高中鲁科版 (2019)第2节 元素周期律和元素周期表第2课时同步达标检测题
展开第1章 原子结构 元素周期律
第2节 元素周期律和元素周期表
第2课时 元素周期表
基础过关练
题组一 元素周期表的结构
1.(2020广东江门棠下中学高一下月考)下列对元素周期表的认识正确的是 ( )
A.有9行7个周期
B.有16列16个族
C.有三个短周期四个长周期
D.非金属元素存在于主族与副族中
2.(2020黑龙江牡丹江一中高一期末)有关元素周期表的说法中错误的是 ( )
①元素周期表中第16个纵列为ⅥA族
②ⅦA族元素也称为卤族元素
③ⅠA族元素就是碱金属元素
④主族元素的最高正价都等于原子最外层电子数
⑤短周期共有18种元素
⑥元素周期表中,Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列
A.②⑥ B.③④⑥
C.③④ D.④
3.(2020山西朔州应县一中高一下月考)下列关于元素周期表中的周期、族的理解正确的是 ( )
A.元素周期表中每个纵列代表一个主族或副族
B.元素周期表中只有三个短周期
C.每个周期均从金属元素开始,到非金属元素结束
D.同一主族元素,原子的最外层电子数可能不等
4.(双选)(2020安徽淮北一中高一下期中)科学家利用回旋加速器,用钙原子轰击钚原子得到了钅夫元素,其半衰期达30秒。下列有关说法错误的是 ( )
A.钅夫元素的相对原子质量是289
B.钅夫元素属于过渡元素
C.钅夫元素是放射性元素
D.钅夫元素的主要化合价有+4、+2
题组二 主族元素之间原子序数的关系
5.(2020山东济宁第二中学高一月考)原子序数为x的元素位于周期表中的第ⅡA族,则原子序数为x+2的元素不可能为 ( )
A.第ⅣA族 B.第ⅠA族
C.镧系元素 D.第ⅢB族
6.(2020安徽阜阳临泉一中高一下月考)下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中X为35的是 ( )
14
X
50
A
26
28
X
B
X
74
76
C
18
X
54
D
7.A、B分别为第三、四周期同一主族元素的原子,它们原子核内的质子数等于中子数。
①若A为第ⅡA族元素,其质量数为x,则B的质子数为y。
②若A为第ⅣA族元素,其质子数为m,则B的质量数为n。
则y和n的值分别是 ( )
A.x2+18、(2m+18) B.x2+8、(2m+18)
C.x2+8、(2m+36) D.x2+18、(2m+36)
8.(2021上海松江二中高二上月考)如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为 ( )
D
A
B
C
E
A.5x+10 B.5x C.5x+14 D.5x+16
9.(2020吉林实验中学高一下期中)X,Y是短周期元素,两者能组成化合物X2Y3,已知X的原子序数为n,则Y的原子序数不可能为 ( )
A.n+11 B.n+1 C.n-6 D.n-5
题组三 由原子结构推断元素在周期表中的位置
10.主族元素在周期表中的位置取决于该元素原子的 (深度解析)
A.相对原子质量和核外电子数
B.电子层数和最外层电子数
C.相对原子质量和最外层电子数
D.电子层数和次外层电子数
11.两种主族元素的原子结构示意图如下,则这两种元素在周期表中的位置分别是 ( )
A.第4周期ⅡA族,第4周期ⅦA族
B.第4周期ⅠA族,第5周期ⅦA族
C.第4周期ⅡA族,第5周期ⅥA族
D.第5周期ⅠA族,第5周期ⅦA族
12.(2020吉林吉化一中高一下月考)有M、R两种主族元素,已知M2-与R+核外电子数之和为20,则下列说法不正确的是 ( )
A.M与R的质子数之和一定等于19
B.M、R可能分别处于第2周期和第3周期
C.M、R可能分别处于第3周期和第2周期
D.M与R的质子数之差可能等于7
13.元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示:
A
B
C
……
D
下列叙述中不正确的是 ( )
A.C的原子序数比B的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
14.(2021天津东丽高一上期末)如图是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素,若W原子最外层电子数与其内层电子数之比为7∶10。则下列说法不正确的是 ( )
X
Y
Z
W
A.氢气在W单质中燃烧发出苍白色火焰
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.W、Z分别与Y形成的二元化合物均不止一种
D.简单阴离子半径从大到小的排列顺序为X>Y>Z>W
