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化学苏教版 (2019)第一单元 元素周期律和元素周期表优秀测试题
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这是一份化学苏教版 (2019)第一单元 元素周期律和元素周期表优秀测试题，文件包含513元素周期律和元素周期表同主族元素性质分层练习--原卷版docx、513元素周期律和元素周期表同主族元素性质分层练习--解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共33页， 欢迎下载使用。
课后分层练
1.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( )
A.原子半径:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
B.密度:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
C.熔点、沸点:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
D.还原性:Li＞Na＞K＞Rb＞Cs
[答案] A
[解析]按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序,碱金属的原子半径依次增大,A项正确;密度:Na＞K,B项不正确;从Li到Cs,单质熔、沸点依次降低,C项不正确;还原性依次增强,D项不正确。
2.下列说法正确的是( )
A.碱性:LiOH＞NaOH＞KOH＞RbOH
B.金属性:Rb＞K＞Na＞Li
C.Fe、Na分别和稀盐酸反应时,每个铁原子失去2个电子,每个钠原子失去1个电子,所以Fe的金属活动性强于Na
D.Rb不易与水反应放出H2
[答案] B
[解析]金属性:Li＜Na＜K＜Rb,所以碱性:LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH,Rb比K更易与水反应,B项正确,A、D两项错误;每个原子失去电子的数目不能作为判断金属活动性强弱的依据,根据常见金属活动性顺序来看,Fe比Na的金属活动性弱,C项错误。
3.可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测错误的是( )
A.单质有较高的熔点
B.“类钫”在化合物中呈＋1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
[答案] A
[解析]碱金属单质的熔点随原子序数递增而降低,A错误。
4.下列说法正确的是( )
A.氟、氯、溴原子的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C.酸性:HFO4＞HClO4＞HBrO4＞HIO4
D.砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的相似性,砹微溶于水,易溶于CCl4
[答案] D
[解析]F的次外层电子数为2,Br的次外层电子数为18,A项错误;元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较,不能根据氢化物的酸性强弱比较,B项错误;F无正化合价,不能形成HFO4,C错误;由碘微溶于水、易溶于四氯化碳可推知,砹微溶于水,易溶于CCl4,D正确。
5.砹(At)是卤素中核电荷数最大的元素,下列推测砹或砹的化合物性质的叙述中,错误的是( )
A.砹为有色固体
B.HAt很稳定
C.AgAt不溶于水
D.砹单质的熔、沸点比碘单质的熔、沸点高
[答案] B
[解析]根据卤素性质的递变性,随着元素原子序数的递增,氢化物的稳定性逐渐减弱,HAt不稳定,B项错误。
6.锂是第二周期第ⅠA族元素,下列有关锂元素性质推测正确的是( )
A.最高化合价为＋2
B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性比钠的弱
[答案] D
[解析]第ⅠA族元素从上到下,碱金属的金属活动性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,D项正确。
7.下列不能说明氯元素的非金属性比碘元素强的事实是( )
A.HCl比HI稳定
B.HClO4的酸性比HIO4强
C.Cl2能从KI溶液中置换出I2
D.HClO的氧化性比HIO4强
[答案] D
[解析]元素非金属性的强弱可以从形成的简单氢化物的稳定性、非金属单质的氧化性和最高价氧化物对应的水化物的酸性等方面进行比较。
8.卤素是最活泼的一类非金属元素,下列关于卤素的说法正确的是( )
A.卤素单质的最外层电子数都是7
B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径依次减小
C.从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2→Br2→Cl2→F2
[答案] C
[解析]A错,卤素原子的最外层为7个电子,而不是单质;B错,从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径逐渐增大;D错,非金属性越强,则单质与氢气化合越容易,非金属性:F＞Cl＞Br＞I,则卤素单质与H2化合的难易程度为F2＞Cl2＞Br2＞I2。
9.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中错误的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
[答案] B
[解析]根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物等。
10.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
[答案] D
[解析]A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属阳离子很稳定,不具有强氧化性。
11.下列说法正确的是( )
A.ⅥA族元素从上到下,其气态氢化物的稳定性逐渐减弱
B.L层电子数为奇数的所有元素都是非金属元素
C.ⅦA族元素阴离子的还原性越强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性也越强
D.同一主族相邻周期的甲、乙两种元素,甲的原子序数为a,则乙的原子序数可能为a＋4
[答案] A
[解析]根据同主族元素性质的递变规律,由上而下元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,A正确;L层电子数为奇数的元素有Li、B、N、F,Li是金属元素,B错误;同主族由上而下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱,C错误;从第一周期到第七周期,各周期所含的元素种类分别是2、8、8、18、18、32、32,因此同一主族相邻周期的甲、乙两种元素的原子序数不可能相差4,只能为2、8、18、32,D错误。
12.X、Y、R、M均为短周期元素,X、Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢。下列关系正确的是( )
A.原子半径:X＞Y
B.氢化物稳定性:H2X＞HY
C.原子核内质子数:R＜M
D.溶液碱性:R(OH)2＜M(OH)2
[答案] A
[解析]X、Y同周期,X、Y最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO4和HYO4,其中X、Y的化合价分别为＋6、＋7,则原子序数:X＜Y,原子半径:X＞Y,非金属性:X＜Y,形成的氢化物稳定性:H2X＜HY,则A正确,B错误。R、M同主族,R与冷水反应而M与热水反应,则金属性:R＞M,原子序数:R＞M,原子核内质子数:R＞M,溶液碱性:R(OH)2＞M(OH)2,故C、D错误。
13.随着原子序数的递增,下列叙述正确的是( )
A.第二周期元素的最高正化合价由＋1→＋7→0
B.第三周期非金属元素氢化物的稳定性逐渐减弱
C.碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
D.卤素的原子半径逐渐增大
[答案] D
[解析]第二周期元素的最高正化合价由＋1→＋5,O无最高正价,F无正价,A错误;第三周期从左到右,非金属元素的氢化物稳定性逐渐增强,B错误;碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,C错误;卤素的原子半径逐渐增大,D正确。
14.短周期元素m、n、p、q在周期表中的位置如图所示,其中m的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是( )
A.非金属性:m＞n
B.简单气态氢化物的热稳定性:n＜p
C.简单阴离子的半径:p＞q
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:p＞q
[答案] C
[解析]结合图可知,m只能在第二周期,m的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应,则m为N元素。结合各元素在周期表中的相对位置可知,n为O元素,p为S元素,q为Cl元素。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,则非金属性:m＜n,故A选项错误。非金属性:O＞S,则简单气态氢化物的热稳定性:n＞p,故B选项错误。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:p＞q,故C选项正确。非金属性:S＜Cl,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性:p＜q,故D选项错误。
15.元素周期表中相邻元素之间原子序数的关系正确的是( )
A.同周期相邻主族元素的原子序数之差一定都是1
B.同周期相邻主族元素的原子序数之差只有1、11
C.同主族相邻周期元素的原子序数之差一定都是8
D.同主族相邻周期元素的原子序数之差可能是2、8、18、32
[答案] D
[解析]分析元素周期表的结构可知,同周期相邻主族元素,若是短周期直接相邻,则原子序数相差1;若是长周期直接相邻,即ⅡA族和ⅢA族,中间存在副族和Ⅷ族共10个纵列,其中在第四、第五周期二者的原子序数相差10＋1＝11;第六、第七周期因镧系和锕系分别包含了原子序数连续的15种元素,故同周期ⅡA族和ⅢA族原子序数相差15＋9＋1＝25,选项A、B均错误;由于相邻周期所容纳的元素种数不一定相同,因此相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差不一定相同,可能是2、8、18或32,选项C错误、选项D正确。
16.下列实验不能达到预期目的的是( )
[答案] C
[解析]向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气都有沉淀生成,反应现象相同,无法比较。
17.若把元素周期表中的族及族序数取消,由左至右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法正确的是( )
A.第1列所含的元素种类最多
B.只有第2列元素原子的最外层有2个电子
C.第17列元素的最高化合价均为＋7
D.从上到下,第17列元素的气态氢化物的热稳定性逐渐减弱
[答案] D
