元素周期表的应用 同步练习 化学必修第二册

1.3元素周期表的应用学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．已知A、B、C、D四种元素属于短周期元素，且原子序数依次增大，A元素原子的原子半径是元素周期表中最小的，B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应能生成盐，B、C、D元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间皆可反应生成盐，下列有关说法正确的是A．C元素的原子半径是同周期主族元素原子半径最小的B．A和C形成的化合物是共价化合物，其中A元素的化合价为-1价C．D单质既能从B的最高价氧化物的水化物的溶液中置换出氢气，又能从C的最高价氧化物的水化物的溶液中置换出氢气D．D元素的单质可用于冶炼某些金属2．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物溶于水，水溶液呈碱性。下列说法正确的是WXYZA．X、Y、Z的简单氢化物稳定性最强的是YB．W的氧化物对应的水化物都是强酸C．X的简单阴离子的还原性强于Y的简单阴离子D．Z的单质在化学反应中既可表现氧化性也可表现还原性3．下列说法错误的是A．过氧化钠可作潜水艇中的“供氧剂” B．硅单质用于制作光导纤维C．Al(OH)3用于治疗胃酸过多 D．铁红()可用作红色油漆和涂料4．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是A．Q的M层电子数为1B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱C．简单离子半径：D．Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸5．已知X、Y、Z和W四种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期，W元素的单质与Z的最简单氢化物常温下混合产生白烟，X、Y和Z三种元素形成的一种化合物A(其结构如图所示)是运载火箭的主体燃料。下列说法正确的是A．原子半径：Y<ZB．X和Z两种元素可以形成共价化合物，也可以形成离子化合物C．ZW3中W的化合价为-1D．化合物A最多可以与1molH+反应6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC．Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体D．WY2分子中键与π键的数目之比是2:17．短周期主族元素X、Y、Z、W、T原子序数依次增大，分占三个不同的周期，Y是地壳中含量最多的元素，Z原子的最外层只有一个电子，W位于元素周期表ⅢA族，T与Y属于同一主族元素。下列说法正确的是A．原子半径：r(T)>r(W)>r(Z)B．Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的弱C．Y的简单气态氢化物的热稳定性比T的强D．Y、Z只能形成一种化合物8．已知、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，核内只有1个质子，原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，与同主族，下列说法正确的是（

）A．的原子半径在五种原子中最大B．一定条件下，的单质能与水反应C．与形成的化合物只有一种D．的最高价氧化物的水化物的酸性比的弱9．由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是实验操作现象结论A向溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：B将铁锈溶于过量浓盐酸，滴入溶液紫色褪去铁锈中含有二价铁C将脱氧剂还原铁粉溶于盐酸中，再滴加溶液溶液未变红铁粉未变质D在水中分别放入绿豆大的金属钠和金属钾钾与水反应更剧烈金属性：K>NaA．A B．B C．C D．D10．X，Y，R，Z为四种短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示。已知R元素的周期数等于其主族序数。下列说法正确的是XYRZA．四种元素的原子中，Y原子的半径最大B．Y与X组成的化合物溶于水显酸性C．电解R和Z组成的化合物制备R单质D．液态Z单质可以保存在钢瓶中二、判断题11．下列转化在一定条件下能够实现：SiO2SiCl4Si。()12．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液中含元素。(_______)13．单晶硅做芯片的基底材料与硅元素储量丰富、单晶硅耐腐蚀性能优异有关。(_______)14．SiO2可用来制造光导纤维。(________)15．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应生成物为FeX2(_______)三、解答题16．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验．(1)将钠、镁、铝、钾各1mol分别投入到足量的相同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈的单质是，与盐酸反应产生的气体最多的是。(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应离子方程式为。(3)利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：仪器A的名称为，装置D的作用为；①若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液的现象，即可证明．从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用溶液吸收尾气．②若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液的现象，即可证明．但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有溶液的洗气瓶．17．化合物A由两种元素组成，将A按如下流程进行实验。请回答：（1）组成A的两种元素是，A的化学式是。（2）溶液D与过量反应的离子方程式是。（3）某兴趣小组利用下面实验装置制备气体C，并探究气体C能否与溶液D反应产生白色胶状沉淀：①装置A是气体C的发生装置，写出该装置中可能发生的化学方程式，简要描述检查装置A气密性的方法：。②该方案还缺少一个尾气吸收装置，下列吸收装置可以选用的是。