2021届一轮复习鲁科版元素周期律和元素周期表作业
元素周期律和元素周期表
基础巩固
1.(2019山东泰安二模)2019年是“国际化学元素周期表年”。下列有关说法不正确的是( )
A.制冷剂氟利昂-12(CCl2F2)的研发利用,充分体现了元素周期表的指导作用
B.通过测定物质中12C的含量可以推断文物的年代
C.门捷列夫预言的“类铝”——镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性
D.过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温,耐腐蚀的特点,其合金可以制造火箭、导弹、宇宙飞船等
答案B
解析制冷剂是一种易被压缩、易液化的气体,蒸发时会吸收热量,使环境温度降低,从而达到制冷的目的。人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等制冷剂,但它们或者有毒,或者易燃,科学家根据元素及其化合物性质的递变规律来研制了新的制冷剂氟利昂-12(CCl2F2),充分体现了元素周期表的指导作用,故A正确;考古学家通过测定古生物遗骸中的碳-14含量来推断文物年代,故B错误;门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的多种元素,“类铝”——镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性,故C正确;根据元素周期表的应用,过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温,耐腐蚀的特点,其单质及其合金可以用于制造火箭、导弹、宇宙飞船等,故D正确。
2.(2019黑龙江牡丹江一中高三期末)科学家预测第114号元素具有良好的力学、光学、电学性质,将它命名为“类铅”。以下对“类铅”的叙述错误的是( )
A.位于第七周期第ⅣA族,是金属元素
B.主要化合价为+2,+4价
C.最高价氧化物有较强氧化性
D.若电解硝酸铜与硝酸“类铅”的混合溶液时首先会析出“类铅”
答案D
解析第七周期最后一种元素是118号元素,因此判断114号元素位于第七周期第ⅣA族,同主族元素从上到下金属性增强,114号元素位于金属元素铅下方,所以是金属元素,故A正确;同主族元素一般主要化合价相同,ⅣA族元素的主要化合价为+2价、+4价,故B正确;同主族相邻元素性质相似,
二氧化铅具有较强氧化性,所以114号元素最高价氧化物也有较强的氧化性,故C正确;金属性:“类铅”>铅>铜,所以氧化性:“类铅”离子<铅离子<铜离子,若电解硝酸铜与硝酸“类铅”的混合溶液时首先析出铜,故D错误。
3.(2019湖北考试联盟高三联考)迄今为止我国相关部门已经发布了113号Nh、115号Mc、116号Lv、117号Ts、118号Og等元素的中文名称分别是、镆、、、,下列有关推断正确的是( )
A.这五种元素均为主族元素
B.根据该名称,元素周期表中118种元素中非金属元素共有24种
C.Nh的最高价氧化物是一种典型的两性氧化物
D.Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性弱
答案B
解析113号Nh、115号Mc、116号Lv、117号Ts分别位于第ⅢA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族,118号元素为稀有气体元素,位于0族,故A错误;根据该名称,元素周期表118种元素中非金属元素有24种,故B正确;113号Nh元素有7个电子层,最外层有3个电子,位于第七周期ⅢA族,根据同一主族元素性质的递变规律可推知,Nh的最高价氧化物显强碱性,故C错误;卤族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,简单阴离子的还原性逐渐增强,所以Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性强,故D错误。
4.(2019山东烟台高三期中自主检测)元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是( )
A.在过渡元素中寻找优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的材料
B.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性
C.元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.短周期元素形成离子后最外层都达到8电子稳定结构
答案A
解析过渡元素含副族元素及第Ⅷ族元素,全部是金属元素,在过渡元素中可寻找优良的催化剂,及耐高温和耐腐蚀的材料,故A项正确;在元素周期表中,位于金属与非金属分界线附近的元素既能表现一定的金属性,又能表现一定的非金属性,如Al、Si等,故B项错误;对于主族元素来说,
元素的最高正化合价不一定等于它所处的主族序数,如氟元素没有正价、氧元素没有+6价,故C项错误;锂原子最外层只有一个电子,失去最外层1个电子形成离子后,不是8电子稳定结构,故D项错误。
5.根据中学化学教材中所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
①两短周期元素的原子序数相差8,则周期数一定相差1
②L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
③某元素原子的核电荷数为53,则该元素位于第五周期ⅦA族
④除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
⑤副族元素没有非金属元素
⑥碱金属元素是指第ⅠA族的所有的元素
