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課練14 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用
小題狂練?
1．元素周期表的形式多種多樣，如圖是扇形元素周期表的一部分，對比中學(xué)常見元素周期表，分析其元素的填充規(guī)律，判斷下列說法正確的是( )
A．①與④形成的簡單化合物分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B．最高價氧化物的水化物的酸性：④>⑥、⑧>⑦
C．①與④、⑥、⑦、⑧形成的簡單化合物穩(wěn)定性依次增強(qiáng)
D．①④⑤⑥四種元素形成的化合物只能為共價化合物
答案：B
解析：由元素在周期表中的位置可知，①為H、②為Na、③為C、④為N、⑤為O、⑥為P、⑦為S、⑧為Cl。H只能形成2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項錯誤；酸性：HNO3>H3PO4，HClO4>H2SO4，B項正確；非金屬性P
H2CO3
B．熔沸點(diǎn)：HF>HCl
C．堿性：NaOH>Al(OH)3
D．熱穩(wěn)定性：Na2CO3>CaCO3
答案：C
解析：不是最高價含氧酸，不能用元素周期律解釋，A錯誤；HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵，HF熔沸點(diǎn)高于HCl不能用元素周期律解釋，B錯誤；金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，可以用元素周期律解釋，C正確；碳酸鹽的熱穩(wěn)定性與元素周期律沒有關(guān)系，D錯誤。
3．a(chǎn)、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同；d與a同族。下列敘述正確的是( )
A．原子半徑：d>c>b>a
B．4種元素中b的金屬性最強(qiáng)
C．c的氧化物的水化物是強(qiáng)堿
D．d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)
答案：B
解析：由題意可推斷出a的核外電子總數(shù)為8，a為O，則d為S，c為Al，故b為Na或Mg。原子半徑：Na(或Mg)>Al>S>O，A項錯誤；同周期主族元素從左到右，金屬性逐漸減弱，即金屬性：Na(或Mg)>Al，B項正確；Al2O3對應(yīng)的水化物為Al(OH)3，Al(OH)3是兩性氫氧化物，C項錯誤；同主族元素自上而下，非金屬性逐漸減弱，則對應(yīng)單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，即氧化性：O2>S，D項錯誤。
4．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
答案：C
解析：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(qiáng)弱與元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱有關(guān)，HCl不是氯元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，故不能根據(jù)其酸性強(qiáng)弱判斷Cl的非金屬性強(qiáng)弱，C項錯誤；第118號元素在元素周期表中位于第七周期0族，D項正確。
5．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相對位置如圖所示，已知它們的最外層電子數(shù)之和為21，下列說法一定正確的是( )
X
Y
Z
W
A．X、Y、Z、W中至少有一種是金屬元素
B．元素的最高價氧化物的水化物酸性：W>Z>Y
C．簡單氫化物的沸點(diǎn)：W>Z>Y
D．一定條件下，W的單質(zhì)可以置換出Z的單質(zhì)
答案：D
解析：若該四種元素都在第二周期，則X、Y、Z、W分別為B、N、O、F，若該四種元素都在第三周期，則分別為Al、P、S、Cl。第二周期的B、N、O、F都是非金屬元素，A項錯誤；W若為F，F(xiàn)沒有最高價氧化物的水化物，B項錯誤；若為第二周期元素，則Z為O，H2O的沸點(diǎn)最高，C項錯誤；根據(jù)2F2＋2H2O===4HF＋O2或Cl2＋H2S===2HCl＋S可知，D項正確。
6．如圖為元素周期表中短周期元素的一部分，下列說法正確的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
A．①～⑥不可能出現(xiàn)金屬元素
B．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：⑤>③
C．六種元素中，③的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性一定最強(qiáng)
D．六種元素，相互結(jié)合形成的二元化合物一定都是共價化合物
答案：D
解析：④可能是Al，故A錯誤；同周期元素從左到右、同主族元素從下到上非金屬性逐漸增強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性也逐漸增強(qiáng)，因此氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：⑤<③，故B錯誤；③有可能是氧或氟元素，沒有最高價氧化物對應(yīng)的水化物，故C錯誤。
