还剩7页未读，
继续阅读
所属成套资源：全国通用版2022版高考化学一轮复习课时作业含解析专题
成套系列资料，整套一键下载
全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律课时作业含解析
展开
这是一份全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律课时作业含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
元素周期表 元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括12小题,每题5分,共60分)
1.门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的有 ( )
A.碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
B.稳定性:H2O>H2S>H2Se
C.挥发性:HNO3>H3PO4>H2SO4
D.原子半径:P>S>Cl
【解析】选C。元素的金属性越强,其原子失电子能力越强,其对应最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性:K>Ca>Mg,则碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,A可以;元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物越稳定,同主族元素非金属性:O>S>Se,则稳定性:H2O>H2S>H2Se,B可以;挥发性与物质的结构有关,C不可以;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,D可以。
2.X、Y、Z、W四种短周期主族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.W的原子序数不可能是Y的原子序数的2倍
B.Z元素的原子半径一定比Y元素的大
C.X的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物一定是强碱
【解析】选B。若Y、W分别为O、S,W的原子序数是Y的2倍,A错误;X的非金属性一定小于Y,则X的气态氢化物的稳定性比Y的弱,C错误;无法确定Z元素的位置,所以不能确定其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性及其强弱,D错误。
3.某短周期元素M,其原子的最外层电子数和次外层电子数之差与最外层达到饱和所需电子数相等,下列有关叙述正确的是 ( )
A.M元素一定是第ⅤA族元素
B.M元素一定是第3周期元素
C.M可形成与CH3CHO电子数相等的化合物
D.M的单质在空气中加热时可能会生成红棕色气体
【解析】选C。设M的最外层电子数为x,若M只有两个电子层,依题意有x-2=8-x,解得x=5,则M为氮元素;若M有三个电子层,依题意有8-x=8-x,该式恒成立,则M可能为第3周期元素中除氩外的任意一种,故A、B错误;氮元素形成的化合物HNO2与CH3CHO电子数相等,C正确;红棕色气体为NO2,而N2只有在高温或放电条件下才与空气中的O2反应,且一步只能生成无色的NO,D错误。
【加固训练】
元素W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价代数和等于0,L层电子数是M层电子数的2倍;在常温常压下,W和R形成的两种物质可相互转化,但元素化合价没有变化;这4种元素的原子最外层电子数之和等于R的原子的核电荷数的2倍。下列说法正确的是 ( )
A.元素的非金属性:R>Y>W
B.R与其他三种元素均能形成共价化合物
C.简单氢化物的热稳定性:R>W>Y
D.原子半径:W>R>X>Y
【解析】选C。依题意知,W为N,R为O,X为Na,Y为Si。A项,元素非金属性O>N>Si,错误;B项,Na2O、Na2O2是离子化合物,错误;D项,原子半径Na>Si>N>O,错误。
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子M层有1个电子,Y原子最外层电子数为最内层电子数的2倍,Z元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径Z>X>Y
B.最高价氧化物的水化物酸性强弱W>Z>Y
C.简单气态氢化物的稳定性Z>W
D.W分别与X、Y形成的化合物化学键类型相同
【解析】选B。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子M层有1个电子,X是钠,Y原子最外层电子数为最内层电子数的2倍,Y是硅,Z元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,Z是硫,则W是氯。A项,X、Y、Z在同一周期,原子半径:X(Na)>Y(Si)>Z(S),错误;B项,最高价氧化物的水化物中,W是HClO4,Z是H2SO4,Y是H2SiO4,酸性强弱:W>Z>Y,正确;C项,简单气态氢化物中Z是H2S,W是HCl,稳定性:W>Z,错误;D项,W(Cl)与X(Na)形成的化合物中化学键是离子键,W与Y(Si)形成的化合物中化学键是共价键,化学键类型不相同,错误。
