1、高中化学第一章物质结构元素周期律12元素周期律元素周期表和元素周期律的应用课时训练新人教版必修2课时训练6元素周期表和元素周期律的应用一、元素周期律的考查1.下列各组元素中,按元素最高正价递增顺序排列的是() A.O、S、Se、Te B.K、Mg、C、SC.C、N、O、F D.Li、Na、K、Rb解析:最高正价=主族序数(O、F除外)。A项全是第A族元素,不符合。B项最高正价分别是+1、+2、+4、+6,符合。C项中O、F通常无正价,不符合。D项是第A族元素,最高正价均为+1价,不符合。答案:B2.下列递变规律正确的是()A.还原性:NaAlMgB.氧化性:I2Br2Cl2C.原子半径:NaN
2、OD.最高正价:ClSMgAl;B中氧化性:Cl2Br2I2;C中,借助第三周期中P元素,可比较原子半径大小顺序为NaPNO;D中最高正价:ClSP。答案:C3.下列结论正确的是()粒子半径:S2-ClS氢化物稳定性:HFHClH2S离子还原性:S2-Cl-Br-I-单质氧化性:Cl2S酸性:H2SO4HClO4分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3悬浊液Fe(OH)3胶体FeCl3溶液A. B. C. D.解析:同周期,自左至右,原子半径逐渐减小,错;气态氢化物稳定性逐渐增强,对;单质氧化性增强,对;最高价氧化物对应水化物酸性增强,错;同主族,自上至下,原子半径逐渐增大,离子还原性增强,错
3、;分散系中分散质粒子直径大小为浊液胶体溶液,对。答案:C二、元素周期表、周期律的应用4.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是()A.铍的原子半径小于硼的原子半径B.氯化铍难溶于水C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气解析:铍在硼的左边,因此原子半径比硼大,A错;根据同主族元素性质递变规律,BeCl2易溶于水,B错;铍在钙的上方,金属性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱,C对;单质铍的金属性比镁弱,镁与冷水反应缓慢,铍一定不能与冷水迅速反应,D错。答案:C5.铊(Tl)是超导体的组成部分之一。铊位于第六周期,是Al的同族元素。下列对铊的性质判
4、断不正确的是()易导电的银白色金属Tl(OH)3是两性氢氧化物Tl3+的氧化性比Al3+强单质Tl能与稀硝酸反应生成硝酸盐A. B. C. D.解析:铊元素位于第六周期第A族,与铝同族,因此与铝的性质相似,故正确;根据同主族元素性质递变规律,同主族元素从上到下,金属性增强,则金属阳离子的氧化性逐渐减弱,错误,正确;最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,故Tl(OH)3是碱,不是两性氢氧化物,错误。答案:B6.已知X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如表。下列有关这四种元素的性质的描述不正确的是 ()A.与水反应,X比Y剧烈B.与H2化合,W单质比Z单质容易C.X形成的碱比Y形成
5、的碱的碱性强D.W的最高价含氧酸比Z的最高价含氧酸酸性强解析:由表中相对位置可知,X、Y为金属,且X比Y活泼,所以A、C项正确。Z、W为非金属,且非金属性:ZNB.Y、M元素形成的化合物是工业冶炼Y的原料C.X单质在M单质中燃烧生成的化合物39 g中共含有0.5NA个阴离子D.标准状况下1 molL-1的YP3溶液中含有3NA个P-解析:根据元素的主要化合价进行归类,X、N化合价为+1价,可以推断出X、N均处于第A族,Y处于第A族,Z处于第A族,M为-2价,那么应处于第A族,只能是O元素,因S还有+4、+6价。P应处于第A族,只能是Cl元素,因F无正价。再根据原子半径大小关系,同周期从左到右原
6、子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,可以判断,N是Li元素,不可能是H元素(H原子半径最小),X是Na元素。同周期原子半径从左到右逐渐减小,同时结合主要化合价进行考虑可以得出:Y是Al元素(只有正价),Z是N元素。所以综上可以得出各元素分别为:X是Na元素,Y是Al元素,Z是N元素,M是O元素,N是Li元素,P是Cl元素。同主族元素金属性从上到下逐渐增强,所以金属性应有NaLi,故A项正确。工业上冶炼Al是采用电解Al2O3(加入冰晶石降低熔点),故B项正确。Na在O2中燃烧生成Na2O2,1 mol Na2O2含有1 mol ,39 g Na2O2为0.5 mol,故C项正确。未知溶液体
7、积,不可求算P-的数目,D项错误。答案:D8.制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到制冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:(1)氢化物的易燃性: (2)化合物的毒性:PH3NH3;H2S(填“”“CF4。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。(3)已知CCl4的沸点为76.8 ,CF4的沸点为-128 ,新制冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的制冷剂氟利昂CF2C
8、l2终于诞生了,其他类似的还可以是。(4)然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是。求助于周期表中元素及其化合物的变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。毒性沸点易燃性水溶性颜色a.b.c.答案:(1)CH4NH3H2SHCl(2)(3)CFCl3(或CF3Cl)(4)使大气臭氧层出现空洞a9.下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关性质)。据图回答下列问题:(1)表示第A族元素的最外层电子数变化规律的是(填字母序号,下同)。(2)表示第三周期主族元素的最高正化合价变化规律的是。(3)表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是。
