学年新教材高中化学 课后作业21 元素周期律 新人教版必修第一册Word格式文档下载.docx
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A.两元素形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性应是A强于B
B.A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定
C.A的金属性比B的金属性强
D.A的阴离子比B的阴离子还原性弱
[解析] A、B两元素位于同周期,A的原子半径比B的大,则A位于B的左边,A元素的金属性比B的强。
5.下列递变规律不正确的是( )
A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B.钠、镁、铝的还原性依次减弱
C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高
[解析] 非金属性:
Cl>
S>
P,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,故A项错误;
金属性:
Na>
Mg>
Al,元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强,则钠、镁、铝的还原性依次减弱,故B项正确;
非金属性:
P,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故C项正确;
P、S、Cl三种元素原子的最外层电子数分别为5、6、7,最高正化合价分别为+5、+6、+7,故D项正确。
[答案] A
6.下列关于物质性质变化的比较,不正确的是( )
A.离子半径大小:
S2->
O2->
Na+
B.气态氢化物稳定性:
HBr<
HCl<
HF
C.碱性强弱:
KOH>
NaOH>
LiOH
D.还原性强弱:
F->
Cl->
Br->
I-
[解析] 核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以O2->
Na+,电子层数多的离子,半径越大,因此离子半径大小为S2->
Na+,A正确;
F>
Br,气态氢化物的稳定性为HBr<
HF,B正确;
K>
Li,对应最高价氧化物的水化物的碱性为KOH>
LiOH,C正确;
Br>
I,对应离子的还原性为F-<
Cl-<
Br-<
I-,D错误。
7.X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与化合价的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Q的原子结构示意图为
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C.简单离子半径:
M->
Q+>
R2-
D.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
[解析] 由图推断Y为氧元素;
X的原子半径小且只有+1价,X为氢元素;
M的最高正价是+7价,最低负价是-1价,为氯元素;
Z的原子半径比氯元素小,最低负价是-3价,最高正价是+5价,则为氮元素;
Q只有+1价,原子半径大于氯原子,但小于只有+2价的R,故Q代表钠元素、R代表钙元素。
X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵及NH3·
H2O,B项正确;
离子半径:
Na+,C项错误;
HClO4、HNO3都是强酸,D项正确。
8.目前,人类已经发现的非金属元素除稀有气体元素外共有16种,下列对这16种非金属元素的判断不正确的是( )
①都是主族元素,原子的最外层电子数都大于3
②单质在反应中都只能作氧化剂
③对应的含氧酸都是强酸
④氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物
⑤氧化物与水反应都不会再生成气体
A.全部B.只有①
C.只有①②③D.只有①②④⑤
[解析] ①H元素原子最外层电子数为1,错误;
②H2、I2、S等都可作还原剂,②错误;
③HClO为弱酸,错误;
④H2O常温下为液态,错误;
⑤3NO2+H2O===2HNO3+NO,错误,故选A项。
[能力提升]
9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X的原子半径比Y的小,且X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。
X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。
下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:
r(W)>
r(Y)>
r(Z)>
r(X)
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.X、Y两种元素可形成分别含有10e-和18e-的化合物
[解析] 根据题意可以推断,Z为O,所以X为H,Y为N,W为Na。
A项,根据电子层数和核电荷数可知:
r(Na)>
r(N)>
r(O)>
r(H),正确;
B项,O2-、Na+的核外电子数相等,均为10,即电子层结构相同,正确;
C项,稳定性:
H2O>
NH3,错误;
D项,NH3为10e-微粒,而N2H4为18e-微粒,正确。
10.根据下表信息,判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-2
A.氢化物的沸点为H2T<
H2R
B.单质与稀盐酸反应的速率为L<
C.M与T形成的简单离子的半径:
M<
D.L2+与R2-的核外电子数相等
[解析] 由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O,R为S,Q为Be,M为Al,L为Mg。
H2O的沸点高于H2S,A错误;
Mg的金属性强于Be,与HCl反应的速率Mg>
Be,错误;
Al3+、O2-相同的电子层数,核电荷数越大,半径越小,即r(Al3+)<
r(O2-),正确;
Mg2+与S2-的核外电子数为10、18不相等,错误。
11.四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。
A.原子半径Z<
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族
[解析] 由图可知,原子半径M>
X>
Y>
Z,A项正确;
非金属性X<
Y<
Z,因此B项错误,C项正确;
由于只有M为金属而M为第三周期元素,所以M为Al元素,则X、Y、Z为Si、N、O元素,D项正确。
12.X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。
已知X的一种核素的质量数为18,中子数为10;
Y和Ne原子的核外电子总数相差1;
W的单质是一种常见的半导体材料;
Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
请回答下列问题:
(1)W位于元素周期表中第________周期第________族。
画出X的阴离子的结构示意图:
____________。
(2)Z的氢化物和溴化氢相比,较稳定的是________(写化学式)。
(3)Y的金属性与Mg的金属性相比,________的金属性强(写化学式),请用实验证明它们金属性的相对强弱:
__________________________________________________________。
(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式:
__________________________
_________________________________________________________。
[解析] X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素,已知X的一种核素的质量数为18,中子数为10,则X元素原子的质子数为18-10=8,故X为O元素;
Y和Ne原子的核外电子数相差1,Y为Na或F元素,由题图可知,Y原子半径大于氧原子,故Y为Na元素;
W的单质是一种常见的半导体材料,原子序数大于Na元素,故W为Si元素;
Z的非金属性在同周期主族元素中最强,故Z为Cl元素。
(1)W为Si元素,原子核外电子数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第三周期第ⅣA族。
(2)Z为Cl元素,由于元素的非金属性:
Br,故氢化物稳定性:
HCl>
HBr,即较稳定的是HCl。
(3)同周期元素随原子序数增大原子半径减小,原子失去电子的能力逐渐减弱,元素的金属性逐渐减弱,所以金属性:
Mg;
元素的金属性越强,其单质与水或酸反应置换出氢气就越容易,所以可以通过Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱,Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,二者发生酸碱中和反应,生成NaClO4和H2O,发生反应的化学方程式是NaOH+HClO4===NaClO4+H2O。
[答案]
(1)三 ⅣA
(2)HCl
(3)Na Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢(其他合理答案也可)
(4)NaOH+HClO4===NaClO4+H2O
13.现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm):
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高化合价
+1
+5
+7
最低化合价
-3
-1
(1)⑧号元素在周期表中的位置是________________;
上述元素处于同一主族的有________________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物,写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式:
______________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用,如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。
根据下列要求回答问题:
Li和
Li作核反应堆最佳热载体,
LiH和
LiD用作高温堆减速剂。
下列说法正确的是________(填序号)。
A.
