2024-2025学年新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第3节第2课时预测元素性质的基本方法课时分层作业含解析鲁科版必修第二册

PAGE9-第2课时预料元素性质的基本方法(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．碲(Te)是52号元素，位于周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是()A．碲的单质具有半导体的性能B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱B[碲元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，故A正确；同主族元素自上而下原子得电子实力减弱，则氢化物稳定性H2Te<H2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性H2TeO4<H2SO4，D正确；ⅥA族元素(R)在空气中燃烧都能生成RO2，C正确。]2．下列各组物质性质的比较中正确的是()A．酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4B．碱性：Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOHC．热稳定性：H2S>H2O>HFD．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2D[元素非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A不正确；元素金属性：K>Ca>Mg，则碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，B不正确；元素非金属性：F>O>S，则热稳定性：HF>H2O>H2S，C不正确；元素非金属性：F>Cl>Br>I，则氧化性：F2>Cl2＞Br2＞I2。]3．下列说法正确的是()A．SiH4比CH4稳定B．O2－还原性比S2－强C．Na和Cs属于ⅠA族元素，Cs失电子实力比Na强D．把钾放入氯化钠的水溶液中可制取金属钠[答案]C4．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是()A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物B．Li是碱金属原子中半径最小的原子C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子D．Na＋比Li多一个电子层B[碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。]5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的叙述中，不正确的是()A．在碱金属元素形成的单质中，钫的熔点最低B．钫的氢氧化物的化学式为FrOH，是一种强碱C．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D．钫能跟水反应，由于反应猛烈而发生爆炸C[A项，碱金属元素从上到下单质的熔、沸点依次降低，则在碱金属元素形成的单质中钫的熔点最低，正确；B项，Fr位于第ⅠA族，原子最外层电子数为1，最高化合价为＋1，它的氢氧化物的化学式为FrOH，同主族从上到下元素的金属性渐渐增加，最高价氧化物对应水化物的碱性渐渐增加，则FrOH是一种强碱，正确；C项，钫在空气中燃烧时生成过氧化物或超氧化物等，错误；D项，Fr比K活泼，与水反应更猛烈，易发生爆炸，正确。]6．已知16S和34Se位于同一主族，下列关系中正确的是()A．热稳定性：HF>HCl>H2SB．原子半径：Br>Se>ClC．还原性：S2－>Se2－>Cl－D．酸性：HBrO4>HClO4>H2SO4A[非金属性F>Cl>S，元素的非金属性越强，对应的简洁氢化物越稳定，A正确；同周期主族元素从左到右，原子半径渐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径渐渐增大，则应有Se>Br>Cl，B错误；非金属性Cl>S>Se，元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，则还原性Se2－>S2－>Cl－，C错误；非金属性Cl>Br，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性HClO4>HBrO4，D错误。]7．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原子的质子数是其最外层电子数的三倍。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．最简洁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A[从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为2、3周期元素，W在第3周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。依据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：Z>W>X>Y，A项错误；非金属性：O>N>P>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，B项正确；氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。]8．关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是()A．在常温下，不与任何酸反应B．在常温下，可与强碱溶液反应C．在加热条件下，能与氧气反应D．单质硅的还原性比碳的还原性强A[Si能与氢氟酸反应，A错误。]9．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是()A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强B．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱C．X、Z的单质在常温下的状态不同D．Y的最高正化合价为＋7C[由图可知短周期元素X为第1周期的He，则Y是第2周期的F，Z是第3周期的S。故Y元素即F的非金属性最强，F的氢化物的稳定性比S的氢化物强，F没有正化合价，S单质常温下是固态，He单质常温下是气态，故C项正确。]10．下图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前4周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是()A．元素b位于ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价B．五种元素中，元素e的性质最稳定C．