2024新教材高中化学第四章物质结构元素周期律2.2第2课时元素周期表和元素周期律的应用层级练含解析新人教版必修第一册

PAGE13-第2课时元素周期表和元素周期律的应用必备学问基础练学问点一元素周期表的分区及元素化合价规律1.下列关于元素周期律和元素周期表的叙述中正确的是()A．元素周期表是元素周期律的详细表现形式B．同一主族从上到下，元素金属性渐渐减弱C．同一周期从左到右，元素原子半径渐渐增大D．非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的肯定值2．下列有关元素化合价的说法正确的是()A．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态B．主族元素的最高正价均等于其族序数C．非金属元素的最低负价＝最高正价－8D．金属元素无负价、氟元素无正价3．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()A．其次周期元素从Li到F，非金属性渐渐增加B．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多C．因为Na比K简洁失去电子，所以Na比K的还原性强D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强4．某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是()A．R是第ⅣA族元素B．R的气态氢化物化学式为H2RC．R的气态氢化物的水溶液显酸性D．R能形成两种氧化物RO2和RO35．碲(Te)是与O、S同主族的元素，位于第五周期。据此，推断碲的相关性质错误的是()A．碲的常见化合价是－2、＋4、＋6B．碲的单质在常温下是固态C．碲可用作半导体材料D．碲的氢化物H2Te很稳定6．(多选)英国探讨人员认为，全球将有1.4亿人因为用水受到砷中毒之害，导致更多的人患癌症。下列对砷(As)的有关推断正确的是()A．砷原子序数为33，它与铝同主族B．砷的原子半径大于磷的原子半径C．砷化氢的稳定性比溴化氢的弱D．砷酸的酸性比硫酸的强7．某主族元素R原子的质量数为79，已知R的单核离子含有45个中子和36个电子，下列有关R的叙述错误的是()A．R位于第四周期第ⅥA族B．R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3RO4C．R的气态氢化物的化学式为H2RD．R的阴离子具有强还原性8．如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是()A．元素的简洁离子半径大小：④＞⑤＞②B．元素的最高正化合价：③＝⑥C．气态氢化物的稳定性：⑤＞②D．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥＞⑤学问点二元素周期表和元素周期律的应用9.关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：①元素周期表是学习化学学问的一种重要工具；②利用元素周期表可以预料新元素的原子结构和性质；③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；④利用元素周期表可以指导找寻某些特别的材料。其中正确的是()A．①②③④B．只有②③C．只有②③④D．只有③④10．下列说法错误的是()A．用作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的分界线旁边B．农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C．构成催化剂的元素通常在元素周期表的右上方区域内D．在周期表过渡元素中找寻制造耐高温柔耐腐蚀的合金材料的元素11．元素周期表可以指导人们进行规律性的推想和推断，下列说法不正确的是()A．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>FC．若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3D．S和Se分别位于第ⅥA的第三、四周期，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se12．短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图，下列有关这三种元素的叙述正确的是()A．a是一种活泼的非金属元素B．c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸C．b的氢化物很稳定D．b元素的最高化合价为＋7价13．(多选)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如图，其中W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和。下列说法不正确的是()A．元素的非金属性：Z>W>YB．最简洁的氢化物的还原性：X>WC．简洁离子的半径大小：Y>W>ZD．氧化物对应水化物的酸性：Y<W<Z14．2024年是门捷列夫发觉元素周期律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()A.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的正负化合价代数和等于0。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、W关键实力综合练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是()A．事物的性质总在不断地发生明显的改变B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C．可在虚线的右上方找寻耐高温材料D．可在虚线旁边找寻半导体材料(如Ge、Si等)2．下列排列依次正确的是()A．离子半径：Na＋>Mg2＋>Al3＋>Cl－；原子半径：Na>Mg>Al>ClB．稳定性：HF>H2O>NH3>CH4；还原性：HF<H2O<NH3<CH4C．碱性：CsOH>KOH>Mg(OH)2>NaOH；金属性：Cs>K>Mg>NaD．酸性：HClO>H2SO4>H2CO3；非金属性：Cl>S>C3．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下面推断正确的是()甲乙丙丁戊A.原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲>丙C．最高价氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙4．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()A．元素非金属性由弱到强的依次为Z<Y<XB．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C．三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D．原子半径由大到小的依次为X>Y>Z5．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是()A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱C．Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱D．四种元素的单质中，Z的熔、沸点最高二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6．铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第6周期，与铝是同主族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质推断不正确的是()A．铊是易导电的银白色金属B．能生成＋3价离子C．氧化铊是两性氧化物D．Tl3＋的氧化性比Al3＋强7．如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是()A．原子半径：Z>W>Y>XB．气态氢化物的稳定性：H2Y>H2WC．最高价氧化物对应水化物的酸性：H2WO4>HZO4D．