⑦元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素
A.①③④ B.④⑤⑦
C.④⑥⑦ D.②④⑦
答案C
解析①在短周期里,除第1周期含两种元素外,其余两个周期所含元素都是8种。若两元素原子序数相差8,则不可能在同一周期也不可能相差两个周期,正确;②L层电子数为奇数,则一定是核外最外层电子,其所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等,正确;③稀有气体元素Xe是54号元素,故核电荷数为53的元素位于第五周期ⅦA族,正确;④氟没有正价,氧一般不显正价,错误;⑤副族元素全部都是金属元素,正确。⑥ⅠA族中的氢元素不是碱金属元素,错误;⑦ⅡA族中没有非金属元素,错误。综上分析,C项正确。
6.(2019广东惠州高三第二次调研)已知a、b、c、d四种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图,下列说法正确的是( )
a
b
c
d
A.a、c两元素的最高正价一定相等
B.原子半径大小顺序为c>d>b>a
C.a、b两元素可能形成多种共价化合物
D.c、d两种元素气态氢化物的稳定性比较:c>d
答案C
解析若a、b、c、d依次为O、F、S、Cl元素,O的最高正价不是+6价,S的最高正价为+6价,A项错误;根据元素周期律可知,原子半径由大到小的顺序为:c>d>a>b,B项错误;若a、b、c、d依次为N、O、P、S元素,N与O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5多种共价化合物,C项正确;根据c、d在周期表中的位置可知,非金属性:c
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
答案C
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为钠元素;0.01 mol·L-1W的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH<2,则W为硫元素;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为氯元素;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为氮元素;0.01 mol·L-1Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的2b
B.自然界存在多种含W、X元素的化合物
C.W的原子序数一定比Y的原子序数小
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可为强碱
答案C
解析W与X的核电荷数之比为4∶3,若W的核电荷数为4,即W为Be,X的核电荷数为3,即X为Li,W与X都能形成电子总数相等的简单氢化物,则W不是Be,X不是Li。进一步分析可知W为O,X为C,a为H2O,b为CH4,Y的原子最外层电子数少于其最内层电子数,即Y可能是Na,也可能是Li,Z原子的各层电子数呈对称分布,且四种元素原子半径依次增大,则Z为Ca。非金属性O>C,则H2O的稳定性强于CH4,故A说法正确;自然界含有C和O的化合物有CO2、有机物等,故B说法正确;根据上述分析,如果Y为Li,W的原子序数大于Y的原子序数,故C说法错误;Ca为活泼金属,其最高价氧化物对应水化物是Ca(OH)2,Ca(OH)2为强碱,故D说法正确。
10.
(2019广州外国语学校高三考试)现有W、X、Y、Z四种短周期主族元素,其常见单质存在如图的转化关系(未注明反应条件),甲(常温下呈液态)、乙是两种常见的化合物。X的原子半径是同周期主族元素原子中最小的,W与X同主族,W的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸。下列说法不正确的是( )
A.简单离子的半径:W>Y>X
B.化合物乙是强电解质
C.化合物WY2可作漂白剂
D.常温下,乙溶于甲中所得的溶液能蚀刻玻璃
答案B
解析由常见单质的转化关系可知,X单质和Y单质均能与Z发生化合反应生成乙和甲,X单质能和甲发生置换反应生成乙和Y单质,由甲常温下呈液态,X的原子半径是同周期元素原子中最小的可知,X为氟元素、Y为氧元素、Z为氢元素、甲为H2O、乙为HF;由W与X同主族及W的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸可知,W是氯元素。电子层数越大,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:Cl->O2—>F-,故A正确;化合物乙是HF,其为弱电解质,故B错误;化合物ClO2具有强氧化性,可作漂白剂,故C正确;HF溶于水得到氢氟酸,氢氟酸能蚀刻玻璃,故D正确。
11.(2019广东肇庆高中毕业班统一检测)已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W与Z同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中,阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.简单氢化物Y比R的稳定,且熔、沸点高
C.RY2和X2Y2均具有漂白性,均能使品红溶液退色
D.RY2和WY2通入Ba(NO3)2溶液中均不能产生白色沉淀
答案D
解析根据题意分析可知,X、Y、Z、W、R分别为Na、O、Si、C、S。X与Y可形成Na2O、Na2O2两种化合物,其阴、阳离子的个数比均为1∶2,故A正确;Y为O,R为S,O的非金属性强于S,所以简单氢化物H2O比H2S稳定,水分子间含有氢键,熔、沸点比H2S的高,故B正确;SO2和Na2O2都有漂白性,都能使品红溶液褪色,故C正确;CO2与Ba(NO3)2溶液不反应,而SO2具有较强的还原性,在水溶液中能与Ba(NO3)2反应生成SO42-,SO42-与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀,故D错误。
