苏教版高中化学必修第一册5微观结构与物质的多样性第一单元元素周期律和元素周期表综合拔高练含解析

第一单元综合拔高练

五年高考练

考点1　元素周期律与元素周期表

1.(2020江苏单科,9,2分,)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是 (　　)

A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强

B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱

C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)

D.原子的最外层电子数n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)<n(Br)

2.(2019北京理综,8,6分,)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)

A.In是第五周期第ⅢA族元素

BIn的中子数与电子数的差值为17

C.原子半径:In>Al

D.碱性:In(OH)3>RbOH

考点2　元素推断与元素“位—构—性”的相互关系

3.(2020浙江7月选考,16改编,2分,)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是              (　　)

A.原子半径:Z<Y<M

B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>M

C.ZX3的水溶液呈碱性

D.X、Z和Q三种元素形成的化合物不可能由离子构成

4.(2019课标Ⅱ,9,6分,)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是              (　　)

A.原子半径:W<X

B.常温常压下,Y单质为固态

C.气态氢化物热稳定性:Z<W

D.X的最高价氧化物的水化物是强碱

5.(2018课标Ⅰ,12改编,6分,)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W是非金属性最强的元素,X是短周期金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　)

A.常温常压下X的单质为气态

B.Z的氢化物为离子化合物

C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

D.W与Y具有相同的最高化合价

6.(2020课标Ⅲ,13,6分,)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是              (　　)

A.非金属性:W>X>Y>Z

B.原子半径:Z>Y>X>W

C.元素X的含氧酸均为强酸

D.Y的氧化物水化物为强碱

7.(2017课标Ⅲ,12,6分,)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是              (　　)

A.氢化物沸点:W<Z

B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W

C.化合物熔点:Y2X3<YZ3

D.简单离子的半径:Y<X

8.(2017江苏单科,5改编,2分,)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是              (　　)

A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱

C.Y的单质的氧化性比Z的强

D.X、Y、Z三种元素可以组成酸、碱和盐

三年模拟练

1.(2021陕西渭南高三一模,)短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W、X位于同周期,X、Z的原子最外层电子数分别是其电子层数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,W和Y的原子最外层电子数之和等于Z的原子最外层电子数与最内层电子数之差。下列说法正确的是              (深度解析)

A.常温下,元素X与氢形成的化合物都是气体

B.元素W、X的氯化物中,各原子最外层均满足8电子稳定结构

C.元素Z与元素X均能形成多种单质,在氧气中充分燃烧均能生成二氧化物

D.元素Y的最高价氧化物对应的水化物可溶于氨水

2.(2021上海青浦高三一模,)X、Y、Z、Q、R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是              (深度解析)

A.Y位于第二周期ⅤA族

B.气态氢化物的稳定性:R>Q

C.原子半径:Y>Z

D.可通过比较Z、Q两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性判断二者的非金属性强弱

3.(2021北京东城高三期末,)已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是              (　　)

A.原子半径:Se>Br>Cl

B.还原性:Br->Se2->Cl-

C.酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4

D.气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se

4.()元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:

(1)离子半径大小:B3+　　　C2-;金属性:A　　　B。(填“>”或“<”) 

(2)D的单质和NaOH溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　。 

(3)A的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是　　　　(填化学式)。 

5.(2021辽宁抚顺高一期末,)Ⅰ.请回答有关问题。

(1)①和②的简单氢化物的稳定性较弱的是　　　　(填化学式)。②和③形成的一种化合物为淡黄色固体,该化合物的化学式为　　　　。 

(2)元素③、④、⑤的简单离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　(填离子符号)。 

(3)写出实验室制取⑤的单质的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

Ⅱ.现有部分短周期元素的性质与原子(或分子)结构如下表:

(4)元素X在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)工业上,将YTO3与Na2SO3溶液混合后,再加入H2SO4来制备自来水的消毒剂TO2,Na2SO3被氧化为Na2SO4,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)下列能够证明Y的金属性比Z强的是　　　　。 

