2022高考化学一轮专题复习25元素周期表及其应用含解析

PAGE专练25元素周期表及其应用一、单项选择题1．今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()WXYZA.原子半径：W<XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z<WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱2．[2020·全国卷Ⅲ]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A．非金属性：W>X>Y>ZB．原子半径：Z>Y>X>WC．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱3．[情境创新]某同学设计如下元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充，以下说法正确的是()A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素B．X和Z形成的化合物只有两种C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X>YD．X、Y、Z的简单氢化物中最稳定的是X4．[2021·全国乙卷]我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是()A．原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB．化合物XW中的化学健为离子键C．Y单质的导电性能弱于Z单质的D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸5．[2021·经典习题选萃]短周期主族元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。m、p、r是这些元素组成的二元化合物，n、q、s是这些元素组成的三元化合物且属于离子化合物，其中s的水溶液俗称水玻璃。0.1mol/Ln溶液的pH为13，m可制作耐火管且属于两性物质。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．简单气态氢化物的稳定性：R>YB．离子半径大小：Y>Z>WC．W的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z的强D．单质的熔点：Z>R>X6．[2021·湖南益阳期末]已知主族元素A、B、C、D、E、F在周期表中的相对位置如图所示，A和C原子的最外层电子数之差等于4，C和F原子的核外电子总数相差8，X、Y、Z分别为D、E、F的最高价氧化物对应的水化物。下列说法不正确的是()A．化合物CA3中既含有离子键又含有共价键B．简单氢化物的沸点：B>DC．相同温度下，等浓度的X、Y、Z的水溶液，pH由大到小的顺序为Z>X>YD．B、C、D三种元素形成的某种化合物与E的简单氢化物的水溶液反应时有沉淀产生7．[2021·安徽省江南片高三摸底考试]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍；Y＋和X2－的电子层结构相同；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是()A．由化学键角度推断，能形成WXZ2这种共价化合物B．离子半径大小：Z>Y>XC．工业上用MnO2和Z的氢化物的浓溶液在加热的条件下制取Z的单质D．Z的氢化物的水溶液酸性比WX2的水化物的酸性强，说明Z的非金属性比W的强8.[2021·河南开封定位考试]W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是()YZXWA．X、Z、Y三种元素对应原子的半径依次减小B．X位于元素周期表中的第3周期第ⅣA族C．HYO3的酸性强于H2WO3，故W元素的非金属性弱于YD．X和Y可分别与Z形成XZ2和YZ2，它们的结构和化学性质相似9．[2021·牡丹江一中高三月考]下列关于元素周期表的说法正确的是()A．每一周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束B．第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差8个C．只有第2列元素的原子最外层有2个电子D．元素周期表共有十六个纵行，也就是十六个族10.[2021·贵州航天中学月考]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是()A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等二、不定项选择题11．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：NH3>H2O>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12.已知a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期主族元素，a、c在周期表中的相对位置如图所示。a元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，b元素的简单离子是同周期元素中半径最小的。下列说法错误的是()A．b离子发生水解使溶液呈酸性，c离子发生水解使溶液呈碱性B．原子半径由小到大的顺序：d>c>bC．a的气态氢化物是造成温室效应的气体之一D．c上周期同主族元素的氢化物分子间存在氢键，因此其氢化物的稳定性大于c的氢化物的稳定性13．X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大，其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的某种核素无中子，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示，N是用量最多的金属元素。下列说法不正确的是()YZMWA.原子半径：W>Y>Z>M>XB．N的一种氧化物可用作油漆和涂料C．氢化物的沸点：Z小于MD．工业上制备W单质的方法为电解熔融的W的氧化物14．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是()A．WZ的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为X>Y>ZC．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构三、非选择题15．[2021·黑龙江青冈一中开学考试]A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和中子数相等。(1)写出A、B、C三元素名称__________、____________、____________。