[解析]根据元素周期表的结构,第1、2、17列分别对应ⅠA、ⅡA、ⅦA族。第1列有7种元素,但第3列即ⅢB族,包括了镧系和锕系元素,共32种元素,因此第3列所含元素种类最多,A项错误;位于第18列的氦元素最外层有2个电子,还有很多过渡元素(如Fe、Zn等)原子的最外层电子数也为2,B项错误;第17列即ⅦA族元素原子的最外层电子数均为7,F无正价,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱,D项正确。
18.借助碱金属和卤素性质的递变性分析下面的推断,其中正确的是( )
A.已知Ca是第四周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl原子半径比F原子半径大
[答案] D
[解析]同主族元素从上到下,随着核电荷数递增,电子层数递增,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
19.微量元素硒(Se)对人体有保健作用,我国鄂西地区含有丰富的硒矿资源。已知硒与氧同主族,与钾同周期,下列有关硒元素的性质描述错误的是( )
A.硒的氢化物以H2Se形式存在
B.硒的氧化物以Se2O3形式存在
C.硒的氢化物的热稳定性比硫化氢差
D.硒的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SeO4
[答案] B
[解析]Se和O同主族,性质具有相似性,其氢化物为H2Se,故A正确;Se元素位于第ⅥA族,最高化合价为＋6价,其氧化物有SeO2、SeO3,故B错误;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物的稳定性逐渐减弱,因此,H2Se的稳定性低于H2S,故C正确;Se元素的最高化合价为＋6价,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4,故D正确。
20.可能存在的第119号元素被称为“类钫”,根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测说法正确的是( )
A.“类钫”在化合物中呈＋1价
B.“类钫”属于过渡元素,具有放射性
C.“类钫”单质的密度小于1 g·cm-3
D.“类钫”单质有较高的熔点
[答案] A
[解析]119号元素应位于第八周期ⅠA族,属于碱金属元素,类比碱金属的性质可知A项正确。
21.如图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验,充分反应一段时间后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,已知卤族元素的单质易溶于有机溶剂苯,苯的密度小于水。下列说法正确的是( )
A.F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气
B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C.装置E下层呈现紫红色
D.装置E中有机试剂层呈现紫红色,能说明非金属性:Br＞I
[答案] A
[解析]A项,F2极易与水反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气,正确;B项,氯气易与水反应生成次氯酸和HCl,所以不能用水吸收氯气中的杂质,错误;C项,苯的密度比水的小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,错误;D项,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,但过量的氯气也会氧化碘离子生成碘单质,造成干扰,所以不能证明非金属性:Br＞I,错误。
22.短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是( )
A.原子半径:丙＜丁＜戊
B.金属性:甲＞丙
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:丙＞丁＞戊
D.最外层电子数:甲＞乙
[答案] C
[解析]同周期主族元素原子半径从左至右依次减小,A项错误;同主族元素自上而下金属性逐渐增强,B项错误;同周期主族元素从左至右金属性逐渐减弱,故最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,C项正确;同周期主族元素的原子最外层电子数从左到右依次增加,D项错误。
23.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是( )
A.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:a＞d＞e
C.b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D.a和b只能形成一种化合物
[答案] C
[解析]由部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图分析可知,a为氧元素,e为硫元素,b为钠元素,c为铝元素,d为磷元素。31d和33d质子数相同,中子数不同,不是同种核素,二者互为同位素,A错误;a、e、d的非金属性依次减弱,它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱,即a＞e＞d,B错误;b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,二者可以相互反应,C正确;a和b可形成Na2O和Na2O2,D错误。
24.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B.W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
C.Y单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成酸、碱、盐
[答案] D
[解析]Z是地壳中含量最多的元素,则Z是O元素;W是短周期中金属性最强的元素,则W是Na元素; X、Y、Z原子序数依次增大,Y、Z处于同一周期且相邻,则Y是N元素, X是H元素。原子半径:r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W),A选项错误。W的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,属于强碱,B选项错误。元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,因为非金属性:O＞N,所以Z的单质(O2)的氧化性大于Y的单质(N2)的氧化性,C选项错误。X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是HNO3、NH3·H2O、NH4NO3,即为酸、碱、盐,D选项正确。
25.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素
[答案] C
[解析]主族元素的最高价与最外层电子数相等,但O、F要除外。离原子核越近,电子能量越低,离核越远,电子能量越高。过渡元素在元素周期表中的位置为副族和Ⅷ族。
26.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期非金属元素,A和B同周期,B和E同主族,C和D原子最外层电子数之和为A原子最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是( )
A.元素的非金属性:B＞A＞C
B.元素A、E的气态氢化物相遇会产生白烟
C.元素C的简单氢化物比B的简单氢化物稳定
D.简单离子半径:D＞E＞B
[答案] C
[解析]A、B、C、D、E为处于短周期的非金属元素,A、B同周期,B、E同主族,A、B处于第二周期,E处于第三周期,C、D原子最外层电子数之和是A原子最外层电子数的2倍,C、D不可能在第二周期,故几种元素的相对位置如图:
则A、B、C、D、E分别为N、F、Si、S、Cl五种元素。
27.W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次减弱
B.Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
C.单质的氧化性:Z＞Y
D.W的位置是第二周期ⅣA族
[答案] A
[解析]由题图可知,W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl。原子半径:S＞Cl,非金属性:O＞S,A项错误;非金属性:Cl＞S＞C,故其最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,B项正确;非金属性:Cl＞S,对应单质的氧化性:Cl2＞S,C项正确;C(碳)位于第二周期ⅣA族,D项正确。
28.2019年是元素周期表发表150周年。期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期ⅢA族元素
B.49115In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In＞Al
D.碱性:In(OH)3＞RbOH
[答案] D
[解析]A正确,Rb为碱金属,位于第五周期,In与Al同主族,可推断In是第五周期ⅢA族元素;B正确,49115In的中子数为115-49＝66,电子数为49,因此 49115In 的中子数与电子数的差值为17;C正确,铟和铝同属于ⅢA族元素,前者位于第五周期,后者位于第三周期,因此原子半径:In＞Al;D错误,铟和铷同属于第五周期元素,前者位于ⅢA族,后者位于ⅠA族,根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得碱性:In(OH)3 ＜RbOH。
29.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y位于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y＋和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X＞Y＞Z
B.原子半径:X＞Y＞Z
C.离子半径:X2-＞Z-＞Y＋
D.原子序数:Z＞Y＞X
[答案] C
[解析]根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na、F。原子最外层电子数:F＞S＞Na,A项错误;同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:Na＞S＞Cl,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则Cl＞F,故原子半径:Na＞S＞F,B项错误;最外层电子数相同时,电子层数越多,微粒半径越大,则离子半径:S2-＞F-,由“序大径小”可知离子半径:F-＞Na＋,故离子半径:S2-＞F-＞Na＋,C项正确;原子序数:S＞Na＞F,D项错误。
30.下列叙述中能证明A比B的金属性强的是( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 ml A与足量的酸反应生成的H2比1 ml B与足量的酸反应生成的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能
