高中化学 元素周期表及其应用 苏教版必修2

1 1 1 31 1 3 元素周期表及其应用元素周期表及其应用 典例导悟典例导悟 典例 1 国际无机化学命名委员会在 1989 年作出决定 把长式周期表原先的主 副族及族号取消 从左到右改为第 1 18 列 第 A 族为第 1 列 稀有气体元素为第 18 列 按这个规定 下列说法不正确 的是 A 第 15 列元素的最高价氧化物为 R2O5 B 第 2 列元素中肯定没有非金属元素 C 第 17 列元素的第一种元素无含氧酸 D 第 16 17 列元素都是非金属元素 思路点拨 规律方法 短周期上下两种元素的原子序数的关系 变式训练 在元素周期表中 第 3 4 5 6 周期元素的数目分别是 A 8 18 32 32 B 8 18 18 32 C 8 18 18 18 D 8 8 18 18 解析 选 B 此题考查了核外电子的排布规律和元素周期表的结构 1 6 各周期元素的数目分别是 2 8 8 18 18 32 2 典例 2 2009 广东理基 下表是元素周期表的一部分 有关说法正确的是 A e 的氢化物比 d 的氢化物稳定 B a b e 三种元素的原子半径 e b a C 六种元素中 c 元素单质的化学性质最活泼 D c e f 的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 思路点拨 自主解答 选 D d e 位于同一主族 上面的非金属性强 故氢化物稳定 A 项错 a b e 三种元 素位于同一周期 前面的元素半径大 故 B 项错 六种元素中 f 为氯 为短周期中最活泼的非金属单质 a 为钠 为短周期中最活泼的金属单质 C 项错 c e f 的最高价氧化物对应的水化物分别为 H2CO3 H2SO4和 HClO4 酸性依次增强 D 项正确 变式训练 2010 重庆高一检测 如图所示为元素周期表中短周期的一部分 若 a 原子的最外层 上有 5 个电子 则下列说法中不正确的是 A d 的单质可与 b 的氢化物的水溶液反应 B a 的最高价氧化物对应的水化物比 b 的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 C b 的氢化物比 c 的氢化物稳定 D 原子半径 a b c 解析 选 C a 原子的最外层上有 5 个电子 所以 a 为 A 族 所以 a 为 P b 为 S c 为 Cl d 为 O b 的氢化物为 H2S 它的水溶液和氧气反应的化学方程式为 2H2S O2 2S 2H2O A 选项正确 P 的非金属性比 S 的弱 所以 H3PO4的酸性比 H2SO4的弱 B 选项正确 S 的非金属 性比 Cl 的弱 所以 H2S 的稳定性比 HCl 的弱 C 选项错误 a b c 处于同一周期 随着原子序数的递增 原子半径逐渐减小 D 选项正确 典例 3 根据表中信息 判断以下叙述正确的是 3 A 氢化物的沸点为 H2T H2R B 单质与稀盐酸反应的速率为 L Q C M 与 T 形成的化合物具有两性 D L2 与 R2 的核外电子数相等 规范解答 选 C 由原子半径及化合价可判断 L 为 Mg M 为 Al Q 为 Be R 为 S T 为 O 因为 H2O 中含有氢键 故沸点 H2O H2S A 错 因 Mg 的金属性比 Be 强 所以与盐酸 反应 Mg 的速率快 故 B 错 M 与 T 形成的化合物为 Al2O3 具有两性 C 正确 Mg2 与 S2 差一个电子 层 核外电子数不相等 D 错 变式训练 2009 杭州高一检测 H 和 H 的微粒半径 前者和后者之间的关系为 A 大于 B 小于 C 等于 D 不能肯定 解析 选 A H H 是核外电子层结构不同的两种离子 H 核外无电子 H 核外有 1 个电子层 2 个电子 所以半径 H H 学业学业达标训练达标训练 1 1869 年 俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表 