(2)C在元素周期表中的位置是________。(3)B的原子结构示意图为________。C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为(填化学式)________。(4)比较A、C的原子半径A________C。写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式__________________________。16．[2021·江西红色七校联考]短周期元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大，元素W的一种核素的中子数为0，X的原子最外层电子数是次外层的2倍，Z与M同主族，Z2－电子层结构与氖原子相同。(1)M在元素周期表中的位置是________。(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液，溶液变血红色；向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为______________。(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84g·mol－1的物质q，且q分子中三种元素的原子个数之比为1：1：1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q分子的结构式为__________________。(4)(XY)2的性质与Cl2相似，(XY)2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(5)常温下，1molZ3能与Y的最简单氢化物反应，生成一种常见的盐和1molZ2，该反应的化学方程式为______________________________。17．[2021·武汉市级示范高中联考]下表是ⅥA族部分元素的相关性质。元素性质8O16S34Se52Te单质熔点(℃)－218.4113450单质沸点(℃)－183444.66851390主要化合价－2－2、＋4、＋6－2、＋4、＋6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不能直接化合请回答下列问题：(1)硒的熔点范围可能是_________________________________________________。(2)碲的化合价可能有___________________________________________________。(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________________(填化学式)。(4)氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中易变质，其可能发生的化学方程式为________________。(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方程式：________Al2Te3＋()=2Al(OH)3↓＋____________H2Te↑(6)氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化如图所示，其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质。则b代表________，d代表________(均写单质名称)。专练25元素周期表及其应用1．D本题涉及元素周期律、元素周期表的应用，借助元素周期表片段考查考生元素推断、分析和解决化学问题的能力。通过元素“位—构—性”之间的逻辑关系，体现证据推理与模型认知的学科核心素养。根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知，W与X的最高化合价之差为2，设X的最高化合价为a，则W的最高化合价为a＋2，结合题意知2a＋2＝8，解得a＝±3，从而推知X为Al、Y为Si、Z为P、W为N。A项，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：W(N)<X(Al)；B项，常温常压下，Y(Si)单质为固态；C项，非金属性：Z(P)<W(N)，故气态氢化物的热稳定性：Z<W；D项，X为Al，其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，属于两性氢氧化物。2．D由化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，可知XW3和WZ分别是NH3和HCl，即W是H元素，X是N元素，Z是Cl元素；再根据四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，可知Y是Na元素。A项，Na(Y)是金属元素，其非金属性不可能大于Cl(Z)，错误；B项，原子半径：Na(Y)＞Cl(Z)，错误；C项，N(X)元素的含氧酸不全为强酸，如HNO2是弱酸，错误；D项，Na(Y)的氧化物的水化物为NaOH，是强碱，正确。3．C根据Z元素的最外层电子数是次外层的3倍知Z为O，而X只能是N，观察此表的规律，不难得出X、Y在同族，故Y为P，根据同族元素所处的位置在此表中的规律填出如下结果：白格中有稀有气体元素，稀有气体元素不属于主族元素，故A错；N和O元素形成的化合物有多种，故B错；N的非金属性大于P的，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故C正确；N、P、O三种元素中非金属性最强的是O，非金属性越强，简单氢化物越稳定，所以简单氢化物最稳定的是H2O，故D错误。4．B氧原子半径小于硫原子半径，而Mg、Al、Si的原子半径依次减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：Mg>Al>Si>O，A项错误；Mg元素的金属性较强而O元素的非金属性很强，二者之间形成的化学键是离子键，B项正确；铝是导体而Si是半导体，故前者导电性强于后者，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。5．Bs的水溶液俗称水玻璃，则s为Na2SiO3；m可制作耐火管且属于两性物质，则m为Al2O3；0.1mol/Ln溶液的pH为13，则n为一元强碱溶液，应该为NaOH；结合短周期主族元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大可以知道，X为H、Y为O、Z为Na、W为Al、R为Si元素。Y为O、R为Si元素，非金属性越强，氢化物稳定性越强，则对应氢化物的稳定性：Y>R，A错误；Y为O、Z为Na、W为Al，三种元素的离子具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径Y>Z>W，B正确；Z为Na、W为Al，则W的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z的弱，C错误；X为H、Z为Na、R为Si，其单质分别为氢气、金属钠和硅，对应晶体分别为分子晶体、金属晶体和原子晶体，Si的沸点最高，氢气沸点最低，即单质沸点：R>Z>X，D错误。