高考化学一轮复习课时分层作业十七元素周期表和元素周期律含解析新人教版

元素周期表和元素周期律

(建议用时20分钟)

1.下列离子中半径最大的是(　　)

A.Na+　　　   B.Mg2+　　　   C.O2-　　　   D.F-

【解析】选C。选项中的离子都具有相同的电子层结构,对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径越小。

2.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是(　　)

A.同主族元素的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱

B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同

C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小

DCl与Cl得电子能力相同

【解析】选D。同主族元素的最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A错误;核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如K+与Cl-,B错误;当核外电子排布相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,半径大小顺序应为S2->Cl->K+>Ca2+,C错误;同种元素的原子得电子能力相同,D正确。

3.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              (　　)

A.虚线左侧是金属元素

B.As处于第五周期第ⅤA族

C.Si、Ge可作半导体材料

D.Sb既有金属性又有非金属性

【解析】选B。虚线左下方的元素均为金属元素,A正确;根据位置,由Si处于第三周期第ⅣA族可推知,As处于第四周期第ⅤA族,B不正确;元素周期表中,金属和非金属元素的分界线附近的元素,往往都既具有金属性,也具有非金属性,可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等),C、D正确。

4.下列叙述正确的是(　　)

A.元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素

B.短周期第ⅣA族与第ⅦA族元素的原子间构成分子,均满足原子最外层8电子结构

C.N、C、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键又有共价键

D.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强

【解析】选B。位于金属与非金属分界线附近的元素具有一定的金属性与非金属性,过渡元素为副族元素和第Ⅷ族元素,全部为金属元素,故A错误;短周期第ⅣA族与第ⅦA族元素的原子间构成的分子为AB4型,原子最外层电子数与其化合价绝对值之和均为8,满足8电子结构,故B正确;C、N、O、H四种元素形成的化合物若为氨基酸或蛋白质时,没有离子键,故C错误;第三周期非金属元素最高价含

氧酸的酸性从左到右依次增强,不是最高价含氧酸则不一定,如非金属性Cl>S,而

次氯酸为弱酸,硫酸为强酸,故D错误。

5．(双选)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟，每3 000 万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元素，下列关于37Rb的说法不正确的是(　　)

A．中子数为50的Rb的核素：Rb

B．元素的金属性：Rb＞K

C．与同周期元素53I的原子半径比：I＞Rb

D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH＜RbOH

【解析】选A、C。中子数为50的Rb质量数为87,核素Rb,故A错误;同主族自上而下金属性增强,所以Rb>K,故B正确;电子层相同,核电荷数越多半径越小,Rb和I的电子层数相同,所以半径:I<Rb,故C错误;金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Rb的金属性强于K,所以水化物的碱性:KOH<RbOH,故D正确。

6.某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期,原子序数依次增大,且Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是              (　　)

A.简单离子半径:W>Z>Y

B.Z的氯化物可促进水的电离

C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z<W

D.ZX和Z2Y所含化学键类型完全相同

【解析】选D。X、Y、Z、W四种元素分布在三个短周期,原子序数依次增大,X为H;Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构,由图中结构式可知,Y形成两个共价键,W形成四个共价键,Z易形成Z+,则Y、Z、W分别为O、Na、Al,以此分析解答。结合分析可知,X为H,Y为O,Z为Na、W为Al。A.Y、Z、W分别为O、Na、Al,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径Y>Z>W,故A错误;B.Na的氯化物为NaCl,NaCl对水的电离平衡没有影响,不能促进水的电离,故B错误;C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>W,故C错误;D.ZX是NaH,Z2Y是Na2O,所含化学键都是离子键,类型完全相同,故D正确。

【加固训练—拔高】

太阳能电池材料被广泛关注,2019年9月,陕西师范大学赵奎教授等在合成该材料的条件控制中取得突破性进展,已知该材料的化学式为ABC2D。其中,A为周期表稳定存在的元素中最活泼的金属元素;B原子的最外层电子数为4且属于主族金属元素;C和D均为同主族非金属元素,且常温常压下,对应单质分别呈液态和固态。则下列说法不正确的是(　　)

