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課時達標作業(yè)16　元素周期表和元素周期律 基礎題 1.門捷列夫?qū)瘜W這一學科發(fā)展的最大貢獻在于發(fā)現(xiàn)了化學元素周期律。下列事實不能用元素周期律解釋的只有(　　) A．堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2 B．穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se C．揮發(fā)性：HNO3>H3PO4>H2SO4 D．原子半徑：P>S>Cl 解析：元素的金屬性越強，其原子失電子能力越強，其對應最高價氧化物的水化物堿性越強，金屬性K>Ca>Mg，則堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，A可以；元素的非金屬性越強，其對應的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，同主族元素非金屬性O>S>Se，則穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se，B可以；揮發(fā)性與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)無關(guān)，C不可以；同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，D可以。 答案：C 2．據(jù)騰訊科技報道：日本科學家合成了第113號元素，并獲得國際機構(gòu)確認。關(guān)于該元素的有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．該元素的單質(zhì)可用作半導體材料 B．該元素一種同位素的質(zhì)量數(shù)為A，則中子數(shù)為A－113 C．該元素的最高正化合價為＋3 D．該元素位于元素周期表中第七周期第ⅢA族 解析：元素周期表排滿時有118種元素，第118號元素位于第七周期0族，故該元素位于第七周期第ⅢA族，D項正確；根據(jù)元素遞變規(guī)律推斷該元素為金屬元素，其單質(zhì)為導體，A項錯誤；根據(jù)質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)，可知該同位素的中子數(shù)為A－113，B項正確；該元素位于第ⅢA族，最高正化合價為＋3，C項正確。 答案：A 3．元素周期表中第三周期的主族元素，按由左到右的順序，以下說法正確的是(　　) A．原子半徑和離子半徑均減小 B．金屬性減弱，非金屬性增強 C．氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強 D．單質(zhì)的熔點降低 解析：第三周期元素，原子半徑減小，但離子半徑不是減小(陽離子只有2個電子層，陰離子3個電子層)，A項錯誤；第三周期元素，從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強，B項正確；應該是最高價氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強，C項錯誤；單質(zhì)熔點沒有規(guī)律，D項錯誤。 答案：B 4．如圖是部分短周期元素原子(用字母表示)最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說法正確的是(　　) A．X和R在同一周期 B．原子半徑：W>R>X C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：YCl>O，B項錯誤；非金屬性越強，對應氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，HF>H2O，C項錯誤；F－和S2－都能促進水的電離平衡。 答案：D 5．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半徑依次增大，其氫化物中甲、乙、丙、丁的化合價如表所示。下列說法中正確的是(　　) 元素 甲 乙 丙 丁 化合價 －2 －3 －4 －2 A.含氧酸的酸性：乙<丁 B．元素非金屬性：甲<乙 C．氫化物的沸點：甲>丁 D．丙所形成的單質(zhì)可能互為同位素 解析：根據(jù)元素周期律中的原子半徑規(guī)律和化合價規(guī)律判斷甲是氧元素，乙是氮元素，丙是碳元素，丁是硫元素，N的含氧酸有HNO2、HNO3，S的含氧酸有H2SO3、H2SO4，酸性強弱無法判斷，A項錯誤；O的非金屬性大于N的非金屬性，B項錯誤；H2O的沸點大于H2S的沸點，C項正確；C的單質(zhì)可能為同素異形體，同位素是同種元素不同原子的互稱，D項錯誤。 答案：C 6．下表為幾種短周期元素的性質(zhì)： 元素編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 原子半徑(10－1nm) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82 最高或最低化合價 －2 ＋2 ＋1 ＋5 －3 ＋7 －1 ＋1 ＋5 －3 ＋3 對上述元素有關(guān)說法正確的是(　　) A．元素④的原子序數(shù)小于元素⑦的原子序數(shù) B．②、③處于同一周期 C．上述八種元素中，最高價氧化物對應水化物酸性最強的元素是⑤ D．⑧號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖為： 解析：①～⑧都為短周期元素，①有最低價－2價，處于ⅥA族，沒有最高價，則①為O；④、⑦都有最低價－3價，最高價＋5價，處于ⅤA族，且④的原子半徑較大，則④為P、⑦為N；⑤有＋7、－1價，處于ⅦA族，且原子半徑比①大，則⑤為Cl；③、⑥都有＋1價，處于ⅠA族，⑥的原子半徑較大，且③不是所有元素中原子半徑最小的元素，則③為Li、⑥為Na；②有＋2價，處于ⅡA族，原子半徑大于Li，則②為Mg。⑧有＋3價且原子半徑比O大，比P小，則⑧為B。④為P、⑦為N，P的原子序數(shù)大于N，故A項錯誤；②為Mg，③為Li，二者為不同周期的元素，B項錯誤；⑤為Cl，八種元素中，元素的非金屬性最強，其最高價氧化物對應水化物的酸性最強，C項正確；⑧為B，其原子序數(shù)為5，D項錯誤。 答案：C 7．現(xiàn)有部分短周期主族元素的性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如下表： 元素編號 元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu) T 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍 X 常溫下單質(zhì)為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對 Y M層電子數(shù)與K層電子數(shù)相同 Z 第三周期元素的簡單離子中半徑最小 下列說法正確的是(　　) A．