[答案] D
[解析]
31.根据表中五种短周期元素的有关信息判断,下列说法错误的是( )
A.元素W与元素X形成的化合物具有两性
B.元素W气态氢化物的沸点低于元素Z气态氢化物的沸点
C.元素Z对应的离子半径大于元素X对应的离子半径
D.元素Y的最高价氧化物的水化物比元素Z的最高价氧化物的水化物酸性强
[答案] B
[解析]W、Z的最低化合价都为-2 价,应该为ⅥA 族元素,根据原子半径可知W为 O 元素、Z 为 S 元素;R的最高正化合价为＋1 价,结合原子半径大小可知R为 H 元素;X的最高价为＋3 价,结合原子半径可知X为Al 元素;Y的最低价为-1 价,为ⅦA 族元素,其原子半径大于O 元素,则Y为 Cl 元素。A项,元素W与元素X形成的化合物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,正确;B项,元素W气态氢化物为H2O,元素S气态氢化物为H2S,常温下,H2O为液态而H2S为气态,则H2O的沸点高于H2S,错误;C项,S2-含有3个电子层,Al3＋含有2个电子层,所以S2-的离子半径大于Al3＋,正确;D项,元素Y的最高价氧化物的水化物为HClO4,元素Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4,由于非金属性:Cl＞S,则酸性:HClO4＞H2SO4,正确。
32.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族序数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d＞c＞b＞a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
[答案] B
[解析]解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子,则a为He,与a为主族元素不符,故b原子次外层应有8个电子,即a原子核外有8个电子,a为O;结合c所在周期数与族序数相同,可确定c为Al;再结合b原子次外层有8个电子,可推出b可能为Na或Mg,d与a同族,则d为S。原子半径:Na(或Mg)＞Al＞S＞O,A项错误;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)＞Al,B项正确;Al2O3对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2＞S,D项错误。
33.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c＋的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1价
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物呈弱酸性
[答案] A
[解析]由题中信息可知,a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na形成的二元化合物NaH中,H元素的化合价为-1价,A错误;O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3等,B正确;Na元素位于第三周期ⅠA族,在四种元素中原子半径最大,C正确;氢硫酸是一种弱酸,D正确。
34.下表为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题:
(1)10种元素中,化学性质最不活泼的是 。
(2)①②⑤中,最高价氧化物对应的水化物,碱性最强的是 。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(4)元素⑦的氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是 ,
该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是 。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为 和 。①和⑨两元素形成的化合物的化学式为 ,该化合物灼烧时火焰的颜色为 ,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为 。
(6)①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为 。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为 。
[答案] (1)Ar (2)KOH (3)K＋＞Ca2＋＞Mg2＋
(4)2K＋2H2O 2K＋＋2OH-＋H2↑
Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl-＋HClO
(5)NaOH HBrO4 NaBr 黄色 Cl2＋2Br- 2Cl-＋Br2
(6)NaOH＋Al(OH)3 NaAlO2＋2H2O (7)CCl4
[解析]根据题中给出的周期表,推出①为Na元素,②为K元素,③为 Mg元素,④为Ca元素,⑤为Al元素,⑥为C元素,⑦为O元素,⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑩为Ar元素。
(1)化学性质最不活泼的是稀有气体,即为Ar。(2)同主族元素从上到下金属性逐渐增强,同周期元素从左向右金属性逐渐减弱,金属性强弱顺序是K＞Na＞Al,金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,即碱性最强的是KOH。(3)简单离子分别是K＋、Mg2＋、Ca2＋,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,离子半径大小顺序是K＋＞Ca2＋＞Mg2＋。(4)元素⑦的氢化物为H2O,K与H2O反应的离子方程式为2K＋2H2O 2K＋＋2OH-＋H2↑;Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl-＋HClO。(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为NaOH、HBrO4。①和⑨形成的化合物是NaBr。该化合物中含有Na元素,灼烧时焰色为黄色。Cl2的氧化性强于Br2,Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2＋2Br- 2Cl-＋Br2。(6)两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3表现两性,即二者反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH NaAlO2＋2H2O。(7)⑥和⑧形成的化合物是CCl4。
35.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
(1)R在元素周期表中的位置是 。
(2)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.热稳定性: XR＞YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(3) 根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是 。
[答案] (1)第三周期ⅦA族 (2)Cl bc
(3)大于0.099 nm 且小于0.143 nm
[解析]X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,X的阳离子核外无电子,则X为H元素。Y的化合价主要为-4、＋4,且单质常用作半导体材料,则Y为Si元素。Z的焰色反应呈黄色,则Z为Na元素。R的主要化合价为-1、＋7,则R为Cl元素,位于第三周期ⅦA族。Q的主要化合价为＋3,原子半径:Q＞Cl,则Q为Al元素,不可能为B元素,因为B的原子半径比Cl的小。M的主要化合价为-2,为ⅥA族元素,原子半径:M＜Cl,则M为O元素。Y为Si元素,R为Cl元素,同周期元素自左而右,非金属性逐渐增强,所以非金属性:Si＜Cl。常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态,状态不能说明元素的非金属性强弱,故a错误;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,热稳定性:XR＞YX4,说明R的非金属性强,故b正确;Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明R吸引电子的能力强,R的非金属性强,故c正确。Y为Si元素,同周期元素自左而右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al＞Si＞Cl,即Si的原子半径大于 0.099 nm 小于0.143 nm。
1.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较中正确的是( )
A.元素非金属性:Z＞Y＞X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z＞Y
C.原子半径:Z＜Y＜X
D.气态氢化物的稳定性:Z＜Y＜X
[答案] D
[解析]X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为氧元素;X、Y位于同一主族,故Y为硫元素;Y、Z位于同一周期,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z原子的核外电子数为15,故Z为磷元素。同周期元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性:P＜S＜O,即Z＜Y＜X,A错误;非金属性:P＜S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:H3PO4＜H2SO4,即Z＜Y,B错误;同周期元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,所以原子半径:P＞S＞O,即Z＞Y＞X,C错误;非金属性:P＜S＜O,元素的非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,所以气态氢化物的稳定性:PH3＜H2S＜H2O,即Z＜Y＜X,D正确。
2.短周期元素X、Y、Q、R、W的原子序数依次增大,X与Q、Y与W分别同主族,X、Y、Q原子的电子层数之和为6且最外层电子数之和为8,Q的焰色反应呈黄色。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Q＞W＞Y
B.Y均能分别和X、Q、W组成两种或两种以上的化合物
C.简单气态氢化物的稳定性:W＞Y
D.R的最高价氧化物对应的水化物不可能为两性氢氧化物
[答案] B
[解析]
3.W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y＞Z
B.氢化物的酸性:W＞X
C.简单阴离子的还原性:X＞W
D.离子半径:Z＞Y＞X
[答案] B
[解析]根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。A项,Al、Na为同周期元素,根据同周期元素的性质递变规律可知,Na的金属性大于Al;B项,HF是弱酸,HCl是强酸;C项,Cl-的还原性大于F-;D项,离子半径:F-＞Na＋＞Al3＋。
