2020届高考化学总复习——第五章 课时跟踪练(十八)

课时跟踪练(十八)　元素周期表　元素周期律

1．(2019·郑州调研)下列关于元素的说法正确的是(　　)

A．随着人工合成的同位素种类不断增加，许多元素的相对原子质量会随之变化

B．核素的质量数与其相对原子质量完全相同

C．短周期主族元素的族序数一定等于原子的最外层电子数

D．周期表中非金属元素均位于过渡元素右侧

解析：元素的相对原子质量是指元素的平均相对原子质量，它是根据天然同位素原子所占的原子个数百分比和其相对原子质量计算出的平均值，与人工合成的同位素种类不断增加没有关系，故A错误；元素的一种核素的质量数＝质子数＋中子数，该核素的近似相对原子质量以g·mol－1为单位，数值上等于质量数，而元素的相对原子质量是根据各同位素相对原子质量计算的平均值，故B错误；短周期主族元素的族序数一定等于原子的最外层电子数，故C正确；周期表中非金属元素大多位于过渡元素右侧，而氢却位于左侧，故D错误。

答案：C

2．以下事实不能用元素周期律解释的是(　　)

A．F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应

B．“NO2球”在冷水中颜色变浅，在热水中颜色加深

C．氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键

D．H2O在4 000 ℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解

解析：同主族元素从上到下非金属性减弱，能用元素周期律解释F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应，故A不符合题意；2NO2N2O4　ΔH＜0，热水中平衡逆向移动颜色加深，不能用元素周期律解释，故B符合题意；同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性：Cl＞Si，所以氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键，能用元素周期律解释，故C不符合题意；同主族元素从上到下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，能用元素周期律解释H2O在4 000 ℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解，故D不符合题意。

答案：B

3．如表所示是元素周期表的一部分，有关说法正确的是(　　)

A.e的氢化物比d的氢化物稳定

B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a

C．六种元素中，e元素单质的化学性质最活泼

D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强

解析：同主族元素从上到下元素氢化物的稳定性依次减弱，A错误；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，B错误；a～f六种元素分别为Na、Mg、C、O、S、Cl，其中金属单质中Na的化学性质最活泼，非金属单质中Cl2、O2化学性质均比S活泼，C错误。

答案：D

4．(2019·西安模拟)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍。下列说法不正确的是(　　)

A. X 与Y 可形成5 种以上的化合物

B. 工业上常通过电解Z 的熔融氯化物的方法来制取Z的单质

C. 简单离子的半径由大到小为Q>X>Y>Z

D. X、W、Q最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>X >W

解析：这几种元素都是短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，X、Y位于第二周期，Z、W、Q位于第三周期，W原子的质子数是其M层电子数的三倍，设其M层电子为x，则W原子质子数＝2＋8＋x，2＋8＋x＝3x，所以x＝5，则W为P元素，则X是N、Y是O、Z是Al、Q是Cl。A项，X、Y分别是N、O元素，二者能形成多种氮氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5，所以X与Y可形成的化合物在5种以上，正确；B项，Z是Al元素，铝性质较活泼，熔融状态下氯化铝不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al，错误；C项，电子层数越多其离子半径越大，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：Q＞X＞Y＞Z，正确；D项，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：Q>X >W，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>X >W，正确。

答案：B

5．电子层数相同的短周期元素X、Y、Z、W，其中X的最外层电子数比K层少1个，Y的最外层电子数比K层多1个，Z的单质常用于制造太阳能电池，W的原子半径是同周期主族元素中最小的。下列推断正确的是(　　)

A．Z的简单氢化物的热稳定性强于W的简单氢化物

B．Z的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸

C．X、Y、W的原子半径依次减小，对应的简单离子半径依次增大

D．X、Y、W的最高价氧化物对应的水化物之间互相都能发生反应

解析：由题意推知Z是硅，故这些元素都在第三周期，从而推断出X是钠，Y是铝，W是氯。热稳定性：SiH4<HCl，A错误；SiO2与水不反应，B错误；简单离子半径：Al3＋<Na＋<Cl－，C错误；NaOH、Al(OH)3、HClO4之间互相都能发生反应，D正确。

答案：D

6．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知四种元素的电子层数之和为10，且它们分别属于连续的四个主族；四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是(　　)

