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    练案[14] 第五章 第14讲 元素周期表 元素周期律

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    这是一份练案[14] 第五章 第14讲 元素周期表 元素周期律,共8页。

    [练案14]

    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A族与第A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、10族、1个第族,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A族与第A族元素,原子序数可能相差1(二三周期)11(四五周期)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281832D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 BAs处于第五周期第A

    CSiGe可作半导体材料 DSb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A族,B项错误;SiGe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 )

    ABD的原子序数之差可能为2

    BEB的原子序数之差可能是81832

    C5种元素的核电荷数之和可能为5a10

    DAE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ABC三种元素是连续的,即均为第A族~0族间的元素,则第二、三周期同族原子序数相差8,即BD原子序数相差8A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a18,即EB的原子序数只能相差18,不可能相差832B项错误;ACD的核电荷数分别为a1a1a8,则5种元素的核电荷数之和为(a1)a(a1)(a8)(a18)5a10C项正确;AE的原子序数分别为a1a18,两者相差19D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:efgh

    B.与x形成简单化合物的沸点:yzd

    Cxzd三种元素形成的化合物可能含有离子键

    Defgh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:ghefA错误;与H形成简单化合物的沸点:H2ONH3CH4B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;SCl最高价氧化物对应的水化物是H2SO4HClO4,二者不能反应,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  

    A

    A

    A

    A

    A

    A

    0

     

     

     

     

     

     

     

    (1)写出的元素符号:__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:__2Na2H2O===2Na2OHH2__

    (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(),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)的单质与的最高价氧化物的水化物的溶液反应,其产物之一是OX2(OX分别表示氧和的元素符号,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)__2F22OH===OF22FH2O__

    (6)的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:__3SO22NO3Ba22H2O===3BaSO42NO4H__

    [解析] 根据元素在元素周期表中的位置可知:NFNaMgAlSiSClAr(1)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2Na2H2O===2Na2OHH2(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F2NaOH溶液反应生成OF2,可写出离子方程式为2F22OH===OF22FH2O(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SONO生成NO,其离子方程式为3SO22NO3Ba22H2O===3BaSO42NO4H

    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,WX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

    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A__

    (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__2Na2H2O===2Na2OHH2__

    (4)金属性Y强于X,用原子结构解释原因:__最外层电子数KNa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)

    AZ的最低负化合价与W的最低负化合价相同

    BZ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

    CZ的单质可与XW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QO;由WX都位于第三周期,且W最高化合价为+7价,可知WCl,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XNa;根据Y的焰色试验,可知YK;由Z的原子结构示意图,可知Z35号元素Br(1)O在周期表中位于第二周期第A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NaOHH2,其离子方程式为2Na2H2O===2Na2OHH2(4)NaK均为第A族元素,由于原子序数:KNa,电子层数和原子半径均为KNa,原子核对外层电子的引力减弱,失电子能力增强,故金属性:KNa(5)BrCl的最低负化合价均为-1价,A项正确;非金属性:BrCl,则气态氢化物的稳定性:HBrHClB项正确;XW形成的化合物的水溶液为NaCl溶液,由于氧化性:Cl2Br2,故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2C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

    BXY分别与Z形成的化合物都只有两种

    CXY元素最高价氧化物对应的水化物酸性:XY

    DXYZ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ZO,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YPNO可形成NONO2N2O5等氮氧化物,B项错误;非金属性:NP,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3H3PO4C项错误;NPO中非金属性最强的是O,则气态氢化物中最稳定的是H2OD项正确。

    8(2020·全国)WXYZ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XYWZ;化合物XW3WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( D )

    A.非金属性:WXYZ B.原子半径:ZYXW

    C.元素X的含氧酸均为强酸 DY的氧化物水化物为强碱

    [解析] 化合物XW3WZ相遇会产生白烟,结合WXYZ的原子序数依次增大,又因四种元素的核外电子总数满足XYWZ,可知WXYZ分别为HNNaClXW3NH3WZHCl。非金属性:ClNHNaA项错误;同周期主族元素满足序大径小的规则,原子半径:NaClNHB项错误;N可以形成HNO2HNO2为弱酸,C项错误;Na的氧化物水化物为NaOHNaOH属于强碱,D项正确。

    9.已知abcd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

    Aac两元素的最高正价一定相等

    B.原子半径大小顺序为:cdba

    Cab两元素可能形成多种共价化合物

    Dcd两种元素简单气态氢化物的稳定性比较:cd

    [解析] abcd依次为OFSCl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cdabB项错误;若abcd依次为NOPS元素,NO可形成N2ONON2O3NO2N2O4N2O5多种共价化合物,C项正确;根据cd在周期表中的位置,非金属性:cdcd两种元素简单气态氢化物的稳定性:cdD项错误。

    10(2022·江苏七市二调)短周期主族元素XYZW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·L1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH12W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 )

    AW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

    DX的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W

    [解析] 短周期主族元素XYZW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,XCY是地壳中含量最高的元素,YO;常温下0.01 mol·L1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH12ZNaW在元素周期表中的族序数是周期序数的2倍,WSW的单质为SY的单质为O2O2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H2CO3W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。

    11ABCDEF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,CE同主族,形成的化合物为EC2EC3。回答下列问题。

    (1)E在元素周期表中的位置为__第三周期第A__

    (2)D2E溶液在空气中长期放置发生反应,生成物之一为HHNa2O2的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。H的电子式为__Na[]2Na__

    (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__NNH__

    (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__NH4NO3N2O2H2O__

    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__0.4NA2.408×1023__

    (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

    bFE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AHDNaB的简单氢化物的水溶液呈碱性,则BNABCDEF为原子序数依次增大的短周期的主族元素,CE同主族形成的化合物为EC2EC3,则COESFCl(1)ESS在元素周期表中的位置是第三周期第A族。(2)D2ENa2SNa2S在空气中长期放置发生反应生成HHNa2O2的结构和化学性质相似,则HNa2S2,联想Na2O2的电子式可知,Na2S2的电子式为Na[]2Na(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NNH(4)B2A4C3N2H4O3,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NH4NO3N2O2H2O。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0.4NA2.408×1023(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,FE两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高说明HClH2S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Cl2Na2S===2NaClS,由化学方程式可知,氧化性:Cl2S,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。

    12ABDE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。BDE三种元素在周期表中相对位置如图所示。

    只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、MWXYZ七种物质均由ABD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;WN2H4,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·mol1__

    (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__(大于”“等于小于)7,原因是__ClOH2OHClOOH__(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%KOH溶液。W-空气燃料电池放电时,正极反应为__O22H2O4e===4OH__,负极反应为__N2H44OH4e===N24H2O__

    (4)将一定量的A2B2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A20.3 molB20.1 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A2B2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] ABDE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AH;由元素在周期表中的位置可知,BD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ECl,从而可推知BNDO;甲、乙、MWXYZ七种物质均由HNO三种元素中的一种或几种组成,其中WN2H4,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N2XH2OYNOZNO2MHNO3(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×40361 kJ,所以该反应的热化学方程式为N2(g)O2(g)===2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol1(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NaClNaClO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ClOH2OHClOOH,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O22H2O4e===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N2H44OH4e===N24H2O(4)平衡时气体的总物质的量为0.5 mol,其中A20.3 molB20.1 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      0.50.30.10.1

    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) ΔH0,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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