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元素周期表和元素周期律 1．2017年5月9日，最新發(fā)現(xiàn)的第113號、115號、117號和118號元素終于有了中文名稱：(113Nh)、鏌(115Mc)、(117Ts)、(118Og)。根據(jù)元素周期律知識，下列預測或說法肯定不合理的是(　　) A．Nh的最高價氧化物對應的水化物的化學式為H3NhO3，是一種強酸 B．Mc的最高價陽離子為Mc5＋，氧化性比較弱 C．Og是第七周期中的最后一種元素，其原子序數(shù)是所有已發(fā)現(xiàn)元素中最大的 D．根據(jù)金屬和非金屬的分界線，Ts的中文名稱為“鈿”可能更合理 解析：選A　同主族元素從上到下金屬性增強，則Nh 的最高價氧化物對應的水化物的化學式為 H3NhO3，是一種強堿，故A錯誤；Mc位于第ⅤA族，金屬性較強，則最高價陽離子為Mc5＋，氧化性比較弱，故B正確；Og是第七周期中的最后一種元素，為0族元素，其原子序數(shù)是所有已發(fā)現(xiàn)元素中最大的，故C正確；117號元素位于第七周期第ⅦA族，同主族元素從上到下金屬性增強，結合金屬和非金屬的分界線，Ts 的中文名稱為“鈿”可能更合理，故D正確。 2．下列有關物質性質的說法錯誤的是(　　) A．熱穩(wěn)定性：HCl＞HI　　 　B．原子半徑：Na＞Mg C．酸性：H2SO3＞H2SO4 D．結合質子能力：S2－＞Cl－ 解析：選C　A項，元素的非金屬性：Cl＞I，所以穩(wěn)定性：HCl＞HI，正確；B項，Na、Mg是同一周期的元素，原子半徑：Na＞Mg，正確；C項，酸性：H2SO4＞H2SO3，錯誤；D項，酸性越強，酸越易電離出H＋，而酸根離子越難結合H＋，酸性：HCl>H2S，結合H＋的能力：S2－>Cl－，正確。 3．已知短周期元素的四種離子：aW2＋、bX＋、cY3－、dZ－都具有相同的電子層結構，則下列敘述中正確的是(　　) A．原子序數(shù)：d＞c＞b＞a B．單質的還原性：Z＜Y＜X＜W C．離子半徑：Y3－＞Z－＞X＋＞W(wǎng)2＋ D．W、X、Y最高價氧化物對應水化物溶液(等物質的量濃度)的pH：Y＞X＞W(wǎng) 解析：選C　具有相同電子層結構的離子，符合“陰上陽下”的規(guī)律，故原子序數(shù)：a＞b＞d＞c，W、X、Y、Z分別為Mg、Na、N、F，A項錯誤；單質的還原性：Na>Mg，B項錯誤；具有相同電子層結構的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故離子半徑：N3－>F－>Na＋>Mg2＋，C項正確；W、X的最高價氧化物對應的水化物分別為Mg(OH)2、NaOH，Y的最高價氧化物對應的水化物為HNO3，則對應溶液的pH：NaOH＞Mg(OH)2＞HNO3，D項錯誤。 4．(2018江蘇高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X是地殼中含量最多的元素，Y原子的最外層只有一個電子，Z位于元素周期表ⅢA族，W與X屬于同一主族。下列說法正確的是(　　) A．原子半徑：r(W)>r(Z)>r(Y) B．由X、Y組成的化合物中均不含共價鍵 C．Y的最高價氧化物的水化物的堿性比Z的弱 D．X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 解析：選D　X是地殼中含量最多的元素，則X為O元素，Y原子的最外層只有一個電子，Z位于元素周期表ⅢA族，X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大且均為短周期主族元素，則Z為Al元素，Y為Na元素，W與X屬于同一主族，則W為S元素。Na、Al、S在同一周期，隨著核電荷數(shù)的增大，原子半徑逐漸變小，所以r(Y)>r(Z)>r(W)，A項錯誤；X、Y組成的Na2O2中含有共價鍵，B項錯誤；Y、Z最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，NaOH的堿性強于Al(OH)3，C項錯誤。 5. W、X、Y、Z均為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增加，且原子核外L電子層的電子數(shù)分別為0、5、8、8，它們的最外層電子數(shù)之和為18。下列說法正確的是(　　) A．單質的沸點：W>X B．陰離子的還原性：W>Z C．氧化物的水化物的酸性：YH2，A項錯誤；Cl元素的非金屬性強于H元素，元素得電子能力越強，其對應陰離子越不容易失去電子，故對應陰離子的還原性：Cl－弱于H－，B項正確；P元素的非金屬性弱于Cl元素的非金屬性，元素非金屬性越弱，其最高價氧化物對應水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4C>N>H，故A錯誤；元素X、Z可形成化合物N2H4，其分子內(nèi)既含極性鍵N—H鍵，又含非極性鍵N—N鍵，故B正確；化合物YO2為CO2，屬于酸性氧化物，化合物ZO2為NO2，NO2與水反應生成硝酸和NO，不屬于酸性氧化物，故C錯誤；鋁因表面能夠形成一層致密的氧化膜而具有較強的抗腐蝕能力，但是Al的化學性質比較活潑，故D錯誤。 7．(2019臨沂模擬)如圖為周期表中短周期的一部分，W、X、Y、Z四種元素最外層電子數(shù)之和為24。下列說法正確的是(　　) W X Y Z A．X、Y、Z的含氧酸的酸性依次增強 B．W元素形成的單核陰離子還原性強于X C．Y、W形成的化合物一定能使酸性KMnO4溶液褪色 D．W與氫元素形成的化合物中可能含有非極性鍵 解析：選D　如圖為周期表中短周期的一部分，則為第二周期和第三周期的元素，W、X、Y、Z四種元素最外層電子數(shù)之和為24。設Y最外層電子數(shù)為x，則X最外層電子數(shù)為x－1，Z最外層電子數(shù)為x＋1，W最外層電子數(shù)為x，x－1＋x＋x＋1＋x＝24，x＝6，判斷W為O、X為P、Y為S、Z為Cl。同周期元素從左到右非金屬性增強，X、Y、Z的最高價含氧酸的酸性依次增強，題目中未說明最高價，故A錯誤；W形成的單核陰離子為O2－，X形成的單核陰離子為P3－，還原性：O2－W 解析：選B　由表中數(shù)據(jù)可知，X為鈉，Y為鋁，Z為鈹，Q為硫，W為氧。