高中化学第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用第2课时当堂达标检测题

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[合格过关练]


1．碲(Te)是52号元素，位于周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是( )


A．碲的单质具有半导体的性能


B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定


C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)


D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱


B [碲元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，故A正确；同主族元素自上而下原子得电子能力减弱，则氢化物稳定性H2TeHClO4


B．碱性：Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOH


C．热稳定性：H2S>H2O>HF


D．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2


D [元素非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A不正确；元素金属性：K>Ca>Mg，则碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，B不正确；元素非金属性：F>O>S，则热稳定性：HF>H2O>H2S，C不正确；元素非金属性：F>Cl>Br>I，则氧化性：F2>Cl2＞Br2＞I2。]


3．下列说法正确的是( )


A．SiH4比CH4稳定


B．O2－还原性比S2－强


C．Na和Cs属于ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na强


D．把钾放入氯化钠的水溶液中可制取金属钠


[答案] C


4．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是 ( )


A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物


B．Li是碱金属原子中半径最小的原子


C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子


D．Na＋比Li多一个电子层


B [碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。]


5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的叙述中，不正确的是( )


A．在碱金属元素形成的单质中，钫的熔点最低


B．钫的氢氧化物的化学式为FrOH，是一种强碱


C．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物


D．钫能跟水反应，由于反应剧烈而发生爆炸


C [A项，碱金属元素从上到下单质的熔、沸点依次降低，则在碱金属元素形成的单质中钫的熔点最低，正确；B项，Fr位于第ⅠA族，原子最外层电子数为1，最高化合价为＋1，它的氢氧化物的化学式为FrOH，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则FrOH是一种强碱，正确；C项，钫在空气中燃烧时生成过氧化物或超氧化物等，错误；D项，Fr比K活泼，与水反应更剧烈，易发生爆炸，正确。]


6．已知16S和34Se位于同一主族，下列关系中正确的是( )


A．热稳定性：HF>HCl>H2S


B．原子半径：Br>Se>Cl


C．还原性：S2－>Se2－>Cl－


D．酸性：HBrO4>HClO4>H2SO4


A [非金属性F>Cl>S，元素的非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，A正确；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则应有Se>Br>Cl，B错误；非金属性Cl>S>Se，元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，则还原性Se2－>S2－>Cl－，C错误；非金属性Cl>Br，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性HClO4>HBrO4，D错误。]


7．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是( )





A．原子半径：W>Z>Y>X


B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z


C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z


D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等


A [从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为2、3周期元素，W在第3周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：Z>W>X>Y，A项错误；非金属性：O>N>P>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，B项正确；氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。]


8．关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是( )


A．在常温下，不与任何酸反应


B．在常温下，可与强碱溶液反应


C．在加热条件下，能与氧气反应


D．单质硅的还原性比碳的还原性强


A [Si能与氢氟酸反应，A错误。]


9．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是( )





A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强


B．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱


C．X、Z的单质在常温下的状态不同


D．Y的最高正化合价为＋7


C [由图可知短周期元素X为第1周期的He，则Y是第2周期的F，Z是第3周期的S。故Y元素即F的非金属性最强，F的氢化物的稳定性比S的氢化物强，F没有正化合价，S单质常温下是固态，He单质常温下是气态，故C项正确。]


10．下图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前4周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是( )





A．元素b位于ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价


B．五种元素中，元素e的性质最稳定


C．原子半径有d>c>b


D．元素e形成的单质可以作为一种半导体材料


D [a、b、c、d、e为元素周期表中前4周期的一部分元素，根据元素所在位置，可推知a为He、b为O、d为Cl、c为P、e为As。元素b为O，位于ⅥA族，但氧元素没有＋6价，故A错误；五种元素中a(He)为稀有气体元素，性质最稳定，故B错误；同周期自左而右原子半径减小，故原子半径c>d>b，故C错误；As位于金属元素与非金属元素交界处，可以作为一种半导体材料，故D正确。]


11．下列实验能达到预期目的的是 ( )


C [最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，在H2SO3中硫元素显＋4价，不是硫的最高价含氧酸，氯的最高价含氧酸是HClO4，A错误；向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3，无法比较镁、铝的金属性强弱，B错误；最高价含氧酸的酸性越强，其对应元素的非金属性越强，测定相同浓度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH，从而判断出碳元素、硫元素的非金属性强弱，C正确；常温下，Fe遇浓硝酸钝化，Cu与浓硝酸可发生反应，不能判断出Fe、Cu的金属性强弱，D错误。]


12．下表是周期表的一部分，根据A～I在周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题：


(1)表中元素，化学性质最不活泼的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。


(2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。


(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为______________，最稳定的是________。


(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是__________。


[解析] 根据元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体元素，性质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。


