2019届二轮复习 元素周期律和元素周期表 作业(全国通用) (1) 练习
展开元素周期律和元素周期表
1.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.C、N、O原子半径依次增大
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
解析 非金属性B<C,则酸性H3BO3<H2CO3,A项错误;金属性Mg>Be,则碱性Mg(OH)2>Be(OH)2,B项正确;同周期自左向右原子半径逐渐减小,则C、N、O原子半径依次减小,C项错误;原子序数M>R,D项错误。
答案 B
2.同主族中常见的三种元素X、Y、Z,它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4<HYO4<HZO4。下列判断不正确的是( )
A.Y单质可以从海水中提取
B.离子半径:X->Y-
C.气态氢化物的稳定性:HX<HZ
D.单质的氧化性:Y>Z
解析 从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知,三种元素的最高化合价均为+7价,故为第ⅦA族元素,由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知,非金属性:X<Y<Z,由于氟元素无正价,则X、Y、Z分别为碘元素、溴元素、氯元素。从海水中可提取单质Br2,A项正确;离子半径:I->Br-,B项正确;气态氢化物的稳定性:HI<HCl,C项正确;氧化性:Cl2>Br2,D项错误。
答案 D
3.在短周期元素中,属于非金属元素的有( )
A.9种 B.10种
C.12种 D.13种
解析 稀有气体归属于非金属元素,因此,短周期内共有非金属元素13种。
答案 D
4.(2018·四川成都四中)下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.还原性 B.与水反应的剧烈程度
C.熔点 D.原子半径
解析 据图可知,碱金属的性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大,碱金属元素的原子半径逐渐增大,还原性逐渐增强,单质与水反应的剧烈程度逐渐增大,A、B、D符合图象关系,随核电荷数增大,碱金属的熔点逐渐降低,C不符合图象关系。
答案 C
5.(2018·北京顺义区月考)下列比较中不正确的是( )
A.金属性:K>Na>Li
B.热稳定性:HI>HCl>HF
C.非金属性:F>O>N
D.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
解析 A中为同主族元素,金属性:K>Na>Li;B中非金属性F>Cl>I,故稳定性HI<HCl<HF;C中为同一周期元素,非金属性F>O>N;D中金属性Na>Mg>Al,故碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
答案 B
6.(2018·厦门质检)短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大,其组成物质可进行下列转化:金属单质A与气体单质B加热反应生成M,M具有硬度高、耐高温等特点,易与常见液体D反应,生成刺激性气味气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A不溶于碱溶液但可与E在加热条件下反应得到M。下列说法正确的是( )
A.化合物M是一种新型无机非金属材料氮化铝
B.Q元素组成的单质常温下较稳定
C.R元素组成的单质A又称作“国防金属”
D.A与E反应中,每生成0.1 mol M可得气态产物3.36 L(标准状况)
解析 由已知各物质的组成元素均为短周期元素,E为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的气体,得E为NH3;金属单质A与气体单质B加热反应生成具有硬度高、耐高温等特点的M,A不溶于碱溶液,M与常见液体D反应生成了E(NH3),所以D为H2O,M为Mg3N2,A为金属Mg,B为N2;因为短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大,所以T为H元素、Q为N元素、R为O元素、W为Mg元素。
由前面的推理可得,M为Mg3N2,故A项错误;Q为N元素,N2中两个N原子形成3对共用电子对,NN键能大,所以N2在常温下性质稳定,故B项正确;R为O元素,其单质为非金属单质,故C项错误;A为金属Mg,E为NH3,M为Mg3N2,A与E反应为3Mg+2NH3Mg3N2+3H2,所以每生成0.1 mol Mg3N2可得气态产物0.3 mol,体积为6.72 L(标准状况),故D项错误。
答案 B
7.(2018·河南郑州质检一)如图是部分短周期元素的化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:R>W>Z>Y>X
B.氧化物对应水化物的酸性:R>W
C.气态氢化物的稳定性:W>X
D.Y、Z、W最高价氧化物对应的水化物两两之间均能相互反应
解析 由题图可推知,X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下原子半径依次增大,故原子半径:Na>Al>S>Cl>O,A项错误;S、Cl对应氧化物的水化物均既有强酸又有弱酸,故无法比较其氧化物对应水化物的酸性大小,而最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,B项错误;非金属性:O>S,则气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C项错误;Na、Al、S最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、H2SO4,三者两两之间均能相互反应,D项正确。
答案 D
8.(2018·安徽高三阶段性测试)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族。四种元素中X原子的半径最大。下列说法正确的是( )
A.四种元素中有两种元素在第二周期
B.W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,不可能为18
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