O2－與Al3＋的核外電子數(shù)均為10，A錯誤；離子半徑：Na＋Be，堿性：NaOH>Be(OH)2，C錯誤；非金屬性：S>O，故穩(wěn)定性：H2S>H2O，D錯誤。 9．(2017天津高考)根據(jù)元素周期表和元素周期律，判斷下列敘述不正確的是(　　) A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O>NH3>SiH4 B．氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物 C．如圖所示實驗可證明元素的非金屬性：Cl>C>Si D．用中文“”(o)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族 解析：選C　非金屬性：O>N>C>Si，故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O>NH3>SiH4，A項正確；H與C、N、O、F等非金屬元素形成共價化合物，與Na、Mg等金屬元素形成離子化合物，B項正確；題圖所示實驗可證明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金屬性的強弱與元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱有關，HCl不是氯元素的最高價氧化物對應的水化物，故不能根據(jù)其酸性強弱判斷Cl的非金屬性強弱，C項錯誤；118號元素在元素周期表中位于第七周期0族，D項正確。 10．隨原子序數(shù)遞增，x、y、z、……等八種短周期元素原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族 B．離子半徑：g2－>h－>d2－>e＋>f3＋ C．最高價氧化物對應水化物的酸性：y>z D．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：g>h 解析：選B　從圖中的化合價、原子半徑的大小及原子序數(shù)可知：x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。A項，x元素在周期表中的位置是第一周期第ⅠA族，錯誤；B項，電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以離子半徑：S2－＞Cl－＞O2－＞Na＋＞Al3＋，正確；C項，非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，所以酸性：HNO3＞H2CO3，錯誤；D項，非金屬性越強，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，所以穩(wěn)定性：HCl＞H2S，錯誤。 11.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。M、N、P、Q分別是這些元素形成的單質，甲、乙、丙、丁、戊是由這些元素形成的二元化合物。其中，乙是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體；丙是一種高能燃料，其組成元素與乙相同；丁是常見的兩性氧化物。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．原子半徑的大?。篧O2－>Al3＋ (3)Cl2＋H2S===2HCl＋S↓(或Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓) (4) 　3SCl2＋4H2O===2S↓＋H2SO4＋6HCl　(5) 14．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X原子核外各層電子數(shù)之比為1∶2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。請回答下列問題： (1)元素X的最高價氧化物的電子式為______________；元素Z的離子結構示意圖為____________。 (2)單質銅和元素Y的最高價氧化物對應水化物的稀溶液發(fā)生反應的化學方程式為 _______________________________________________________________________。 (3)元素W位于周期表的第________族，其非金屬性比R弱，用原子結構的知識解釋原因：________________________________________________________________________。 (4)R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液作該氧化物的吸收劑，寫出吸收劑與足量該氧化物反應的離子方程式：_______________________。 (5)Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件。工業(yè)上用Z的氧化物、X單質和Y單質在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質的物質的量之比為 1∶3，則該反應的化學方程式為____________________________________________________。 解析：由X原子核外各層電子數(shù)之比為1∶2推出X為C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序數(shù)大于Y，推出Y和R分別為N和S；由W和R是同周期相鄰元素且R的原子序數(shù)大于W，推出W為P；由Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，推出Z為Al。 