高中化学第一章物质结构元素周期律12元素周期律元素周期表和元素周期律的应用课时训练新人教版必修2.docx

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高中化学第一章物质结构元素周期律12元素周期律元素周期表和元素周期律的应用课时训练新人教版必修2

课时训练6　元素周期表和元素周期律的应用

一、元素周期律的考查

1.下列各组元素中,按元素最高正价递增顺序排列的是（　　）

A.O、S、Se、Te

B.K、Mg、C、S

C.C、N、O、F

D.Li、Na、K、Rb

解析:

最高正价=主族序数（O、F除外）。

A项全是第ⅥA族元素,不符合。

B项最高正价分别是+1、+2、+4、+6,符合。

C项中O、F通常无正价,不符合。

D项是第ⅠA族元素,最高正价均为+1价,不符合。

答案:

B

2.下列递变规律正确的是（　　）

A.还原性:

Na>Al>Mg

B.氧化性:

I2>Br2>Cl2

C.原子半径:

Na>N>O

D.最高正价:

Cl

解析:

A中还原性:

Na>Mg>Al;B中氧化性:

Cl2>Br2>I2;C中,借助第三周期中P元素,可比较原子半径大小顺序为Na>P>N>O;D中最高正价:

Cl>S>P。

答案:

C

3.下列结论正确的是（　　）

①粒子半径:

S2->Cl>S　②氢化物稳定性:

HF>HCl>H2S　③离子还原性:

S2->Cl->Br->I-　④单质氧化性:

Cl2>S　⑤酸性:

H2SO4>HClO4

⑥分散系中分散质粒子的直径:

Fe（OH）3悬浊液>Fe（OH）3胶体>FeCl3溶液

A.①⑤B.③⑥

C.②④⑥D.①③④

解析:

同周期,自左至右,原子半径逐渐减小,①错;气态氢化物稳定性逐渐增强,②对;单质氧化性增强,④对;最高价氧化物对应水化物酸性增强,⑤错;同主族,自上至下,原子半径逐渐增大,离子还原性增强,③错;分散系中分散质粒子直径大小为浊液>胶体>溶液,⑥对。

答案:

C

二、元素周期表、周期律的应用

4.已知铍（Be）的原子序数为4。

下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是（　　）

A.铍的原子半径小于硼的原子半径

B.氯化铍难溶于水

C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱

D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气

解析:

铍在硼的左边,因此原子半径比硼大,A错;根据同主族元素性质递变规律,BeCl2易溶于水,B错;铍在钙的上方,金属性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱,C对;单质铍的金属性比镁弱,镁与冷水反应缓慢,铍一定不能与冷水迅速反应,D错。

答案:

C

5.铊（Tl）是超导体的组成部分之一。

铊位于第六周期,是Al的同族元素。

下列对铊的性质判断不正确的是（　　）

①易导电的银白色金属　②Tl（OH）3是两性氢氧化物　③Tl3+的氧化性比Al3+强　④单质Tl能与稀硝酸反应生成硝酸盐

A.①③B.②③

C.①D.④

解析:

铊元素位于第六周期第ⅢA族,与铝同族,因此与铝的性质相似,故①正确;根据同主族元素性质递变规律,同主族元素从上到下,金属性增强,则金属阳离子的氧化性逐渐减弱,③错误,④正确;最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,故Tl（OH）3是碱,不是两性氢氧化物,②错误。

答案:

B

6.已知X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如表。

下列有关这四种元素的性质的描述不正确的是（　　）

A.与水反应,X比Y剧烈

B.与H2化合,W单质比Z单质容易

C.X形成的碱比Y形成的碱的碱性强

D.W的最高价含氧酸比Z的最高价含氧酸酸性强

解析:

由表中相对位置可知,X、Y为金属,且X比Y活泼,所以A、C项正确。

Z、W为非金属,且非金属性:

Z

W是F,没有含氧酸,所以D项错。

答案:

