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必修 第二册第3节 元素周期表的应用测试题
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这是一份必修 第二册第3节 元素周期表的应用测试题，共10页。
元素周期表的应用
1.(2020·丰台高一检测)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,
tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A.Ts是第7周期ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.HTs易溶于水,稳定性强,还原性强
【解析】选D。元素周期表中第7周期0族为118号元素。117号元素位于118号左侧,即ⅦA族,所以Ts是第7周期ⅦA族元素,A正确;同位素是同种元素的不同原子,因此Ts的同位素原子具有相同的电子数,B正确;同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以Ts在同族元素中非金属性最弱,C正确;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性减弱,所以HTs的稳定性较弱,D错误。
2.锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展,电池行业已经成为锂最大的消费领域。
镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。例如,它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等。下列关于锂的叙述不正确的是( )
A.Li2SO4能溶于水
B.LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱
C.Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象
D.Li2CO3受热分解,生成Li2O和CO2
【解析】选B。根据题中信息,将镁的有关性质进行迁移应用,可推测锂的有关性质。由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO4易溶于水,Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱,Mg与浓硫酸能发生反应,MgCO3受热易分解生成MgO和CO2,故B项不正确。
3.(2020·聊城高一检测)运用元素周期律分析下列推断,其中错误的是( )
A.铍的氧化物的水化物可能具有两性
B.砹单质是一种有色固体,砹化氢很不稳定
C.硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
D.硫酸锶难溶于水
【解析】选C。A项,铍在元素周期表中位于第2周期ⅡA族,处于金属与非金属交界区,其氧化物的水化物可能具有两性,正确;B项,砹是卤族元素,从氟到砹,元素的非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,砹化氢很不稳定,卤素单质的颜色逐渐加深,砹单质是一种有色固体,正确;C项,由于元素的非金属性S>Se,所以相应的氢化物的稳定性H2Se比H2S弱,错误;D项,锶为ⅡA族的元素,同一主族的元素形成的化合物性质相似,CaSO4微弱于水,BaSO4难溶于水,可见硫酸锶难溶于水,正确。
4.(双选)(2020·青岛高一检测)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A.X、R两种元素的气态氢化物的稳定性:R>X
B.简单离子的半径:Y>Z>M
C.N的单质能与Z的最高价氧化物对应的水化物反应
D.Z与X两种元素形成的化合物都是碱性氧化物
【解析】选B、C。从图中两条曲线的原子半径可以看出,前一条为第二周期元素,后一条为第三周期元素,所以X、Y、Z、M、N、R分别为元素O、F、Na、Al、Si、Cl。所以X、R两种元素的气态氢化物分别为H2O、HCl稳定性前者大,A错误;简单离子半径F->Na+>Al3+,所以B正确;单质硅能与氢氧化钠反应,C正确;Z的氧化物Na2O、Na2O2中只有Na2O是碱性氧化物,D错误。
5.(2020·潍坊高一检测)近年来,我国在超导研究方面居世界领先地位,铊(Tl)是超导体的组成成分之一,铊位于第六周期ⅢA族。
下列对铊的性质推导可能正确的是( )
①铊是易导电的银白色金属
②Tl(OH)3是两性氢氧化物
③Tl3+的氧化能力比Al3+的强
④单质能跟稀硝酸反应生成硝酸盐
A.①④B.②③C.只有①D.只有④
【解析】选A。铊位于第六周期ⅢA族,与Al同主族,同主族元素,随着原子序数增大,元素原子失电子能力逐渐增强,金属离子的氧化性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。故①④正确。
【加固训练】
(2020·莆田高一检测)元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
【解析】选B。由元素X、Y、Z原子序数之和为36,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,知X元素为钠元素,Z元素为氧元素,故Y元素原子序数为36-11-8=17,故Y元素为氯元素。离子半径X+
6.(2020·厦门高一检测)X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种,原子序数依次增大,W、Y为金属元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y、Z位于同周期,Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应,Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
( )
A.原子半径:W>Y>Z>X
B.简单气态氢化物的稳定性:X
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W
D.Y、Z的氧化物都具有两性
