


2021版浙江高考选考化学一轮复习教师用书:专题52 第二单元 元素周期律和元素周期表
展开第二单元 元素周期律和元素周期表
[考点分布]
知识内容 | 考试 要求 | 2016年 | 2017年 | 2018年 | 2019年 | 2020年 | |||
4月 | 10月 | 4月 | 11月 | 4月 | 11月 | 4月 | 1月 | ||
(1)元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性的周期性变化) | b | T14 | T14 | T14 | T13 | T12 | T12 | T14 | T16 |
(2)元素周期表的结构,同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律 | b | T14 | T14 | T14 | T13 | T12 | T12 | T14 |
|
(3)主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系 | c | T14 |
|
|
| T12 | T12 |
| T16 |
(4)元素周期表的发展史、意义与作用 | b |
|
|
|
|
|
|
|
|
元素周期表
1.世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。
2.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
3.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
4.元素周期表的结构
5.元素周期表中的特殊位置
(1)分区
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
(2)过渡元素:元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
(3)镧系:元素周期表第6周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系:元素周期表第7周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
题组元素周期表结构的考查
1.硅元素在周期表中的位置是( )
A.第2周期ⅣA族 B.第3周期ⅣA族
C.第3周期ⅥA族 D.第2周期ⅥA族
解析:选B。本题考查元素周期表知识。硅为14号元素,核外有三个电子层,最外层有4个电子,所以硅原子位于元素周期表第3周期ⅣA族。
2.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为( )
A.5x+10 B.5x
C.5x+14 D.5x+16
解析:选A。
元素周期表结构中隐含的两条规律
1.同周期主族元素的原子序数差的关系
(1)短周期元素原子序数差=族序数差。
(2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时,第4或5周期元素原子序数差=族序数差+10,第6周期元素原子序数差=族序数差+24。
(3)第4、5周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11,第6周期为25。
2.同主族邻周期元素的原子序数差的关系
(1)ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
(2)ⅡA族和0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。
(3)ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32。
元素周期律及应用
1.定义
元素的性质随核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
2.实质
元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
3.具体表现形式
项目 | 同周期(左→右) | 同主族(上→下) | |
原 子 结 构 | 核电荷数 | 逐渐增大 | 逐渐增大 |
电子层数 | 相同 | 逐渐增多 | |
原子半径 | 逐渐减小 | 逐渐增大 | |
离子半径 | 阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,r(阴离子)>r(阳离子) | 逐渐增大 | |
性 质 | 化合价 | 最高正化合价由+1→+7(O、F除外),最低负化合价=-(8-主族序数) | 最高正化合价相同=主族序数(O、F除外) |
元素的金 属性和非金属性 | 金属性逐渐减弱;非金属性逐渐增强 | 金属性逐渐增强;非金属性逐渐减弱 | |
离子的氧化性、还原性 | 阳离子氧化性逐渐增强;阴离子还原性逐渐减弱 | 阳离子氧化性逐渐减弱;阴离子还原性逐渐增强 | |
气态氢化 物稳定性 | 逐渐增强 | 逐渐减弱 | |
最高价氧 化物对应 的水化物 的酸碱性 | 碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强 | 碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱 |
4.元素金属性强弱的比较
(1)结构比较法:最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越强。
②根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。
③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2+,而不是Fe3+)。