4.某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素可能为( )
A.C B.P
C.O D.S
[答案] D
[解析]元素的最高正价与最低负价绝对值之和为8,代数和为4,则该元素的最高正价为＋6,最低负价为-2,位于元素周期表中第ⅥA族(O无最高正价,除外),可能为S、Se、Te等。
5.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.只由这四种元素不能组成有机化合物
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Z的单质与氢气反应较Y剧烈
D.X、Y形成的化合物都易溶于水
[答案] A
[解析]因为Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y一定是O,Z为S,W为Cl,X为N,由于有机物中必定含有碳元素,则A正确;Cl的非金属性强于S,故其最高价氧化物对应水化物的酸性强,B错误;S的非金属性弱于O,S单质与H2反应程度较弱,C错误;NO难溶于水,D错误。
6.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
[答案] A
[解析]元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,A项正确;Cl的非金属性强于Br,则Cl2得到电子的能力比Br2的强,B项错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径大小顺序为r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl),C项错误;Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,D项错误。
7.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的气态氢化物大于Z的气态氢化物
C.X与Z可形成化合物Z2X2
D.Y的单质与X的单质均能溶于盐酸
[答案] B
[解析]X、Y、Z为短周期主族元素,X与Z同族,所以二者最外层电子数相等,Y最外层电子数等于X次外层电子数,由于Y不是稀有气体元素,最外层电子数不是8,因此Y的最外层电子数为2,三种元素最外层电子数之和为10,可以求出X与Z的最外层电子数分别为4,结合Y原子半径大于Z,可知X为C,Y为Mg,Z为Si。因为CO、CO2常温下均是气体,MgO是固体,所以C的氧化物的熔点比Mg的氧化物低,A错误;因为C的非金属性比Si强,所以碳的气态氢化物的热稳定性大于硅的气态氢化物,B正确;C和Si形成的化合物是SiC,C错误;金属Mg可以与盐酸反应而溶解,碳单质与盐酸不反应,D错误。
8.A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则这三种元素组成的化合物不可能的是( )
A.A2BC3 B.ABC3 C.ABC4 D.ABC
[答案] A
[解析]A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,则A元素是H、Li或Na;B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,则B元素最外层有7个电子,即B为F或Cl;C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,根据最外层电子数不超过8个电子可知,C元素原子只有两个电子层,即C为O。由A、B、C三种元素组成的化合物可能是HClO(或NaClO)、HClO3(或NaClO3)或HClO4(NaClO4),A错误,B、C、D正确。
9.现有A、B、C、D四种原子序数小于18的非金属元素,原子的最外层电子数之和为19。在化合物中,这四种元素的常见化合价均有多种,但有一种相同的化合价。其部分性质如下:
下列说法错误的是( )
A.四种元素在化合物中具有一种相同的化合价,即＋4 价
B.高温下,B可以从C的氧化物中置换出C的单质
C.四种元素的最高价含氧酸均为强酸
D.气态氢化物的热稳定性:A＞C
[答案] C
[解析]根据B、C的化合价及原子半径可知,其分别是C(碳)、Si。B、C原子最外层电子数之和为8,则A、D原子的最外层电子数之和为11,由题意可知其最外层电子数只能是5和6。根据化合价信息可知,四种元素都有＋4价,再结合原子半径可知A、D分别是S、N,A项正确;C(碳)在高温条件下可以从SiO2中置换出Si,B项正确;C(碳)、Si的最高价含氧酸都是弱酸,C项错误;H2S的热稳定性强于SiH4,D项正确。
10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
下列说法中正确的是( )
A.Z元素在周期表中的位置是第三周期ⅤA族
B.气态氢化物的热稳定性:W＞Z
C.Y的最高价氧化物的水化物能溶于氨水
D.相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,后者反应剧烈些
[答案] B
[解析]根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期且相邻,故金属性:X＞Y;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则W是O,Z是N,所以X是Mg,Y是Al。N位于第二周期ⅤA族,A错误;非金属性:O＞N,故气态氢化物的热稳定性:H2O＞NH3,B正确;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不能溶于氨水,C错误;镁的金属性强于铝,则相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,前者反应剧烈些,D错误。
11.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.Z一定是活泼金属
B.Z原子的最外层电子数是6
C.Y的最高正化合价为＋7
D.X是非常活泼的非金属元素
[答案] B
[解析]短周期为第一、二、三周期,结合题图所示可知,X元素所在的周期为第一周期,故X为He元素,则Y为F元素,Z为S元素。He为稀有气体,化学性质稳定;F没有正化合价;S单质为非金属,S原子最外层有6个电子。
12.有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A＞B＞C＞D。已知:将0.5 ml A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A ,B ,C ,D 。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是 。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
[答案](1)Ca K Al N
(2)焰色反应
(3)KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3
[解析](1)根据题目信息知,将0.5 ml A离子还原,需要得到1 ml 电子,则A离子为A2＋。由0.4 g A与盐酸充分反应生成氢气0.02 g,可知A的相对原子质量为40,则A为Ca。再结合题意综合分析即可得B、C、D分别为K、Al、N。(3)由金属活动性顺序可知金属性:K＞Ca＞Al,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3。
13.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:
(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是 (写元素符号,下同),最不活泼的元素是 。
(2)①、⑧的简单离子,其半径更大的是 (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 (填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥ ⑦(填“＞”或“＜”)。
(5)①~⑨的最高价氧化物对应的水化物中:酸性最强的是 (填化学式);碱性最强的是 (填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物对应的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- AlO2-＋2H2O
[解析](1)在此表中最活泼的金属元素在元素周期表中ⅠA 族,由表知是②,即K,最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知是⑩,即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,且钠的原子序数比氟的大,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的规律知,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,所以非金属性:Si＜N。(5)由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的非金属元素是Cl,其最高价氧化物对应的水化物是HClO4;由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的金属元素是K,其最高价氧化物对应的水化物是KOH。由表知⑤为铝,其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,其与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH- AlO2-＋2H2O。
m
n
p
q
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向稀硫酸中加入少量碳酸钠溶液
比较碳与硫的非金属性强弱
C
向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气
比较镁和铝的金属性强弱
D
将钠、钾分别投入水中
比较Na和K的金属性强弱
甲
乙
丙
丁
戊
A
B
C
D
E
A
×
判断元素金属性和非金属性强弱的方法很多,但最根本的是看其得失电子的难易程度。而只有当电子层数相同时,最外层电子数越少,金属性才越强
B
×
电子层数的多少不能作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据
C
×
金属与同浓度的酸反应的剧烈程度能说明金属性的强弱,而产生氢气的多少与金属性强弱无关
D
√
常温时,A能从水中置换出氢,而B不能,说明A比B活泼,即A比B的金属性强
元素编号
R
W
X
Y
Z
原子半径/nm
0.037
0.074
0.143
0.099
0.102
最高化合价或最低化合价
＋1
-2
＋3
-1
-2
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
主要化合价
＋1
＋4、-4
-2
＋7、-1
＋3
其他
阳离子核外无电子
单质常用作半导体材料
焰色反应呈黄色
元素
A
B
C
D
原子半径/pm
104
77
117
70
最高化合价或最低化合价
-4
＋4
