【23版一轮练习系列】(十六)　元素周期表、元素周期律

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一、选择题(本题包括8个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．以下事实不能用元素周期律解释的是( )
A．F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应
B．“NO2球”在冷水中颜色变浅，在热水中颜色加深
C．氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键
D．H2O在4 000 ℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解
【详解】B 2NO2N2O4 ΔHNa>Li B．F－>Na＋>Mg2＋
C．F>O>N D．Cl－>F－>F
【详解】C 同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Fr(Z)
C．W的氧化物对应水化物的酸性一定比Y的强
D．X、Y、W三种元素的最高化合价依次升高
【详解】C 设X的最外层电子数为a，Y的最外层电子数为a＋1，Z、W的最外层电子数为a＋2，则a＋a＋1＋2×(a＋2)＝21，解得a＝4，四种元素都是短周期元素，因此X、Y、Z、W分别为C、N、O、S。X为碳元素，位于第二周期第ⅣA族，故A正确；电子层数越多，其离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径：r(W)>r(Y)>r(Z)，故B正确；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，选项中没有指明哪种氧化物，故C错误；X、Y、W的最高化合价分别为＋4、＋5、＋6，依次升高，故D正确。
6．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
【详解】C 应该根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断元素非金属性强弱，故C符合题意。
7．(2022·乐山模拟)某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、T、W为原子序数在20以内且原子序数依次增大的六种主族元素，Z、Q属于同一主族，W＋与Q2－具有相同的电子层结构。下列说法不正确的是( )
A．在溶液中，W2YZ3与XTZ反应生成YZ2
B．该化合物中含有离子键、极性键、非极性键
C．Y、Q、T的最高价氧化物对应水化物的酸性：T＞Q＞Y
D．Y、Z、Q、T分别与X形成的简单化合物中，Z的化合物沸点最高
【详解】A 根据图中信息可知，Y为C，Z为O，X为H，Z、Q属于同一主族，故Q为S，W＋与Q2－具有相同的电子层结构，W为K，T为Cl。W2YZ3为K2CO3，XTZ为HClO，两者发生反应K2CO3＋HClO===KHCO3＋KClO，并无二氧化碳生成，A项错误； 该化合物为离子化合物，含有离子键，故该化合物中含有离子键、极性键(C—H)、非极性键(C—C)，B项正确；非金属性：T＞Q＞Y，故最高价氧化物对应水化物的酸性：T＞Q＞Y，C项正确；Y、Z、Q、T分别与X形成的简单化合物分别为CH4、H2O、H2S、HCl，由于水分子间有氢键，故水的沸点最高，D项正确。
8．(2021·资阳模拟)已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，只有Z是金属元素，X的简单氢化物分子为正四面体结构，Y是地壳中含量最高的元素，Y与W同主族，下列说法正确的是( )
A．原子半径：X＜Y＜W
B．最高价氧化物的水化物的酸性： X＜W＜R
C．WY2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
D．Z与Y形成的化合物一定是碱性氧化物
【详解】B X的氢化物为正四面体结构，故为CH4，即X为C，Y为地壳中含量最高元素，故Y为O，W与Y同族，所以W为S，S之后的短周期主族元素只剩Cl，故R为Cl，Z为金属元素，结合原子序数关系，Z可能为Na、Mg、Al。原子半径：X＞Y，A错误；非金属性：R(Cl)＞W(S)＞X(C)，最高价氧化物对应水化物酸性强弱与非金属性一致，故B正确；SO2虽然具有漂白性，但不能漂白酸碱指示剂，故紫色石蕊试液遇SO2变红后不会褪色，C错误；Z形成的氧化物可能为Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3，其中Al2O3为两性氧化物，过氧化钠不属于碱性氧化物，D错误。
二、非选择题(本题包括3个小题)
9．下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①～⑩ 的元素回答下列问题。
(1)元素②的原子结构示意图是___________，形成化合物种类最多的元素是________(填元素符号)。
(2)从元素原子得失电子的角度看，元素⑨具有____________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)元素③与元素⑤形成原子个数比为1∶1的化合物的电子式为__________________，该化合物中存在的化学键类型有________、________。
(4)第三周期元素除⑩外原子半径最大的是__________(填元素符号)，这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式，下同)，具有两性的是________，这两种物质反应的离子方程式为__________________________。
(5)元素④、⑤、⑥形成简单离子的半径由大到小的顺序是______________(填离子符号)。
【详解】由元素在周期表中的位置可知，①为C，②为N，③为O，④为F，⑤为Na，⑥为Mg，⑦为Al，⑧为S，⑨为Cl，⑩为Ar。
(1)②为N，N原子的质子数为7，核外电子数为7，有2个电子层，各层电子数为2、5，原子结构示意图为；碳元素形成的化合物种类最多。
(2)元素⑨为氯元素，最外层有7个电子，容易获得电子，表现氧化性。
(3)元素③与元素⑤形成的原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2，是离子化合物，电子式为；该化合物中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键、O原子与O原子间的共价键。
(4)同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则第三周期元素除⑩外原子半径最大的是Na，最小的是Cl；Na的金属性最强，则NaOH的碱性最强，Al(OH)3具有两性，氢氧化钠与氢氧化铝反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O。