【解析】选A。由题意可推出X为O,Y为Al,Z为Si,W为K。B项,简单气态氢化物的稳定性是H2O>SiH4,不正确;C项,最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,不正确;D项,Y的氧化物Al2O3有两性,而Z的氧化物SiO2不具有两性,它是酸性氧化物,不正确。
7.(2020·石家庄高一检测)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y>Z
B.氢化物水溶液的酸性:W>X
C.离子的还原性:X>W
D.离子半径:Z>Y>X
【解析】选B。根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A,Al、Na同周期,根据同周期元素性质递变规律可知,Na的金属性大于Al;选项B,HF是弱酸,HCl是强酸;选项C,Cl-的还原性大于F-;选项D,离子半径:F->Na+>Al3+。
8.(2020·佛山高一检测)如图为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
【解析】选D。根据题意,X与W属于同族元素,且W的原子序数为X的2倍,可以得出在短周期元素中,X为氧元素,W为硫元素,由此可以推出Z为磷元素,Y为硅元素,T为砷元素。A项,X、W、Z元素的原子半径依次递增,但气态氢化物的热稳定性为X>W>Z,A项错误。B项,Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在,但W元素(即硫)能以单质形式存在,B项错误。C项,同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,C项错误。D项,As位于元素周期表中第4周期第ⅤA族,也是金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主族元素的金属性、非金属性递变规律,As的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最低化合价递变规律,As的最高化合价是+5,最低化合价是-3,As2O3中As的化合价是+3,则As2O3具有氧化性和还原性,D项正确。
9.(2020·哈尔滨高一检测)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外层电子数是其电子层数的2倍,A和C可以形成化合物CA3;B与D的原子序数之比为3∶4,E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。请回答下列问题:
(1)由A、B两种元素组成的分子有多种,其中一种分子含10个电子,写出其分子式: __________________________。
(2)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成,既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,且甲为无机盐,其化学式为 ________。
(3)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程中的总离子方程式: ____________。
②上述反应生成的两种碱继续作用得到Fe3O4,该反应的化学方程式为______。
【解析】由题意可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Cl。(1)CH4为10电子分子。(2)由H、C、N、O四种元素组成,既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应的无机盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3。(3)①NH3的水溶液显碱性,可以将Fe2+、Fe3+转化成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。②由题意知,Fe(OH)2和Fe(OH)3反应可生成Fe3O4,由元素守恒可得产物还有H2O。
答案:(1)CH4
(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3
(3)①Fe2++2Fe3++8NH3+8H2OFe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8N
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
10.(2020·南京高一检测)四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子次外层电子总数是其最外层电子数的2倍。
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______周期________族;
(2)这些元素的氢化物中,稳定性最差的是________(写化学式);
(3)XW2的名称为________;
(4)写出X的单质与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学方程式:_________________;
(5)X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性________,能证明这一事实的有关反应的离子方程式为____________。
【解析】根据四种元素的相对位置判断X、Y为第2周期元素,Z、W为第3周期元素;根据Z原子结构特点判断Z为Si,那么推出X为C,Y为N,W为S。
(1)元素Z为Si,因此位于元素周期表第3周期,第ⅣA族。
(2)根据同周期、同主族元素性质的递变规律可以得知,Z(Si)元素的非金属性最弱,因此其气态氢化物的稳定性最差。
(3)X为C,W为S,因此XW2为CS2,名称为二硫化碳;
(4)W为S,其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,因此C与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(5)根据同周期元素性质的递变规律可知X的最高价氧化物对应的水化物(H2CO3)比Y的最高价氧化物对应的水化物(HNO3)的酸性要弱,可以通过强酸制弱酸的原理证明,用HNO3与碳酸盐反应即可。
答案:(1)3 ⅣA (2)SiH4 (3)二硫化碳
