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第2節(jié) 元素周期律和元素周期表
[課后達標檢測]
一、選擇題
1．(2018南昌高三調研)下列結論不正確的是( )
A．粒子半徑：S>S2－>Cl－>F
B．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
C．氧化性：Cl2>S>Se>Te
D．離子還原性：S2－>I－>Br－>OH－
解析：選A。同一種元素的陰離子半徑比其原子半徑大，所以S2－半徑應比S半徑大。
2．(教材改編題)已知鈹(Be)的原子序數為4。下列對鈹及其化合物的敘述中正確的是( )
A．鈹的原子半徑大于硼的原子半徑
B．相同條件下，單質鈹與酸反應比單質鋰與酸反應劇烈
C．氫氧化鈹堿性比氫氧化鈣的強
D．單質鈹跟冷水反應產生氫氣
解析：選A。A項，Be、B同周期，根據“序大徑小”可知原子半徑：Be＞B；B項，金屬性：Li＞Be，故單質鋰與酸反應比單質鈹與酸反應劇烈；C項，金屬性：Ca＞Be，故堿性：Ca(OH)2＞Be(OH)2；D項，活潑性：Mg＞Be，Mg與冷水不反應，故Be與冷水不反應。
3．將甲、乙兩種金屬的性質相比較，已知：①甲與H2O反應比乙與H2O反應劇烈；②甲單質能從乙的鹽溶液中置換出乙單質；③甲的最高價氧化物對應的水化物堿性比乙的最高價氧化物對應的水化物堿性強；④與某非金屬反應時甲原子失電子數目比乙原子失電子數目多；⑤甲單質的熔、沸點比乙的低。能說明甲的金屬性比乙強的是( )
A．①④ B．①②③
C．③⑤ D．①②③④⑤
解析：選B。比較金屬性強弱的一般方法是看與酸(或水)反應的劇烈程度、最高價氧化物對應的水化物堿性強弱、置換反應，而不能根據其與非金屬反應時失電子的數目多少、熔沸點的高低進行比較。
4．(2018焦作高三模擬)如圖是部分短周期元素化合價與原子序數的關系圖，下列說法正確的是( )
A．原子半徑：Z>Y>X
B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：R
Al>O(或Y>Z>X)；B項，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HCl>H2S；C項，SO3(WX3)和水反應生成的H2SO4為共價化合物。
5．六種短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大，其中A與E同主族，B與F同主族，E與F同周期；D的核電荷數是F最外層電子數的2倍；B的最高正價與最低負價的代數和為0；常溫下單質A與E的狀態(tài)不同。下列判斷正確的是( )
A．A、C兩種元素只能形成化學式為CA3的化合物
B．F與D形成的化合物性質很不活潑，且不與任何酸反應
C．原子半徑由大到小的順序是E＞F＞C＞D
D．元素的非金屬性由強到弱的順序是D＞C＞F＞B
解析：選C。第ⅣA族最高正價為＋4，最低負價為－4，B與F同主族，且F的原子序數大于B的，由此推知B為C(碳)，故F為Si，Si最外層有4個電子，故D為O；因元素B、C、D的原子序數依次遞增，故C只能是N；A、E同主族，且常溫下單質A與E的狀態(tài)不同，E、F同周期，故A、E分別為H、Na。N、H還可形成化學式為N2H4的化合物，A項錯誤；SiO2與氫氟酸反應，B項錯誤；原子半徑N＞O，Na＞Si，而N比Si少一個電子層，N的原子半徑比Si的小，C項正確；同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，故非金屬性C(碳)＞Si，D項錯誤。
6．X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期元素，X的一種原子沒有中子，Y、Z易形成質量比為3∶4和3∶8的兩種常見化合物，W所在的周期數和族序數相同。下列說法正確的是( )
A．W的最高價氧化物對應水化物是強堿
B．原子半徑：Y＜Z＜W
C．X、Y可以形成既有極性鍵也有非極性鍵的化合物
D．原子最外層電子數：W＞Z＞Y
解析：選C。X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期元素，X的一種原子沒有中子，則X為H元素；Y、Z易形成質量比為3∶4和3∶8的兩種常見化合物，則Y為C元素，Z為O元素，兩種化合物分別為CO和CO2；W所在的周期數和族序數相同，且原子序數大于8，則W在第3周期ⅢA族，為Al元素。Al(OH)3不是強堿，A錯誤；原子半徑：O＜C＜Al，B錯誤；C、H可以形成多種有機化合物，其中不乏既有極性鍵又有非極性鍵的化合物，C正確；原子最外層電子數：O＞C＞Al，D錯誤。
X
Y
Z
W
T
7．(2015高考浙江卷)右表為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，W元素原子的核電荷數為X元素的2倍。下列說法正確的是( )
A．X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在，它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增