Z的氧化物對應的水化物可以溶于氨水 B．T與氫形成的化合物中不可能含非極性鍵 C．Y與Z的單質(zhì)分別與相同濃度的鹽酸反應，Y的反應要劇烈些 D．X和Y兩元素之間有可能形成共價鍵 解析：T的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，次外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為6，所以T為O；常溫下X的單質(zhì)為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，則X為N；Y的M層電子數(shù)與K層電子數(shù)相同，所以質(zhì)子數(shù)為12，即Y為Mg；第三周期元素的簡單離子中半徑最小的為Al3＋，所以Z為Al。Z的氧化物對應的水化物為Al(OH)3，不能溶于氨水，A項錯誤；T與氫形成的化合物H2O2中含有非極性鍵，B項錯誤；金屬性Mg>Al，其單質(zhì)分別與相同濃度的鹽酸反應，Mg的反應要劇烈些，C項正確；X(N)和Y(Mg)形成的化合物是離子化合物，不存在共價鍵，D項錯誤。 答案：C 8．X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，其中X的簡單氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應生成離子化合物，Y與Z同主族，W的最高價含氧酸是同周期元素中最強的無機酸。下列說法正確的是(　　) A．鈉元素與Y元素可形成化合物Na2Y2 B．最簡單氫化物的沸點：YCl－>O2－，C項錯誤；Cl2與NaOH的反應中，Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性，D項錯誤。 答案：A 9．四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，W與Y同族，Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是(　　) A．簡單離子半徑：WZ 解析：由題意可知X為Na，則Z為Cl，W、Y分別為O、S。A項，離子半徑：Cl－＞O2－＞Na＋，即X＜W＜Z，錯誤；B項，W與X形成的化合物為Na2O或Na2O2，二者溶于水后都生成NaOH，所得溶液均呈堿性，正確；C項，非金屬性O＞S，故氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O＞H2S，即W＞Y，錯誤；D項，元素的非金屬性Y(S)＜Z(Cl)，則最高價氧化物的水化物的酸性：Y＜Z，錯誤。 答案：B 10．已知W、X、Y、Z為短周期元素，原子序數(shù)依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X為金屬元素。下列說法一定正確的是(　　) A．原子半徑：X>Y>Z>W B．W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性強 C．W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 D．若W與X原子序數(shù)差為5，則形成化合物的化學式為X3W2 解析：由于原子序數(shù)按W、X、Y、Z依次增大，W與Z是同一主族的元素，而X、Y、Z是同一周期的元素，且只有X是金屬元素，則這四種元素在周期表中的相對位置為：，則原子半徑X>Y>Z>W，A項正確；若W為N元素，酸性；HNO2Y，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性W>Y，C項錯誤；若W與X原子序數(shù)差5，當W為N元素，則X為Mg元素，可形成Mg3N2，當W為O元素，則X為Al元素，可形成Al2O3，D項錯。 答案：A 11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，X、Y的核電荷數(shù)之比為34。W－的最外層為8電子結(jié)構(gòu)。金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應。下列說法正確的是(　　) A．X與Y能形成多種化合物，一般條件下都能與Z的最高價氧化物的水化物發(fā)生反應 B．原子半徑大小：XW C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在離子鍵 D．Y、W的某些單質(zhì)或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑 解析：據(jù)題意得，X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，可知X為碳元素；X、Y的核電荷數(shù)之比為3：4，則Y為8號元素，應為氧元素；金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應，則Z為鈉元素；又W－的最外層為8電子結(jié)構(gòu)，結(jié)合四種元素原子序數(shù)依次增大，故W為氯元素。A項，碳和氧形成的化合物主要為CO、CO2，其中CO不能與氫氧化鈉反應，錯誤；B項，原子半徑：C>O，Na>Cl，錯誤；C項，化合物Na2O中只存在離子鍵，而NaClO3存在離子鍵和共價鍵，錯誤；D項，O3、Cl2、ClO2等可用作水的消毒劑，正確。 答案：D 12．如圖X、Y、A、B、C均為短周期主族元素，其中只有一種是金屬元素，則下列說法錯誤的是(　　) X A Y C B A.原子半徑大小：Y>C>X>A B．Y和B形成的化合物中Y和B的原子個數(shù)比為2：3 C．X、C、A中最高價氧化物對應的水化物的酸性最強的是A D．A、B均為非金屬元素，所以兩者的氫化物相遇不發(fā)生反應 解析：由題圖可知，A為N，B為S，C為Si，X為C，Y為Al。同周期元素從左至右原子半徑依次減小，同主族元素從上至下原子半徑依次增大，所以原子半徑：Al>Si>C>N，A正確；Al和S形成的化合物為Al2S3，分子中Al和S的原子個數(shù)比為2：3，B正確；C、Si、N中，非金屬性最強的是N，所以最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是N，C正確；A、B均為非金屬元素，N的氫化物為氨氣，S的氫化物為硫化氫，二者相遇可以發(fā)生反應，D錯誤。 答案：D 13．X、Y、Z、W四種短周期主族元素在周期表中的相對位置如圖所示，下列說法正確的是(　　) X Y Z W A.W的原子序數(shù)不可能是Y的原子序數(shù)的2倍 B．