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2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练14元素周期律
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这是一份2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练14元素周期律，共8页。试卷主要包含了下列有关性质的比较正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I12.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)3.(双选)下列有关性质的比较正确的是( )
A.碱性:NaOHB.稳定性:HF>HCl>PH3
C.原子半径:S>O>F
D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
4.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱状图,下列有关说法正确的是( )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
5.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。下列说法错误的是( )
A.R的氧化物含有离子键
B.最高价含氧酸的酸性:ZC.M的氢化物常温常压下为气体
D.Y形成的化合物种类最多
6.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>E
B.元素A的原子最外层轨道中无自旋相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
7.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
(1)以上10种元素中第一电离能最小的是 (填序号)。
(2)写出下列有关反应的化学方程式:
①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应: 。
②B2C2与EC2反应: 。
(3)A元素原子核外电子轨道表示式(电子排布图)是 ;比元素B原子序数大11的元素的基态原子的电子排布式是 。
(4)C和I相比较,非金属性较弱的是 (填元素名称),可以验证该结论的是下列中的 (填序号)。
a.气态氢化物的稳定性
b.两元素的电负性
c.含氧酸的酸性
d.最高化合价
能力提升
8.下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是( )
A.I3AsF6晶体中存在的空间结构为V形
B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为HC.水分子间存在氢键,故H2O的熔、沸点及稳定性均大于H2S
D.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,它们中的某些元素可以分别组成三元化合物a,二元化合物b、c。a为海水晒盐后所得的苦卤与石灰乳反应得到的难溶物,Z的单质e通常为黄绿色气体,常温下,0.01 ml·L-1的c溶液pH为2。从海水中提取金属d的流程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.简单离子半径大小:Z>Y>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.元素W、X、Z的最高价和最低价的代数和分别为0、4、6
D.元素X、Y形成的化合物既能与烧碱溶液反应又能与盐酸反应
10.(双选)短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.氢化物的沸点:W>Z
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3D.简单离子的半径:Y11.(双选)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大。灰黑色晶体Y单质的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。
YQ2X2YYW4Y
下列说法不正确的是( )
A.元素的电负性:Q>Z>W
B.YQ2中Y采取sp杂化,YQ2为直线形分子
C.简单离子半径:Z>X>Q
D.氢化物的稳定性:Q>Z>Y
12.回答下列问题:
(1)碳原子的核外电子排布式为 。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是 。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式: 。
(3)下表是第三周期部分元素的电离能(单位:kJ·ml-1)数据。
下列说法正确的是 (填字母)。
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素
D.丁一定为金属元素
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式: ,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是 。
13.A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D位于同一周期,A与E、B与G、D与L分别位于同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题:
(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是 (填化学式),E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为 。
(3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式: 。
(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y,则Y的化学式为 ,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式: 。
拓展深化
14.有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L-1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断,并回答下列问题:
(1)g在元素周期表中的位置是 。
(2)比较d、e、f的简单离子半径大小为 < < (用离子符号表示);y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是 (用化学式表示)。
(3)下列可作为比较e和f金属性强弱依据的是 。
A.测等浓度相应氯化物水溶液的pH
B.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
C.比较单质作为还原剂时失去电子数目的多少
D.比较两种元素在化合物中化合价的高低
E.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