5.随着原子序数的递增,八种短周期元素(x～h)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.y在元素周期表的位置是第2周期ⅣA族
B.d元素常见离子的半径大于f元素常见离子的半径
C.x、z元素能组成一种四原子共价化合物,其电子式可以表示为x
D.e、f的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应
【解析】选C。由变化图中原子半径的大小可知x位于第1周期,y、z、d位于第2周期,e、f、g、h位于第3周期,再根据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。y(C)元素在元素周期表的位置是第2周期ⅣA族,A项正确;O2-、Al3+具有相同的电子层结构,而核电荷数OAl3+,B项正确;x、z元素能组成一种四原子共价化合物为NH3,其电子式为,C项错误;e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者可以相互反应,D项正确。
6.如图是从元素周期表中截取的一部分,已知X、Y、Z、W均是四种短周期主族元素,下列说法中正确的是 ( )
A.W的原子序数不可能是X的原子序数的3倍
B.Z元素可能为金属
C.四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子
D.W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
【解析】选C。若X是B,W是P,则W的原子序数是X的原子序数的3倍,A错误;由于四种元素均是短周期主族元素,则Z元素最小主族序数是第ⅣA族,不可能为金属,B错误;四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子,即N2H4、H2O2、H2S、HCl,C正确;W的气态氢化物的稳定性不一定比Y的强,例如水的稳定性强于氯化氢,D错误,答案选C。
【加固训练】
短周期元素X、Y、Z、W,它们的原子序数依次增大。X与Z同主族,并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半,W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是( )
A.Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应
B.原子半径:Z>W>Y>X
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>W
D.X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气体
【解析】选A。在短周期元素中,C、Si的原子序数之和为6+14=20[或设X的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8,有a+(a+8)=20,解得a=6] ,即X为C,Z为Si。Y原子的质子数为7,则Y为N。氮原子最外层电子数为5,则W原子最外层电子数为7,W为Cl。HNO3+NH3NH4NO3,A项正确;原子半径:r(Si)>r(Cl)>r(C)>r(N),B项错误;非金属性:Cl>Si,故稳定性:HCl>SiH4,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种,常温常压下,一氯甲烷和氯化氢呈气态,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态,D项错误。
7. Q、M两元素相邻,M、C、N原子的最外层电子数之和为13,N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍,M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和,短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增,下列说法正确的是 ( )
A.元素Q所形成的氧化物只有一种
B.元素M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物两两之间可发生反应
D.氢化物的稳定性:Q>M
【解析】选B。短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增,N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍,则M只能有2个电子层,处于第2周期,故N原子最外层电子数为6,N原子最外层电子数是C原子最外层电子数的3倍,则C原子最外层电子数为2,M、C、N原子的最外层电子数之和为13,则M原子最外层电子数=13-6-2=5,则M为氮元素;Q、M两元素相邻,Q原子序数小于M,则Q为碳元素,结合原子序数可知,C、D、N只能处于第3周期,故N为硫元素,故C为镁元素;M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和,则D原子最外层电子数=2+6-5=3,则D为Al。Q为碳元素,形成的氧化物有CO、CO2等,故A错误;M为氮元素,其最高价氧化物对应水化物为硝酸,硝酸属于强酸,故B正确;元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸,氢氧化镁与氢氧化铝之间不能反应,故C错误;氢化物稳定性与非金属性强弱一致,氮元素非金属性强于碳,故氨气的稳定性较强,故D错误。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X最高正价与最低负价的代数和为零,X、Z易形成质量比为3∶4和3∶8的两种常见化合物,含W元素的物质其焰色反应为黄色。下列说法正确的是 ( )
