2022～2023学年高三化学培优第一阶基础过关练4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用 答案

PAGE1PAGE第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律第2课时元素周期表和元素周期律的应用培优第一阶——基础过关练1．（2022·河北廊坊期末）根据元素在元素周期表中的位置，下列判断错误的是A．酸性：H3PO4＞HNO3 B．碱性：KOH＞Mg(OH)2C．非金属性：Br＞I D．稳定性：H2O＜HF【答案】A【解析】A项，根据同一主族，从上至下，非金属性逐渐减弱，则非金属性为P＜N，最高价氧化物对应水化物的酸性为H3PO4＜HNO3，错误；B项，金属性K＞Mg，故最高价氧化物对应水化物的碱性为KOH＞Mg(OH)2，正确；C项，同一主族，从上至下，非金属性逐渐减弱，则非金属性为Br＞I，正确；D项，非金属性F＞O，故最简单气态氢化物的热稳定性为HF＞H2O，正确。2．（2022·重庆主城区六校期末）已知硒(34Se)的最外层有6个电子，依据元素周期表和周期律的知识，下列错误的是A．非金属性：O＞S＞Se B．还原性：H2Se＞H2S＞HClC．热稳定性：H2Se＞H2O＞HF D．酸性：HClO4＞H2SO4＞H2SeO4【答案】C【解析】根据硒(34Se)的最外层有6个电子可推知，硒位于元素周期表第四周期第VIA族，位于O的同主族的下一周期。A项，同一主族从上到下元素的非金属性依次减弱，故非金属性：O＞S＞Se，正确；B项，非金属元素的非金属性越强，则其单质的氧化性越强，其对应的氢化物的还原性则越弱，还原性：H2Se＞H2S＞HCl，正确；C项，非金属元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属：F＞O＞Se，故热稳定性：H2Se＜H2O＜HF，错误；D项，非金属元素的非金属性越强，则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属：Cl＞S＞Se，故酸性：HClO4＞H2SO4＞H2SeO4，正确。3．（2022·安徽安庆期末）不能用元素周期律解释的是A．酸性：HCl＞H2CO3 B．碱性：NaOH＞Mg(OH)2C．与水反应：K比Na剧烈 D．与H2反应：F2比Cl2剧烈【答案】A【解析】A项，元素的非金属性与氢化物的酸性无关，则HCl的酸性强于H2CO3，不能用元素周期律解释，符合题意；B项，同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则NaOH的碱性强于Mg(OH)2，能用元素周期律解释，不符合题意；C项，同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，与水反应的剧烈程度增大，则K与水反应的剧烈程度强于Na，能用元素周期律解释，不符合题意；D项，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，与氢气反应的剧烈程度减弱，则F2与H2反应的剧烈程度强于Cl2，能用元素周期律解释，不符合题意。4．（2022·浙江温州期末）已知钍原子(eq\o(\s\up5(232),\s\do2(90))Th)可发生放射性变化：eq\o(\s\up5(232),\s\do2(90))Th→eq\o(\s\up5(228),\s\do2(88))Ｘ＋eq\o(\s\up5(4),\s\do2(2))He，其中X是生成的一种新元素，其最外层电子数为2，对X的判断正确的是A．X位于第六周期 B．X的氢氧化物具有强碱性C．X的中子数为142 D．X的单质能与冷水缓慢反应【答案】B【解析】A项，X的质子数为88，位于第七周期，错误；B项，X位于第七周期第ⅡA族，同一主族从上到下，元素金属性增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性增强，即X的氢氧化物具有强碱性，正确；C项，质子数为88，质量数为228，中子数＝228－88＝140，错误；D项，X具有强的金属性，能与冷水发生剧烈反应，错误。5．（2022·广西桂林期末）镓(Ga)元素位于元素周期表第四周期，与铝同主族。以下对镓(Ga)的相关说法正确的是A．Ga是一种不活泼的金属B．Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3弱C．Ga单质的还原性比Al单质强D．Ga3＋的氧化性比Al3＋强【答案】C【解析】A项，Al是活泼金属，同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，因此Ga是活泼金属，错误；B项，同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，因此金属性Ga＞Al，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3强，错误；C项，金属性Ga＞Al，则Ga单质的还原性比Al单质强，正确；D项，Ga单质的还原性比Al单质强，则Ga3＋的氧化性比Al3＋弱，错误。6．（2022·河北廊坊期末））元素期表中某区域的一些元素多用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，该区域是A．稀有气体元素区域B．过渡元素区域C．右上方的非金属元素区域D．金属元素和非金属元素分界线附近的元素区域【答案】B【解析】元素周期表中位置相近的元素性质相似，因此人们可以在元素周期表中一定的区域内研究合成有特定性质的新物质。