化学必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用课后复习题

这是一份化学必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用课后复习题，共18页。试卷主要包含了下列关于铷的叙述不正确的是，下列关于卤素的叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。

第1章　原子结构　元素周期律
第3节　元素周期表的应用
基础过关练
题组一　同周期元素性质的递变规律
1.下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.根据金属失电子的多少来确定,失电子较多的金属性较强
B.用钠来置换MgCl2溶液中的Mg,可验证钠的金属性强于Mg
C.根据Mg和Al与冷水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱
D.根据碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱
2.(2020天津和平高一上期末)周期表中第3周期元素,按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),以下说法正确的是 (　　)
A.原子半径逐渐增大
B.金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
C.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.简单离子的半径减小
3.(2020辽宁辽阳高一上期末)下列关于元素Si、P、S、Cl的比较中不正确的是 (　　)
A.单质的氧化性随原子最外层电子数的增多而增强
B.它们的最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强
C.元素的非金属性随原子最外层电子数的增多而增强
D.它们的原子半径随最外层电子数的增多而增大
4.(2021河北张家口宣化一中高一下月考)可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是 (　　)
①HCl的溶解度比H2S的大
②HClO的氧化性比H2SO4的强
③HClO4的酸性比H2SO4的强
④HCl比H2S稳定
⑤硫化氢在水溶液部分电离而氯化氢在水溶液中完全电离
⑥Cl2能与铁反应生成FeCl3,硫与铁反应生成FeS
⑦Cl2可以从H2S溶液中置换出S
⑧HCl或Cl-还原性比H2S或S2-弱
A.③④⑤⑥⑦⑧ B.②④⑥⑦⑧
C.①②⑤⑥⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
5.(2021河北石家庄一中高一期末)如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价或最低负价随原子序数的变化情况,有关说法正确的是 (　　)

A.最高正价由高到低的顺序:g>c>b
B.形成的简单离子半径:d>e>b>c
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:e>d
D.简单氢化物的稳定性:g>f>a
题组二　同主族元素性质的递变规律
6.(2021吉林长春东北师大附中高一上期末)下列有关卤素单质及其化合物的说法不正确的是 (　　)
A.热稳定性:HF>HCl>HBr>HI
B.还原性:HF C.单质的熔、沸点:F2 D.所有的卤化银均为难溶于水的固体,且见光易分解
7.下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,下列各性质中不符合图示关系的是 (　　)

A.还原性 B.与水反应的剧烈程度
C.熔点 D.原子半径
8.下列关于铷(Rb)的叙述不正确的是 (　　)
A.位于周期表的第五周期第ⅠA族
B.氢氧化铷是一种强碱
C.钠、钾、铷单质的还原性依次减弱
D.硝酸铷易溶于水且全部电离
9.(2020四川绵阳南山中学高一下开学)下列关于碱金属和卤素的说法中,错误的是 (　　)
A.随核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中,氟原子得电子能力最强
C.钾与水比钠与水的反应更剧烈
D.碱金属和卤素单质的熔、沸点,随原子序数的增大而升高
10.(2020江西南昌二中高一下第一次月考)下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是 (　　)
A.卤素单质的颜色从F2→I2逐渐加深
B.HX都极易溶于水,HX热稳定性随X的核电荷数增加而增强
C.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
D.X-的还原性:F- 11.下列是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是 (　　)

