人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第2课时巩固练习

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第2课时　元素周期表和元素周期律的应用课后·训练提升合格考过关检验1.某元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,则该元素可能为(　　)。A.C B.P C.O D.S答案:D解析:元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相加等于8,再由题意最高正化合价与最低负化合价的代数和等于4,所以该元素的最高正化合价为+6价,即最外层有6个电子,但O一般不显正价。2.元素周期表和元素周期律对科学技术有指导作用。下列说法中不正确的是(　　)。A.在元素周期表左下方区域的金属元素中寻找半导体材料B.利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药C.在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料D.在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法答案:A解析:在元素周期表金属元素与非金属元素的分界处寻找半导体材料,A错误;利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药,B正确;在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料,C正确;在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法,D正确。3.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3。这种元素的简单氢化物的化学式是(　　)。A.HX B.H2XC.XH3 D.XH4答案:D解析:由H2XO3知X呈+4价,则最外层有4个电子,其最低负化合价为-4价,简单氢化物为XH4,故选D。4.第ⅡA族元素从第二周期到第六周期的元素分别是Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。下列关于第ⅡA族元素的推断可能正确的是(　　)。①常温下,单质铍能与水剧烈反应放出H2　②常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2　③Be(OH)2易溶于水　④Ba(OH)2易溶于水　⑤SrCO3易溶于水A.①②③B.③⑤C.②④D.①②③④⑤答案:C解析:同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,与水反应越来越剧烈,即常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2,①错误,②正确;Mg(OH)2难溶于水,Ca(OH)2微溶于水,推出Be(OH)2难溶于水,③错误;Ba(OH)2是易溶于水的强碱,④正确;根据MgCO3、CaCO3、BaCO3难溶于水,推出SrCO3难溶于水,⑤错误。5.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定的同位素,它的位置在第七周期第ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是(　　)。A.它的最外层电子数为4B.它的最高价氧化物对应的水化物是强酸C.它具有+2、+4价D.它的金属性比铅强答案:B解析:由题意知,该元素位于第ⅣA族铅元素下面,金属性比铅强,D正确,B不正确;因处于第ⅣA族,其原子最外层有4个电子,A正确;由第ⅣA族元素常见化合物(如CO、CO2、PbO2、PbSO4)可知C正确。6.X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种,原子序数依次增大,W、Y为金属元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y、Z位于同周期,Z位于第ⅣA族。W能与冷水剧烈反应,Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)。A.原子半径:W<Y<Z<XB.简单氢化物的稳定性:X<ZC.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>WD.Y的氧化物为两性氧化物答案:D解析:由题意可推出X为O,Y为Al,Z为Si,W为K。A项,原子半径W>Y>Z>X,错误;B项,简单氢化物的稳定性是H2O>SiH4,错误;C项,最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,错误;D项,Y的氧化物Al2O3有两性,正确。7.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(　　)。A.已知Ba是第六周期第ⅡA族的元素,故Ba(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性强C.已知Cs是第六周期第ⅠA族的元素,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D.已知Cl与Al在同一周期,且Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Cl的原子半径比Al的原子半径小答案:B解析:同一主族元素从上到下,非金属性减弱,对应气态氢化物的热稳定性减弱,AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性弱。8.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)。A.酸性:H2SO4>H3PO4B.非金属性:Cl>BrC.碱性:NaOH>Mg(OH)2D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3答案:D解析:根据元素周期律可知,同周期自左向右、同主族自下而上,元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱,则A、B、C三项均可根据元素周期律解释。无法根据元素周期律的知识来解释D项中盐的热稳定性大小。9.下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二    ⑦ ⑧⑩三①③⑤⑥  ⑨ 四②④      (1)①~⑩中,最活泼的金属元素是　　　　(填元素符号,下同),最不活泼的元素是　　　　。 (2)①与⑧的简单离子中半径更大的是　　　　　(写离子符号)。 (3)⑧与⑨的气态氢化物中更稳定的是　　　　　　(填化学式)。 (4)元素的非金属性:⑥　　　　(填“>”或“<”)⑦。 (5)①~⑨的最高价氧化物对应水化物中:酸性最强的是　　　　(填化学式,下同);碱性最强的是　　　　,该碱与⑤的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为　                                                  　。 答案:(1)K　Ne(2)F-(3)HF(4)<(5)HClO4　KOH　Al(OH)3+OH-Al+2H2O解析:(1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA族,最下方的②为K;最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知⑩为Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F,它们的简单离子Na+、F-的核外电子排布相同,且钠的原子序数大,所以r(Na+)<r(F-)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl,两者的气态氢化物分别为HF、HCl,根据非金属性越强其气态氢化物越稳定,所以HF更稳定。(4)⑥为Si,⑦为N,根据元素周期律,元素的非金属性:Si<P<N,所以Si<N。(5)由表知①~⑨的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH。由表知⑤为铝,其最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,其与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O。等级考素养提升1.1869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=11Al=27.4?=68(甲)C=12Si=28?=70(乙)N=14P=31As=75O=16S=32Se=79.4F=19Cl=35.5Br=80A.元素甲位于现元素周期表第四周期第ⅢA族B.原子半径比较:甲>乙>SiC.元素乙的简单氢化物的稳定性比CH4强D.