《江蘇省2020版高考化學新增分大一輪復(fù)習 專題5 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第16講 元素周期律和元素周期表講義(含解析)蘇教版.docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省2020版高考化學新增分大一輪復(fù)習 專題5 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第16講 元素周期律和元素周期表講義(含解析)蘇教版.docx(17頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第16講 元素周期律和元素周期表
考綱要求 1.了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。2.掌握同一周期、同一主族元素的原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。3.理解元素(主族和零族)原子結(jié)構(gòu),在周期表中的位置、性質(zhì)及其它們之間的關(guān)系。
考點一 元素周期表的結(jié)構(gòu)
1.原子序數(shù):按照元素在周期表中的順序給元素編號,稱之為原子序數(shù),原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
2.編排原則
(1)周期:把電子層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序,從左至右排成的橫行。
(2)族:把最外層電子數(shù)相同的元素,按電子層數(shù)遞增的順序,從上至下排成的縱行。
3.元素周期表的結(jié)構(gòu)
總結(jié)
(1)元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素()
(2)第ⅠA族全部是金屬元素()
(3)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格,它們是同位素()
(4)兩短周期元素原子序數(shù)相差8,則周期數(shù)一定相差1(√)
請在下表中畫出元素周期表的輪廓,并在表中按要求完成下列問題:
(1)標出族序數(shù)。
(2)畫出金屬與非金屬的分界線,寫出分界線處金屬的元素符號,并用陰影表示出過渡元素的位置。
(3)標出鑭系、錒系的位置。
(4)寫出各周期元素的種類。
(5)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。
(6)標出113號~118號元素的位置。
答案
題組一 元素周期表的結(jié)構(gòu)應(yīng)用
1.在元素周期表中,鉑元素如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.鉑是非金屬元素,在常溫下呈固態(tài)
B.Pt和Pt的核外電子數(shù)相同,互為同位素
C.“195.1”是鉑的質(zhì)量數(shù)
D.由78可以推出Pt為第5周期元素
答案 B
解析 鉑為金屬元素,A項錯誤;Pt和Pt的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,是兩種不同的核素,二者互為同位素,B項正確;“195.1”是鉑元素的相對原子質(zhì)量,C項錯誤;由78推出Pt為第6周期元素,D項錯誤。
題組二 周期表的片段在元素推斷題中的應(yīng)用
2.A、B、C均為短周期元素,它們在周期表中的位置如圖所示。已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍,則A、B、C分別為( )
A.Be、Na、Al
B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl
D.C、Al、P
答案 C
解析 設(shè)A的原子序數(shù)為x,則B的原子序數(shù)為x+8-1,C的原子序數(shù)為x+8+1,由(x+8-1)+(x+8+1)=4x,解得x=8,所以A為O元素,B為P元素,C為Cl元素。
3.X、Y、Z、W均為短周期元素,它們在元素周期表中位置如圖所示,已知W原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子數(shù)少3個,下列說法正確的是( )
A.氧化物對應(yīng)水化物酸性W比Z強
B.Y單質(zhì)與Z的氫化物水溶液反應(yīng),有沉淀生成
C.X單質(zhì)氧化性強于Y單質(zhì)
D.簡單離子的半徑:Z>W
答案 BD
解析 X、Y、Z、W均為短周期元素,W原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子數(shù)少3個,則W為Cl元素,結(jié)合元素在周期表中相對位置可知,Z為S,Y為O,X為N。HClO為Cl的一種氧化物對應(yīng)的水化物,其為弱酸,酸性比H2SO3、H2SO4都弱,A項錯誤;氧氣和硫化氫溶液反應(yīng)生成硫單質(zhì),溶液變渾濁,B項正確;非金屬性:N<O,元素的非金屬性越強,對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強,C項錯誤;S2-、Cl-具有相同的核外電子排布,則核電荷數(shù)越大離子半徑越小,D項正確。
考點二 元素周期律及應(yīng)用
1.元素周期律
2.主族元素的周期性變化規(guī)律
項目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子結(jié)構(gòu)
核電荷數(shù)
逐漸增大
逐漸增大
電子層數(shù)
相同
逐漸增多
原子半徑
逐漸減小
逐漸增大
離子半徑
陽離子逐漸減小
陰離子逐漸減小
r(陰離子)>r(陽離子)
逐漸增大
性質(zhì)
化合價
最高正化合價由+1→+7(O、F除外)負化合價=-(8-主族序數(shù))
相同,最高正化合價=主族序數(shù)(O、F除外)
元素的金屬性和非金屬性
金屬性逐漸減弱
非金屬性逐漸增強
金屬性逐漸增強
非金屬性逐漸減弱
離子的氧化性、還原性
陽離子氧化性逐漸增強
陰離子還原性逐漸減弱
陽離子氧化性逐漸減弱
陰離子還原性逐漸增強
氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
逐漸增強
逐漸減弱
最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性
堿性逐漸減弱
酸性逐漸增強
堿性逐漸增強
酸性逐漸減弱
3.元素周期表、元素周期律的應(yīng)用
(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素
(2)預(yù)測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測)
①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)
如:金屬性:Mg>Al、Ca>Mg,則堿性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,則Ca(OH)2>Al(OH)3(填“>”“<”或“=”)。
②推測未知元素的某些性質(zhì)
如:已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2難溶,可推知Be(OH)2難溶;再如:已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律,可推知元素砹(At)應(yīng)為有色固體,與氫難化合,HAt不穩(wěn)定,水溶液呈酸性,AgAt不溶于水等。
(3)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)
①半導體元素在金屬與非金屬分界線附近,如:Si、Ge、Ga等。
②農(nóng)藥中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。
③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
1.根據(jù)元素周期律比較下列各組性質(zhì)(用“>”或“<”填空):
(1)金屬性:K________Na________Mg,
非金屬性:F________O________S。
(2)堿性:Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性:HClO4________H2SO4________HClO。
(4)熱穩(wěn)定性:CH4________NH3________H2O。
(5)還原性:HBr________HCl,I-________S2-。
(6)氧化性:Fe3+________Cu2+________Fe2+。
答案 (1)> >?。尽。尽?2)< < (3)>?。尽?4)<?。肌?5)>?。肌?6)> >
2.比較下列微粒半徑大小(用“>”或“<”填空):
(1)Na________Mg________Cl
(2)Li________Na________K
(3)Na+________Mg2+________Al3+
(4)F-________Cl-________Br-
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+
(6)Fe2+________Fe3+
答案 (1)>?。尽?2)<?。肌?3)>?。尽?4)<?。肌?5)>?。尽。尽?6)>
“三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小
一看電子層數(shù):最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,半徑越大。
二看核電荷數(shù):當電子層結(jié)構(gòu)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小。
三看核外電子數(shù):當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。
題組一 根據(jù)元素周期律和周期表判斷物質(zhì)的性質(zhì)
1.運用元素周期律分析下面的推斷,其中錯誤的是( )
A.已知Ra是第7周期ⅡA族的元素,故Ra(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強
B.已知As是第4周期ⅤA族的元素,故AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性弱
C.已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大,故Cs與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈
D.已知Cl的非金屬性比S的強,故HClO的酸性比H2SO3的強
答案 D
解析 HClO、H2SO3均不是最高價含氧酸,其酸性與非金屬性沒有直接關(guān)系。
2.根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價)信息,下列敘述正確的是( )
元素代號
A
B
C
D
E
原子半徑/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合價
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.E2-與B3+的核外電子數(shù)不可能相等
B.離子半徑:A+<D2-
C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性:A>C
D.氫化物的穩(wěn)定性:D>E
答案 BC
解析 由表中數(shù)據(jù)可知,A為鈉,B為鋁,C為鈹,D為硫,E為氧。離子半徑:Na+<S2-,B項正確。
3.位于3個不同短周期的主族元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。其中b、d同主族,d元素最高與最低化合價的代數(shù)和等于4,c原子最外層電子數(shù)比b原子次外層電子數(shù)多1個。下列判斷中錯誤的是( )
A.a、b、c的簡單離子半徑依次增大
B.a、b、c形成的化合物既溶于強酸又溶于強堿
C.b的氫化物的氧化性可能比e的強
D.d的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強酸
答案 A