[答案] (1)Ne F2 Na (2)NaOH H2SO4


Al(OH)3 (3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S HF (4)Na


13．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：


(1)R在元素周期表中的位置是________________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系是________。


(2)Z的单质与水反应的化学方程式为____________。


(3)Y与R相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。


a.常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态


b．稳定性：XR>YX4


c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4>H2YO3


(4)根据表中数据推测Y的原子半径的范围：________nmO，A错误；MgO不能和碱反应、二氧化硅能与碱反应也能与HF反应，B错误；非金属性：C>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3>H2SiO3，C错误；非金属性：O>C>Si，H2O的稳定性大于SiH4，D正确。]


15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )


A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y＞X＞W＞Z


B．原子半径由大到小的顺序：W＞Z＞Y＞X


C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z＞W＞X


D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X＞Y＞W


A [由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是F＞O＞Si＞Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的顺序：Z＞W＞X＞Y，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的顺序：X＞W＞Y，所以错误；D选项，简单气态氢化物的稳定性Y的最强，Y>X>W，所以错误。]


16．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是 ( )





A．元素X可能为锂


B．原子半径大小：r(M)>r(W)


C．X2W中各原子均达8电子稳定结构


D．气态氢化物的稳定性：YH3>MH3


C [结合原子序数的大小关系，从化合价上分析，X为氢元素或锂元素，Y为氮元素，Z为硅元素，M为磷元素，W为硫元素。X的化合价为＋1，原子序数较小，可能是氢或锂，故A正确；M、W为同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故B正确；X2W为硫化氢或硫化锂，其中硫原子达到8电子稳定结构，而氢或锂均未达到8电子稳定结构，故C错误；N的非金属性比P强，对应气态氢化物的稳定性：NH3>PH3，故D正确。]


17．已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R，其中X的原子半径在短周期主族元素中最大，Y的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，Z的原子L层电子数为m＋n，M层电子数为m－n，W与Z同主族，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( )


A．Y的氢化物比R的氢化物稳定，且熔、沸点高


B．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成


C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性：R>W>Z


D．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2


B [X的原子半径在短周期主族元素中最大，所以X是钠元素。Z元素的原子L层电子数为m＋n，M层电子数为m－n，说明电子充满L层，L层电子数为m＋n＝8，而Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，说明n＝2，则m＝6，Y是氧元素，Z是硅元素。W与Z同主族，且W是短周期元素，所以W是碳元素。R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1，所以R是硫元素。非金属性：O>S，所以Y的氢化物比R的氢化物稳定，水分子之间存在氢键，所以水的熔、沸点高，A正确；亚硫酸和碳酸的酸性弱于盐酸，所以RY2、WY2通入BaCl2溶液中均没有白色沉淀生成，B错误；硫酸是强酸，碳酸、硅酸是弱酸，且硅酸酸性更弱，所以Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性：R>W>Z，C正确；X与Y形成的两种化合物氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子的个数比均为1∶2，D正确。]


18．现有某些短周期元素的性质或原子结构信息如表所示。


(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是__________。


(2)元素Y与氢元素能形成两种常见的10电子微粒，且在一定条件下，其中一种微粒与OH－反应可以转化为另一种微粒，该反应的离子方程式为


_______________________________________________________________


___________________________________________________________。


(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是__________(填元素符号)，下列表述能证明这一事实的是________(填字母)。


a．常温下Z的单质和T的单质状态不同


b．Z的氢化物比T的氢化物稳定


c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应


(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是__________(填对应酸的化学式)，理由是___________________________________________________________。


[解析] (1)由X的原子结构信息“最外层电子数是次外层电子数的2倍”，且其中一种同位素可测定文物年代，可以推出X为碳元素，该同位素的符号是 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 6))C。


(2)由元素Y的单质为双原子分子，其氢化物的水溶液显碱性，可以推出Y为氮元素，NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))均是10电子微粒。


(3)T是硫元素，Z为氯元素，氯的非金属性比硫强，可以通过b来证明。


(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因为H2CO3是弱酸。


[答案] (1) eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 6))C (2)NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))＋OH－ eq \(=====,\s\up10(△))NH3↑＋H2O (3)Cl b (4)H2CO3 H2CO3是弱酸


序号
实验操作
实验目的
A
向Na2SO3溶液中加稀盐酸，产生气泡
非金属性：Cl>S
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同浓度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH
比较碳元素、硫元素的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别与浓硝酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
族


周期
ⅠA
ⅡA
…
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
D
E
G
I
3
B
C
F
H
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
－4，＋4
－2
－1，＋7
＋3
其他
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
焰色呈黄色
元素
元素性质或原子结构信息
T
M层上有6个电子
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下的单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性
Z
元素的最高正价是＋7