12.A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素,有关位置及信息如下。A的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成离子化合物;C单质一般保存在煤油中;F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应,G单质是日常生活中用量最大的金属,易被腐蚀或损坏。请回答下列问题:
…
E
A
B
C
…
D
(1)A元素氢化物的水溶液能使酚酞变红的原因用电离方程式解释为 。
(2)同温同压下,将a L A元素的氢化物和b L D元素的氢化物通入水中,若所得溶液的pH=7,则a b(填“>”“<”或“=”)。
(3)常温下,向相同浓度F、G简单离子的溶液中滴加NaOH溶液,F、G两元素先后沉淀,F(OH)n完全沉淀的pH是4.7,G(OH)n完全沉淀的pH是2.8,则在相同条件下,溶解度较大的是 (填化学式)。
(4)A与B可组成质量比为7∶16的三原子分子,该分子释放到空气中可能引发的后果有 。
①酸雨 ②温室效应 ③光化学烟雾 ④臭氧层破坏
(5)A和C组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是 。
答案(1)NH3·H2ONH4++OH-
(2)> (3)Al(OH)3 (4)①③
(5)Na3N+4H2O3NaOH+NH3·H2O
解析由题意可得A、B、C、D、E、F分别为N、O、Na、Cl、C、Al。
(1)A元素的氢化物是NH3,NH3溶于水生成的NH3·H2O发生弱电离NH3·H2ONH4++OH-。
(2)同温同压下,将a L NH3气体和b L HCl气体通入水中,若恰好完全反应生成氯化铵,则溶液呈酸性,若所得溶液的pH=7,则氨气应过量,即a>b。
(3)常温下,向相同浓度(设浓度均为c)Al3+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,Al(OH)3完全沉淀的pH是4.7,其Ksp=c·c3(OH-)=(10-9.3)3c,Fe(OH)3完全沉淀的pH是2.8,其对应的Ksp=c·c3(OH-)=(10-11.2)3c,则Ksp较大的是Al(OH)3,即溶解度较大的是Al(OH)3。
(4)A与B组成质量比为7∶16的三原子分子是NO2,易溶于水,释放在空气中可能引发酸雨和光化学烟雾。
(5)N和Na组成的离子化合物是Na3N,能与水反应生成两种碱,化学方程式为Na3N+4H2O3NaOH+NH3·H2O。
13.(2019河北邢台第二中学高三月考)A、B、C、D、E、F是短周期主族元素,且原子序数依次增大。在短周期中A元素原子半径最小,D元素原子半径最大,B的简单氢化物的水溶液呈碱性,C、E同主族,形成的化合物为EC2、EC3。回答下列问题。
(1)E在元素周期表中的位置为 。
(2)D2E溶液在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与Na2O2的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。H的电子式为 。
(3)化学家发现一种化学式为A4B4的化合物,由均带一个电荷的阴、阳离子组成,则该阴、阳离子为 。
(4)B2A4C3是一种常见的炸药,其在常温下撞击时会生成一种气体(B2C)和一种常见液体,该反应的化学方程式为 。8 g该物质反应转移的电子数目为 。
(5)下列事实能说明元素F的非金属性比元素E的非金属性强的是 。
a.元素F形成的单质比元素E形成的单质的熔点低
b.F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
c.将F2通入到D2E的溶液中出现浑浊
答案(1)第三周期第ⅥA族 (2)Na+[··S······S······]2-Na+
(3)N3-、NH4+ (4)NH4NO3N2O↑+2H2O 0.4NA或2.408×1023 (5)bc
解析在短周期中A元素原子半径最小、D元素原子半径最大,则A为H、D为Na;B的简单氢化物的水溶液呈碱性,则B为N;A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期的主族元素,C、E同主族形成的化合物为EC2、EC3,则C为O,E为S,F为Cl。
(1)E为S,S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。
(2)D2E为Na2S,Na2S在空气中长期放置发生反应生成H,H与Na2O2的结构和化学性质相似,则H为Na2S2,联想Na2O2的电子式可知,Na2S2的电子式为Na+[··S······S······]2-Na+。
(3)A4B4的化学式为H4N4,该化合物全由非金属元素组成,则阳离子为NH4+,阴离子带一个负电荷,则阴离子为N3-,阴、阳离子依次为N3-、NH4+。
(4)B2A4C3为N2H4O3,该物质全由非金属元素组成,其化学式为NH4NO3,撞击时生成N2O(B2C)和常见液体水,反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑+2H2O。在该反应中NH4+中-3价的N化合价升至N2O中的+1价,NO3-中+5价的N化合价降至N2O中的+1价,1 mol NH4NO3反应转移4 mol电子,n(NH4NO3)=8 g80 g·mol-1=0.1 mol,8 g NH4NO3反应转移0.4 mol电子,转移电子数为0.4NA或2.408×1023。