解析 由題意知,a為氫元素,b為氧元素,c為鋁元素,d為硫元素,e為氯元素。a、b、c的簡單離子半徑,氧離子大于鋁離子,A項錯誤;a、b、c形成的化合物氫氧化鋁既溶于強酸又溶于強堿,B項正確;b的氫化物H2O2的氧化性比HCl的強,C項正確;d的最高價氧化物對應(yīng)的水化物H2SO4是強酸,D項正確。
金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
三表
元素周期表:金屬性“右弱左強,上弱下強,右上弱左下強”;非金屬性“左弱右強,下弱上強,左下弱右上強”
金屬活動性順序:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序,金屬性減弱(其中Pb>Sn)
非金屬活動性順序:按F、O、Cl、Br、I、S的順序,非金屬性減弱
三反應(yīng)
置換反應(yīng):強的置換弱的,適合金屬也適合非金屬
與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈,或最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強,則金屬性越強
與氫氣反應(yīng)越容易,生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,或最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,則非金屬性越強
氧化性
金屬離子的氧化性越弱,對應(yīng)單質(zhì)的金屬性越強
還原性
非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱,對應(yīng)單質(zhì)的非金屬性越強
題組二 元素的金屬性或非金屬性與實驗探究的融合
4.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是( )
選項
事實
結(jié)論
A
與冷水反應(yīng),Na比Mg強烈
金屬性:Na>Mg
B
Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2
金屬性:Ca>Mg
C
SO2與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2
非金屬性:S>C
D
t℃時,Br2+H22HBr K=5.6107
I2+H22HI K=43
非金屬性:Br>I
答案 C
解析 C項,根據(jù)事實可知,H2SO3比H2CO3酸性強,但H2SO3不是最高價含氧酸,故不能說明非金屬性:S>C。
5.下列實驗不能作為判斷依據(jù)的是( )
A.向等物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液和Na2SiO3溶液中分別滴加3滴酚酞溶液,觀察溶液的顏色,判斷N和Si的非金屬性強弱
B.鐵投入CuSO4溶液中,能置換出銅,鈉投入CuSO4溶液中不能置換出銅,判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱
C.硅酸鈉溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀,判斷碳酸與硅酸的酸性強弱
D.Br2和I2分別與H2反應(yīng)的難易,判斷溴與碘的非金屬性強弱
答案 B
解析 A項,由現(xiàn)象可知,Na2SiO3溶液水解顯堿性,則硝酸的酸性大于硅酸,則非金屬性:N>Si,正確;B項,鐵投入CuSO4溶液中,能置換出銅,鈉投入CuSO4溶液是先和水反應(yīng),生成氫氧化鈉再和CuSO4反應(yīng),不能置換銅,所以不能判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱;C項,CO2通入硅酸鈉溶液,發(fā)生強酸制取弱酸的反應(yīng),生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸,正確;D項,鹵素單質(zhì)與氫氣化合越容易,非金屬性越強,可用Br2和I2分別與H2反應(yīng)的難易,判斷溴與碘的金屬性強弱,正確。
規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯點
(1)關(guān)注關(guān)鍵詞“最高價”,根據(jù)元素氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性的強弱判斷元素非金屬性或金屬性的強弱時,必須是其最高價氧化物的水化物。
(2)關(guān)注關(guān)鍵詞“難易”,判斷元素非金屬性或金屬性的強弱,依據(jù)是元素原子在化學反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。
1.(2018江蘇,8)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
答案 D
解析 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。A錯: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);B錯:X、Y組成的Na2O2中含有共價鍵;C錯: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。
2.(2017江蘇,5)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰,Z是地殼中含量最多的元素,W是短周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是( )
A.原子半徑:r(X)
N2,錯誤;D項,H、N、O可以形成共價化合物:HNO3、HNO2、NH3H2O,離子化合物:NH4NO3,正確。
3.(2016江蘇,4)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層有6個電子,Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W與X屬于同一主族。下列說法正確的是( )
A.元素X、W的簡單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