7．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相對位置如圖所示，已知它們的最外層電子數(shù)之和為21，下列說法錯誤的是( )
W
X
Y
Z
A．原子半徑由大到小的順序：X、Y、Z、W
B．元素最高正價由低到高的順序：X、Y、Z、W
C．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)的順序：Y、Z、W
D．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由弱到強(qiáng)的順序：X、Y、Z
答案：B
解析：X、Y、Z、W均為短周期元素，由位置關(guān)系可知，W處于第二周期，X、Y、Z處于第三周期，設(shè)X原子最外層電子數(shù)為a，則Y、Z、W最外層電子數(shù)依次為a＋2、a＋3、a＋4，四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為21，則：a＋a＋2＋a＋3＋a＋4＝21，解得a＝3，故X為Al、Y為P、Z為S、W為F。同周期元素自左而右原子半徑減小，同主族元素自上而下原子半徑增大，故原子半徑：X>Y>Z>W，A正確；F元素沒有正價，B錯誤；同周期元素自左而右非金屬性增強(qiáng)，同主族元素自上而下非金屬性減弱，故非金屬性YW>Z>Y>X
B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：XZ>W>R>X，A錯誤；非金屬性：O>S，非金屬性越強(qiáng)氫化物越穩(wěn)定，故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O>H2S，B錯誤；X和Y形成的化合物有Na2O、Na2O2、Na2O2中含有離子鍵和非極性共價鍵，C正確；常溫下，鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，不能溶解，D錯誤。
9．[2018全國卷Ⅱ]W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體；Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍；Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同。下列敘述正確的是( )
A．X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物
B．Y與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵
C．四種元素的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
D．W的氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸
答案：A
解析：O能與N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O與Na能形成Na2O和Na2O2，O與Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A項正確；Na與N、Cl形成的化合物只含離子鍵，而Na與O形成的Na2O2中既含離子鍵又含共價鍵，B項錯誤；N3－、O2－、Na＋均含10個電子，而Cl－含18個電子，C項錯誤；N元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物HNO3為強(qiáng)酸，而該選項中沒有指明是N元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，D項錯誤。
10．下表給出了X、Y、Z、W四種短周期主族元素的部分信息。請根據(jù)這些信息判斷，下列說法正確的是( )
元素
X
Y
Z
W
原子半徑/nm
0.102
0.16
0.074
0.071
最高正價或最低負(fù)價
＋6
＋2
－2
－1
A.HW是熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的氫化物
B．Z的最高正價為＋6
C．原子序數(shù)：X>Y>Z>W
D．純凈的X單質(zhì)與純凈的Z單質(zhì)反應(yīng)生成XZ3
答案：A
解析：由題給數(shù)據(jù)分析可知，X為S，Y為Mg，Z為O，W為F。F的非金屬性最強(qiáng)，則HW是熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的氫化物，A正確；Z為O，無＋6價，B錯誤；由元素在周期表中的位置可知，原子序數(shù)：X>Y>W>Z，C錯誤；純凈的S與純凈的O2反應(yīng)生成SO2，D錯誤。
11．[2019貴陽監(jiān)測]短周期元素T、Q、R、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。它們最高價氧化物對應(yīng)的水化物依次為甲、乙、丙、丁。下列敘述正確的是( )
A．W的氧化物在空氣中與其他物質(zhì)作用可形成光化學(xué)煙霧
B．含有T元素的鹽溶液一定顯酸性
C．簡單離子的半徑大?。篧>R>T
D．甲、乙、丙、丁受熱均易分解
答案：C