9、(4)表示碱金属单质密度的变化规律的是。(5)表示卤族元素单质熔点的变化规律的是。解析:(1)第A族元素的最外层电子数相等,都是6,故为B。(2)第三周期元素的最高正化合价从+1价逐渐升高到+7价,故为C。(3)O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+是具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小。(4)碱金属单质的密度随核电荷数的增大而有增大趋势,但K反常。(5)卤族元素单质的熔点随核电荷数的增大而升高。答案:(1)B(2)C(3)A(4)D(5)C三、元素推断“位、构、性”综合考查10.下图为周期表中短周期的一部分,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3个,下列说法中不正确的是()
10、dabcA.原子半径大小顺序是cbdaB.d的氢化物比a的氢化物稳定C.a和d的原子结合可以形成带3个负电荷的阴离子D.a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是cba解析:先推测a为P,则根据相关规律可以进行判断,按原子半径的递变规律,a应该最大,A项错误,所以A项符合题意。答案:A11.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()A.原子半径Zr(Y)r(Z)C.氢化物的热稳定性顺序为XYr(W)r(Y),B项错误;热稳定性最强的氢化物应为H2O,C项错误;D项正确。答案:D13.下表是元素周期表示意图的一部分,回答下列问题:族周期AAAAAAA0
11、二三四(1)写出元素符号:,。(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是(填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是,最不活泼的元素是。(3)元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是,碱性最强的是,呈两性的是,写出三者之间相互反应的化学方程式:;。(4)在上表的主族元素中,原子半径最小的是,原子半径最大的是。(5)与中,化学性质较活泼的是,用化学实验证明。(6)与中,化学性质较活泼的是,用化学实验证明。解析:根据元素在元素周期表中的位置,可知对应的具体元素,再结合元素周期律可知,最活泼的金属元素是K,最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应水化物中,酸性最
12、强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al(OH)3。在比较Na与Mg、Cl2与Br2的活动性时,可根据元素的金属性、非金属性的强弱来设计实验。答案:(1)NSiSCa(2)KFAr(3)HClO4KOHAl(OH)33HClO4+Al(OH)3Al(ClO4)3+3H2OHClO4+KOHKClO4+H2OKOH+Al(OH)3KAlO2+2H2O(4)FK(5)Na可用它们与水反应的实验证明:钠与水剧烈反应,放出氢气,并生成强碱NaOH;Mg与热水缓慢反应,放出氢气,并生成中强碱Mg(OH)2(6)Cl可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明:溶液呈橙红色,发生的反应为Cl2+2NaBr
13、2NaCl+Br2(建议用时:30分钟)1.下面是元素周期表的一部分。下列与表中元素有关的叙述正确的是() A.铝是第二周期元素B.氯原子的半径比硫原子的半径小C.氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的碱性弱D.硅原子的最外层电子数比磷原子的最外层电子数多解析:由表中相对位置知:Al是第三周期元素,A项错。同周期元素从左到右原子半径减小,B项正确。同理根据同周期元素性质递变规律也可判断出C项错、D项错。答案:B2.镭是元素周期表中第A族元素,下列关于镭的叙述不正确的是()A.镭比钙的金属性更强B.在化合物中呈+2价C.镭是一种放射性元素D.氢氧化镭呈两性解析:同主族元素由上到下,金属性依次增强,最高价氧化
14、物对应的水化物的碱性依次增强,所以氢氧化镭呈强碱性。答案:D3.氢化钠(NaH)是一种白色的化合物,其中钠元素为+1价,NaH与水反应生成氢气,下列叙述正确的是()A.NaH中氢离子核外电子排布与氢原子相同B.NaH在水中显酸性C.NaH中氢离子半径比锂离子大D.NaH中氢离子可以被还原成氢气解析:在NaH中,H显-1价,Na为+1价,NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2ONaOH+H2。答案:C4.(2015福建理综,10)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:WZYXB.最高价氧化物对
15、应水化物的酸性:XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等解析:从元素周期表的局部图可知这四种元素为第二、三周期元素,W为第三周期元素,其原子的质子数是其最外层电子数的三倍,故W是磷元素,据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅元素。根据四种元素在周期表中的位置关系,原子半径:ZWXY,A选项错误;非金属性:ONPSi(YXWZ),最高价氧化物的水化物酸性:HNO3H3PO4H2SiO3,氢化物的稳定性:H2ONH3PH3SiH4,B、C选项正确;主族元素除O、F外,最高化合价数等于主族序数,D选项正确。答案:A5.运用元素周期律分析下面的推断,
16、其中推断错误的是()A.氢氧化铍Be(OH)2的碱性比氢氧化镁的弱B.砹(At)为有色固体,HAt不稳定C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比H2S稳定的气体解析:A项,Be和Mg同主族,Be的金属性不如镁的强,故Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2弱;B项,卤族元素的单质从上到下,颜色加深,氢化物越来越不稳定;C项,Sr和Ba同主族,故SrSO4也难溶于水;D项,Se的非金属性不如S的强,故H2Se不如H2S稳定。答案:D6.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,则在气态氢化物中R元素的化合价为()价A.12-3n B.3n-12 C.3