原子半径有d>c>bD．元素e形成的单质可以作为一种半导体材料D[a、b、c、d、e为元素周期表中前4周期的一部分元素，依据元素所在位置，可推知a为He、b为O、d为Cl、c为P、e为As。元素b为O，位于ⅥA族，但氧元素没有＋6价，故A错误；五种元素中a(He)为稀有气体元素，性质最稳定，故B错误；同周期自左而右原子半径减小，故原子半径c>d>b，故C错误；As位于金属元素与非金属元素交界处，可以作为一种半导体材料，故D正确。]11．下列试验能达到预期目的的是()序号试验操作试验目的A向Na2SO3溶液中加稀盐酸，产生气泡非金属性：Cl>SB向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3比较镁、铝的金属性强弱C测定相同浓度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH比较碳元素、硫元素的非金属性强弱DFe、Cu分别与浓硝酸反应比较铁、铜的金属性强弱C[最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，在H2SO3中硫元素显＋4价，不是硫的最高价含氧酸，氯的最高价含氧酸是HClO4，A错误；向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，无法比较镁、铝的金属性强弱，B错误；最高价含氧酸的酸性越强，其对应元素的非金属性越强，测定相同浓度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH，从而推断出碳元素、硫元素的非金属性强弱，C正确；常温下，Fe遇浓硝酸钝化，Cu与浓硝酸可发生反应，不能推断出Fe、Cu的金属性强弱，D错误。]12．下表是周期表的一部分，依据A～I在周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题：族周期ⅠAⅡA…ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化学性质最不活泼的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。(2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为______________，最稳定的是________。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是__________。[解析]依据元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体元素，性质最稳定；F元素原子得电子实力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子实力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。[答案](1)NeF2Na(2)NaOHH2SO4Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2SHF(4)Na13．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半径/nm0.1860.0740.0990.143主要化合价－4，＋4－2－1，＋7＋3其他阳离子核外无电子无机非金属材料的主角焰色呈黄色(1)R在元素周期表中的位置是________________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系是________。(2)Z的单质与水反应的化学方程式为____________。(3)Y与R相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。a.常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态b．稳定性：XR>YX4c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)依据表中数据推想Y的原子半径的范围：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲＋乙→丙＋水，则丙的化学式为________(写一种即可)。[解析]由题中所给信息可知，X为H，Y为Si，Z为Na，M为O，R为Cl，依据原子半径和Q的主要化合价为＋3，可知Q为Al。(4)由同周期元素原子半径的递变规律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)题给元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应生成水的有：NaOH＋HClO4=NaClO4＋H2O、2NaOH＋H2SiO3=Na2SiO3＋2H2O、3HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O等，所以丙为Na2SiO3、Al(ClO4)3或NaClO4等。[答案](1)第3周期ⅦA族互为同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)Na2SiO3[或Al(ClO4)3、NaClO4等][老师独具]某探讨性学习小组设计了一组试验来探究元素周期律。甲同学依据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1所示的装置来一次性完成同主族元素C和Si的非金属性强弱比较的试验探讨；乙同学设计了如图2所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律，图2中A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、潮湿的淀粉KI试纸、潮湿的红纸。已知常温下浓盐酸能与高锰酸钾反应生成氯气。图1图2(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的试验所用到的物质：图1中试剂A为________(填代号)；①稀硝酸②浓盐酸③稀硫酸④碳酸钙⑤Na2CO3固体⑥Na2SiO3溶液⑦SiO2写出图1烧瓶中发生反应的离子方程式____________________________________________________________________________________。(2)甲同学所做试验图1烧杯中现象为_____________________________________________________________________________________。(3)乙同学所做试验图2中B处的现象为___________________________________________________________________________________。(4)写出图2中A处发生反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________。