A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的氢化物在卤素氢化物中沸点最高
12.(2021北京延庆高一上期末)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某学习小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开旋塞 a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭旋塞 a。
Ⅳ.……
(1)A中制备氯气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　　　。 
(2)验证氯气的氧化性强于单质碘的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)过程Ⅲ实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)为验证单质溴的氧化性强于单质碘,过程Ⅳ的操作和现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)实验结论:氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,原因是同主族元素的原子从上到下　　　　,得电子能力逐渐　　　　。 
题组三　预测元素及其化合物的性质
13.(2021安徽蚌埠田家炳中学高一下月考)对于元素周期表,下列叙述中不正确的是 (　　)
A.元素周期表中位置相近的元素性质相似
B.元素周期律是元素的性质随着元素相对原子质量的递增而呈周期性变化的规律
C.在过渡元素中可以寻找优良的催化剂
D.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
14.(2020河北邯郸馆陶一中高一下期中)铊(81Tl)是元素周期表ⅢA族元素,下列关于铊的叙述不正确的是 (　　)
A.铊比铝的金属性更强
B.铊能与盐酸反应放出氢气
C.铊在化合物中可以是+3价
D.氢氧化铊一定具有两性
15.(2020河北唐山十一中高一下摸底)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.碲的单质在常温下是固态
B.碲的常见化合价是-2、+4、+6
C.碲可能用作半导体材料
D.碲的氢化物H2Te很稳定
16.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中相对原子质量最大的元素,下列对其性质的表述中,错误的是 (　　)
A.在碱金属元素形成的单质中它的熔点最低
B.它的氢氧化物化学式为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.它能跟水反应,由于反应剧烈而发生爆炸
17.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.B、Si、As、Te、At元素对应的单质都呈固态,熔点都较低
B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
18.(2021山东泰安宁阳一中高一下月考)应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是 (　　)
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
②砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱
④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.②④ B.①②③④
C.①③⑤ D.②④⑤

能力提升练
题组一　“位—构—性”关系的综合应用
1.(2020广东广东、深圳、珠海三校高三联考,)2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是(　　)

B=11　　Al=27.4　　?=68(甲)
C=12 Si=28 ?=70(乙)
N=14 P=31 As=75
O=16 S=32 Se=79.4
F=19 Cl=35.5 Br=80
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.元素甲位于现行元素周期表第四周期ⅢA族
B.原子半径比较:甲>乙>Si
C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4强
D.推测乙可以用作半导体材料
2.(双选)()如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E,则下列说法正确的是 (　　)

A.31D和33D属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:A>D>E
C.B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D.A和B可形成两种常见化合物
3.(2021河北唐山高一上期末,)下图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 (深度解析)


W

X
Y
Z

A.原子半径:W B.常温常压下,Z的单质为固态
C.X的氧化物的熔点低于其单质的熔点
D.X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应
4.(2021黑龙江鹤岗一中高一上期末,)以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述不正确的是 (　　)

图1

图2
A.图1为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)
B.在核电荷数为1~20的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
D.图2是元素周期表的部分轮廓图,可在B区域内寻找制造催化剂及耐高温材料的元素
5.(2020北京西城高一期末,)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是5种元素的相关信息,W、X都位于第三周期。
元素
信息
Q
地壳中含量最高的元素
W
最高化合价为+7价
X
最高价氧化物对应的水化物在其所在周期中碱性最强
Y
焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色
Z
原子结构示意图为:
(1)Q在元素周期表中的位置是　　　　　　　　。 
(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是　　　　。 
(3)X单质与水反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)金属性Y强于X,用原子结构解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,失电子能力Y大于X,金属性Y强于X。 
(5)下列对于Z及其化合物的推断中,正确的是　　　(填字母)。 
A.Z的最低负化合价与W的最低负化合价相同
B.Z的氢化物的稳定性弱于W的氢化物的稳定性
C.Z的单质可与X和W形成的化合物的水溶液发生置换反应
6.(2020山东嘉祥一中高一期末,)X、Y、Z、M四种短周期元素,原子半径M>Z>X>Y,其中X、Y处于同一周期,X、Z处于同一主族。Z原子核内质子数等于X、Y原子核内质子数之和,Z的原子核外最外层的电子数是M原子核外最外层电子数的4倍。请回答:
(1)X、M两种元素名称分别是X　　　　,M　　　　。 
(2)Y的简单离子结构示意图是　　　　　　　;Z在周期表中的位置是　　　　　　　　。 
(3)X、Y、Z这三种元素的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是　　　　　　　。 
(4)X与Y形成的三原子分子甲的结构式是　　　　　　　,Y与M形成的原子个数比为1∶1的化合物乙的电子式是　　　　　　　,甲与乙反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
题组二　金属铝及其化合物的性质
7.(2020湖北十堰高一期末,)下列关于铝和盐酸、NaOH溶液的反应说法不正确的是 (　　)
A.等体积、等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应消耗Al的物质的量之比为1∶3
B.等体积、等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应生成H2的物质的量之比为1∶3
C.等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应产生H2的物质的量之比为1∶3
D.等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应消耗酸和碱的物质的量之比为3∶1
8.(2020山西朔州怀仁重点中学高一上期末,)有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中c(Mg2+)为0.1 mol·L-1,c(Cl-)为0.65 mol·L-1,要使Mg2+转化为沉淀分离出来,至少需加1 mol·L-1NaOH溶液的体积是 (　　)
A.40 mL B.60 mL C.80 mL D.120 mL
9.(2020安徽合肥六中高一上期末,)现有MgCl2和Al2(SO4)3的混合溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,得到沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量关系如图所示,则原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为(　　)