C．YX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力
D．根據元素周期律，可以推測T元素的單質具有半導體特性，T2X3具有氧化性和還原性
解析：選D。根據題意，X與W屬于同族元素，且W的原子序數為X的2倍，可以得出在短周期元素中，X為氧元素，W為硫元素，由此可以推出Z為磷元素，Y為硅元素，T為砷元素。A項，X、W、Z元素的原子半徑依次遞增，但氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性為X>W>Z，A項錯誤。B項，Y、Z元素在自然界中不能以游離態(tài)存在，但W元素(即硫)可以以單質形式存在，B項錯誤。C項，WX3(SO3)是分子晶體，氣化時需克服分子間作用力，YX2(SiO2)是原子晶體，熔化時需要破壞共價鍵，C項錯誤。D項，As位于元素周期表中第4周期第ⅤA族，也是金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處。根據同周期、同主族元素的金屬性、非金屬性遞變規(guī)律，As的單質具有半導體特性。根據同周期元素最高、最低化合價遞變規(guī)律，As的最高化合價是＋5，最低化合價是－3，As2O3中As的化合價是＋3，則As2O3具有氧化性和還原性，D項正確。
8．(2018湖南四市聯(lián)考)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數依次遞增，A、B兩元素相鄰，B、C、E原子的最外層電子數之和為13，E原子最外層電子數是B原子內層電子數的3倍或者是C原子最外層電子數的3倍，B、D原子最外層電子數之和等于C、E原子最外層電子數之和。下列說法正確的是( )
A．元素A所形成的氧化物只有一種
B．元素B的最高價氧化物對應的水化物為強酸
C．元素C、D、E的最高價氧化物對應的水化物兩兩之間可發(fā)生反應
D．氫化物的穩(wěn)定性：A＞B
解析：選B。短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序數依次遞增，E原子最外層電子數是B原子內層電子數的3倍，則B只能有2個電子層，處于第2周期，故E原子最外層電子數為6，E原子最外層電子數是C原子最外層電子數的3倍，則C原子最外層電子數為2，B、C、E原子的最外層電子數之和為13，則B原子最外層電子數為13－6－2＝5，則B為氮元素，A、B兩元素相鄰，A原子序數小于B，則A為碳元素，結合原子序數可知，C、D、E只能處于第3周期，故E為硫元素，C為鎂元素，B、D原子最外層電子數之和等于C、E原子最外層電子數之和，則D原子最外層電子數＝2＋6－5＝3，則D為鋁元素。A為碳元素，形成的氧化物有一氧化碳和二氧化碳等，A項錯誤；B為氮元素，其最高價氧化物對應的水化物為硝酸，硝酸屬于強酸，B項正確；元素C、D、E的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鎂、氫氧化鋁、硫酸，氫氧化鎂和氫氧化鋁之間不反應，C項錯誤；氫化物的穩(wěn)定性與非金屬性強弱一致，氮元素非金屬性強于碳元素，故氫化物的穩(wěn)定性B＞A，D項錯誤。
9．(2016高考全國卷Ⅰ)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0．01 molL－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A．原子半徑的大小WX>Y
C．Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)
D．X的最高價氧化物的水化物為強酸
解析：選C。單質n通常為黃綠色氣體，則n為Cl2，q的水溶液具有漂白性，q為HClO，0．01 molL－1的r溶液的pH＝2，說明r為一元強酸，r為HCl；s為難溶于水的混合物，結合其在光照條件下生成，則二元化合物p為CH4。綜上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分別對應W、X、Y、Z。原子半徑：C>O，A項錯誤；非金屬性：O>C，B項錯誤；O的氫化物為H2O或H2O2，常溫常壓下均為液態(tài)，C項正確；C的最高價氧化物的水化物為H2CO3，為弱酸，D項錯誤。
二、非選擇題
10．(2018邯鄲模擬)C、N、O、Na、Al、S、Cl是常見的元素。
(1)碳元素在元素周期表的位置為___________________________________________。
(2)用“>”“<”或“＝”填空。
離子半徑
酸性
還原性
得電子能力
N3－____
Al3＋
H2SO4____
HClO4
O2－____
S2－
35Cl____
37Cl
(3)黑火藥爆炸時發(fā)生反應的化學方程式為S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑。反應生成物中，屬于非電解質的是__________________(寫結構式)；其中熔點最高的物質的電子式是____________________。