A.常见单质的沸点:W>Y>Z
B.W的氢化物为共价化合物
C.原子半径:Y
【解析】选D。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X最高正价与最低负价的代数和为零,X为ⅣA族元素,含W元素的物质其焰色反应为黄色,W是钠,X是碳,X、Z易形成质量比为3∶4和3∶8的两种常见化合物,为CO、CO2,Z是氧,则Y是氮。A项,钠是固体,沸点最高,氧气沸点比氮气高,错误;B项,W的氢化物为离子化合物,错误;C项, Na的半径最大,N、O同周期,N半径大于O,错误;D项,C、N形成的化合物(如CH3CH3、N2H4)中既有极性键也有非极性键,正确。
9. m、n、p、q为原子序数依次增大的短周期主族元素。四种原子最外层电子数之和为17,n3-与p2+具有相同的电子层结构。下列叙述中错误的是 ( )
A.m、n、q一定是非金属元素
B.氢化物的沸点:q>n>m
C.离子半径的大小:q>n>p
D.m与q形成的二元化合物一定是共价化合物
【解析】选B。m、n、p、q为原子序数依次增大的短周期主族元素,n3-与p2+具有相同的电子层结构,所以n、p分别是氮、镁。又由于四种原子最外层电子数之和为17,可得m、q原子最外层电子教之和为10,所以m、q分别是碳、硫或硼、氯。m、n、q都是非金属元素,故A正确;由于n的氢化物分子间可形成氢键,所以n的氢化物的沸点最高,故B错误;n、p离子的电子层结构相同,离子半径随着核电荷数增大而减小,所以离子半径:n>p,q离子电子层较多,半径较大,离子半径的大小:q>n>p,故C正确;m与q形成的二元化合物二硫化碳或BCl3均为共价化合物,故D正确。
10.W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如表:
W
单质是淡黄色固体
X
在地壳中的含量居第二位
Y
原子最外层电子数是电子总数的2/3
Z
第3周期原子半径最小的金属
下列说法正确的是 ( )
A.气态氢化物的热稳定性:X>W
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C.离子半径:Z>W
D.Z的氧化物中含有非极性键
【解析】选B。由题给元素信息可知W为S,X为Si,Y为C,Z为Al。非金属性:S>Si,故气态氢化物的热稳定性:H2S>SiH4,A项错误;C、Si同主族,非金属性:C>Si,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2CO3>H2SiO3,B项正确;尽管Al、S同周期,但Al3+比S2-少一个电子层,故离子半径:Al3+
A.相对分子质量:M>N,沸点:N>M
B.A、C、D的所有氧化物相互之间一定能发生反应
C.简单离子半径:C2->B2->D+>A+
D.D与其他元素均能形成离子化合物
【解析】选B。根据Y与乙均为淡黄色固体,且乙为单质,推出乙是硫,则Y是Na2O2,根据图中关系和X与Y、甲与乙摩尔质量相同,则甲是氧气,X是Na2S,N是H2O,M是H2S,由A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素,推出A为氢元素、B为氧元素、C为硫元素、D为钠元素。相对分子质量:H2S>H2O,因水分子之间存在氢键,所以沸点:H2O>H2S,A正确;A、C、D的所有氧化物分别有:H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O,其中H2O2与Na2O2不发生反应,B错误;简单离子半径:S2->O2->Na+>H+,C正确;D为钠元素,与其他元素均能形成离子化合物,D正确。
12.(能力挑战题)X、Y、Z为短周期元素,X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,Y的原子序数比X的原子序数多5,Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径的大小顺序:Y>X>Z
B.工业上,用电解X和Y形成的化合物制取Y单质
C.Z单质与X单质直接反应可生成化合物ZX3
D.Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应
【解析】选B。根据X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,可知X的最外层电子数可能为2,4,6。对应Y的最外层电子数可能为1,2,3,Y的原子序数比X多5,则X为O,Y为Al;Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3,则Z为S。原子半径的大小顺序:Al>S>O,A错误;工业上,电解氧化铝制取铝单质,B正确;Z单质与X单质直接反应可生成化合物SO2,C错误;Al、S最高价氧化物对应的水化物能互相反应,D错误。
【互动探究】
(1)元素X、Z的气态氢化物的熔、沸点高低如何判断?