D

7.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表。

元素代号

X

Y

Z

M

N

P

原子半径/nm

0.186

0.143

0.075

0.074

0.152

0.099

元素的主要

化合价/价

+1

+3

+5、

-3

-2

+1

+7、

-1

下列叙述错误的是（其中NA表示阿伏加德罗常数的值）（　　）

A.X、N元素的金属性:

X>N

B.Y、M元素形成的化合物是工业冶炼Y的原料

C.X单质在M单质中燃烧生成的化合物39g中共含有0.5NA个阴离子

D.标准状况下1mol·L-1的YP3溶液中含有3NA个P-

解析:

根据元素的主要化合价进行归类,X、N化合价为+1价,可以推断出X、N均处于第ⅠA族,Y处于第ⅢA族,Z处于第ⅤA族,M为-2价,那么应处于第ⅥA族,只能是O元素,因S还有+4、+6价。

P应处于第ⅦA族,只能是Cl元素,因F无正价。

再根据原子半径大小关系,同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,可以判断,N是Li元素,不可能是H元素（H原子半径最小）,X是Na元素。

同周期原子半径从左到右逐渐减小,同时结合主要化合价进行考虑可以得出:

Y是Al元素（只有正价）,Z是N元素。

所以综上可以得出各元素分别为:

X是Na元素,Y是Al元素,Z是N元素,M是O元素,N是Li元素,P是Cl元素。

同主族元素金属性从上到下逐渐增强,所以金属性应有Na>Li,故A项正确。

工业上冶炼Al是采用电解Al2O3（加入冰晶石降低熔点）,故B项正确。

Na在O2中燃烧生成Na2O2,1molNa2O2含有1mol,39gNa2O2为0.5mol,故C项正确。

未知溶液体积,不可求算P-的数目,D项错误。

答案:

D

8.制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到制冷目的。

人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。

于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。

据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:

（1）氢化物的易燃性:

（2）化合物的毒性:

PH3>NH3;H2S　　　（填“>”“<”或“=”,下同）H2O;CS2　　　CO2;CCl4>CF4。

于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。

（3）已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新制冷剂的沸点范围应介于其间。

经过较长时间反复试验,一种新的制冷剂——氟利昂CF2Cl2终于诞生了,其他类似的还可以是　　　　　　　　　　　。

（4）然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是　　　　　　　　　　　。

求助于周期表中元素及其化合物的　　　变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。

①毒性　②沸点　③易燃性　④水溶性　⑤颜色

a.①②③　b.②④⑤　c.②③④

答案:

（1）CH4　NH3　H2S　HCl

（2）>　>

（3）CFCl3（或CF3Cl）

（4）使大气臭氧层出现空洞　a

9.下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系（X为核电荷数,Y为元素的有关性质）。

据图回答下列问题:

（1）表示第ⅥA族元素的最外层电子数变化规律的是　　　　　（填字母序号,下同）。

（2）表示第三周期主族元素的最高正化合价变化规律的是　　　　　。

（3）表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是　　　　。

（4）表示碱金属单质密度的变化规律的是　。

（5）表示卤族元素单质熔点的变化规律的是　。

解析:

（1）第ⅥA族元素的最外层电子数相等,都是6,故为B。

（2）第三周期元素的最高正化合价从+1价逐渐升高到+7价,故为C。

（3）O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+是具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小。

（4）碱金属单质的密度随核电荷数的增大而有增大趋势,但K反常。

（5）卤族元素单质的熔点随核电荷数的增大而升高。

答案:

（1）B　

（2）C　（3）A　（4）D　（5）C

三、元素推断——“位、构、性”综合考查

10.下图为周期表中短周期的一部分,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3个,下列说法中不正确的是（　　）

d

a

b

c

A.原子半径大小顺序是c>b>d>a

B.d的氢化物比a的氢化物稳定

C.a和d的原子结合可以形成带3个负电荷的阴离子

D.a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是c>b>a

解析:

先推测a为P,则根据相关规律可以进行判断,按原子半径的递变规律,a应该最大,A项错误,所以A项符合题意。

答案:

A

11.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是（　　）

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:

依题意,M为Al元素,则X为Si元素,Y为N元素,Z为O元素。

根据元素周期律,Al的原子半径比O的大,A项正确;Y的最高价氧化物对应水化物是硝酸,X的最高价氧化物对应水化物是硅酸,前者是强酸,后者是弱酸,B项错误;H2O的热稳定性比SiH4的强,C项正确;O元素位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,D项正确。

答案:

B

12.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Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。

下列说法正确的是（　　）

A.元素Y和元素Z的最高正化合价相同

B.单核阴离子半径的大小顺序为r（W）>r（Y）>r（Z）

C.氢化物的热稳定性顺序为X

D.四种元素中,元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强

解析:

由Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为氧元素,X、Z、W分别为氮、硫、氯元素。

氧元素没有+6价,A项错误;单核阴离子半径的大小顺序应为r（Z）>r（W）>r（Y）,B项错误;热稳定性最强的氢化物应为H2O,C项错误;D项正确。

答案:

D

13.下表是元素周期表示意图的一部分,回答下列问题:

　　族

周期　　

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

二

①

②

三

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

四

⑩

（1）写出元素符号:

①　　　　,⑥　　　　　, 

⑦

　　　　　。

（2）在这些元素中,最活泼的金属元素是　　　　（填元素符号,下同）,最活泼的非金属元素是　　　　　,最不活泼的元素是　　　　　。

（3）元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是　　　　　,碱性最强的是　　　　　,呈两性的是　　　　,写出三者之间相互反应的化学方程式:

　　　;　 

　　　;　 

　　　。

（4）在上表的主族元素中,原子半径最小的是　　,原子半径最大的是　　　　　。

（5）③与④中,化学性质较活泼的是　　　　　,用化学实验证明　 

　。

（6）⑧与

中,化学性质较活泼的是　　　　　,用化学实验证明　 

　。

解析:

根据元素在元素周期表中的位置,可知①~

对应的具体元素,再结合元素周期律可知,最活泼的金属元素是K,最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。

它们的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al（OH）3。

在比较Na与Mg、Cl2与Br2的活动性时,可根据元素的金属性、非金属性的强弱来设计实验。

答案:

（1）N　Si　S　Ca

（2）K　F　Ar

（3）HClO4　KOH　Al（OH）3　3HClO4+Al（OH）3

Al（ClO4）3+3H2O　HClO4+KOH

KClO4+H2O　KOH+Al（OH）3

KAlO2+2H2O

（4）F　K

（5）Na　可用它们与水反应的实验证明:

钠与水剧烈反应,放出氢气,并生成强碱NaOH;Mg与热水缓慢反应,放出氢气,并生成中强碱Mg（OH）2

（6）Cl　可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明:

溶液呈橙红色,发生的反应为Cl2+2NaBr

2NaCl+Br2

（建议用时:

30分钟）

1.下面是元素周期表的一部分。

下列与表中元素有关的叙述正确的是（　　）

A.铝是第二周期元素

B.氯原子的半径比硫原子的半径小

C.氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的碱性弱

D.硅原子的最外层电子数比磷原子的最外层电子数多

解析:

由表中相对位置知:

Al是第三周期元素,A项错。

同周期元素从左到右原子半径减小,B项正确。

同理根据同周期元素性质递变规律也可判断出C项错、D项错。

答案:

B

2.镭是元素周期表中第ⅡA族元素,下列关于镭的叙述不正确的是（　　）

A.镭比钙的金属性更强

B.在化合物中呈+2价

C.镭是一种放射性元素

D.氢氧化镭呈两性

解析:

同主族元素由上到下,金属性依次增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,所以氢氧化镭呈强碱性。

答案:

D

3.氢化钠（NaH）是一种白色的化合物,其中钠元素为+1价,NaH与水反应生成氢气,下列叙述正确的是（　　）

A.NaH中氢离子核外电子排布与氢原子相同

B.NaH在水中显酸性

C.NaH中氢离子半径比锂离子大

D.NaH中氢离子可以被还原成氢气

解析:

在NaH中,H显-1价,Na为+1价,NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2O

NaOH+H2↑。

答案:

C

4.（2015福建理综,10）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

解析:

从元素周期表的局部图可知这四种元素为第二、三周期元素,W为第三周期元素,其原子的质子数是其最外层电子数的三倍,故W是磷元素,据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅元素。

根据四种元素在周期表中的位置关系,原子半径:

Z>W>X>Y,A选项错误;非金属性:

O>N>P>Si（Y>X>W>Z）,最高价氧化物的水化物酸性:

HNO3>H3PO4>H2SiO3,氢化物的稳定性:

H2O>NH3>PH3>SiH4,B、C选项正确;主族元素除O、F外,最高化合价数等于主族序数,D选项正确。

答案:

A

5.运用元素周期律分析下面的推断,其中推断错误的是（　　）

A.氢氧化铍[Be（OH）2]的碱性比氢氧化镁的弱

B.砹（At）为有色固体,HAt不稳定

C.硫酸锶（SrSO4）是难溶于水的白色固体

D.硒化氢（H2Se）是无色、有毒,比H2S稳定的气体

解析:

A项,Be和Mg同主族,Be的金属性不如镁的强,故Be（OH）2的碱性比Mg（OH）2弱;B项,卤族元素的单质从上到下,颜色加深,氢化物越来越不稳定;C项,Sr和Ba同主族,故SrSO4也难溶于水;D项,Se的非金属性不如S的强,故H2Se不如H2S稳定。

答案:

D

6.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,则在气态氢化物中R元素的化合价为（　　）价

A.12-3nB.3n-12

C.3n-10D.6-3n

解析:

由元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,可计算出R的最高正价为2（2n-2）-n=3n-4,R在氢化物中显负价,再根据同种元素:

最高正价+|最低负价|=8,则|最低负价|=8-（3n-4）=12-3n,故最低负价=3n-12。

答案:

B

7.某元素X的原子序数为52,下列叙述正确的是（　　）

A.X的主要化合价是-2价、+4价、+6价

B.X可以形成稳定的气态氢化物

C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4的酸性强

D.X的简单阴离子的还原性比溴离子弱

解析:

根据54号元素氙的位置可知52号元素位于第五周期第ⅥA族,位于非金属和金属交界处上方,为非金属元素,非金属性较弱,其化合价与我们熟悉的S相似,A项对;气态氢化物的稳定性较差,B项错;X元素在Br的左下方,非金属性比Br弱,最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4弱;X的氧化性比溴弱,其阴离子的还原性比Br-强,D项错。

答案:

A

8.同周期的三种元素X、Y、Z,已知它们的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为XOH>Y（OH）2>Z（OH）3,则下列叙述正确的是（　　）

A.原子的失电子能力:

X>Y>Z

B.X、Y、Z的单质与水反应越来越容易

C.原子半径:

Z>Y>X

D.原子序数:

X>Y>Z

解析:

由最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,可推知三元素在周期表中的位置为,故原子序数:

X

X>Y>Z,从左到右与水反应越来越难,失电子能力越来越弱。

答案:

A

9.W、X、Y、Z4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA族。

下列判断错误的是（　　）

A.W、Y可形成两种不同的化合物

B.Z的阴离子的电子层结构与氩原子的相同

C.W的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点高

D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强

解析:

W为碳元素,Y为氧元素,X为磷元素,Z为氯元素,H2O的沸点高于CH4的。

答案:

C

10.如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是（　　）

A.原子半径:

Z>Y>X

B.气态氢化物的稳定性:

R

C.WX3和水反应生成的化合物具有挥发性

D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物在溶液中能相互反应

解析:

由图可知:

X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl。

原子半径大小顺序为Na>Al>O,A错误。

Cl的非金属性强于S的,所以HCl的稳定性强于H2S,B错误。

SO3和水反应生成的硫酸是难挥发性酸,C错误。

NaOH与Al（OH）3在溶液中能发生反应生成NaAlO2和H2O,D正确。

答案:

D

11.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:

Ⅰ.

