高考化学微专题小练习专练24元素周期律及其应用含答案

这是一份高考化学微专题小练习专练24元素周期律及其应用含答案，共10页。

A．非金属性：X>Q
B．单质的熔点：X>Y
C．简单氢化物的沸点：Z>Q
D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y
2．[2021·浙江卷1月]现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是 ( )
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C．Y、Z、Q的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
3．[2021·广东卷]一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是( )
A．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W>Z>Y
C．原子半径：Y>W>E
D．ZW2中，Z的化合价为＋2价
4．[2021·福建卷]某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物的稳定性：W>X>Z
B．Y的氧化物是两性氧化物
C．R、W、X只能组成共价化合物
D．最高正价：Y5．[2021·北京卷]下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：HClO4>H2SO3>H2SiO3
B．碱性：KOH>NaOH>LiOH
C．热稳定性：H2O>H2S>PH3
D．非金属性：F>O>N
6．[2022·浙江卷1月]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A．非金属性：Y>W
B．XZ3是离子化合物
C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D．X与Y可形成化合物X2Y3
7．[2021·全国甲卷]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
8．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．离子半径的大小顺序：dB．与x形成简单化合物的沸点：y>z>d
C．除去实验后残留的g可用热的氢氧化钠溶液
D．e、f分别与h所形成的化合物中化学键类型相同
9.
[2022·甘肃重点中学联考]现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A．最简单氢化物的沸点排序：Y>T>R
B．原子半径和离子半径均满足：YC．最高价氧化物对应的水化物的酸性：TD．单质氧化性：Y>R>T
10．[综合创新]短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物，自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，b由W、Y、Q三种元素组成，d能使品红溶液褪色，e是液体，上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是( )
A.二元化合物沸点：e>d>c
B．简单氢化物的热稳定性：Q>Y>X
C．元素的非金属性：Y>X>W
D．原子半径的大小：Z>Q>Y
11．[2022·安徽江淮十校月考]有X、Y、Z、M、R五种短周期主族元素，部分相关信息如表所示：
回答下列问题：
(1)Z单质与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。
(2)下列事实能说明R的非金属性比Y强的是________(填序号)。
a.常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b.简单氢化物稳定性：R>Y
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
d.Y与R各自形成的含氧酸酸性：R>Y
(3)经测定X2M2为二元弱酸，写出X2M2的电子式：________，其酸性比碳酸弱，请写出其第一步电离的电离方程式：________________________________________。
(4)已知I2能作X2M2分解的催化剂，X2M2分解反应可看作两步：
第一步：X2M2＋I2===2XIM；
第二步：……
请写出第二步反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)废弃印刷电路板上含有铜，R元素与某种金属形成的一种盐溶液常用于刻蚀印刷电路板，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．位于前四周期的6种主族元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其中B、D同主族，D、E同周期。A、B、C在周期表中相邻，且三种元素的原子最外层电子数之和为 18。F是其所在周期中最活泼的金属元素。根据推断回答下列问题：
(1)A在周期表中的位置 ________；写出D与F形成的最简单离子化合物的电子式________。
(2)用“>”或“<”填空：
(3)一定条件下，在水溶液中1 ml E－、EB eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(x)) (x＝1，2，3，4) 的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D点对应的微粒是______(填离子符号)。
②B→A＋C反应的离子方程式为________，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
专练24 元素周期律及其应用
