2023届新高考化学一轮课时跟踪练第15讲元素周期表与元素周期律

课时跟踪练15一、选择题1．(2021·新沂棋盘中学第二次模拟)13Al、12Mg、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是()A．元素S在周期表中位于第四周期第ⅢA族B．元素S的简单气态氢化物的化学式为H2SC．第一电离能：I1(Mg)<I1(Al)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的碱性：Mg(OH)2<Al(OH)3解析：元素S原子序数为16，在周期表中位于第三周期第ⅥA族，故A项错误；元素S最低负价为－2，简单气态氢化物的化学式为H2S，故B项正确；镁的第一电离能大于铝，所以第一电离能为I1(Al)＜I1(Mg)＜I1(S)，故C项错误；镁的金属性强于铝，所以最高价氧化物的水化物的碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3，故D项错误。答案：B2．(2021·泰宁第一中学月考)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关说法正确的是()A．核电荷数最大的是② B．原子半径最大的是①C．电负性最小的是③ D．最外层电子数最多的是④解析：①1s22s22p63s23p4为16号元素——硫；②1s22s22p63s23p3为15号元素——磷；③1s22s22p3为7号元素——氮；④1s22s22p5为9号元素——氟。原子半径从大到小的顺序为P＞N＞O＞F，电负性从大到小的顺序为F＞O＞N＞P，最外层电子数F＞O＞N＝P。据此分析解答。核电荷数最大的是①1s22s22p63s23p4，为16号元素——硫，A项不正确；同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大。原子半径最大的是②1s22s22p63s23p3，为15号元素——磷，B项不正确；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，电负性最小的是②1s22s22p63s23p3，为15号元素——磷，C项不正确；最外层电子数最多的是④1s22s22p5，为9号元素——氟，D项正确。答案：D3．(2021·乾安第七中学月考)已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是()A．第一电离能Y可能大于XB．气态氢化物的稳定性：HmY大于HnXC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价解析：同一周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA、第ⅤA族元素出现反常比其右侧元素电离能大，原子序数为X＞Y，所以第一电离能Y可能大于X，故A项正确；同一周期，从左到右非金属性增强，非金属性X＞Y，非金属性越强，氢化物越稳定，所以气态氢化物的稳定性HmY小于HnX，故B项错误；元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性就越强，非金属性X＞Y，所以X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性，故C项正确；电负性值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，所以X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，故D项正确。答案：B4．(2021·襄阳四中月考)X元素的原子最外层电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn＋1，下列关于该元素及其化合物的叙述不正确的是()A．X的气态氢化物受热易分解B．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸C．X的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大D．X是植物生长所需要的一种营养元素解析：X的气态氢化物为PH3，P—H键的键能小，受热易分解，故A项正确；X的最高价氧化物对应的水化物(H3PO4)是一种中强酸，故B项错误；同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第ⅤA族大于第ⅥA族，因此P的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大，故C项正确；X(P)是植物生长所需要的一种营养元素，磷促使幼苗的发育和花的开放，使果实、种子的成熟提早，故D项正确。答案：B5．(2021·泰安模拟)科学家利用反应eq\o\al(w,98)Cf＋eq\o\al(48,z)R→eq\o\al(294,118)Og＋3eq\o\al(1,0)n，产生了一种超重元素——Og。下列叙述正确的是()A．eq\o\al(w,98)Cf的质量数为246B．R单质能从硫酸铜溶液中置换出铜单质C．元素周期表中Og的位置是第六周期0族D．元素z－1X与eq\o\al(48,z)R的第一电离能：z－1X<eq\o\al(48,z)R解析：由质量守恒可知，w＋48＝294＋3×1，w＝249，故A项错误；根据质子数守恒可知98＋z＝118，z＝20，R为Ca元素，钙是活泼金属能与水剧烈反应，钙不能从硫酸铜溶液中置换出铜，故B项错误；Og的质子数为118，处于第七周期0族，故C项错误；X的质子数为z－1＝19，为K元素，R为Ca，两者同周期，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，故第一电离能Ca>K，故D项正确。答案：D6．