(4)据报道,最近意大利科学家获得了极具研究价值的z4,其分子结构与白磷分子(P4)的正四面体结构相似。已知断裂1 ml z—z化学键吸收167 kJ热量,生成1 ml z≡z化学键放出942 kJ热量,请写出z4气体在一定条件下生成z2气体反应的热化学方程式: 。
(5)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄露时,为减少污染,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方法处理。该过程中反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均使溶液呈碱性,该反应的化学方程式为 。已知eyz含有与z2分子中类似的化学键,写出化合物eyz的电子式: 。
课时规范练14 元素周期律
1.B 第一电离能越小,表明该元素原子越易失去电子,活泼性越强,A项正确;同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,第一电离能一般来说依次增大,但有反常情况,如第一电离能:N>O、Mg>Al,B项错误;C项所述元素为零族元素,性质稳定,第一电离能都较大,正确。D项也正确。
2.A B项,依据资料信息:卤水中通Cl2可制Br2,说明氧化性(得电子能力):Cl2>Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl是同一周期元素,原子半径依次减小,错误;D项,Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,错误。
3.BC 金属性:Na>Mg>Al,故碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,A项错误;非金属性:F>Cl>P,稳定性:HF>HCl>PH3,B项正确;同周期主族元素随原子序数增大,原子半径逐渐减小,因此原子半径:O>F,同主族元素随电子层数增大,原子半径逐渐增大,因此原子半径:S>O,C项正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,酸性应为HClO4>HNO3,而HClO是弱酸,D项错误。
4.B 第三周期磷元素最外层p能级为半充满结构,较为稳定,磷元素的第一电离能大于硫元素,A项错误;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,B项正确;同周期主族元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C项错误;同一周期元素随原子序数增加,金属元素失电子数增加,非金属元素得电子数减少,D项错误。
5.B 主族元素原子的最外层电子数=主族序数,X、Y、Z、M、R原子最外层电子数分别为1、4、5、6、1,说明元素分别位于第ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA族。原子半径:M>Y>Z,则M是第三周期的硫,Y、Z分别是第二周期的碳、氮;原子半径:XM,则R为钠。钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠,都含有离子键,故A正确;非金属性:Z(N)>Y(C),所以最高价含氧酸的酸性:Z>Y,故B错误;硫化氢常温常压下为气体,故C正确;有机化合物比无机化合物的种类多得多,有机化合物都是含碳的化合物,所以Y形成的化合物种类最多,故D正确。
6.D 根据题给信息分析可知,A为碳元素,B为硫元素,C为氯元素,D为氧元素,E为氟元素。非金属性F>O>Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项错误;碳元素价层电子排布式为2s22p2,p轨道有2个电子,自旋相同,B项错误;元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等,C项错误;与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na,Na为活泼金属,能与H2O发生置换反应生成氢气,D项正确。
7.答案 (1)B
(2)①C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
②2K2O2+2CO22K2CO3+O2
(3)
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
(4)氮 ab
8.C 中心原子的价层电子对数为2+=4,含有=2个孤电子对,故空间结构为V形,A项正确;非金属性:H9.B 根据题干信息和转化关系可知,a、b、c、d、e分别为氢氧化镁、氯化镁、氯化氢、镁、氯气。W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl。A项,O2-的半径大于Mg2+,即离子半径大小应为Z>X>Y,A项错误;氯的得电子能力大于氢,因此H-的还原性强于Cl-,B项正确;氧元素一般不显正价,C项错误;氧化镁不能与氢氧化钠溶液反应,D项错误。
10.AD 设Y的最外层电子数为y,则W、X、Z的最外层电子数分别为y+2、y+3、y+4,根据题意可知,y+y+2+y+3+y+4=21,解得y=3,即Y为Al,W为N,X为O,Z为Cl。因NH3分子间可形成氢键,所以氢化物沸点:NH3>HCl,A项正确;Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的氧化物对应水化物为HNO3或HNO2,酸性Al(OH)3AlCl3,C项错误;Al3+、O2-均为10e-微粒,根据“序大径小”的规律,可知离子半径:Al3+11.BC 根据“灰黑色晶体Y单质的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是硅元素,硅元素的常见化合价为+4价,则“YQ2”中的Q元素显-2价,结合Q的原子序数小于硅可判断Q是氧元素,“YQ2”是SiO2,硅原子采取sp3杂化,SiO2为共价晶体,B错误;硅元素还可以显-4价,则“X2Y”中X元素显+2价,结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是镁元素;由“通常状态下YW4呈气态”和W的原子序数小于氧,可判断W是氢元素;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于硅判断Z是氯元素。电负性:O>Cl>H,A正确;离子半径:Cl->O2->Mg2+,C错误;元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,D正确。
12.答案 (1)1s22s22p2 氮原子的2p轨道达到半充满结构,比较稳定
(2)1s22s22p63s2 (3)A (4)3d5 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
解析 (1)碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2;氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,氮原子2p轨道半充满,比较稳定,所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能。
(2)从表中电离能数值来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第ⅡA族元素,因A、B均为短周期元素,且B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁。镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2。