元素X的最低化合价的肯定值与其最高化合价之和为88．短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，元素X的原子半径是最小的，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是()A．原子半径：r(Y)<r(Z)B．X与Y只能形成一种化合物C．W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比R的强D．Z的简洁气态氢化物的热稳定性比R的强9．(易错题)被誉为“矿石熊猫”的香花石(如图)，由我国地质学家首次发觉。香花石由前20号元素中的6种组成，分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是()A．原子半径：Y>Z>R>TB．气态氢化物的稳定性：W<R<TC．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X<ZD．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同三、非选择题10．下表为元素周期表的一部分。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑥⑦⑪三①③⑤⑧⑩四②④⑨用化学式或元素符号回答下列问题。(1)①③⑤中，最高价氧化物的水化物碱性最强的是________。(2)②③④中形成的简洁离子半径由大到小的依次是________。(3)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为________和________。①和⑨两种元素形成化合物的化学式为________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为________________。(4)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________，三者非金属性的强弱依次为________。学科素养升级练1．镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属ⅢA族。镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃。由此推断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是()A．镓能溶于强酸和强碱中B．镓是制造高温温度计的上佳材料C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中D．近年来，镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质2．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()A.氢化物稳定性：W>ZB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．阴离子的还原性：W<XD．简洁离子的半径：Y<X3．X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水猛烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是()A．原子半径：W>Y>Z>XB．气态氢化物的稳定性：X<ZC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>WD．Y、Z的氧化物均为两性氧化物4．我国闻名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。(1)锗位于元素周期表中第________周期________族。(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要缘由是________________。①它与硅位于同一主族②它与铝位于对角线位置，且性质相像③它位于周期表中金属与非金属分界线旁边④它位于边界线旁边(3)锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。门捷列夫把它命名为类硅，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上。下列叙述正确的是________。A．锗是一种金属性很强的元素B．锗的单质具有半导体的性能C．锗化氢(GeH4)稳定性很强D．锗酸是难溶于水的强酸第2课时元素周期表和元素周期律的应用必备学问基础练1．解析：元素周期表是元素周期律的详细表现形式，A正确；同一主族从上到下，元素金属性渐渐增加，B错误；同一周期从左到右，元素原子半径渐渐减小，C错误；非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数，D错误。答案：A2．解析：氯元素还有＋3、＋4等价态，A错误；氟元素没有正价，B错误；由氢元素的最低负价为－1，C错误；金属元素的原子不能得到电子，故没有负价，D正确。答案：D3．解析：同周期元素从左到右非金属性渐渐增加，A正确；主族元素核电荷数越大，电子层数越多，B正确；同主族元素从上到下金属性渐渐增加，非金属性渐渐减弱，C错误，D正确。答案：C4．解析：短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是＋6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A错误；S的气态氢化物的化学式为H2S，H2S的水溶液显弱酸性，B、C正确；硫可以形成SO2和SO3，D正确。答案：A5．解析：第ⅥA族，从上到下，元素非金属性渐渐减弱，所以H2Te不稳定。答案：D6．解析：砷原子序数为33，位于第ⅤA族，A错误；砷、磷同主族，砷的原子半径大于磷的原子半径，B正确；砷、溴同周期，砷的非金属性比溴弱，因此砷化氢的稳定性比溴化氢的弱，C正确；由于非金属性S>P>As，因此砷酸的酸性比硫酸的弱，D错误。答案：BC7．解析：由于主族元素R原子的质量数为79，含有45个中子，所以质子数为79－45＝34，该原子有4个电子层，最外层是6个电子，所以R位于第四周期第ⅥA族；由于R的最高正价是＋6价，所以R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4，气态氢化物的化学式为H2R，R的阴离子失电子实力较强，所以具有强还原性。答案：B8．解析：元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径S2－＞O2－＞Al3＋，A错误；F无正价，B错误；元素非金属性越强，则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性H2O＞H2S，酸性HClO4＞H2SO4，C错误，D正确。答案：D9．解析：依据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学学问的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，依据元素性质改变规律可以预料新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区找寻研制新农药的元素，在过渡元素区找寻研制新型催化剂的元素等，故利用元素周期表可以指导找寻某些特别的材料，④正确。答案：A10．解析：构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。答案：C11．解析：锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，A正确；HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能依据二者酸性强弱来推断元素非金属性的强弱，B错误；aX2＋的核外电子数为a－2，bY－的核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则a＝b＋3，C正确；同一主族元素从上到下，元素的非金属性渐渐减弱，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se，D正确。答案：B12．解析：依据元素周期表的结构推断a为氦元素，b为氟元素，c为硫元素。