解析：由題意先推出T為Al，則Q為C，R為N，W為S。W的氧化物為SO2、SO3，在空氣中與其他物質(zhì)作用形成酸雨，A項錯誤；含有鋁元素的鹽溶液不一定顯酸性，如NaAlO2溶液顯堿性，B項錯誤；簡單離子半徑：r(S2－)>r(N3－)>r(Al3＋)，C項正確；C、N、Al的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為H2CO3、HNO3、Al(OH)3，它們受熱易分解，但S的最高價氧化物對應(yīng)的水化物H2SO4受熱不易分解，D項錯誤。
12．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，Y原子次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等，W和X的原子序數(shù)之和等于Z的原子序數(shù)。下列說法錯誤的是( )
A．W與O形成的陰離子只有WO
B．WY2分子中每個原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu)
C．四種元素均能與氫元素形成二元化合物
D．在一定條件下W的單質(zhì)能與Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)
答案：A
解析：W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。已知W原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，則W是C或S；Y原子次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等，且原子序數(shù)大于W，所以Y是S，因此W是C，Z是Cl；W和X的原子序數(shù)之和等于Z的原子序數(shù)，則X是Na。C與O也可形成陰離子，如草酸根離子，C2O，A項錯誤；CS2分子中每個原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu)，B項正確；氫元素與C、Na、S、Cl分別可以形成CH4、NaH、H2S和HCl等二元化合物，C項正確；加熱時炭能與濃硫酸反應(yīng)，D項正確。
13.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相對位置如圖所示，最外層電子數(shù)之和為16，在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中，相應(yīng)分子內(nèi)各原子最外層都達(dá)到2e－或8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是( )
A．X、Y、Z、W的原子半徑的大小關(guān)系為：W>Y>Z>X
B．在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中，分子所含的共用電子對數(shù)相等
C．與元素Y、Z相比，元素W形成的簡單氫化物最穩(wěn)定
D．X、Y、Z、W四種元素可形成化學(xué)式為YX8Z2W3的化合物，化合物為共價化合物
答案：C
解析：根據(jù)題給信息推斷：X是H；Y是C；Z是N；W是O；它們形成的化合物分別是：C2H2、N2H4、H2O2。同一周期的元素，原子序數(shù)越大，原子半徑就越小，不同周期的元素，元素的原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑就越大，X、Y、Z、W的原子半徑的大小關(guān)系為Y>Z>W>X，A錯誤；在化合物C2H2中共用5個電子對，在N2H4中共用5個電子對，H2O2中共用3個電子對，分子所含的共用電子對數(shù)不相等，B錯誤；與元素C、N相比，元素O形成的簡單氫化物最穩(wěn)定，C正確；X、Y、Z、W四種元素可形成化學(xué)式為CH8N2O3的物質(zhì)，其可能為(NH4)2CO3，為離子化合物，D錯誤。
14．短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，B和D同主族；X、Y、N分別是由以上四種元素中的兩種組成的化合物，Z是由以上三種元素組成的化合物；若X與Y摩爾質(zhì)量相同，Y為淡黃色固體，上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分生成物省略)，則下列說法一定正確的是( )
A．相對分子質(zhì)量M>N，穩(wěn)定性M>N
B．N為CO2
C．B、C、D三種元素形成的化合物的水溶液可能顯堿性
D．圖中有兩個氧化還原反應(yīng)
答案：C
解析：由題意，Na2O2與Na2S摩爾質(zhì)量相同，Na2O2為淡黃色固體，故X為Na2S，Y為Na2O2，M為H2S，N為H2O，Z為NaOH，則A、B、C、D分別為H、O、Na、S。相對分子質(zhì)量H2S>H2O，非金屬性O(shè)>S，穩(wěn)定性H2O>H2S，A項錯誤；N為H2O，B項錯誤；B、C、D三種元素形成的化合物為Na2SO3或Na2SO4等，Na2SO3水溶液顯堿性，C項正確；反應(yīng)中只有Na2O2與H2O的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，D項錯誤。
15．短周期元素a、b、c、d原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的某種單質(zhì)是空氣的主要成分，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族。下列說法錯誤的是( )
A．a(chǎn)、b、d均可以與c形成兩種或多種二元化合物
B．d、b、c的離子半徑依次減小