揭示了化学元素间的内在联系 成为 化学史上的重要里程碑之一 下列有关元素周期表的说法正确的是 A 元素周期表有 7 个周期 B 元素周期表有 18 个族 C 第 A 族的元素全部是金属元素 D 短周期是指第 1 2 3 4 周期 解析 选 A 元素周期表中共有 7 个周期 16 个族 第 A 族的元素除了氢元素外全部是金属元素 短周期是指第 1 2 3 周期 2 2010 宁波高一检测 下列微粒的结构示意图中属于 A 族元素原子结构示意图的是 4 解析 选 D 在元素周期表中 主族序数等于原子的最外层电子数 周期序数等于原子的电子层数 所以 A 族元素原子最外层有 6 个电子 3 X Y Z 三种元素位于周期表中的同一周期 它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物 碱性氧化物 和两性氧化物 则三种元素的原子序数的大小顺序是 A X Y Z B Y Z X C X Z Y D Z X Y 解析 选 C 同一周期元素的最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物 两性氧化物 酸性氧化物 所以 X 的原子序数最大 Y 的原子序数最小 4 下列各组元素中 属于同一周期的是 A H He Li B Ne Na Mg C C N F D Li Na K 解析 选 C H He 属于第 1 周期元素 Li C N F Ne 属于第 2 周期元素 Na Mg 属于第 3 周期 元素 K 属于第 4 周期元素 5 试根据硼在元素周期表中的位置 推测硼的最高价含氧酸的化学式不可能是 A H2BO4 B H3BO3 C HBO2 D H2B4O7 解析 选 A 硼在元素周期表中位于第 2 周期第 A 族 其最高价为 3 价 H2BO4中硼元素的化合价 为 6 价 不符合 6 2010 泰安高一检测 下列叙述不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是 A 原子的核电荷数 B 原子的中子数 C 原子的质子数 D 原子的核外电子数 解析 选 B 元素周期表中元素是按照原子序数由小到大的顺序排列的 而在原子中 原子序数 核 电荷数 质子数 核外电子数 但是不一定等于中子数 所以不能用原子的中子数作为元素周期表中元素 排列顺序的依据 7 2010 金华高一检测 元素 R 的原子序数是 15 下列关于 R 元素的说法中 错误的是 A R 的最高正化合价是 5 B R 是第 2 周期第 A 族的元素 C R 的氢化物分子式是 RH3 D R 的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性 解析 选 B 原子序数是 15 的元素是磷 它在元素周期表中位于第 3 周期 A 族 最高正化合价是 5 最低负化合价是 3 其氢化物分子式是 PH3 最高价氧化物对应的水化物是 H3PO4 水溶液呈酸性 8 下列各组微粒半径的排列顺序正确的是 5 A Na Si P B O2 Mg2 Al3 C Ca Ba Ca2 D Cl F F 解析 选 B 先看电子层数 层数越多半径越大 当层数相同时 看核电荷数 核电荷数越大半径越小 当层数和核电荷数都相同时看核外电子数 核外电子数越多半径 越大 依据此原则可得 A 选项 P Si Na B 选项 Al3 Mg2 O2 C选项 Ca2 Ca Ba D 选项 F F Cl 对照选项可得答案为 B 9 指出下列元素在周期表中的位置 1 元素原子只有一个电子层 电子层上有两个电子 2 17X 的元素 3 氘所属的元素 4 质子数与中子数相等的 16R 元素 解析 首先推断出各元素分别是 He Cl H O 然后再写出它们在周期表中的位置 答案 1 第 1 周期 0 族 2 第 3 周期第 A 族 3 第 1 周期第 A 族 