推测乙可以用作半导体材料答案:C解析:由题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第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线附近,因此推测乙可以用作半导体材料,故D正确。2.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化的情况如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和氖原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强,下列说法正确的是(　　)。A.X的非金属性是同周期中最强的B.对应气态氢化物的稳定性:Y>ZC.对应简单离子半径:X>WD.Z的单质能与X的最高价氧化物对应的水化物反应答案:D解析:根据条件可知,W的原子序数是8,则W是氧元素;又因为W、X、Y、Z的原子序数递增,原子半径X最大,且X和氖原子的核外电子数相差1,故X是钠;Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y是硅;Z的非金属性在同周期元素中最强,则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的,A项错误。对应气态氢化物的稳定性:Z>Y,B项错误。氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布,对应简单离子半径:W>X,C项错误。Cl2能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应,D项正确。3.被誉为“矿石熊猫”的香花石,由我国地质学家首次发现。香花石由前20号元素中的6种主族元素组成,分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R的最外层电子数是次外层电子数的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(　　)。A.原子半径:Y>Z>R>TB.简单氢化物的稳定性:W<R<TC.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>ZD.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同答案:D解析:“矿石熊猫”香花石由前20号元素中的6种主族元素组成,其中R原子最外层电子数为次外层电子数的3倍,R原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则R为O;Y、Z、R、T位于同周期,即处于第二周期,T无正价,则T为F;Z的最外层电子数与次外层电子数相等,则Z为Be;Y为金属元素,则Y为Li;X、Z位于同主族,则X为Mg或Ca,若X为镁元素,由于X与R原子序数之和是W的2倍,则=10,推出W为氖元素,不符合题意,若X为钙元素,由于X与R原子序数之和是W的2倍,则=14,推出W为Si,符合题意。Y为锂元素、Z为铍元素、R为氧元素、T为氟元素,位于同周期,原子半径Y>Z>R>T,A项正确。W为硅元素、R为氧元素、T为氟元素,非金属性F>O>Si,则简单氢化物的稳定性W<R<T,B项正确。X为钙元素、Z为铍元素,金属性Ca>Be,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:氢氧化钙>氢氧化铍,C项正确。XR2、WR2分别为CaO2、SiO2,CaO2中O为-1价,SiO2中O为-2价,D项错误。4.X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次增大。Y原子的M电子层有1个电子,Z的氧化物为两性氧化物。W与X同主族,其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍。下列说法不正确的是(　　)。A.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y<ZB.简单氢化物的稳定性:X>WC.原子半径:Z>WD.简单离子的还原性:X<W答案:A解析:Y原子的M电子层有1个电子,则Y是钠元素,Z的氧化物为两性氧化物,则Z是铝元素,W与X 同主族,其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,则W是硫元素,X是氧元素。元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性Y(Na)>Z(Al),A项错误。元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性X(O)>W(S),B项正确。Al与S位于同周期,原子半径Z>W,C项正确。元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,则简单离子的还原性X(O)<W(S),D项正确。5.Ⅰ.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二   ① ②  三③    ④⑤ (1)①和②的简单氢化物的稳定性较弱的是　　　　　　(填化学式)。 (2)元素③、④、⑤的离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　　(填离子符号)。(3)写出实验室制取⑤单质的化学方程式:　。 Ⅱ.现有部分短周期元素与相关表述如下表:元素编号相关表述T元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6X常温下形成的单质是空气中含量最多的气体YM层比K层少1个电子Z第三周期元素的简单离子中半径最小(4)元素X在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　。 (5)工业上,将YTO3与Na2SO3溶液混合后,再加入H2SO4制备自来水的消毒剂TO2,Na2SO3被氧化为Na2SO4,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　。(6)Z单质与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液发生反应的化学方程式为　                                               。 (7)下列说法能够证明Y的金属性比Z强的是　　　　(填字母)。 A.Z离子的氧化性比Y离子的氧化性弱B.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的最高价氧化物对应水化物的碱性强C.1 mol Y从足量的稀硫酸中置换出的氢气比1 mol Z置换出的氢气多D.Y在常温下能与水反应,而Z不能答案:Ⅰ.(1)CH4(2)S2->Cl->Na+(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OⅡ.(4)第二周期第ⅤA族(5)2Cl+S+2H+2ClO2↑+S+H2O(6)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(7)BD解析:Ⅰ.根据元素在元素周期表中的位置可知,①为C、②为O、③为Na、④为S、⑤为Cl。(1)非金属性:C<O,所以简单氢化物的稳定性较弱的是CH4。(2)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,所以元素③、④、⑤的离子半径由大到小的顺序:S2->Cl->Na+。(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。Ⅱ.T元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6,则T为Cl;常温下形成的单质是空气中含量最多的气体,该气体是N2,则元素为N;Y原子的M层比K层少1个电子,则Y元素为Na;第三周期元素的简单离子中半径最小的是Al3+,则Z元素为Al。(4)X为N元素,位于第二周期第ⅤA族。(5)YTO3为NaClO3,根据题意可知NaClO3可以将Na2SO3氧化为Na2SO4,自身被还原为ClO2,根据电子守恒可知Cl和S的化学计量数之比为2∶1,再结合元素守恒可得离子方程式为2Cl+S+2H+2ClO2↑+S+H2O。(6)Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH,Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。(7)Y为Na元素,Z为Al元素。金属性越强单质的还原性越强,相应阳离子的氧化性越弱,所以Al3+的氧化性应该比Na+的强,故A错误;金属性越强,则其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故B正确;1mol金属从足量的稀硫酸中置换出氢气的多少与金属性强弱无关,与金属阳离子所带电荷数有关,故C错误;Na常温下能与水反应,Al不能,说明Na的还原性更强,金属性更强,故D正确。