如在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料(如锗、硅、硒等)，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭、飞机的钛、钼等元素)，B项符合题意。7．（2022·河南濮阳期末）下列比较中正确的是A．离子的还原性：S2－＞Cl－＞Br－＞F－B．热稳定性：HF＞HCl＞H2SC．酸性：HClO＞H2SO4＞H3PO4D．碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2＞Ca(OH)2【答案】B【解析】A项，元素的非金属性F＞Cl＞S＞Br，非金属性越强其单质的氧化性越强，对应的离子还原性越弱，则离子还原性：S2－＞Br－＞Cl－＞F－，错误；B项，元素的非金属性F＞Cl＞S，气态氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，正确；C项，非金属性Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，即酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，HClO不是最高价的含氧酸，是弱酸，其酸性比硫酸弱，错误；D项，金属性：Ca＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，即酸性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜Ca(OH)2，错误。8．（2022·北京丰台期中）砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是A．砹是有色固体 B．非金属性：At＜IC．HAt非常稳定 D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2【答案】C【解析】根据砹的原子序数可知，砹是ⅦA族元素即卤族元素。A项，同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化，且颜色加深，则砹是有色固体，正确；B项，同一主族元素，其非金属性随着原子序数增大而减小，所以非金属性：At小于I，正确；C项，同一主族元素中，其非金属性随着原子序数的增大而减小，则其相应氢化物的稳定性随着原子序数的增大而减弱，所以HAt很不稳定，错误；D项，同一主族元素，其单质的氧化性随着原子序数的增大而减弱，所以I2可以把At从At的可溶性的盐溶液置换出来，正确。9．（2022·广东汕头潮南区期末）碱金属元素钫(Fr)具有放射性。下列对其性质的预言中，不正确的是A．它的金属性比Na强，跟水反应更剧烈B．它的原子半径比Na大，离子半径也比Na＋大C．它与硫酸铜溶液发生置换反应得到金属铜D．它的氢氧化物(FrOH)是一种强碱，使酚酞溶液变红【答案】C【解析】A项，同一主族，从上到下金属性增强，钫(Fr)失电子能力比钠的强，则它跟水反应会更剧烈，正确；B项，同一主族，从上到下原子半径依次增大，电子层依次增多，则Fr的原子半径比Na大，则Fr＋离子半径也比Na＋大，正确；C项，同一主族，从上到下金属性增强，钫(Fr)失电子能力比钠的强，则它跟水反应会更剧烈，所以与硫酸铜溶液反应时，钫先与水反应，得不到金属铜，错误；D项，Fr处于第ⅠA族，最外层电子数为1，最高正化合价为＋1，它的氢氧化物化学式为FrOH，同一主族，从上到下金属性增强，则FrOH的碱性比KOH的强，遇酚酞溶液变红，正确。10．（2022·北京朝阳）元素周期表在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表显示了元素周期表中的短周期，①～⑤代表5种元素。①②③④⑤（1）②在元素周期表中的位置是_________________。（2）①分别与④、⑤形成的化合物中，稳定性强的是___________(用化学式表示)。（3）③和④分别形成的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应，离子方程式是_________________________。（4）用原子结构解释④和⑤非金属性强弱的原因：_______________________________________________________________________________。（5）元素硒(Se)的原子结构示意图为。下列推断正确的是___________(填字母)。A．Se位于第4周期、与④同主族 B．Se的最低负化合价为－2C．SeO2具有还原性 D．H2SeO3的酸性强于H2SO4【答案】（1）第二周期第ⅤA族（2）HCl（3）OH－＋H＋H2O（4）S和Cl原子核外电子排布分别为2、8、6和2、8、7，核内质子数分别为16和17，Cl核内质子数比S多，对核外电子的束缚力强，更容易得到电子，非金属性更强（5）ABC【解析】由元素在周期表中的位置可推知①②③④⑤分别是H、N、Na、S、Cl。（1）②是N元素，在元素周期表中的位置第2周期第VA族；（2）①分别与④、⑤形成的化合物是H2S和HCl，S和Cl是同周期，同周期从左到右随原子序数的增加，非金属性逐渐增强，对应氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性是：H2S＜HCl，稳定性强的是HCl；（3）③和④分别形成的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和H2SO4，发生反应的离子方程式是OH－＋H＋H2O；（4）S和Cl原子核外电子排布分别为2、8、6和2、8、7，核内质子数分别为16和17，Cl核内质子数比S多，对核外电子的束缚力强，更容易得到电子，非金属性更强；（5）A项，Se核外电子排布4个电子层，最外层有6个电子，所以Se位于第4周期第ⅥA族，和S同主族，正确；B项，Se最外层有6个电子，得到两个电子达到稳定结构，所以Se的最低负化合价为−2，正确；C项，SeO2中Se为＋4价，Se的最高正价为＋6价，SeO2可以失去电子体现还原性，正确；D项，和S相比，H2SO3是弱酸，则H2SeO3也是弱酸，而H2SO4是强酸，所以H2SeO3的酸性弱于H2SO4，错误。