A．四种元素中有两种元素在第二周期

B．W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8，不可能为18

C．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应

D．工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物

解析：四种元素的电子层数之和等于10，有两种可能：1＋3＋3＋3或2＋2＋3＋3。后一种情况无法满足四种元素中X的原子半径最大的条件，因此只有第一种符合要求，四种元素依次是H、Mg、Al、Si，故A错误；W是氢元素，第ⅠA 族元素的原子，锂次外层电子数为2，其他原子次外层电子数都为8，不可能为18，故B正确；X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Al(OH)3不溶于弱酸和弱碱，故C错误；工业上通过电解氧化铝获得铝单质，不能通过电解氯化铝的方法获得，故D错误。

答案：B

7．根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是(　　)

A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等

B．离子半径大小：A＋<D2－

C．最高价氧化物对应水化物的碱性：A<C

D．氢化物的稳定性：D>E

解析：由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，相等，A错误；离子半径大小：Na＋<S2－，B正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性：Be(OH)2<NaOH，C错误；元素的非金属性越强其对应氢化物就越稳定，应该是H2O>H2S，D错误。

答案：B

8．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(　　)

A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F

B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料

C．短周期元素正化合价数值和其族序数相同

D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，则离子半径：X2－＞Y2＋

解析：A项，非金属性的强弱，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F大于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)，大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4 价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y＞X，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X2－＞Y2＋，正确。

答案：C

9．(2019·威海模拟)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，X为二元化合物且为强电解质，W的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A．离子半径：C＋>D3＋>B2－

B．C的单质的熔点低于D的单质的熔点

C．电解C、E形成的化合物水溶液可生成C、E对应的单质

D．由A、B、E形成的化合物都含有共价键，溶液都呈强酸性

解析：D单质与X和Y的溶液均能反应生成气体单质，且生成的Z和W反应生成两性物质，可知两性物质中含有Al元素，则D单质为Al，则X为二元化合物且为强电解质，应是盐酸，Y为NaOH溶液，生成Z和W反应生成的两性化合物为Al(OH)3，则A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，即分别为H、O、Na、Al、Cl元素；O2－、Na＋与Al3＋离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，则离子半径O2－>Na＋>Al3＋，故A错误；Na＋的离子半径比Al3＋大，且Al3＋所带电荷数大，则Na的熔点低于Al的熔点，故B正确；因为Na为活泼金属，则惰性电极电解NaCl水溶液可生成H2、Cl2和NaOH，故C错误；由H、O、Cl形成的化合物HClO、HClO2、HClO3或HClO4均只含有共价键，水溶液都呈酸性，但H2SO3的水溶液为弱酸性，故D错误；答案为B。

答案：B

10．(2019·广州质检)某含氧酸盐X的化学式为ABO3 ；已知在元素周期表中，A、B均为前四周期主族元素，且A位于B的下一周期。

(1)若常温下A、B的单质都能与水发生反应，且A的焰色反应为紫色。

①B在元素周期表中的位置是___________________________。

②下列说法正确的是__________(填序号)。

a．A离子的半径大于B离子的半径

b．A、B元素的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质

c．A单质与水反应后溶液的pH比B单质与水反应后溶液的pH大

③400 ℃时，X能发生分解反应生成两种盐，其物质的量之比为1∶3，其中一种是无氧酸盐。该反应的化学方程式为_____________。

(2)若含氧酸盐X难溶于水，在空气中易氧化变质；且B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。已知X能快速消除自来水中的ClO－，则该反应的离子方程式为_________________________。

(3)若含氧酸盐X能与稀硫酸反应，生成无色、无味的气体。

①该气体的电子式为______________。

②X可用作防火涂层，其原因是：

a．高温下X发生分解反应时，吸收大量的热；b.___________

___________________________________________ (任写一种)。

解析：(1)A的焰色反应为紫色，则A为K；含氧酸盐X的化学式可表示为KBO3；B元素在X中显＋5；K(A)为第四周期的元素，而A位于B的下一周期，则B元素处于第三周期；第三周期元素中，常温下单质能和水发生反应，且能显＋5价的，只有Cl，则B为氯元素。