15.(2020福建厦门一中高一下月考)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的14,C的单质在A的最高价氧化物中燃烧,甲和丙是D的两种常见氧化物,乙和丁是B的两种常见同素异形体,1 L 0.005 mol·L-1戊溶液中含H+ 0.01 mol。它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略):
B、C的元素符号分别是 、 ,甲和乙反应生成丙和丁的化学方程式为 。
16.元素在周期表中的位置、原子结构、元素的性质三者之间关系密切。根据下列短周期主族元素的原子结构特点,回答下列问题:
(1)原子最外层电子数是核外电子总数的13的非金属元素是 (填元素符号或化学式,下同)。
(2)周期序数与主族序数相等的金属元素有 。
(3)原子最外层电子数是电子层数3倍的元素形成的双原子分子为 。
(4)主族序数是电子层数的2倍,且具有8个中子的核素为 。
(5)原子K层和M层电子数相等的元素与氮元素形成的化合物为 。
题组四 焰色反应
17.(2020浙江杭州高一月考)用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,进行焰色试验,直接观察时,火焰呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈浅紫色,下列有关该无色溶液的叙述中正确的是 ( )
A.一定是钾和钠的混合物
B.一定含K+,可能含Na+
C.一定含Na+,可能含K+
D.既含K+,又含Na+
18.节日燃放的绚丽焰火与“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是 ( )
A.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应是化学变化
D.焰色试验后金属丝用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色,再蘸取其他样品灼烧
19.(2021黑龙江省实验中学高一上期中)下列有关焰色反应操作的描述正确的是 ( )
A.在观察焰色反应时均要透过蓝色钴玻璃,以便排除钠元素的黄光的干扰
B.取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色反应
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色反应后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,进行焰色反应
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则该溶液中一定有Na+,没有K+
能力提升练
题组一 根据信息推断元素在周期表中的位置
1.(2020安徽师大附中高一下期中,)2010年2月19日IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布,第112号化学元素的元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165,下列关于Cn的说法正确的是 ( )
A.Cn位于第六周期、ⅡB族
B.Cn是过渡元素
C.Cn是非金属元素
D.Cn元素的近似相对原子质量为277
2.(2020宁夏吴忠中学高二上期末,)我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列,如曾作为我国十大科技成果之一的RN就是一种合成纳米材料。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的 ( )
A.第3周期ⅤA族 B.第4周期ⅢA族
C.第5周期ⅢA族 D.第4周期ⅤA族
3.(双选)(2020山东潍坊高一下月考,)A元素原子L层电子数是K层电子数的2倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍。下列关于A、B元素的说法正确的是 ( )
A.A元素一定是第2周期元素
B.A、B元素一定是同一周期元素
C.A、B元素可能属于同一主族
D.A、B元素一定分别位于第2、3周期
4.(2020山东青岛胶州高一下期中,)短周期元素A、B、C在周期表中的位置如图所示,已知三种元素原子最外层电子数之和为17,则下列说法错误的是 ( )
A
B
C
A.A、B两种元素处在周期表的第15列
B.C元素所在主族所有元素都是非金属元素
C.与B元素同主族的下一周期元素原子次外层含有18个电子
D.C元素所在主族的第5周期元素原子序数为54
题组二 元素推断与元素周期表的应用
5.()A、B、C是原子序数依次增大的短周期主族元素,三种元素原子序数之和为35,且C的原子序数是A的2倍。A、B、C三种元素的单质在适当条件下可发生如图所示的变化。下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙、丙三种物质的水溶液均显碱性