符号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
＋2
＋3
＋5、＋3、-3
-2
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑦
⑧
⑩
3
①
③
⑤
⑥
⑨
4
②
④
课后分层练
1.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( )
A.原子半径:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
B.密度:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
C.熔点、沸点:Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
D.还原性:Li＞Na＞K＞Rb＞Cs
[答案] A
[解析]按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序,碱金属的原子半径依次增大,A项正确;密度:Na＞K,B项不正确;从Li到Cs,单质熔、沸点依次降低,C项不正确;还原性依次增强,D项不正确。
2.下列说法正确的是( )
A.碱性:LiOH＞NaOH＞KOH＞RbOH
B.金属性:Rb＞K＞Na＞Li
C.Fe、Na分别和稀盐酸反应时,每个铁原子失去2个电子,每个钠原子失去1个电子,所以Fe的金属活动性强于Na
D.Rb不易与水反应放出H2
[答案] B
[解析]金属性:Li＜Na＜K＜Rb,所以碱性:LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH,Rb比K更易与水反应,B项正确,A、D两项错误;每个原子失去电子的数目不能作为判断金属活动性强弱的依据,根据常见金属活动性顺序来看,Fe比Na的金属活动性弱,C项错误。
3.可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测错误的是( )
A.单质有较高的熔点
B.“类钫”在化合物中呈＋1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
[答案] A
[解析]碱金属单质的熔点随原子序数递增而降低,A错误。
4.下列说法正确的是( )
A.氟、氯、溴原子的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C.酸性:HFO4＞HClO4＞HBrO4＞HIO4
D.砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的相似性,砹微溶于水,易溶于CCl4
[答案] D
[解析]F的次外层电子数为2,Br的次外层电子数为18,A项错误;元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较,不能根据氢化物的酸性强弱比较,B项错误;F无正化合价,不能形成HFO4,C错误;由碘微溶于水、易溶于四氯化碳可推知,砹微溶于水,易溶于CCl4,D正确。
5.砹(At)是卤素中核电荷数最大的元素,下列推测砹或砹的化合物性质的叙述中,错误的是( )
A.砹为有色固体
B.HAt很稳定
C.AgAt不溶于水
D.砹单质的熔、沸点比碘单质的熔、沸点高
[答案] B
[解析]根据卤素性质的递变性,随着元素原子序数的递增,氢化物的稳定性逐渐减弱,HAt不稳定,B项错误。
6.锂是第二周期第ⅠA族元素,下列有关锂元素性质推测正确的是( )
A.最高化合价为＋2
B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性比钠的弱
[答案] D
[解析]第ⅠA族元素从上到下,碱金属的金属活动性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,D项正确。
7.下列不能说明氯元素的非金属性比碘元素强的事实是( )
A.HCl比HI稳定
B.HClO4的酸性比HIO4强
C.Cl2能从KI溶液中置换出I2
D.HClO的氧化性比HIO4强
[答案] D
[解析]元素非金属性的强弱可以从形成的简单氢化物的稳定性、非金属单质的氧化性和最高价氧化物对应的水化物的酸性等方面进行比较。
8.卤素是最活泼的一类非金属元素,下列关于卤素的说法正确的是( )
A.卤素单质的最外层电子数都是7
B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径依次减小
C.从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2→Br2→Cl2→F2
[答案] C
[解析]A错,卤素原子的最外层为7个电子,而不是单质;B错,从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径逐渐增大;D错,非金属性越强,则单质与氢气化合越容易,非金属性:F＞Cl＞Br＞I,则卤素单质与H2化合的难易程度为F2＞Cl2＞Br2＞I2。
9.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中错误的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
[答案] B
[解析]根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物等。
10.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
[答案] D
[解析]A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属阳离子很稳定,不具有强氧化性。
11.下列说法正确的是( )
A.ⅥA族元素从上到下,其气态氢化物的稳定性逐渐减弱
B.L层电子数为奇数的所有元素都是非金属元素
C.ⅦA族元素阴离子的还原性越强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性也越强
D.同一主族相邻周期的甲、乙两种元素,甲的原子序数为a,则乙的原子序数可能为a＋4
[答案] A
[解析]根据同主族元素性质的递变规律,由上而下元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,A正确;L层电子数为奇数的元素有Li、B、N、F,Li是金属元素,B错误;同主族由上而下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱,C错误;从第一周期到第七周期,各周期所含的元素种类分别是2、8、8、18、18、32、32,因此同一主族相邻周期的甲、乙两种元素的原子序数不可能相差4,只能为2、8、18、32,D错误。
12.X、Y、R、M均为短周期元素,X、Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢。下列关系正确的是( )
A.原子半径:X＞Y
B.氢化物稳定性:H2X＞HY
C.原子核内质子数:R＜M
D.溶液碱性:R(OH)2＜M(OH)2
[答案] A
[解析]X、Y同周期,X、Y最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO4和HYO4,其中X、Y的化合价分别为＋6、＋7,则原子序数:X＜Y,原子半径:X＞Y,非金属性:X＜Y,形成的氢化物稳定性:H2X＜HY,则A正确,B错误。R、M同主族,R与冷水反应而M与热水反应,则金属性:R＞M,原子序数:R＞M,原子核内质子数:R＞M,溶液碱性:R(OH)2＞M(OH)2,故C、D错误。
13.随着原子序数的递增,下列叙述正确的是( )
A.第二周期元素的最高正化合价由＋1→＋7→0
B.第三周期非金属元素氢化物的稳定性逐渐减弱
C.碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
D.卤素的原子半径逐渐增大
[答案] D
[解析]第二周期元素的最高正化合价由＋1→＋5,O无最高正价,F无正价,A错误;第三周期从左到右,非金属元素的氢化物稳定性逐渐增强,B错误;碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,C错误;卤素的原子半径逐渐增大,D正确。
14.短周期元素m、n、p、q在周期表中的位置如图所示,其中m的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是( )
A.非金属性:m＞n
B.简单气态氢化物的热稳定性:n＜p
C.简单阴离子的半径:p＞q
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:p＞q
[答案] C
[解析]结合图可知,m只能在第二周期,m的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应,则m为N元素。结合各元素在周期表中的相对位置可知,n为O元素,p为S元素,q为Cl元素。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,则非金属性:m＜n,故A选项错误。非金属性:O＞S,则简单气态氢化物的热稳定性:n＞p,故B选项错误。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:p＞q,故C选项正确。非金属性:S＜Cl,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性:p＜q,故D选项错误。
15.元素周期表中相邻元素之间原子序数的关系正确的是( )
A.同周期相邻主族元素的原子序数之差一定都是1
B.同周期相邻主族元素的原子序数之差只有1、11
C.同主族相邻周期元素的原子序数之差一定都是8
D.同主族相邻周期元素的原子序数之差可能是2、8、18、32
[答案] D
[解析]分析元素周期表的结构可知,同周期相邻主族元素,若是短周期直接相邻,则原子序数相差1;若是长周期直接相邻,即ⅡA族和ⅢA族,中间存在副族和Ⅷ族共10个纵列,其中在第四、第五周期二者的原子序数相差10＋1＝11;第六、第七周期因镧系和锕系分别包含了原子序数连续的15种元素,故同周期ⅡA族和ⅢA族原子序数相差15＋9＋1＝25,选项A、B均错误;由于相邻周期所容纳的元素种数不一定相同,因此相邻周期的同一主族的两种元素,其原子序数之差不一定相同,可能是2、8、18或32,选项C错误、选项D正确。
16.下列实验不能达到预期目的的是( )
[答案] C
[解析]向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气都有沉淀生成,反应现象相同,无法比较。
17.若把元素周期表中的族及族序数取消,由左至右改为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法正确的是( )
A.第1列所含的元素种类最多
B.只有第2列元素原子的最外层有2个电子
C.第17列元素的最高化合价均为＋7
D.从上到下,第17列元素的气态氢化物的热稳定性逐渐减弱
[答案] D
[解析]根据元素周期表的结构,第1、2、17列分别对应ⅠA、ⅡA、ⅦA族。第1列有7种元素,但第3列即ⅢB族,包括了镧系和锕系元素,共32种元素,因此第3列所含元素种类最多,A项错误;位于第18列的氦元素最外层有2个电子,还有很多过渡元素(如Fe、Zn等)原子的最外层电子数也为2,B项错误;第17列即ⅦA族元素原子的最外层电子数均为7,F无正价,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱,D项正确。