Li互为同位素
B.
Li属于同种核素
C.
LiD的化学性质不同
D.
LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________(填序号)。
A.碱性:
Be(OH)2<
LiOH<
NaOH<
KOH
B.微粒半径:
Li>
Li+
C.氧化性:
Li+<
Na+<
Rb+<
Cs+
D.金属性:
Cs>
Rb>
Be
[解析] 由题中及表中数据可知,①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA族、第ⅡA族、第ⅠA族、第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅤA族和第ⅢA族。
Be的原子半径为0.089nm,Be的最高化合价为+2,②的最高化合价也是+2、半径比Be大,则②为Mg;
③的最高化合价为+1、半径比Mg小,则③是Li;
⑥的最高化合价为+1、半径比Mg大,则⑥为Na;
④和⑦的最高化合价都是+5、最低化合价都是-3,则它们为第ⅤA族元素,因为④的半径较大,故④为P、⑦为N;
根据同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。
综上所述,①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。
(1)⑧号元素为B元素,在周期表中的位置是第二周期第ⅢA族;
上述元素处于同一主族的有两组,分别是Li和Na,N和P。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物,分别为氧化钠和过氧化钠,其中较稳定的是过氧化钠,过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑。
(3)①
Li互为同位素,A正确;
Li属于不同的核素,B错误;
LiD是同种物质(都是氢化锂),化学性质几乎完全相同,C错误,D正确。
②Be、Li、Na、K的金属性依次增强,故其最高价氧化物对应水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2<
KOH,A正确;
同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大,同一元素的原子半径大于其阳离子半径,故微粒半径:
Li+,B正确;
Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强,故其阳离子的氧化性依次减弱,故氧化性从强到弱的顺序为Li+>
Na+>
K+>
Rb+>
Cs+,C错误;
同主族元素从上到下金属性依次增强,同周期元素从左到右金属性依次减弱,金属性由强到弱的顺序为Cs>
Be,D正确。
[答案]
(1)第二周期第ⅢA族 Li和Na,N和P
(2)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(3)①AD ②C
14.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题。
(1)第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是________。
(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________(填化学式)。
(3)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是________(填序号)。
a.单质的熔点:
⑤<
b.化合价:
c.单质与水反应的剧烈程度:
⑤>
d.最高价氧化物对应水化物的碱性:
(4)为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:
①仪器A的名称是________,A中发生反应的离子方程式是________________________________________________________。
②棉花中浸有NaOH溶液的作用是_______________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
③验证溴与碘的非金属性强弱:
通入少量⑨的单质,充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到______________________。
该实验必须控制⑨单质的加入量,否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。
理由是_____________________。
④第ⅦA族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因:
同主族元素从上到下原子半径逐渐______(填“增大”或“减小”),得电子能力逐渐减弱。
[解析] 根据①~⑨在元素周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Si,⑧为S,⑨为Cl。
(1)第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl,其原子结构示意图是
。
(2)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3>
H2CO3>
H2SiO3。
(3)根据单质的熔点不能判断金属性强弱,a错误;
化合价高低不能作为比较金属性的依据,b错误;
Na与水反应比Al剧烈,说明金属性:
Al,可以比较,c正确;
元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以比较,d正确。
(4)①A为分液漏斗,A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,离子方程式为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
②NaOH溶液用于吸收氯气,离子方程式为Cl2+2OH-===H2O+Cl-+ClO-。
③溴与KI反应生成碘单质,碘单质易溶于四氯化碳,将A中液体滴入试管内,充分振荡、静置,可观察到溶液分层,下层呈紫红色;
若通入过量氯气,剩余的氯气能够进入试管先于Br2氧化碘离子,干扰溴与碘离子的反应,所以氯气必须少量,否则干扰检验结果。
④同主族元素从上到下,原子核外电子层数增加,原子半径增大,故得到电子能力减弱。
[答案]
(1)
(2)HNO3>
H2SiO3 (3)cd
(4)①分液漏斗 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
②Cl2+2OH-===H2O+Cl-+ClO-
③溶液分层,下层液体为紫红色 氯气能够氧化溴离子和碘离子,氯气必须少量,否则干扰检验结果 ④增大