(5)电子层数相同，原子序数越大，半径越小，元素④、⑤、⑥形成简单离子的半径由大到小的顺序是F－＞Na＋＞Mg2＋。
【答案】(1) C (2)氧化性
(3) 共价键 离子键
(4) Na NaOH Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O
(5)F－＞Na＋＞Mg2＋
10．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图1所示。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究。乙同学设计了如图2实验装置来验证卤族元素性质的递变规律(夹持装置已略去)。A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉­KI溶液。已知常温下浓盐酸与氯酸钾溶液能反应生成氯气。
(1)图1装置内的物质为：B________，C________(填序号)。
①饱和碳酸氢钠溶液 ②浓硫酸溶液 ③硅酸钠溶液 ④饱和氯化钠溶液
(2)乙同学具体操作如下：
①先挤压A，使少量溶液滴入烧瓶内，可观察到烧瓶中有黄绿色气体生成。
②挤压B，使稍过量的溶液滴下，充分反应的主要离子方程式为________________。
③再挤压C，使少量溶液滴入烧瓶内，可观察到的颜色变化为________________。
(3)根据乙同学的实验可得到的结论是_________________________________________
________________________________________________________________________。
【详解】图1中装置A制备二氧化碳，装置B除去二氧化碳中的硝酸蒸气，装置C中二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸；图2中A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉­KI溶液，氯酸钾氧化浓盐酸制备氯气，结合物质的性质分析解答。(1)比较三种非金属性强弱，可根据最高价含氧酸的酸性强弱判断，则依据强酸制弱酸的原理来设计反应，所以A为硝酸，由于硝酸易挥发，所以B为饱和的碳酸氢钠溶液，除去挥发出的硝酸蒸气，C为硅酸钠溶液。(2)②乙同学利用单质的氧化性越强，元素的非金属性越强的原理比较氯、溴、碘的非金属性强弱，具体操作为先制备氯气，形成氯水，再向溶液中滴加溴化钠溶液，生成溴，溶液出现橙黄色，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；③再滴入淀粉碘化钾溶液，溴能氧化碘离子生成碘，溶液由橙黄色变为蓝色。(3)根据乙同学的实验可知，氯的非金属性强于溴，溴的非金属性强于碘，所以结论是同一主族元素，从上到下，元素的非金属性减弱。
【答案】(1)① ③ (2)②2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
③溶液由橙黄色变为蓝色 (3)同一主族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱
11．A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，其原子序数依次增大。A的核外电子总数与其电子层数相同；B的一种同位素常用来确定文物年代；C的最外层电子数为其内层电子数的3倍；D的化合物的焰色反应呈黄色；E的离子半径在同周期元素中最小；F单质常用作水厂的消毒试剂。请用相关的化学用语完成下列各题：
(1)B元素的名称是________，E在元素周期表中的位置是________________。
(2)A与B组成的最简单有机化合物的立体构型是____________(用文字描述)；由A、B、C三种元素形成的有机物B2A6C与B2A4C2可以在浓硫酸催化作用下生成一种具有特殊香味的物质，请写出其化学反应方程式______________________________________________
________________________________________________________________________(有机物写结构简式)。
(3)这六种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(4)E单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为____________。
(5)化合物D2C2的电子式是________________。
【详解】A的核外电子总数与其电子层数相同，则A为H；B的一种同位素常用来确定文物年代，14C常用来确定文物年代，则B为C；C的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则C为O；D的化合物的焰色反应呈黄色，则D为Na；A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，其原子序数依次增大，则E和F均为第三周期元素，E的离子半径在同周期元素中最小，则E为Al；F单质常用作水厂的消毒试剂，则F为Cl。(2)由A、B、C三种元素形成的有机物C2H6O与C2H4O2可以在浓硫酸催化作用下生成一种具有特殊香味的物质，即两者发生了酯化反应，所以是乙酸和乙醇发生了酯化反应，化学的反应方程式为CH3COOH＋CH3CH2OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△)) CH3COOCH2CH3＋H2O。(3)这六种元素中非金属性最强的是Cl，其最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。(4)E单质即Al与D的最高价氧化物对应的水化物即NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑。(5)化合物Na2O2的是离子化合物，其电子式是。
【答案】(1)碳 第三周期ⅢA族 (2)正四面体 CH3COOH＋CH3CH2OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))
CH3COOCH2CH3＋H2O
(3)HClO4 (4)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑
选项
事实
推论
A
与冷水反应，Na比Mg剧烈
金属性：Na＞Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca＞Mg
C
氧化性：HClO＞H2CO3
金属性：Cl＞C
D
热稳定性强弱：HBr＞HI
非金属性：Br＞I
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