A.Z离子的氧化性比Y离子的氧化性弱

B.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的最高价氧化物的水化物碱性强

C.1 mol Y从足量的稀硫酸中置换出的氢气比1 mol Z置换出的氢气多

D.Y在常温下能与水反应,而Z不能

答案全解全析

五年高考练

1.A　同周期主族元素从左到右,金属性减弱,则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强,A项正确。同主族从上到下,元素的非金属性减弱,则Cl2得电子能力比Br2强,B项不正确。根据原子半径递变规律,同一周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,故r(Na)>r(Mg)>r(Cl),C项不正确;Na、Mg、Cl、Br的最外层电子数分别为1、2、7、7,n(Cl)=n(Br),D项不正确。

2.D　铟和铷同属第五周期元素,铷在ⅠA族,铟在ⅢA族,铷的金属性比铟强,所以RbOH的碱性强于In(OH)3的碱性,D错误。

3.D　依据题意,结合元素周期表分析可知,X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Si元素、Q为Cl元素。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下原子半径依次增大,则原子半径比较:Z(N)<Y(C)<M(Si),A正确;同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,因元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Z(N)>Y(C)>M(Si),则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z(N)>Y(C)>M(Si),B正确;NH3溶于水可形成NH3·H2O,NH3·H2O为弱碱,能与酸反应,C正确;X、Z和Q三种元素组成的化合物有很多,如氯化铵,氯化铵属于铵盐,由阴、阳离子构成,D错误。

4.D　根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知,W与X的最高化合价之差为2,设X的最高化合价为a,则W的最高化合价为a+2,结合题意知2a+2=8,解得a=+3,从而推知X为Al、Y为Si、Z为P、W为N。A项,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:W(N)<X(Al);B项,常温常压下,Y(Si)单质为固态;C项,非金属性:Z(P)<W(N),故气态氢化物的热稳定性:Z<W;D项,X为Al,其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物。

5.B　根据题意可知W是F,与其同主族的Y是Cl;X是Na;W、X、Z最外层电子数之和为10,则Z是Ca。钠单质常温常压下是固体,A错误;CaH2是由Ca2+与H-构成的离子化合物,B正确;CaCl2溶液呈中性,C错误;F是非金属性最强的元素,没有正化合价,氯元素的最高化合价是+7价,D错误。

6.D　由化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,可知XW3和WZ分别是NH3和HCl,即W是H元素,X是N元素,Z是Cl元素;再根据四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,可知Y是Na元素。A项,Na(Y)是金属元素,其非金属性不可能大于Cl(Z),错误;B项,原子半径:Na(Y)>Cl(Z),错误;C项,N(X)元素的含氧酸不全为强酸,如HNO2是弱酸,错误;D项,Na(Y)的氧化物的水化物为NaOH,是强碱,正确。

7.D　设Y原子的最外层电子数为y,则W、X、Z原子的最外层电子数分别为y+2、y+3、y+4,根据题意可知,y+y+2+y+3+y+4=21,解得y=3,即Y为Al,W为N,X为O,Z为Cl。A项,因NH3分子间可形成氢键,所以氢化物沸点:NH3>HCl,错误;B项,Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的氧化物对应水化物为HNO3或HNO2,酸性:Y<W,错误;C项,Al2O3为离子晶体且常用作耐火材料,AlCl3为分子晶体,化合物熔点:Al2O3>AlCl3,错误;D项,Al3+及O2-均为10e-微粒,根据“序大径小”规律,可知离子半径:Al3+<O2-,正确。

8.D　Z是地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素,Y为氮元素;W是短周期中金属性最强的元素,则W为钠元素;由于只有Y、Z处于同一周期,则X为氢元素。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径的大小顺序为r(H)<r(O)<r(N)<r(Na),A项错误;Na的最高价氧化物的水化物为NaOH,为强碱,B项错误;O2的氧化性强于N2,C项错误;H、N、O可以组成化合物HNO3、NH3·H2O、NH4NO3,D项正确。