解析 由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z的电子层之和为10,可推断W、X在第二周期Y、Z在第三周期或W在第一周期,X、Y、Z在第三周期;由四种元素分别属于连续四个主族,原子半径最大的是X原子可知,W在第一周期,X、Y、Z在第三周期、综上所述,W为H,X为Mg,Y为Al、Z为Si。四种元素中没有元素在第二周期,A项错误;H为第ⅠA族元素,第ⅠA族元素中锂原子的次外层电子数为2,除H、Li外的其他元素原子的次外层电子数为8,不可能为18,B项正确;Mg、Al、Si的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,Al(OH)3与Mg(OH)2、H2SiO3不能反应,C项错误;工业上通过电解熔融的氧化铝来获得单质铝,D项错误。
答案 B
9. (2018·山东省部分重点中学调研)如图所示,X、Y、Z为短周期元素,且X、Z的核外电子数之和等于Y的核外电子数,下列说法不正确的是( )
A.三种元素中,Z元素原子半径最小
B.X、Y 两种元素的气态氢化物能相互反应
C.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
D.Y元素的气态氢化物与X 的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应
解析 根据题意可知:X是N;Y是S;Z是F。同一周期的元素,元素的原子序数越大,原子半径就越小,不同周期的元素,原子核外电子层数越大,原子半径越大,因此三种元素中,Z元素原子半径最小,A项正确;X元素的气态氢化物显碱性,而Y元素的气态氢化物显酸性,二者能够发生反应形成盐,B项正确;Z位于元素周期表中第2周期、第ⅦA族,C项错误;Y元素的气态氢化物H2S有强还原性,而X 的最高价氧化物对应的水化物HNO3有强氧化性,因此能发生氧化还原反应,D项正确。
答案 C
【素养立意】
元素推断与元素周期律是高考的命题热点,以“残缺的元素周期表”形式给予信息是高考的命题形式之一。该类题的考查重点是元素金属性或非金属性强弱比较、原子或离子半径大小比较、元素对应单质的氧化性和还原性强弱的比较、元素对应最高价氧化物的水化物的酸性或碱性强弱比较、元素对应气态氢化物的热稳定性及还原性强弱的比较。注意:氢化物的酸性强弱不能作为对应元素非金属性强弱的判断依据。
10.(2018·佛山市高三考试)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是( )
A.甲一定是金属元素
B.气态氢化物的稳定性:庚>己>戊
C.乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反应
D.庚的最高价氧化物的水化物酸性最强
解析 根据信息可以推断戊为N,己为O,所以庚为F,丁为C,丙为Al,乙为Mg,甲为Li或H。
答案 B
11.(2018·邯郸质检)A、B、C、D、E、F六种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示。
回答下列问题:
(1)在周期表中,E位于第________周期第________族。
(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物,其电子式为____________。
(3)在E、F的气态氢化物中,热稳定性较强的是____________(填化学式,下同),还原性较强的是______________。
(4)A、C、D、E组成两种酸式盐X、Y,将X、Y溶液混合发生复分解反应,写出离子方程式:___________________________。
(5)常用(BA4)2E2C8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀。写出无色溶液变紫红色溶液的离子方程式:________________________________________________。
解析 由图可知,A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl等六种短周期元素。(1)在元素周期表中,E位于第三周期第ⅥA族。(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物为N2H4,其电子式为。(3)S、Cl的非金属性相比,S<Cl,所以其气态氢化物中热稳定性较强的是HCl,还原性较强的是H2S。(4)A、C、D、E组成两种酸式盐为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,将两溶液混合发生复分解反应,其离子方程式为HSO+H+===SO2↑+H2O。(5)常用(NH4)2S2O8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀,则S2O被还原为SO、Mn2+被氧化为MnO,该反应的离子方程式为5S2O+2Mn2++8H2O===10SO+2MnO+16H+。
答案 (1)三 ⅥA (2)
(3)HCl H2S
(4)HSO+H+===SO2↑+H2O
(5)5S2O+2Mn2++8H2O===10SO+2MnO+16H+
12.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下图是元素周期表的一部分:
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第________周期第________族。根据元素周期律,请你预测,H3AsO4、H3PO4的酸性强弱:H3AsO4________H3PO4(填“>”“<”或“=”)。
(2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在第ⅦA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的第________族。
(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素,该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为___________________。
(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素,其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R,对延长人类寿命起着重要作用,已知R元素的原子有4个电子层,其最高价氧化物的分子式为RO3,则R元素的名称为________(填选项字母)。