B.甲是碱性氧化物,乙是酸性氧化物
C.甲、乙可能都有漂白性,其漂白原理相同
D.丙的水溶液在空气中长期放置,溶液可能会变浑浊
6.(2021湖南长沙高一期末,)X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是 ( )
X
Y
Z
Q
R
A.Y的原子半径比Z的大
B.Y元素位于第二周期第ⅤA族
C.R和Q的单质均可将铁单质氧化为+3价
D.Z元素形成的常见单质不止一种
7.()如表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
(1)在①~⑩中,金属性最强的元素是 ,非金属性最强的元素是 ,其单质最不活泼的元素是 。(填元素符号)
(2)元素⑦与元素⑧相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示)。
(3)第3周期中原子半径最大的主族元素是 (填元素符号),跟它同周期的原子半径最小的元素是 (填元素符号),它们可以形成的化合物的化学式为 。
8.(2020河南开封五中高一下月考,)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等。
Q
R
T
W
(1)W在周期表中的位置是 ,Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示),Q的最高价氧化物的化学式为 。
(2)元素的原子得电子能力:Q (填“强于”或“弱于”)W。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,该反应的化学方程式为 。
答案全解全析
第1章 原子结构 元素周期律
第2节 元素周期律和元素周期表
第2课时 元素周期表
基础过关练
1.C 元素周期表有7个横行7个周期,故A错误;元素周期表有18列16个族,其中7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族,故B错误;元素周期表有7个周期,其中一、二、三周期为短周期,四、五、六、七周期为长周期,故C正确;副族中没有非金属元素,非金属元素全部是主族或0族元素,故D错误。
2.C ①元素周期表中第16个纵列最外层电子数均为6,为ⅥA族,说法正确;②ⅦA族元素有氟、氯、溴、碘、砹,也称为卤族元素,说法正确;③ⅠA族元素中除H外,剩余的是碱金属元素,说法错误;④主族元素除O、F外,最高正价等于原子最外层电子数,说法错误;⑤短周期为前三周期,共有18种元素,说法正确;⑥元素周期表中,Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列,说法正确;综上所述,答案为C。
3.B 一般元素周期表中每一纵列代表一个主族、副族或0族,但第Ⅷ族有三个纵列,故A错误;元素周期表中前三个周期为短周期,故B正确;第1周期从非金属元素H开始,其余周期均由金属元素开始,到稀有气体元素结束,故C错误;同一主族的元素,其原子最外层电子数相同,故D错误。
4.AB 由题给信息可知该放射性元素半衰期最长同位素的质量数为289,故A错误;该元素原子核外各层电子数依次为2、8、18、32、32、18、4,位于周期表第七周期ⅣA族,为主族元素,故B错误;其半衰期达30秒,为放射性元素,故C正确;钅夫位于周期表第七周期ⅣA族,其主要化合价有+4、+2,故D正确。
5.B 若原子序数为x的元素是短周期第ⅡA族元素,则原子序数为x+2的元素的族序数位于第ⅣA族;若原子序数为x的元素是第四、五周期第ⅡA族元素,则原子序数为x+2的元素的族序数位于ⅣB族;若原子序数为x的元素是第六周期第ⅡA族元素,则原子序数为x+2的元素为镧系元素,镧系元素属于第ⅢB族;若原子序数为x的元素是第七周期第ⅡA族元素,则原子序数为x+2的元素为锕系元素,锕系元素属于第ⅢB族。答案为B。
6.D 依据“稀有气体元素定位法”先写出各周期中稀有气体元素原子序数:2、10、18、36、54、86、118;其次根据第5周期有18种元素,即可确定元素X(35号)应为D中位置。
7.C 若A处于ⅡA族,A的质量数为x,质子数等于中子数,则A的质子数为x2,B的质子数为y=x2+8;若A处于ⅣA族,A的质子数为m, B的质子数为m+18,B的质量数n=2m+36;答案为C。
8.A 周期,题述五种元素的核电荷数之和为5x+10。
9.C 根据化合物X2Y3,则X元素的化合价为+3价,Y元素的化合价为-2价,则X可能为B、N或Al,Y可能为O或S。若为B2S3,B的核电荷数为5,S的核电荷数为16,X的核电荷数为n,则Y的核电荷数为n+11,故A有可能;若为N2O3,N的核电荷数为7,O的核电荷数为8,已知X的核电荷数为n,则Y的核电荷数为n+1,故B有可能;若为Al2O3,Al的核电荷数为13,O的核电荷数为8,已知X的核电荷数为n,则Y的核电荷数为n-5,故D有可能。