(5)a项,熔点属于物理性质,不能用于判断元素非金属性强弱;b项,F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高说明HCl比H2S稳定,可说明Cl的非金属性强于S的非金属性;c项,将F2通入到D2E的溶液中出现浑浊,发生反应Cl2+Na2S2NaCl+S↓,说明Cl的非金属性强于S的非金属性。
拓展深化
14.(2019陕西渭南中学高三第五次质量检测)A、B、D和E四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中相对位置如图所示:
B
D
E
只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为N2H4,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子中含有10个电子,它们之间的转化关系如图所示:
回答下列问题。
(1)甲和乙反应生成标准状况下1.12 LY,吸收9.025 kJ的热量,写出反应的热化学方程式: 。
(2)一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后,所得溶液的pH 7(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 (用离子方程式表示)。
(3)W—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W—空气燃料电池放电时,正极反应式为 ,负极反应式为 。
(4)将一定量的A2、B2混合气体放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107Pa下反应达到平衡,测得平衡气体的总物质的量为0.5 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为 ,该温度下该反应的平衡常数为 。
(5)在密闭容器中充入一定量的A2、B2的混合气体,改变外界条件,H2的转化率变化如图所示:则X可代表 。
A.温度的变化
B.压强的变化
C.n(B2)/n(A2)的变化
D.催化剂接触面积多少
答案(1)N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1
(2)大于 ClO-+H2OHClO+OH-
(3)O2+2H2O+4e-4OH- N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O
(4)33.3% 10027 (5)BC
解析A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大,由A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等可知,元素A是H;由元素在周期表中的位置可知,B、D位于第二周期,E
位于第三周期,而E元素的单质能与水反应生成两种酸,则E为Cl,从而可推知B为N、D为O;甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由H、N、O三种元素中的一种或几种组成,其中W为N2H4,甲、乙为非金属单质,X分子含有10个电子,结合转化关系可知,甲是O2、乙是N2、X是H2O,依次可推导出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3。
(1)氧气和氮气生成标准状况下1.12 L NO吸收9.025 kJ的热量,即生成0.05 mol NO吸收9.025 kJ的热量,则生成2 mol NO吸收的热量为9.025 kJ×40=361 kJ,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1。
(2)一定量氯气与NaOH溶液恰好完全反应后得到等浓度的NaCl、NaClO溶液,溶液中次氯酸根离子水解,水解的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-,破坏水的电离平衡,溶液呈碱性,所得溶液的pH大于7。
(3)燃料电池正极发生还原反应,氧气在正极得电子,碱性条件下生成OH-,则正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,负极发生氧化反应,失去电子,碱性条件下生成氮气与水,负极电极反应式为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O。
(4)平衡时气体的总物质的量为0.50 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol,则根据三段式分析:
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
开始/mol 0.45 0.15 0
转化/mol 0.15 0.05 0.1
平衡/mol 0.3 0.1 0.5-0.3-0.1=0.1
则该条件下H2的平衡转化率为0.15mol0.45mol×100%≈33.3%,
容器容积为1 L,用物质的量代替浓度计算平衡常数,则K=0.120.33×0.1=10027。
(5)已知反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0,图中表示H2的转化率随变量X的增大而增大。升高温度平衡逆向移动,H2的转化率降低,故A错误;增大压强平衡正向移动,H2的转化率升高,故B正确;n(B2)n(A2)增大,说明是增大N2的量或减小H2的量,H2的转化率均增大,故C正确;催化剂不改变平衡的移动,不影响H2的转化率,故D错误。