C．a(chǎn)與b、c、d三種元素形成的簡單化合物的穩(wěn)定性：dN3－>O2－，B項正確；非金屬性O(shè)>N>S，最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2SY>Z
B．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X
C．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：M>Z
D．由R、X、Y、M四種元素只組成一種鹽
答案：D
解析：短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，它們占據(jù)三個周期，則R為H元素；Y和M位于同主族，Y原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，Y應(yīng)該位于第二周期，則Y為O元素、M為S元素；根據(jù)圖像，生成的沉淀為氫氧化鋁，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)時沉淀質(zhì)量不變，則Q中一定含有鋁離子和銨根離子，化合物Q應(yīng)該為NH4Al(SO4)2，結(jié)合原子序數(shù)大小可知X為N元素、Z為Al元素。M、Y、Z分別為S、O、Al，硫離子含有3個電子層，半徑最大，氧離子和鋁離子都含有2個電子層，氧元素的核電荷數(shù)較小，離子半徑較大，則簡單離子半徑：M>Y>Z，A正確；X、Y分別為N、O元素，非金屬性：NX，B正確；M為S元素，Z為Al元素，二者的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為硫酸、氫氧化鋁，硫酸為強(qiáng)酸，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，則最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：M>Z，C正確；R、X、Y、M分別為H、N、O、S元素，四種元素可以形成硫酸銨、亞硫酸銨等多種鹽，D錯誤。
17．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，分屬于連續(xù)的四個主族，電子層數(shù)之和為10，四種原子中X原子的半徑最大。下列說法正確的是( )
A．四種元素中只有一種元素的單質(zhì)可以與NaOH溶液反應(yīng)
B．W所在主族的元素的原子次外層電子數(shù)不可能為18
C．X、Y、Z的最高價氧化物都可以與酸反應(yīng)，都是堿性氧化物
D．工業(yè)上獲得X、Y單質(zhì)的方法主要是電解其熔融的氯化物
答案：B
解析：W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，分屬于連續(xù)的四個主族，電子層數(shù)之和為10，四種原
子中X原子的半徑最大，若W位于第一周期，則X、Y、Z位于第三周期，且X原子半徑最大，符合題意的元素為氫、鎂、鋁、硅。若W是第二周期元素，則X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，則X不是半徑最大的元素，不符合題意。鋁、硅都可以與NaOH溶液反應(yīng)，A項錯誤；W為氫元素，其所在的第一主族元素的原子次外層都為8電子，不可能是18電子，B項正確；X、Y、Z的最高價氧化物分別為氧化鎂、氧化鋁和二氧化硅，雖然二氧化硅可以與HF反應(yīng)，但不是堿性氧化物，C項錯誤；工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法制鎂，電解熔融氧化鋁獲得鋁，D項錯誤。
18．下表為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，Z元素的核電荷數(shù)等于X與Y元素核電荷數(shù)之和。下列說法正確的是( )
X
Y
Z
W
T
A.氫化物穩(wěn)定性Y比W強(qiáng)，是因為Y的氫化物中存在氫鍵
B．WY2不可能與Y的某種氫化物反應(yīng)生成強(qiáng)酸
C．一定條件下，X單質(zhì)能與ZY2反應(yīng)生成Z單質(zhì)，說明X的非金屬性比Z強(qiáng)
D．可以推測T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性，鈉能與T形成化合物Na2T2
答案：D
解析：設(shè)X的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a＋8，Y的原子序數(shù)為a＋2，又Z元素的核電荷數(shù)等于X與Y元素核電荷數(shù)之和，則a＋8＝a＋a＋2，a＝6；所以X為碳元素、Y為氧元素、Z為硅元素、W為硫元素、T為硒元素。氫化物的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān)，A錯誤；二氧化硫與H2O2反應(yīng)生成硫酸，B錯誤；一定條件下，碳單質(zhì)能與二氧化硅反應(yīng)生成硅單質(zhì)，碳表現(xiàn)還原性，不能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，C錯誤；硒元素在金屬與非金屬的分界線附近，可以推測硒元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性，硒與氧元素同族，鈉能與硒形成化合物Na2Se2，D正確。
課時測評?
