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练案[14] 第五章 第14讲 元素周期表 元素周期律
展开[练案14]
第14讲 元素周期表 元素周期律
A组 基础必做题
1.(2022·陕西延安期中)下列关于元素周期表的说法不正确的是( C )
A.元素周期表中一共有18个纵列
B.除0族元素外,非金属元素全都是主族元素
C.同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差不可能为25
D.同主族上下相邻两种元素的原子序数之差可能为32
[解析] 元素周期表有18个纵列,包括7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族,A项正确;除0族元素外,其他的非金属元素都属于主族元素,过渡元素都属于金属元素,B项正确;同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素,原子序数可能相差1(二三周期)、11(四五周期)或25(六七周期),C项不正确;同主族上下相邻两元素的原子序数可能相差2、8、18、32,D项正确。
2.(2022·北京丰台区一模)部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是( B )
A.虚线左侧是金属元素 B.As处于第五周期第ⅤA族
C.Si、Ge可作半导体材料 D.Sb既有金属性又有非金属性
[解析] 结合图示可知金属元素与非金属元素分界线(简称“分界线”)左侧为金属元素,右侧为非金属元素,A项正确;As位于第四周期第ⅤA族,B项错误;Si和Ge均位于分界线附近,可作为半导体材料,C项正确;Sb等处于分界线两边的元素,往往既有金属性又有非金属性,D项正确。
3.(2022·河南南阳月考)在元素周期表中的前四周期,两两相邻的5种元素如图所示,若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是( C )
A.B、D的原子序数之差可能为2
B.E、B的原子序数之差可能是8、18或32
C.5种元素的核电荷数之和可能为5a+10
D.A、E的原子序数之差可能是7
[解析] 根据5种元素的位置关系可知,D应为第二周期元素,且A、B、C三种元素是连续的,即均为第ⅢA族~0族间的元素,则第二、三周期同族原子序数相差8,即B、D原子序数相差8,A项错误;B的核电荷数为a,则第四周期同主族元素E的原子序数为a+18,即E、B的原子序数只能相差18,不可能相差8和32,B项错误;A、C、D的核电荷数分别为a-1、a+1和a-8,则5种元素的核电荷数之和为(a-1)+a+(a+1)+(a-8)+(a+18)=5a+10,C项正确;A、E的原子序数分别为a-1、a+18,两者相差19,D项错误。
4.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示:
下列说法正确的是( C )
A.离子半径的大小顺序:e>f>g>h
B.与x形成简单化合物的沸点:y>z>d
C.x、z、d三种元素形成的化合物可能含有离子键
D.e、f、g、h四种元素最高价氧化物对应的水化物相互之间均能发生反应
[解析] 根据原子序数及化合价判断元素x是氢元素,y为碳元素,z为氮元素,d为氧元素,e为钠元素,f为铝元素,g为硫元素,h为氯元素。电子层数越多,离子半径越大;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:g>h>e>f,A错误;与H形成简单化合物的沸点:H2O>NH3>CH4,B错误;氢元素、氮元素和氧元素可以组成硝酸铵,为离子化合物,C正确;S、Cl最高价氧化物对应的水化物是H2SO4和HClO4,二者不能反应,D错误。
5.(2022·安徽定远月考)下表是元素周期表的一部分,回答相关的问题。
族 周期 | Ⅰ | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 |
|
|
|
| ① |
| ② |
|
三 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
| ⑦ | ⑧ | ⑨ |
(1)写出④的元素符号:__Mg__。
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素与水反应的离子方程式:__2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑__。
(3)在这些元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的是__HClO4__(填化学式,下同),碱性最强的是__NaOH__。
(4)这些元素中(除⑨外),原子半径最小的是__F__(填元素符号,下同),原子半径最大的是__Na__。
(5)②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应,其产物之一是OX2,(O、X分别表示氧和②的元素符号,即OX2代表该化学式),该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__2F2+2OH-===OF2+2F-+H2O__。
(6)⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:__3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+__。
[解析] 根据元素在元素周期表中的位置可知:①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar。(1)④为Mg元素,元素符号为Mg。(2)题给元素中最活泼的金属元素为Na,与水反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。(3)题给元素中,Cl元素非金属性最强,其最高价氧化物的水化物HClO4酸性最强;Na元素金属性最强,其最高价氧化物的水化物为NaOH碱性最强。(4)比较原子半径时,在元素周期表中越靠近右上角原子半径越小,越靠近左下角原子半径越大,即F的原子半径最小,Na的原子半径最大。(5)根据F2与NaOH溶液反应生成OF2,可写出离子方程式为2F2+2OH-===OF2+2F-+H2O。(6)硫的低价氧化物为SO2,与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应,反应中SO2生成SO,NO生成NO,其离子方程式为3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+。
6.(2022·北京西城区期末)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本周期中碱性最强 |
Y | 焰色反应(透过蓝色钴玻璃)火焰呈紫色 |
Z | 原子结构示意图: |
(1)Q在周期表中的位置是__第二周期第ⅥA族__。
(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是__HClO4__。
(3)X单质与水反应的离子方程式是__2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑__。
(4)金属性Y强于X,用原子结构解释原因:__最外层电子数K与Na相同,电子层数K大于Na,原于半径K大于Na__,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__AB__(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的气态氢化物的热稳定性弱于W的气态氢化物的热稳定性