18.借助碱金属和卤素性质的递变性分析下面的推断,其中正确的是( )
A.已知Ca是第四周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl原子半径比F原子半径大
[答案] D
[解析]同主族元素从上到下,随着核电荷数递增,电子层数递增,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
19.微量元素硒(Se)对人体有保健作用,我国鄂西地区含有丰富的硒矿资源。已知硒与氧同主族,与钾同周期,下列有关硒元素的性质描述错误的是( )
A.硒的氢化物以H2Se形式存在
B.硒的氧化物以Se2O3形式存在
C.硒的氢化物的热稳定性比硫化氢差
D.硒的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SeO4
[答案] B
[解析]Se和O同主族,性质具有相似性,其氢化物为H2Se,故A正确;Se元素位于第ⅥA族,最高化合价为＋6价,其氧化物有SeO2、SeO3,故B错误;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物的稳定性逐渐减弱,因此,H2Se的稳定性低于H2S,故C正确;Se元素的最高化合价为＋6价,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4,故D正确。
20.可能存在的第119号元素被称为“类钫”,根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测说法正确的是( )
A.“类钫”在化合物中呈＋1价
B.“类钫”属于过渡元素,具有放射性
C.“类钫”单质的密度小于1 g·cm-3
D.“类钫”单质有较高的熔点
[答案] A
[解析]119号元素应位于第八周期ⅠA族,属于碱金属元素,类比碱金属的性质可知A项正确。
21.如图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验,充分反应一段时间后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,已知卤族元素的单质易溶于有机溶剂苯,苯的密度小于水。下列说法正确的是( )
A.F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气
B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C.装置E下层呈现紫红色
D.装置E中有机试剂层呈现紫红色,能说明非金属性:Br＞I
[答案] A
[解析]A项,F2极易与水反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气,正确;B项,氯气易与水反应生成次氯酸和HCl,所以不能用水吸收氯气中的杂质,错误;C项,苯的密度比水的小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,错误;D项,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,但过量的氯气也会氧化碘离子生成碘单质,造成干扰,所以不能证明非金属性:Br＞I,错误。
22.短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是( )
A.原子半径:丙＜丁＜戊
B.金属性:甲＞丙
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:丙＞丁＞戊
D.最外层电子数:甲＞乙
[答案] C
[解析]同周期主族元素原子半径从左至右依次减小,A项错误;同主族元素自上而下金属性逐渐增强,B项错误;同周期主族元素从左至右金属性逐渐减弱,故最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,C项正确;同周期主族元素的原子最外层电子数从左到右依次增加,D项错误。
23.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是( )
A.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:a＞d＞e
C.b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D.a和b只能形成一种化合物
[答案] C
[解析]由部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图分析可知,a为氧元素,e为硫元素,b为钠元素,c为铝元素,d为磷元素。31d和33d质子数相同,中子数不同,不是同种核素,二者互为同位素,A错误;a、e、d的非金属性依次减弱,它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱,即a＞e＞d,B错误;b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,二者可以相互反应,C正确;a和b可形成Na2O和Na2O2,D错误。
24.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B.W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
C.Y单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成酸、碱、盐
[答案] D
[解析]Z是地壳中含量最多的元素,则Z是O元素;W是短周期中金属性最强的元素,则W是Na元素; X、Y、Z原子序数依次增大,Y、Z处于同一周期且相邻,则Y是N元素, X是H元素。原子半径:r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W),A选项错误。W的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,属于强碱,B选项错误。元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,因为非金属性:O＞N,所以Z的单质(O2)的氧化性大于Y的单质(N2)的氧化性,C选项错误。X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是HNO3、NH3·H2O、NH4NO3,即为酸、碱、盐,D选项正确。
25.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素
[答案] C
[解析]主族元素的最高价与最外层电子数相等,但O、F要除外。离原子核越近,电子能量越低,离核越远,电子能量越高。过渡元素在元素周期表中的位置为副族和Ⅷ族。
26.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期非金属元素,A和B同周期,B和E同主族,C和D原子最外层电子数之和为A原子最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是( )
A.元素的非金属性:B＞A＞C
B.元素A、E的气态氢化物相遇会产生白烟
C.元素C的简单氢化物比B的简单氢化物稳定
D.简单离子半径:D＞E＞B
[答案] C
[解析]A、B、C、D、E为处于短周期的非金属元素,A、B同周期,B、E同主族,A、B处于第二周期,E处于第三周期,C、D原子最外层电子数之和是A原子最外层电子数的2倍,C、D不可能在第二周期,故几种元素的相对位置如图:
则A、B、C、D、E分别为N、F、Si、S、Cl五种元素。
27.W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次减弱
B.Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
C.单质的氧化性:Z＞Y
D.W的位置是第二周期ⅣA族
[答案] A
[解析]由题图可知,W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl。原子半径:S＞Cl,非金属性:O＞S,A项错误;非金属性:Cl＞S＞C,故其最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,B项正确;非金属性:Cl＞S,对应单质的氧化性:Cl2＞S,C项正确;C(碳)位于第二周期ⅣA族,D项正确。
28.2019年是元素周期表发表150周年。期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期ⅢA族元素
B.49115In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In＞Al
D.碱性:In(OH)3＞RbOH
[答案] D
[解析]A正确,Rb为碱金属,位于第五周期,In与Al同主族,可推断In是第五周期ⅢA族元素;B正确,49115In的中子数为115-49＝66,电子数为49,因此 49115In 的中子数与电子数的差值为17;C正确,铟和铝同属于ⅢA族元素,前者位于第五周期,后者位于第三周期,因此原子半径:In＞Al;D错误,铟和铷同属于第五周期元素,前者位于ⅢA族,后者位于ⅠA族,根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得碱性:In(OH)3 ＜RbOH。
29.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y位于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y＋和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X＞Y＞Z
B.原子半径:X＞Y＞Z
C.离子半径:X2-＞Z-＞Y＋
D.原子序数:Z＞Y＞X
[答案] C
[解析]根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na、F。原子最外层电子数:F＞S＞Na,A项错误;同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:Na＞S＞Cl,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则Cl＞F,故原子半径:Na＞S＞F,B项错误;最外层电子数相同时,电子层数越多,微粒半径越大,则离子半径:S2-＞F-,由“序大径小”可知离子半径:F-＞Na＋,故离子半径:S2-＞F-＞Na＋,C项正确;原子序数:S＞Na＞F,D项错误。
30.下列叙述中能证明A比B的金属性强的是( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 ml A与足量的酸反应生成的H2比1 ml B与足量的酸反应生成的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能
[答案] D
[解析]
31.根据表中五种短周期元素的有关信息判断,下列说法错误的是( )
A.元素W与元素X形成的化合物具有两性
B.元素W气态氢化物的沸点低于元素Z气态氢化物的沸点
C.元素Z对应的离子半径大于元素X对应的离子半径
D.元素Y的最高价氧化物的水化物比元素Z的最高价氧化物的水化物酸性强
[答案] B