提示:水分子之间能形成氢键,所以水的熔、沸点大于H2S的熔、沸点。
(2)含Y离子的物质可以作净水剂,写出该净水原理的离子方程式。
提示:含Al3+的物质可以作净水剂,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
二、非选择题(本题包括2小题,共40分)
13.(20分)X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是短周期原子半径最大的元素,N是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置为________;六种元素的原子半径从大到小的顺序是_________。
(2)X、L两元素按原子数目比1∶1构成分子B,B的电子式为________。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,已知非金属性:Se
阳极:____________________;
阴极:____________________。
【解析】由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O,M是Na,N为Al。
(1)依据元素周期律即可判断六种元素原子半径的大小、顺序。
(2)由上述推断可知B为H2O2。
(3)从同族元素原子半径的角度比较两者非金属性的强弱。
(4)电解AlCl3溶液,阴极H+得电子,溶液中OH-浓度增大,阳极Cl-失电子生成Cl2,Al3+与阴极生成的OH-结合生成Al(OH)3沉淀,所以Q为Al2O3。
答案:(1)第3周期第ⅠA族
Na>Al>C>N>O>H
(2)H
(3)O和Se同主族,从上到下,原子半径依次增大,得电子能力减弱,所以非金属性减弱
(4)2O2--4e-O2↑ Al3++3e-Al
【加固训练】
前四周期主族元素X、Y、Z、M、N的信息如下:
有关信息
X
X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍
Y
Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素
Z
Z元素的单质在X元素的单质中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一
M
常温下单质呈液态的非金属元素
N
N的化合物在灼烧时焰色呈黄色
请回答下列问题:
(1)M元素在第________周期第________族。
(2)Y元素的简单阴离子结构示意图为________,Y元素与Z元素的气态氢化物稳定性顺序为________>________(写化学式)。
(3)化合物N2X2与CO2反应的化学方程式为________。
(4)元素M、Y的简单阴离子还原性较强的是________。
【解析】X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍,则X为氧元素;Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素,则Y为氯元素;Z元素的单质在氧气中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一,则Z为硫元素;M为溴元素;N的化合物在灼烧时焰色呈黄色,则N为钠元素。
(1)溴元素在第4周期第ⅦA族。
(2)氯元素的简单阴离子结构示意图为,Cl与S的气态氢化物稳定性顺序为HCl>H2S。
(3)化合物Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
(4)非金属性:Cl>Br,非金属性越强,其阴离子的还原性越差,故还原性:Br->Cl-。
答案:(1)4 ⅦA
(2) HCl H2S
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(4)Br-
14.(20分)(能力挑战题)M、W、X、Y、Z为中学常见的单质或化合物,其相互转化关系如图甲所示:
(1)若M为短周期金属单质,W、X均为含M元素的盐,且W溶液的pH>7。请指出Y物质的类别:________;并写出W溶液pH>7的离子方程式:________;
写出反应③的离子方程式:________。
(2)若M是淡黄色化合物,常温下Y是无色气体;X中含有的阴、阳离子均为10电子离子,则X中所含化学键的类型是__________;将一定量的气体Y通入2 L X的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸,边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图乙(忽略气体的溶解和氯化氢的挥发)。请回答:O点溶液中所含溶质的化学式为__________,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是__________。
(3)若将(2)中的气体Y通入氢氧化钡溶液中得到不溶物N,N的Ksp=8.1×10-9。现将该沉淀放入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液中,其Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”),组成不溶物N的阴离子在溶液中的浓度为________ mol·L-1。
【解析】(1)据题意可知M元素可形成酸根离子,则M应为Al,则W为Al,X为Al3+,故Y为碱;则W溶液pH>7,是因为Al发生水解,其水解的离子方程式为Al+ 2H2OAl(OH)3↓+OH-;反应③的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O。