A.4∶3 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
题组三　硅及其化合物的性质、用途
10.()2018世界光纤光缆大会于11月5日至11月7日在杭州召开。光缆的主要成分为SiO2。碳和硅均为第ⅣA族的元素,二者性质既有一定的相似性又有一定的递变性。下列关于SiO2和CO2的说法中,正确的是(　　)
A.CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸
B.SiO2与CO2都不能与酸反应
C.SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应
D.水晶的主要成分是SiC
11.(2020安徽六安一中高一下期中,)据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取出一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是 (　　)
A.二氧化硅溶于水显酸性,所以它是酸性氧化物
B.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
C.二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体
D.二氧化硅能与烧碱和氢氟酸反应,它是两性氧化物
12.(2020江西南昌八一中学高一上期末,)半导体工业中有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是 (　　)
A.2C+SiO2 Si+2CO↑
B.SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
C.Si+2Cl2 SiCl4
D.SiCl4+2H2 Si+4HCl
13.(2020黑龙江哈尔滨六中高一上期末,)硅在无机非金属材料中,扮演着重要角色。请利用相关知识回答下列问题:
(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:　　　　　　　　。 
(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知其大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是　　　　(填字母)。 
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.x等于6
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种方法,其中一种工艺流程如图所示:

①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。 
②SiCl4极易与水反应产生烟尘和白雾,推测其与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如表所示,分离SiCl4和其他杂质的方法为　　　　　　。 
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2 355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9