1．某同學(xué)在研究前18號元素時發(fā)現(xiàn)，可以將它們排成如圖所示的“蝸牛”形狀，圖中每個“”代表一種元素，其中O點(diǎn)(最中心的點(diǎn))代表起點(diǎn)元素。下列說法正確的是( )
A．物質(zhì)YO與水反應(yīng)生成弱堿
B．圖中離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的元素，其原子半徑一定越大
C．X、W可形成五種化合物
D．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新細(xì)菌的DNA鏈中有砷(As)元素，該As元素最有可能取代了普通DNA鏈中的Z元素
答案：D
解析：由圖可知，O點(diǎn)代表氫元素，W點(diǎn)代表氮元素，X點(diǎn)代表氧元素，Y點(diǎn)代表鈉元素，Z點(diǎn)代表磷元素。根據(jù)元素的種類可知，虛線相連的元素處于同一主族。物質(zhì)YO為NaH，NaH與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH為強(qiáng)堿，A項錯誤；圖中離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的元素原子序數(shù)越大，若元素位于同一周期，隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑不斷減小，B項錯誤；N、O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六種氧化物，C項錯誤；由于As元素與N、P處于同一主族，性質(zhì)具有相似性，因此As元素最有可能取代了普通DNA鏈中的P元素，D項正確。
2．[2019衡陽市高三聯(lián)考]W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，W、X處于不同周期，X原子的最外層電子數(shù)比Y多一個但比Z少一個。下列說法正確的是( )
A．原子半徑的大小為Z>Y>X>W
B．若X的單質(zhì)為常見的非金屬導(dǎo)體，則Y的簡單離子能破壞水的電離平衡
C．元素的非金屬性：Y>Z
D．若Y、Z的核電荷數(shù)之和為X的4倍，則X、Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)：前者低于后者
答案：B
解析：X原子的最外層電子數(shù)比Y多一個但比Z少一個，且Y、Z的原子序數(shù)大于X，則X、Y、Z在周期表中的位置是
X
Y
Z
，W、X處于不同周期，W是H元素；原子半徑的大小為Y>Z>X>W，A錯誤；若X的單質(zhì)為常見的非金屬導(dǎo)體，則X是C元素，Y是Al元素，鋁離子能破壞水的電離平衡，B正確；元素的非金屬性：Y7
B．W單質(zhì)在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物中陰陽離子個數(shù)之比為1：2
C．由R和Y所形成的化合物中存在離子鍵，屬于離子化合物
D．R、W、X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生反應(yīng)
答案：C
解析：由題意知，Q為N元素；R為Al元素；W為Na元素；X為S元素；Y為Cl元素。氨氣分子中N元素處于最低價，具有還原性，其水溶液呈堿性，A正確；鈉在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物為過氧化鈉，陰陽離子個數(shù)之比為1：2，B正確；R和Y所形成的化合物為AlCl3，屬于共價化合物，含有共價鍵，C錯誤；硫酸為強(qiáng)酸，氫氧化鈉為強(qiáng)堿，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，三者兩兩之間能發(fā)生反應(yīng)，D正確。
4．[2019浙江省名校協(xié)作體高三考試]X、Y、Z、M、W、N六種元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X元素的一種核素?zé)o中子，W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相對位置如圖所示，N是生活中用量最多的金屬元素。下列說法不正確的是( )
Y
Z
M
W
A．原子半徑：W>Y>Z>M>X
B．N的一種氧化物可用作油漆和涂料
C．熱穩(wěn)定性：XM>X2Z
D．X2Z、WM4分子中各原子最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
答案：D
解析：X、Y、Z、M、W、N六種元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、Y、Z、M、W為五種短周期元素，N是生活中用量最多的金屬元素，N是Fe。X元素的一種核素?zé)o中子，X是H。W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍，根據(jù)Y、Z、M、W在周期表中的相對位置可知W是Si，M是F，Z是O，Y是N。同周期元素自左向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，則原子半徑：W>Y>Z>M>X，A正確；N的一種氧化物三氧化二鐵可用作油漆和涂料，B正確；氟元素非金屬性強(qiáng)于氧元素，則熱穩(wěn)定性：HF>H2O，C正確；水中氫原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D錯誤。
5．[2018全國卷Ⅰ]主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃。下列說法正確的是( )
A．常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài)
B．Z的氫化物為離子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性
D．W與Y具有相同的最高化合價
答案：B