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
[解析] 根据Q为地壳中含量最高的元素,可知Q为O;由W、X都位于第三周期,且W最高化合价为+7价,可知W为Cl,再结合X最高价氧化物对应的水化物在本周期中碱性最强,可确定X为Na;根据Y的焰色试验,可知Y为K;由Z的原子结构示意图,可知Z为35号元素Br。(1)O在周期表中位于第二周期第ⅥA族。(2)Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4。(3)Na与水反应生成NaOH和H2,其离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。(4)Na、K均为第ⅠA族元素,由于原子序数:K>Na,电子层数和原子半径均为K>Na,原子核对外层电子的引力减弱,失电子能力增强,故金属性:K>Na。(5)Br和Cl的最低负化合价均为-1价,A项正确;非金属性:Br<Cl,则气态氢化物的稳定性:HBr<HCl,B项正确;X和W形成的化合物的水溶液为NaCl溶液,由于氧化性:Cl2>Br2,故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2,C项错误。
B组 能力提升题
7.(2022·福建南平质检)某同学设计了如图所示元素周期表,已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是( D )
A.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素
B.X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C.X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性:X<Y
D.X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是Z的氢化物
[解析] 按照排布规律可知白格中填充的是主族元素和稀有气体元素,灰格填充的为副族元素,A项错误;结合Z的信息可知Z为O,则第二周期元素X只能为N,再根据前三周期,同侧相同位置的元素为同主族元素,可确定Y为P,N与O可形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物,B项错误;非金属性:N>P,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4,C项错误;N、P、O中非金属性最强的是O,则气态氢化物中最稳定的是H2O,D项正确。
8.(2020·全国Ⅲ卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( D )
A.非金属性:W>X>Y>Z B.原子半径:Z>Y>X>W
C.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物水化物为强碱
[解析] 化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大,又因四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,可知W、X、Y、Z分别为H、N、Na、Cl,XW3为NH3,WZ为HCl。非金属性:Cl>N>H>Na,A项错误;同周期主族元素满足序大径小的规则,原子半径:Na>Cl>N>H,B项错误;N可以形成HNO2,HNO2为弱酸,C项错误;Na的氧化物水化物为NaOH,NaOH属于强碱,D项正确。
9.已知a、b、c、d四种短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图,下列说法正确的是( C )
a | b |
c | d |
A.a、c两元素的最高正价一定相等
B.原子半径大小顺序为:c>d>b>a
C.a、b两元素可能形成多种共价化合物
D.c、d两种元素简单气态氢化物的稳定性比较:c>d
[解析] 若a、b、c、d依次为O、F、S、Cl元素,O没有最高正价,S的最高正价为+6价,A项错误;根据“层多径大,序大径小”的原则,原子半径由大到小的顺序为c>d>a>b,B项错误;若a、b、c、d依次为N、O、P、S元素,N与O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5多种共价化合物,C项正确;根据c、d在周期表中的位置,非金属性:c<d,c、d两种元素简单气态氢化物的稳定性:c<d,D项错误。
10.(2022·江苏七市二调)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,常温下0.01 mol·L-1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,W在元素周期表中的族序数是周期序数的2倍。下列说法正确的是( C )
A.W的单质的氧化性比Y的强
B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
C.工业上常用电解法冶炼Z单质
D.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W强
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其内层电子数的2倍,X为C;Y是地壳中含量最高的元素,Y为O;常温下0.01 mol·L-1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,Z为Na;W在元素周期表中的族序数是周期序数的2倍,W为S。W的单质为S,Y的单质为O2,O2的氧化性强于S,故A错误;原子半径:r(Na)>r(S)>r(C)>r(O),则r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),故B错误;工业上常用电解熔融的氯化钠冶炼钠单质,故C正确;X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,硫酸酸性强于碳酸,故D错误。
11.A、B、C、D、E、F是短周期主族元素,且原子序数依次增大。在短周期中A元素原子半径最小,D元素原子半径最大,B的简单氢化物的水溶液呈碱性,C、E同主族,形成的化合物为EC2、EC3。回答下列问题。
(1)E在元素周期表中的位置为__第三周期第ⅥA族__。
(2)D2E溶液在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与Na2O2的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。H的电子式为__Na+[∶∶∶]2-Na+__。
(3)化学家发现一种化学式为A4B4的化合物,由均带一个电荷的阴、阳离子构成,则该阴、阳离子分别为__N、NH__。
(4)B2A4C3是一种常见的炸药,其在常温下撞击时会生成一种气体(B2C)和一种常见液体,该反应的化学方程式为__NH4NO3N2O↑+2H2O__。
设NA为阿伏加德罗常数的值,8 g该物质反应转移的电子数目为__0.4NA或2.408×1023__。
(5)下列事实能说明元素F的非金属性比元素E的非金属性强的是__bc__。
a.元素F形成的单质比元素E形成的单质的熔点低
b.F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
