周期表和元素周期律限时集训卷

【创新方案】高考化学大一轮复习元素周期表和元素周期律限时集训卷[对应学生用书课下限时集训(十六)]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．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z、W是常见金属，Z是同周期中原子半径最大的元素，W的简单离子是同周期半径最小的，X和Z原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是()A．气态氢化物的稳定性：X>Y>QB．X与Q形成的化合物和Z与Q形成的化合物的化学键类型相同C．Q的单质不存在同素异形体D．相同质量的Z和W单质分别与足量稀盐酸反应时，Z的单质获得的氢气多解析：选C“X原子核外最外层电子数是次外层的2倍”，说明X的次外层只能是K层，X是碳元素。“Z是同周期中原子半径最大的元素”，说明Z在第ⅠA族，再结合原子序数比碳大，确定Z是钠元素，进而推出W是铝元素，Q是氯元素。最后结合YF3分子的特点和Y的原子序数范围，可知Y是氮元素。N的非金属性比C强，所以NH3比CH4稳定，A错误；CCl4、NaCl中分别是共价键和离子键，B错误；D根据方程式，每产生1gH2消耗Na、Al的质量分别为23g和9g所以等质量时Al得到的H2较多，D错误。3．天然存在的金属钫(Fr)极微量。它的21种已知同位素都有放射性。它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是()A．在空气中燃烧时生成氧化物Fr2OB．在碱金属元素中具有最大的原子半径C．氧化物对应的水化物是极强的碱D．其单质的熔点比金属钠的熔点低解析：选AFr在周期表第七周期第ⅠA族，根据同主族元素性质的相似性和递变性回答。碱金属元素中只有Li生成Li2O，其它元素对应的单质能生成氧化物、过氧化物、超氧化物等，A错误；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则Fr在碱金属元素中具有最大的原子半径，B正确；Fr在碱金属中元素的金属性最强，对应的氧化物的水化物的碱性极强，C正确；碱金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低，所以Fr的熔点比金属钠的熔点低，D正确。4．(·菏泽检测)能说明元素X的原子得电子能力强于元素Y的原子的事实是()A．元素周期表中元素X位于元素Y的上一个周期B．元素X的含氧酸的酸性强于元素Y的含氧酸C．分别加热H2X、HY至500℃，只有HY发生分解D．元素X与Y同主族，相同温度时其单质分别与铜反应生成Cu2X和CuY解析：选CA项，Cl元素得电子能力大于C元素，故错误；B项，碳酸的酸性强于次氯酸的酸性，但碳元素得电子能力小于氯元素，故错误；D项，元素X与元素Y同主族，相同温度时其单质与铜反应分别生成Cu2X和CuY，说明Y得电子能力大于X，故错误。5．有Wn＋、Xm＋、Ym－、Zn－(m>n)四种离子，且W、X、Y、Z四种原子的M电子层中的电子数均为奇数。下列说法中正确的是()A．Wn＋、Xm＋、Ym－、Zn－的离子半径依次增大B．Y、Z的气态氢化物的热稳定性：HmY>HnZC．W、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质D．W、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强解析：选D四种原子的M电子层中的电子数均为奇数，可知W、X、Y、Z依次是Na、Al、P、Cl。Xm＋、Wn＋、Zn－、Ym－的离子半径依次增大，A错误；气态氢化物的热稳定性：HmY<HnZ，B错误；Al(OH)3、H3PO4都是弱电解质，C错误。6．(·厦门模拟)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13，X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()A．X的氢化物溶于水显酸性且稳定性弱于HFB．Y的氧化物是离子化合物，Y的氢氧化物碱性比氢氧化钠弱C．Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸解析：选B根据题意，X原子内层电子数等于Y原子最外层电子数，X原子内层电子数只能是2，Y原子最外层电子数也是2，Z原子最外层电子数是6，Z是S元素或O元素，根据X与Y、Z位于相邻周期，Y与Z位于同一周期，根据其最外层电子数，确定Y是Mg元素，Z是S元素，X、Y、Z的最外层电子数之和为13，X是N元素。X的氢化物溶于水显碱性，A错误；Mg的氧化物是离子化合物，其氢氧化物碱性比氢氧化钠弱，B正确；S的氢化物的水溶液在空气中存放易变质，C错误；N和S的最高价氧化物对应的水化物都是强酸，D错误。7．已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是()A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小B．W与X形成的化合物中只含离子键C．W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3WXYZ解析：选A此题并不能确定W、X、Y、Z具体是哪种元素，需要进行讨论。由题中信息可知四种元素在周期表中的位置关系为根据同周期和同主族元素原子半径的变化规律可知A正确；若X为Na元素，W为O元素，它们形成的Na2O2中含有共价键，故B错误；若W、Z分别是C和Si元素，则CH4的沸点低于SiH4的沸点，故C错误；若W是O元素，Y是Al元素，则形成的化合物是Al2O3，但若W是F元素，Y是Si元素，则形成的化合物是SiF4，故D错误。8.某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是()A．离O点越远的元素原子半径越大B．虚线相连的元素处于同一族C．B元素是图中金属性最强的元素D．A、B组成的化合物中可能含有共价键解析：选A按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定，可知B、C均正确。钠原子的半径大于氯原子，但氯原子离O点的距离大于钠原子离O点的距离。A对应的为氧元素、B对应的为钠元素，二者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧非极性共价键。9．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示，已知原子序数Y＞X＞W＞Z。