(4)在(3)中化學反應方程式的元素中，屬于同周期元素的非金屬性由強到弱的順序為____________，能證明其遞變規(guī)律的事實是________(填字母)。
A．氧化物對應水化物的酸性
B．氣態(tài)氫化物的沸點
C．單質與氫氣反應的難易程度
D．氫化物的穩(wěn)定性
解析：(1)碳元素位于元素周期表中的第2周期ⅣA族。
(2)核外電子排布相同的微粒，其微粒半徑隨原子序數的增大而減小，則氮離子半徑大于鋁離子半徑；氯元素的非金屬性強于硫元素，則高氯酸的酸性強于硫酸；硫元素的非金屬性弱于氧元素，則硫離子的還原性強于氧離子的還原性；互為同位素原子的化學性質相同，則35Cl、37Cl得電子能力相同。
(3)溶于水或在熔融狀態(tài)下均不能自身電離出離子的化合物是非電解質，則CO2是非電解質，結構式為O===C===O；硫化鉀是離子化合物，熔點最高，電子式為。
(4)同周期元素自左向右非金屬性逐漸增強，則非金屬性強弱順序是O>N>C；判斷非金屬性強弱可以利用最高價氧化物對應水化物的酸性強弱或其單質與氫氣化合的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性等，故選CD。
答案：(1)第2周期ⅣA族
(2)> < < ＝
(3)O===C===O
(4)O>N>C CD
11．A、B、C、D均為短周期元素，相關信息如下表。
元素
相關信息
A
非金屬性最強的元素，其簡單氣態(tài)氫化物的水溶液可雕刻玻璃制品
B
其簡單氣態(tài)氫化物能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍
C
其核素之一的質量數為34，中子數為18
D
D＋和A－具有相同的電子層結構
回答下列問題：
(1)A元素位于元素周期表中第______周期第 ____族，B的最高價氧化物對應的水化物的化學式為________，C元素原子的最外層有________個電子，D的氧化物的電子式為____________。
(2)A、B、C三種元素的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是__________________(用化學式表示)。
(3)D2C的水溶液呈________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是____________________(用離子方程式表示)。
(4)已知：12．8 g液態(tài)B2H4與足量H2O2反應生成B2和氣態(tài)H2O，放出256．65 kJ的熱量。
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44 kJmol－1；
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196．4 kJmol－1。
則液態(tài)B2H4與足量O2反應生成氣體B2和液態(tài)H2O的熱化學方程式為__________________________________________________。
解析：由題給信息推知，A是F，B是N，C是S，D是Na。(1)F位于元素周期表中第2周期第ⅦA族。(2)因為元素的非金屬性：F＞N＞S，所以簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為HF＞NH3＞H2S。(3)Na2S溶液中S2－水解使溶液呈堿性，以第一步水解為主。(4)首先寫出1 mol液態(tài)N2H4與足量H2O2反應生成N2和氣態(tài)H2O的熱化學方程式，然后利用蓋斯定律計算即可得到所求熱化學方程式。
答案：(1)2?、鰽 HNO3 6
(2)HF＞NH3＞H2S
(3)堿性 S2－＋H2OHS－＋OH－
(4)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621．225 kJmol－1
12．(2018南昌高三調研)A、B、C、D、E是原子序數依次遞增的五種短周期元素，已知：
①B原子核外電子總數與最外層電子數之比為4∶3；
②D原子最外層電子數與次外層電子數之比為3∶4；
③E－、C＋、A＋的離子半徑逐漸減小；
④A單質在E單質中燃燒火焰呈蒼白色。
請回答下列問題：
(1)E的最高價氧化物對應水化物的化學式為______________________________；
它的酸性比D的最高價氧化物對應水化物的酸性________(填“強”或“弱”)；
(2)X、Y是由上述元素中任意3種組成的強電解質，且構成的原子個數比均為1∶1∶1。已知X溶液中水電離出來的 c(H＋)＝10－12 molL－1，則X的電子式為________________；Y的水溶液酸堿性與X相同，則其原因是(寫離子方程式)_________________________ ___________________；
(3)B與C構成原子個數比為1∶1的化合物與H2O反應的化學方程式為___________；
