十七元素周期表元素周期律 高考化学一轮复习课时作业含解析新人教版

这是一份十七元素周期表元素周期律 高考化学一轮复习课时作业含解析新人教版，共11页。试卷主要包含了下列粒子半径大小比较正确的是等内容，欢迎下载使用。
元素周期表　元素周期律(建议用时40分钟)1．(2021·日照模拟)1956年，杨振宁和李政道提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co放射源进行实验验证。次年，杨振宁、李政道两人由此获得了诺贝尔物理学奖。Co的衰变方程为Co===Ni＋e－＋e，其中ve是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0。下列说法错误的是(　　)A．衰变产物Ni质量数是60B．Co与Ni同在元素周期表的d区C．Co与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同D．基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2【解析】选C。衰变过程中遵守质子和中子守恒，则Ni的质子数为28，质量数为60，故A正确；Co与Ni均为第四周期第Ⅷ族元素，均属d区元素，故B正确；基态Co原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，Co和Ni基态原子核外电子占据的轨道数均为15，故C错误；基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，故D正确。2．(2021·石家庄模拟)下列粒子半径大小比较正确的是(　　)A．Na＋＜Mg2＋＜O2－B．Cl－＞Na＋＞Al3＋C．Na＜Mg＜SD．Rb＜K＜Na【解析】选B。Na＋、Mg2＋、O2－三种微粒都是两个电子层，核电荷数越多，半径越小，所以粒子半径：Mg2＋＜Na＋＜O2－，故A错误；Cl－三个电子层，Na＋、Al3＋都是两个电子层，电子层越多，半径越大，核电荷数越多，半径越小，所以离子半径：Cl－＞Na＋＞Al3＋，故B正确；电子层一样，核电荷数越多，半径越小，所以Na＞Mg＞S，故C错误；电子层数越多，半径越大，所以Rb＞K＞Na，故D错误。3．(2021·银川模拟)已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是(　　)A．原子序数d＞c＞b＞aB．离子半径：C2－＞D－＞B＋＞A2＋C．单质的还原性：A＞BD．非金属性：D＜C【解析】选B。由分析可知，A为Mg、B为Na、C为O、D为F，原子序数a＞b＞d＞c，故A错误；具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径：C2－＞D－＞B＋＞A2＋，故B正确；同周期从左向右金属性减弱，则单质的还原性：B＞A，故C错误；同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：D＞C，故D错误。4．(2021·武汉模拟)金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称，下列有关Ti和Ti的说法正确的是(　　)A．Ti和Ti原子中均含有22个质子B．Ti和Ti的中子数相同C．Ti元素的相对原子质量为49D．Ti和Ti为同一核素【解析】选A。Ti和Ti为钛元素的不同核素，质子数相同，均为22，故A正确；中子数＝质量数－质子数，所以Ti的中子数＝48－22＝26，Ti的中子数＝50－22＝28，二者中子数不同，故B错误；元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，两种核素在自然界含量未知，且仅凭题目信息无法确定是否只有这两种核素，所以无法确定钛元素的相对原子质量，故C错误；Ti和Ti质子数相同，中子数不同，为钛元素的不同核素，故D错误。5．(2021·威海模拟)“神舟十一号”飞船使用的砷化镓(GaAs)太阳能电池是我国自主研发、生产的产品。在元素周期表中P与As同主族，Al与Ga同主族，Ga与As同周期，下列说法错误的是(　　)A．酸性：H3AsO4＜H3PO4B．还原性：AsH3＞PH3C．原子半径：Ga＞AsD．失电子能力：Ga＜As【解析】选D。P与As同主族，As电子层增多，故非金属性As＜P，则酸性H3AsO4＜H3PO4，故A正确；非金属性As＜P，故还原性：AsH3＞PH3，故B正确；Ga、As同周期，且As的核电荷数更大，故原子半径：Ga＞As，故C正确；Ga的原子半径大、核电荷数更小，故失电子能力：Ga＞As，故D错误。6．(2021年江苏适应性测试)13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是(　　)A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)<I1(P)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4【解析】选D。A.Al为13号元素，周期表中位于第3周期ⅢA族，故A错误；B.P位于第ⅤA族，最低负价为－3，所以简单气态氢化物的化学式为PH3，故B错误；C.P的3p能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，故C错误；D.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性P<S<Cl，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故D正确。7．(2021·南京模拟)X、Y是短周期的两种主族元素，它们的逐级电离能(I)数据如表所示，下列有关说法正确的是(　　)元素      电离能/kJ·mol－1 I1I2I3I4I5…… X4964 5626 9129 54313 353……Y7381 4517 73310 54013 630……A.X的最外层电子数为3B．与水反应剧烈程度：X＜YC．Y的最高化合价为＋3D．电负性：X＜Y【解析】选D。