(2)M是淡黄色化合物,常见的淡黄色固体化合物是Na2O2和溴化银,常温下Y是无色气体,M能和Y反应,所以M是Na2O2,Y是二氧化碳,Na2O2和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,W和Z反应生成X,X中含有的阴、阳离子均为10电子离子,X能和二氧化碳反应生成W,所以W是碳酸钠,X是NaOH,Z是强碱如Ca(OH)2、Ba(OH)2。故X中含有离子键和共价键;分析图乙,n(HCl)为3～5 mol 时的反应为HC+H+CO2↑+H2O,此时消耗盐酸2 mol;0～3 mol时肯定发生反应C+H+HC,该反应应消耗2 mol HCl,而此时消耗3 mol HCl,则肯定含有NaOH,反应至a点溶液为NaHCO3,溶液呈碱性,离子浓度大小:c(Na+)>c(Cl-) >c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)。
(3)(2)中Y为CO2,通入Ba(OH)2中生成BaCO3沉淀,将该沉淀放入BaCl2溶液中,由于温度不变,故BaCO3的Ksp不变,组成BaCO3的阴离子浓度为c(C)=
mol·L-1=8.1×10-8 mol·L-1。
答案:(1)碱(强碱) Al+2H2OAl(OH)3↓+OH-
Al3++4OH-2H2O+Al
(2)(极性)共价键、离子键 NaOH、Na2CO3
c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)
(3)不变 8.1×10-8
元素周期表 元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括12小题,每题5分,共60分)
1.门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的有 ( )
A.碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
B.稳定性:H2O>H2S>H2Se
C.挥发性:HNO3>H3PO4>H2SO4
D.原子半径:P>S>Cl
【解析】选C。元素的金属性越强,其原子失电子能力越强,其对应最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性:K>Ca>Mg,则碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,A可以;元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物越稳定,同主族元素非金属性:O>S>Se,则稳定性:H2O>H2S>H2Se,B可以;挥发性与物质的结构有关,C不可以;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,D可以。
2.X、Y、Z、W四种短周期主族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.W的原子序数不可能是Y的原子序数的2倍
B.Z元素的原子半径一定比Y元素的大
C.X的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物一定是强碱
【解析】选B。若Y、W分别为O、S,W的原子序数是Y的2倍,A错误;X的非金属性一定小于Y,则X的气态氢化物的稳定性比Y的弱,C错误;无法确定Z元素的位置,所以不能确定其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性及其强弱,D错误。
3.某短周期元素M,其原子的最外层电子数和次外层电子数之差与最外层达到饱和所需电子数相等,下列有关叙述正确的是 ( )
A.M元素一定是第ⅤA族元素
B.M元素一定是第3周期元素
C.M可形成与CH3CHO电子数相等的化合物
D.M的单质在空气中加热时可能会生成红棕色气体
【解析】选C。设M的最外层电子数为x,若M只有两个电子层,依题意有x-2=8-x,解得x=5,则M为氮元素;若M有三个电子层,依题意有8-x=8-x,该式恒成立,则M可能为第3周期元素中除氩外的任意一种,故A、B错误;氮元素形成的化合物HNO2与CH3CHO电子数相等,C正确;红棕色气体为NO2,而N2只有在高温或放电条件下才与空气中的O2反应,且一步只能生成无色的NO,D错误。
【加固训练】
元素W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价代数和等于0,L层电子数是M层电子数的2倍;在常温常压下,W和R形成的两种物质可相互转化,但元素化合价没有变化;这4种元素的原子最外层电子数之和等于R的原子的核电荷数的2倍。下列说法正确的是 ( )
A.元素的非金属性:R>Y>W
B.R与其他三种元素均能形成共价化合物
C.简单氢化物的热稳定性:R>W>Y
D.原子半径:W>R>X>Y
【解析】选C。依题意知,W为N,R为O,X为Na,Y为Si。A项,元素非金属性O>N>Si,错误;B项,Na2O、Na2O2是离子化合物,错误;D项,原子半径Na>Si>N>O,错误。
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子M层有1个电子,Y原子最外层电子数为最内层电子数的2倍,Z元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径Z>X>Y
B.最高价氧化物的水化物酸性强弱W>Z>Y
C.简单气态氢化物的稳定性Z>W
D.W分别与X、Y形成的化合物化学键类型相同
【解析】选B。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子M层有1个电子,X是钠,Y原子最外层电子数为最内层电子数的2倍,Y是硅,Z元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,Z是硫,则W是氯。A项,X、Y、Z在同一周期,原子半径:X(Na)>Y(Si)>Z(S),错误;B项,最高价氧化物的水化物中,W是HClO4,Z是H2SO4,Y是H2SiO4,酸性强弱:W>Z>Y,正确;C项,简单气态氢化物中Z是H2S,W是HCl,稳定性:W>Z,错误;D项,W(Cl)与X(Na)形成的化合物中化学键是离子键,W与Y(Si)形成的化合物中化学键是共价键,化学键类型不相同,错误。
5.随着原子序数的递增,八种短周期元素(x～h)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.y在元素周期表的位置是第2周期ⅣA族
B.d元素常见离子的半径大于f元素常见离子的半径
