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《优化探究》2016届高考化学总复习课时作业:5-2元素周期律


课时作业(二十)
一、选择题

元素周期律
)

1.(2014 年高考山东卷)根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C.Cl 、S2 、Ca2 、K 半径逐渐减小
- - + +

3

7 D.35 17Cl 与17Cl 得电子能力相同

解析:同主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性随核电荷数的增加而减弱,A 错误;核 外电子排布相同的微粒可以是原子或离子,如 O2 、Ne、Na 、Mg2 的核外电子排布相同,但
- + +

它们的化学性质却不相同,故 B 错误;Cl 、S2 、Ca2 、K 的电子层结构相同,原子序数越
- - + +

37 大,半径越小,故 C 错误;35 17Cl、17Cl 核外电子排布相同,得电子能力也相同,D 正确。

答案:D 2.下列比较正确的是( )

①与冷水的反应速率:K>Na>Mg ②热稳定性:HF>H2Se>H2S ③离子半径:Cl >O2 >Al3
- - +

④最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4>H2SO4>HNO3 A.②④ C.①④ B.②③ D.①③

解析: ②Se 在第ⅥA 族, 排在 S 的下面, 所以 S 的非金属性大于 Se 的, 稳定性 H2S>H2Se, 错误;③O2 、Al3 的核外电子数均为 10,同层比核,O2 的核电荷数小,所以离子半径大,
- + -

Cl 的电子层数比 O2 的多,所以离子半径大,正确; ④HNO3 的酸性大于 H3PO4 的,酸性
- -

H2SO4>H3PO4,错误。 答案:D 3.原子结构决定元素的性质,下列说法中正确的是(
+ + -

)

A.Na、Al、Cl 的原子半径依次减小,Na 、Al3 、Cl 的离子半径也依次减小 B.在第ⅥA 族元素的氢化物(H2R)中,热稳定性最强的一定是无毒的 C.第二周期元素原子的最外层电子数都等于其最高正化合价 D.非金属元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性也一定越强 解析:A 选项,Cl 比 Al3 多了一个电子层,所以 Cl 的离子半径更大,A 项错误;B 选
- + -

项,第ⅥA 族元素的氢化物中 H2O 的稳定性最强,B 项正确;由氟可知 C 选项错误;D 选项, 没有注明最高价氧化物对应的水化物,如碳酸酸性大于次氯酸,D 项错误。 答案:B

-1-

4.短周期元素 A、B、C,在周期表中所处的位置如图所示,A、B、C 三种元素原子质子 数之和为 32。 D 元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的 2 倍。 则下列说法正确的是( )

A.A、B 两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应, 且反应类型相同 B.B 的气态氢化物比 A 的气态氢化物稳定 C.元素 D 形成的气态氢化物一定是正四面体型分子 D.四种元素的原子半径:B>D>A>C 解析:由短周期元素 A、B、C 在周期表中的位置可知,A、C 为第二周期元素,B 为第 三周期元素,设与 B 同主族的第二周期元素的原子序数为 x,则 A 为 x-1,C 为 x+1,B 为 x+8,(x-1)+(x+1)+(x+8)=32,x=8,即 A 为 N,C 为 F,B 为 S。D 元素的最外层电子 数是次外层电子数的 2 倍。则 D 为 C。A(N)、B(S)两元素的气态氢化物均能与它们的最高价 氧化物的水化物反应,但反应类型不同:NH3+HNO3===NH4NO3(非氧化还原反应),H2S+ H2SO4(浓)===S+SO2+2H2O(氧化还原反应)。NH3 比 H2S 稳定;C、H 形成的气态化合物不一 定是正四面体型,如乙烯等。 答案:D 5.(2014 年潮州质检)X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素,它们在周期表中的相对位置见 右表。Z 元素原子核外 K 层与 M 层电子数相等。下列说法中正确的是( X Z W Y )

A.Y 元素最高价氧化物对应的水化物化学式为 H3YO4 B.原子半径由小到大的顺序为:X<Z<Y<W C.与同浓度的盐酸反应,Z 比 W 更剧烈 D.X 的氧化物不能与 Z 单质反应 解析:由题意推知 Z 为镁,W 为铝,X 为碳,Y 为氮。A 项,Y 元素最高价为+5,对应 最高价含氧酸为 HNO3,A 错;B 项,原子半径 Y<X<W<Z,B 错;C 项,镁比铝活泼性强, 点燃 C 正确;D 项,二氧化碳与镁能发生反应:2Mg+CO2=====2MgO+C,D 错。 答案:C 6.我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分 别属于第ⅤA 和ⅢA 族。下列说法中不正确的是( A.原子半径:Ga>As>P B.热稳定性:NH3>PH3>AsH3 )