三年模拟练

1.C　短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,则Y为Al元素;Z位于第3周期,Z的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,则Z原子最外层有6个电子,Z为S元素;X的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,则X位于第2周期,X原子最外层有4个电子,X为C元素;W和Y的原子最外层电子数之和等于Z的原子最外层电子数与最内层电子数之差,即6-2=4,Y原子最外层3个电子,则W原子最外层1个电子,W、X位于同周期,则W为Li元素。常温下,碳与氢形成的化合物有气态物质,也有液态物质,A错误;LiCl由锂离子和氯离子构成,锂离子最外层满足2电子稳定结构,B错误;碳与硫均能形成多种单质,C在氧气中充分燃烧生成CO2,S在氧气中充分燃烧生成SO2,C正确;元素Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝不溶于氨水,D错误。

素养解读

　　本题以元素周期表和核外电子排布规律为背景,考查元素周期律,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。

2.D　根据五种短周期元素在周期表中的位置及X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半,可知X为C,Y为N,Z为O,Q为S,R为Cl。Y为N,位于第二周期ⅤA族,A正确;R为Cl,Q为S,非金属性:Cl>S,非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:R>Q,B正确;Y为N,Z为O,都位于第二周期,电子层数相同时,原子半径:Y>Z,C正确;Z为O,Q为S,O没有最高正价,因此不可以通过比较Z、Q两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性判断二者的非金属性强弱,D错误。

归纳总结

　　可按“三看”规律来比较微粒半径的大小:

“一看”电子层数:当电子层数不同时,一般电子层数越多,半径越大。

“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。

“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。

3.B　Br、Se原子比Cl原子多1个电子层,则Cl的原子半径最小,Br、Se原子的电子层数相同,Br元素的原子序数大于Se元素,所以原子半径大小为Se>Br>Cl,A正确;氧化性:Cl2>Br2>Se,则离子的还原性:Se2->Br->Cl-,B错误;非金属性:Cl>Br>Se,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4,C正确;非金属性:Cl>Br>Se,则气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se,D正确。

4.答案　(1)<　>

(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

(3)Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O

(4)HClO4

解析　D元素有+7价和-1价,则D应该是Cl;C元素有+6价和-2价,则C应该是S;E元素有-2价,原子半径小于C,则E是O;A元素和B元素的原子半径均大于硫元素,主要化合价分别是+2和+3,所以A是Mg,B是Al。(1)离子半径:Al3+<S2-;同周期主族元素自左向右,金属性逐渐减弱,则金属性:Mg>Al。(2)Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H2O。(3)A的最高价氧化物对应的水化物是Mg(OH)2,C的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,二者发生中和反应。(4)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4。

5.答案　Ⅰ.(1)CH4　Na2O2　(2)S2->Cl->Na+　(3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

Ⅱ.(4)第二周期ⅤA族　(5)2Cl+S+2H+ 2ClO2↑+S+H2O　(6)BD

解析　Ⅰ.由题意可知①~⑤号元素分别为C、O、Na、S、Cl。(1)非金属性C<O,所以简单氢化物的稳定性较弱的是CH4;②和③形成的一种化合物为淡黄色固体,即Na2O2。(2)一般电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时核电荷数越小离子半径越大,元素③、④、⑤的离子半径由大到小的顺序为S2->Cl->Na+。(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。Ⅱ.T元素的最高正价与最低负价的代数和为6,则T为Cl元素;常温下X的单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,是空气的主要成分,则该单质为N2,X为N元素;Y原子的M层比K层少1个电子,则Y为Na元素;Z在第3周期元素的简单离子中半径最小,则Z为Al元素。(4)X为N元素,位于第二周期ⅤA族。(5)YTO3为NaClO3,根据题意可知NaClO3可以将Na2SO3氧化为Na2SO4,自身被还原为ClO2,根据得失电子守恒可知Cl和S的化学计量数之比为2∶1,再结合原子守恒可得离子方程式2Cl+S+2H+ 2ClO2↑+S+H2O。(6)Y为Na元素,Z为Al元素;金属性越强单质的还原性越强,相应阳离子的氧化性越弱,所以Al3+的氧化性应该比Na+强,A错误;金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,B正确;1 mol金属从足量的稀硫酸中置换出的氢气的多少与金属性强弱无关,C错误;Na常温下能与水反应,而Al不能,说明Na的还原性更强,金属性更强,D正确。