2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：16 《元素周期律和元素周期表》 含解析 练习

配餐作业(十六)　元素周期律和元素周期表

►►见学生用书P387

1．依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是(　　)

A．H3BO3的酸性比H2CO3的强

B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强

C．C、N、O原子半径依次增大

D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R>M

解析　非金属性B<C，则酸性H3BO3<H2CO3，A项错误；金属性Mg>Be，则碱性Mg(OH)2>Be(OH)2，B项正确；同周期自左向右原子半径逐渐减小，则C、N、O原子半径依次减小，C项错误；原子序数M>R，D项错误。

答案　B

2．同主族中常见的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4<HYO4<HZO4。下列判断不正确的是(　　)

A．Y单质可以从海水中提取

B．离子半径：X－>Y－

C．气态氢化物的稳定性：HX<HZ

D．单质的氧化性：Y>Z

解析　从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知，三种元素的最高化合价均为＋7价，故为第ⅦA族元素，由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知，非金属性：X<Y<Z，由于氟元素无正价，则X、Y、Z分别为碘元素、溴元素、氯元素。从海水中可提取单质Br2，A项正确；离子半径：I－>Br－，B项正确；气态氢化物的稳定性：HI<HCl，C项正确；氧化性：Cl2>Br2，D项错误。

答案　D

3．在短周期元素中，属于非金属元素的有(　　)

A．9种　　 B．10种 

C．12种　　 D．13种

解析　稀有气体归属于非金属元素，因此，短周期内共有非金属元素13种。

答案　D

4．(2018·四川成都四中)下列各性质中不符合图示关系的是(　　)

A．还原性  B．与水反应的剧烈程度

C．熔点  D．原子半径

解析　据图可知，碱金属的性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素的原子半径逐渐增大，还原性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度逐渐增大，A、B、D符合图象关系，随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，C不符合图象关系。

答案　C

5．(2018·北京顺义区月考)下列比较中不正确的是(　　)

A．金属性：K>Na>Li

B．热稳定性：HI>HCl>HF

C．非金属性：F>O>N

D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

解析　A中为同主族元素，金属性：K>Na>Li；B中非金属性F>Cl>I，故稳定性HI<HCl<HF；C中为同一周期元素，非金属性F>O>N；D中金属性Na>Mg>Al，故碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。

答案　B

6．(2018·厦门质检)短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大，其组成物质可进行下列转化：金属单质A与气体单质B加热反应生成M，M具有硬度高、耐高温等特点，易与常见液体D反应，生成刺激性气味气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A不溶于碱溶液但可与E在加热条件下反应得到M。下列说法正确的是(　　)

A．化合物M是一种新型无机非金属材料氮化铝

B．Q元素组成的单质常温下较稳定

C．R元素组成的单质A又称作“国防金属”

D．A与E反应中，每生成0.1 mol M可得气态产物3.36 L(标准状况)

解析　由已知各物质的组成元素均为短周期元素，E为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的气体，得E为NH3；金属单质A与气体单质B加热反应生成具有硬度高、耐高温等特点的M，A不溶于碱溶液，M与常见液体D反应生成了E(NH3)，所以D为H2O，M为Mg3N2，A为金属Mg，B为N2；因为短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大，所以T为H元素、Q为N元素、R为O元素、W为Mg元素。

由前面的推理可得，M为Mg3N2，故A项错误；Q为N元素，N2中两个N原子形成3对共用电子对，NN键能大，所以N2在常温下性质稳定，故B项正确；R为O元素，其单质为非金属单质，故C项错误；A为金属Mg，E为NH3，M为Mg3N2，A与E反应为3Mg＋2NH3Mg3N2＋3H2，所以每生成0.1 mol Mg3N2可得气态产物0.3 mol，体积为6.72 L(标准状况)，故D项错误。

答案　B

7．(2018·河南郑州质检一)如图是部分短周期元素的化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：R>W>Z>Y>X

B．氧化物对应水化物的酸性：R>W

C．气态氢化物的稳定性：W>X

D．Y、Z、W最高价氧化物对应的水化物两两之间均能相互反应

解析　由题图可推知，X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大，故原子半径：Na>Al>S>Cl>O，A项错误；S、Cl对应氧化物的水化物均既有强酸又有弱酸，故无法比较其氧化物对应水化物的酸性大小，而最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，B项错误；非金属性：O>S，则气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，C项错误；Na、Al、S最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、H2SO4，三者两两之间均能相互反应，D项正确。

