2019届二轮复习元素周期表和元素周期律作业(山东专用)
元素周期表和元素周期律
1.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.C、N、O原子半径依次增大
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
解析:选B 非金属性:B
Be,则碱性:Mg(OH)2>Be(OH)2,B正确;同周期自左向右原子半径逐渐减小,则C、N、O原子半径依次减小,C错误;原子序数:M>R,D错误。
2.下列结论错误的是( )
①微粒半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
A.只有① B.①③⑤
C.②④⑤⑥ D.①③
解析:选D ①K+、S2-、Cl-原子核外电子排布相同,核电荷数:S2-<Cl-<K+,则半径:S2->Cl->K+,离子的原子核外电子层数越多,半径越大,核外电子层数越少,则半径越小,则有S2->Cl->K+>Al3+,故①错误;②非金属性:F>Cl>S>P>Si,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,故②正确;③非金属性:Cl>Br>I>S,元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则还原性:Cl-<Br-<I-<S2-,故③错误;④非金属性:Cl>S>Se>Te,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,则氧化性:Cl2>S>Se>Te,故④正确;⑤非金属性:S>P>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,又H2CO3酸性大于HClO,则有酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,故⑤正确;⑥因同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,则有非金属性:O>N、P>Si,同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则N>P,所以有非金属性:O>N>P>Si,故⑥正确。
3.(2018·烟台模拟)氮化镓材料属于第三代半导体,在光电子、高温大功率器件和高温微波器件应用方面有着广阔的前景。MOCVD法是制备氮化镓的方法之一,通常以Ga(CH3)3作为镓源,NH3作为氮源,在一定条件下反应制取氮化镓。下列相关说法错误的是( )
A.氮化镓的化学式为GaN
B.该反应除生成氮化镓外,还生成CH4
C.Ga(CH3)3共价化合物
D.镓位于元素周期表第四周期ⅡA族
解析:选D A项,氮位于ⅤA族,镓位于ⅢA族,根据化合价代数和等于零的原则,氮化镓的化学式为GaN,正确;B项,甲基镓与氨气反应时除生成氮化镓外,根据元素守恒知,还生成CH4,正确; C项, Ga(CH3)3为甲基与Ga原子以共价键组成的共价化合物,正确; D项,镓位于元素周期表第四周期ⅢA族,错误。
4.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径(×10-10 m)
1.86
0.99
1.43
1.60
0.75
0.74
主要化合价
最高正价
+1
+7
+3
+2
+5
—
最低负价
—
-1
—
—
-3
-2
下列说法中正确的是( )
A.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应
B.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
C.X、Y、M的单质分别与水反应,Y最剧烈
D.Y的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃
解析:选A 由化合价可知X、Y、Z、M、R、Q分别位于ⅠA族、ⅦA族、ⅢA族、ⅡA族、ⅤA族、ⅥA族,由原子半径Q<R<Y(Cl)知,R、Q只能为第二周期元素,分别为N、O;同理结合原子半径可知X、Z、M分别为Na、Al、Mg。NaOH、Al(OH)3、HNO3之间可以两两相互反应,A选项正确;Na2O2中含共价键,B选项错误;Na、Cl2、Mg分别与水反应,Na最剧烈,C选项错误;HCl不与SiO2反应,D选项错误。
5.X、Y、M、N是短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,X、M同主族,Y原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列说法正确的是( )
A.Y2X和Y2X2中化学键类型相同,阴、阳离子的个数比相同
B.气态氢化物的热稳定性:M>N
C.M与X的化合物对应的水化物一定是强酸
D.离子半径:r(X2-)>r(Y+)
解析:选D X最外层电子是电子层数的3倍可知X是O;X和M同主族可知M是S;短周期主族元素中原子半径最大的是Na(Y);因原子序数依次增大且均为主族元素,N为Cl。Na2O中只含离子键、Na2O2中既有离子键又有非极性共价键,Na2O2和Na2O中阴、阳离子个数比均为1∶2,A错误;非金属性:Cl>S,气态氢化物的稳定性:HCl>H2
S,B错误;H2SO3是弱酸、H2SO4是强酸,C错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,D正确。
6.(2018·石家庄模拟)2017年5月9日,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会联合召开发布会,向社会正式公布了四个新元素的中文定名。113号元素为(Nh);115号元素为镆(Mc);117号元素为(Ts);118号元素为(Og)。这4个新元素的合成与确认,填满了元素周期表的第7周期,形成了一张完整规范的元素周期表。关于这四种元素,下列说法正确的是( )
A.Al的金属性强于Nh
B.Mc所在族的某种元素是一种优良的半导体,并在芯片产业中应用广泛
C.气态氢化物的稳定性:HF>HTs
D.Og所在族的所有元素都达到了最外层8电子稳定结构
解析:选C 根据原子序数可知,四种元素在周期表中的位置分别为113号元素Nh:第7周期ⅢA族;115号元素Mc:第7周期ⅤA族;117号元素Ts:第7周期ⅦA族;118号元素Og:第7周期0族。A项, Al的金属性弱于Nh,错误;B项,在芯片产业中应用广泛的优良的半导体材料是硅,错误;C项,气态氢化物的稳定性:HF>HTs,正确;D项,Og所在族中He元素最外层为2电子稳定结构,错误。
7.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:RAl>O(或Y>Z>X);B项,气态氢化物的稳定性:HCl>H2S;C项,SO3(WX3)和水反应生成的H2SO4为共价化合物;D项,Al(OH)3和NaOH能反应。
8.(2018·长沙模拟)已知X、Y、Z、W为短周期元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n为正整数)
B.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
C.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D.若四种元素中只有一种为金属,则Z与Y两者的最高价氧化物对应的水化物能反应
解析:选A A项,若HmXOn为强酸,则X可能为N,NH3溶于水呈碱性,错误;B项,若四种元素均为金属,则X为Li、Y为Be、Z为Na、W为Mg,Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,为强碱,正确;C项,若四种元素均为非金属,则W可能为P,P的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,为弱酸,错误;D项,若四种元素中只有一种为金属,则X为B、Y为C、Z为Al、W为Si,则Al与C两者的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和碳酸,二者不能发生反应,错误。
9.a、b、c、d都是短周期元素,原子半径:d>c>a>b。已知:a、b同周期,a、c处于同一主族;c原子核内的质子数等于a、b原子核内的质子数之和;c原子最外层电子数是d原子最外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.a的元素符号为Be