[解析]W、Z的最低化合价都为-2 价,应该为ⅥA 族元素,根据原子半径可知W为 O 元素、Z 为 S 元素;R的最高正化合价为＋1 价,结合原子半径大小可知R为 H 元素;X的最高价为＋3 价,结合原子半径可知X为Al 元素;Y的最低价为-1 价,为ⅦA 族元素,其原子半径大于O 元素,则Y为 Cl 元素。A项,元素W与元素X形成的化合物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,正确;B项,元素W气态氢化物为H2O,元素S气态氢化物为H2S,常温下,H2O为液态而H2S为气态,则H2O的沸点高于H2S,错误;C项,S2-含有3个电子层,Al3＋含有2个电子层,所以S2-的离子半径大于Al3＋,正确;D项,元素Y的最高价氧化物的水化物为HClO4,元素Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4,由于非金属性:Cl＞S,则酸性:HClO4＞H2SO4,正确。
32.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族序数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d＞c＞b＞a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
[答案] B
[解析]解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子,则a为He,与a为主族元素不符,故b原子次外层应有8个电子,即a原子核外有8个电子,a为O;结合c所在周期数与族序数相同,可确定c为Al;再结合b原子次外层有8个电子,可推出b可能为Na或Mg,d与a同族,则d为S。原子半径:Na(或Mg)＞Al＞S＞O,A项错误;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)＞Al,B项正确;Al2O3对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2＞S,D项错误。
33.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c＋的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1价
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物呈弱酸性
[答案] A
[解析]由题中信息可知,a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na形成的二元化合物NaH中,H元素的化合价为-1价,A错误;O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3等,B正确;Na元素位于第三周期ⅠA族,在四种元素中原子半径最大,C正确;氢硫酸是一种弱酸,D正确。
34.下表为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题:
(1)10种元素中,化学性质最不活泼的是 。
(2)①②⑤中,最高价氧化物对应的水化物,碱性最强的是 。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(4)元素⑦的氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是 ,
该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是 。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为 和 。①和⑨两元素形成的化合物的化学式为 ,该化合物灼烧时火焰的颜色为 ,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为 。
(6)①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为 。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为 。
[答案] (1)Ar (2)KOH (3)K＋＞Ca2＋＞Mg2＋
(4)2K＋2H2O 2K＋＋2OH-＋H2↑
Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl-＋HClO
(5)NaOH HBrO4 NaBr 黄色 Cl2＋2Br- 2Cl-＋Br2
(6)NaOH＋Al(OH)3 NaAlO2＋2H2O (7)CCl4
[解析]根据题中给出的周期表,推出①为Na元素,②为K元素,③为 Mg元素,④为Ca元素,⑤为Al元素,⑥为C元素,⑦为O元素,⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑩为Ar元素。
(1)化学性质最不活泼的是稀有气体,即为Ar。(2)同主族元素从上到下金属性逐渐增强,同周期元素从左向右金属性逐渐减弱,金属性强弱顺序是K＞Na＞Al,金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,即碱性最强的是KOH。(3)简单离子分别是K＋、Mg2＋、Ca2＋,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,离子半径大小顺序是K＋＞Ca2＋＞Mg2＋。(4)元素⑦的氢化物为H2O,K与H2O反应的离子方程式为2K＋2H2O 2K＋＋2OH-＋H2↑;Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl-＋HClO。(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为NaOH、HBrO4。①和⑨形成的化合物是NaBr。该化合物中含有Na元素,灼烧时焰色为黄色。Cl2的氧化性强于Br2,Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2＋2Br- 2Cl-＋Br2。(6)两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3表现两性,即二者反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH NaAlO2＋2H2O。(7)⑥和⑧形成的化合物是CCl4。
35.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
(1)R在元素周期表中的位置是 。
(2)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.热稳定性: XR＞YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(3) 根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是 。
[答案] (1)第三周期ⅦA族 (2)Cl bc
(3)大于0.099 nm 且小于0.143 nm
[解析]X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,X的阳离子核外无电子,则X为H元素。Y的化合价主要为-4、＋4,且单质常用作半导体材料,则Y为Si元素。Z的焰色反应呈黄色,则Z为Na元素。R的主要化合价为-1、＋7,则R为Cl元素,位于第三周期ⅦA族。Q的主要化合价为＋3,原子半径:Q＞Cl,则Q为Al元素,不可能为B元素,因为B的原子半径比Cl的小。M的主要化合价为-2,为ⅥA族元素,原子半径:M＜Cl,则M为O元素。Y为Si元素,R为Cl元素,同周期元素自左而右,非金属性逐渐增强,所以非金属性:Si＜Cl。常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态,状态不能说明元素的非金属性强弱,故a错误;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,热稳定性:XR＞YX4,说明R的非金属性强,故b正确;Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明R吸引电子的能力强,R的非金属性强,故c正确。Y为Si元素,同周期元素自左而右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al＞Si＞Cl,即Si的原子半径大于 0.099 nm 小于0.143 nm。
1.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较中正确的是( )
A.元素非金属性:Z＞Y＞X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z＞Y
C.原子半径:Z＜Y＜X
D.气态氢化物的稳定性:Z＜Y＜X
[答案] D
[解析]X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为氧元素;X、Y位于同一主族,故Y为硫元素;Y、Z位于同一周期,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z原子的核外电子数为15,故Z为磷元素。同周期元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性:P＜S＜O,即Z＜Y＜X,A错误;非金属性:P＜S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:H3PO4＜H2SO4,即Z＜Y,B错误;同周期元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,所以原子半径:P＞S＞O,即Z＞Y＞X,C错误;非金属性:P＜S＜O,元素的非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,所以气态氢化物的稳定性:PH3＜H2S＜H2O,即Z＜Y＜X,D正确。
2.短周期元素X、Y、Q、R、W的原子序数依次增大,X与Q、Y与W分别同主族,X、Y、Q原子的电子层数之和为6且最外层电子数之和为8,Q的焰色反应呈黄色。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Q＞W＞Y
B.Y均能分别和X、Q、W组成两种或两种以上的化合物
C.简单气态氢化物的稳定性:W＞Y
D.R的最高价氧化物对应的水化物不可能为两性氢氧化物
[答案] B
[解析]
3.W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y＞Z
B.氢化物的酸性:W＞X
C.简单阴离子的还原性:X＞W
D.离子半径:Z＞Y＞X
[答案] B
[解析]根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。A项,Al、Na为同周期元素,根据同周期元素的性质递变规律可知,Na的金属性大于Al;B项,HF是弱酸,HCl是强酸;C项,Cl-的还原性大于F-;D项,离子半径:F-＞Na＋＞Al3＋。
4.某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素可能为( )
A.C B.P
C.O D.S
[答案] D
[解析]元素的最高正价与最低负价绝对值之和为8,代数和为4,则该元素的最高正价为＋6,最低负价为-2,位于元素周期表中第ⅥA族(O无最高正价,除外),可能为S、Se、Te等。
