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专练24元素周期律及其应用1.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示,下列说法正确的是()A.离子半径的大小顺序:d<e<fB.与x形成简单化合物的沸点:y>z>dC.除去实验后残留的g可用热的氢氧化钠溶液D.e、f分别与h所形成的化合物中化学键类型相同2.[2020·河北武邑中学调研]下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()序号事实推论A与冷水反应,Na比Mg剧烈金属性:Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性:Ca>MgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性:S>CDt℃时,Br2+H22HBrK=5.6×107I2+H22HIK=43非金属性:Br>I3.[2020·全国卷Ⅱ]一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是()A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构4.[2020·广西平桂中学高三摸底考试]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ⅡA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A.离子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)B.X、W的简单氢化物的沸点:X>WC.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱D.由X、Y组成的化合物一定含离子键和共价键5.[2020·山东,3]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是()A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>WC.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>W6.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是()A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸7.[2020·甘肃重点中学联考]现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是()A.最简单氢化物的沸点排序:Y>T>RB.原子半径和离子半径均满足:Y<ZC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.单质氧化性:Y>R>T8.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价9.[2020·河北武邑中学高三月考]已知33As与35Br是位于同一周期的主族元素,下列说法正确的是()A.原子半径:As>P>SiB.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4C.热稳定性:HCl>AsH3>HBrD.还原性:As3->S2->Cl-10.[综合创新]短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物,自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,b由W、Y、Q三种元素组成,d能使品红溶液褪色,e是液体,上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是()A.二元化合物沸点:e>d>cB.简单氢化物的热稳定性:Q>Y>XC.元素的非金属性:Y>X>WD.原子半径的大小:Z>Q>Y11.[2019·全国卷Ⅲ]X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是()A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸12.[2020·河北武邑中学高三月考]W、X、Y、Z是原子半径依次增大的四种短周期主族元素,已知25℃时,W、X形成的0.1mol/L化合物的水溶液pH=1,Z的电子层数与最外层电子数相等。下列说法错误的是()A.X、Y、Z一定位于同一周期B.X与W形成的化合物中各原子没有都达到8电子稳定结构C.Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间一定能相互反应D.W与X、Y形成的化合物的稳定性一定是前者大于后者13.[2020·湖南师大附中高三月考试卷]已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是()选项WXA稀硫酸NaAlO2溶液B稀硝酸FeCCO2Ca(OH)2溶液DCl2Fe14.[2020·辽宁六校协作体上学期联考]X、Y、Z、W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍;Y的原子序数是其最外层电子数的6倍;Z的一种单质是自然界中最硬的物质;自然界中,W的单质多出现在火山口附近,且为淡黄色晶体。下列叙述正确的是()A.原子半径的大小:Z>X>YB.Z的氢化物的沸点一定比X的低C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性在同主族中最强D.Y的单质可通过铝热反应冶炼15.[2020·衡水中学调研]目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外,共有16种,下面是对这16种非金属元素的相关判断:①都是主族元素,最外层电子数都大于4;②单质在反应中都只能作氧化剂;③氢化物常温下都是气态;④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。其中不正确的有()A.只有①②B.只有①③C.只有③④D.①②③④16.[2019·天津卷]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:(1)砷在元素周期表中的位置________。eq\o\al(288,115)Mc的中子数为________。已知:P(s,白磷)=P(s,黑磷)ΔH=-39.3kJ·mol-1;P(s,白磷)=P(s,红磷)ΔH=-17.6kJ·mol-1;由此推知,其中最稳定的磷单质是________。(2)氮和磷氢化物性质的比较:热稳定性:NH3________PH3(填“>”或“<”)。沸点:N2H4________P2H4(填“>”或“<”),判断依据是________。(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是________(填序号)。a.不能与NaOH反应b.含离子键、共价键c.能与水反应(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式________________________________,因此,配制SbCl3溶液应注意________________________________________________________________________。(5)在1L真空密闭容器中加入amolPH4I固体,t℃时发生如下反应:PH4I(s)PH3(g)+HI(g)①4PH3(g)P4(g)+6H2(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)③达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,则t℃时反应①的平衡常数K值为________(用字母表示)。17.位于前四周期的6种主族元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,其中B、D同主族,D、E同周期。A、B、C在周期表中相邻,且三种元素的原子最外层电子数之和为18。F是其所在周期中最活泼的金属元素。