④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。
⑤根据电化学原理:不同金属形成原电池时,一般作负极的金属活泼;在电解池中的惰性电极上,先析出的金属其对应的元素不活泼。
5.元素非金属性强弱的比较
(1)结构比较法:最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
①根据非金属单质与H2化合的难易程度:越易化合则其对应元素的非金属性越强。
②根据形成的氢化物的稳定性或还原性:越稳定或还原性越弱,则其对应元素的非金属性越强。
③根据非金属之间的相互置换:A能置换出B,则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应的非金属元素的非金属性。
④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,则对应非金属元素的非金属性越强。
⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱:单质的氧化性越强,其对应阴离子的还原性越弱,元素的非金属性越强。
6.元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素。
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如金属性:Mg>Al,Ca>Mg,则碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,Ca(OH)2>Mg(OH)2(填“>”“<”或“=”)。
②推测未知元素的某些性质
如已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶;再如已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为有色固体,与氢难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸性,AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近,如Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方,如F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
题组一元素周期律
1.(2019·浙江4月选考,T14)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是( )
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第4周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C.第84号元素的最高化合价是+7
D.第7周期0族元素的原子序数为118
解析:选C。元素周期表中每一周期对应的元素种数及每一周期最后一种元素的原子序数分别为
周期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
元素种类 | 2 | 8 | 8 | 18 | 18 | 36 | 36 |
最后一种元素的原子序数 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
第35号元素为溴,常温下呈液态,A项正确;位于第4周期ⅤA族的元素为砷,属于非金属元素,B项正确;第84号元素位于ⅥA族,最高化合价是+6,C项错误;第7周期0族元素的原子序数为118,D项正确。
2.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
解析:选D。A.S、P位于同一周期,且S位于P的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,故非金属性:S>P,所以H2SO4的酸性大于H3PO4。B.Cl、Br位于同一主族,Cl位于Br的上方,同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱,故非金属性:Cl>Br。C.Na、Mg是同周期元素,Na位于Mg的左侧,故Na的金属性比Mg的强,则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强。D.NaHCO3的热稳定性差,是由于HCO受热易分解。
题组二“序、层”规律和“序、价”规律的应用
3.X、Y、Z是三种主族元素,如果Xn+与Yn-具有相同的电子层结构,Zn-离子半径大于Yn-离子半径,则三种元素的原子序数由大到小的顺序是( )
A.Z >X >Y B.X >Y >Z
C.Z >Y >X D.X >Z >Y
解析:选A。根据“序、层”规律可知,X元素在Y元素的下一周期,Z元素在X同周期或下几个周期,故三种元素的原子序数大小顺序为Z>X>Y。
4.X和Y是短周期元素,二者能形成化合物X2Y3,若Y的原子序数为n,则X的原子序数不可能是( )
A.n-8 B.n-3
C.n-1 D.n+5
解析:选A。由化学式X2Y3知,X、Y的原子序数,一个为奇数一个为偶数,根据“序、价”规律可判断A项不正确。
“序、层”“序、价”规律
1.“序、层”规律
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前阳后”,阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。
(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子原子序数大。
2.“序、价”规律