答案全解全析
第1章　原子结构　元素周期律
第3节　元素周期表的应用
基础过关练
1.D　金属性强弱取决于失去电子的难易程度,失去电子越容易金属性越强,失去电子越难金属性越弱,与失去电子数目多少无关,故A错误; Na易与水反应生成氢氧化钠和氢气,则钠与MgCl2溶液反应生成氢氧化镁和氢气,故B错误;常温下Mg和Al与冷水都不反应,则不能比较它们的金属性强弱,故C错误;最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则对应元素的金属性越强,碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,说明钠、镁、铝金属性依次减弱,故D正确。
2.B　同一周期主族元素原子的电子层数相同,原子核对核外电子的吸引力随着核电荷数的增大而增大,导致原子半径随着原子序数的递增而减小,故A错误;同一周期主族元素随着原子序数的递增,其金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故B正确;第3周期从左到右主族元素的最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故C错误;同一周期主族元素从左到右简单阴、阳离子的半径均减小,但阴离子半径比阳离子半径大,故D错误。
3.D　Si、P、S、Cl原子的电子层数相同,最外层电子数依次增多,得电子能力逐渐增强,单质的氧化性随最外层电子数的增多而增强,故A正确;按Si、P、S、Cl的顺序元素非金属性逐渐增强,其最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强,故B、C正确;按Si、P、S、Cl的顺序,原子半径逐渐减小,故D错误。
4.D　气态氢化物的溶解度与元素的非金属性无关,故①不符合题意;由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断,酸性越强,非金属性越强,HClO不是氯元素最高价氧化物对应得水化物,故②不符合题意,③符合题意;④由对应氢化物的稳定性判断,氢化物越稳定,非金属性越强,HCl比H2S稳定,可以说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故④符合题意;⑤硫化氢在水溶液中部分电离而氯化氢在水溶液中完全电离,不能说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱,故⑤不符合题意;⑥非金属单质和相同的变价金属化合时所得产物中,金属元素的化合价越高,即非金属单质氧化性越强,元素的非金属性越强,FeCl3中铁元素为+3价,FeS中铁元素为+2价,可以说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故⑥符合题意;⑦元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,氯气与H2S能发生置换反应,说明氯气的氧化性大于S,元素的非金属性Cl大于S,故⑦符合题意;⑧非金属性越强,单质的氧化性越强,形成气态氢化物越稳定,对应阴离子的还原性越弱,HCl或(Cl-)还原性比H2S或(S2-)弱,可以说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故⑧符合题意。
5.D　如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价或最低负价随原子序数的变化情况,a、b、c位于第二周期,d、e、f、g位于第三周期,结合最高正价或最低负价可知,a为C、b为N、c为O、d为Na、e为Al、f为S、g为Cl。Cl的最高正价为+7价,N的最高正价为+5价,O没有最高正价,故A错误;简单离子半径:b>c>d>e,故B错误;碱性:NaOH>Al(OH)3,故C错误;简单氢化物的稳定性:g>f>a,故D正确。
6.D　非金属性F>Cl>Br>I,所以氢化物的稳定性HF>HCl>HBr>HI,故A正确;非金属性F>Cl>Br>I,则氢化物的还原性HF 7.C　碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。
8.C　Rb和K位于同一主族,且在K元素的下一周期,所以Rb位于第五周期第ⅠA族,A项正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性Rb>K,KOH是强碱,所以Rb(OH)也是强碱,B项正确;钠、钾、铷元素原子半径依次增大,失电子能力依次增强,因此单质的还原性依次增强,C项错误;硝酸铷易溶于水且在水中全部电离,D项正确。
9.D　同主族元素从上到下,随着电子层数的增多,原子半径逐渐增大,即随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子半径逐渐增大,故A正确;同主族从上到下,得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,故碱金属元素中锂原子失去最外层电子的能力最弱,卤素中氟原子得电子能力最强,故B正确;同主族元素从上到下失电子的能力逐渐增强,钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,故C正确;卤素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高,碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增大而降低,故D错误。
10.A　卤素单质的颜色从F2→I2逐渐加深,F2为浅黄绿色、Cl2为黄绿色、Br2为橙红色、I2为紫色,故A正确;卤族元素原子的得电子能力越强,HX的热稳定性越强,卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小,所以HX热稳定性随X的核电荷数的增加而减小,故B错误;F2与水反应生成氢氟酸与氧气,故C错误;F2极易和水反应生成HF和氧气,故D错误。