17、n-10 D.6-3n解析:由元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,可计算出R的最高正价为2(2n-2)-n=3n-4,R在氢化物中显负价,再根据同种元素:最高正价+|最低负价|=8,则|最低负价|=8-(3n-4)=12-3n,故最低负价=3n-12。答案:B7.某元素X的原子序数为52,下列叙述正确的是()A.X的主要化合价是-2价、+4价、+6价B.X可以形成稳定的气态氢化物C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4的酸性强D.X的简单阴离子的还原性比溴离子弱解析:根据54号元素氙的位置可知52号元素位于第五周期第A族,位于非金属和金属交界处上方,为非金属元素,非金属性较
18、弱,其化合价与我们熟悉的S相似,A项对;气态氢化物的稳定性较差,B项错;X元素在Br的左下方,非金属性比Br弱,最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4弱;X的氧化性比溴弱,其阴离子的还原性比Br-强,D项错。答案:A8.同周期的三种元素X、Y、Z,已知它们的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为XOHY(OH)2Z(OH)3,则下列叙述正确的是 ()A.原子的失电子能力:XYZB.X、Y、Z的单质与水反应越来越容易C.原子半径:ZYXD.原子序数:XYZ解析:由最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,可推知三元素在周期表中的位置为,故原子序数:XYYZ,从左到右与水反应越来越难,失电子
19、能力越来越弱。答案:A9.W、X、Y、Z 4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第A族。下列判断错误的是()A.W、Y可形成两种不同的化合物B.Z的阴离子的电子层结构与氩原子的相同C.W的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点高D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强解析:W为碳元素,Y为氧元素,X为磷元素,Z为氯元素,H2O的沸点高于CH4的。答案:C10.如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是()A.原子半径:ZYXB.气态氢化物的稳定性:RAlO,A错误。Cl的非金属性强于S的,所以HCl的稳定性强于H2S,B错误。SO3和水反应生成的硫酸是难挥发性酸
20、,C错误。NaOH与Al(OH)3在溶液中能发生反应生成NaAlO2和H2O,D正确。答案:D11.下表为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,用化学用语回答下列问题:.(1)请画出元素的阴离子结构示意图:。(2)的原子半径由小到大的顺序为(填元素符号)。(3)和的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为(填化学式)。(4)两种元素的原子按11组成的常见化合物的化学式为。.由表中中的一种或几种元素形成的常见物质A、B、C可发生以下反应(副产物已略去),试回答:(1)若X是一种常见过渡金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,检验此C溶液中金属离子的方法是;又知在酸
21、性溶液中该金属离子能被双氧水氧化,写出该反应的离子方程式:。(2)若A、B、C为含有同一金属元素的无机化合物,X为强电解质,A溶液与C溶液反应生成B,则B的化学式为。解析:.(1)通过图表信息可知,元素为氯元素,其离子结构示意图为+17。(2)的元素分别为O、Na、S三种元素,根据元素周期律,可得知三种元素原子半径的大小关系为NaSO。(3)是Na,是Al,金属性NaAl,金属性越强,则该金属的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此,NaOHAl(OH)3。.(1)由X是一种常见过渡金属单质,再根据向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,可推知X为Fe,A、B、C三种物质
22、中含有氯元素,由此,不难推断本题考查Fe2+和Fe3+之间的转化,综合分析后可得出A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2,检验Fe2+的方法是先加入KSCN溶液不显红色,再加入氯水显红色(或加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,然后变成灰绿色,最后变成红褐色)。在酸性溶液中Fe2+被双氧水氧化的离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。(2)本题在作答时,先根据题意快速联想有关的金属元素及其化合物,选择符合转化关系图的,由题可知,A是一种含有Al3+的盐,B是Al(OH)3,C是NaAlO2。答案:.(1)+17(2)OSYX4c.Y与R形成的化合物中Y呈正价(4)根据表中数据推
23、测,Y的原子半径最小范围是;写出工业制取Y单质的化学方程式:。解析:X的阳离子核外无电子,X为氢;Y是无机非金属材料的主角,Y是硅;Z的焰色反应呈黄色,Z是钠;M的化合价只有-2价,M为氧;R有-1价和+7价,R为氯;Q的化合价为+3价,且原子半径比R大,Q为铝。(1)35Cl和37Cl互为同位素,Cl在元素周期表中位于第三周期第A族。(2)钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2。(3)Cl的非金属性比Si强,稳定性HClSiH4,SiCl4中Si显+4价都可以证明这一结论。元素的非金属性与元素对应单质的状态无必然联系。(4)根据同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大的规律,结合表中数据推测,Si的原子半径应该大于0.099 nm小于0.143 nm。工业上制取硅单质的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO。答案:(1)同位素第三周期第A族(2)2Na+2H2O2NaOH+H2(3)Clb、c(4)大于0.099 nm小于0.143 nm2C+SiO2Si+2CO