6．C由题图和“A和C原子的最外层电子数之差等于4，C和F原子的核外电子总数相差8”可推出A、B、C、D、E、F分别为N、O、Na、S、Cl、K。X、Y、Z分别为H2SO4、HClO4、KOH。NaN3中既含有离子键又含有共价键，A项正确；沸点H2O>H2S，B项正确；相同温度下，等浓度的X、Y、Z的水溶液pH：KOH>HClO4>H2SO4，C项错误；Na2S2O3与HCl反应有单质硫生成，D项正确。7．A短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增加，其中W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍，则W为碳，Y＋和X2－的电子层结构相同，则X为氧，Y为钠，Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和，所以Z为氯。一般情况下，碳显＋4价，氧显－2价，氯显－1价，所以从化学键角度推断，可以形成COCl2这种共价化合物，故A正确；O、Na、Cl形成离子时的半径大小为Cl－>O2－>Na＋，所以B错误；工业上用电解食盐水制氯气，故C错误；HCl的水溶液即盐酸是强酸，而CO2的水化物即碳酸是弱酸，但不能说明Cl的非金属性比C的强，应该用HClO4的酸性强于碳酸来证明，所以D错误。8．B由于该四种元素均是短周期元素，W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，且W与Z同主族，原子序数相差8，故Z为O，W为S，则X为Si，Y为N。同周期主族元素的原子半径从左到右依次减小，同主族元素的原子半径从上到下依次增大，故半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，A错误；X为硅，位于元素周期表中第3周期第ⅣA族，B正确；比较元素非金属性的强弱时应比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，C错误；SiO2和NO2的结构和化学性质均不相似，D错误。9．B第一周期不含碱金属元素，除第一周期外，各周期的元素都从碱金属开始，最后以稀有气体结束，故A错误；第二、三周期各含8种元素，则第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差8个，如Li与Na、O与S等，故B正确；第2列元素、He及某些过渡元素的最外层电子数为2，故C错误；元素周期表共有十八个纵行，分为16个族，元素周期表中第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族，故D错误。10．AW原子的质子数是其M层电子数的三倍，W为P元素；由X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置知，X、Y、Z依次为N、O、Si元素。根据“层多径大，序大径小”，原子半径由大到小的顺序为：Z>W>X>Y，A项错误；同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，非金属性：X>W>Z，则最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，B项正确；同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，非金属性：Y>X>W>Z，最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z，C项正确；元素X、Z、W的最高化合价依次为＋5价、＋4价、＋5价，X、Z、W的主族族序数依次为VA族、ⅣA族、VA族，元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等，D项正确。11．AC元素的非金属性决定气态氢化物的稳定性，由于非金属性O>N>Si，所以气态氢化物的稳定性H2O>NH3>SiH4，A不正确；氢元素可以与氧元素、氮元素等形成水、氨气等共价化合物，也可与Na等元素形成离子化合物，B正确；利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或气态氢化物的稳定性等来比较非金属性，但不能用氢化物的酸性来验证非金属性强弱，即题图所示不能比较Cl、C的非金属性强弱，C不正确；根据元素周期表可知，D正确。12．BD由以上分析可以知道a为C元素、b为Al元素、c为S元素，d为Cl元素。Al3＋发生水解使溶液呈酸性，S2－发生水解使溶液呈碱性，A正确；同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Cl<S<Al，B错误；a的气态氢化物甲烷是造成温室效应的气体之一，C正确；氢键与物质的稳定性无关，决定稳定性的为共价键，故D错误。13．D由题意可知X为H，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，则M为O元素，W为Mg元素，Y、Z分别为C、N元素；N是用量最多的金属元素，则N为Fe。同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，故原子半径Mg>C>N>O>H，A正确；Fe2O3可用作油漆和涂料，B正确；NH3的沸点小于H2O，C正确；工业上制备Mg单质的方法为电解熔融的MgCl2，D错误。14．C本题涉及原子结构、元素周期律、元素周期表、化学键等知识，主要考查学生对元素“位—构—性”关系的分析和解决化学问题的能力，利用原子结构模型、化学键模型分析解题，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。由W、X、Y、Z为同一短周期元素，结合新化合物的结构式可知，X为ⅣA族元素、Z为卤族元素，W为碱金属元素，再由Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，进而推知W为Na、Y为P。A项，NaCl的水溶液呈中性，错误；B项，元素的非金属性：Si<P<Cl，即X<Y<Z，错误；C项，Y(P)的最高价氧化物的水化物为H3PO4，属于中强酸，正确；D项，该新化合物中一个P原子得到Na原子失去的一个电子，且形成两个P—Si键，满足8电子稳定结构，错误。15．(1)氮硫氟(2)第二周期ⅦA族(3)HF＞H2S(4)＞NH3＋HNO3=NH4NO3解析：设B元素的质子数为x，则A的质子数为x－9，C的质子数为x－7，可得x－9＋x－7＝x，解得x＝16，所以A的质子数为7，B的质子数为16，C的质子数为9，分别为N、S、F元素，据此解答。16．(1)第三周期第ⅥA族(2)NH4SCN(3)N≡C—O—O—C≡N(4)(CN)2＋2OH－=CN－＋CNO－＋H2O(5)2NH3＋4O3=NH4NO3＋4O2＋H2O解析：元素W的一种核素的中子数为0，W是H元素；X的原子最外层电