化学必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第2节 元素周期律和元素周期表综合训练题
展开1.下列关于元素周期律的叙述正确的是( )
A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C.随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1到+7,最低化合价从-7到-1重复出现
D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
解析:选B K层为最外层时,原子最外层电子数只能从1到2,而不是从1到8,A项错误;最低化合价一般是从-4到-1,而不是从-7到-1,C项错误;原子核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因,而不是内容,D项错误。
2.(2019·辽宁学业水平考试)下列有关元素周期表的认识正确的是( )
A.ⅠA族元素又可称为碱金属元素
B.每一族只有一列
C.前3个周期为短周期、其余为长周期
D.原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素
解析:选C A项,ⅠA族元素除了氢之外的元素又可称为碱金属元素,错误;B项,Ⅷ族含有三列,错误;D项,原子核外各层电子数相等的元素是金属元素Be,错误。
3.(2019·广东学业水平考试)根据元素周期律判断,下列元素的原子半径最小的是( )
A.Cl B.S
C.Na D.Mg
解析:选A 电子层数相同时最外层电子数越多,原子半径越小,所以原子半径最小的是Cl。
4.下列元素的常见化合价从+1至+3依次增大的是( )
A.H、He、Li B.Na、Mg、Al
C.Al、Be、Na D.N、O、F
解析:选B A项中He为0价;C项的变化顺序为+3、+2、+1,与题目要求恰好相反;D项中F无正价。
5.某短周期元素原子最外层只有2个电子,则该元素( )
A.一定是ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.一定是化合物中呈+2价元素
D.可能是金属元素,也可能是非金属元素
解析:选D He原子和ⅡA族元素原子最外层均只有2个电子。
6.国际无机化学命名委员会将元素周期表原先的主、副族族号取消,从左往右改为18列,碱金属为第1列,稀有气体为第18列,按这个规定,下列说法不正确的是( )
A.不仅有第2列元素的原子最外层有2个电子
B.第3~12列元素全为金属
C.第3列元素种类最多
D.第16、17列元素都是非金属元素
解析:选D 第18列的He元素最外层也有2个电子,故A正确;第3~12列为ⅢB族到ⅡB族,全部为过渡元素,全为金属,故B正确;根据元素周期表的结构,第3列即ⅢB族,包括镧系和锕系元素,种类最多,故C正确;第16列的P、Lv元素属于金属元素,故D错误。
7.(2019·聊城高一期末)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是( )
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大
D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
解析:选C A项, Li、Be、B都是第2周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的最外层电子数依次增多,正确;B项, P、S、Cl元素都是第3周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的最外层电子数依次增多,元素的最高正化合价依次升高,等于它们的最外层电子数目,正确;C项, N、O、F都是第2周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的半径依次减小,错误;D项, Na、K、Rb都是ⅠA族的元素,随着元素原子序数的增大,原子核外电子层数依次增多,正确。
8.(2019·泰安高一期末)下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.过渡元素全部都是副族元素
B.短周期共有32种元素
C.主族元素原子的最外层电子数等于该元素所属的族序数
D.元素周期表共7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
解析:选C 副族元素和Ⅷ族元素,统称为过渡元素,副族元素均为过渡元素,选项A错误;短周期为1、2、3周期,含2+8+8=18种元素,选项B错误;由原子结构可知元素的位置,对于主族元素,最外层电子数=族序数,则主族元素原子的最外层电子数等于该元素所属的族序数,选项C正确;周期表中有7个周期、16个族,7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族,选项D错误。
9.下列微粒半径的比较中,正确的是( )
A.r(Na+)>r(Na) B.r(Cl-)>r(Cl)
C.r(Ca2+)>r(Cl-) D.r(Mg)>r(Na)
解析:选B 同一种元素:r阳离子
10.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径;Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>X>Y D.Z>Y>X
解析:选D 已知电子层结构相同的阳离子,核电荷数多的则半径小,具有相同电子层数的原子,随着原子序数增大,原子半径减小。根据题意,X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数;Z和Y元素的原子核外电子层数相同,且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,则Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。
11.我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列,如曾作为我国十大科技成果之一的RN就是一种合成纳米材料。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的( )
A.第3周期ⅤA族 B.第4周期ⅢA族
C.第5周期ⅢA族 D.第4周期ⅤA族
解析:选B 化合物RN中R元素的化合价决定于N元素的化合价。因RN中R是正化合价,故N显-3价,因此R元素的离子应为R3+,则R元素原子应含28+3=31个电子,其质子数也为31。由第4周期0族Kr原子序数为36,可推出R是第4周期元素,再由36-31=5,可推出R在ⅢA族。
12.下列有关第114号和第116号元素的说法错误的是( )
A.两种元素位于同一周期
B.116号元素位于ⅥA族
C.两种元素都是活泼的非金属元素
D.114号元素的原子半径比116号元素的大
解析:选C 第114号元素和第116号元素分别处于第7周期ⅣA族和ⅥA族,均为金属元素,故A、B正确,C错误;依据同周期元素原子半径递变规律判断114号元素的原子半径比116号元素的大,故D正确。
13.(2019·威海高一期中)有下列四种微粒:①eq \\al(18, 8)O;②eq \\al(23,11)Na;③eq \\al(24,12)Mg;④eq \\al(14, 7)N。