①氯元素在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族。②K＋和Cl－的电子层结构相同，电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，所以K＋的半径小于Cl－，故a错误；K的最高价氧化物对应的水化物为KOH，属于强碱，是强电解质；Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，是最强酸，属于强电解质，故b正确；K与水反应生成KOH，所得溶液显强碱性，Cl2与水反应生成盐酸与次氯酸，所得溶液显酸性，故pH比较小，故c正确；故选bc。③X为KClO3，分解时生成两种盐，其中一种为无氧酸盐，根据元素守恒，该无氧酸盐一定是KCl；KCl为Cl元素化合价降低的产物，则另外一种必为化合价升高的产物。X中K元素化合价不能升高，O化合价若升高产物为氧气，不符合要求。KClO3中Cl化合价为＋5，则Cl化合价升高只能被氧化成KClO4。故反应方程式为4KClO3KCl＋3KClO4。

(2)B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则B可能是碳元素或硫元素。若B为碳元素，则X为碳酸盐。A在B的下一周期，则A是第三周期的元素，所以X为MgCO3；MgCO3没有还原性，不能被空气氧化，不符合要求。若B为硫元素，则X为亚硫酸盐，具有强还原性，在空气中易被氧化；A在B的下一周期，则A为第四周期的主族元素，X为CaSO3，难溶于水，符合题意。ClO－具有强氧化性，能和CaSO3反应，反应的离子方程式为ClO－＋CaSO3===Cl－＋CaSO4。

(3)含氧酸盐ABO3能与稀硫酸反应生成无色无味的气体，可推测ABO3为碳酸盐，所以B为碳元素。A在B元素的下一周期，且为＋2价，则A为Mg，即X为MgCO3，气体为CO2。①CO2的电子式为

②MgCO3在高温条件下分解，能吸收大量的热，且产生CO2和MgO，生成CO2阻隔空气或生成高熔点的MgO覆盖在可燃物表面，所以MgCO3可作防火涂层。

答案：(1)①第三周期第ⅦA族　②bc

③4KClO3 KCl＋3KClO4

(2)ClO－＋CaSO3===Cl－＋CaSO4

(3)①②生成CO2阻隔空气(或生成高熔点的MgO覆盖在可燃物表面)

11．某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验操作步骤：

Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。

Ⅱ.A中看到白色沉淀时……关闭活塞a。

请回答：

(1)B中反应的离子方程式是______________________________

____________________________________________________。

(2)通过步骤Ⅰ、 Ⅱ 得知盐酸具有的性质是________(填序号)。

A．挥发性　　　　 B．还原性

C．氧化性   D．酸性

(3)C装置的作用是_____________________________________，

X是____________(写化学式)。

(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是______________________________________________________，

D中反应的化学方程式是______________________________。

(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是____________________

_______________________________________________________

(从原子结构角度加以解释)。

解析：B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，此反应表明盐酸具有酸性，A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体，以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2，此反应的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。

答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

(2)AD　(3)除HCl气体　NaHCO3

(4)关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，当D中出现白色胶状沉淀后

Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3

(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱

12．X～W是元素周期表中的短周期元素，其性质或结构信息如下表。

回答下列问题：

(1)X在元素周期表中的位置是______________________，

V2－的离子结构示意图为____________________________。

(2)Z的单质特别稳定，原因在于____________________________

____________________________________________________；

X、Y和V三元素中原子半径最小的是________(填元素符号)。

(3)X的氢化物和Z的氢化物反应生成的化合物溶于水，水溶液呈酸性的原因是____________________________________________

___________________________________(用离子方程式说明)。

(4)WV2常温下呈液态，是一种常见的溶剂。已知WV2在氧气中完全燃烧，生成VO2和WO2，若 1 mol WV2在1 mol O2中完全燃烧，则所得气体混合物在标准状况下的体积为________L。

解析：短周期元素X的单质为有色气体，可用于自来水消毒，则X为Cl；金属Y加热至熔化并不滴落，原因是表面形成高熔点的氧化膜兜着，则Y为Al；单质Z在空气中体积约占，则Z为N；V的单质为淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，则V为S；W位于第ⅣA族，是形成化合物最多的元素之一，则W为C。

答案：(1)第三周期第ⅦA族　

(2)氮气分子中氮氮键为氮氮三键，难断裂　Cl

(3)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋

(4)22.4