A.A元素最高价氧化物对应水化物的碱性比氢氧化镁强

B.B元素的原子半径小于碳原子

C.C和D元素对应的气态氢化物的热稳定性相比较,C的更稳定

D.A和C形成的稳定化合物中只含离子键

【解析】选B。在元素周期表中,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,同主族元

素从上到下,金属性逐渐增强,所以金属性最强的元素位于元素周期表的左下角,

由于Fr具有放射性,不是自然界稳定存在的元素,所以自然界稳定存在的元素是

Cs,则A元素为Cs;B原子的最外层电子数为4且属于主族金属元素,且为太阳能电池材料的组成元素,则B元素为Ge;C和D均为同主族非金属元素,且常温常压下,对应单质分别呈液态和固态,所以C元素为Br,D元素为I。A元素是Cs,Cs金属性比Mg强,金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,则Cs元素最高价氧化物对应水化物的碱性比氢氧化镁强,A项正确; 同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,Ge原子半径大于C,B项错误; 同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,Br非金属性比I强,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则Br的气态氢化物更稳定,C项正确; Cs和Br形成的化合物为CsBr,为离子化合物,D项正确。

7.(2021年重庆适应性测试)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的核外电子数等于其主族序数,X的单质在空气中含量最多,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,Z的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法错误的是(　　)

A.W与X形成的最简单化合物极易溶于水

B.Y和Z可形成化合物Y2Z3

C.最外层电子数Z>X>Y>W

D.Y和Z的简单离子的电子层结构相同

【解析】选D。由题意可知元素W、X、Y、Z分别为H、N、Al、S。NH3极易溶于水,A正确;Al和S反应生成Al2S3,B正确;H、N、Al、S原子的最外层电子数为1、5、3、6,所以由大到小的排列为Z>X>Y>W,C正确;Al3+有两个电子层、S2-有三个电子层,D错误。

8.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 (　　)

A.离子半径的大小顺序:g>h>e>f

B.与x形成简单化合物的沸点:y>z>d

C.x、z、d三种元素形成的化合物可能含有离子键

D.e、f、g、h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】选A、C。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:g>h>e>f,A正确;与H形成简单化合物的沸点:H2O>NH3>CH4,B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;S、Cl最高价氧化物对应的水化物是H2SO4和HClO4,二者不能反应,D错误。

【加固训练—拔高】

现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍,Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物;Z+与Y2-电子层结构相同。五种元素的原子半径随原子序数的变化如图所示。下列推断正确的是              (　　)

A.Y、Z组成的化合物中只含离子键

B.氢化物的沸点:R<X<Y

C.T的最高价氧化物对应的水化物的酸性比R的强

D.Y分别与T、X组成的二元化合物溶于水一定生成强酸

【解析】选C。由题意及题图推知,R为C,X为N,Y为O,Z为Na,T为S。Y、Z组成的化合物Na2O2中含有离子键和共价键,A项错误;R的氢化物是烃,不同烃沸点不同,有的烃沸点高于X、Y的氢化物,B项错误;T的最高价氧化物对应的水化物的酸性比R的强,C项正确;Y分别与T、X组成的二元化合物溶于水不一定生成强酸,如SO2溶于水得到弱酸H2SO3,D项错误。

9.(2021·梅州模拟)X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中M单质为淡黄色固体。下列说法错误的是(　　)

A.简单离子半径:Z>R

B.元素非金属性的顺序:Z>X>Y

C.M的氧化物对应的水化物均为强酸

D.Y的单质在加热条件下能与Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应

【解析】选C。X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,X、R最外层只有一个电子,为第ⅠA族元素;Y最外层有4个电子,位于第ⅣA族,Z原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族,M最外层有6个电子,位于第ⅥA族,其单质为淡黄色固体,则M为S元素;R原子半径最大,为Na元素,X原子半径最小,为H元素;Y原子和Z原子半径接近、Z原子半径小于Y而最外层电子数大于Y,所以Y是C、Z是N,据此分析解答。根据分析可知,X为H,Y为C,Z为N,M为S,R为Na元素。A.R为Na元素,Z是N元素,二者简单离子的核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:Z>R,故A正确;B.同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则元素非金属性强弱顺序:Z>X>Y,故B正确;C.M为S元素,其氧化物对应的水化物不一定为强酸,如亚硫酸为弱酸,故C错误;D.Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硝酸,碳具有还原性,能够与浓硝酸发生氧化还原反应,故D正确。