元素代号XYZW原子半径/nm0.1860.1430.0750.073主要化合价＋1＋3＋5、＋3、－3－2下列叙述正确的是()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．X的一种化合物与水反应能生成W单质D．Y的单质能与X的最高价氧化物对应的水化物发生反应生成W单质解析：选C由题中条件和表中数据可判断出：X为钠，Y为铝，Z为氮，W为氧。金属性Na＞Al，A错误；N2和O2反应生成NO，不能直接生成NO2，B错误；Na2O2能与水反应生成O2，C正确；Al与NaOH溶液反应生成H2，不能生成O2，D错误。10．X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，25℃时0.1mol/LX和W形成化合物的水溶液pH为1。下列说法正确的是()A．由于非金属性Y>R，则X、Y组成化合物的沸点高于X、R组成的化合物B．Y和其他四种元素均可形成至少2种的二元化合物C．RY2能与Y、Z形成的一种化合物反应生成Y2D．Y、Z、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性解析：选BY和R同主族，且可组成共价化合物RY2，可以Y为O，R为S，W为Cl，又Y、Z最外层电子数之和与W最外层电子数相同，Z最外层电子数是1，为Na，X为H。化合物沸点高低与非金属性无关，A错误；O与H形成H2O、H2O2，与Na形成Na2O、Na2O2，与S形成SO2、SO3，与Cl形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等，B正确；SO2＋Na2O2=Na2SO4，不生成O2，C错误；NaClO4显中性，D错误。二、非选择题11．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：(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位于第______周期第________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________。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________。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)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纵行为第ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置为：第六周期第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，碱性增强。(4)铊位于第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)B12．如表所示是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。请你根据表中所给元素，回答下列问题：(1)在短周期的所有元素中________的原子半径与________的原子半径之比最小(不包括稀有气体)(填元素符号)。(2)金属性最强的元素与氧气反应生成化合物的化学式是________(填两种即可)，i和j氢化物比较，稳定性强的是________(填写氢化物化学式)。(3)海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，其单质做消毒杀菌剂的原因是____________________________________(用化学方程式表示)。(4)写出分别由a、b、h、j四种元素所形成的两种化合物的水溶液相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(5)常温下某液态化合物只含上述元素的两种，分子中原子个数比1∶1，请你仅用一个化学方程式表示该液态化合物既有氧化性又有还原性：____________________________。解析：(1)在短周期的主族元素中氢原子半径最小，钠原子半径最大，二者比值最小。(2)在元素周期表前四周期元素中钾元素的金属性最强，金属钾与氧气反应可生成K2O、K2O2，甚至生成KO2；i为F元素，j为S元素，F的非金属性比S强，故HF的稳定性强于H2S。(3)海水中除氢、氧元素外含量最多的元素是Cl，Cl2做消毒杀菌剂的原因是Cl2＋H2O=HCl＋HClO。(4)a、b、h、j四种元素分别为Na、H、O、S，四种元素所形成的两种化合物分别为NaHSO4和NaHSO3，二者的水溶液相互反应的离子方程式为H＋＋HSOeq\o\al(－,3)=SO2↑＋H2O。(5)分子中原子个数比1∶1，且常温下呈液态的化合物是H2O2，在H2O2的分解反应中，H2O2既做氧化剂又做还原剂。答案：(1)HNa(2)K2O、K2O2(KO2)HF(3)Cl2＋H2O=HCl＋HClO(4)H＋＋HSOeq\o\al(－,3)=SO2↑＋H2O(5)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑13．(·潍坊高三质检)A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题。(1)元素D在周期表中的位置____________。(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X，X中所含化学键类型有____________________。(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：______________________________________________________。(5)FC2气体有毒，排放到大气中易形成酸雨，写出FC2与氧气和水蒸气反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由题意可知：A为H、B为N、C为O、D为Na、E处于钠和硫之间、F为S。(1)Na是第三周期第ⅠA族。(2)离子的电子层数越多离子半径越大，相同电子层结构的离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径大小顺序是S2－>O2－>Na＋。