B.由Y、Z兩種元素組成的化合物是離子化合物
C.W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強
D.原子半徑:r(X)S>O>F,D錯誤。
4.(2014江蘇,9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最高的元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W與X同主族。下列說法正確的是( )
A.原子半徑的大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y分別與Z、W形成的化合物中化學鍵類型相同
C.X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比W的弱
D.Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
答案 D
解析 短周期主族元素X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則X是C元素;Y是地殼中含量最高的元素,則Y是O元素;Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則Z是Mg元素;W與X同主族,則W是Si元素。A項,原子半徑大小順序為r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O);B項,O與Mg元素形成離子鍵,O與Si元素形成共價鍵,化學鍵類型不同;C項,C元素的非金屬性強于Si元素,則H2CO3的酸性強于H2SiO3;D項,O元素的非金屬性強于Si元素,則H2O的穩(wěn)定性強于SiH4。
5.(2013江蘇,10)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小,X與W同主族,Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是( )
A.原子半徑的大小順序:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Z、W的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同
C.元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強
D.只含X、Y、Z三種元素的化合物,可能是離子化合物,也可能是共價化合物
答案 D
解析 Z是氧,最外層電子數(shù)為6,則另外3種元素原子的最外層電子數(shù)之和為7。X的原子序數(shù)小于Y,原子半徑也小于Y,則Y在X的下一周期,W與X同主族,W原子序數(shù)最大,則X為氫,W為鈉,Y為氮。A項,原子半徑r(W)>r(Y)>r(Z),錯誤;B項,Z、W的簡單離子為O2-、Na+,具有相同的電子層結(jié)構(gòu),錯誤;C項,O的非金屬性比N的強,則氣態(tài)氫化物H2O更穩(wěn)定,錯誤;D項,X、Y、Z三種元素可形成離子化合物NH4NO3、NH4NO2,也可形成共價化合物HNO3、HNO2等,正確。
A組
一、單項選擇題
1.中國科學院近代物理研究所人員成功合成了新核素Ac,主要用于宇航飛行器的熱源。205Ac可由207Ac轉(zhuǎn)化而成,下列有關(guān)205Ac、207Ac的說法中正確的是( )
A.核外電子數(shù)分別為116、118
B.205Ac、207Ac化學性質(zhì)相同
C.205Ac、207Ac在周期表中的位置不同
D.物質(zhì)的量相等的205Ac、207Ac質(zhì)量相同
答案 B
解析 205Ac、207Ac為同位素,核外電子數(shù)都是89個,A項錯誤;205Ac、207Ac的核外電子排布相同,故二者的化學性質(zhì)相同,B項正確;205Ac、207Ac互為同位素,在元素周期表中的位置相同,C項錯誤;205Ac、207Ac的質(zhì)量數(shù)不同,則相同物質(zhì)的量的二者質(zhì)量不同,D項錯誤。
2.下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律的說法正確的是( )
A.第ⅠA族與第ⅦA族元素間可形成共價化合物或離子化合物
B.第2周期元素從左到右,最高正價從+1遞增到+7
C.同主族元素的簡單陰離子還原性越強,水解程度越大
D.同周期金屬元素的化合價越高,其原子失電子能力越強
答案 A
解析 A項,第ⅠA族的氫元素可以與第ⅦA族元素形成共價化合物,鈉等金屬元素可以與第ⅦA族元素形成離子化合物,正確;B項,第2周期中,O元素無最高正價,F(xiàn)元素無正價,錯誤;C項,同主族元素的簡單陰離子還原性與其水解能力無直接聯(lián)系,錯誤;D項,同周期金屬元素的化合價越高,其原子失電子能力越弱,如失電子能力:Na>Mg>Al,錯誤。
3.元素周期表和元素周期律可以指導人們進行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是( )
A.由水溶液的酸性:HCl>HF,不能推斷出元素的非金屬性:Cl>F
B.人們可以在周期表的過渡元素中尋找催化劑和耐腐蝕、耐高溫的合金材料
C.短周期元素正化合價數(shù)值和其族序數(shù)相同
D.短周期元素形成的微粒X2-和Y2+核外電子排布相同,離子半徑:X2->Y2+
答案 C
解析 根據(jù)最高價含氧酸酸性推斷元素的非金屬性,故A正確;短周期元素正化合價數(shù)值和其族序數(shù)相同(O、F除外),故C錯誤;核外電子排布相同時,質(zhì)子數(shù)越多離子半徑越小,故D正確。
4.(2019汕頭質(zhì)檢)下圖為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W均為短周期元素,W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法不正確的是( )
X
Y
Z
W
T
A.Y的位置是第3周期ⅣA族
B.Z、W、X的原子半徑依次減小,非金屬性依次降低
C.W的氫化物和X單質(zhì)在一定條件下可發(fā)生置換反應(yīng)
D.根據(jù)元素周期律,可以推測T元素的單質(zhì)具有半導體特性
答案 B