A．B．C．D．18．证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。Ⅳ.……(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是。(2)B中溶液发生反应的离子方程式是。(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是。(4)过程Ⅲ实验的目的是。(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐，得电子能力逐渐。参考答案：1．D【分析】A元素原子的原子半径是元素周期表中最小的，则A为H元素；B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应能生成盐，则B为N元素；B、C、D元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间皆可反应生成盐，B、C、D四种元素属于短周期元素，且原子序数依次增大，D为Al元素，氢氧化镁不溶于水，则C为Na元素。【详解】A.同周期从左到右原子半径逐渐减小，C为Na元素，为同周期中原子半径最大的，A错误；B.A和C形成的化合物为NaH，为离子化合物，H元素显-1价，B错误；C.Al与氢氧化钠反应生成氢气，但与稀硝酸反应生成NO，C错误；D.金属铝是活泼金属单质，可用于冶炼某些熔点较高的金属，D正确；答案选D。2．D【分析】W的气态氢化物的水溶液为碱性，说明该元素为氮元素，根据位置分析，X为氧元素，Y为硫元素，Z为氯元素。据此解答。【详解】A．根据同周期元素，从左到右非金属性增强，同主族元素，从下到上非金属性增强，且非金属性越强，简单氢化物稳定性越强分析，三种元素中Y的氢化物最不稳定，A错误；B．氮的氧化物对应的水化物不一定是强酸，例如亚硝酸为弱酸，B错误；C．氧离子还原性弱于硫离子，C错误；D．氯气和水或碱反应时表现出氧化性和还原性，D正确；故选D。3．B【详解】A．过氧化钠与二氧化碳、水反应都生成氧气，常用作供氧剂，可作潜水艇中的“供氧剂”，A正确；B．二氧化硅具有良好的导光性，可用作制造光导纤维，晶体硅不具有此性质和用途，B错误；C．氢氧化铝能够与盐酸反应，消耗盐酸，碱性较弱，可用于治疗胃酸过多，C正确；D．氧化铁为红棕色，铁红(Fe2O3)可用作红色油漆和涂料，D正确；故答案为：B。4．C【解析】由图推断Y为氧元素；X的原子半径小且只有+1价，X为氢元素；M的最高正价是+7价，最低负价是-1价，为氯元素；Z的原子半径比氯小，最低负价是-3价，最高正价是+5价，则为氮元素；Q只有+1价，原子半径大于氯原子，但小于只有+2价的R，Q为钠元素、R为钙元素。【详解】分析可知：X为氢、Y为氧、Z为氮、M为氯、Q为钠、R为钙；A．的核外电子排布为，A正确；B．X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N，组成的化合物可以是硝酸、硝酸铵及，B正确；C．离子半径，C错误；D．、都是强酸，D正确。故选：C。5．B【分析】W元素的单质与Z的最简单氢化物常温下混合产生白烟，即Cl2与NH3反应生成氯化铵，故W是Cl，Z是N，X是H，只有Y、Z处于同一周期，且Y具有四价特点，故Y是C；据此分析解答。【详解】A．Y是C，Z是N，同一周期从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：Y>Z，故A错误；B．X是H，Z是N，两者可也形成NH3，为共价化合物，也可以形成NH4H，为离子化合物，故B正确；C．化合物XW3中为NCl3，因为氮的非金属性强于氯，所以氯的化合价为+1价，故C错误；D．化合物A的结构简式为(CH3)2NNH2，有两个N原子，相当于两个氨基，最多可以和2mol的H+反应，故D错误。答案选B。6．C【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，由于最外层电子数不超过8，故W的最外层电子数为4，处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，处于第ⅢA族，原子序数X大于W，故W为C元素，X为Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，故Z的核外电子数为17，则Z为Cl元素，Y的原子序数大于铝元素，小于氯元素，故Y为Si或P或S元素，据此解答。【详解】A.同主族自上而下电负性逐渐减弱，Y若为Si元素，则电负性C＞Si，A错误；B.同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径Al＞Y＞Cl＞C，B错误；C.若Y、Z形成的分子为SiCl4，中心原子Si形成4个键，无孤电子对，为sp3杂化，正四面体构型，C正确；D.WY2分子为CS2，分子结构式为S=C=S，每个双键中含有1个键、1个π键，故δ键与π键的数目之比1：1，D错误。答案选C。【点睛】本题难点在于Y元素的不确定，Y可能为Al到Cl之间的任意一个元素，在解题时要充分考虑Al到Cl之间的元素及其化合物的性质。7．C【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、T原子序数依次增大，分占三个不同的周期，故X为H，Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O，Z原子的最外层只有一个电子，则Z为Na，W位于元素周期表ⅢA族，则W为Al，T与Y属于同一主族元素，即T为S，据此分析解题。【详解】A．根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故原子半径为：Na＞Al＞S即r(T)＜r(W)＜r(Z)，A错误；B．已知Na的金属性强于Al，故Z的最高价氧化物对应的水化物即NaOH的碱性比W的即Al(OH)3强，B错误；C．已知O的非金属性比S的强，故Y的简单气态氢化物即H2O的热稳定性比T即H2S的强，C正确；