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)弱 2H++CCO2↑+H2O(其他合理答案也可)
11.(2020·宜昌高一检测)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,请结合表中信息回答下列问题。
(1)W元素在周期表中的位置为__________。
(2)四种元素的最高价氧化物对应的水化物中,有一种物质与其他三种物质在一定条件下均能发生化学反应,该物质对应的元素是________(填元素名称)。
(3)X元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到的化合物为__________ (填化学式)。
(4)向含有Z元素的简单阳离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为____________________。
(5)下列可用来判断Z和Mg的金属性强弱的方法是________(填字母)。
a.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
b.相同条件下,比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
c.比较两种元素在化合物中化合价的高低
【解析】四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可得到一种盐,则X为N元素;Y焰色反应呈黄色,则Y为Na元素;Z、W的原子序数大于Na,Z和W处于第3周期,在同周期主族元素形成的简单离子中,Z的离子半径最小,则Z为Al元素;W原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,则W原子的最外层电子数为4,故W为Si元素。
(1)W为Si元素,处于元素周期表中第3周期ⅣA族。
(2)四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、NaOH、Al(OH)3、H2SiO3,四种物质中有一种物质与其他三种物质在一定条件下均能发生化学反应,该物质为NaOH,对应的元素为钠。
(3)X为氮元素,它的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,其气态氢化物为NH3,两种化合物反应得到的化合物为NH4NO3。
(4)向含有铝离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为Al3++4OH-[Al(OH)4]-。
(5)单质的硬度和熔、沸点与对应元素的金属性强弱无关,故a错误;相同条件下,单质与同浓度盐酸反应,反应越剧烈,说明对应元素的金属性越强,故b正确;元素的金属性强弱与化合价高低无关(即与失去电子的多少无关),故c错误。
答案:(1)第3周期ⅣA族 (2)钠 (3)NH4NO3
(4)Al3++4OH-[Al(OH)4]- (5)b
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Y
Z
W
T
X
Y
Z
W
元素
X
Y
Z
W
结构
或性质
X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可得到一种盐
焰色反应呈黄色
在同周期主族元素形成的简单离子中,Z的离子半径最小
原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半
元素周期表的应用
1.(2020·丰台高一检测)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,
tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A.Ts是第7周期ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.HTs易溶于水,稳定性强,还原性强
【解析】选D。元素周期表中第7周期0族为118号元素。117号元素位于118号左侧,即ⅦA族,所以Ts是第7周期ⅦA族元素,A正确;同位素是同种元素的不同原子,因此Ts的同位素原子具有相同的电子数,B正确;同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以Ts在同族元素中非金属性最弱,C正确;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性减弱,所以HTs的稳定性较弱,D错误。
2.锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展,电池行业已经成为锂最大的消费领域。
镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。例如,它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等。下列关于锂的叙述不正确的是( )
A.Li2SO4能溶于水
B.LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱
C.Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象
D.Li2CO3受热分解,生成Li2O和CO2
【解析】选B。根据题中信息,将镁的有关性质进行迁移应用,可推测锂的有关性质。由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO4易溶于水,Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱,Mg与浓硫酸能发生反应,MgCO3受热易分解生成MgO和CO2,故B项不正确。
3.(2020·聊城高一检测)运用元素周期律分析下列推断,其中错误的是( )
A.铍的氧化物的水化物可能具有两性
B.砹单质是一种有色固体,砹化氢很不稳定
C.硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
D.硫酸锶难溶于水
【解析】选C。A项,铍在元素周期表中位于第2周期ⅡA族,处于金属与非金属交界区,其氧化物的水化物可能具有两性,正确;B项,砹是卤族元素,从氟到砹,元素的非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,砹化氢很不稳定,卤素单质的颜色逐渐加深,砹单质是一种有色固体,正确;C项,由于元素的非金属性S>Se,所以相应的氢化物的稳定性H2Se比H2S弱,错误;D项,锶为ⅡA族的元素,同一主族的元素形成的化合物性质相似,CaSO4微弱于水,BaSO4难溶于水,可见硫酸锶难溶于水,正确。