-2-

C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D.Ga(OH)3 可能是两性氢氧化物 解析:同一周期从左向右,半径依次减小,同一主族从上到下半径依次增大,故 A 正确; 元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,B 正确;元素的非金属性越强,其相应的最高价 氧化物的水化物的酸性越强,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,C 错误;Ga 与 Al 同一主族, Ga(OH)3 可能是两性氢氧化物,D 正确。 答案:C 7.(2014 年临沂模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如图 所示,其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是( )

A.最外层电子数:甲>乙>丙>丁>戊 B.简单离子的离子半径:戊>丁 C.含有丁元素的酸有多种 D.乙的氢化物多种多样,丙、丁、戊的氢化物各有一种 解析:第一周期只有两种元素,而短周期为前三周期,故甲、乙、丙所在周期为第二周 期,戊元素原子半径同周期最小,故为第三周期第ⅦA 族,即 Cl 元素,由此推知甲、乙、丙、 丁分别为 B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为 3、4、5、6、 7,故 A 错误;核外电子数相同的简单离子,其离子半径随核电荷数的增加而减小,B 错误; 丁元素为 S,含有 S 的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等,C 正确;氮的氢化物有 NH3、 N2H4,D 错误。 答案:C 8.有 X、Y 两种元素,原子序数≤20,X 的原子半径小于 Y,且 X、Y 原子的最外层电 子数相同(选项中 m、n 均为正整数)。下列说法正确的是( A.若 Y(OH)n 为强碱,则 X(OH)n 也一定为强碱 B.若 HnXOm 为强酸,则 X 的氢化物溶于水一定显酸性 C.若 X 元素形成的单质是 X2,则 Y 元素形成的单质不一定是 Y2 D.若 Y 的最高正价为+m,则 X 的最高正价一定为+m 解析:由题意知,X、Y 为同主族元素,且 X 在 Y 的上方。若 X、Y 为金属,则 Y 的金 属性比 X 强,当 Y(OH)n 为强碱时 X(OH)n 不一定为强碱,如 NaOH 是强碱,LiOH 是弱碱,A 项错误;若 X 为 N 元素时,HnXOm 为强酸,但 NH3 溶于水显碱性,B 不正确;若 X 为 N 时, Y 为 P,其单质分别为 N2、P4,C 正确;当 X 为 O、Y 为 S 时,Y 显+6 价,但 X 通常不能 显正价,D 不正确。 答案:C )

-3-

9.几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表: 元素代号 原子半径(×10 主要 化合价
-10

X m) 1.86 +1 — )

Y 0.99 +7 -1

Z 1.43 +3 —

M 1.60 +2 —

R 0.75 +5 -3

Q 0.74 — -2

最高正价 最低负价

下列说法中正确的是(

A.X、Z、R 的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应 B.元素 X 和 Q 形成的化合物中不可能含有共价键 C.X、Y、M 的单质分别与水反应,Y 最剧烈 D.Y 的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃 解析:由化合价可知 X、Y、Z、M、R、Q 分别位于第ⅠA 族、ⅦA 族、ⅢA 族、ⅡA 族、 ⅤA 族、ⅥA 族,由原子半径 Q<R<Y(Cl)的,所以 R、Q 只能为第二周期元素,分别为 N、O; 同理结合原子半径可知 X、Z、M 分别为 Na、Al、Mg。由 NaOH、Al(OH)3、HNO3 可知 A 选 项正确;由 Na2O2 可知 B 选项错误;HCl 不与 SiO2 反应,D 选项错误。 答案:A 10.A、B、C、D、E 均为短周期主族元素,B、C、D 在周期表中的位置关系如右表所示。 A 是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C 三种元素的原子序数之和等于 D 元素的原子序 数,E 是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是( B C D A.简单离子的半径大小关系:B>C>E B.C 元素的气态氢化物比 D 元素的气态氢化物稳定性弱 C.由 A、B 两种元素组成的离子化合物 BA5 中,阴、阳离子个数比为 1∶1 D.由 C、D、E 三种元素组成的某种化合物,其水溶液能与盐酸反应产生气体 解析:由原子半径可知 A 为 H;设 C 的原子序数为 x,则 B、D 的原子序数分别为 x-1、 x+8,x+8=x-1+x+1,则 x=8,B、C、D 分别为 N、O、S;E 为活泼金属 Na。同层比核, N3 、 O2 、 Na 的核外电子排布相同, 原子序数越大, 半径越小, A 选项正确; 稳定性: H2O>H2S,
- - +

)