X的I2突然增大，说明X最外层有1个电子，Y的I3突然增大，说明Y的最外层有2个电子，故A错误；元素的金属性越强，其单质与水反应越剧烈，X、Y是短周期的两种主族元素，且第一电离能相差不大，则X、Y位于同一周期，Y在X的右侧，同一周期元素金属性随着原子序数增大而减弱，金属性X＞Y，则与水反应剧烈程度：X＞Y，故B错误；主族元素最高正化合价与其最外层电子数相等，但O、F元素除外，Y最外层电子数是2，所以其最高化合价为＋2，故C错误；同一周期元素，电负性随着原子序数增大而增大，原子序数Y较大，所以电负性X＜Y，故D正确。8．(2021·泰安模拟)某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是(　　) I1I2I3I4R7401 5007 70010 500A.R元素基态原子的最外层电子排布式为ns1B．R的最高正价为＋4价C．R元素可能属于非金属元素D．R元素位于元素周期表中第ⅡA族【解析】选D。最外层应有2个电子，所以R的最高正价为＋2价，元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，故A错误；最外层应有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，R的最高正价为＋2价，故B错误，D正确；R元素的原子最外层共有2个电子，应为第ⅡA族元素，第ⅡA族元素无非金属元素，故C错误。9．(2021·长沙模拟)a、b、c、d是原子序数依次增大的四种元素，a、b是空气中含量最高的两种元素，c的合金是当今世界使用量最大的合金，d的单质常温下为深红棕色液态。下列说法不正确的是(　　)A．向cd2溶液中通入少量氯气会发生置换反应B．a与b形成的二元化合物并非全部是酸性氧化物C．单质d保存时需要加水形成液封D．c的金属活动性弱于第三周期的所有金属元素【解析】选A。结合分析可知，a、b、c、d分别为N、O、Fe、Br元素，向FeBr2溶液中通入少量氯气，氯气优先氧化Fe2＋，没有发生置换反应，故A错误；N、O形成的二元化合物中，NO不属于酸性氧化物，故B正确；单质d为液溴，液溴有毒、易挥发，保存时需要加水形成液封，故C正确；第三周期的金属元素有Na、Mg、Al，结合金属活动性顺序表可知，Fe的金属活动性弱于Na、Mg、Al，故D正确。10．(2021·郑州模拟)A、B、C、D、E、F是六种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子是半径最小的原子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X；D与A同主族，且与F同周期；F元素的最外层电子数是其次外层电子数的倍，A、B、D、F这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应。请回答下列问题：(1)写出C元素的名称________________________________________________。(2)写出C、D两种元素形成的原子个数比为1∶1的物质的电子式为__________________________________________________________________。(3)可以验证C和F两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)__________。①比较这两种元素常见单质的熔点②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度③比较这两种元素的气态氢化物的还原性(4)A、C、D、F四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成)，这两种酸式盐的化学式分别为__________________、__________________，这两种酸式盐相互反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(5)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为______________。(6)向含有a mol E的氯化物的溶液中加入含b mol D的最高价氧化物对应水化物的溶液，生成沉淀的物质的量不可能为______________。①a mol　②b mol　③ mol　④ mol⑤0　⑥(4a－b)mol【解析】由上述分析可知，A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Al、F为S。(1)C元素的名称为氧。(2)C、D两种元素形成的原子个数比为1∶1的物质的电子式为Na＋[]2－Na＋。(3)①单质的熔点与非金属性无关，故不选；②由两种元素的单质与氢气化合的难易程度，可比较非金属性，故选；③由两种元素的气态氢化物的还原性，可比较非金属性，故选。(4)H、O、Na、S四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成)分别为NaHSO3、NaHSO4，二者相互反应的离子方程式为H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。(5)H、O、S间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲为HS－，乙为OH－，则甲与乙反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(6)向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol NaOH的溶液，发生反应：①AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，②AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，当a∶b≥1∶3时，只发生反应①，二者恰好反应时得到沉淀为a mol或 mol，氯化铝过量时，得到沉淀为 mol；当a∶b≤1∶4时，只发生反应②，没有沉淀生成，即沉淀为0；当1∶4＜a∶b＜1∶3时，发生反应①②，则：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl    x mol    3x mol    x mol AlCl3＋4 NaOH===NaAlO2＋3 NaCl＋2H2O    (a－x)mol 4(a－x)mol则3x mol＋4(a－x)mol＝b mol，解得x＝(4a－b)，即沉淀为(4a－b)mol，由于部分铝离子转化为氢氧化铝沉淀，可能为 mol；由氢氧根离子守恒可知，氢氧化铝的物质的量不可能等于NaOH的物质的量，即沉淀不能为b mol，综上所述，沉淀可能为①a mol、③ mol、④ mol、⑤0、⑥(4a－b)mol，不可能为②b mol。