1．D Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，则Q为第二周期元素，Y的最外层电子数为4且与Q位于不同周期，故其位于第三周期，则Y为Si；X与Y相邻，X为Al；根据4种元素原子最外层电子数之和为19，可知Q与Z最外层电子数之和为12，Q、Z可能是O、S，也可能是N、Cl，还可能是F、P。A项，Al的非金属性弱于第二周期的N、O、F，错误；B项，铝是金属晶体，熔点比单质硅(共价晶体)低，错误；C项，Q的简单氢化物存在分子间氢键，故沸点高，错误；D项，Z是原子序数大于Y的同周期元素，非金属性：Z>Y，最高价含氧酸的酸性：Z>Y，正确。
2．B Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，B正确；Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，C错误；第5周期且与Cl同主族元素的单质是碘，碘在常温常压下呈固态，D错误。
3．C X的原子核内只有1个质子，则X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，再根据题给麻醉剂分子结构式中各原子的成键情况，可知Y、Z、W分别为C、O、F；元素E的原子比W原子多8个电子，E为Cl。XEZ4为HClO4，是一种强酸，A说法正确；非金属性：F>O>C，即W>Z>Y，B说法正确；电子层数多的原子半径大，当电子层数相同时，核电荷数大的原子半径小，则原子半径：Cl>C>F，即E>Y>W，C说法错误；OF2中F为－1价，O为＋2价，D说法正确。
4．B 由题给信息可推出R、W、X、Y、Z分别为H、N、O、Al、S。A项，元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，所以简单氢化物稳定性：X>W，错误；B项，Y为Al，其氧化物Al2O3是两性氧化物，正确；C项，H、N、O三种元素可以组成离子化合物NH4NO3，错误；D项，O元素没有最高正价，错误。
5．A H2SO3不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，其酸性强弱不能用元素周期律来判断；同周期元素对应最高价水化物的酸碱性强弱，简单氢化物的热稳定性强弱以及元素的非金属性强弱都可用元素周期律解释。
6．D W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，则W是O、Y是S；X是地壳中含量最多的金属元素，则X是Al；Z为在S之后的短周期主族元素，只能为Cl。O的非金属性大于S，A项错误；AlCl3是共价化合物，B项错误；没有限定为最高价氧化物的水化物，H2SO3、HClO是弱酸，C项错误；Al与S可形成Al2S3，D项正确。
7．D 原子半径：Al>S>N>H，A项错误；H和N可形成NH3和N2H4等化合物，B项错误；Al2O3是典型的两性氧化物，与强酸和强碱均能反应生成盐和水，C项错误；H、N、S三种元素形成的(NH4)2S为离子化合物，既含离子键又含共价键，D项正确。
8．C 根据题意可推知，x是H，y是C，z是N，d是O，e是Na，f是Al，g是S，h是Cl。O2－、Na＋、Al3＋具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2－>Na＋>Al3＋，A项错误；由于NH3、H2O中存在分子间氢键，故沸点：H2O>NH3>CH4，B项错误；除去实验后残留的硫黄，可用热的氢氧化钠溶液：3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，C项正确；NaCl含有离子键，AlCl3含有共价键，D项错误。
9．A 短周期主族元素中，原子最外层电子数是电子层数的2倍的元素为C和S，由图中原子半径和原子序数关系可知R为C；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，结合题图知Y为O，Z为Na；Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡，则T为S；X的原子半径最小，原子序数最小，则X为H。相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质沸点越高，又因为水分子间存在氢键，故沸点：H2O>H2S>CH4，A项正确；氧原子半径小于钠原子半径，氧离子和钠离子的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故钠离子半径小于氧离子半径，B项错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SO4>H2CO3，C项错误；元素非金属性越强，其单质氧化性越强，非金属性：O>S>C，故单质氧化性O2>S>C，D项错误。
10．B 自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，则X应为C元素，a为木炭；d能使品红溶液褪色，则d应为SO2；e是液体，结合题给转化关系及b由W、Y、Q三种元素组成，可推出b为H2SO4，c为CO2，e为H2O；e和h反应生成b，结合e、b的化学式及h是二元化合物，可知h为SO3，d和g在催化剂、加热条件下生成h，则g为O2，c和f反应生成g，f是二元化合物，则f为Na2O2。综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、C、O、Na、S。水分子间存在氢键，水的沸点较高，CO2、SO2常温下为气体，其相对分子质量越大，沸点越高，故沸点由大到小的顺序为H2O>SO2>CO2，A项正确；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O>S>C，则简单氢化物的热稳定性：H2O>H2S>CH4，B项错误；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性：O>C，H的非金属性较弱，则非金属性：O>C>H，C项正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素随原子核外电子层数增多，原子半径增大，则原子半径的大小关系为Na>S>O，D项正确。