(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成的化合物X是硝酸铵，硝酸铵中含有离子键、共价键。(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，说明E是铝元素，高温下，铝和氧化铁能发生置换反应，反应方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe。若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，所以E是硅，二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子方程式为SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(5)二氧化硫有毒，和水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定容易被氧气氧化生成硫酸，所以反应方程式为2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4。答案：(1)第三周期第ⅠA族(2)S2－>O2－>Na＋(3)离子键、共价键(4)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2FeSiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(5)2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO414．某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。ABCD实验操作步骤：Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀时，…，关闭活塞a。请回答：(1)B中反应的离子方程式是_____________________________________。(2)通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是________(填字母)。A．挥发性B．还原性C．氧化性D．酸性(3)C装置的作用是________，X是________(写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是________________________________________________________________________，D中反应的化学方程式是__________________________________________。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_____________________________________(从原子结构角度加以解释)。解析：B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，此反应的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。答案：(1)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(2)A、D(3)除HCl气体NaHCO3(4)关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，当D中出现白色胶状沉淀后Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱1．X、Y为短周期元素，X位于第ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是()A．X的原子半径一定大于Y的原子半径B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物解析：选DA项，X若是H元素，X的原子半径比Y(O或S)的小；B项，Na＋与O2－电子层结构相同；C项，X是H、Y是O时可形成H2O2。2．下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是()A．原子半径：Na>O；离子半径：Na＋<O2－B．第ⅦA族元素碘的两种核素131I和137I的核外电子数之差为6C．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4的酸性强于H3AsO4的酸性D．Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱解析：选BB项，131I和137I的核外电子数相等，核内中子数之差为6，故B错误。3．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，即为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。4．(双选)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．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元素形成的单质不一定是Y2D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m解析：选A、C由题意知，X、Y为同主族元素，且X在Y的上方。若X、Y为金属，则Y的金属性比X强，当X(OH)n为强碱时Y(OH)n也一定为强碱，A正确；若X为N元素时，HnXOm为强酸，但NH3溶于水显碱性，B错误；若X为N时，Y为P，其单质分别为N2、P4，C正确；当X为O、Y为S时，Y显＋6价，但X通常不能显正价，D错误。5．X～W是元素周期表中的短周期元素，其性质或结构信息如表所示：元素XYZVW性质信息单质为有色气体，有毒，可用于自来水消毒日常生活中常见金属，熔化时并不滴落，好像有一层膜兜着其单质在空气中约占4/5左右单质为淡黄色晶体，质脆，不溶于水，微溶于酒精位于第ⅣA族，是形成的化合物最多的元素之一 回答下列问题：(1)X在元素周期表中的位置是____________，V2－离子结构示意图为________。(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________。(3)X的氢化物和Z的氢化物反应形成的化合物溶于水，水溶液呈酸性的原因是__________