D．由分析可知，Y为O，Z为Na，则Y、Z形成一种化合物有Na2O和Na2O2等，D错误；故答案为：C。8．B【分析】、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，核内只有1个质子，则为；的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则为；原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则原子次外层电子数为2，最外层电子数为6，为；与同主族，则为，故为；根据以上分析可知，、、、、分别是、、、、，据此分析。【详解】、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，核内只有1个质子，则为；的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则为；原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则原子次外层电子数为2，最外层电子数为6，为；与同主族，则为，故为；根据以上分析可知，、、、、分别是、、、、；A．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，故五种元素中原子半径最大的为，故A错误；B．是，能与热水反应生成氢氧化镁和氢气，故B正确；C．为，为，形成的化合物有、，故C错误；D．非金属性：，故的最高价氧化物的水化物的酸性较强，故D错误；故答案选B。9．D【详解】A．NaBr溶液中滴加过量氯水，氯水把Br-氧化为Br2，氯水过量，再加入淀粉KI溶液，溶液变蓝，不能确定水氯水氧化的还是溴单质氧化的I-，不能得出氧化性强弱，A错误；B．盐酸中含有Cl-，Cl-也能与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色，不能确定有没有Fe2+，B错误；C．将脱氧剂还原铁粉溶于盐酸中，Fe可将Fe3+还原为Fe2+，溶液未变红不能说明铁粉未变质，C错误；D．在水中分别放入绿豆大的金属钠和金属钾，钾反应更剧烈说明其金属性大于钠，D正确；故选D。10．D【解析】根据题意推出R为Al，X为C，Y为O，Z为Cl。【详解】A.四种元素中Al的原子半径最大，故A错误；B.碳和氧形成的CO难溶于水，不和水反应，故B错误；C.铝和氯形成的氯化铝为共价化合物，不能电解氯化铝制备铝，而应电解熔融氧化铝，故C错误；D.氯气常温下不和铁反应，所以液氯可以保存在钢瓶中，故D正确。综上所述，答案为D。【点睛】钠、镁是电解熔融的氯化物得到，铝是电解熔融的氧化铝得到。11．错误【详解】四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅，但SiO2与盐酸不反应，故错误。12．错误【详解】由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素，灼烧时会干扰Na元素的检验，应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧，故错误。13．正确【详解】半导体“硅”已成为信息时代高科技的代名词。由于硅元素储量丰富，且单晶硅具有优异的耐高温与抗腐蚀性能，所以单晶硅成为制造大规模集成电路(俗称“芯片”)的基底材料，故答案为正确。14．正确【详解】制造光导纤维是利用二氧化硅晶体对光的全反射，故答案为：正确。15．错误【详解】由于F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱，铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应分别为：2Fe+3F22FeF3、2Fe+3Cl22FeCl3、2Fe+3Br22FeBr3、Fe+I2FeI2，即除I2的生成物为FeX2，其余均为FeX3，故答案为：错误。16．K(钾)Al(铝)分液漏斗防止倒吸变蓝NaOH有白色沉淀生成饱和NaHCO3【分析】(3)结合装置可知，本实验中可利用非金属单质之间的置换反应判断非金属单质的氧化性，从而判断非金属性；也可利用复分解反应较强酸制弱酸的原理判断最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，从而判断非金属性强弱。【详解】(1)将钠、镁、铝、钾各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，钾最活泼，预测K(钾)与盐酸反应最剧烈；1mol钠、钾与盐酸反应生成0.5mol氢气，1molMg(镁)与盐酸反应生成1mol氢气，1mol铝与盐酸反应产生1.5mol氢气，因此预测铝与盐酸反应产生的气体最多；(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，原因是氯气置换出S，反应的离子方程式为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；(3)由装置图可知仪器A的名称为分液漏斗；干燥管D的作用是防止倒吸；(4)①若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液变蓝色，即可证明非金属性Cl>I，原因是氯气置换出碘，碘使淀粉溶液变蓝；从环境保护观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，氯气能与碱反应而被吸收，可用NaOH溶液吸收尾气；②若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，则原理是较强酸制较弱酸，最高价氧化对应水化物酸性越强，非金属性越强，那么观察到C中溶液有白色沉淀产生，说明二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸，碳酸酸性强于硅酸，即可证明非金属性：C>Si；但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，以除去CO2气体中混有的HCl气体。17．、S关闭活塞，往试管中加水至没过长颈漏斗下端，继续加水，若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间保持不变，则装置气密性良好A【分析】化合物A由两种元素组成，A溶于水生成气体C和固体B，C通入二氧化硫水溶液中生成淡黄色沉淀G，因此C是H2S，G是S；固体B能溶于氢氧化钠溶液中得到溶液D，然后通入过量二氧化硫生成白色胶状沉淀E，因此E是硅酸，据此解答。【详解】（1）根据以上分析可知组成A的两种元素是Si和S；G的物质的量是0.3mol，根据方程式2H2S+SO2＝3S↓+2H2O可知H2S是0.2mol，则A中硫元素的物质的量是0.2mol，质量是6.4g，所以Si的质量是9.2g－6.4g＝2.8g，物质的量是0.1mol，则A的化学式是SiS2。（2）溶液D与过量反应生成硅酸和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式是。（3）①装置A是气体C的发生装置，该装置属于简易启普发生器，可利用硫化亚铁和稀硫酸反应制备，则该装置中可能发生的化学方程式为。装置A中有长颈漏斗，则检查装置A气密性的方法为关闭活塞，往试管中加水至没过长颈漏斗下端，继续加水，若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间保持不变，则装置气密性良