答案：(1)氧　(2)Na＋[]2－Na＋(3)②③　(4)NaHSO3　NaHSO4H＋＋HSO===SO2↑＋H2O(5)HS－＋OH－===S2－＋H2O　(6)②11．(2021·潍坊模拟)下列说法不正确的是(　　)A．离子半径(r)∶r(Na＋)＜r(O2－)B．若存在简单阴离子X－，则X一定属于第ⅦA族元素C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S的还原性比H2Se的弱D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素【解析】选B。电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：r(Na＋)＜r(O2－)，故A正确；氢负离子有1个电子层，核外电子数为2，离子结构示意图为，X属于第ⅠA族元素，故B错误；S和Se属于第ⅥA族元素，H2S还原性比H2Se的弱，故C正确；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素，称为过渡元素，全部为金属元素，故D正确。12．(2021·临沂模拟)下列说法正确的是(　　)A．同周期元素从左到右金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱B．同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小C．同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大D．82号元素在周期表中的位置为第6周期第ⅥA族【解析】选C。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，不考虑稀有气体，故A错误；同周期元素的阴离子半径比阳离子半径大，故B错误；同主族自上而下，电子层增多，原子半径增大，故C正确；稀有气体86号元素处于第六周期0族，可知82号元素处于第六周期第ⅣA族，故D错误。13．(2021年福建适应性测试)某种有机发光材料由不同主族的短周期元素R、W、X、Y、Z组成。五种元素的原子序数依次增大，W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，只有W、X、Y同周期，且W、X、Y相邻。下列说法正确的是(　　)A．离子半径：Z＞Y＞XB．最高正价：R＜W＜X＜ZC．X的含氧酸均为强酸D．R与W能组成多种化合物【解析】选D。五种元素的原子序数依次增大，只有W、X、Y同周期，则R为H元素，Z为第三周期元素，W、X、Y均为第二周期元素；W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，五种元素不同主族，则Z不可能为Na，若为Mg，则没有满足条件的W和X，若为Al，则W、X、Y分别为6、7、8号元素，即分别为C、N、O，符合题意；若Z为Si，则没有满足条件的W和X；若Z为P，则W、X、Y分别为7、8、9号，分别为N、O、F，而N与P同主族，不符合题意；若Z的原子序数再增大，则Y不可能为第二周期主族元素；则R为H元素、W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Al元素。电子层数相同时核电荷数越小离子半径越大，所以离子半径N3－>O2－>Al3＋，即X>Y>Z，故A错误；主族元素若有最高正价，则最高正价等于族序数，所以最高正价H<Al<C<N，即R<Z<W<X，故B错误；X为N元素，其含氧酸HNO2为弱酸，故C错误；H与C可以组成烷烃、烯烃等多种烃类化合物，故D正确。14．(2021·北京海淀区模拟)中科院电子学研究所的研究人员已经掌握了锶原子光钟研究的一系列关键技术，为显著提高卫星导航系统的定位精度奠定了基础。锶(元素符号 Sr)的原子序数为 38，下列说法中不正确的是(　　)A．84Sr、86Sr、87Sr、88Sr 互为同位素B．由 Sr 的原子序数可知，其在周期表中的位置是第五周期第ⅡA 族C．根据元素周期律可知，Sr(OH)2 的碱性强于 Ca(OH)2，弱于 Ba(OH)2D．根据元素周期律可知，Sr 的还原性强于Mg，因此可以从 MgCl2溶液中置换出Mg【解析】选D。质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，则84Sr、86Sr、87Sr、88Sr 互为同位素，故A正确；锶(Sr)原子序数为38，其原子结构示意图为，则锶位于周期表中第五周期ⅡA族，故B正确；同主族从上到下，金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，则Sr(OH)2的碱性强于Ca(OH)2，弱于 Ba(OH)2，故C正确；Sr 是活泼金属，能与水反应，所以Sr不能从MgCl2溶液中置换出Mg，故D错误。15.(2021·石家庄模拟)《Nature》杂志评选出的2019年世界十大科技进展之一是我国科研人员发现用于“点击化学”的一种新化合物(如图所示)，W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等，X、Z同主族。下列说法正确的是(　　)A．第一电离能：W＞X＞ZB．四种元素中，最高价含氧酸酸性最强的为YC．最简单氢化物的沸点W＞XD．最简单氢化物的稳定性：W＞X＞Y【解析】选A。由以上分析可知，W为N元素，X为O元素，Y为F元素，Z为S元素。A.同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素其第一电离能随着原子序数增大而减小，则第一电离能W＞X＞Z，故A正确；B.F的非金属性最强，不存在最高价含氧酸，故B错误；C.氨气和水分子之间都存在氢键，但水分子之间形成氢键更多，水的沸点更高，即最简单氢化物的沸点W＜X，故C错误；D.元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性越强，非金属性F＞O＞N，则最简单氢化物的稳定性Y＞X＞W，故D错误。16．