答案A
5.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。
下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-2
(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分)。
(2)B元素处于周期表中第________周期________族。
(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为________(填离子符号)。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
解析
(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg,B为Al,C为S,D为Cl,E为O。
(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。
(3)C、D的简单离子分别为S2-、Cl-,半径大小为:
S2->Cl-。
(4)最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案
(1)
(2)三 ⅢA (3)S2->Cl-
(4)HClO4 (5)SO2、SO3
课时作业
1.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。
下列说法正确的是
( )
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构
D.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
解析第三周期的Al元素,既有金属性,又有非金属性,A错误;H+最外层无电子,Li+最外层有2个电子,因此并非所有的短周期元素原子形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构,C错;同主族元素的原子,化学性质有相似性,但并不完全相同,D错。
答案B
2.镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。
镓的原子序数为31,属ⅢA族。
镓的熔点为29.78℃,沸点高达2403℃。
镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷到-120℃。
由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是( )
A.镓是制造高温温度计的上佳材料
B.镓能溶于强酸和强碱中
C.镓与锌、锡、铟等金属制成的合金,可用在自动救火的水龙头中
D.近年来镓成为电子工业的新宠,其主要用途是制造半导体材料,被誉为“半导体家族的新成员”,这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质
解析镓的沸点高达2403℃,能制作高温温度计;镓的熔点为29.78℃,镓与锌、锡、钼等金属制成合金后熔点更低,自动救火的水龙头遇热即可开启,达到放水救火的目的,因此A、C两项正确。
铝能溶于强酸和强碱中,铝是电的良导体而不是半导体,镓是“类铝”元素,所以镓能溶于强酸和强碱中,镓是电的良导体而不是半导体,即B正确,D不正确。
答案D
3.核电荷数大于10的某短周期元素,其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是( )
A.该元素在第三周期第ⅣA族
B.该元素的单质在常温下性质稳定,不易与水反应
C.该元素的氧化物不与酸反应,可与强碱的水溶液反应
D.该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位
解析核电荷数大于10的某短周期元素只能是第三周期元素,又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半,故该元素是硅。
硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族,在常温下性质稳定,不易与水反应,该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位,其氧化物二氧化硅能与氢氟酸反应,能与强碱氢氧化钠溶液反应,A、B、D正确,C错误。
答案C
4.近年来,我国在超导体材料研究方面居于世界领先地位,铊(Tl)是超导体的组成成分之一,铊位于第六周期第ⅢA族。
下列对铊的可能性质的推导正确的是( )
①是易导电的银白色金属 ②Tl(OH)3是两性氢氧化物
③Tl3+氧化能力比Al3+强 ④单质能与稀硝酸反应生成硝酸盐
A.①④B.②③
C.只有①D.只有④
解析根据元素在周期表中的位置和元素性质递变规律解题,Tl位于第六周期第ⅢA族,以Al为参照对象,同主族元素,随原子序数增大,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,可判断出①④正确。
答案A
5.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:
X>Y>Z
B.单质沸点:
X>Y>Z
C.离子半径:
X2->Y+>Z-
D.原子序数:
X>Y>Z
解析短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2-、Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构,则X、Y、Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。
又知X和Y处于同一周期,Y+和Z-具有相同的电子层结构,从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。
原子最外层电子数:
F>S>Na,A错误;Na单质为金属,S、F2为非金属单质,S为固体,F2为气体,显然沸点:
Na>S>F2,B错误;具有相同电子层结构的离子,元素的原子序数越大,原子半径越小,
Na+、F-具有相同的电子层结构,则离子半径:
F->Na+,S2-多一个电子层,所以S2-半径最大,C错误;三种元素的原子序数关系为S>Na>F,D正确。
答案D
6.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如右图所示。
若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是
( )
A.原子半径:
W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
解析Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y为O,故X为N,Z为S,W为Cl,A错误;HClO4酸性比H2SO4酸性强,B错误;H2O比H2S稳定,C错误;S为固体,其他为气体,D正确。
答案D
7.某同学设计如下元素周期表,以下说法正确的是( )
A.X、Y、Z元素分别为N、P、O
B.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素
C.原子半径:
Z>X>Y
D.X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是Y的氢化物
解析从元素周期表中找出规律,左侧第二周期原子序数应是3、5、6、7,右侧第二周期原子序数应为4、8、9、10,左侧第三周期原子序数应为11、13、14、15,右侧第三周期原子序数应为12、16、17、18,故X、Y、Z三种元素分别是N、P、O,A正确;白格中的He、Ne、Ar都是稀有气体,0族的,不属于主族元素,B错误;原子半径大小:
P>N>O,C错误;非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:
O>N>P,最稳定的是O的氢化物,D错误。
答案A
8.
(1)X元素的原子核外有2个电子层,其中L层有5个电子,该元素在周期表中的位置为________________________________________________________________________,
最高价氧化物的化学式为________,该元素的氢化物和最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Y为短周期元素,若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3,则此时Y元素的化合价为________,Y原子的最外层电子数为________,其气态氢化物的化学式为________。
解析
(1)由X元素的原子结构可知,X为氮元素,其最高价氧化物的化学式为N2O5,其气态氢化物的化学式为NH3,该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。
(2)Y元素的化合价为+5价,则Y原子的最外层电子数为5,其气态氢化物的化学式为YH3。
答案
(1)第二周期第ⅤA族 N2O5 NH3+HNO3===NH4NO3
(2)+5价 5 YH3
9.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。
下图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。
(2)根据元素周期律预测:
H3AsO4属于强酸还是弱酸?
________。
(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧,但Si元素的氢化物在空气中可以自燃,其原因是________________________________________________________________________。
试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式:
_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)O2与H2的反应是不可逆反应,而S与H2反应有一定限度,请写出Se与H2反应的化学方程式:
________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小:
________________________________(填元素符号)。
解析
(1)图中阴影部分为氮族元素,即第ⅤA族。
(2)在周期表中,砷元素的非金属性比磷元素弱,磷酸属于中强酸,故H3AsO4属于弱酸。
(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水,硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似,它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物,即:
SiH4+2O2
SiO2+2H2O。
(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应,故Se与H2反应也应该是可逆反应,反应的化学方程式为:
Se+H2
H2Se。
(5)S与O同主族,原子序数S>O,故原子半径S>O;O与F同周期,原子序数O<F,故原子半径O>F,所以原子半径:
S>O>F。
答案
(1)第ⅤA
(2)弱酸 (3)SiH4的稳定性小于CH4 SiH4+2O2
SiO2+2H2O (4)Se+H2
H2Se (5)S>O>F
10.A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的主族元素,常温下A、B、E的单质呈气态,B的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C的单质制成的高压灯发出的黄光透雾力强、射程远、B、C、D的最外层电子数之和为10。
(1)元素D位于第________周期________族。
(2)A、B可形成一种10电子的阳离子X,X的电子式为________。