C.x、z元素能组成一种四原子共价化合物,其电子式可以表示为x
D.e、f的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应
【解析】选C。由变化图中原子半径的大小可知x位于第1周期,y、z、d位于第2周期,e、f、g、h位于第3周期,再根据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。y(C)元素在元素周期表的位置是第2周期ⅣA族,A项正确;O2-、Al3+具有相同的电子层结构,而核电荷数O
6.如图是从元素周期表中截取的一部分,已知X、Y、Z、W均是四种短周期主族元素,下列说法中正确的是 ( )
A.W的原子序数不可能是X的原子序数的3倍
B.Z元素可能为金属
C.四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子
D.W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强
【解析】选C。若X是B,W是P,则W的原子序数是X的原子序数的3倍,A错误;由于四种元素均是短周期主族元素,则Z元素最小主族序数是第ⅣA族,不可能为金属,B错误;四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子,即N2H4、H2O2、H2S、HCl,C正确;W的气态氢化物的稳定性不一定比Y的强,例如水的稳定性强于氯化氢,D错误,答案选C。
【加固训练】
短周期元素X、Y、Z、W,它们的原子序数依次增大。X与Z同主族,并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半,W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是( )
A.Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应
B.原子半径:Z>W>Y>X
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>W
D.X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气体
【解析】选A。在短周期元素中,C、Si的原子序数之和为6+14=20[或设X的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8,有a+(a+8)=20,解得a=6] ,即X为C,Z为Si。Y原子的质子数为7,则Y为N。氮原子最外层电子数为5,则W原子最外层电子数为7,W为Cl。HNO3+NH3NH4NO3,A项正确;原子半径:r(Si)>r(Cl)>r(C)>r(N),B项错误;非金属性:Cl>Si,故稳定性:HCl>SiH4,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种,常温常压下,一氯甲烷和氯化氢呈气态,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态,D项错误。
7. Q、M两元素相邻,M、C、N原子的最外层电子数之和为13,N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍,M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和,短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增,下列说法正确的是 ( )
A.元素Q所形成的氧化物只有一种
B.元素M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物两两之间可发生反应
D.氢化物的稳定性:Q>M
【解析】选B。短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增,N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍,则M只能有2个电子层,处于第2周期,故N原子最外层电子数为6,N原子最外层电子数是C原子最外层电子数的3倍,则C原子最外层电子数为2,M、C、N原子的最外层电子数之和为13,则M原子最外层电子数=13-6-2=5,则M为氮元素;Q、M两元素相邻,Q原子序数小于M,则Q为碳元素,结合原子序数可知,C、D、N只能处于第3周期,故N为硫元素,故C为镁元素;M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和,则D原子最外层电子数=2+6-5=3,则D为Al。Q为碳元素,形成的氧化物有CO、CO2等,故A错误;M为氮元素,其最高价氧化物对应水化物为硝酸,硝酸属于强酸,故B正确;元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸,氢氧化镁与氢氧化铝之间不能反应,故C错误;氢化物稳定性与非金属性强弱一致,氮元素非金属性强于碳,故氨气的稳定性较强,故D错误。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X最高正价与最低负价的代数和为零,X、Z易形成质量比为3∶4和3∶8的两种常见化合物,含W元素的物质其焰色反应为黄色。下列说法正确的是 ( )
A.常见单质的沸点:W>Y>Z
B.W的氢化物为共价化合物
C.原子半径:Y
【解析】选D。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X最高正价与最低负价的代数和为零,X为ⅣA族元素,含W元素的物质其焰色反应为黄色,W是钠,X是碳,X、Z易形成质量比为3∶4和3∶8的两种常见化合物,为CO、CO2,Z是氧,则Y是氮。A项,钠是固体,沸点最高,氧气沸点比氮气高,错误;B项,W的氢化物为离子化合物,错误;C项, Na的半径最大,N、O同周期,N半径大于O,错误;D项,C、N形成的化合物(如CH3CH3、N2H4)中既有极性键也有非极性键,正确。
9. m、n、p、q为原子序数依次增大的短周期主族元素。四种原子最外层电子数之和为17,n3-与p2+具有相同的电子层结构。下列叙述中错误的是 ( )