可知 B 选项错误;C 选项,NH5 属于离子化合物,一定含有 NH4 ,阴离子只能为 H ,C 项正 确;由 Na2SO3 可知 D 选项正确。 答案:B 二、非选择题 11.短周期主族元素 A、B、C、D、E 在元素周期表中的位置如图所示,其中 A 为地壳中 含量最高的金属元素。





-4-

请用化学用语回答下列问题: (1)D 元素在周期表中的位置:________。 (2)A、D、E 元素简单离子半径由大到小的顺序为: ________>________>________。(填微粒符号) (3)F 与 D 同主族且相邻,二者气态氢化物稳定性的大小关系为________>________。(填 微粒符号) (4)用高能射线照射含有 10 电子的 D 元素氢化物分子时, 一个分子能释放一个电子,同时 产生一种具有较高氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式 ________,该阳离子中存在的 化学键有________________。 (5)C 元素的简单氢化物与 E 元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物 K,则 K 的 水 溶 液 显 ________( 填 “ 酸 性 ”“ 碱 性 ” 或 “ 中 性 ”) , 用 离 子 方 程 式 表 示 其 原 因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)铅是碳的同族元素,比碳多 4 个电子层,铅在元素周期表的位置为第________周期, 第________族;PbO2 的酸性比 CO2 的酸性________(填“强”或“弱”)。 解析:A 是 Al,所以 B、C、D、E 分别为碳、氮、氧、氯;(2)依据“同层比核”可知 Na 的半径小于 O2 , Cl 比 O2 多一个电子层, 所以离子半径大; (5)NH3 与 HClO4 生成 NH4ClO4,
+ - - -

因为 NH3· H2O 是弱碱、HClO4 为强酸,NH4 水解显酸性。 答案:(1)第二周期第ⅥA 族 (2)Cl




O2



Al3



(3)H2O H2S (4) (5)酸性 NH4 +H2O (6)第六 ⅣA 弱 12.L、M、R、T、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素,M、T 在周期表中的相对位 置见右表;L 与 R 原子的最外层电子数相同,R 的单质是一种常见的半导体材料。 M T 请回答下列问题: (1)T 原子的结构示意图为________,元素 W 在周期表中位于第________族,M 单质分子 的电子式为________。 (2)R 是组成玻璃的元素之一,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液的原因是


极性共价键 NH3· H2O+H


-5-

(用化学方程式表示) ________________________________________________________________________。 (3)下列有关相应元素非金属性强弱比较的说法,正确的是(填序号)________。 a.M 的气态氢化物比 R 的气态氢化物稳定,则非金属性 M 强于 R b.高温下,L 的单质能从 R 的最高价氧化物中置换出 R,则非金属性 L 强于 R c.W 的核电荷数比 T 多,原子半径比 T 小,得电子能力强,则非金属性 W 强于 T d.同温、同物质的量浓度的 Na2LO3 和 Na2TO4 溶液的 pH:Na2LO3>Na2TO4,则非金属 性 T 强于 L (4)工业上可用二氧化硅、氯气和焦炭在高温条件下制备 RW4,该反应中除 RW4 外的另一 种产物可用于工业炼铁。制备 RW4 的化学方程式为_____________________________。 解析:R 的单质是一种常见的半导体材料,R 应是硅元素,则 L 是碳元素,M 为氮元素, T 为硫元素,W 为氯元素。 (3)中 b 项,通常元素的非金属性越强,其对应单质的氧化性越强,而该反应中碳所表现 出的是还原性。

答案:(1) (2)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O (3)acd 高温 (4)2Cl2+SiO2+2C=====SiCl4+2CO 13.(2015 年潍坊高三质检)A、B、C、D、E、F 六种短周期元素,其原子序数依次增大, 其中 B 与 C 同周期,D 与 E 和 F 同周期,A 与 D 同主族,C 与 F 同主族,C 元素的原子最外 层电子数是次外层电子数的三倍, D 是所在短周期原子半径最大的主族元素。 又知六种元素所 形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。 请回答下列问题。 (1)元素 D 在周期表中的位置________。 (2)C、 D、 F 三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。 (3)由 A、B、C 三种元素以原子个数比 4∶2∶3 形成化合物 X,X 中所含化学键类型有 ________。 (4)若 E 是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 若 E 是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的 离子方程式:____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)FC2 气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出 FC2 与氧气和水蒸气反应的化学方程式
-6-

________________________________________________________________________。 答案:(1)第三周期第ⅠA 族 (2)S2 >O2 >Na
- - +

(3)离子键、共价键 高温 (4)2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe SiO2+2OH ===SiO2 3 +H2O
- -

(5)2SO2+O2+2H2O===2H2SO4

-7-


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