A.硫 B.砷
C.硒 D.硅
解析 (2)由NaH知,氢元素最低负价为-1价,而氢元素的最高正价为+1价,因此与第ⅣA族元素的化合价特点相似,可将氢元素放在第ⅣA族。
(3)第三周期原子半径最小的金属元素是铝,Al3+可与NH3·H2O反应产生Al(OH)3沉淀,且沉淀不溶于氨水。
(4)根据R元素的原子结构(电子层数)和最高价氧化物分子式为RO3,依据题给元素周期表可推知R元素为硒。
答案 (1)二 ⅤA < (2)ⅣA
(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)C
13.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:________与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:_______________________。
Ⅱ. 利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为________,干燥管D的作用是________。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为__________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为________________。
解析 (4)由题中所给药品可知,可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱,因为无加热装置,所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知,用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱,所以A中加入硫酸,B、C装置中加入相应的盐。
答案 Ⅰ.(1)钾 铝 (2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物
Ⅱ.(3)分液漏斗 防止倒吸
(4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl-
(5)稀硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
14.(2018·山东省部分重点中学调研)下图为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,请用化学用语作答:
(1)⑤⑥⑦的离子半径由大到小的顺序为__________(填离子符号)。
(2)⑧⑨⑩的最高价含氧酸的酸性由强到弱为____________(用化学式表示)。
(3)写出⑥在空气中加热生成的产物的电子式:__________。
(4)由表中元素形成的物质可发生下图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式:_____________________。
②混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,请写出它在碱性溶液中的电离方程式:____________________。
(5)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素②与元素⑦的氢氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式:______________________________。
(6)砷(As)的化合物可用于杀虫及医疗。
①As的原子结构示意图为____________________________。
②Y由④⑥⑩三种元素组成,是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,该反应的化学方程式为
__________________________________________________
__________________________________________________。
解析 (1)⑤号元素是F,⑥号元素是Na,⑦号元素是Al,它们的离子电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径由大到小的顺序为F->Na+>Al3+。
(2)⑧⑨⑩三种元素分别是P、S、Cl。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性:Cl>S>P,所以最高价含氧酸的酸性由强到弱为HClO4>H2SO4>H3PO4。
(3)⑥号元素Na在空气中燃烧生成Na2O2,电子式是
Na+[ ]2-Na+。
(4)根据物质的性质及相互转化关系可知:A是NaCl;B是Cl2;C是H2;D是NaOH;G是Al;F是NaAlO2。①D溶液与G反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;②混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,则这种物质是Al(OH)3,它在碱性溶液中的电离方程式是Al(OH)3AlO+H++H2O。
(5)根据元素在周期表中的位置可知元素②是Be,元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式是Be(OH)2+2OH-===BeO+2H2O。
(6)①33号元素As的原子结构示意图为;②Y由④⑥⑩三种元素组成,是生活中常见的消毒剂,则该物质是NaClO。As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,根据得失电子守恒及原子守恒可得该反应的化学方程式为5NaClO+2As+3H2O===2H3AsO4+5NaCl。
答案 (1)F->Na+>Al3+
(2)HClO4>H2SO4>H3PO4
(3)Na+[ ]2-Na+
(4)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
②Al(OH)3AlO+H++H2O
(5)Be(OH)2+2OH-===BeO+2H2O
(6)①
②5NaClO+2As+3H2O===2H3AsO4+5NaCl