在短周期元素中,元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致,“价奇序奇,价偶序偶”。
题组三微粒半径大小的比较及应用
5.比较下列微粒半径大小,用“>”或“<”填空。
(1)Na________Mg________Cl。
(2)Li________Na________K。
(3)Na+________Mg2+________Al3+。
(4)F-________Cl-________Br-。
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+。
(6)Fe2+________Fe3+。
答案:(1)> > (2)< < (3)> > (4)< <
(5)> > > (6)>
6.(2020·杭州七中选考模拟)已知短周期元素的四种离子A2+、B+、C3-、D-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>A
B.原子半径:B>A>C>D
C.离子半径:C3->D->A2+>B+
D.氧化性:A2+>B+,还原性:C3-<D-
解析:选B。由于四种离子具有相同的电子层结构,离子所对应的元素应位于相邻两个周期,根据阴阳离子所带的电荷数,得出元素在周期表中的位置关系:。原子序数大小应为A>B>D>C,A项错误;根据原子半径的递变规律,可以判断B项正确;离子半径大小应为C3->D->B+>A2+,C项错误;还原性应为C3->D-,D项错误。
(2)元素性质应用的思维模式
有结构定位置,有位置想规律,有规律做判断(以上方法仅适用于主族元素)。
题组四利用“位—构—性”关系进行推断
7.(2018·浙江11月选考,T12)元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第4周期,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17。下列说法不正确的是( )
X |
|
|
|
|
| Y | Z |
| Q |
|
|
A.原子半径(r):r(Q)>r(Y)>r(Z)
B.元素X有-4、+2、+4等多种价态
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物
解析:选C。根据元素Q位于第4周期可知,X在第2周期,Y、Z都在第3周期;又X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,可推出X是碳元素、Y是硫元素、Z是氯元素、Q是砷元素。A.电子层数越多,原子半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径(r):r(Q)>r(Y)>r(Z),故A正确。B.元素X是碳元素,碳元素有-4、+2、+4等多种价态,故B正确。C.Y、Z的氧化物对应的水化物有多种,如果是最高价氧化物的水化物,则均为强酸,但HClO、H2SO3不是强酸,故C不正确。D.Q位于第ⅤA族,其最高价为+5价,可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物,故D正确。
8.(2018·浙江4月选考,T12)四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48。下列说法不正确的是( )
X | Y |
|
| Z | W |
A.原子半径(r)大小比较:r(X)>r(Y)
B.X和W可形成共价化合物XW3
C.W的非金属性比Z的强,所以W氢化物的沸点比Z的高
D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强
解析:选C。根据题中各元素在周期表中的相对位置及原子序数之和为48,可推断出X为氮、Y为氧、Z为硫、W为氯。A项中,氮与氧都在第2周期,同周期原子半径从左到右逐渐减小,正确;B项中,氮与氯可形成共价化合物NCl3,正确;C项中,氯的非金属性比硫的强,但不能得出氯的氢化物的沸点比硫的高的结论,不正确;D项中,硫的最低价单核阴离子S2-的失电子能力比氧的最低价单核阴离子O2-的强,正确。
9.(2017·浙江4月选考,T14)W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次降低
B.Z、Y、W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低
C.WH4与Z元素的单质在一定条件下可发生化学反应
D.W的位置是第2周期ⅣA族
解析:选A。由W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置可推知,W为C,X为O,Y为S,Z为Cl。A项,同周期从左到右,随着原子序数的递增,元素的原子半径逐渐减小,非金属性逐渐增强;同主族从上到下,随着原子序数的递增,元素的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱;因此原子半径:S>Cl>O,非金属性:O>Cl>S,故错误。B项,非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,因非金属性:Cl>S>C,所以酸性:HClO4>H2SO4>H2CO3,故正确。C项,CH4与Cl2在光照条件下可发生取代反应,故正确。D项,C元素位于第2周期ⅣA族,故正确。
10.(2016·浙江10月选考,T14)W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.W、Y、X三种元素的原子半径依次减小
B.Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高
C.W元素与氢元素可能会形成W2H6
D.Y元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质