培优第二阶——拓展培优练11．（2022·贵州黔东南州期末）a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期；c、d同主族；a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的化学式为b3c，且b、c离子有相同的电子层结构。下列说法中错误的是A．原子序数：a＞b＞cB．原子半径：a＞d＞cC．最高价含氧酸的酸性：c＞d＞aD．a与c形成化合物的化学式为ac【答案】D【解析】原子核外K层最多排布2个电子，则x＝2，则a元素是14号Si元素。a、b、d同周期，c、d同主族，b与c形成的化合物的化学式为b3c，且b、c离子有相同的电子层结构，则b为Na、c为N、d为P。由上述分析可知：a为Si、b为Na、c为N、d为P元素。A项，原子序数：a(14)＞b(11)＞c(7)，正确；B项，同一周期从左向右原子半径减小，同一主族从上到下原子半径增大，则原子半径：a(Si)＞d(P)＞c(N)，正确；C项，元素的非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性就越强，元素的非金属性：c(N)＞d(P)＞a(Si)，则最高价含氧酸的酸性：c＞d＞a，正确；D项，a为Si、c为N，根据元素原子核外电子结构，结合化合物中所有元素正负化合价代数和为0，可知二者形成化合物的化学式为Si3N4，用字母表示为a3c4，错误。QTRW12．（2022·甘肃兰州第四片区期末）四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是A．W氢化物比R的氢化物稳定B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱C．Q的原子半径比T的小D．W和Q的原子序数相差10【答案】B【解析】T是地壳中含量最高的金属元素，则T是Al元素，根据元素在周期表的相对位置，可知：Q是C元素，R是P元素，W是S元素。A项，元素的非金属性：W(S)＞R(P)，则元素的氢化物的稳定性：H2S＞PH3，正确；B项，T是Al，其最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，不是强碱，错误；C项，原子核外电子层数越多，原子半径越大。Q(C)是第二周期元素，原子核外有2个电子层；T(Al)是第三周期元素，原子核外有3个电子层，则原子半径：Q(C)＜T(Al)，正确；D项，Q是C元素，原子序数是6，W是S，原子序数是16，二者的原子序数相差10，正确。13．（2022·安徽宣城期末）短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述正确的是A．X是第二周期第ⅣA族元素B．Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱C．X的简单气态氢化物的稳定性比Z的弱D．X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X为O元素，Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素，Z与X位于同一主族，则Z为S元素。A项，X为O元素，是第二周期第ⅥA族元素，错误；B项，Y(Na)形成的最高价氧化物的水化物NaOH是强碱，错误；C项，元素非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强，X(O)的简单气态氢化物H2O的稳定性比Z(S)的简单气态氢化物H2S强，错误；D项，X(O)、Y(Na)、Z(S)三种元素可形成化合物Y2ZX4，即Na2SO4，正确。14．(双选)（2022·河北廊坊期末）X、Y、Z、M是四种短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比X原子的少1。M是同周期主族元素中半径最大的。下列说法错误的是A．X、Y、Z的最简单氢化物中，X的最简单氢化物沸点最高B．四种元素简单离子的半径大小为Y＞X＞Z＞MC．Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3D．X、Y、M可以组成多种化合物【答案】BC【解析】X、Y、Z、M是4种短周期元素，X原子最外层电子数是其电子层数的3倍，X原子有2个电子层，最外层电子数为6，则X为O元素，X、Y位于同一主族，则Y为S元素；Z原子的核外电子数比X原子少1，又X与Z位于同一周期，则Z为N元素；M是同周期中半径最大的元素，应处于IA族元素，由Y与M同一周期，则M为Na元素。A项，X为O元素，H2O常温下为液体，而氨气、硫化氢为气态，故水的沸点最高，正确；B项，离子的核外电子层数越多半径越大，S2－半径最大，Na＋、O2－、N3－核外电子排布相同，其核电核数越大，离子半径越小，则四种元素简单离子的半径由大到小依次为Y(S2－)＞Z(N3－)＞X(O2－)＞M(Na＋)，错误；C项，S的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4，错误；D项，O、S、Na可以组成Na2SO4、Na2SO3等化合物，正确。15．（2022·江苏淮安期中改编）随着原子序数的递增，A～G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。（1）G元素在周期表中的位置为__________________。