解析 W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍,X是O元素,W是S元素;根據(jù)X、Y、Z、W、T在元素周期表中的位置可知,Y、Z、T分別是Si、P、As元素。Si的位置是第3周期ⅣA族,故A正確;Z、W、X的原子半徑依次減小,非金屬性依次增強,故B錯誤;H2S和O2在一定條件下可發(fā)生置換反應(yīng)生成水和硫,故C正確;As位于金屬和非金屬的分界線附近,As具有半導體特性,故D正確。
5.(2017天津理綜,5)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 A項,因O、N、Si元素的非金屬性逐漸減弱,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4,正確;B項,氫元素與其他元素可形成共價化合物如H2O、NH3、SiH4、H2S等,也可形成離子化合物如NaH等,正確;C項,HCl的酸性比碳酸強,不能證明元素的非金屬性強,應(yīng)用最高價含氧酸的酸性比較,錯誤;D項,根據(jù)元素的原子序數(shù)與元素在周期表中位置的規(guī)律,可推出第118號元素在周期表中位于第七周期0族,正確。
6.(2018徐州市高三考前模擬檢測)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,原子序數(shù)之和為42,X原子的核外電子數(shù)等于Y的最外層電子數(shù),Z是第ⅠA元素,W是同周期非金屬性最強的元素。下列說法正確的是( )
A.單質(zhì)的還原性:X>Z
B.原子半徑:r(X)C,錯誤;B項,電子層越多,原子半徑越大,同周期從左向右原子半徑減小,則原子半徑:r(Y)h->d2->e+>f3+
C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:y>z
D.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:g>h
答案 AB
解析 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1周期ⅠA族,正確;B項,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,所以離子半徑:S2->Cl->O2->Na+>Al3+,正確;C項,非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,所以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HCl>H2S,錯誤。
8.X、Y、Z三種短周期元素在周期表中的相對位置如圖所示,Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,下列說法正確的是( )
A.在三種元素形成的氣態(tài)氫化物中,Y的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定
B.Z元素的氧化物對應(yīng)的水化物一定是一種強酸
C.三種元素原子半徑的大小順序:Z>X>Y
D.Z的單質(zhì)與Fe反應(yīng)生成的化合物中,鐵元素顯+3價
答案 AC
解析 Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,所以Y是O。根據(jù)元素的相對位置可知,X是N,Z是S。非金屬性越強,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性:O>S,故A正確;亞硫酸是弱酸,故B錯誤;同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大,所以三種元素原子半徑的大小順序:Z>X>Y,故C正確;S和Fe化合生成的是FeS,鐵元素顯+2價,故D錯誤。
9.X、Y、Z、W是4種短周期主族元素,在周期表中的相對位置如圖所示,已知Z的單質(zhì)可用作半導體材料,則以下說法中正確的是( )
A.X的氣態(tài)氫化物的水溶液呈酸性
B.X原子的半徑小于Y原子的半徑
C.Z的氧化物是生產(chǎn)玻璃的原料之一
D.W單質(zhì)的水溶液久置不會變質(zhì)
答案 C
解析 Z的單質(zhì)可用作半導體材料,則Z是Si,根據(jù)在周期表中各元素的相對位置可知X是N,Y是O,W是Cl。N的氣態(tài)氫化物的水溶液是氨水,呈堿性,A項錯誤;氮原子的半徑大于氧原子的半徑,B項錯誤;Z的氧化物二氧化硅是生產(chǎn)玻璃的原料之一,C項正確;W單質(zhì)的水溶液氯水久置后,由于次氯酸分解,最終變?yōu)辂}酸,會變質(zhì),D項錯誤。
B組
一、單項選擇題
1.(2017北京,7)2016年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“”,tin),Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7,下列說法不正確的是( )
A.Ts是第7周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數(shù)為176的Ts核素符號是Ts
答案 D
解析 A項,117號元素Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7,可知Ts是第七周期ⅦA族元素,正確;B項,同位素是同種元素不同原子之間的互稱,因此Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù),正確;C項,根據(jù)元素周期律可知,同一主族元素從上往下非金屬性依次減弱,所以Ts在同族元素中非金屬性最弱,正確;D項,中子數(shù)為176的Ts核素符號是Ts,錯誤。
2.(2018泰州中學高三第四次模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,其中X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,Y原子的核電荷數(shù)等于W原子的最外層電子數(shù),Z在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光。下列說法正確的是( )
A.X和Y的氧化物都是可導致酸雨的污染物