氦元素为稀有气体元素，很不活泼，A错误；硫酸为强酸，B错误；氟元素为非金属性最强的元素，它的氢化物很稳定，C正确；氟元素没有正价，D错误。答案：C13．解析：由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置可知，W位于第三周期，W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和，次外层电子数为8，最内层电子数为2，则其最外层电子数为6，W为S，可推知X为O，Y为P，Z为Cl。同周期从左向右非金属性增加，则元素的非金属性：Z>W>Y，A正确；O的非金属性大于S，故H2S的还原性强，B错误；具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则简洁离子的半径大小：Y>W>Z，C正确；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，不是最高价含氧酸无此规律，如硫酸为强酸，HClO为弱酸，D错误。答案：BD14．解析：由题意，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，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。依据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W<X，A正确；常温常压下，硅单质为固态，B正确；同一主族由下到上简洁气态氢化物的稳定性渐渐增加，所以热稳定性：NH3>PH3，C正确；X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3呈两性，D错误。答案：D15．解析：Y是至今发觉的非金属性最强的元素，则Y是F元素；X原子最外层有6个电子且原子序数小于Y，X应为O元素；Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，且为短周期，原子序数大于F，则Z为Al元素；W的正负化合价代数和等于0，则W为Si元素。X、Y、Z、W四种元素最外层电子数分别为6、7、3和4，即最外层电子数：Y>X>W>Z，A正确；电子层数越多，半径越大，同一周期，原子序数越小，半径越大，即半径关系：Al>Si>O>F，即Z>W>X>Y，B错误；同一周期，原子序数越大，非金属性越强，即非金属性F>O>Si>Al，C错误；元素的非金属性越强，其简洁气态氢化物的稳定性越强，即Y>X>W，D错误。答案：A关键实力综合练1．解析：同族元素的性质是相像的，同周期元素的性质是递变的，A错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B错误；耐高温材料应当在过渡元素中找寻，C错误。答案：D2．解析：Na＋、Al3＋的电子层结构相同，Al的核电荷数大，离子半径较小，Cl－的电子层数最多，离子半径最大，故离子半径：Cl－>Na＋>Al3＋，A错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，其还原性越弱。非金属性F>O>N>C，所以B选项正确；金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性Cs>K>Na>Mg，则碱性CsOH>KOH>NaOH>Mg(OH)2，C错误；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，不是最高价氧化物对应的水化物，其酸性不肯定符合此规律，如非金属性：Cl>S，但次氯酸是弱酸，硫酸是强酸，D错误。答案：B3．解析：同周期元素原子半径从左至右是依次减小的，A错误；同主族元素金属性自上而下是增加的，B错误；同周期元素的金属性从左至右越来越弱，故对应最高价氢氧化物的碱性也是减弱的，C正确；同周期元素的最外层电子数从左至右越来越多，D错误。答案：C4．解析：X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明X是氧元素，则Y必定为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，Z为磷。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的依次为P<S<O，A正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此，X的气态氢化物最稳定，C错误；依据元素周期律，原子半径由大到小的依次为P>S>O，D错误。答案：A5．解析：Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，故X为N，Z为S，W为Cl，A错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B错误；H2O比H2S稳定，C错误；S为固体，其他为气体，D正确。答案：D6．解析：同族元素性质有相像性，如铝是易导电的银白色金属，可形成＋3价离子，则铊元素也具有上述性质，A、B正确；同主族元素随核电荷数的递增金属性渐渐增加，氧化铝是两性氧化物，则氧化铊是碱性氧化物而不具有两性，Tl3＋的氧化性比Al3＋弱，C、D错误。答案：CD7．解析：由题给周期表可知，X为F元素、Y为O元素、Z为Cl元素、W为S元素。原子半径：W>Z>Y>X，A错误；同一主族非金属元素，气态氢化物的稳定性从上到下渐渐减弱，B正确；同一周期非金属元素，最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右渐渐增加，C错误；氟元素无正化合价，D错误。答案：B8．解析：短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，元素X的原子半径是最小的，X为H，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Y为O、R为S，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等，设Z、W的最外层电子数分别为m、n，则n＋m＝6＋6＝12，则n＝5，m＝7或m＝5，n＝7符合电子排布规律，结合原子序数可知，Z为F，W为P。同周期元素从左到右原子半径渐渐减小，则原子半径：r(Y)>r(Z)，A错误；X与Y可以形成的化合物有水、过氧化氢，B错误；非金属性S>P，则W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比R的弱，C错误；非金属性F>S，则Z的简洁气态氢化物的热稳定性比R的强，D正确。答案：D9．解析：“矿石熊猫”香花石由前20号元素中的6种组成，其中R原子最外层电子数为其次外层电子数的3倍，R原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则R为O；Y、Z、R、T位于同周期，即处于其次周期，T无正价，则T为F；Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为Be；Y为金属元素，则Y为Li；X、Z位于同主族，则X为Mg或Ca，若X为镁元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则eq\f(12＋8,2)＝10，推出W为氖元素不符合题意，若X为钙元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则eq\f(20＋8,2)＝14，推出W为Si，符合题意。Y、Z、R、T位于同周期，元素的原子半径从左向右半径在减小，即原子半径：Y>Z>R>T，A正确；非金属性F>O>Si，则气态氢化物的稳定性W<R<T，B正确；X为钙元素、Z为铍元素，金属性Ca>Be，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：X>Z，C错误；XR2、WR2两化合物分别为CaO2、SiO2，CaO2中O为－1价，SiO2中O为－2价，D错误。答案：CD10．解析：(1)①③⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3，故碱性最强的是NaOH。(2)②③④形成的简洁阳离子分别为K＋、Mg2＋、Ca2＋，其离子半径大小依次为r(K＋)>r(Ca2＋)>r(Mg2＋)。(3)①⑨的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、HBrO4。①和⑨两种元素形