(2021·衡水武邑中学月考)《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(点燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，下列说法正确的是()A．离子半径：K＋＞S2－＞O2－B．元素的最高化合价：O＝S＞CC．第一电离能：N＞O＞C＞KD．电负性：N＞O＞S＋、＞O2－，故A项错误；氧元素没有最高正价，硫元素最高化合价为＋6价，碳元素最高化合价为＋4价，故B项错误；同一周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA、第ⅤA族依次为ns的全充满、np的半充满结构，其第一电离能比相邻元素偏高，所以第一电离能N＞O＞C＞K，故C项正确；同周期从左到右元素的电负性增大，同主族从上到下元素的电负性减小，所以电负性O＞N、O＞S，故D项错误。答案：C7．(2021·朝阳模拟)近年来中国地质调查局在自然界中发现了新矿物——氟栾锂云母。该矿除含F和Li外，还含原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素，已知它们的原子序数均不超过20，W、Y、Z的最外层电子数之和等于11，W的最低化合价为－2价，X在元素周期表中所处的族序数等于其周期序数。下列说法错误的是()A．电负性：W<YB．第一电离能：X>ZC．ZW2中含离子键和共价键D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物均可与Z的最高价氧化物对应的水化物反应解析：由题意可知，W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大，W的最低化合价为－2价，所以W为氧元素，X在元素周期表中所处的族序数等于其周期序数，X为铝元素，Y为硅元素，Z为钾元素。电负性：O>Si，A项错误；第一电离能Al>K，B项正确；KO2的Oeq\o\al(－,2)中含非极性共价键，C项正确；Al(OH)3、H2SiO3均能与强碱KOH反应，D项正确。答案：A8．(2021·海口第三次模拟)五种主族元素在周期表中的位置如图所示。L的单质在常温常压下呈液态，且保存时需要用水液封。下列推断正确的是()XYZTLA．原子半径：X<Y<Z<T<LB．气态氢化物的还原性：L>Z>TC．X的电负性是五种元素中最小的D．Y和T组成的化合物是离子化合物解析：L的单质在常温常压下呈液态，且保存时需要用水液封，则L为溴，再根据其他元素在周期表中的位置可以推出T为Cl、Z为S、Y为Si、X为Al。L电子层最多，原子半径最大，其他元素位于同一周期，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：T＜Z＜Y＜X＜L，故A项错误；非金属性越强，气态氢化物的还原性越弱，L、Z、T分别为Br、S、Cl，非金属性Cl＞Br＞S，所以气态氢化物的还原性Z＞L＞T，故B项错误；非金属性越弱，电负性越小，X(Al)在五种元素中最靠左上角，电负性最小，故C项正确；Y和T组成的化合物为四氯化硅，四氯化硅为共价化合物，故D项错误。答案：C9．(2021·盐城第三次模拟)如图所示为元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是()A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．电负性：Y>X>ZC．元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸D．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱解析：X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，则Z为F，Y的主族序数是其周期数的3倍。则由位置关系知，Y为第ⅥA元素，则Y为O、W为S、X为N。据此分析解答。同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大，原子半径r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，A项错误；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，F的电负性大于O，O的电负性大于N，B项错误；元素W最高价氧化物的水化物硫酸是一种强酸，C项正确；同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，简单氢化物越稳定，元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项错误。答案：C10．(2021·乌鲁木齐第四中学月考)如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是()A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析：同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但Mg、P特殊，因为Mg的3s电子全满为稳定结构，P的3p电子半满为稳定结构，则第一电离能大于相邻的元素，即第一电离能不是随着原子序数的递增而增大，A项错误；同周期主族元素随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元素的电负性增强，B项正确；同周期随原子序数的增大，原子半径减小，与题图不符，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，与题图不符，D项错误。答案：B11．(2021·大庆中学月考)以下是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质。下列判断正确的是()序号ABCDE最低负化合价－4－2－1－2－1电负性2.52.53.03.54.0A．