2020届高考化学一轮复习第5单元第2讲元素周期表元素周期律作业
1.下列说法正确的是( )。
A.原子序数为7的元素的最高化合价为+4价
B.114号元素位于第七周期ⅣA族
C.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为m,则乙的原子序数可能为m+4
D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为m,乙位于第ⅢA族,则乙的原子序数可能为m+19
解析 原子序数为7的元素为N元素,N元素的最高化合价为+5价,A项错误;118号元素位于第七周期0族,114号元素位于第七周期ⅣA族,B项正确;同一主族的元素原子序数相差2、8、18、32或上述数字间的和,C项错误;同一周期第ⅠA族与第ⅢA族之间的原子序数之差可能为2、12、26,D项错误。
答案 B
2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数和族序数均依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期,Z是空气中含量最多的元素。下列说法正确的是( )。
A.Y一定是非金属元素
B.原子半径:r(X)
r(Z),故B项错误;W的最高价氧化物对应的水化物可能为硫酸或高氯酸,都是强酸,故C项正确;若Y、Z、W位于相邻的三个主族,则Y为C,W为S,碳的氢化物可能为固态,如二十烷,故D项错误。
答案 C
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数,Z是第ⅠA元素,W是同周期元素中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )。
A.单质的还原性:X>Z
B.原子半径:r(X)C,故A项错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左向右原子半径减小,则原子半径r(Y)D>A>B>C
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:A>D
C.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
D.C、E单质与冷水反应,E不一定比C剧烈
解析 短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则A是碳元素;B的氢化物的水溶液呈碱性,则B为氮元素;C为金属元素,常见的氧化物有氧化钠和过氧化钠,C为钠元素;若往D单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液,能观察到先变红后褪色的现象,则D是氯元素;根据前20号元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大且位于不同主族可知,E为钙元素。同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径Ca>Na>Cl>C>N,A项错误;元素的非金属性Cl>C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2CO3,B项错误;氨气分子间有氢键,沸点大于甲烷;但是随着碳原子个数的增多,碳的氢化物(烃)沸点越来越高,甚至高于氨气的沸点,所以氮的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物,C项错误; 钠、钙与水剧烈反应生成碱和氢气,虽然钙的金属活动性强于钠,但是由于生成的氢氧化钙溶解度较小,附着在钙的表面,所以反应速率比钠慢,D项正确。
答案 D
5.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.简单阳离子半径:XZ>W>Y
B.X、Y分别与Z形成的化合物中可以存在非极性共价键
C.均由X、Y、Z、R四种元素形成的两种化合物在水中不能发生反应
D.Z、W、R最高价氧化物对应的水化物两两之间发生反应的生成物均能发生水解
解析
Y原子达到稳定结构获得的电子数目和它的内层电子数目相等,为O元素;X与Z同主族,Z是所在周期主族元素中原子半径最大的元素,则Z为Na元素,X为H元素;W的最外层电子数与电子层数相同,应为Al元素;R与Y同主族,则R为S元素。R为S,Y为O,Z为Na,W为Al,O、Na、Al对应的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,具有不同电子层结构的离子,电子层数越多,离子半径越大,所以离子半径S2->O2->Na+>Al3+,A项错误;X与Z形成的NaH只含有离子键,Y与Z形成的过氧化钠含有离子键和非极性共价键,B项正确;均由X、Y、Z、R四种元素形成的两种化合物分别为NaHSO3、NaHSO4,二者可发生反应生成二氧化硫气体,C项错误;Z的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,R的最高价氧化物对应的水化物为硫酸,硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠,硫酸钠为强酸强碱盐,不发生水解,D项错误。
答案 B
7.下表是元素周期表中主族元素的一部分,短周期元素X的最高正价是+5价,Y的单质可在空气中燃烧。
W
X
Y
Z
(1)Z的元素符号是 ,原子结构示意图是 。
(2)W的最高价氧化物不溶于水,但能溶于烧碱溶液,反应的化学方程式为 。
(3)探寻同一族元素性质的一些共同规律,是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测,举例并写出相应的化学方程式。
序号
性质推测
化学方程式
1
氧化性
H2ZO3+4HIZ↓+2I2+3H2O
2
3
解析 X是第ⅤA族元素,Y是第ⅥA族元素,Y的单质能在空气中燃烧,则Y为S,W为Si,X为P,Z为Se。根据同主族元素的性质规律,可知H2SeO3的性质与H2SO3相似。
答案 (1)Se;
(2)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
(3)
序号
性质推测
化学方程式
1
氧化性
H2ZO3+4HIZ↓+2I2+3H2O
2
还原性
H2SeO3+Br2+H2OH2SeO4+2HBr
3
酸性
H2SeO3+2NaOHNa2SeO3+2H2O
(或其他合理答案,如“不稳定性”)
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;25 ℃时,0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12;W与X原子最外层电子数之比为3∶2。下列说法正确的是( )。
A.化合物Z2O2含有离子键和极性共价键
B.原子半径大小:W>Z>X>Y
C.WO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水类似
D.Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成盐