10.B 主族元素原子的最外层电子数决定了元素在周期表中的主族序数,电子层数决定了周期序数,故选B。
知识归纳
主族元素周期序数=原子电子层数、主族序数=原子最外层电子数。
11.B 在主族元素原子结构示意图中,其核外电子层数等于其周期序数,其最外层电子数等于其主族序数,根据题图可知,X位于第4周期ⅠA族,Y位于第5周期ⅦA族,B正确。
12.D M2-与R+核外电子数之和为20,则质子数之和为20+1-2=19,故A不符合题意;若M为O,R为Na,二者分别处于第2周期和第3周期,故B不符合题意;若M为S,R为Li,二者分别处于第3周期和第2周期,故C不符合题意;若M为O,R为Na,质子数之差为11-8=3,若M为S,R为Li,质子数之差为16-3=13,不可能为7,故D符合题意。
13.D 由题图分析可知A为H,B为He,C为Li,D为Mg。C的原子序数比B的原子序数大1,A正确;原子结构示意图为的元素位于第2同期,与C同周期,B正确;B的原子与D的原子最外层电子数都是2,C正确;原子结构示意图为的元素与B均位于0族,不是主族,D错误。
14.D W为短周期元素,其原子最外层电子数与其内层电子数之比为7∶10,则W原子内层电子总数为10,最外层电子数为7,W是Cl元素;由X、Y、Z、W在周期表中的位置关系可知,Z为S元素,Y为O元素,X为N元素。氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故A正确; Y为O元素,Y元素的两种同素异形体为氧气和臭氧,在常温下都是气体,故B正确;硫、氯与氧元素组成的化合物均不止一种,故C正确;核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,所以简单阴离子半径X>Y、Z>W,电子层越多离子半径越大,所以简单阴离子半径由大到小排列顺序为Z>W>X>Y,故D错误。
15.答案 O Mg SO2+O3 SO3+O2
解析 A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,甲和丙是D的两种常见氧化物,其中1 L 0.005 mol·L-1戊溶液中含H+ 0.01 mol,说明戊为二元强酸,所以戊为H2SO4,可知丙为SO3,甲为SO2,乙和丁是B的两种常见同素异形体,则乙为O3,丁为O2,所以B为O,D为S;A的原子序数是B和D原子序数之和的14,A的原子序数为(8+16)×14=6,所以A为碳元素;C的单质在A的最高价氧化物中燃烧,则C为Mg,结合原子序数可知E为Cl。综上所述,B为O,C为Mg,甲和乙反应生成丙和丁的化学方程式为SO2+O3 SO3+O2。
16.答案 (1)P (2)Be、Al (3)O2 (4)614C (5)Mg3N2
解析 (1)短周期主族元素中,原子最外层电子数是核外电子总数的13的非金属元素,只能位于第2或第3周期,设原子最外层电子数为x,若位于第2周期,2+x=3x,解得:x=1,为Li,属于金属元素,不符合要求;若该元素位于第3周期,2+8+x=3x,解得:x=5,为P,符合要求。(2)周期序数与主族序数相等的短周期主族元素,若位于第1周期,为H,H属于非金属元素,不符合要求;若位于第2周期,为Be,符合要求;若位于第3周期,为Al,符合要求。(3)元素原子最外层电子数是电子层数的3倍,且为短周期主族元素,由于原子最外层最多容纳8个电子,则该元素只能位于第2周期,原子最外层有6个电子,该元素为O,O形成的双原子分子为O2。(4)主族序数是电子层数的2倍,且中子数为8的核素为 614C。(5)原子K层和M层电子数相等,则M层含有2个电子,该元素为Mg,Mg、N形成的化合物为Mg3N2。
17.D 进行焰色试验,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈浅紫色,说明溶液中含有K+,所以既含Na+,又含K+,故答案为D。
18.B 在观察钾元素的焰色时,为了滤去黄光应透过蓝色钴玻璃观察,故A错误;NaCl与Na2CO3中都含有钠元素,故灼烧时火焰颜色都为黄色,故B正确;焰色反应体现的是元素的物理性质,不发生化学变化,故C错误;焰色反应后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色,再蘸取其他样品灼烧,故D错误。
19.B 在观察钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃,其他不需要,故A错误;取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取NaCl溶液,进行焰色反应,故B正确;焰色试验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用,故C错误;黄光能掩盖紫光,可能含有K+,故D错误。