C、D、E的气态氢化物的稳定性顺序为C>D>EB．元素A的最高能级轨道中无自旋方向相同的电子C．与元素B处于同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应D．元素A、C不可能形成化合物解析：由最低化合价知，B和D为第ⅥA族元素，C和E为第ⅦA族元素，同主族元素，由上到下，电负性逐渐减小，故B是硫元素，D是氧元素；故C是氯元素，E是氟元素；A为第ⅣA族元素，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增大，故A不是硅元素，而是碳元素。据此分析解答。非金属性Cl<O<F，所以三者简单氢化物的稳定性HCl<H2O<HF，A项错误；碳原子最高能级轨道即2p轨道中有2个自旋状态相同的电子，B项错误；与元素S同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质为Na，它能与H2O发生置换反应，C项正确；元素C、Cl之间可以形成化合物，如CCl4等，D项错误。答案：C12．(2021·成都树德中学月考)化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是()A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为Z＞Y＞XC．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，W的单质熔点最高D．WYX4能与H2O发生氧化还原反应生成H2解析：化合物A的结构如题图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则Z为O元素；Y元素在自然界都以化合态存在，且Y的原子序数小于Z，化合物A中Y可以形成3个或4个共价键，则Y为B元素；X形成1个共价键，W形成＋1价阳离子，则X为H元素，W为Na元素。据此分析解答。化合物A中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，故A项错误；同一周期，从左到右，电负性依次增大，同一主族，从上到下，电负性依次减小，故H、B、O三种元素电负性由大到小为O＞H＞B，即Z＞X＞Y，故B项错误；元素H、B、O、Na四种元素形成的单质依次为分子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体，其熔点最高的是共价晶体B的单质，故C项错误；WYX4为NaBH4，NaBH4中H元素化合价为－1，具有较强还原性，能与H2O发生氧化还原反应生成H2，故D项正确。答案：D二、非选择题13．有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们的原子最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们的原子最外层的p能级电子数均是s能级电子数的两倍；C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题：(1)写出元素符号：C______，D______，E______。(2)由这五种元素组成的一种化合物是________(写化学式)；写出该物质的一种主要用途：________________________________________________________________________。(3)写出C元素基态原子的电子排布式：_____________________________________。(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为________________。(5)元素B与D的电负性的大小关系是B__________D，C与E的第一电离能的大小关系是C________(填“>”“<”或“＝”)E。解析：A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S元素，A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，A为非金属元素，故A为H元素，E的原子序数大于S元素，故E为K元素，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，故C原子最外层电子数为3，原子序数介于O与S之间，故C为Al元素。据此分析解答。(1)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K。(2)由H、O、Al、S、K五种元素组成的一种化合物是KAl(SO4)2·12H2O，可以用作净水剂。(3)C为Al原子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。(4)D为S元素，原子价层电子排布为3s23p4，轨道表示式为。(5)同主族自上而下电负性降低，故电负性O>S；金属性越强，第一电离能越小，故第一电离能Al>K。答案：(1)AlSK(2)KAl(SO4)2·12H2O作净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4)(5)>>14．(2021·开封铁路中学月考)现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,6)；E元素基态原子的未成对电子是第四周期最多的元素；F元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)A元素的第一电离能______(填“<”“>”或“＝”)B元素的第一电离能，A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为____________(用元素符号表示)。