答案：(1) 　 (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)ⅤA　P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱 (4)SO2＋NH3H2O===HSO＋NH (5)Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO 15．如表所示是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學元素。試回答下列問題： (1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖為________________；基態(tài)p3＋的最外層電子排布式為________；n的原子結構示意圖為__________。基態(tài)j原子的核外電子填充時最高能級符號為__________。在以上元素中，沒有未成對電子的元素有________種。 (2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上________元素在同一族(填寫以上表中字母對應的元素符號)。 (3)表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和 I3(p)，則I3(o)______I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________。 (4)將周期表中g、h、i、j四種元素的電負性由大到小排序為___________________(用元素符號表示)，第一電離能由大到小排序為_____________________(用元素符號表示)。 解析：根據(jù)元素周期表知，a～p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。(1)基態(tài)o原子為錳，核電荷數(shù)為25，電子排布式為[Ar]3d54s2，外圍電子排布圖為；基態(tài)p3＋為Fe3＋，最外層電子排布式為3s23p63d5；n原子為鉀，核電荷數(shù)為19，原子結構示意圖為；j原子為硅，電子排布式為1s22s22p63s23p2，核外電子填充時最高能級符號為3p；在以上元素中，沒有未成對電子的元素有Mg、Ar 2種元素。(2)稀有氣體氙，原子序數(shù)為54，位于0族，依次前推，53號元素為碘，52號元素銻，位于第ⅥA族，與O和S同族。(3)o、p分別表示錳和鐵元素，由于Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第三電離能：I3(o)>I3(p)。(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅，同一周期從左到右電負性增大，因此電負性由大到小排序：Si>Al>Mg>Na；同一周期第一電離能從左到右增大，但是第ⅡA族、第ⅤA族電離能大于鄰近元素的電離能，因此第一電離能由大到小排序：Si>Mg>Al>Na。 答案：(1) 　3s23p63d5　　3p　2 (2)O(或S) (3)>　Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定 (4)Si>Al>Mg>Na　Si>Mg>Al>Na 16．A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關信息如表： 元素 相關信息 A 基態(tài)原子的價電子排布式為nsnnpn B 基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)是同周期中最多的 C 原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍 D 簡單離子是第三周期元素中離子半徑最小的 E 價電子層中的未成對電子數(shù)為4 請回答下列問題： (1)寫出D元素基態(tài)原子的價電子排布式：____________，E2＋價電子的軌道表示式：__________________。 (2)這5種元素中電負性最大的元素是____________(填元素符號)，A、B、C三種元素的第一電離能由大到小的順序為____________(填元素符號)。 (3)B、C、D的簡單離子的半徑由大到小的順序為________________(用離子符號表示)。 (4)寫出C的核外有18個電子的氫化物的電子式：________________。 解析：A的基態(tài)原子的價電子排布式為nsnnpn，由于s軌道最多排布2個電子，則n＝2，A的價電子排布式為2s22p2，故A是C元素；B的基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)是同周期最多的，短周期中np3的基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)是同周期中最多的；C原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則最外層有6個電子，故C是O元素，B是N元素；D的簡單離子是第三周期元素中離子半徑最小的，則D是Al元素；E的價電子層中的未成對電子數(shù)為4，只能在第四周期，價電子排布式為3d64s2，則E是Fe元素。(1)Al元素基態(tài)原子的價電子排布式為3s23p1；Fe原子失去4s軌道上的2個電子生成Fe2＋，故Fe2＋的價電子的軌道表示式為。(2)這5種元素中電負性最大的元素為非金屬性最強的O元素；同周期元素的第一電離能從左到右依次增大，但N的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于O的第一電離能，則C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C。(3)N、O、Al的簡單離子有相同的電子層結構，則核電荷數(shù)越大，其離子半徑越小，故離子半徑由大到小的順序為N3－>O2－>Al3＋。(4)O 元素形成的核外有18個電子的氫化物是H2O2，其電子式為。 答案：(1)3s23p1　　(2)O　N>O>C (3)N3－>O2－>Al3＋　(4)