(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素,甲元素的第一电离能远远小于第二电离能,说明甲元素最外层有1个电子,失去1个电子时达到稳定结构,所以甲为Na;乙元素的第二电离能远远小于第三电离能,则乙元素最外层有2个电子,失去2个电子后达到稳定结构,所以乙为Mg;丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大,说明丙元素最外层大于3个电子,丙、丁一定为非金属元素。甲为Na,乙为Mg,故甲的金属性比乙强,A项正确;乙为Mg,化合价为+2价,B项错误;丙、丁一定为非金属元素,C、D项错误。
(4)Mn的原子序数为25,失去2个电子变为Mn2+,则基态Mn2+的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其价层电子排布式为3d5;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难。
13.答案 (1)SiH4 S2->Na+>Al3+
(2
(3)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-
(4)(NH4)2C2O4 2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
解析 由于九种主族元素位于三个不同的短周期,而B、C、D位于同一周期,可以知道A为氢元素,B、C、D位于第二周期,E、F、G、L、I则位于第三周期;由A与E为同一主族元素,可确定E为钠元素;由F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,可推知D、F分别为氧元素和铝元素;由C、D、F三种元素的原子序数之和为28,可推知C为氮元素;由D与L位于同一主族,可推知L为硫元素;由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知,I只能是氯元素,B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。
14.答案 (1)第三周期第ⅥA族 (2)Al3+ Na+ O2- HClO4 (3)AE (4)N4(g)2N2(g) ΔH=-882 kJ·ml-1
(5)NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑
Na+C︙︙]-
解析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,x是H、y是C、d是O、f是Al,z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液浓度均为0.01ml·L-1,e的最高价氧化物对应水化物溶液的pH为12,为一元强碱,则e是Na,z、h的最高价氧化物对应水化物溶液的pH均为2,为一元强酸,则z为N、h为Cl;g的最高价氧化物对应水化物溶液的pH小于2,则g的最高价氧化物对应水化物为二元强酸,故g为S。
(1)硫元素在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。
(2)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:Al3+C,所以HClO4的酸性比H2CO3酸性强。
(3)A项,溶液pH越小,说明金属阳离子水解程度越大,则对应元素的金属性越弱;B项,单质的硬度和熔、沸点均属于物理性质,不能比较金属性强弱;C项,金属性强弱与失电子数目的多少无关,只与失电子难易程度有关;D项,元素在化合物中化合价的高低与得失电子数有关,与得失电子难易程度无关;E项,单质与同浓度盐酸反应越剧烈,说明金属性越强。
(4)根据原子守恒知,一个N4分子可生成2个N2分子,一个N4分子中含有6个N—N键,破坏1mlN4分子中6mlN—N需要吸收1002kJ能量;生成2mlN≡N放出1884kJ能量,所以该反应的热化学方程式为N4(g)2N2(g) ΔH=-882kJ·ml-1。元素
A
B
C
D
E
最低化合价
-4
-2
-1
-2
-1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
1.02
2.27
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.86
0.75
1.17
最高价态
+6
+1
—
+3
+4
+5
+7
+1
+5
+4
最低价态
-2
—
-2
—
-4
-3
-1
—
-3
-4
W
X
Y
Z
元素
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
元素
I1
I2
I3
甲
496
4 562
6 912
乙
738
1 451
7 733
丙
787
1 577
3 232
丁
1 012
1 907
2 914
元素
Mn
Fe
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
1.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1
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)
A.碱性:NaOH
C.原子半径:S>O>F
D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
4.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱状图,下列有关说法正确的是( )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
5.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。下列说法错误的是( )
A.R的氧化物含有离子键
B.最高价含氧酸的酸性:Z
D.Y形成的化合物种类最多
6.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>E
B.元素A的原子最外层轨道中无自旋相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
7.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
(1)以上10种元素中第一电离能最小的是 (填序号)。
(2)写出下列有关反应的化学方程式:
①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应: 。
②B2C2与EC2反应: 。
(3)A元素原子核外电子轨道表示式(电子排布图)是 ;比元素B原子序数大11的元素的基态原子的电子排布式是 。
(4)C和I相比较,非金属性较弱的是 (填元素名称),可以验证该结论的是下列中的 (填序号)。
a.气态氢化物的稳定性
b.两元素的电负性
c.含氧酸的酸性
d.最高化合价
能力提升
8.下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是( )
A.I3AsF6晶体中存在的空间结构为V形
B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H