A.m、n、q一定是非金属元素
B.氢化物的沸点:q>n>m
C.离子半径的大小:q>n>p
D.m与q形成的二元化合物一定是共价化合物
【解析】选B。m、n、p、q为原子序数依次增大的短周期主族元素,n3-与p2+具有相同的电子层结构,所以n、p分别是氮、镁。又由于四种原子最外层电子数之和为17,可得m、q原子最外层电子教之和为10,所以m、q分别是碳、硫或硼、氯。m、n、q都是非金属元素,故A正确;由于n的氢化物分子间可形成氢键,所以n的氢化物的沸点最高,故B错误;n、p离子的电子层结构相同,离子半径随着核电荷数增大而减小,所以离子半径:n>p,q离子电子层较多,半径较大,离子半径的大小:q>n>p,故C正确;m与q形成的二元化合物二硫化碳或BCl3均为共价化合物,故D正确。
10.W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如表:
W
单质是淡黄色固体
X
在地壳中的含量居第二位
Y
原子最外层电子数是电子总数的2/3
Z
第3周期原子半径最小的金属
下列说法正确的是 ( )
A.气态氢化物的热稳定性:X>W
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C.离子半径:Z>W
D.Z的氧化物中含有非极性键
【解析】选B。由题给元素信息可知W为S,X为Si,Y为C,Z为Al。非金属性:S>Si,故气态氢化物的热稳定性:H2S>SiH4,A项错误;C、Si同主族,非金属性:C>Si,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2CO3>H2SiO3,B项正确;尽管Al、S同周期,但Al3+比S2-少一个电子层,故离子半径:Al3+
A.相对分子质量:M>N,沸点:N>M
B.A、C、D的所有氧化物相互之间一定能发生反应
C.简单离子半径:C2->B2->D+>A+
D.D与其他元素均能形成离子化合物
【解析】选B。根据Y与乙均为淡黄色固体,且乙为单质,推出乙是硫,则Y是Na2O2,根据图中关系和X与Y、甲与乙摩尔质量相同,则甲是氧气,X是Na2S,N是H2O,M是H2S,由A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素,推出A为氢元素、B为氧元素、C为硫元素、D为钠元素。相对分子质量:H2S>H2O,因水分子之间存在氢键,所以沸点:H2O>H2S,A正确;A、C、D的所有氧化物分别有:H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O,其中H2O2与Na2O2不发生反应,B错误;简单离子半径:S2->O2->Na+>H+,C正确;D为钠元素,与其他元素均能形成离子化合物,D正确。
12.(能力挑战题)X、Y、Z为短周期元素,X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,Y的原子序数比X的原子序数多5,Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径的大小顺序:Y>X>Z
B.工业上,用电解X和Y形成的化合物制取Y单质
C.Z单质与X单质直接反应可生成化合物ZX3
D.Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应
【解析】选B。根据X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,可知X的最外层电子数可能为2,4,6。对应Y的最外层电子数可能为1,2,3,Y的原子序数比X多5,则X为O,Y为Al;Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3,则Z为S。原子半径的大小顺序:Al>S>O,A错误;工业上,电解氧化铝制取铝单质,B正确;Z单质与X单质直接反应可生成化合物SO2,C错误;Al、S最高价氧化物对应的水化物能互相反应,D错误。
【互动探究】
(1)元素X、Z的气态氢化物的熔、沸点高低如何判断?
提示:水分子之间能形成氢键,所以水的熔、沸点大于H2S的熔、沸点。
(2)含Y离子的物质可以作净水剂,写出该净水原理的离子方程式。
提示:含Al3+的物质可以作净水剂,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
二、非选择题(本题包括2小题,共40分)
13.(20分)X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是短周期原子半径最大的元素,N是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置为________;六种元素的原子半径从大到小的顺序是_________。
(2)X、L两元素按原子数目比1∶1构成分子B,B的电子式为________。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,已知非金属性:Se
阳极:____________________;
阴极:____________________。
【解析】由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O,M是Na,N为Al。
(1)依据元素周期律即可判断六种元素原子半径的大小、顺序。
(2)由上述推断可知B为H2O2。
(3)从同族元素原子半径的角度比较两者非金属性的强弱。
(4)电解AlCl3溶液,阴极H+得电子,溶液中OH-浓度增大,阳极Cl-失电子生成Cl2,Al3+与阴极生成的OH-结合生成Al(OH)3沉淀,所以Q为Al2O3。
答案:(1)第3周期第ⅠA族
Na>Al>C>N>O>H
(2)H
(3)O和Se同主族,从上到下,原子半径依次增大,得电子能力减弱,所以非金属性减弱
(4)2O2--4e-O2↑ Al3++3e-Al
【加固训练】
前四周期主族元素X、Y、Z、M、N的信息如下:
有关信息
X
X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍
Y
Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素
