高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第二课时导学案及答案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第二课时导学案及答案，共6页。学案主要包含了四周期，则氢化物的稳定性等内容，欢迎下载使用。

第二课时 元素周期律和元素周期表的应用


1．关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：


①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；


②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；


③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；


④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。


其中正确的是( )


A．①②③④ B．只有②③④


C．只有③④ D．只有②③


答案 A


解析 根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，故利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。


2．元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是( )


A．稀有气体元素


B．左下方区域的金属元素


C．右上方区域的非金属元素


D．金属元素和非金属元素分界线附近的元素


答案 D


解析 金属是导体，非金属一般为绝缘体，所以位于金属元素和非金属元素的分界线附近的元素可以制造半导体。


3．下面有关过渡元素的说法正确的是( )


A．新型高效催化剂多与过渡元素有关


B．高效低毒农药多与过渡元素有关


C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价


D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应


答案 A


解析 高效低毒农药多与元素周期表右上方的非金属元素有关，B错误；过渡元素多数都具有变价，C错误；过渡元素最外电子层上的电子较少，具有较强的还原性，其单质大多数可与酸发生反应，D错误。


4．下列有关元素化合价的说法正确的是( )


A．主族元素的最高正价均等于其族序数


B．非金属元素的最低负价均等于最高正价－8


C．金属元素无负价、氟元素无正价


D．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态


答案 C


解析 氟元素没有正价，A错误；由氢元素的最低负价为－1可知，B错误；金属元素的原子不能得到电子，故没有负价，C正确；氯元素还有＋3、＋4等价态，D错误。





主族元素主要化合价的确定


(1)主族元素的最高化合价＝族序数(O、F除外)。


(2)非金属元素的最低负价＝8－原子的最外层电子数(H除外)。


5．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，下列叙述不正确的是( )


A．R的气态氢化物为H2R


B．R的最高价氧化物的水化物为H2RO4


C．R一定是第ⅣA族元素


D．R的最高价氧化物为RO3


答案 C


解析 某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，则R的最高化合价是＋6价，最低化合价是－2价，所以R位于第ⅥA族，则R的气态氢化物为H2R，A正确，C错误；R的最高价氧化物的水化物为H2RO4，B正确；R的最高价氧化物为RO3，D正确。


6．下列排列顺序不正确的是( )


A．热稳定性：H2O>HF>H2S


B．原子半径：Na>Mg>O


C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4


D．非金属性：F>Cl>Br


答案 A


解析 元素的非金属性：F>O>S，所以热稳定性：HF>H2O>H2S，A错误；同一周期的主族元素原子序数越大，原子半径就越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以原子半径：Na>Mg>O，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，元素的非金属性：Cl>S>P，所以酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C正确；同一主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以元素的非金属性：F>Cl>Br，D正确。


7．应用元素周期律分析，下列推断正确的是( )


A．砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl


B．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应


C．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性


D．第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱


答案 D


解析 同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl处于第六周期，是一种典型的金属元素，其单质只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B错误；第二周期的非金属元素对应的气态氢化物只有HF溶于水后的溶液呈酸性，C错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，D正确。





元素周期律的具体应用


(1)预测未知元素的性质


依据：同主族元素性质的递变规律。


如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(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。


(2)比较元素的性质


依据：元素周期律。


如比较H2SO4和H2SeO4的酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，故酸性：H2SO4>H2SeO4。


(3)解释实验现象


如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。


8．下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是( )


A．HCl的酸性强于H2S，故非金属性：Cl>S


B．第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素


C．金属性：Na>Mg>Al，故其对应离子的氧化性：Na＋>Mg2＋>Al3＋


D．第ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强


答案 B


解析 HCl的酸性强于H2S，与相应元素非金属性的强弱无关，故A错误；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，因此第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，故B正确；金属性越强，对应离子的氧化性越弱，故氧化性应为Na＋

9．已知元素镭(Ra)是第七周期ⅡA族的元素，下列有关推断不正确的是( )


A．RaSO4难溶于水 B．RaCO3的热稳定性较好


C．Ra能与冷水反应 D．Ra(OH)2的碱性很强


答案 B


解析 由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第ⅡA族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故RaSO4难溶于水，A正确；由MgCO3、CaCO3、BaCO3受热均能分解可知，RaCO3的热稳定性不好，B错误；由Mg与冷水缓慢反应，Ca与冷水剧烈反应，可推出从上到下第ⅡA族元素的单质与冷水的反应由难到易，C正确；根据同主族元素性质的递变规律及Ba(OH)2是强碱可知，D正确。


10．元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不正确的是( )


A．若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3


B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>F


C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料


D．S和Se分别位于第ⅥA的第三、四周期，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se


答案 B


解析 aX2＋的核外电子数为a－2，bY－的核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则a＝b＋3，A正确；HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B错误；锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C正确；同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se，D正确。


11．A、B、C、D、E五种短周期主族元素，前三种元素在周期表中的位置如图所示：，A、B、C三种元素中有两种元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸，D元素的原子半径在短周期元素中最大，E是最高正价为＋1的非金属元素。


(1)C在周期表中的位置是________________。


(2)A、B、C三种元素中两种元素所形成的两种强酸的分子式分别为_______；上述五种元素形成的简单离子中，电子层结构相同的离子的半径由大到小的顺序为________________。


(3)举例说明C的非金属性比B的非金属性强：________________。


(4)D的单质与E所形成的最常见化合物能发生剧烈反应，写出相应的离子方程式：___________________________。


答案 (1)第二周期第ⅦA族


(2)HNO3、H2SO4 N3－>F－>Na＋


(3)HF比H2S稳定(其他合理答案也可)


(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋H2↑＋2OH－


解析 由题给信息可知，D是钠元素，E是氢元素，由A、B、C三种元素形成酸的情况可知，A是氮元素，B是硫元素，C是氟元素。N3－、F－、Na＋三种离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小。


12．下表是元素周期表的一部分，请回答下列问题：





(1)元素②的名称为________，元素⑧的符号为________。


(2)上述元素中，非金属性最强的元素符号为________，酸性最强的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，能形成两性氢氧化物的元素符号为________。


(3)从⑤到⑪的元素中，原子半径最小的元素符号为________。


(4)设计实验证明⑤的单质活动性比⑥的单质的活动性强(简述操作过程、现象和结论)：______________________。


答案 (1)氮 Si (2)F HClO4 Al (3)Cl


(4)将少量相同形状的Na和Mg分别投入冷水中，金属Na能与水发生剧烈反应，而金属Mg反应缓慢，说明Na比Mg活泼


解析 由元素在元素周期表中的位置关系可知，①～⑫号元素分别为C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar。


(1)元素②为N，名称为氮；元素⑧为Si。


(2)上述元素中，非金属性最强的元素为F；酸性最强的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；能形成两性氢氧化物的元素为Al。


(3)同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则从⑤到⑪的元素中，原子半径最小的为Cl。