答案　D

8．(2018·安徽高三阶段性测试)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。四种元素中X原子的半径最大。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　由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z的电子层之和为10，可推断W、X在第二周期Y、Z在第三周期或W在第一周期，X、Y、Z在第三周期；由四种元素分别属于连续四个主族，原子半径最大的是X原子可知，W在第一周期，X、Y、Z在第三周期、综上所述，W为H，X为Mg，Y为Al、Z为Si。四种元素中没有元素在第二周期，A项错误；H为第ⅠA族元素，第ⅠA族元素中锂原子的次外层电子数为2，除H、Li外的其他元素原子的次外层电子数为8，不可能为18，B项正确；Mg、Al、Si的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Al(OH)3与Mg(OH)2、H2SiO3不能反应，C项错误；工业上通过电解熔融的氧化铝来获得单质铝，D项错误。

答案　B

9. (2018·山东省部分重点中学调研)如图所示，X、Y、Z为短周期元素，且X、Z的核外电子数之和等于Y的核外电子数，下列说法不正确的是(　　)

A．三种元素中，Z元素原子半径最小

B．X、Y 两种元素的气态氢化物能相互反应

C．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族

D．Y元素的气态氢化物与X 的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应

解析　根据题意可知：X是N；Y是S；Z是F。同一周期的元素，元素的原子序数越大，原子半径就越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越大，原子半径越大，因此三种元素中，Z元素原子半径最小，A项正确；X元素的气态氢化物显碱性，而Y元素的气态氢化物显酸性，二者能够发生反应形成盐，B项正确；Z位于元素周期表中第2周期、第ⅦA族，C项错误；Y元素的气态氢化物H2S有强还原性，而X 的最高价氧化物对应的水化物HNO3有强氧化性，因此能发生氧化还原反应，D项正确。

答案　C

【素养立意】

元素推断与元素周期律是高考的命题热点，以“残缺的元素周期表”形式给予信息是高考的命题形式之一。该类题的考查重点是元素金属性或非金属性强弱比较、原子或离子半径大小比较、元素对应单质的氧化性和还原性强弱的比较、元素对应最高价氧化物的水化物的酸性或碱性强弱比较、元素对应气态氢化物的热稳定性及还原性强弱的比较。注意：氢化物的酸性强弱不能作为对应元素非金属性强弱的判断依据。

10．(2018·佛山市高三考试)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是(　　)

A．甲一定是金属元素

B．气态氢化物的稳定性：庚>己>戊

C．乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反应

D．庚的最高价氧化物的水化物酸性最强

解析　根据信息可以推断戊为N，己为O，所以庚为F，丁为C，丙为Al，乙为Mg，甲为Li或H。

答案　B

11．(2018·邯郸质检)A、B、C、D、E、F六种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示。

回答下列问题：

(1)在周期表中，E位于第________周期第________族。

(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物，其电子式为____________。

(3)在E、F的气态氢化物中，热稳定性较强的是____________(填化学式，下同)，还原性较强的是______________。

(4)A、C、D、E组成两种酸式盐X、Y，将X、Y溶液混合发生复分解反应，写出离子方程式：___________________________。

(5)常用(BA4)2E2C8检验废水中的Mn2＋，若观察到无色溶液变紫红色，可判断废水中含Mn2＋，还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀。写出无色溶液变紫红色溶液的离子方程式：________________________________________________。

解析　由图可知，A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl等六种短周期元素。(1)在元素周期表中，E位于第三周期第ⅥA族。(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物为N2H4，其电子式为。(3)S、Cl的非金属性相比，S<Cl，所以其气态氢化物中热稳定性较强的是HCl，还原性较强的是H2S。(4)A、C、D、E组成两种酸式盐为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠，将两溶液混合发生复分解反应，其离子方程式为HSO＋H＋===SO2↑＋H2O。(5)常用(NH4)2S2O8检验废水中的Mn2＋，若观察到无色溶液变紫红色，可判断废水中含Mn2＋，还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀，则S2O被还原为SO、Mn2＋被氧化为MnO，该反应的离子方程式为5S2O＋2Mn2＋＋8H2O===10SO＋2MnO＋16H＋。

