江苏专版2023_2024学年新教材高中化学专题5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表第四课时元素周期表的应用分层作业苏教版必修第一册

第4课时 元素周期表的应用

A级 必备知识基础练

1. 关于元素周期表的下列叙述，错误的是(  )

A. 元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，是化学发展史上的重要里程碑之一

B. 在周期表中，把电子层数相同的元素排成一横行，称为一周期

C. 元素周期表中，总共有18个纵行，18个族

D. ⅠA族的元素又称为碱金属元素（除了 ）， 族的元素又称为卤族元素

2. [2023·广东广州增城期末]在元素周期表右上方的非金属区最容易找到的材料是(  )

A. 制催化剂的材料 B. 半导体材料

C. 制农药的材料 D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料

3. [2023·湖北武汉新洲一中期末]下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是(  )

A. 周期表包含元素最多的族是 族

B. 质子数相同的粒子一定是同种元素

C. 金属元素和非金属元素分界线附近的元素多用于制造半导体材料

D. 用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第14列

4. [2023·北京通州期末]某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是(  )

A. 元素符号是  B. 属于短周期元素

C. 非金属性比氧的强 D. 最高正化合价是 价

5. 某元素原子的原子核外有2个电子层，最外层有5个电子，则该元素位于(  )

A. 第三周期ⅣA族 B. 第二周期 族 C. 第二周期ⅤA族 D. 第四周期ⅣA族

6. 如图为某国外学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法正确的是(  )

A. 图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第三周期

B. 图中虚线箭头所经过的元素单质按箭头方向氧化性逐渐增强

C. 图中①代表的元素对应的单质既能与强酸反应又能与强碱溶液反应

D. 此八角形元素周期表中所标的元素包含主族元素和副族元素

7. [2023·湖北恩施期末]在周期表中，“相邻”元素即同周期左右紧挨，或同主族上下紧挨，下列元素与第三周期 族元素不一定相邻的是(  )

A. 电子总数是最内层电子数4倍的元素

B. 最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素

C. 最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素

D. 质子数为34的元素

B级 关键能力提升练

8. 、 、 、 均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如下图所示。若 原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，下列说法正确的是(  )

A. 的最常见气态氢化物的水溶液显酸性

B. 气态氢化物的稳定性比 的气态氢化物的稳定性强

C. 的单质与氢气反应比 的单质与氢气反应剧烈

D. 的原子半径小于

9. [2023·河北石家庄期末]短周期元素 、 、 、 、 在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(  )

A. 元素 与元素 的最高正化合价之和的数值等于8

B. 原子半径的大小顺序为

C. 离子 和 的核外电子数和电子层数都不相同

D. 元素 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 的强

10. [2023·江苏南京期末] 、 、 、 四种短周期主族元素原子序数依次增大， 是地壳中含量最多的元素，且与 同主族， 的原子半径是短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是(  )

A. 原子半径：

B. 元素 的非金属性比 的弱

C. 元素 和 只能形成一种化合物

D. 元素 最高价氧化物对应的水化物的酸性比 的强

11. [2023·江苏常州高级中学开学考试] 、 、 、 、 为五种前18号元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法中正确的是(  )

A. 简单离子半径：

B. 的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸

C. 的气态氢化物的水溶液放置在空气中易变质产生浑浊

D. 可以将 从盐溶液中置换出来

12. [2023·湖南长沙一中开学考试]应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测正确的有(  )

①铊 在第六周期ⅢA族，能与盐酸和 溶液反应，均产生氢气

②砹 与氯同族，其单质为有色固体， 不溶于水也不溶于稀硝酸

在氧气中剧烈燃烧生成

④铅 在第六周期ⅣA族，其单质是半导体材料

常温下也能与水剧烈反应

原子失电子能力比 弱

与 同族，硒化氢 是无色、有毒、比 稳定的气体

A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个

13. [2023·江苏盐城响水期末]下表为元素周期表的一部分，用化学用语回答下列问题：

（1） ⑥的元素名称为            ，⑧的原子结构示意图为            。

（2） ②和③气态氢化物稳定性的大小顺序：            （填化学式）。

（3） ③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是            （填化学式）。

（4） 欲比较④和⑨两种元素的非金属性强弱，可以作为验证的证据是            （填字母）。

A. 比较这两种元素单质的沸点

B. 比较这两种元素单质与氢气化合的难易

C. 比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性

D. 比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易性

14. [2023·江苏常熟中学期末]A、B、C、D、 是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子，B元素的原子半径是其所在主族元素原子中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为 ；C元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物 和 ；C、 同主族。