Z
Z元素的单质在X元素的单质中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一
M
常温下单质呈液态的非金属元素
N
N的化合物在灼烧时焰色呈黄色
请回答下列问题:
(1)M元素在第________周期第________族。
(2)Y元素的简单阴离子结构示意图为________,Y元素与Z元素的气态氢化物稳定性顺序为________>________(写化学式)。
(3)化合物N2X2与CO2反应的化学方程式为________。
(4)元素M、Y的简单阴离子还原性较强的是________。
【解析】X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍,则X为氧元素;Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4,Y是同周期中原子半径最小的元素,则Y为氯元素;Z元素的单质在氧气中燃烧,产物是造成酸雨的罪魁祸首之一,则Z为硫元素;M为溴元素;N的化合物在灼烧时焰色呈黄色,则N为钠元素。
(1)溴元素在第4周期第ⅦA族。
(2)氯元素的简单阴离子结构示意图为,Cl与S的气态氢化物稳定性顺序为HCl>H2S。
(3)化合物Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
(4)非金属性:Cl>Br,非金属性越强,其阴离子的还原性越差,故还原性:Br->Cl-。
答案:(1)4 ⅦA
(2) HCl H2S
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(4)Br-
14.(20分)(能力挑战题)M、W、X、Y、Z为中学常见的单质或化合物,其相互转化关系如图甲所示:
(1)若M为短周期金属单质,W、X均为含M元素的盐,且W溶液的pH>7。请指出Y物质的类别:________;并写出W溶液pH>7的离子方程式:________;
写出反应③的离子方程式:________。
(2)若M是淡黄色化合物,常温下Y是无色气体;X中含有的阴、阳离子均为10电子离子,则X中所含化学键的类型是__________;将一定量的气体Y通入2 L X的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸,边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图乙(忽略气体的溶解和氯化氢的挥发)。请回答:O点溶液中所含溶质的化学式为__________,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是__________。
(3)若将(2)中的气体Y通入氢氧化钡溶液中得到不溶物N,N的Ksp=8.1×10-9。现将该沉淀放入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液中,其Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”),组成不溶物N的阴离子在溶液中的浓度为________ mol·L-1。
【解析】(1)据题意可知M元素可形成酸根离子,则M应为Al,则W为Al,X为Al3+,故Y为碱;则W溶液pH>7,是因为Al发生水解,其水解的离子方程式为Al+ 2H2OAl(OH)3↓+OH-;反应③的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O。
(2)M是淡黄色化合物,常见的淡黄色固体化合物是Na2O2和溴化银,常温下Y是无色气体,M能和Y反应,所以M是Na2O2,Y是二氧化碳,Na2O2和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,W和Z反应生成X,X中含有的阴、阳离子均为10电子离子,X能和二氧化碳反应生成W,所以W是碳酸钠,X是NaOH,Z是强碱如Ca(OH)2、Ba(OH)2。故X中含有离子键和共价键;分析图乙,n(HCl)为3～5 mol 时的反应为HC+H+CO2↑+H2O,此时消耗盐酸2 mol;0～3 mol时肯定发生反应C+H+HC,该反应应消耗2 mol HCl,而此时消耗3 mol HCl,则肯定含有NaOH,反应至a点溶液为NaHCO3,溶液呈碱性,离子浓度大小:c(Na+)>c(Cl-) >c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)。
(3)(2)中Y为CO2,通入Ba(OH)2中生成BaCO3沉淀,将该沉淀放入BaCl2溶液中,由于温度不变,故BaCO3的Ksp不变,组成BaCO3的阴离子浓度为c(C)=
mol·L-1=8.1×10-8 mol·L-1。
答案:(1)碱(强碱) Al+2H2OAl(OH)3↓+OH-
Al3++4OH-2H2O+Al
(2)(极性)共价键、离子键 NaOH、Na2CO3
c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)
(3)不变 8.1×10-8
相关试卷
(新高考)高考化学一轮复习课时练习第5章第2讲元素周期表元素周期律(含解析)： 这是一份(新高考)高考化学一轮复习课时练习第5章第2讲元素周期表元素周期律(含解析)，共30页。试卷主要包含了元素周期表，元素周期律等内容，欢迎下载使用。
全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律课时作业含解析： 这是一份全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律2元素周期表元素周期律课时作业含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律1原子结构化学键课时作业含解析： 这是一份全国通用版2022版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律1原子结构化学键课时作业含解析，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