答案　(1)三　ⅥA　(2) 　

(3)HCl　H2S

(4)HSO＋H＋===SO2↑＋H2O

(5)5S2O＋2Mn2＋＋8H2O===10SO＋2MnO＋16H＋

12．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分：

(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第________周期第________族。根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(填“＞”“＜”或“＝”)。

(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第________族。

(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为___________________。

(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起着重要作用，已知R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为________(填选项字母)。

A．硫　　 B．砷 

C．硒　　 D．硅

解析　(2)由NaH知，氢元素最低负价为－1价，而氢元素的最高正价为＋1价，因此与第ⅣA族元素的化合价特点相似，可将氢元素放在第ⅣA族。

(3)第三周期原子半径最小的金属元素是铝，Al3＋可与NH3·H2O反应产生Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶于氨水。

(4)根据R元素的原子结构(电子层数)和最高价氧化物分子式为RO3，依据题给元素周期表可推知R元素为硒。

答案　(1)二　ⅤA　<　(2)ⅣA

(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

(4)C

13．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。

Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L－1的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。

(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：_______________________。

Ⅱ. 利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。

 (3)仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________。

(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为__________________。

(5)若要证明非金属性：C>Si，则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，观察到C中溶液的现象为________________。

解析　(4)由题中所给药品可知，可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知，用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱，所以A中加入硫酸，B、C装置中加入相应的盐。

答案　Ⅰ.(1)钾　铝　(2)不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物

Ⅱ.(3)分液漏斗　防止倒吸

(4)浓盐酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－

(5)稀硫酸　Na2SiO3　有白色胶状沉淀产生

14．(2018·山东省部分重点中学调研)下图为元素周期表的一部分，参照元素①～⑩在表中的位置，请用化学用语作答：

(1)⑤⑥⑦的离子半径由大到小的顺序为__________(填离子符号)。

(2)⑧⑨⑩的最高价含氧酸的酸性由强到弱为____________(用化学式表示)。

(3)写出⑥在空气中加热生成的产物的电子式：__________。

(4)由表中元素形成的物质可发生下图中的反应，其中B、C、G是单质，B为黄绿色气体，D溶液显碱性。

①写出D溶液与G反应的化学方程式：_____________________。

②混合物X中的某物质不溶于水，但既能溶于酸又能溶于碱，请写出它在碱性溶液中的电离方程式：____________________。

(5)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素②与元素⑦的氢氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式：______________________________。

(6)砷(As)的化合物可用于杀虫及医疗。

①As的原子结构示意图为____________________________。

②Y由④⑥⑩三种元素组成，是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应，产物有As的最高价含氧酸，该反应的化学方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

解析　(1)⑤号元素是F，⑥号元素是Na，⑦号元素是Al，它们的离子电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径由大到小的顺序为F－＞Na＋＞Al3＋。

(2)⑧⑨⑩三种元素分别是P、S、Cl。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性：Cl＞S＞P，所以最高价含氧酸的酸性由强到弱为HClO4＞H2SO4＞H3PO4。

(3)⑥号元素Na在空气中燃烧生成Na2O2，电子式是

Na＋[  ]2－Na＋。

(4)根据物质的性质及相互转化关系可知：A是NaCl；B是Cl2；C是H2；D是NaOH；G是Al；F是NaAlO2。①D溶液与G反应的化学方程式是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；②混合物X中的某物质不溶于水，但既能溶于酸又能溶于碱，则这种物质是Al(OH)3，它在碱性溶液中的电离方程式是Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O。

(5)根据元素在周期表中的位置可知元素②是Be，元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式是Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O。

(6)①33号元素As的原子结构示意图为；②Y由④⑥⑩三种元素组成，是生活中常见的消毒剂，则该物质是NaClO。As可与Y的水溶液反应，产物有As的最高价含氧酸，根据得失电子守恒及原子守恒可得该反应的化学方程式为5NaClO＋2As＋3H2O===2H3AsO4＋5NaCl。

答案　(1)F－＞Na＋＞Al3＋

(2)HClO4＞H2SO4＞H3PO4

(3)Na＋[  ]2－Na＋

(4)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

②Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O

(5)Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O

(6)①

②5NaClO＋2As＋3H2O===2H3AsO4＋5NaCl