4.(双选)(2020·青岛高一检测)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A.X、R两种元素的气态氢化物的稳定性:R>X
B.简单离子的半径:Y>Z>M
C.N的单质能与Z的最高价氧化物对应的水化物反应
D.Z与X两种元素形成的化合物都是碱性氧化物
【解析】选B、C。从图中两条曲线的原子半径可以看出,前一条为第二周期元素,后一条为第三周期元素,所以X、Y、Z、M、N、R分别为元素O、F、Na、Al、Si、Cl。所以X、R两种元素的气态氢化物分别为H2O、HCl稳定性前者大,A错误;简单离子半径F->Na+>Al3+,所以B正确;单质硅能与氢氧化钠反应,C正确;Z的氧化物Na2O、Na2O2中只有Na2O是碱性氧化物,D错误。
5.(2020·潍坊高一检测)近年来,我国在超导研究方面居世界领先地位,铊(Tl)是超导体的组成成分之一,铊位于第六周期ⅢA族。
下列对铊的性质推导可能正确的是( )
①铊是易导电的银白色金属
②Tl(OH)3是两性氢氧化物
③Tl3+的氧化能力比Al3+的强
④单质能跟稀硝酸反应生成硝酸盐
A.①④B.②③C.只有①D.只有④
【解析】选A。铊位于第六周期ⅢA族,与Al同主族,同主族元素,随着原子序数增大,元素原子失电子能力逐渐增强,金属离子的氧化性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。故①④正确。
【加固训练】
(2020·莆田高一检测)元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
【解析】选B。由元素X、Y、Z原子序数之和为36,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,知X元素为钠元素,Z元素为氧元素,故Y元素原子序数为36-11-8=17,故Y元素为氯元素。离子半径X+
6.(2020·厦门高一检测)X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种,原子序数依次增大,W、Y为金属元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y、Z位于同周期,Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应,Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
( )
A.原子半径:W>Y>Z>X
B.简单气态氢化物的稳定性:X
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W
D.Y、Z的氧化物都具有两性
【解析】选A。由题意可推出X为O,Y为Al,Z为Si,W为K。B项,简单气态氢化物的稳定性是H2O>SiH4,不正确;C项,最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,不正确;D项,Y的氧化物Al2O3有两性,而Z的氧化物SiO2不具有两性,它是酸性氧化物,不正确。
7.(2020·石家庄高一检测)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y>Z
B.氢化物水溶液的酸性:W>X
C.离子的还原性:X>W
D.离子半径:Z>Y>X
【解析】选B。根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A,Al、Na同周期,根据同周期元素性质递变规律可知,Na的金属性大于Al;选项B,HF是弱酸,HCl是强酸;选项C,Cl-的还原性大于F-;选项D,离子半径:F->Na+>Al3+。
8.(2020·佛山高一检测)如图为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
【解析】选D。根据题意,X与W属于同族元素,且W的原子序数为X的2倍,可以得出在短周期元素中,X为氧元素,W为硫元素,由此可以推出Z为磷元素,Y为硅元素,T为砷元素。A项,X、W、Z元素的原子半径依次递增,但气态氢化物的热稳定性为X>W>Z,A项错误。B项,Y、Z元素在自然界中不能以游离态存在,但W元素(即硫)能以单质形式存在,B项错误。C项,同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,C项错误。D项,As位于元素周期表中第4周期第ⅤA族,也是金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主族元素的金属性、非金属性递变规律,As的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最低化合价递变规律,As的最高化合价是+5,最低化合价是-3,As2O3中As的化合价是+3,则As2O3具有氧化性和还原性,D项正确。
9.(2020·哈尔滨高一检测)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外层电子数是其电子层数的2倍,A和C可以形成化合物CA3;B与D的原子序数之比为3∶4,E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。请回答下列问题:
(1)由A、B两种元素组成的分子有多种,其中一种分子含10个电子,写出其分子式: __________________________。
(2)化合物甲由A、B、C、D四种元素组成,既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,且甲为无机盐,其化学式为 ________。
(3)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程中的总离子方程式: ____________。
②上述反应生成的两种碱继续作用得到Fe3O4,该反应的化学方程式为______。