(4)A與B、A與D均可形成18個電子的分子，這兩種分子在水溶液中反應生成物之一是含10個電子的化合物；該反應可觀察到的現(xiàn)象是________________________________，
原因是(用化學方程式表示)__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由題意可得出B為O，D為S；由③可知A、C在第ⅠA族，A的原子序數小于O，所以A為H，C為Na，E為Cl。(1)高氯酸為最強無機含氧酸；(2)X抑制了水的電離，應為酸或堿，且原子個數比為1∶1∶1，可得出X為NaOH，Y為NaClO或NaHS；(3)B與C構成原子個數比為1∶1的化合物應為Na2O2；(4)A與B、A與D能形成18個電子的分子，則應為H2O2和H2S，依據氧化還原反應及10電子的化合物可知生成S、H2O。
答案：(1)HClO4 強
(2) ClO－＋H2OHClO＋OH－(或HS－＋H2OH2S＋OH－)
(3)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(4)產生淡黃色沉淀 H2S＋H2O2===S↓＋2H2O
13．(2016高考天津卷)下表為元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列問題：
(1)Z元素在周期表中的位置為________________________________________________。
(2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號)________。
(3)下列事實能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強的是________。
a．Y單質與H2S溶液反應，溶液變渾濁
b．在氧化還原反應中，1 mol Y單質比1 mol S得電子多
c．Y和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高
(4)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，該烴分子中碳氫質量比為9∶1，烴的電子式為________________________。Q與水反應的化學方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應，生成的鹽只有硫酸銅，同時生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對分子質量都小于50。為防止污染，將產生的氣體完全轉化為最高價含氧酸鹽，消耗1 L 2．2 molL－1 NaOH溶液和1 mol O2，則兩種氣體的分子式及物質的量分別為____________________，生成硫酸銅物質的量為________。
解析：(1)觀察周期表的結構可知，X、Y、Z分別是Si、O、Cl。氯元素位于元素周期表的第3周期第ⅦA族。(2)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。故表中元素原子半徑最大的是Si。(3)O2能與H2S溶液反應生成單質硫：2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，該反應中O2是氧化劑，S是氧化產物，說明O2的氧化性強于S，因此氧元素的非金屬性強于硫元素，a項正確；非金屬性強弱與得電子數目的多少無關，只與得電子能力的強弱有關，b項錯誤；H2O比H2S難分解，說明H2O更穩(wěn)定，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定的元素的非金屬性越強，故c項正確。(4)碳氫質量比為9∶1，則C、H原子個數比為∶＝3∶4，該烴的分子式為C3H4(丙炔)，結構簡式為，據此可寫出其電子式。根據“1 mol化合物Q與水反應，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴”，可推斷出Q的化學式為Mg2C3。(5)根據題意可知，生成的兩種氣體是NO和NO2。根據Na元素守恒可知，生成的NaNO3為2．2 mol。設生成NO和NO2的物質的量分別是x mol、y mol，由氮原子守恒得：x＋y＝2．2；由得失電子守恒得：3x＋y＝4。聯(lián)立解得x＝0．9、y＝1．3。再由得失電子守恒得：n(Cu)2＝0．9 mol3＋1．3 mol1，解得n(Cu)＝2 mol，所以生成硫酸銅物質的量為2 mol。
答案：(1)第3周期第ⅦA族
(2)Si
(3)ac
(4) Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑
(5)NO：0．9 mol，NO2：1．3 mol 2 mol
2019屆高考化學一輪復習 第5章 原子結構與元素周期律 第2節(jié) 元素周期律和元素周期表課后達標檢測 魯科版.doc
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