D.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,它们中的某些元素可以分别组成三元化合物a,二元化合物b、c。a为海水晒盐后所得的苦卤与石灰乳反应得到的难溶物,Z的单质e通常为黄绿色气体,常温下,0.01 ml·L-1的c溶液pH为2。从海水中提取金属d的流程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.简单离子半径大小:Z>Y>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.元素W、X、Z的最高价和最低价的代数和分别为0、4、6
D.元素X、Y形成的化合物既能与烧碱溶液反应又能与盐酸反应
10.(双选)短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.氢化物的沸点:W>Z
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3
YQ2X2YYW4Y
下列说法不正确的是( )
A.元素的电负性:Q>Z>W
B.YQ2中Y采取sp杂化,YQ2为直线形分子
C.简单离子半径:Z>X>Q
D.氢化物的稳定性:Q>Z>Y
12.回答下列问题:
(1)碳原子的核外电子排布式为 。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是 。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式: 。
(3)下表是第三周期部分元素的电离能(单位:kJ·ml-1)数据。
下列说法正确的是 (填字母)。
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素
D.丁一定为金属元素
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式: ,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是 。
13.A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D位于同一周期,A与E、B与G、D与L分别位于同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题:
(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是 (填化学式),E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为 。
(3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式: 。
(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y,则Y的化学式为 ,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式: 。
拓展深化
14.有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L-1)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断,并回答下列问题:
(1)g在元素周期表中的位置是 。
(2)比较d、e、f的简单离子半径大小为 < < (用离子符号表示);y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是 (用化学式表示)。
(3)下列可作为比较e和f金属性强弱依据的是 。
A.测等浓度相应氯化物水溶液的pH
B.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
C.比较单质作为还原剂时失去电子数目的多少
D.比较两种元素在化合物中化合价的高低
E.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
(4)据报道,最近意大利科学家获得了极具研究价值的z4,其分子结构与白磷分子(P4)的正四面体结构相似。已知断裂1 ml z—z化学键吸收167 kJ热量,生成1 ml z≡z化学键放出942 kJ热量,请写出z4气体在一定条件下生成z2气体反应的热化学方程式: 。
(5)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄露时,为减少污染,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方法处理。该过程中反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均使溶液呈碱性,该反应的化学方程式为 。已知eyz含有与z2分子中类似的化学键,写出化合物eyz的电子式: 。
课时规范练14 元素周期律
1.B 第一电离能越小,表明该元素原子越易失去电子,活泼性越强,A项正确;同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,第一电离能一般来说依次增大,但有反常情况,如第一电离能:N>O、Mg>Al,B项错误;C项所述元素为零族元素,性质稳定,第一电离能都较大,正确。D项也正确。
2.A B项,依据资料信息:卤水中通Cl2可制Br2,说明氧化性(得电子能力):Cl2>Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl是同一周期元素,原子半径依次减小,错误;D项,Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,错误。
3.BC 金属性:Na>Mg>Al,故碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,A项错误;非金属性:F>Cl>P,稳定性:HF>HCl>PH3,B项正确;同周期主族元素随原子序数增大,原子半径逐渐减小,因此原子半径:O>F,同主族元素随电子层数增大,原子半径逐渐增大,因此原子半径:S>O,C项正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,酸性应为HClO4>HNO3,而HClO是弱酸,D项错误。
4.B 第三周期磷元素最外层p能级为半充满结构,较为稳定,磷元素的第一电离能大于硫元素,A项错误;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,B项正确;同周期主族元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C项错误;同一周期元素随原子序数增加,金属元素失电子数增加,非金属元素得电子数减少,D项错误。
5.B 主族元素原子的最外层电子数=主族序数,X、Y、Z、M、R原子最外层电子数分别为1、4、5、6、1,说明元素分别位于第ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA族。原子半径:M>Y>Z,则M是第三周期的硫,Y、Z分别是第二周期的碳、氮;原子半径:X
6.D 根据题给信息分析可知,A为碳元素,B为硫元素,C为氯元素,D为氧元素,E为氟元素。非金属性F>O>Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项错误;碳元素价层电子排布式为2s22p2,p轨道有2个电子,自旋相同,B项错误;元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等,C项错误;与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na,Na为活泼金属,能与H2O发生置换反应生成氢气,D项正确。