解析:选D。由题述可推知:X为O,Y为S,Z为Cl,W为Si。Si、S、O三种元素的原子半径依次减小,A正确;非金属性:Cl>S,则气态氢化物的稳定性;HCl>H2S,B正确;Si位于第ⅣA族,最高正价为+4,与氢元素可能会形成Si2H6,C正确;非金属性:Cl>S,S元素的单质不可能从NaCl溶液中将Cl元素的单质置换出来,D不正确。
(1)非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强,不能说成其含氧酸的酸性就越强,不能漏掉了“最高价”。 HClO4、H2SO4为强酸,而HClO、H2SO3为弱酸。
(2)非金属元素得电子能力越强,其氢化物的稳定性就越强,而不是指氢化物的酸性。如氟与氯,HCl是强酸、而HF则是弱酸。
课后达标检测
一、选择题
1.冰毒有剧毒,人体摄入后将严重损害心脏、大脑组织甚至导致死亡,严禁吸食。它的分子式为C10H15N,其中的氮元素在周期表中处于( )
A.第ⅡA族 B.第ⅢA族
C.第ⅣA族 D.第ⅤA族
答案:D
2.(2020·浙江1月选考,T16)下列说法正确的是( )
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
答案:A
3.(2020·平湖中学选考模拟)下列各组元素中,按微粒半径递增顺序排列的是( )
A.Li、Na、K B.Ba2+、Ca2+、Mg2+
C.K+、Ca2+、Cl- D.N、O、F
解析:选A。A.同主族自上而下原子半径增大,则原子半径:Li<Na<K,故A正确;B.同主族自上而下电子层越多离子半径越大,则离子半径:Ba2+>Ca2+>Mg2+,故B错误;C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:Cl->K+>Ca2+,故C错误;D.同周期自左而右原子半径减小,则原子半径:N>O>F,故D错误。
4.(2020·湖州中学选考模拟)下列说法错误的是( )
A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处
B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内
C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内
D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素
解析:选C。A.金属元素和非金属元素的交界处的元素有金属性和非金属性,则可作半导体材料,故A正确;B.农药中常含有的元素为P、Cl、As等,则可在元素周期表的右上方区域内寻找,故B正确;C.构成催化剂的元素为过渡金属元素,在周期表过渡元素中寻找,故C错误;D.作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素为过渡金属元素,在周期表过渡元素中寻找,故D正确。
5.(2017·浙江11月选考,T13)Q、X、Y和Z为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,这4种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
| X | Y |
|
Q |
|
| Z |
A.Y的原子半径比X的大
B.Q的最高价氧化物的水化物的酸性比Z的强
C.X、Y和氢3种元素形成的化合物中都只有共价键
D.Q的单质具有半导体的性质,Q与Z可形成化合物QZ4
答案:D
6.a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )
A.d元素的非金属性最强
B.它们均存在两种或两种以上的氧化物
C.只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D.b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
解析:选D。a、b、c、d均为短周期元素,a的M电子层有1个电子,则a为钠元素;b的最外层电子数为内层电子数的2倍,则b为碳元素;c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,则c为硫元素(因为氧元素没有最高正价),c与d同周期,d的原子半径小于c,则d为氯元素,进而确定d元素非金属性最强,A正确;钠、碳、硫、氯均存在两种或两种以上的氧化物,B正确;只有钠元素与其他元素生成的化合物均为离子化合物,C正确;碳、硫、氯与氢形成的化合物中化学键多数为极性共价键,如CH4、H2S、HCl,但是碳元素与氢元素形成的化合物中可以含有非极性共价键,如 CH3—CH3中的碳碳单键,D错误。
7.下列说法中,正确的是( )
A.所有主族元素最高正化合价等于它的族序数
B.ⅦA族元素的原子随核电荷数的增加,得电子能力逐渐减弱
C.ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
D.前三周期元素中共有非金属元素12种
解析:选B。A项O元素没有最高正化合价,F元素没有正化合价;C项H元素不符合;D项前三周期共有Li、Be、Na、Mg、Al 5种金属元素,其余13种为非金属元素。
8.(2020·杭州七县高二上期末考试)五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中X元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0,下列判断不正确的是( )
|
| X |
|
|
|
Z | Y |
|
| M | N |
A.N的氧化物对应水化物的酸性一定比X的氧化物对应水化物的酸性强
B.相同条件下,与同浓度、同体积的盐酸反应,单质Z的反应速率大于单质Y