解析：根據(jù)W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃可知，生成物是HF，則W、Z中有一種元素為F；若Z為F元素，W與Y同主族，且原子序數(shù)均小于Z，則只能為第ⅠA族元素，W為H、Y為Li，則X只能為He元素，He元素不是主族元素，不符合題意，所以W為F元素；W與Y同主族，則Y為Cl元素，Z只能為K或Ca元素，W、X、Z的最外層電子數(shù)之和為10，W的最外層電子數(shù)為7，若Z為K元素，則X為Mg元素，若Z為Ca元素，則X為Na元素。由以上分析可知，W、X、Y、Z對應(yīng)的元素分別為F、Mg(或Na)、Cl、K(或Ca)。X的單質(zhì)是金屬鈉或鎂，常溫常壓下為固體，A錯誤；Z是Ca(或K)，其氫化物為CaH2(或KH)，屬于離子化合物，B正確；Y和Z形成的化合物是CaCl2(或KCl)，為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，水溶液呈中性，C錯誤；氟與氯雖然同為第ⅦA族元素，但氟沒有正化合價，氯的最高化合價等于其最外層電子數(shù)，為＋7價，D錯誤。
6．[2019山西康杰中學(xué)月考]如圖是常溫下部分短周期元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的等物質(zhì)的量濃度稀溶液的pH與原子序數(shù)的關(guān)系圖，其中H的氧化物是兩性氧化物。下列說法正確的是( )
A．元素B對應(yīng)的氫化物比J對應(yīng)的氫化物熔、沸點(diǎn)更高，原因是B的氫化物中的鍵能比J中的大
B．根據(jù)圖像分析可知，K、L兩種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性，前者較強(qiáng)
C．晶體IC2熔化時斷裂的化學(xué)鍵和晶體KC2與水反應(yīng)時斷裂的化學(xué)鍵類型相同
D．元素K、H、G分別形成的簡單離子的半徑逐漸減小
答案：C
解析：圖中所列元素均為短周期元素，F(xiàn)、G、H的最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈堿性，A、B、I、J、K、L的最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈酸性，其中H的氧化物是兩性氧化物，則H為Al，由溶液的pH及原子序數(shù)關(guān)系，可推知A為碳、B為氮、C為氧、D為氟、E為Ne、F為Na、G為Mg、I為Si、J為磷、K為硫、L為Cl。由于NH3分子之間存在氫鍵，熔、沸點(diǎn)高于PH3，與鍵能無關(guān)，A錯誤；常溫下相同濃度時，硫酸溶液的pH較小(氫離子濃度較大)，但根據(jù)電離的難易程度和元素非金屬性的強(qiáng)弱比較，高氯酸的酸性強(qiáng)于硫酸，B錯誤；晶體SiO2屬于原子晶體，熔化時斷裂共價鍵，SO2屬于共價化合物，與水反應(yīng)時斷裂共價鍵，C正確；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層結(jié)構(gòu)不同的離子，電子層數(shù)越多離子半徑越大，故離子半徑：S2－>Mg2＋>Al3＋，D錯誤。
7．[2019江西百所名校聯(lián)考]短周期主族元素V、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。由這五種元素組成的九種物質(zhì)中，n、r、u是氣體單質(zhì)，其余均為化合物；n是黃綠色氣體，m是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體，p是無色液體，q是淡黃色固體。它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A．實驗室制取m和u時，氣體發(fā)生裝置可以相同
B．原子半徑：W>X>Y
C．反應(yīng)①、②均為置換反應(yīng)
D．n與t溶液反應(yīng)時，t作還原劑
答案：A
解析：n、r、u是氣體單質(zhì)，其余均為化合物，n是黃綠色氣體，應(yīng)為氯氣；m是能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體，應(yīng)為NH3；p是無色液體，應(yīng)為水；q是淡黃色固體，應(yīng)為Na2O2；則Na2O2與水反應(yīng)生成的氣體u為氧氣，t為NaOH；氯氣和氨氣反應(yīng)生成的r為氮?dú)猓瑂為氯化銨；氯化銨和氫氧化鈉混合加熱生成氨氣、水和氯化鈉，其中v為NaCl。實驗室制取NH3可用氯化銨和消石灰混合加熱，制O2可用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱，均可利用固固加熱型發(fā)生裝置，A正確；由分析可知短周期主族元素V、W、X、Y、Z依次為H、N、O、Na、Cl，其中鈉的原子半徑在短周期主族元素中最大，而同周期元素核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則原子半徑：Na>N>O，B錯誤；反應(yīng)②Na2O2與水反應(yīng)生成氧氣和NaOH的反應(yīng)不是置換反應(yīng)，C錯誤；Cl2溶于NaOH溶液生成NaCl、NaClO和水，Cl2既作還原劑，又作氧化劑，D錯誤。
8．[2019山東德州模擬]A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A與E同主族，D與F同主族，且A與D能形成兩種液態(tài)化合物；B的某種單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)，C與D形成的化合物是大氣常見污染物之一。請回答下列問題：
(1)F在元素周期表中的位置是______________，D、E、F三種元素簡單離子半徑由大到小的順序是____________(用離子符號表示)。
(2)元素E、F可形成多原子化合物E2Ex(x≥2)。該化合物中所含的化學(xué)鍵類型是________。
(3)元素B、C的最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性較強(qiáng)的是______________(填化學(xué)式)。