根据推断回答下列问题:(1)A在周期表中的位置________;写出D与F形成的最简单离子化合物的电子式________。(2)用“>”或“<”填空:离子半径非金属性酸性沸点F+____D2-A____BD的最高价氧化物的水化物____E的最高价氧化物的水化物C的氢化物____E的氢化物(3)一定条件下,在水溶液中1molE-、EBeq\o\al(-,x)(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。①D点对应的微粒是________(填离子符号)。②B→A+C反应的离子方程式为________,该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。专练24元素周期律及其应用1.C根据题意可推知,x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。O2-、Na+、Al3+具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:O2->Na+>Al3+,A项错误;由于NH3、H2O中存在分子间氢键,故沸点:H2O>NH3>CH4,B项错误;除去实验后残留的硫黄,可用热的氢氧化钠溶液:3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O,C项正确;NaCl含有离子键,AlCl3含有共价键,D项错误。2.C用与水反应的剧烈程度判断元素金属性的强弱,与冷水反应,Na比Mg剧烈,说明Na的金属性比Mg强,正确;用对应碱的碱性判断元素金属性的强弱,Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2,金属性:Ca>Mg,正确;SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,不能说明S与C的非金属性的强弱,错误;相同温度时,溴与碘和氢气化合的难易程度可以说明溴的非金属性比碘的非金属性强,正确。3.DW、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且原子序数总和为24,结合题给化合物的结构式可知,W为H、X为B、Y为N、Z为Na。A项,中H、B、N之间均为共价键,正确;B项,Na既可与水反应,也可与甲醇反应,正确;C项,Y(N)的最高价氧化物的水化物为HNO3,属于强酸,正确;D项,BF3中,1个B原子与3个F原子形成3个共价键,B外围只有6个电子,不满足8电子稳定结构,错误。4.B由题意可知X、Y、Z、W分别是O、Na、Mg、S元素。硫离子含有3个电子层,而镁离子和钠离子均含有2个电子层,硫离子半径最大,钠离子和镁离子具有相同的电子层结构,钠离子半径大于镁离子,因此离子半径r(W)>r(Y)>r(Z),故A错误;水分子间能够形成氢键,沸点高于硫化氢,故B正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Y>Z,则Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强,故C错误;由X、Y组成的化合物可能是Na2O也可能是Na2O2,Na2O只含离子键、Na2O2含有离子键和共价键,故D错误。5.C由“基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2”可知,X是氧元素,Z是钠元素;Y的原子序数介于氧元素与钠元素之间且Y为短周期主族元素,说明Y是氟元素;W的最外层电子数与Y相同,说明W是氯元素。A项,第一电离能:F>O>Cl>Na,错误;B项,F-、O2-、Cl-三者还原性的强弱顺序:Cl->O2->F-,错误;C项,简单离子的半径大小顺序:Cl->O2->F->Na+,正确;D项,氢化物水溶液的酸性:HCl>HF,错误。6.A根据条件分析可知W、X、Y和Z分别是N、O、Na、Cl,氧元素与N、Na、Cl均可形成两种或两种以上的化合物,如NO、NO2、Na2O、Na2O2、Cl2O7、ClO2等,A正确;Na2O2中含离子键和共价键,B错误;氯离子是18电子,其余为10电子,C错误;亚硝酸为弱酸,D错误。7.A8.B9.D10.B11.B本题涉及元素周期律的直接应用与判断,通过元素周期表和元素周期律知识的综合应用,考查了分析和解决化学问题的能力,从原子、分子水平认识物质的组成和性质,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。由题意可推知,X、Y、Z分别为C、Mg、Si。A项,CO2是分子晶体,SiO2是原子晶体,错误;B项,C的非金属性比Si强,则C的氢化物的热稳定性大于Si的氢化物,正确;C项,SiC是共价化合物,错误;D项,Si单质不能溶于浓硝酸,错误。12.C已知25℃时,W、X形成的0.1mol/L化合物的水溶液pH=1,短周期元素只有HCl符合,则W为H元素,X为Cl元素,Z的电子层数与最外层电子数相等,应为Al元素,Y的原子半径比Al小比Cl大,应为第三周期的Si、P、S元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。13.DX为NaAlO2溶液,W为稀硫酸时,偏铝酸钠和少量硫酸反应生成氢氧化铝,NaAlO2和过量硫酸反应生成硫酸铝,能实现上述转化关系,故A不选;Fe与HNO3反应可分别生成Fe(NO3)2、Fe(NO3)3,Fe(NO3)2与HNO3反应可生成Fe(NO3)3,Fe(NO3)3与Fe反应可生成Fe(NO3)2,故B不选;X为氢氧化钙,W为二氧化碳,氢氧化钙与少量二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙,碳酸钙和碳酸氢钙间可以相互转化,符合转化关系,故C不选;氯气和铁反应,无论量多少,只能生成氯化铁,不符合上述转化关系,故D入选。14.CX、Y、Z、W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,则X为O;Y的原子序数是其最外层电子数的6倍,则Y为Mg;自然界中最硬的物质为金刚石,则Z为C;自然界中,W的单质多出现在火山口附近,且为淡黄色晶体,则W为S。综上,X、Y、Z、W依次为O、Mg、C、S,据此作答。15.D氢原子最外层电子数为1,①错误;在反应CuO+H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu+H2O中氢气做还原剂,②错误;氧元素的氢化物为水,常温是液态,③错误;氮的氧化物NO与水不能反应,④错误。16.(1)第四周期第ⅤA族173黑磷(2)>>N2H4分子间存在氢键(3)b、c(4)SbCl3+H2OSbOCl↓+2HCl(“”写成“=”亦可)加盐酸,抑制水解(5)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\f(8c-2d,3)))b解析:本题涉及的考点有原子结构、盖斯定律的应用、元素周期律的应用、铵盐的性质、盐类的水解、平衡常数的计算等,以元素化合物知识为载体考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力,通过多考点综合考查的方式体现宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。(1)质量数=质子数+中子数;结合已知信息,应用盖斯定律可推出P(s,红磷)=P(s,黑磷)ΔH=-21.7kJ·mol-1,放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,物质能量越低越稳定,故稳定性:白磷<红磷<黑磷。(2)非金属性:N>P,故热稳定性:NH3>PH3;N2H4的结构式为,分子间存在氢键,故沸点:N2H4>P2H4。(3)NH4I可与NaOH反应;NH4I中既有离子键,又有共价键;NH4I可发生水解反应,由NH4I的性质可推测PH4I的性质。(4)SbCl3强烈水解生成SbOCl的同时可生成HCl;配制SbCl3溶液时应加盐酸,抑制SbCl3水解。(5)由反应③可知,生成cmolI2应消耗2cmolHI,同时生成cmolH2,故反应①中生成HI的总物质的量为(b+2c)mol,同时生成(b+2c)molPH3。反应②中生成H2的物质的量为(d-c)mol,消耗PH3的物质的量为eq\f(2,3)(d-c)mol
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