(1)按原子半径由大到小顺序排列为______________(用序号回答,下同)。
(2)微粒中质子数小于中子数的是________。
(3)在化合物中呈现的化合价的数值最多的是_____________________________。
(4)能形成X2Y2型化合物的是________,能形成X3Y2型化合物的是________。
解析:(1)eq \\al(18, 8)O、 eq \\al(14, 7)N有2个电子层,eq \\al(18, 8)O有8个质子、eq \\al(14, 7)N有7个质子,半径:eq \\al(18, 8)O<eq \\al(14, 7)N; eq \\al(23,11)Na、eq \\al(24,12)Mg有3个电子层,eq \\al(23,11)Na有11个质子、eq \\al(24,12)Mg有12个质子,半径:eq \\al(24,12)Mg<eq \\al(23,11)Na,原子半径由大到小顺序排列为②>③>④>①。(2)eq \\al(18, 8)O的质子数是8、中子数是18-8=10; eq \\al(23,11)Na的质子数是11、中子数是23-11=12;eq \\al(24,12)Mg的质子数是12、中子数是24-12=12;eq \\al(14, 7)N的质子数是7、中子数是14-7=7;质子数小于中子数的是eq \\al(18, 8)O、eq \\al(23,11)Na,选①②。
(3)eq \\al(18, 8)O常见化合价有-2、-1;eq \\al(23,11)Na常见化合价有+1;eq \\al(24,12)Mg常见化合价有+2;eq \\al(14, 7)N常见化合价有-3、+1、+2、+3、+4、+5,化合物中呈现的化合价的数值最多的是eq \\al(14, 7)N,选④。(4)eq \\al(23,11)Na、eq \\al(18, 8)O能形成化合物Na2O2,选①②,eq \\al(24,12)Mg与eq \\al(14, 7)N能形成化合物Mg3N2,选③④。
答案:(1)②>③>④>① (2)①② (3)④
(4)①② ③④
14.(2019·泰安高一期中)A、B、C、D是4种短周期元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E;D的L层电子数比K、M两个电子层上电子数之和少1。
(1)写出元素符号:A________;B________;C________;D_________。
(2)D在周期表中的位置是______________________________________;
它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。
(3)C与水反应的化学方程式是_________________________________。
解析:短周期A、B、C、D 4种元素,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,则固体E为Na2O2,则B为O元素,C为Na元素,由A的原子序数小于B,且A原子的最外层上有4个电子,则A为C元素,D的L层电子数等于K、M两个电子层上电子数之和少1,则D的核外电子排布为2、8、7,应为Cl元素。(1)A为C元素;B为O元素;C为Na元素;D为Cl元素。(2)D为Cl元素,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。(3)C为Na,与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
答案:(1)C O Na Cl
(2)第3周期ⅦA族 HClO4
(3)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B级—选考等级考试增分练
1.(2019·济南高一期中)甲、乙是元素周期表中同一周期ⅡA族和ⅢA族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是( )
A.x+1 B.x+13
C.x+11 D.x+25
解析:选B 甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅢA族的两种元素,甲的原子序数为x。若在短周期,甲、乙为相邻元素,二者原子序数相差1,则乙的原子序数为x+1;若在4、5周期,中间有10个纵行,二者原子序数相差11,乙的原子序数为x+11;若在6、7周期,中间有10个纵行,且存在镧系和锕系(各有15种元素),ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差25,即乙的原子序数为x+25,因此乙的原子序数不可能是x+13。
2.(2019·聊城高一期末)X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的核外最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是( )
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg
C.N、O、S D.P、S、O
解析:选C 由X、Y、Z相邻,短周期,Y和Z同主族,最外层电子数之和为17,推知Y和Z是O和S,因此X核内质子数=31-8-16=7,故X为N,Y为O,Z为S。
3.(2019·青岛高一期末)X、Y、Z、T是四种主族元素。Ym+与Zn-具有相同的电子层结构,Tn-半径大于Zn-半径,Xm+半径小于Ym+半径,则X、Y、Z、T元素的原子序数大小关系是( )
A.T>Z>X>Y B.X>Y>Z>T
C.T>Y>Z>X D.X>Y>T>Z
解析:选C Ym+与Zn-具有相同的电子层结构,Y在Z的下一周期,即Y的原子序数大于Z,T和Z两种离子带有相同的电荷数,但Tn-半径大于Zn-半径,T和Z位于同主族,T在Z的下周期,即T的原子序数大于Z,同理Y的原子序数大于X,根据化合价变化规律,得出四种元素在周期表的位置,即为,综上所述,原子序数大小顺序是T>Y>Z>X。
4.X、Y、Z、T、V为5种短周期元素,X、Y、Z在周期表中位置如图所示。这三种元素原子序数之和是41,X和T在不同条件下反应,可以生成化合物T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物,V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰,产物溶于水能使石蕊溶液变红,则:
(1)5种元素的元素符号分别是X________;Y________;Z________;T________;V________。
(2)Y的原子结构示意图是__________。
(3)T、X形成化合物T2X与T2X2的化学方程式:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
解析:设X的原子序数为m,由X、Y、Z在周期表中位置,可知Y、Z的原子序数分别为m+8、m+9,则m+m+8+m+9=41,m=8,故X、Y、Z的元素符号分别为O、S、Cl;再结合题干信息可推得T为Na,V为H。
答案:(1)O S Cl Na H (2)
(3)4Na+O2===2Na2O 2Na+O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2
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