C.X的原子半径比Y的小
D.X和M的原子序数相差10
解析:选A。五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中X元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0,则X位于第ⅣA族;根据各元素的相对位置可知,X位于第2周期,为C元素,则Z为Mg元素、Y为Al元素、M为S元素、N为Cl元素。A.N为Cl、X为C元素,由于没有指出最高价氧化物对应水合物的酸性,则无法判断二者含氧酸的酸性,错误,符合题意;B.金属性越强,对应单质与盐酸反应越剧烈,金属性Z(Mg)>Y(Al),则相同条件下,与同浓度、同体积的盐酸反应,单质Z的反应速率大于单质Y,正确,不符合题意;C.X为C、Y为Al元素,Al的电子层较多,则X的原子半径比Y的小,正确,不符合题意;D.X为C、M为S元素,二者原子序数分别为6、16,二者原子序数相差10,正确,不符合题意。
9.(2020·嘉兴一中高二月考)六种元素在周期表中的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Z>M>Y
B.气态氢化物的热稳定性:M>N
C.W的单质能氧化X、Y和N形成的某种化合物
D.X能与另外五种元素分别形成化合物,但X的化合价不完全相同
解析:选B。由题中周期表可知,X、Y、Z、M、N、W分别为H、O、Mg、Si、S、Cl 六种元素。A.根据元素在周期表中的位置,可以判断原子半径Z>M>Y,正确,不符合题意;B.M和N在同一周期,同一周期从左到右,非金属性依次增强,所以气态氢化物的热稳定性N>M,不正确,符合题意;C.氯气可以把亚硫酸氧化为硫酸,正确,不符合题意;D.X能与另外五种元素分别形成化合物,但X的化合价不完全相同,与Z反应生成金属氢化物氢化镁,氢显-1价,与其他四种元素形成的是非金属氢化物,氢显+1价,正确,不符合题意。
10.(2020·绍兴一中高二期中)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,第3周期中Z元素的简单离子半径最小,下列说法不正确的是( )
|
| X | Y |
|
Z |
|
| W | Q |
A.Z位于第3周期ⅢA族
B.X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数
C.Y元素气态氢化物比W元素的气态氢化物更稳定,是因为前者分子间形成了氢键
D.X的最高价氧化物对应的水化物和X的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键
解析:选C。第3周期中Z元素的简单离子半径最小,Z为Al;结合短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置可知,X为N,Y为O,W为S,Q为Cl。A.Z为Al,位于第3周期ⅢA族,故A正确;B.Y为O,无最高正价,X、Z、W、Q等元素的最高正价等于其所在族的族序数,故B正确;C.非金属性越强,对应氢化物越稳定,稳定性与氢键无关,故C错误;D.X的最高价氧化物对应的水化物(硝酸)和X的氢化物(氨)形成的化合物为硝酸铵,含有离子键、共价键,故D正确。
11.联合国确定2019年为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发明元素周期表150周年。现有短周期元素X、Y、Z、M在元素周期表中的相对位置如图所示,其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是( )
|
| X |
|
Y | Z |
| M |
A.X元素位于第2周期ⅤA族
B.Y的非金属性比Z的强
C.Z的原子半径比X的大
D.M的氧化物的水化物是强酸
答案:C
12.四种短周期主族元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径(r):r(X)>r(Z)
B.元素的非金属性:Y>M
C.Y元素的最高化合价为+7价
D.Z的最高价氧化物的水化物为强酸
答案:B
13.(2016·浙江4月选考,T14)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>W
B.单质的还原性:X>Y
C.溴与元素M同主族,最高价氧化物的水化物的酸性比M的强
D.元素N位于金属与非金属的分界线附近,可以推测N元素的单质可作半导体材料
解析:选C。根据元素周期表可推知各元素。X为Na,Y为Mg,W为O,Z为S,M为Cl,N为Ge。因为M为氯元素,其非金属性比溴强,故其最高价氧化物对应的水化物的酸性比高溴酸强,C错误。
14.如图为元素周期表中短周期主族非金属元素的一部分,下列说法不正确的是( )
A.W的原子序数可能是Y的两倍
B.Z的原子半径比X的大
C.Y元素的非金属性比Z元素的强
D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
解析:选D。A.由周期表的结构可知,X、Y一定位于第2周期,Z、W一定位于第3周期。如果Y的原子序数为x,则与之相邻同主族元素W的原子序数为x+8,当x+8=2x时,得x=8、x+8=16,即Y、W分别为第ⅥA族的氧、硫元素,A正确;B.X、Z为相邻同主族元素,根据同主族从上到下元素的原子半径增大的规律,Z的原子半径比X的大,B正确;C.根据同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,可知Y元素的非金属性比Z元素的强,C正确;D.根据同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,可知Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性应比W的弱,D不正确。
二、非选择题