（1） D在周期表中的位置为            ；B的原子结构示意图为            。

（2） 元素形成的最高价氧化物对应水化物的化学式为            ，C、 元素气态氢化物中较稳定的是            （写化学式）。

（3） 元素C、D、 的原子半径大小关系是            （用元素符号表示）。

（4） 写出化合物 和C的气态氢化物反应的化学方程式：            。

（5） 写出 和C、 组成的一种化合物发生氧化还原反应的化学方程式：            。

C级 学科素养创新练

15. [2023·江苏南通如皋期中]下表为元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

（1） 上述所有元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的水化物是            （用化学式表示，下同）。

（2） 、 、 的简单离子半径由大到小的顺序为            。

（3） 、 、 的简单氢化物中，稳定性最弱的是            。

（4） 设计由 、 的混合溶液制取 固体的实验方案：            。

（实验中可以选用的试剂是盐酸、氨水和 溶液）

（5） 是元素周期表中第32号元素。

① 在周期表中的位置是            。

② 及其化合物的性质正确的是            （填字母）。

A. 的单质常温下为气体

B. 的单质可用于制半导体

C. 的单质可能具有强氧化性

D. 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 弱

16. 元素周期表体现了元素位-构-性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：

（1） 元素 在元素周期表中的位置为第            周期            族。

（2） 的最高化合价为            ， 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为            ， 的最高价氧化物为            。

（3） 根据元素周期律，推断：

① 阴影部分元素简单气态氢化物热稳定性最强的是            元素（填元素符号）。

② 酸性：             （填“  ”“  ”或“ ”，下同） 。

③ 氢化物的还原性：             。

④ 原子半径：             。

（4） 可在图中分界线（虚线）附近寻找            （填字母）。

A. 优良的催化剂 B. 半导体材料 C. 合金材料

（5） 从下列试剂中选择最佳试剂组合，比较C、 的非金属性强弱：            。

（可供选择的药品有 固体、稀硫酸、盐酸、饱和 溶液、饱和 溶液、硅酸钠溶液）

第4课时 元素周期表的应用

A级 必备知识基础练

1. C

[解析]元素周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一, 正确;在周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期,所以在周期表中,同周期元素电子层数相同, 正确;元素周期表中,有7个主族，7个副族，8、9、10三个纵列为 族，还有1个0族,共16个族, 错误;Ⅰ 族的元素（除 元素外）称为碱金属元素， 族的元素称为卤族元素, 正确。

2. C

[解析]可以用于做催化剂的元素种类较多,一般为过渡金属元素, 错误;在金属元素和非金属元素交界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来做良好的半导体材料,如硅等, 错误;非金属元素位于右上方,部分非金属可以用来做制农药的材料, 正确;耐高温、耐腐蚀的合金材料为金属材料,一般具有较强的金属性,大多属于过渡金属元素, 错误。

3. C

[解析]周期表包含元素最多的族是Ⅲ 族, 错误;质子数相同的粒子可能是原子,也可能是离子,如 、 都含有9个质子,但不属于同一元素, 错误;金属元素和非金属元素分界线附近的元素导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,因此多用于制造半导体材料, 正确;第115号元素在周期表中位于第七周期第15列,属于第七周期Ⅴ 族, 错误。

4. C

[解析]由原子结构示意图可知,该元素为硫元素。硫元素的元素符号是 , 正确;硫元素位于元素周期表第三周期,属于短周期元素, 正确;硫元素和氧元素位于同一主族,同主族元素,从上到下非金属性减弱,则硫元素的非金属性比氧元素弱, 错误;主族元素的最高正化合价与主族序数相等,硫元素最外层有6个电子,则硫元素的最高正化合价是 价, 正确。