4 第 2 周期第 A 族 10 下表为元素周期表的一部分 请回答有关问题 1 和 的元素符号是 和 2 表中最活泼的金属是 非金属性最强的元素是 填写元素符号 3 表中能形成两性氢氧化物的元素是 分别写出该元素的氢氧化物与 最高价氧化物 对应水化物反应的化学方程式 4 请设计一个实验方案 比较 单质氧化性的强弱 解析 将 号元素的元素符号填入表中相应的位置 然后再根据条件得出相应的答案 6 答案 1 Si Ar 2 K F 3 铝 或 Al 2Al OH 3 3H2SO4 Al2 SO4 3 6H2O Al OH 3 KOH KAlO2 2H2O 4 在 NaBr 溶液中通入氯气 或加入氯水 溶液变红棕色 或橙色 可得氧化性 Cl2 Br2 其他 合理答案也可 素能综合检测素能综合检测 一 选择题 本题包括 7 个小题 每小题 3 分 共 21 分 1 2010 洛阳模拟 在短周期主族元素中 原子的核电荷数 核外电子层数 每层所容纳的电子数 主族序数均为偶数的有 A 2 种 B 3 种 C 4 种 D 8 种 解析 选 B 在短周期主族元素中 核外电子层数为偶数的是第 2 周期 A A A 三个主族序 数为偶数 其原子的核电荷数 每层所容纳的电子数都是偶数 2 同一周期 X Y Z 三种元素 已知最高价氧化物对应水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4 则下列判 断错误的是 A 原子半径 X Y Z B 气态氢化物的稳定性 HX H2Y ZH3C 非金属性 X Y Z D 阴离子的还原性 Z3 Y2 X 解析 选 A 由三种元素最高价氧化物对应的水化物的化学式知 X Y Z 的最高正价分别为 7 价 6 价 5 价 推知它们分别位于第 A A A 族 由同一周期元素性质的递变规律可确定符合题意 的选项 3 2010 泰安高一检测 已知短周期元素的离子aA2 bB cC2 dD 具有相同的电子层结构 则 下列叙述正确的是 A 原子半径 A B C D B 离子半径 C2 D B A2 C 原子序数 d c b a 7 D 原子的失电子能力 A B D C 解析 选 B 采用分类归纳法 首先将四种离子分成阳离子与阴离子两类 分析其原子序数及离子 半径 阳离子为 aA2 bB 因具有相同的电子层结构 故原子序数 a b 离子半径 A2 2 dD 因具有 相同的电子层结构 故原子序数 c2 D 再将其综合分析 因四种离子具有相同的电子层结构 故 A B 位于 C D 的下一周期 其原子序数为 a b d c 离子半径 C2 D B A2 4 2010 广州高一检测 X Y Z 为短周期元素 这些元素原子的最外层电子数分别为 1 4 6 则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 A XYZ B X3YZ C XYZ2 D X2YZ3 解析 选 D 在所给的四个选项中 Z 的化合价为负价 又因 Z 最外层有 6 个电子 所以 Z 的负价为 2 价 又因 X 最外层有 1 个电子 则 X 为 1 价 进一步分析 A 项中 Y 为 1 价 B 项中 Y 为 1 价 C 项中 Y 为 3 价 D 项中 Y 为 4 价 根据 Y 最外层有 4 个电子知只有 D 项符合题意 5 思维拓展题 甲 乙是周期表中同一主族的两种元素 若甲的原子序数为 x 则乙的原子序数不 可能是 A x 2 B x 4 C x 8 D x 18 解析 选 B 若甲为 H 则乙可能是 Li Li 原子序数符合 x 2 若 甲为第 2 周期的元素 或第 3 周期的 Na Mg 则对应的乙元素的原子序数为 x 8 若甲为第 3 周期 A 0 族元素 或第 4 周期的元素或第 5 周期的 Rb Sr 则对应的乙元素的原子序数为 x 18 但不可能 出现同族元素之间原子序数之差为 4 的情况 6 有关叙述 非金属单质 M 能从 N 