B.Z和W形成的化合物中既有離子鍵又有共價鍵
C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱的順序:W、Y、X
D.原子半徑由大到小的順序:r(X)>r(Y)>r(Z)
答案 C
解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,其中X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,則X為C;Y原子的核電荷數(shù)等于W原子的最外層電子數(shù),則Y為N,W為Cl;Z在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,則Z為Mg。A項,X的氧化物為CO2,CO2不會形成酸雨,錯誤;B項,Z和W形成的化合物為MgCl2,只含有離子鍵,不含有共價鍵,錯誤;C項,非金屬性越強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,W、Y、X分別為Cl、N、C,因此W、Y、X的非金屬性強弱順序為:W>Y>X,所以最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱的順序為:W>Y>X,正確;D項,X、Y、Z分別為:C、N、Mg,原子半徑由大到小的順序為r(Z)>r(X)>r(Y),錯誤。
3.(2019南京市六校聯(lián)合體高三上學期聯(lián)考)X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素。X、W同主族,Z、W同周期,X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是Y原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的,W原子最外層電子數(shù)是Z原子最外層電子數(shù)的4倍。下列說法中正確的是( )
A.原子半徑:r(X)>r(Y)>r(W)>r(Z)
B.元素W的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比元素X的強
C.X、Y、Z三種元素形成的化合物中存在離子鍵和共價鍵
D.Y和W形成的化合物的熔點肯定比Y和Z形成的化合物的熔點低
答案 C
解析 X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,W原子最外層電子數(shù)是Z原子最外層電子數(shù)的4倍,W屬于主族元素,最外層電子數(shù)不能超過8個,則W原子最外層電子數(shù)是4、Z原子最外層電子數(shù)是1,所以W位于第ⅣA族、Z位于第ⅠA族,X、W同主族,則X位于第ⅣA族,X原子序數(shù)小于W,且都是短周期元素,所以X是C元素、W是Si元素,Z、W同周期,則Z是第3周期元素,Z位于第ⅠA族,則Z為Na元素;X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是Y原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的,X原子核內(nèi)有6個質(zhì)子,則Y原子核內(nèi)有8個質(zhì)子,為O元素,通過以上分析知,X是C元素、Y是O元素、Z是Na元素、W是Si元素。
4.(2018石家莊4月一模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W與X形成的某種化合物可用作水果的催熟劑,Y的氧化物為堿性氧化物,X、Y、Z三種元素的最外層電子數(shù)之和為11。下列說法中正確的是( )
A.原子半徑:W<X<Y<Z
B.簡單氫化物的穩(wěn)定性:X<Z
C.W、X形成的某種化合物常用作萃取劑
D.Y和Z形成的含氧酸鹽均可使酚酞溶液變紅
答案 C
解析 W與X形成的某種化合物可用作水果的催熟劑,此化合物為C2H4,因為原子序數(shù)依次增大,所以W為H,X為C,Y的氧化物為堿性氧化物,則Y可能為Na或Mg,三種元素的最外層電子數(shù)之和為11,如果Y為Na,則Z為S,如果Y為Mg,則Z為P。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,同周期主族元素從左向右原子半徑逐漸減小,因此原子半徑大小順序是Y>Z>X>W(wǎng),A項錯誤;如果Z為S,C的非金屬性小于S,則H2S的穩(wěn)定性比CH4穩(wěn)定性強,如果Z為P,C的非金屬性強于P,則CH4的穩(wěn)定性強于PH3,B項錯誤;C和H形成的化合物C6H6(苯)常用作萃取劑,C項正確;如果形成的含氧酸鹽為Na2SO4,則溶液顯中性,不能使酚酞溶液變紅,D項錯誤。
5.短周期主族元素M、R、X、Y、Z的核電荷數(shù)依次增大,其中M的族序數(shù)和原子序數(shù)相等,R的單質(zhì)在空氣中的體積分數(shù)最大,X、Y、Z同周期,且Xn+在同周期元素的離子中半徑最小,Y的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。下列說法正確的是( )
A.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>Z
B.Y元素的氧化物對應(yīng)的水化物一定是強酸
C.M與R可形成含非極性鍵的化合物
D.固體X2Y3可在水溶液中制取
答案 C
解析 由上述分析可知,M為H,R為N,X為Al,Y為S,Z為Cl。非金屬性:Z>Y,則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y<Z,故A項錯誤;Y元素的氧化物對應(yīng)的水化物若為亞硫酸,則為弱酸,故B項錯誤;M與R可形成N2H4,含非極性鍵,故C項正確;固體X2Y3為Al2S3,在水中會發(fā)生相互促進的水解反應(yīng),不能在水溶液中制備,故D項錯誤。
6.a、b、c、d、e、f、g為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。b、c、d原子最外層電子數(shù)之和為15,且均能與a形成10電子分子,e的單質(zhì)可用于焊接鋼軌,f與d位于同一主族,f與g位于同一周期。下列說法正確的是( )
A.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:g>b>f