【解析】由题意可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Cl。(1)CH4为10电子分子。(2)由H、C、N、O四种元素组成,既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应的无机盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3。(3)①NH3的水溶液显碱性,可以将Fe2+、Fe3+转化成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀。②由题意知,Fe(OH)2和Fe(OH)3反应可生成Fe3O4,由元素守恒可得产物还有H2O。
答案:(1)CH4
(2)NH4HCO3或(NH4)2CO3
(3)①Fe2++2Fe3++8NH3+8H2OFe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8N
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
10.(2020·南京高一检测)四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子次外层电子总数是其最外层电子数的2倍。
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______周期________族;
(2)这些元素的氢化物中,稳定性最差的是________(写化学式);
(3)XW2的名称为________;
(4)写出X的单质与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学方程式:_________________;
(5)X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性________,能证明这一事实的有关反应的离子方程式为____________。
【解析】根据四种元素的相对位置判断X、Y为第2周期元素,Z、W为第3周期元素;根据Z原子结构特点判断Z为Si,那么推出X为C,Y为N,W为S。
(1)元素Z为Si,因此位于元素周期表第3周期,第ⅣA族。
(2)根据同周期、同主族元素性质的递变规律可以得知,Z(Si)元素的非金属性最弱,因此其气态氢化物的稳定性最差。
(3)X为C,W为S,因此XW2为CS2,名称为二硫化碳;
(4)W为S,其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,因此C与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(5)根据同周期元素性质的递变规律可知X的最高价氧化物对应的水化物(H2CO3)比Y的最高价氧化物对应的水化物(HNO3)的酸性要弱,可以通过强酸制弱酸的原理证明,用HNO3与碳酸盐反应即可。
答案:(1)3 ⅣA (2)SiH4 (3)二硫化碳
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)弱 2H++CCO2↑+H2O(其他合理答案也可)
11.(2020·宜昌高一检测)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,请结合表中信息回答下列问题。
(1)W元素在周期表中的位置为__________。
(2)四种元素的最高价氧化物对应的水化物中,有一种物质与其他三种物质在一定条件下均能发生化学反应,该物质对应的元素是________(填元素名称)。
(3)X元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到的化合物为__________ (填化学式)。
(4)向含有Z元素的简单阳离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为____________________。
(5)下列可用来判断Z和Mg的金属性强弱的方法是________(填字母)。
a.测两种元素单质的硬度和熔、沸点
b.相同条件下,比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
c.比较两种元素在化合物中化合价的高低
【解析】四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可得到一种盐,则X为N元素;Y焰色反应呈黄色,则Y为Na元素;Z、W的原子序数大于Na,Z和W处于第3周期,在同周期主族元素形成的简单离子中,Z的离子半径最小,则Z为Al元素;W原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,则W原子的最外层电子数为4,故W为Si元素。
(1)W为Si元素,处于元素周期表中第3周期ⅣA族。
(2)四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、NaOH、Al(OH)3、H2SiO3,四种物质中有一种物质与其他三种物质在一定条件下均能发生化学反应,该物质为NaOH,对应的元素为钠。
(3)X为氮元素,它的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,其气态氢化物为NH3,两种化合物反应得到的化合物为NH4NO3。
(4)向含有铝离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为Al3++4OH-[Al(OH)4]-。
(5)单质的硬度和熔、沸点与对应元素的金属性强弱无关,故a错误;相同条件下,单质与同浓度盐酸反应,反应越剧烈,说明对应元素的金属性越强,故b正确;元素的金属性强弱与化合价高低无关(即与失去电子的多少无关),故c错误。
答案:(1)第3周期ⅣA族 (2)钠 (3)NH4NO3
(4)Al3++4OH-[Al(OH)4]- (5)b
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Y
Z
W
T
X
Y
Z
W
元素
X
Y
Z
W
结构
或性质
X的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可得到一种盐
焰色反应呈黄色
在同周期主族元素形成的简单离子中,Z的离子半径最小
原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半
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