11.D　卤素单质的沸点随相对分子质量的增大而升高,由图像可知,①②③④分别为F2、Cl2、Br2、I2。F2是最活泼的非金属单质,A正确;单质②为Cl2,氯气和水反应能生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;单质③为Br2,单质溴易挥发,但在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可加少量水进行水封,C正确;(除F外)卤族元素氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高,由于HF分子间能形成氢键,则其沸点最高,错误。
12.答案　(1)2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O
(2)A中湿润的淀粉-KI试纸变蓝　(3)保证C中的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰　(4)打开旋塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭旋塞b,取下D充分振荡,静置后CCl4层溶液变为紫色　(5)原子半径逐渐增大　减弱
解析　(1)黄绿色气体为氯气,由高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O。
(2)A中湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明有单质碘生成,可证明氯气的氧化性强于单质碘。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭旋塞a,否则氯气过量,影响实验结论。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如发生氧化还原反应,则静至后CCl4层溶液变为紫色。
(5)同一主族元素,从上到下,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,元素得电子能力逐渐减弱。
13.B　元素周期表中位置相近的元素,性质相似,A正确;元素周期律是元素的性质随着元素原子序数递增而呈周期性变化的规律,B错误;可以在过渡元素中寻找优良的催化剂,C正确;制备半导体材料的元素可以在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找,D正确。
14.D　同一主族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以铊比铝的金属性更强,A正确;铊能与盐酸反应放出氢气,故B正确;Tl是第ⅢA族元素,其在化合物中可以显+3价,故C正确;金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,氢氧化铝有两性,但氢氧化铊不具有两性,故D不正确。
15.D　Te位于第五周期第ⅥA族,S常温下为固体, Te常温下也是固体,故A正确;同主族元素化学性质相似,S元素的常见化合价为-2、+4、+6,故Te的常见化合价为-2、+4、+6,故B正确;碲处于金属元素与非金属元素的交界处,可作半导体材料,故C正确;同主族元素自上而下非金属性减弱,碲的氢化物H2Te很不稳定,故D错误。
16.C　碱金属元素中钫形成的单质熔点最低,故A正确; Fr处于第ⅠA族,最外层电子数为1,最高正化合价为+1价,同主族从上到下金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,故B正确;钫在空气中燃烧时生成较复杂的氧化物,故C错误; Fr跟水反应非常剧烈,可发生爆炸,故D正确。
17.C　B晶体、Si晶体的熔点都很高,A项错误;紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性,虚线上方是非金属元素,虚线下方是金属元素,B项错误;耐高温材料应该在过渡元素中寻找,D项错误。
18.A　①N元素为第2周期非金属元素,其气态氢化物溶于水显碱性,故错误;②卤族元素单质从上到下,单质由气体过渡为固体,颜色逐渐加深,AgAt与AgCl的性质相似,不溶于水也不溶于稀硝酸,故正确;③Li燃烧生成Li2O,故错误;④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体,故正确;⑤元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:S>Se,则氢化物的稳定性:H2S>H2Se,故错误;综上所述正确的有②④,故答案为A。
能力提升练
1.C　由图可以看出同一行的元素位于同一主族,同一列的元素位于同一周期,据此可推断出甲为Ga,乙为Ge。甲为Ga元素,位于元素周期表第四周期ⅢA族,故A正确;同周期主族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,因此原子半径:甲>乙>Si,故B正确;Ge的非金属性比C弱,则元素乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4弱,故C错误;乙在金属元素与非金属元素交界处,因此推测乙可以用作半导体材料,故D正确。
2.CD　由题图短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系分析可知,A为氧元素,B为钠元素,C为铝元素,D为磷元素,E为硫元素。31D和33D的质子数相同,中子数不同,不是同种核素,二者互为同位素,A错误;A、E、D的非金属性依次减弱,它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱,即A>E>D,B错误;B和C的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,二者可以反应,C正确;A和B可形成Na2O和Na2O2,D正确。
3.C　W与X的最高化合价之和为8,则W是氮元素,X是铝元素,Y是硅元素,Z是磷元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:W 归纳总结
元素的结构、位置与性质之间的关系