(4)實驗室可利用________(填試劑名稱)清洗附著于試管內(nèi)壁的F單質(zhì)。
(5)寫出B、E的氧化物反應(yīng)生成D單質(zhì)的化學(xué)方程式：__________________________________________。
(6)處理含BC－廢水的方法之一是在微生物的作用下，BC－被D的單質(zhì)氧化成ABD，同時生成C的簡單氫化物，該反應(yīng)的離子方程式為________________。
答案：(1)第三周期第ⅥA族 S2－>O2－>Na＋ (2)離子鍵和(非極性)共價鍵 (3)HNO3 (4)二硫化碳(或熱堿液、熱氫氧化鈉溶液) (5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (6)2CN－＋O2＋4H2O===2HCO＋2NH3
解析：在短周期主族元素中，A與D能形成兩種液態(tài)化合物，則A是H，D是O；自然界中硬度最大的物質(zhì)是金剛石，故B是C；又因B、C、D的原子序數(shù)依次增大，所以C是N；A與E同主族，則E是Na，D和F同主族，則F是S。
(1)根據(jù)上述分析可知，F(xiàn)是硫元素，其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；D、E、F三種元素分別是O、Na、S，其中O2－和Na＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，根據(jù)“序大徑小”的原則， O2－半徑大于Na＋，S2－比O2－和Na＋多一個電子層，故S2－的半徑最大。
(2)E是Na元素，F(xiàn)是S元素，則E2Fx(x≥2)即為Na2Sx(x≥2)。S中S、S之間會形成非極性共價鍵，所以Na2S2中含有的化學(xué)鍵類型是離子鍵和(非極性)共價鍵。
(3)元素B、C分別是碳元素和氮元素，因非金屬性：N>C，所以最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性較強(qiáng)的是HNO3。
(4)因硫單質(zhì)易溶于二硫化碳，所以可用二硫化碳清洗附著于試管內(nèi)壁的硫單質(zhì)，又因S可以和熱的堿液反應(yīng)：3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O，故也可用熱的堿液清洗附著于試管內(nèi)壁的硫單質(zhì)。
(5)B的氧化物CO2可以和E的氧化物Na2O2發(fā)生反應(yīng)生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(6)根據(jù)上述分析可知，BC－是CN－，ABD是HCO，C的簡單氫化物是NH3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，該反應(yīng)的離子方程式是2CN－＋O2＋4H2O===2HCO＋2NH3。
9．[2019山東壽光現(xiàn)代中學(xué)月考]A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，A、C在元素周期表中的相對位置如圖所示，A元素最外層與次外層的電子數(shù)之差為3，B為地殼中含量最多的金屬元素。
A
C
(1)D原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(2)將C的低價態(tài)氧化物甲通入到D單質(zhì)的水溶液中會使之褪色，體現(xiàn)了甲的________性，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________。
(3)A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為乙，現(xiàn)將過量的Cu加入到100 mL 8.0 molL－1乙的濃溶液中，充分反應(yīng)，共收集到6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則該氣體的成分是________，還原劑失電子數(shù)為________。
(4)將兩份足量的B單質(zhì)分別加入到等體積等濃度的鹽酸和NaOH溶液中，充分反應(yīng)生成氣體的體積比為________，若將反應(yīng)后所得的溶液混合，會生成白色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________；B單質(zhì)表面的氧化膜可用NaOH溶液除去，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。
答案：
(1)
(2)還原 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
(3)NO、NO2 0.5NA
(4)1：3 Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
解析：根據(jù)A和C在元素周期表中的相對位置可知，A是第二周期元素，A元素最外層與次外層上的電子數(shù)之差為3，所以A的原子序數(shù)為2＋(2＋3)＝7，即A是氮元素，則C是硫元素；B為地殼中含量最多的金屬元素，所以B是鋁元素；又因為A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，所以D是氯元素。
(1)氯元素的原子序數(shù)是17，位于第三周期第ⅦA族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。
(2)S的低價態(tài)氧化物甲是SO2，具有還原性，Cl2具有強(qiáng)氧化性，因此SO2能使氯水褪色，二者發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，SO2體現(xiàn)還原性，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。