[解析](1)因为C的非金属性大于Si的，因此H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性。要证明H2CO3的酸性大于H2SiO3的，须要将CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应CO2＋H2O＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋Na2CO3。结合图1装置可推知烧杯中盛放的是Na2SiO3溶液，左侧的气体发生装置是用于制备CO2气体，因为稀硝酸和浓盐酸均具有挥发性，使产生的CO2气体中含有杂质HNO3或HCl，将干扰试验，所以A中盛放的试剂应为稀硫酸，而B中可以盛放Na2CO3固体，因为CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4是微溶物，将附着于固体表面，阻挡进一步反应，不能用于CO2气体的制取。因此B中发生的反应为Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O。(2)试验中视察到烧杯C中有白色沉淀生成。(3)图2装置是验证卤族元素性质的递变规律，在圆底烧瓶中KMnO4与浓盐酸反应生成的Cl2将依次经过A、B、C处，分别发生Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI=2KCl＋I2、Cl2＋H2O=HCl＋HClO。[答案](1)③COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2O(2)出现白色浑浊(或沉淀)(3)潮湿的淀粉KI试纸变蓝(4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－[素养培优练]14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是()A．原子半径的大小依次：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分别与Z、W形成的化合物都既能与酸反应又能与碱反应C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱D．Y的气态简洁氢化物的热稳定性比W的强D[X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，可知X是C；Y是地壳中含量最高的元素，Y是O；Z2＋与O2－具有相同的电子层结构，则Z是Mg；W与X同主族，则W是Si。原子半径：Mg>Si>C>O，A错误；MgO不能和碱反应、二氧化硅能与碱反应也能与HF反应，B错误；非金属性：C>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3>H2SiO3，C错误；非金属性：O>C>Si，H2O的稳定性大于SiH4，D正确。]15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发觉的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A．原子最外层电子数由多到少的依次：Y＞X＞W＞ZB．原子半径由大到小的依次：W＞Z＞Y＞XC．元素非金属性由强到弱的依次：Z＞W＞XD．简洁气态氢化物的稳定性由强到弱的依次：X＞Y＞WA[由“Y是至今发觉的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的依次是F＞O＞Si＞Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的依次：Z＞W＞X＞Y，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的依次：X＞W＞Y，所以错误；D选项，简洁气态氢化物的稳定性Y的最强，Y>X>W，所以错误。]16．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是()A．元素X可能为锂B．原子半径大小：r(M)>r(W)C．X2W中各原子均达8电子稳定结构D．气态氢化物的稳定性：YH3>MH3C[结合原子序数的大小关系，从化合价上分析，X为氢元素或锂元素，Y为氮元素，Z为硅元素，M为磷元素，W为硫元素。X的化合价为＋1，原子序数较小，可能是氢或锂，故A正确；M、W为同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故B正确；X2W为硫化氢或硫化锂，其中硫原子达到8电子稳定结构，而氢或锂均未达到8电子稳定结构，故C错误；N的非金属性比P强，对应气态氢化物的稳定性：NH3>PH3，故D正确。]17．已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R，其中X的原子半径在短周期主族元素中最大，Y的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，Z的原子L层电子数为m＋n，M层电子数为m－n，W与Z同主族，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是()A．Y的氢化物比R的氢化物稳定，且熔、沸点高B．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性：R>W>ZD．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2B[X的原子半径在短周期主族元素中最大，所以X是钠元素。Z元素的原子L层电子数为m＋n，M层电子数为m－n，说明电子充溢L层，L层电子数为m＋n＝8，而Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，说明n＝2，则m＝6，Y是氧元素，Z是硅元素。W与Z同主族，且W是短周期元素，所以W是碳元素。R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1，所以R是硫元素。非金属性：O>S，所以Y的氢化物比R的氢化物稳定，水分子之间存在氢键，所以水的熔、沸点高，A正确；亚硫酸和碳酸的酸性弱于盐酸，所以RY2、WY2通入BaCl2溶液中均没有白色沉淀生成，B错误；硫酸是强酸，碳酸、硅酸是弱酸，且硅酸酸性更弱，所以Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性：R>W>Z，C正确；X与Y形成的两种化合物氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子的个数比均为1∶2，D正确。]18．现有某些短周期元素的性质或原子结构信息如表所示。元素元素性质或原子结构信息TM层上有6个电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下的单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性Z元素的最高正价是＋7(1)元素X的一种同位素可测定文物年头，这种同位素的符号是__________。(2)元素Y与氢元素能形成两种常见的10电子微粒，且在肯定条件下，