4.A　元素周期表中最右侧0族元素的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118,因此10和11号元素不在同一个周期,A错误。
5.答案　(1)第二周期第ⅥA族　(2)HClO4　(3)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑　(4)最外层电子数Y与X相同,电子层数Y大于X,原子半径Y大于X　(5)AB
解析　Q为地壳中含量最高的元素,则Q为O;W、X都位于第三周期,W的最高化合价为+7价,X的最高价氧化物对应的水化物在其所在周期中碱性最强,则W为Cl,X为Na;Y的焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色,则Y为K;Z的原子结构示意图为,则Z为Br。
(1)Q为O,在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。
(2)W为Cl,最高化合价为+7价,最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。
(3)X为Na,其单质与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式是2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑。
(4)X为Na,Y为K,二者位于同一主族,最外层电子数K与Na相同,电子层数K大于Na,原子半径K大于Na,则失电子能力K大于Na,金属性K强于Na。
(5)W为Cl,Cl与Br同主族,Br、Cl的最低负化合价均为-1价,故A正确;非金属性:Cl>Br,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则HBr的稳定性弱于HCl的稳定性,故B正确;Z为Br,X和W形成的化合物的水溶液为NaCl溶液,由于氧化性:Cl2>Br2,则Br2不能从氯化钠溶液中置换出氯气,故C错误。
6.答案　(1)碳　钠
(2)　第三周期第ⅣA族
(3)H2O>CH4>SiH4
(4)　Na+[··O······O······]2-Na+　2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2
解析　Z为主族元素,且最外层电子数为M原子最外层电子数的4倍,则M的最外层电子数为1,Z的最外层电子数为4;由于原子半径M最大,因此M为Na;由于Z的核内质子数等于X、Y的质子数之和,且原子半径Z>X>Y,因此Z为Si;X与Z位于同一主族,则X为C,Y为O。
(1)由上述分析可知,X的元素名称为碳,M的元素名称为钠。
(2)由上述分析可知,Y为O,其简单离子为O2-,O2-结构示意图为;Z为Si,位于元素周期表第三周期第ⅣA族。
(3)元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,由于非金属性O>C>Si,因此气态氢化物的稳定性:H2O>CH4>SiH4。
(4)X为C、Y为O,二者形成的三原子分子为CO2,其结构式为;Y(O)与M(Na)形成的原子个数比为1∶1的化合物乙为Na2O2,其电子式为Na+[··O······O······]2-Na+;CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。
7.C　等体积、等浓度的盐酸、NaOH溶液中氯化氢、氢氧化钠的物质的量相等,依据反应的化学方程式:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,可知等物质的量的HCl、NaOH与足量Al反应消耗Al的物质的量之比为2∶6=1∶3,故A正确;由化学方程式可知,等物质的量的HCl、NaOH与足量Al反应消耗Al的物质的量之比为2∶6=1∶3,两个反应中均有2Al~3H2,因此反应生成H2的物质的量之比为1∶3,故B正确;等质量的铝的物质的量相同,设Al均为2 mol,由2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,生成气体物质的量之比为1∶1,故C错误;等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应,设铝的物质的量为2 mol,消耗HCl和NaOH的物质的量分别为6 mol和2 mol,二者之比为3∶1,故D正确。
8.C　溶液中n(Cl-)=0.1 L×0.65 mol·L-1=0.065 mol,溶液中n(Mg2+)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,根据电荷守恒可知,n(Al3+)=0.015 mol,将100 mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀并分离析出,反应后应为NaCl、Na[Al(OH)4]的混合溶液,由原子守恒可知n(NaOH)=n(Na)=n(Cl)+n(Al)=0.065 mol+0.015 mol=0.08 mol,所以至少需要1 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为0.08mol1mol·L-1=0.08 L=80 mL。
9.D　由题图可知,加入0.4 mol NaOH,沉淀达最大量,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物,则2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=n(OH-)=0.4 mol,加入0.5 mol NaOH时,沉淀部分溶解,所以0.1 mol NaOH溶解的是氢氧化铝沉淀,根据反应Al(OH)3+NaOH Na[Al(OH)4]可知,n[Al(OH)3]=0.1 mol,所以2n[Mg(OH)2]+3×0.1 mol=0.4 mol,n[Mg(OH)2]=0.05 mol,n(Cl-)=2n[Mg(OH)2]=2×0.05 mol=0.1 mol,n(SO42-)=1.5n[Al(OH)3]=1.5×0.1 mol=0.15 mol,所以原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为0.1 mol∶0.15 mol=2∶3。
10.C　A项,CO2可与水反应,SiO2不与水反应,也不溶于水;B项,SiO2能与HF反应,CO2不能与酸反应; C项,SiO2、CO2均能与NaOH溶液反应:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,CO2+2NaOHNa2CO3+H2O;D项,水晶的主要成分是SiO2,SiC俗称金刚砂。
11.C　二氧化硅是酸性氧化物,但是二氧化硅不溶于水,故A错误;二氧化硅能与氢氟酸反应故B错误;二氧化硅是共价晶体,共价晶体的熔点很高、硬度很大,则二氧化硅是一种熔点高、硬度大的固体,故C正确;二氧化硅是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水,可与氢氟酸反应,但与其他的酸不反应,故D错误。
12.B　由SiO2制取Si的反应过程:二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳,得到的是粗硅;粗硅与氯气在加热条件下反应生成四氯化硅,氢气与四氯化硅在高温条件下反应生成硅和氯化氢,所以制取过程不涉及的反应是SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。
13.答案　(1)制半导体(合理即可)　(2)D　(3)①2C+SiO2 2CO↑+Si　②SiCl4+3H2O H2SiO3↓+4HCl　③蒸馏
解析　(1)硅位于金属元素和非金属元素分界线附近,常用作半导体材料,硅可制半导体、电路板、太阳能电池板、硅钢等。(2)在硅酸铜钡中铜元素化合价为+2价,硅元素化合价为+4价,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,根据化合物中正、负化合价的代数和为0可得:(+2)+(+2)+(+4)×2+(-2)×x=0,解得x=6,故C正确;化学式为BaCuSi2O6,用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2,故A正确;BaCuSi2O6性质较稳定,不容易褪色,故B正确;BaCuSi2O6能和强酸反应,和强碱不反应,故D错误。(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应:SiO2+2C Si+2CO↑。②SiCl4与水反应生成硅酸和氯化氢,反应的化学方程式为SiCl4+3H2O H2SiO3↓+4HCl。③利用沸点不同提纯SiCl4,操作为蒸馏。