7.答案 (1)B
(2)①C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
②2K2O2+2CO22K2CO3+O2
(3)
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
(4)氮 ab
8.C 中心原子的价层电子对数为2+=4,含有=2个孤电子对,故空间结构为V形,A项正确;非金属性:H
10.AD 设Y的最外层电子数为y,则W、X、Z的最外层电子数分别为y+2、y+3、y+4,根据题意可知,y+y+2+y+3+y+4=21,解得y=3,即Y为Al,W为N,X为O,Z为Cl。因NH3分子间可形成氢键,所以氢化物沸点:NH3>HCl,A项正确;Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的氧化物对应水化物为HNO3或HNO2,酸性Al(OH)3
12.答案 (1)1s22s22p2 氮原子的2p轨道达到半充满结构,比较稳定
(2)1s22s22p63s2 (3)A (4)3d5 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
解析 (1)碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2;氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,氮原子2p轨道半充满,比较稳定,所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能。
(2)从表中电离能数值来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第ⅡA族元素,因A、B均为短周期元素,且B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁。镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2。
(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素,甲元素的第一电离能远远小于第二电离能,说明甲元素最外层有1个电子,失去1个电子时达到稳定结构,所以甲为Na;乙元素的第二电离能远远小于第三电离能,则乙元素最外层有2个电子,失去2个电子后达到稳定结构,所以乙为Mg;丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大,说明丙元素最外层大于3个电子,丙、丁一定为非金属元素。甲为Na,乙为Mg,故甲的金属性比乙强,A项正确;乙为Mg,化合价为+2价,B项错误;丙、丁一定为非金属元素,C、D项错误。
(4)Mn的原子序数为25,失去2个电子变为Mn2+,则基态Mn2+的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其价层电子排布式为3d5;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难。
13.答案 (1)SiH4 S2->Na+>Al3+
(2
(3)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-
(4)(NH4)2C2O4 2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
解析 由于九种主族元素位于三个不同的短周期,而B、C、D位于同一周期,可以知道A为氢元素,B、C、D位于第二周期,E、F、G、L、I则位于第三周期;由A与E为同一主族元素,可确定E为钠元素;由F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,可推知D、F分别为氧元素和铝元素;由C、D、F三种元素的原子序数之和为28,可推知C为氮元素;由D与L位于同一主族,可推知L为硫元素;由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知,I只能是氯元素,B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。
14.答案 (1)第三周期第ⅥA族 (2)Al3+ Na+ O2- HClO4 (3)AE (4)N4(g)2N2(g) ΔH=-882 kJ·ml-1
(5)NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑
Na+C︙︙]-
解析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,x是H、y是C、d是O、f是Al,z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液浓度均为0.01ml·L-1,e的最高价氧化物对应水化物溶液的pH为12,为一元强碱,则e是Na,z、h的最高价氧化物对应水化物溶液的pH均为2,为一元强酸,则z为N、h为Cl;g的最高价氧化物对应水化物溶液的pH小于2,则g的最高价氧化物对应水化物为二元强酸,故g为S。
(1)硫元素在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。
(2)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:Al3+
(3)A项,溶液pH越小,说明金属阳离子水解程度越大,则对应元素的金属性越弱;B项,单质的硬度和熔、沸点均属于物理性质,不能比较金属性强弱;C项,金属性强弱与失电子数目的多少无关,只与失电子难易程度有关;D项,元素在化合物中化合价的高低与得失电子数有关,与得失电子难易程度无关;E项,单质与同浓度盐酸反应越剧烈,说明金属性越强。
(4)根据原子守恒知,一个N4分子可生成2个N2分子,一个N4分子中含有6个N—N键,破坏1mlN4分子中6mlN—N需要吸收1002kJ能量;生成2mlN≡N放出1884kJ能量,所以该反应的热化学方程式为N4(g)2N2(g) ΔH=-882kJ·ml-1。元素
A
B
C
D
E
最低化合价
-4
-2
-1
-2
-1
电负性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
1.02
2.27
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.86
0.75
1.17
最高价态
+6
+1
—
+3
+4
+5
+7
+1
+5
+4
最低价态
-2
—
-2
—
-4
-3
-1
—
-3
-4
W
X
Y
Z
元素
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
元素
I1
I2
I3
甲
496
4 562
6 912
乙
738
1 451
7 733
丙
787
1 577
3 232
丁
1 012
1 907
2 914
元素
Mn
Fe
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
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