5. C

[解析]原子核外有2个电子层,最外层有5个电子的原子为氮原子,氮元素位于元素周期表第二周期Ⅴ 族。

6. C

[解析]第四周期Ⅰ 族的原子序数为19,为 元素,八角形的每个顶角对应一种元素,虚线八角形所标元素中有 元素,据此可知虚线八角形代表元素周期表的第四周期, 错误;图中虚线箭头所经过的元素是卤族元素,随着原子序数增大其氧化性逐渐减弱, 错误;图中①代表的元素是 ,铝单质既能与强酸反应又能与强碱溶液反应, 正确;此八角形元素周期表所标的所有元素只有主族元素和0族元素,没有副族元素, 错误。

7. B

[解析]第三周期 族元素为 ,与 元素“相邻”的元素为 、 、 和其下一周期的 号元素。电子总数是最内层电子数4倍的元素为 ,与 元素一定“相邻”, 不符合题意;最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素,最外层电子数为5,可以为 元素或 元素,不一定与 元素“相邻”, 符合题意;主族元素最外层电子数为 ,最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素为 或 ,与 元素一定不“相邻”, 不符合题意;质子数为34的元素,与 元素一定“相邻”, 不符合题意。

B级 关键能力提升练

8. B

[解析] 、 、 、 均为短周期元素, 原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，且由图可知 位于第三周期，则 为 元素，结合相对位置可知， 为 元素， 为 元素， 为 元素。 的最常见气态氢化物为氨气，其水溶液显碱性， 错误； 比 的非金属性强，故 气态氢化物的稳定性比 的强， 正确；非金属性： ，所以 的单质与氢气反应比 剧烈， 错误；同周期,从左到右原子半径依次减小，故 的原子半径大于 ， 错误。

9. A

[解析]根据短周期元素 、 、 、 、 在元素周期表中的相对位置可知,它们分别是 、 、 、 、 。 元素最高正化合价为其主族序数，等于5, 元素最高正化合价为其主族序数，等于3,二者之和等于8, 正确;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,所以原子半径的大小顺序为 , 错误;离子 和 都为10电子微粒,核外电子数和电子层数都相同, 错误;同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强, 错误。

10. D

[解析]由题干信息可知, 、 、 、 四种短周期主族元素原子序数依次增大, 是地壳中含量最多的元素，故 为 ,且 与 同主族，即 为 ,则 为 , 的原子半径是短周期主族元素中最大的,则 为 。 、 、 分别为 、 、 ,为同一周期元素,从左往右原子半径依次减小,故原子半径: 即 , 错误; 为 , 为 ,同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,故非金属性： ，即元素 的非金属性比 的强, 错误; 为 , 为 ,故元素 和 能形成 和 等化合物, 错误;非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性与其非金属性一致,故元素 （即 ）最高价氧化物对应的水化物的酸性比 （即 ）的强, 正确。

11. C

[解析]由图中信息可知 、 、 、 、 分别代表 、 、 、 、 元素。电子层数越多,离子半径越大,则简单离子半径: , 错误; 的最高价氧化物对应的水化物是硝酸,是一种强酸, 错误;硫化氢的水溶液久置于空气中会被氧气氧化生成硫单质,反应方程式为 , 正确; 为金属钠,钠先与水反应生成氢氧化钠,不会置换出 单质, 错误。

12. B

[解析] 铊在 的下方,为活泼金属,不能和 溶液反应,错误;②砹为卤族元素,根据卤族元素性质可知,其单质为有色固体, 不溶于水也不溶于稀硝酸,正确; 在氧气中剧烈燃烧生成 ,错误;④铅单质是金属材料,不是半导体材料,错误; 为比钠活泼的金属单质,常温下也能与水剧烈反应,正确; 金属性弱于镁,故其原子失电子能力比 弱,正确;⑦硒与硫同主族,且非金属性硒弱于硫,则 不如 稳定,错误。

13. （1） 镁;

由图示结构可知,①~⑩分别为氢、碳、氮、氧、钠、镁、铝、磷、硫、氯元素。

[解析]⑥的元素名称为镁;⑧为15号元素磷,其原子结构示意图为。

（2）

[解析]同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,②和③气态氢化物稳定性的大小顺序: 。

（3）

[解析]根据非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是 。

（4） B

[解析]元素单质的沸点,不能体现元素原子得电子的能力大小,不能作为验证的证据, 不符合题意;非金属性越强,越容易和氢气化合,故能作为验证的证据, 符合题意;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但是氧没有最高价氧化物对应的酸, 不符合题意;元素单质与酸或碱反应的难易性不能体现得电子能力的大小,不能作为验证的证据, 不符合题意。