(2021·长沙模拟)应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是(　　)①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性；②砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水；③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱；④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体；⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体。A．②④　　  B．①②③④C．①③⑤    D．②④⑤【解析】选A。①第2周期非金属元素的气态氢化物为氨气时溶于水后溶液显碱性，如为甲烷不溶于水，为HF时溶于水显酸性，故错误；②氯气为黄绿色气体，同主族从上到下由气态→液态→固态变化，且颜色加深，AgCl不溶于水，则砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水，故正确；③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，其溶液为中强碱，故错误；④硫酸钙微溶于水，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故正确；⑤非金属性越强，对应氢化物越稳定，则硒化氢(H2Se)是无色、有毒气体，不如H2S稳定，故错误。17．(1)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为________________________。(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________________。(3)如图是周期表中短周期的一部分，A的单质是空气中含量最多的物质，其中第一电离能最小的元素是__________(填“A”“B”“C”或“D”)。ABCD (4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于如表：元素MnFe电离能/kJ·mol－1I1717759I21 5091 561I33 2482 957锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn的价电子排布式__________，比较两元素的I3可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是______________________________________________________________________________________________________________________。(5)如表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列说法正确的是______________(填序号)。A．甲的金属性比乙强B．乙有＋1价C．丙不可能为非金属元素D．丁一定为金属元素【解析】(1)同周期元素从左到右电负性增强，同主族从上到下，电负性减弱，则电负性O＞N＞C＞K。(2)电子对偏向电负性强的元素，CH4中共用电子对偏向C，则C的电负性大于H，SiH4中共用电子对偏向H，可知H的电负性大于Si，则电负性C＞H＞Si。(3)第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关，通常情况下，当原子核外的电子排布的能量相等的轨道上形成全空，半满，全满的结构时，原子的能量较低，原子较稳定，则该原子比较难失去电子，故第一电离能较大，N的第一电离能大于O，O大于S，则第一电离能最小的为S，即D。(4)Mn是25号元素，价电子为3d、4s能级上的电子，价电子排布式为3d54s2；由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。(5)甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明A元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明元素最外层电子数大于3个，丙、丁一定为非金属元素。甲为Na元素，乙为Mg元素，故甲的金属性比乙强，故A正确；乙为Mg元素，化合价为＋2价，故B错误；丙、丁元素最外层电子数大于3个，丙、丁一定为非金属元素，故C、D错误。答案：(1)O＞N＞C＞K　(2)C＞H＞Si　(3)D(4)3d54s2　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少　(5)A【加固训练—拔高】按要求作答：(1)硒、硅均能与氢气化合形成气态氢化物，若“Si—H”中共用电子对偏向氢，氢气与硒反应时，硒单质作氧化剂，则硒与硅的电负性大小为Se__________Si( 选填“＞”或“＜”)。(2)与Si同周期部分元素的逐级电离能如图所示，其中a、b和c分别代表____________。　A.a为I1、b为I2、c为I3   B.a为I2、b为I3、c为I1C．a为I3、b为I2、c为I1     D．a为I1、b为I3、c为I2【解析】(1)Si—H中共用电子对偏向H，说明H的电负性大于Si，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，说明Se的电负性大于H，所以硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si。(2)在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小，铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高，硅最外层上3p层有2个电子，失去后，留下3s轨道上有2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低，磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯，a为第二电离能I2、b为第三电离能I3、c为第一电离能I1，选B。答案：(1)＞　 (2)B