Z元素的原子半徑一定比Y元素的大 C．X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一定比Y的強 D．Z元素的最高價氧化物對應的水化物一定是強堿 解析：若Y、W分別為O、S，W的原子序數(shù)是Y的2倍，A錯；X的非金屬性一定小于Y，則X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Y的弱，C錯；無法確定Z元素的位置，所以不能確定其最高價氧化物對應的水化物的酸堿性及其強弱，D錯。 答案：B 14．隨著原子序數(shù)的遞增，八種短周期元素(x～h)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．y在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族 B．d元素常見離子的半徑大于f元素常見離子的半徑 C．x、z元素能組成一種四原子共價化合物，其電子式可以表示為 D．e、f的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應 解析：由變化圖中原子半徑的大小可知x位于第一周期，y、z、d位于第2周期，e、f、g、h位于第3周期，再根據(jù)元素的化合價可推出x為H，y、z、d分別為C、N、O，e、f、g、h分別為Na、Al、S、Cl。y(C)在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族，A項正確；O2－、Al3＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，而核電荷數(shù)OAl3＋，B項正確；x、z元素能組成一種四原子共價化合物為NH3，其電子式為，C項錯誤；e、f的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，二者可以相互反應，D項正確。 答案：C 能力題 15.下面是元素周期表的一部分，參照元素①～⑧在表中的位置，請用化學用語回答下列問題： (1)④、⑤、⑦的原子半徑由大到小的順序為(元素符號)________________。 (2)②、⑦、⑧的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是(填化學式)________________。 (3)在①、④、⑤、⑧中的某些元素之間可形成既含離子鍵又含非極性共價鍵的離子化合物，寫出其中一種化合物的電子式：________________。 (4)由②和④組成的化合物與⑤的同周期相鄰主族元素的單質(zhì)反應的化學方程式為：________________。 (5)⑦單質(zhì)與⑤的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式為________________。 解析：由元素在周期表中的位置，可知：①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl。 (1)同周期元素自左而右原子半徑逐漸減小，同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大，故原子半徑：Na>Si>O。 (2)非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，由于非金屬性Cl>C>Si，故酸性：HClO4>H2CO3>H2SiO3。 (3)H、O、Na、Cl四種元素形成的既含離子鍵又含非極性共價鍵的離子化合物為Na2O2，其電子式為。 (4)⑤的同周期相鄰主族元素的單質(zhì)為Mg，②和④組成的能與Mg反應的化合物為CO2，Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO和碳單質(zhì)，其反應的化學方程式為：2Mg＋CO22MgO＋C。 (5)⑦的單質(zhì)為Si，⑤的最高價氧化物的水化物為NaOH，二者反應生成硅酸鈉與氫氣，反應的離子方程式為：Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。 答案：(1)Na>Si>O (2)HClO4>H2CO3>H2SiO3 (3) (4)2Mg＋CO22MgO＋C (5)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ 16．五種短周期元素的部分性質(zhì)數(shù)據(jù)如下： 元素 T X Y Z W 原子半徑(nm) 0.037 0.075 0.099 0.102 0.143 最高或最低化合價 ＋1 ＋5，－3 ＋7，－1 ＋6，－2 ＋3 請回答下列問題： (1)Z離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。 (2)關(guān)于Y、Z兩種元素，下列敘述正確的是______(填序號)。 a．簡單離子的半徑Y(jié)＞Z b．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y比Z強 c．最高價氧化物對應水化物的酸性Z比Y強 (3)甲是由T、X兩種元素形成的10e－分子，乙是由Y、W兩種元素形成的化合物。某同學設計了如圖所示裝置(夾持儀器省略)進行實驗，將甲的濃溶液逐滴加入到NaOH固體中，燒瓶中立即有甲放出，原因是____________________________________。 一段時間后，觀察到試管中的現(xiàn)象是_______________，發(fā)生反應的離子方程式是_____________。 (4)XO2是導致光化學煙霧的“罪魁禍首”之一。它被NaOH溶液吸收的化學方程式是：2XO2＋2NaOH===M＋NaXO3＋H2O(已配平)，產(chǎn)物M中元素X的化合價為________。 解析：(1)先根據(jù)化合價的數(shù)值判斷出各元素的主族序數(shù)，再結(jié)合原子半徑的變化規(guī)律得出：T為H，X為N，Y為Cl，Z為S，W為Al。 (2)因為Cl比S元素的非金屬性強，故HCl比H2S穩(wěn)定性強。 (3)AlCl3與NH3H2O反應只能生成Al(OH)3沉淀。 (4)由原子守恒可得2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故NaNO2中N元素化合價為＋3。 答案：(1)　(2)b (3)把濃氨水滴到NaOH固體上，NaOH固體可吸收水，并且溶液中OH－濃度增大，可使平衡NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－向左移動，且過程中放熱，故有利于NH3放出　生成白色沉淀　Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH　(4)＋3