10.(2021·成都模拟)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X可分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丁为无色气体,遇空气变为红棕色;丙的水溶液可腐蚀玻璃。上述物质有如图所示转化关系:

下列说法错误的是(　　)

A.四种元素形成的单质中W的氧化性最强

B.甲、乙、丙中沸点最高的是丙

C.甲常用作制冷剂

D.甲、乙分子中均只含极性共价键

【解析】选B。丙的水溶液可腐蚀玻璃,则丙为HF,且原子序数X<W,则X为H,W为F。X可分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,则甲、乙是质子数为10的化合物,可能为NH3、H2O或CH4。F2与H2O反应生成HF和单质O2,故乙为H2O,则Z为O。丁为无色气体,遇空气变为红棕色,则丁为NO,甲为NH3,Y为N。非金属性H<N<O<F,则单质中F2的氧化性最强,A正确;NH3、HF、H2O分子中均存在氢键,但H2O分子中氢键数目较多,所以沸点最高的是H2O,B错误;氨易液化,液氨汽化时吸收大量的热,故NH3常用作制冷剂,C正确;NH3和H2O分子中均只含极性共价键,D正确。

11.(双选)前20号元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,M和W形成的某种化合物可用作制冷剂,Y和Z能形成ZY2型离子化合物,ZY2的电子总数为38。下列有关叙述中正确的是              (　　)

A.W和X形成的化合物只有5种

B.M和W形成的一种化合物的水溶液显碱性

C.W、X、Y三种元素的简单氢化物的沸点:W<Y<X

D.X和Z形成的化合物ZX2中,阳离子和阴离子的数目之比为1∶2

【解析】选B、C。前20号元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,M和W形成的某种化合物可用作制冷剂,则M为氢元素,W为氮元素;Y和Z能形成ZY2型离子化合物,且ZY2的电子总数为38,则Y为氟元素,Z为钙元素;根据M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大可知,X为氧元素。氮元素和氧元素形成的化合物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,A项错误;M为氢元素,W为氮元素,二者可以形成化合物NH3,其水溶液显碱性,B项正确;W、X、Y三种元素的简单氢化物分别为NH3、H2O、HF,沸点:NH3<HF<H2O,C项正确;X和Z形成的化合物CaO2属于离子化合物,钙离子和过氧根离子的数目之比为1∶1,D项错误。

【加固训练—拔高】

(2021·湛江模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍;四种元素形成的一种化合物的结构如图所示,该化合物的阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构,下列说法错误的是(　　)

A.原子半径:X>Y>Z>W

B.W与Z形成晶体的基本单元为平面结构

C.X与Z在自然界中均不存在游离态

D.W与Y形成的化合物可作耐火材料

【解析】选B。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的简单离子分别为X+、Y3+,则X、Y原子的最外层电子数分别为1、3,W原子的最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍,W原子的最外层电子数为6,则W为O;结合原子序数大小可知,X为Na,Y为Al;四种元素形成的一种化合物的结构如图所示,Z形成4个共价键,该化合物的阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构,则Z为Si元素,据此分析解答。W为O,X为Na,Y为Al,Z为Si元素。A.同周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径Na>Al>Si>O,即X>Y>Z>W,故A正确;B.O与Si形成的SiO2属于原子晶体,为立体网状结构,故B错误;C.Na为活泼金属,而Si为亲氧元素,则Na、Si在自然界中只有化合态,不存在游离态,故C正确;D.W、Y形成的化合物为Al2O3,Al2O3熔点较高,可作耐火材料,故D正确。