《元素周期律的应用》同步练习

《元素周期律的应用》同步练习【夯实基础】1．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是()A．制催化剂的材料B．耐高温、耐腐蚀的合金材料C．制农药的材料D．半导体材料【答案】D【解析】金属易导电，非金属一般是绝缘体，位于金属元素和非金属元素交界处的元素的单质，既具有金属的性质，也具有非金属的性质，其单质常用作半导体材料。2．某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3。这种元素的气态氢化物的化学式是()A．HXB．H2XC．XH3D．XH4【答案】D【解析】由H2XO3知X呈＋4价，则最外层有4个电子，其最低负价为－4价，氢化物为XH4，故选D。3．已知短周期主族元素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．原子半径：Z>Y>XB．X元素位于第二周期C．气态氢化物的稳定性：X>Y>ZD．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>Z>X【答案】B【解析】由X、Y、Z为短周期元素及三者位置可推测X元素位于第二周期，B正确；原子半径Z>X>Y，A错误；非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，因非金属性Y>X>Z，则气态氢化物稳定性Y>X>Z，最高价氧化物对应水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是O、F)，若X、Y为O、F则无最高价氧化物，C、D错误。4．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＞XB．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【答案】D【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，r(S)>r(Cl)>r(N)>r(O)，A项错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B项错误；H2O比H2S稳定，故C项错误；S为固体，其他为气体，故D项正确。5．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是()A．已知Ba是第六周期第ⅡA族的元素，故Ba(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强C．已知Cs是第六周期第ⅠA族的元素，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D．已知Cl与Al在同一周期，且Cl的核电荷数比Al的核电荷数大，故Cl的原子半径比Al的原子半径小【答案】B【解析】同一主族元素从上到下，非金属性减弱，对应气态氢化物的稳定性减弱，AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱。6．W、X、Y、Z是4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W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强，下列说法正确的是()A．X的非金属性是同周期中最强的B．对应气态氢化物的稳定性：Y>ZC．对应简单离子半径：X>WD．Z的单质能与X的最高价氧化物对应的水化物反应【答案】D【解析】根据条件可知，W的原子序数是8，则W是氧元素，又因为W、X、Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠，Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是硅，Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的，A错误；对应气态氢化物的稳定性：Z>Y，B错误；氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：W>X，C错误；Cl2能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应，D正确。7．应用元素周期律分析，下列推断正确的是()A．砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HClB．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应C．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性D．第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱【答案】D【解析】同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl处于第六周期，是一种典型的金属元素，只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B错误；NH3溶于水后的溶液呈碱性，C错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，D正确。8．某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，下列叙述不正确的是()A．R的气态氢化物为H2RB．R的最高价氧化物的水化物为H2RO4C．R一定是第ⅣA族元素D．R的最高价氧化物为RO3【答案】C【解析】某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，则R的最高化合价是＋6价，最低化合价是－2价，所以R位于第ⅥA族，则R的气态氢化物为H2R，A正确，C错误；R的最高价氧化物的水化物为H2RO4，B正确；R的最高价氧化物为RO3，D正确。9．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的位置关系如图所示，下列判断正确的是()甲乙丙丁戊A．原子半径：戊>丁>丙B．金属性：甲>丙C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙【答案】C【解析】由题图可知，丙、丁、戊位于元素周期表中同一周期，同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：丙>丁>戊，A错误；甲、丙位于同一主族，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则金属性：甲<丙，B错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：丙>丁>戊，C正确；甲、乙位于同一周期，同周期元素从左向右最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲<乙，D错误。【提升能力】10．下列叙述中肯定能说明金属A比金属B活泼的是 ()A．A原子最外层电子数比B原子最外层电子数少B．A原子电子层数比B原子电子层数多C．1molA从酸中置换生成的H2比1molB从酸中置换生成的H2多D．常温时,A能从酸中置换出氢气,而B不能【答案】D【解析】选D。比较金属的活泼性时,应根据元素原子失去电子的难易程度,而不应根据最外层电子数的多少;应根据金属与水(或酸)反应的剧烈程度,而不应根据产生H2的量的多少;更不应根据原子电子层数的多少进行比较。11．关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。其中正确的是()A．①②③④ B．只有②③④C．只有③④ D．只有②③【答案】A【解析】根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。12．X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次增大。Y原子的M电子层有1个电子，同周期元素的简单离子中Z离子的半径最小。W与X同主族，其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍。下列说法正确的是()A．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<ZB．气态氢化物的热稳定性：X<WC．X分别与Z、W形成的化合物的熔点：Z<WD．简单离子的还原性：X<W【答案】D【解析】Y原子的M电子层有1个电子，则Y是钠元素，同周期元素的简单离子中Z离子的半径最小，则Z是铝元素，W与X同主族，其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则W是硫元素，X是氧元素。元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Y(Na)>Z(Al)，A错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的热稳定性：X(O)>W(S)，B错误；O与Al、S形成的化合物分别是氧化铝和二氧化硫，则熔点：Al2O3>SO2，C错误；元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，则简单离子的还原性：X(O)<W(S)，D正确。13．X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是 ()A．熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B．热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C．X与Z可形成离子化合物ZXD．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸【答案】B【解析】选B。X、Y、Z为短周期主族元素,X与Z同族,所以二者最外层电子数相等,Y最外层电子数等于X次外层电子数,由于Y不是稀有气体,最外层电子数不是8,因此Y的最外层电子数为2,三种元素最外层电子数之和为10,可以求出X与Z的最外层电子数为4。结合Y原子半径大于Z,可知X为C,Y为Mg,Z为Si。因为CO、CO2常温下均是气体,MgO是固体,所以C的氧化物的熔点比Mg的氧化物低,A错误。因为C的非金属性比Si强,所以碳的氢化物的热稳定性大于硅的氢化物,B正确。C和Si金属性、非金属性都不强,不易形成阴离子或阳离子,二者形成的化合物是共价化合物,C错误。金属Mg可以与浓硝酸反应而溶解,硅与浓硝酸常温下不反应,D错误。14．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第________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，试写出其完全燃烧的化学方程式：________________________________。(4)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：________(填元素符号)。【答案】(1)ⅤA(2)弱酸(3)SiH4＋2O2eq\o(=,\s\up17(点燃))SiO2＋2H2O(4)S＞O＞F【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＋2O2eq\o(=,\s\up17(点燃))SiO2＋2H2O。(4)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。15．A、B、C、D、E五种短周期主族元素，前三种元素在周期表中的位置如图所示：，A、B、C三种元素中有两种元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸，D元素的原子半径在短周期元素中最大，E是最高正价为＋1的非金属元素。(1)C在周期表中的位置是________________。(2)A、B、C三种元素中两种元素所形成的两种强酸的分子式分别为______________；上述五种元素形成的简单离子中，电子层结构相同的离子的半径由大到小的顺序为______________。(3)举例说明C的非金属性比B的非金属性强：__________________。(4)D的单质与E所形成的最常见化合物能发生剧烈反应，写出相应的离子方程式：______________________________；A、E之间形成的最简单化合物(过量)与C的单质混合后可得到一种单质和一种盐，对应的化学方程式为__________