解析 X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X为C元素;Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Y为N元素;0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12,该水化物为一元强碱,则Z为Na元素;W与X原子最外层电子数之比为3∶2,可知W的最外层电子数为6,结合原子序数大于11,可知W为S元素。化合物Na2O2含有离子键和O—O非极性共价键,A项错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小Z>W>X>Y,B项错误;SO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水不同,分别与化合反应、氧化反应有关,C项错误;Y的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物对应的水化物(HNO3)可反应生成硝酸铵,D项正确。
答案 D
9.已知X、Y、Z、W、M 均为短周期元素。25 ℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.X、M的简单离子半径大小顺序:X>M
B.X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素
C.Z 的最高价氧化物的化学式为ZO3
D.X、Z的最简单气态氢化物反应有白烟生成
解析 由图可知,原子半径M>W>Z>Y>X, M的半径最大且其0.01 mol·L-1最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,则M为Na元素;0.01 mol·L-1 W的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH<2,则W为S元素;0.01 mol·L-1Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,则Z为Cl元素;X的半径最小,其0.01 mol·L-1最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,则X为N元素;0.01 mol·L-1 Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的2R
解析 一般地,主族元素的最高正价=主族序数。Y的最高正价为+7,所以Y是氯元素而不是氟元素。Q只有最低负价-2,没有一般意义上的最高正价,所以Q是氧元素。R的最高正价是+5,而且R的原子半径小于氯原子,所以R是氮元素而不是磷元素。X、M、Z的最高正价分别是+1、+2、+3,原子半径X>M>Z>氯,所以X、M、Z分别是钠、镁、铝元素。非金属性Q>R,所以还原性Q2-R,所以元素形成的最简单气态氢化物的稳定性Q>R,故D项正确。
答案 A
11.A、B、D、E、F、G是原子序数依次增大的六种短周期元素,其中只有E是金属元素且常温下E的单质能与水剧烈反应,A与另外五种元素均可形成二元化合物,其中A、B形成的最简单的二元化合物M是重要的清洁能源,G元素在同周期中非金属性最强,D、F、G三种元素原子的最外层电子数之和为19。回答下列问题:
(1)由上述条件不能直接推出的元素是 (填代号),M的分子式为 ,A、E形成的化合物电子式为 。
(2)G元素能形成多种离子,在水溶液中,1 mol G-、GOn-(n=1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如图所示:
①X、Y、Z、W、Q五种离子中性质最稳定的是 (写具体的离子符号),一定条件下Z能转化为X与W,写出转化的离子方程式: 。
②某同学根据B的最高价氧化物对应的水化物能与Y离子反应生成对应的酸,认为B的非金属性强于G。请你对此结论做出评价: 。
(3)若D是第ⅥA族元素,与B能形成BD、B2D3、BD2等化合物,其中B2D3可与水反应生成二元酸H2B2O4,则:
①这三种化合物中不能与NaOH溶液反应的是 (填化学式)。
②除A、B、G元素外,另外三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 。
③B2D3与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为 。
解析 (1) 由原子序数关系及E元素种类、单质的性质知E是钠元素;由M是清洁能源知A是氢元素,B是碳元素;由G的原子序数大于E及G元素在同周期非金属性最强知G是氯元素;D、F可分别为氟与磷元素或氧与硫元素,故无法确定D、F到底是何种元素。NaH是离子化合物,电子式为Na+[··H]-。(2)①能量越低越稳定,故最稳定的是Cl-。②由于HClO
中氯元素的价态不是其最高正价,故此结论不正确。(3)当D是氧元素时,F是硫元素,S2-核外有3个电子层,Na+、O2-电子层结构相同,根据电子层结构相同时,原子序数越大离子半径越小,可得到离子半径相对大小的顺序。C2O3可与水反应生成二元酸H2C2O4,故C2O3是酸性氧化物,与NaOH溶液反应时生成草酸钠与水。
答案 (1)D、F;CH4;Na+[··H]-
(2)①Cl-;3ClO2-Cl-+2ClO3-
②此结论不正确,因为HClO中氯元素的化合价不是其最高正价
(3)①CO
②S2->O2->Na+
③C2O3+2OH-C2O42-+H2O
12.现有七种短周期主族元素,其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增。A元素的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于0,且A是形成化合物种类最多的元素;C原子能形成分别含10电子、18电子的两种阴离子,且C与F位于同一主族;D单质投入冷水中反应缓慢,投入沸水中迅速产生气泡;E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的。请回答下列问题:
(1)B位于周期表第 周期 族。
(2)元素M位于E与F元素之间,且M的单质是优良的半导体材料,广泛用于太阳能电池。M、F、G的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
(3)若选择三种试剂设计实验能证明非金属性:B>A>M,用化学方程式表示实验原理: 。
(4)A、M、F、G的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
(5)下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是 (填字母)。
A.比较D和E的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢
B.比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢
C.比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物
解析 由题意可推知A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,D为镁元素,E为铝元素,F为硫元素,G为氯元素。(2)由题意可知M为硅元素,同周期主族元素从左至右非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强。(3)A、B、M分别为碳、氮、硅元素,非金属性的强弱可根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断,故选择HNO3、Na2CO3、Na2SiO3三种试剂即可。
答案 (1)二;ⅤA
(2)HCl>H2S>SiH4
(3)Na2CO3+2HNO32NaNO3+CO2↑+H2O,Na2SiO3+H2O+CO2H2SiO3↓+Na2CO3
(4)HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3(或H4SiO4)
(5)A