的化合物中置换出非金属单质 N M 原子比 N 原子容易得到电子 单质 M 跟 H2反应比 N 跟 H2反应容易得多 气态氢化物水溶液的酸性 HmM HnN 氧化物水化物的酸性 HmMOx HnNOy 熔点 M N 能说明 M 比 N 的非金属性强的叙述是 A B C D 全部 解析 选 A 根据非金属单质间的置换反应可说明 M 比 N 的非金属性强 故 对 根据得电子的难 易程度可以说明 M 比 N 的非金属性强 故 对 根据单质与 H2反应的难易程度可以说明 M 比 N 的非金属 性强 故 对 根据气态氢化物的稳定性可以说明非金属性强弱 而不是根据气态氢化物水溶液的酸性 故 错 如果不是最高价氧化物水化物的酸性则不能说明非金属性的强弱 故 错 熔点属于物理性质 其高低与化学性质无关 故 错 综合分析应选 A 8 7 能够说明硫的非金属性比氯弱的事实有 Cl2与铁反应生成 FeCl3 S 与铁反应生成 FeS Cl2与 H2的混合气体 经强光照射可剧烈反应 而 S 与 H2反应需较高温度 将 Cl2通入氢硫酸中可置换出硫 常温时硫单质为固态 而氯单质为气态 A B C D 解析 选 B 判断非金属性强弱的方法有很多 其中 与变价元素发生反应时 Cl2能把 Fe 氧化成 3 价 而 S 只能把 Fe 氧化为 2 价 可说明 中与氢气化合的难易 可说明 中单质间的置换 可 说明 非金属性强弱与状态无关 不能说明 二 非选择题 本题包括 4 个小题 共 29分 8 5 分 根据下表 用化学式或元素符号回答下列问题 1 还原性最强的离子是 2 H2Te 的稳定性比 HI 3 已知 2F2 2H2O 4HF O2 Cl2 H2S 2HCl S 完成下列化学方程式 Br2 H2Se I2 H2Te 解析 同周期元素 0 族除外 从左到右 得电子能力逐渐增强 非金属性逐渐增强 气态氢化物 的稳定性逐渐增强 同主族元素从上到下 得电子能力逐渐减弱 非金属性逐渐减弱 气态氢化物的稳 定性逐渐减弱 所以 F 是最活泼的非金属元素 Te 是最不活泼的非金属元素 HF 的稳定性最强 H2Te 的 稳定性最弱 Te2 的还原性最强 F 的还原性最弱 由题目所给的信息 可以得出 氧化性强的单质能 够将氧化性弱的单质从它们的氢化物中置换出来 所以可以写出如下方程式 Br2 H2Se 2HBr Se I2 H2Te 2HI Te 答案 1 Te2 2 弱 3 2HBr Se 2HI Te 9 6 分 X Y Z W 是原子序数依次增大的短周期元素 且互不同族 其中只有两种元素为金属 X 原子的最外层电子数与次外层电子数相等 X 与 W Y 与 Z 这两对原子的最外层电子数之和均为 9 单质 Y 和 W 都可与浓的 NaOH 溶液反应 请回答下列问题 9 1 Y Z W 的原子半径由小到大的顺序是 2 ZW2的电子式是 3 工业生产单质 Y 的原理是 用化学方程式表示 4 X 与 Y 化学性质相似 则 X 与浓的 NaOH 溶液反应的化学方程式是 5 0 1 mol 的单质 W 与 50 mL 1 5 mol L 的 FeBr2溶液反应 则被氧化的 Fe2 和 Br 的物质的量之 比是 解析 因 X 原子的最外层电子数与次外层电子数相等 在短周期中只有 Be 符合条件 又 X 与 W Y 与 Z 这两对原子的最外层电子数之和均为 9 则 W 原子的最外层电子数必为 7 可能为 F 或 Cl 由单质 Y 和 W都可与浓的 NaOH 溶液反应 且 X Y Z W 是原子序数依次增大且互不同族 则 Y 是 Al Z 为 S W 为 Cl 0 1 mol 的 Cl2与 0 075 mol 的 FeBr2溶液反应 由于 Fe2 的还原性比 Br 强 Cl2先氧化 0 075 mol Fe2 需 0 037 5 mol 故被氧化的 Fe2 和 Br 的物质的量之比是 0 075 0 1 0 037 5 2 0 075 0 125 3 5 10 8 分 氧化锑是一种