B.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:b>c>d
C.簡單離子半徑:d<e<f
D.含有e、f等元素的某種化合物可用于凈水
答案 D
解析 依題意,a為H,能與H形成10電子分子的元素有C(碳)、N、O、F,結(jié)合b、c、d原子最外層電子數(shù)之和為15,可知b、c、d分別為C(碳)、N、O,則f為S,g為Cl,e的單質(zhì)可用于焊接鋼軌,e為Al。最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H2CO3,A錯誤;元素非金屬性越強,簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:CH4<NH3<H2O,B錯誤;簡單離子半徑:Al3+<O2-<S2-,C錯誤;含有Al、S等元素且可用于凈水的物質(zhì)是KAl(SO4)212H2O,D正確。
二、不定項選擇題
7.(2018鹽城市田家炳中學高三上學期開學考試)短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Y、W同主族,且兩者核外電子數(shù)之和是X核外電子數(shù)的4倍,Z是短周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是( )
A.原子半徑::r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)
B.X的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強
C.X、W分別與Y形成的常見化合物中化學鍵類型相同
D.X的單質(zhì)不能與Y的氫化物發(fā)生反應(yīng)
答案 AC
解析 短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,Z是短周期中金屬性最強的元素,Z是Na。X原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,最外層電子數(shù)不能超過8個,則X是C。Y、W同主族,且兩者核外電子數(shù)之和是X核外電子數(shù)的4倍,即二者的質(zhì)子數(shù)之和是24,所以分別是O和S。A項,同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大,原子半徑:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),正確;B項,碳元素非金屬性弱于硫,X的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的弱,錯誤;C項,X、W分別與Y形成的常見化合物中化學鍵類型相同,均是極性共價鍵,正確;D項,X的單質(zhì)碳能與Y的氫化物水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和CO,錯誤。
8.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,X為短周期中原子半徑最大的金屬元素,Y的單質(zhì)在常溫下為固體,該單質(zhì)在空氣中燃燒生成的氧化物不是其最高價氧化物。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.W的簡單離子的結(jié)構(gòu)示意圖為
B.Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W、Z的都強
C.四種元素的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
D.Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Y的強
答案 D
解析 根據(jù)題目信息可推知W為O,X為Na,Y為S,Z為Cl。A項,O2-的結(jié)構(gòu)示意圖為,錯誤;B項,簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:H2O>H2S、HCl>H2S,錯誤;C項,O2-與Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),S2-與Cl-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),但S2-、Cl-比O2-、Na+多一個電子層,錯誤;D項,Cl的非金屬性比S的強,故HClO4的酸性比H2SO4的強,正確。
9.短周期元素W、X、Y、Z的原子數(shù)依次增加,由這些元素組成的常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中a、b、d、g為化合物,a為淡黃色固體,c是Z的單質(zhì),該單質(zhì)能與沸水反應(yīng),且該單質(zhì)可制造照明彈,f為固體單質(zhì)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.簡單離子半徑:Y>Z>X
B.元素的非金屬性:X>W(wǎng)
C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Y>Z
D.X、Y兩種元素組成的化合物只含離子鍵
答案 BC
解析 a為淡黃色固體,且為常見化合物,故a為Na2O2,c能與沸水反應(yīng),還可制造照明彈,故c為Mg單質(zhì),即Z為Mg,Y為Na;f為固體單質(zhì),根據(jù)圖中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知f為C單質(zhì),故W為C,X為O;轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中b為CO2,d為Na2CO3,e為O2,g為MgO。簡單離子半徑:O2->Na+>Mg2+,A項錯誤;非金屬性:C<O,B項正確;NaOH的堿性比Mg(OH)2的強,C項正確;O、Na可組成Na2O、Na2O2,前者只含離子鍵,后者含離子鍵和共價鍵,D項錯誤。
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