（1）请画出元素⑧的阴离子结构示意图:

　　　　　　　　。

（2）④⑤⑦的原子半径由小到大的顺序为　　　　　　　（填元素符号）。

（3）⑤和⑥的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为　　　　>　　　　（填化学式）。

（4）④⑤两种元素的原子按1∶1组成的常见化合物的化学式为　　　　　。

Ⅱ.由表中①~⑧中的一种或几种元素形成的常见物质A、B、C可发生以下反应（副产物已略去）,试回答:

（1）若X是一种常见过渡金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,检验此C溶液中金属离子的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化,写出该反应的离子方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）若A、B、C为含有同一金属元素的无机化合物,X为强电解质,A溶液与C溶液反应生成B,则B的化学式为　　　。

解析:

Ⅰ.

（1）通过图表信息可知,元素⑧为氯元素,其离子结构示意图为+17。

（2）④⑤⑦的元素分别为O、Na、S三种元素,根据元素周期律,可得知三种元素原子半径的大小关系为Na>S>O。

（3）⑤是Na,⑥是Al,金属性Na>Al,金属性越强,则该金属的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此,NaOH>Al（OH）3。

Ⅱ.

（1）由X是一种常见过渡金属单质,再根据向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,可推知X为Fe,A、B、C三种物质中含有氯元素,由此,不难推断本题考查Fe2+和Fe3+之间的转化,综合分析后可得出A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2,检验Fe2+的方法是先加入KSCN溶液不显红色,再加入氯水显红色（或加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,然后变成灰绿色,最后变成红褐色）。

在酸性溶液中Fe2+被双氧水氧化的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+

2Fe3++2H2O。

（2）本题在作答时,先根据题意快速联想有关的金属元素及其化合物,选择符合转化关系图的,由题可知,A是一种含有Al3+的盐,B是Al（OH）3,C是NaAlO2。

答案:

Ⅰ.

（1）+17

（2）O

（3）NaOH　Al（OH）3

（4）Na2O2

Ⅱ.

（1）先加入KSCN溶液不显红色,再加入氯水显红色（或加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,然后变成灰绿色,最后变成红褐色）　H2O2+2Fe2++2H+

2Fe3++2H2O

（2）Al（OH）3

12.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:

X

Y

Z

M

R

Q

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

焰色反应

呈黄色

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

（2）Z的单质与水反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。

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

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.Y与R形成的化合物中Y呈正价

（4）根据表中数据推测,Y的原子半径最小范围是　　　　　　　　　　　　;写出工业制取Y单质的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　。

解析:

X的阳离子核外无电子,X为氢;Y是无机非金属材料的主角,Y是硅;Z的焰色反应呈黄色,Z是钠;M的化合价只有-2价,M为氧;R有-1价和+7价,R为氯;Q的化合价为+3价,且原子半径比R大,Q为铝。

（1）35Cl和37Cl互为同位素,Cl在元素周期表中位于第三周期第ⅦA族。

（2）钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O

2NaOH+H2↑。

（3）Cl的非金属性比Si强,稳定性HCl>SiH4,SiCl4中Si显+4价都可以证明这一结论。

元素的非金属性与元素对应单质的状态无必然联系。

（4）根据同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大的规律,结合表中数据推测,Si的原子半径应该大于0.099nm小于0.143nm。

工业上制取硅单质的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑。

答案:

（1）同位素　第三周期第ⅦA族

（2）2Na+2H2O

2NaOH+H2↑

（3）Cl　b、c

（4）大于0.099nm小于0.143nm　2C+SiO2

Si+2CO↑