11．(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋3H2↑
(2)bc
(3)H∶ eq \(O,\s\up11(..),\s\d4(··)) ∶ eq \(O,\s\up11(..),\s\d4(··)) ∶H H2O2⇌H＋＋HO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2))
(4)H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O
(5)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析：X、Y、Z 、M、R是短周期主族元素，X元素的阳离子核外无电子，则X为H元素；Y元素的主要化合价有－4价、＋4价，位于第ⅣA族，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；Z元素位于第三周期，其简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小，则Z为Al元素；R元素的主要化合价有－1价、＋7价，则R为Cl元素；M元素主要化合价有－2价，位于第ⅥA族，原子半径小于Cl原子半径，则M为O元素，据此作答。(1)Z为Al元素，Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋3H2↑。(2)R为Cl元素，Y为Si元素，物质的聚集状态属于物理性质，不能根据单质的聚集状态判断元素非金属性强弱，选项a错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，稳定性：HCl>SiH4，说明非金属性：Cl>Si，选项b正确；Si与Cl形成的化合物中Si呈正价，说明Cl原子吸引电子的能力更强，则Cl元素的非金属性更强，选项c正确；应通过比较最高价含氧酸的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱，选项d错误。(3)X2M2为H2O2，电子式为H∶ eq \(O,\s\up11(..),\s\d4(··))∶ eq \(O,\s\up11(..),\s\d4(··))∶H；H2O2为酸性比碳酸弱的二元弱酸，则第一步电离的电离方程式为H2O2⇌H＋＋HO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) 。(4)H2O2分解生成H2O和O2，由总反应式2H2O2===2H2O＋O2↑减去第一步反应H2O2＋I2===2HIO即可得到第二步反应：H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O。(5)FeCl3溶液常用来蚀刻印刷电路板，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
12．(1)第二周期第ⅤA族 K＋[∶eq \(S,\s\up11(..),\s\d4(··))∶]2－K＋
(2)< < < >
(3)①ClO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ②3ClO－===ClO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋2Cl－ 放热
解析：A、B、C在周期表中相邻，且三种元素的原子最外层电子数之和为18，应为同周期相邻元素，且分别位于周期表第ⅤA、ⅥA、ⅦA元素，应分别为N、O、F元素，B、D同主族，则D为S元素，D、E同周期，则E为Cl元素，F是其所在周期中最活泼的金属元素，由原子序数关系可以知道F为K元素。
(1)A为N元素，位于周期表第二周期第ⅤA族，D与F形成的最简单离子化合物为K2S，电子式为K＋[∶eq \(S,\s\up11(..),\s\d4(··))∶]2－K＋。
(2)K＋、S2－具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径K＋S，则S的最高价氧化物的水化物的酸性小于Cl的最高价氧化物的水化物的酸性；非金属性F>Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则稳定性：HF>HCl。
(3)①由图可以知道，D中Cl元素的化合价为＋7价，则D为ClO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ； ②结合Cl元素的化合价可以知道B→A＋C反应为3ClO－===ClO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋2Cl－，生成1 ml C时能量变化为3×60 kJ－63 kJ＝117 kJ，反应物总能量大于生成物总能量，该反应放出117 kJ热量。元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为0
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
元素
X
Y
Z
M
R
原子半径/nm
0.074
0.099
主要化合价
＋4，－4
－2
－1，＋7
其他
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
位于第三周期，其简单离子的半径在同周期元素的简单离子中最小
离子半径
非金属性
酸性
沸点
F＋____D2－
A____B
D的最高价氧化物的水化物____E的最高价氧化物的水化物
C的氢化物____E的氢化物