14. （1） 第三周期ⅠA族;

元素的原子核内只有1个质子,则 为 ; 元素的原子半径是其所在主族元素原子中最小的, 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 ,则 的最高化合价为 价,位于周期表中Ⅴ 族,应为 ; 元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4,则原子核外电子排布为2、6,则 为 ; 的阴离子与 的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物 和 ,则 的化合价为 价,则 为 ; 、 同主族,则 为 。

[解析] 为 ,核电荷数为11,在周期表中的位置为第三周期Ⅰ 族, 为 ,原子结构示意图为。

（2） ;

[解析] 为 ,其最高价氧化物对应的水化物是 ;同主族元素从上到下，对应氢化物稳定性逐渐减弱,所以氢化物较稳定的是 。

（3）

[解析]同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,所以原子半径大小关系为 。

（4）

[解析] 为 , 的气态氢化物为 ,反应方程式为  。

（5）

C级 学科素养创新练

15. （1）

根据元素在周期表中的位置, 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素、 是 元素。

[解析]同周期元素从左到右金属性减弱,同主族元素从上到下金属性增强,上述所有元素中 的金属性最强,元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性最强的水化物是 。

（2）

[解析]电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径由大到小的顺序为 。

（3）

[解析]同周期元素从左到右非金属性增强,同主族元素从上到下非金属性减弱, 、 、 中非金属性最弱的是 ,简单氢化物中稳定性最弱的是 。

（4） 向溶液中加入过量的氨水（或加入氨水至沉淀不再增多）,过滤,将所得沉淀充分加热（灼烧）

[解析]向 、 的混合溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝沉淀,过滤,将所得氢氧化铝沉淀充分加热（灼烧）,氢氧化铝分解为氧化铝和水。

（5） ① 第四周期ⅣA族

[解析] 是第32号元素,核外有4个电子层,最外层有4个电子,在周期表中的位置是第四周期Ⅳ 族。

② BD

[解析] 号元素在 的下方,其单质常温下为固体, 错误;32号元素在金属和非金属的分界线附近,单质可用于制半导体, 正确;32号元素最外层有4个电子,其单质不可能具有强氧化性, 错误;32号元素的非金属性小于 ,也就小于 ,故其最高价氧化物对应水化物的酸性比 弱, 正确。

16. （1） 四; ⅢA

同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；同一周期的元素，原子核外电子层数相同，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最后以惰性气体元素结束，然后根据元素周期律逐一解答。

[解析] 和 位于同一主族， 位于 的下一周期，在元素周期表中位于第四周期Ⅲ 族。

（2） 价; ;

[解析] 和碳位于同一主族，原子最外层有4个电子，所以最高化合价是 价； 原子最外层有7个电子， 元素的最高化合价是 价，则最高价氧化物对应水化物的化学式为 ； 和 元素位于同一主族，原子最外层有5个电子，所以 元素最高化合价是 价，最高价氧化物化学式为 。

（3） ①

[解析]同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。元素的非金属性越弱，其对应简单气态氢化物的稳定性也越弱，阴影部分元素中非金属性最强的是 元素，所以简单气态氢化物热稳定性最强的元素是 。

②

[解析] 元素和 元素位于同一周期，同一周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，所以酸性： 。

③

[解析] 元素和 元素位于同一主族，同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。元素的非金属性越弱，其对应简单氢化物的还原性就越强，所以还原性： 。

④

[解析] 和 位于同一周期，同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径： ； 和 位于同一主族，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径： ，故原子半径： 。

（4） B

[解析]金属元素单质容易导电，非金属元素的单质一般不能导电，位于金属与非金属交界处的元素的单质导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，因此可在周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近寻找半导体材料，故合理选项是 。

（5） 固体、盐酸、饱和 溶液、 溶液

[解析]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，所以可以通过比较碳酸与硅酸酸性强弱来比较元素 、 的非金属性强弱。由于盐酸具有挥发性，用 固体和盐酸反应生成的 气体中混有杂质 ，需通过饱和 溶液洗气，除去杂质 ，然后再通入 溶液，若有白色胶状沉淀生成，说明反应产生了 ，证明碳酸酸性比硅酸强，从而说明元素的非金属性： 。故可选用的化学试剂有 固体、盐酸、饱和 溶液、 溶液。