(2)D元素原子的价电子排布式是______________________________________________。(3)C元素的电子排布图为____________________________________________________；F3＋的离子符号为______。(4)E元素位于元素周期表的______区，其基态原子的电子排布式为______________________。(5)G元素可能的性质______(填字母)。A．其单质可作为半导体材料B．其电负性大于磷C．其原子半径大于锗D．其第一电离能小于硒(6)活泼性：D______Al(填“>”或“<”，下同)，I1(Mg)______I1(Al)，其原因是________________________________________________________________________。解析：A、B、C、D、E、F、G七种元素属于前四周期，且原子序数依次增大。A元素基态原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，n＝2，所以A是N元素；C元素为周期表中最活泼的非金属元素，则C是F元素，所以B是O元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,6)，所以D是Mg元素；E元素基态原子的未成对电子是第四周期最多的元素，则E是Cr元素；F元素形成的正三价离子的3d轨道为半充满状态，则F的原子序数是18＋5＋3＝26，即F是Fe元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G是As元素。据此分析解答。(1)A是N元素，B是O元素，C是F元素，氮元素原子的2p轨道处于半充满状态，稳定性强，故氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能；非金属性越强，电负性越大，则A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为N<O<F。(2)D为Mg元素，根据核外电子排布规律可知，基态Mg原子的价电子排布式为3s2。(3)C为F元素，F是Fe元素，根据核外电子排布规律可知基态F原子的轨道表示式为，F3＋的离子符号为Fe3＋。(4)E为Cr元素，位于元素周期表的d区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。(5)G为As元素，位于金属与非金属的分界线处，其单质可作为半导体材料，其电负性小于磷元素，原子半径小于锗元素，第一电离能大于硒元素，故答案选A。(6)元素D为Mg，活泼性Mg>Al；因为Mg的3s轨道处于全满状态，比较稳定，而Al的3p轨道上只有一个电子，较不稳定，容易失去该电子，故第一电离能I1(Mg)>I1(Al)。答案：(1)>N<O<F(2)3s2(3)Fe3＋(4)d1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)(5)A(6)>>Mg元素3s能级为全充满结构比较稳定15．(2021·宁德高级中学月考)已知A、B、C、D、E五种元素中，原子序数依次增大，其中A、B、C、D为短周期元素。请根据下表中的信息回答有关问题：元素结构或性质信息A原子半径最小的元素B原子最外能层的p能级中有1个轨道充填了2个电子C原子的第一至第四电离能：I1＝841kJ·mol－1、I2＝1637kJ·mol－1、I3＝3577kJ·mol－1、I4＝18540kJ·mol－1D基态原子的核外电子共有17种运动状态E元素的价电子排布式为(n－1)dn＋6ns2(1)写出B基态原子的核外电子排布式：_________________________________________。(2)写出D原子价电子的轨道表示式：___________________________________________。(3)E元素位于第______周期第________族。(4)写出A2B2的电子式：________________。(5)写出C与D形成的化合物的化学式：_________________________________________。解析：A原子半径最小的元素，则A为H元素，B原子最外能层的p能级中有1个轨道充填了2个电子，故B为O元素，C原子的第一至第四电离能分别是I1＝841kJ·mol－1、I2＝1637kJ·mol－1、I3＝3577kJ·mol－1、I4＝18540kJ·mol－1，则C为Al元素，D基态原子的核外电子共有17种运动状态，则D为Cl元素，E元素的价电子排布式为(n－1)dn＋6ns2，则E为第30号元素Zn。据此分析解答。(1)B为O元素，B基态原子的核外电子排布式1s22s22p4。(2)D为Cl元素，D原子价电子的轨道表示式为。(3)E为第30号元素Zn，E元素位于第四周期第ⅡB族。(4)A2B2为H2O2，电子式为。(5)C与D形成的化合物为氯化铝，化学式：AlCl3。答案：(1)1s22s22p4(2)(3)四ⅡB(4)(5)AlCl316．(2021·仁寿第一中学校北校区月考)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：Ⅰ.气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为I1)。部分元素的第一电离能如图甲所示：(1)从图甲分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次____________(填“减小”“增大”或“不变”)。(2)根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出____________<I1(钙)<____________。Ⅱ.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。元素符号LiBeBCOF电负性值0.981.572.042