(3)N的最高價氧化物對應(yīng)的水化物乙是硝酸，屬于氧化性酸，其濃溶液與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑。100 mL 8.0 molL－1濃HNO3中硝酸的物質(zhì)的量為0.1 L8.0 molL－1＝0.8 mol，如果全部被還原則生成NO2的物質(zhì)的量是0.4 mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.4 mol22.4 Lmol－1＝8.96 L>6.72 L，說明生成的氣體中還含有NO，這是因為隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸減小，而稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO?；旌蠚怏w的物質(zhì)的量為＝0.3 mol，已知銅過量，則根據(jù)氮原子守恒可知，生成的硝酸銅的物質(zhì)的量為＝0.25 mol。因此被氧化的銅的物質(zhì)的量為0.25 mol，所以還原劑失去電子的數(shù)目為20.25NA＝0.5NA。
(4)鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。因此在鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積與濃度都相同的條件下，足量鋁與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣的體積之比是13；氯化鋁與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓；氧化鋁是兩性氧化物，能溶解在氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
10．[2019江西上饒模擬]七種短周期主族元素①～⑦，其原子序數(shù)依次增大，②元素是地殼中含量最多的元素，⑤元素為兩性元素，④⑦兩元素組成的化合物是我們?nèi)粘Ｉ畋匦璧恼{(diào)味品，②和⑥元素的原子序數(shù)之和是①和④兩元素原子序數(shù)之和的兩倍。請用化學(xué)用語回答下列問題：
(1)③、⑤、⑥的簡單離子半徑由大到小的順序為________________(填化學(xué)符號)。
(2)⑥和⑦的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱為______>______(填化學(xué)式)。
(3)寫出二氧化硅與含上述某種元素的酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。
(4)由⑤和空氣、海水構(gòu)成的原電池中，正極反應(yīng)式為________________。
(5)由上述元素形成的物質(zhì)可發(fā)生如圖中的反應(yīng)，其中B、C、G是單質(zhì)，B為黃綠色氣體。
①寫出D溶液與G反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。
②混合物X中的某物質(zhì)不溶于水，但既能溶于酸又能溶于堿，寫出能解釋它在苛性鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)的原因的電離方程式：
________________________________________________________________________。
③寫出電解A溶液的離子方程式：______________。
答案：
(1)S2－>F－>Al3＋
(2)HClO4 H2SO4
(3)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(4)O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(5)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O
③2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
解析：②元素是地殼中含量最多的元素，所以②是O；⑤元素為兩性元素，則⑤為Al；由④⑦兩元素組成的化合物是我們?nèi)粘Ｉ畋匦璧恼{(diào)味品可知④為Na，⑦為Cl；由②和⑥元素的原子序數(shù)之和是①和④兩元素原子序數(shù)之和的兩倍可知⑥為S，①為H；由七種短周期主族元素①～⑦原子序數(shù)依次增大可推知③為F。
(1)③、⑤、⑥的簡單離子半徑由大到小的順序為S2－>F－>Al3＋。
(2)⑥和⑦的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱為HClO4>H2SO4。
(3)二氧化硅能與HF發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(4)由Al和空氣、海水構(gòu)成的原電池中，Al作負(fù)極，正極上O2發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
(5)B為黃綠色氣體，則B為Cl2，電解A溶液得到三種物質(zhì)，由題圖知A為NaCl，C為氫氣，D為氫氧化鈉，G為Al，F(xiàn)為偏鋁酸鈉，E為HCl，混合物X可能含有氯化鈉、氫氧化鋁和氯化鋁。①D溶液與G反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。②氫氧化鋁不溶于水，但既能溶于酸又能溶于堿，其能與NaOH溶液反應(yīng)是因為Al(OH)3發(fā)生酸式電離：Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O。③A為NaCl溶液，電解的離子方程式為2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。
2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計劃 課練14 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（含解析）.doc
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