能力提升练
1.B 112号元素位于第七周期,第ⅡB族,故A错误; 112号元素位于第七周期第ⅡB族,属于过渡元素,故B正确;第112号元素属于金属元素,故C错误;中子数为165的一种Cn的核素的质量数为277,故D错误。
2.B 据化学式RN,结合N元素为-3价,可知Rn+带3个单位正电荷,R原子的质子数为28+3=31,R为Ga,其在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族。
3.AC A元素原子L层电子数是K层电子数的2倍,为C;B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,核外电子数可能为2、1或2、8、4,则B可能为Li或Si。C的原子序数为6,位于周期表中第2周期第ⅣA族,故A正确;若B为Si,C、Si分别位于第2、3周期位于同一主族,故B错误,故C正确;若B为Li,C、Li位于同一周期,故D错误。
4.D 设A、B最外层电子数为x,C最外层电子数为x+2,则2x+x+2=17,解得:x=5,所以A为N,B为P,C为Cl。N、P位于第ⅤA族,第ⅤA族元素处在周期表的第15列,故A正确;Cl位于第ⅦA族,第ⅦA族元素都是非金属元素,故B正确;与P同主族的下一周期的元素为As,As的原子序数为33,其原子次外层含有18个电子,故C正确;Cl所在主族的第5周期元素为I,I的原子序数为53,故D错误。
5.D A、B、C是原子序数依次增大的短周期主族元素,则C原子序数小于17,C的原子序数是A的2倍,所以A的原子序数小于9且A原子序数的2倍大于B的原子序数,结合三种元素原子序数之和为35,可推出:A为O、B为Na、C为S;由题图A、B、C三种元素的单质的转化可得:甲为Na2O或Na2O2,乙为SO2,丙为Na2S。Na2O、Na2O2、Na2S的水溶液都显碱性,而SO2的水溶液显酸性,A错误;SO2是酸性氧化物,Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,B错误;Na2O2和SO2都具有漂白性,但二者漂白原理不同,C错误;Na2S溶液在空气中长期放置,会发生反应:2S2-+O2+2H2O 2S↓+4OH-,所以溶液会变浑浊,D正确。
6.C X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半,所以X为碳元素,根据X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表的位置关系,Y为氮元素、Z为氧元素、Q为硫元素、R为氯元素。氮和氧位于同一周期,根据元素周期律,同一周期元素原子半径从左至右逐渐减小,A正确; Y为氮元素,位于第二周期第ⅤA族,B正确;硫和单质铁在加热条件下反应生成FeS,FeS中铁元素的化合价为+2价,C不正确;Z为氧元素,常见的单质有氧气和臭氧两种,D正确。
7.答案 (1)K F Ar (2)Cl (3)Na Cl NaCl
解析 可以判断①~⑩元素分别为N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K。
(1)在元素周期表中同一周期从左到右主族元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。因此在①~⑩中金属性最强的为⑩号元素K,非金属性最强的元素为②号元素F,单质最不活泼的元素为⑨号元素Ar。
(2)元素⑦为S,元素⑧为Cl,其非金属性:Cl>S。
(3)第3周期主族元素原子半径从左到右依次减小,因此原子半径最大的为Na,最小的为Cl,它们可形成NaCl。
8.答案 (1)第3周期ⅥA族 Al>C>N CO2 (2)弱于 (3)2H2O2 2H2O+O2↑
解析 根据短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置可知,Q、R位于第2周期,T、W位于第3周期,T所处的周期序数与主族序数相等,所以T位于第3周期ⅢA族,为Al,结合各元素的相对位置可知,Q为C,R为N,W为S。(1)S处于周期表中第3周期ⅥA族;C、N、Al三种元素原子的半径从大到小的顺序为Al>C>N;碳元素的最高价为+4价,最高价氧化物为CO2。(2)由硫酸的酸性比碳酸强可知,S的非金属性强于C,硫原子的得电子能力强于碳原子。(3)原子序数比R多1的元素是O,其一种氢化物能分解成另一种氢化物,两种氢化物分别为H2O2和H2O,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。
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