c.将F2通入到D2E的溶液中出现浑浊
[解析] 在短周期中A元素原子半径最小、D元素原子半径最大,则A为H、D为Na;B的简单氢化物的水溶液呈碱性,则B为N;A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期的主族元素,C、E同主族形成的化合物为EC2、EC3,则C为O,E为S,F为Cl。(1)E为S,S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。(2)D2E为Na2S,Na2S在空气中长期放置发生反应生成H,H与Na2O2的结构和化学性质相似,则H为Na2S2,联想Na2O2的电子式可知,Na2S2的电子式为Na+[∶∶∶]2-Na+。(3)A4B4的化学式为H4N4,该化合物全由非金属元素组成,则阳离子为NH,阴离子带一个负电荷,则阴离子为N,阴、阳离子依次为N、NH。(4)B2A4C3为N2H4O3,该物质全由非金属元素组成,其化学式应为NH4NO3,撞击时生成N2O(B2C)和水,该反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑+2H2O。在该反应中NH中-3价的N化合价升至N2O中的+1价,NO中+5价的N化合价降至N2O中的+1价,1 mol NH4NO3反应转移4 mol电子,n(NH4NO3)==0.1 mol,则8 g NH4NO3反应转移0.4 mol电子,转移电子数为0.4NA或2.408×1023。(5)a项,熔点属于物理性质,不能用于判断元素非金属性强弱;b项,F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高说明HCl比H2S稳定,即可说明Cl的非金属性强于S的非金属性;C项,将F2通入到D2E的溶液中出现浑浊,发生反应Cl2+Na2S===2NaCl+S↓,由化学方程式可知,氧化性:Cl2>S,非金属性越强,对应单质的氧化性越强,可说明Cl的非金属性强于S的非金属性。
12.A、B、D和E四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中相对位置如下图所示。
只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为N2H4,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子中含有10个电子,它们之间的转化关系如图所示:
回答下列问题。
(1)甲和乙反应生成标准状况下1.12 L Y,吸收9.025 kJ的热量,写出反应的热化学方程式:__N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1__。
(2)一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后,所得溶液的pH__大于__(填“大于”“等于”或“小于”)7,原因是__ClO-+H2OHClO+OH-__(用离子方程式表示)。
(3)W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空气燃料电池放电时,正极反应为__O2+2H2O+4e-===4OH-__,负极反应为__N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O__。
(4)将一定量的A2、B2混合气体放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下反应达到平衡,测得平衡气体的总物质的量为0.5 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为__33.3%__,该温度下该反应的平衡常数为____。
(5)在密闭容器中充入一定量的A2、B2的混合气体,改变外界条件,H2的转化率变化如图所示:则X可代表__BC__。
A.温度的变化 B.压强的变化
C.的变化 D.催化剂接触面积多少
[解析] A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大,由A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等可知,元素A是H;由元素在周期表中的位置可知,B、D位于第二周期,E位于第三周期,而E元素的单质能与水反应生成两种酸,则E为Cl,从而可推知B为N、D为O;甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成,其中W为N2H4,甲、乙为非金属单质,X分子含有10个电子,结合转化关系可知,甲是O2、乙是N2、X是H2O,Y是NO、Z是NO2、M是HNO3。(1)氧气和氮气生成标准状况下1.12 L NO吸收9.025 kJ的热量,即生成0.05 mol NO吸收9.025 kJ的热量,则生成2 mol NO吸收的热量为9.025 kJ×40=361 kJ,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1。(2)常温下一定量氯气与NaOH溶液恰好完全反应后得到等浓度的NaCl、NaClO的混合溶液,溶液中次氯酸根离子水解,水解的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-,破坏了水的电离平衡,溶液呈碱性,所得溶液的pH大于7。(3)燃料电池正极发生还原反应,氧气在正极得电子,则正极电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,负极发生氧化反应,失去电子,碱性条件下生成氮气与水,负极电极反应为N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O。(4)平衡时气体的总物质的量为0.5 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol,则根据三段式分析:
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
开始/mol 0.45 0.15 0
转化/mol 0.15 0.05 0.1
平衡/mol 0.3 0.1 0.5-0.3-0.1=0.1
则该条件下H2的平衡转化率为×100%≈33.3%,
容器容积为1 L,用物质的量代替浓度计算平衡常数,则K==。
(5)已知反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0,图中表示H2的转化率随变量X的增大而增大。升高温度平衡逆向移动,H2的转化率降低,故A错误;增大压强平衡正向移动,H2的转化率升高,故B正确;增大,说明是增大N2的量或减小H2的量,H2的转化率均增大,故C正确;催化剂不改变平衡的移动,不影响H2的转化率,故D错误。
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新高考化学一轮复习巩固练习[14]第五章第14讲 元素周期律(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习巩固练习[14]第五章第14讲 元素周期律(含解析),共9页。
新教材适用2024版高考化学一轮总复习练案14第五章物质结构与性质元素周期律第14讲元素周期表元素周期律: 这是一份新教材适用2024版高考化学一轮总复习练案14第五章物质结构与性质元素周期律第14讲元素周期表元素周期律,共9页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。