15.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下一系列实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:________与盐酸反应最剧烈;________与盐酸反应的速率最慢;______与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________。
解析:(1)钠、钾同主族,钾的金属性强;钠、镁、铝同周期,金属性依次减弱。金属性由强至弱的顺序为钾、钠、镁、铝,故钾与盐酸反应最剧烈,铝与盐酸反应最缓慢。根据电子得失守恒,失去的电子数越多,与盐酸反应生成的氢气越多,所以铝与盐酸反应产生的气体最多。(2)氯气和Na2S反应生成NaCl和单质硫。
答案:(1)钾 铝 铝 (2)S2-+Cl2===S↓+2Cl-
16.A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是____________,写出一种工业制备单质F的离子方程式:________________________________________________________________________
____________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为________,其水溶液与F单质反应的化学方程式为
________________________________________________________________________;
在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显________色。
解析:根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质,推断出各种元素,解答各题。最外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素,A为氢元素。最外层电子数是其所在周期数2倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素,根据B在D中充分燃烧生成的最高价化合物的化学式为BD2判定B为碳元素,D为氧元素。E+与O2-具有相同的电子数,则E为钠元素。H2在Cl2中燃烧生成的HCl溶于水得到的盐酸为强酸,F为氯元素。
(1)氢元素在周期表中的位置为第1周期 Ⅰ A族。工业上制备Cl2可由电解饱和食盐水或电解熔融的NaCl得到,其中的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(2)C、O、Na组成的盐Na2CO3中Na的质量分数为43%,Na2CO3的俗名为纯碱或苏打,Na2CO3溶液与Cl2反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3,产物中加入少量KI,ClO-将I-氧化为I2,I2易溶于CCl4而使有机层显紫色。
答案:(1)第1周期ⅠA族 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫
17.A、B、M、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素的一种原子中不含中子,B、M、D、E分别在下表(周期表的一部分)不同的空格内占有相应的位置,E的原子序数是D的原子序数的2倍。
(1)将D、E的元素符号分别填在相应的空格内。
(2)在B、M、D、E四种元素的最简单的氢化物中,沸点最高的是____________(填化学式)。
(3)A、B、M、D可组成多种18电子分子,其中两种结构可分别表示为A2M—MA2(对称)和BA3—MA2(不对称),请根据这两种分子的结构特点再写出2种具有18电子的有机物的结构简式:__________、________。(用元素符号表示)
解析:(1)A为氢,由原子序数依次增大,E的原子序数是D的原子序数的2倍,可知D为氧,E为硫,则B为碳、M为氮。(2)四种元素的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O、H2S,H2O常温下呈液态,沸点最高。(3)对称的18电子有机物只能是CH3CH3,不对称的除题述CH3NH2外,只有CH3OH。
答案:(1)
(2)H2O (3)CH3—CH3 CH3—OH
18.下表为元素周期表的一部分,已列出10种元素在周期表中的位置。用元素符号回答下列问题。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 |
|
|
| ⑥ |
| ⑦ |
|
|
3 | ① | ③ | ⑤ |
|
|
| ⑧ | ⑩ |
4 | ② | ④ |
|
|
|
| ⑨ |
|
(1)10种元素中,化学性质最不活泼的是________。
(2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是________;过量的①的最高价氧化物对应的水化物和⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)元素⑦的最简单氢化物的化学式为________;该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为______________________;该氢化物和元素⑧的单质反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案:(1)Ar (2)NaOH OH-+Al(OH)3===AlO+2H2O (3)H2O 2H2O+2K===2KOH+H2↑ H2O+Cl2HClO+HCl