5.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.只由这四种元素不能组成有机化合物
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Z的单质与氢气反应较Y剧烈
D.X、Y形成的化合物都易溶于水
[答案] A
[解析]因为Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y一定是O,Z为S,W为Cl,X为N,由于有机物中必定含有碳元素,则A正确;Cl的非金属性强于S,故其最高价氧化物对应水化物的酸性强,B错误;S的非金属性弱于O,S单质与H2反应程度较弱,C错误;NO难溶于水,D错误。
6.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
[答案] A
[解析]元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,A项正确;Cl的非金属性强于Br,则Cl2得到电子的能力比Br2的强,B项错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径大小顺序为r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl),C项错误;Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,D项错误。
7.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的气态氢化物大于Z的气态氢化物
C.X与Z可形成化合物Z2X2
D.Y的单质与X的单质均能溶于盐酸
[答案] B
[解析]X、Y、Z为短周期主族元素,X与Z同族,所以二者最外层电子数相等,Y最外层电子数等于X次外层电子数,由于Y不是稀有气体元素,最外层电子数不是8,因此Y的最外层电子数为2,三种元素最外层电子数之和为10,可以求出X与Z的最外层电子数分别为4,结合Y原子半径大于Z,可知X为C,Y为Mg,Z为Si。因为CO、CO2常温下均是气体,MgO是固体,所以C的氧化物的熔点比Mg的氧化物低,A错误;因为C的非金属性比Si强,所以碳的气态氢化物的热稳定性大于硅的气态氢化物,B正确;C和Si形成的化合物是SiC,C错误;金属Mg可以与盐酸反应而溶解,碳单质与盐酸不反应,D错误。
8.A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则这三种元素组成的化合物不可能的是( )
A.A2BC3 B.ABC3 C.ABC4 D.ABC
[答案] A
[解析]A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,则A元素是H、Li或Na;B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,则B元素最外层有7个电子,即B为F或Cl;C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,根据最外层电子数不超过8个电子可知,C元素原子只有两个电子层,即C为O。由A、B、C三种元素组成的化合物可能是HClO(或NaClO)、HClO3(或NaClO3)或HClO4(NaClO4),A错误,B、C、D正确。
9.现有A、B、C、D四种原子序数小于18的非金属元素,原子的最外层电子数之和为19。在化合物中,这四种元素的常见化合价均有多种,但有一种相同的化合价。其部分性质如下:
下列说法错误的是( )
A.四种元素在化合物中具有一种相同的化合价,即＋4 价
B.高温下,B可以从C的氧化物中置换出C的单质
C.四种元素的最高价含氧酸均为强酸
D.气态氢化物的热稳定性:A＞C
[答案] C
[解析]根据B、C的化合价及原子半径可知,其分别是C(碳)、Si。B、C原子最外层电子数之和为8,则A、D原子的最外层电子数之和为11,由题意可知其最外层电子数只能是5和6。根据化合价信息可知,四种元素都有＋4价,再结合原子半径可知A、D分别是S、N,A项正确;C(碳)在高温条件下可以从SiO2中置换出Si,B项正确;C(碳)、Si的最高价含氧酸都是弱酸,C项错误;H2S的热稳定性强于SiH4,D项正确。
10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
下列说法中正确的是( )
A.Z元素在周期表中的位置是第三周期ⅤA族
B.气态氢化物的热稳定性:W＞Z
C.Y的最高价氧化物的水化物能溶于氨水
D.相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,后者反应剧烈些
[答案] B
[解析]根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期且相邻,故金属性:X＞Y;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则W是O,Z是N,所以X是Mg,Y是Al。N位于第二周期ⅤA族,A错误;非金属性:O＞N,故气态氢化物的热稳定性:H2O＞NH3,B正确;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不能溶于氨水,C错误;镁的金属性强于铝,则相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,前者反应剧烈些,D错误。
11.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.Z一定是活泼金属
B.Z原子的最外层电子数是6
C.Y的最高正化合价为＋7
D.X是非常活泼的非金属元素
[答案] B
[解析]短周期为第一、二、三周期,结合题图所示可知,X元素所在的周期为第一周期,故X为He元素,则Y为F元素,Z为S元素。He为稀有气体,化学性质稳定;F没有正化合价;S单质为非金属,S原子最外层有6个电子。
12.有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A＞B＞C＞D。已知:将0.5 ml A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A ,B ,C ,D 。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是 。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
[答案](1)Ca K Al N
(2)焰色反应
(3)KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3
[解析](1)根据题目信息知,将0.5 ml A离子还原,需要得到1 ml 电子,则A离子为A2＋。由0.4 g A与盐酸充分反应生成氢气0.02 g,可知A的相对原子质量为40,则A为Ca。再结合题意综合分析即可得B、C、D分别为K、Al、N。(3)由金属活动性顺序可知金属性:K＞Ca＞Al,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3。
13.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:
(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是 (写元素符号,下同),最不活泼的元素是 。
(2)①、⑧的简单离子,其半径更大的是 (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 (填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥ ⑦(填“＞”或“＜”)。
(5)①~⑨的最高价氧化物对应的水化物中:酸性最强的是 (填化学式);碱性最强的是 (填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物对应的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- AlO2-＋2H2O
[解析](1)在此表中最活泼的金属元素在元素周期表中ⅠA 族,由表知是②,即K,最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知是⑩,即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,且钠的原子序数比氟的大,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的规律知,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,所以非金属性:Si＜N。(5)由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的非金属元素是Cl,其最高价氧化物对应的水化物是HClO4;由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的金属元素是K,其最高价氧化物对应的水化物是KOH。由表知⑤为铝,其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,其与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH- AlO2-＋2H2O。
m
n
p
q
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向稀硫酸中加入少量碳酸钠溶液
比较碳与硫的非金属性强弱
C
向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气
比较镁和铝的金属性强弱
D
将钠、钾分别投入水中
比较Na和K的金属性强弱
甲
乙
丙
丁
戊
A
B
C
D
E
A
×
判断元素金属性和非金属性强弱的方法很多,但最根本的是看其得失电子的难易程度。而只有当电子层数相同时,最外层电子数越少,金属性才越强
B
×
电子层数的多少不能作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据
C
×
金属与同浓度的酸反应的剧烈程度能说明金属性的强弱,而产生氢气的多少与金属性强弱无关
D
√
常温时,A能从水中置换出氢,而B不能,说明A比B活泼,即A比B的金属性强
元素编号
R
W
X
Y
Z
原子半径/nm
0.037
0.074
0.143
0.099
0.102
最高化合价或最低化合价
＋1
-2
＋3
-1
-2
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
主要化合价
＋1
＋4、-4
-2
＋7、-1
＋3
其他
阳离子核外无电子
单质常用作半导体材料
焰色反应呈黄色
元素
A
B
C
D
原子半径/pm
104
77
117
70
最高化合价或最低化合价
-4
＋4
符号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
＋2
＋3
＋5、＋3、-3
-2
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑦
⑧
⑩
3
①
③
⑤
⑥
⑨
4
②
④
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