B.b和d两种元素形成的化合物中只能含有离子键
C.c和d两元素的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水
D.d2b和d2b2阴、阳离子个数比分别为1∶2和1∶1
解析:选C a、b、c、d都是短周期元素,原子半径:d>c>a>b。a、b同周期,a、c处于同一主族,可推知a、b、c、d在周期表中的大致相对位置为,c的原子核内的质子数等于a、b原子核内的质子数之和,c质子数等于A的质子数+8,故b为8号元素氧。因a、c为主族元素,且c最外层电子数为d的3倍,则d最外层电子数只能为1,故d为钠,c为Al,a为B元素,故A错误;O、Na形成的Na2O2既含有离子键又含有共价键,故B错误;c和d两元素的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3、NaOH,二者反应生成NaAlO2和H2O,故C正确;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比都是1∶2,故D错误。
10.X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族,可组成共价化合物RY2;Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同;25 ℃时,0.1 mol·L-1X和W形成化合物的水溶液pH为1。下列说法正确的是( )
A.Y和其他四种元素均可形成至少两种化合物(两种元素组成)
B.R元素的最高价氧化物的水化物酸性最强
C.原子半径:X<Y<Z<R<W
D.由Y、Z、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性
解析:选A 由“Y和R同主族,可组成共价化合物RY2”推出Y是O,R是S;由“25 ℃时,0.1 mol·L-1X和W形成化合物的水溶液pH为1”
及五种短周期元素原子序数大小关系推出X是H,W是Cl;再根据Y、Z、W最外层电子数的关系可推出Z为Na。O和H可形成H2O、H2O2,O和Na可形成Na2O、Na2O2,O和S可形成SO2和SO3,O和Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等,A项正确;短周期元素的最高价含氧酸中HClO4的酸性最强,B项错误;原子半径:Na>S>Cl>O>H,C项错误;NaClO4是强酸强碱盐,溶液呈中性,D项错误。
11.已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知:A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,质子数之和为31。D与F同周期,且在该周期中D元素的原子半径最大。根据以上信息回答下列问题:
(1)B、C、G的氢化物中稳定性最强的是__________(填化学式),G的某种氧化物能使溴水退色,写出该反应的化学方程式__________________________________________。
(2)B、C、D、E、F形成的简单离子半径由大到小的顺序为__________________(用离子符号表示)。
(3)D、A、C和碳元素组成的化合物的水溶液呈______性,用离子方程式解释其原因________________________________________________________________________。
解析:A、B、C、D、E、F、G都为短周期主族元素,原子序数依次增大,由A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体,可知A为H,F为Al。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,质子数之和为31,其内层电子数之和为14,必有两种元素(B、C)为第二周期,一种元素为第三周期(G),且C、G同主族,所以B为N,C为O,G为S。D与F同周期且在该周期中D元素的原子半径最大,可知D为Na,则E为Mg。
答案:(1)H2O SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(2)N3->O2->Na+>Mg2+>Al3+
(3)碱 HCO+H2OH2CO3+OH-
12.X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。试回答下列问题:
(1)N元素在周期表中的位置为_____________________;Y的简单氢化物的稳定性________(填“>”“<”或“=”)W的简单氢化物的稳定性。
(2)X、Z形成的含18电子的化合物的电子式为________________________。
(3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)X和W组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________(填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:H的原子半径最小,所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,M是Na。Y、Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为C、N、O,W与N同主族,则N为S。(1)C的非金属性弱于O的非金属性,故CH4的稳定性比H2O弱。(2)H、N形成的含18电子的化合物是N2H4,N2H4的电子式为。(3)由H、N、O、S组成的既能与盐酸反应又能与氯水反应的离子化合物为NH4HSO3或(NH4)2SO3,其分别与足量盐酸反应的离子方程式为HSO+H+===H2O+SO2↑、SO+2H+===H2O+SO2↑。(4)H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,H2O2氧化碱性工业废水中CN-的离子方程式为OH-+CN-+H2O2===CO+NH3↑。
答案:(1)第三周期ⅥA族 < (2)
(3)SO+2H+===H2O+SO2↑
(或HSO+H+===H2O+SO2↑)
(4)H2O2 OH-+CN-+H2O2===CO+NH3↑
13.X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题:
(1)元素X的最高价氧化物的电子式为______________;元素Z的离子结构示意图为____________。
(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素W位于周期表的________族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)R的一种氧化物能使品红溶液退色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:_____________________。
(5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为 1∶
3,则该反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
解析:由X原子核外各层电子数之比为1∶2,推出X为C;由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y,推出Y和R分别为N和S;由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W,推出W为P;由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。
答案:(1)
(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)ⅤA P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱
(4)SO2+NH3·H2O===HSO+NH
(5)Al2O3+3C+N22AlN+3CO