（2）元素A与C形成AC2与C与D形成的D2C2发生反应的化学方程式为__________________________________。（3）A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是_________。(填元素符号)（4）D元素最高价氧化物的水化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是________________________________________________。（5）元素C、G形成的简单气态氢化物中，H2C与H2G的稳定性较强的是___________(填化学式)。（6）最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷(Rb)是37号元素，相对原子质量是85，位于ⅠA族。关于铷的下列说法中不正确的是___________(填序号)。A．与水反应比钠更剧烈 B．Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2C．单质Rb具有很强的氧化性 D．RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱【答案】（1）第三(3)周期，(第)ⅥA族（2）2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2（3）Si＞C＞N（4）Al(OH)3＋OH－AlO－＋2H2O（5）H2O（6）CD【解析】根据原子序数与A～G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系图可知，G的最高价为＋6，则G为S；A、F的最高价都是＋4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si；C只有－2价，则C为O元素；B介于C、O之间，则B为N元素；D、E的最高价分别为＋1、＋3，二者的原子序数都大于O，则D为Na、E为Al元素。（1）G为S元素，G元素在周期表中的位置为第三(3)周期，(第)ⅥA族；（2）元素A(C)与C(O)形成CO2，元素C(C)与D(Na)形成Na2O2，反应的化学方程式为2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2；（3）同周期从左到右元素原子半径递减，同主族时，核电荷数越大，原子半径越大；A(C)，B(N)，F(Si)三种元素的原子半径由大到小的顺序是Si＞C＞N；（4）D(Na)元素最高价氧化物的水化物为NaOH，E(Al)元素的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，氢氧化钠溶液和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式是Al(OH)3＋OH－AlO－＋2H2O；（5）同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，简单氢化物越稳定，G为S元素，C为O元素；元素C、G形成的简单气态氢化物中，H2C与H2G的稳定性较强的是H2O；（6）已知铷(Rb)是37号元素，相对原子质量是85，位于ⅠA族。A项，同主族从上到下元素金属性递增，则Rb与水反应比钠更剧烈，正确，不符合题意；B项，Na2O2与水能剧烈反应并释放出O2，则Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2，正确、不符合题意；C项，单质Rb具有很强的还原性，不正确，符合题意；D项，金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，RbOH的碱性比同浓度的NaOH强，不正确，符合题意。16．（2022·广州海珠区期末）联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，显示了元素周期表的重要性。表中列出了部分元素在周期表中的位置：回答下列问题：（1）元素a～k中非金属性最强的是__________(填元素符号)，b与g的原子核电荷数相差__________(填数值)。（2）e、f、j三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱依次为____________________________(填化学式)。（3）设计一个实验方案，比较h、k单质氧化性的强弱_____________________________________________________________________。（4）金属镓(Ga)常用作光学玻璃、真空管、半导体的原料。①预测Ga的化学性质并填写表格：预测性质(所填物质类别不同)反应后可能的生成物(填化学式)Ga能与___________反应__________Ga能与___________反应Ga2(SO4)3、_________Ga能与NaOH溶液反应___________以上预测都是依据__________________________________________________。②氮化镓(CaN)材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点。工业上用含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3矿渣经过硫酸浸出获得2种金属盐，进一步利用镓盐可制备具有优异光电性能的CaN。写出Ga2(Fe2O4)3用硫酸浸出时发生反应的离子方程式为_____________________________________________。【答案