2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练16 元素周期表元素周期律

元素周期表元素周期律一、选择题1.根据元素周期律知识分析,下列说法中错误的是 ()A.铍(Be)是一种轻金属,它的氧化物的水化物可能具有两性B.砹(At)可能是一种有色固体且HAt很不稳定,AgAt可能是有色难溶于水且感光性很强的固体C.硫酸锶(SrSO4)(锶与镁、钙的最外层电子数相同)可能是难溶于水的固体D.硒化氢(H2Se)是比H2S更稳定的气体【解析】选D。Be位于第ⅡA族,与Al位于对角线位置,性质相似,其氧化物的水化物可能具有两性,A正确;At是卤族元素中最下方的元素,颜色比I2更深。HAt不如HI稳定,AgAt感光性更强,B正确;Sr与Mg、Ca、Ba同族,BaSO4不溶于水,所以SrSO4也不溶于水,C正确;Se与S同族位于S的下方,气态氢化物稳定性减弱,H2Se不如H2S稳定,D错误。2.如图所示是部分短周期元素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>XB.气态氢化物的稳定性:R>WC.WX3和水反应形成的溶液显碱性D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应【解析】选B。结合化合价与原子序数的关系可知,X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。Na、Al的电子层数相同,核电荷数多的半径小,因此原子半径Y>Z>X,A项错误;S、Cl中非金属性强的是Cl,气态氢化物的稳定性R>W,B项正确;WX3和水反应形成硫酸,C项错误;Y和Z二者最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝,二者能发生反应,D项错误。【易错提醒】微粒半径大小比较的常用规律(1)同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如原子半径:Na>Mg>Al>Si,离子半径:Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如原子半径:Li<Na<K,离子半径:Li+<Na+<K+。(3)电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如离子半径:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)同种元素形成的微粒:同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如离子半径Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。(5)电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行比较,如比较Al3+与S2-的半径大小,可找出与Al3+电子数相同的O2-进行比较,离子半径:Al3+<O2-,且O2-<S2-,故Al3+<S2-。3.(2019·济宁模拟)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XYZW原子半径/pm1601437574主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是 ()A.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2B.X、Y元素的金属性:X<YC.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来D.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水【解析】选C。W化合价为-2,没有最高正化合价+6,W为氧元素;Z元素化合价为+5、+3、-3,Z处于ⅤA族,原子半径与氧元素相差不大,则Z与氧元素处于同一周期,则Z为氮元素;X化合价为+2,应为周期表第ⅡA族,Y的化合价为+3价,应为周期表第ⅢA族元素,二者原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大,则X、Y应在第三周期,所以X为镁元素,Y为铝元素;则:A.在放电条件下氮气与氧气可以化合生成NO,不能直接生成NO2,故A错误;B.同周期自左而右金属性减弱,金属性X(Mg)>Y(Al),故B错误;C.氨气在纯氧中燃烧可生成氮气和水,故C正确;D.Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,属于两性氢氧化物,与强酸、强碱反应,但不能溶解于稀氨水,故D错误。4.下列物质性质的递变关系正确的是 ()A.酸性强弱:HClO3>H2SO3>H3PO4B.碱性:NaOH>KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2C.稳定性HCl>H2S>PH3D.氧化性Na+>Mg2+>Al3+【解析】选C。A项,因非金属性Cl>S>P,则最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,但是HClO3和H2SO3不是最高价氧化物的水化物,故A错误;B项,因金属性K>Ca>Na>Mg,则最高价氧化物对应的水化物的碱性KOH>NaOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,故B错误;C项,元素非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性Cl>S>P,故稳定性HCl>H2S>PH3,C正确;D项,还原性:Na>Mg>Al,所以对应的离子的氧化性应该是Na+<Mg2+<Al3+,D错误。5.如图是一块非常独特的手表,用H～Mg12种元素分别表示1∶00～12∶00,关于此表的下列说法中不正确的是 ()A.2∶00时的时针和12∶00时的分针所指元素极难形成化合物B.7∶00时,时针和分针所指元素可能形成相对分子质量为100的化合物C.8∶00时,时针和分针所指元素形成的氧化物属于碱性氧化物D.3∶00时,时针所指元素的金属性比11∶00时时针所指元素的金属性强【解析】选D。将时针和分针所指元素找出,利用元素周期表的相关规律和元素化合物的性质作答即可。2∶00时,时针指向元素He,12∶00时,分针指向Mg,二者很难形成化合物,A正确。7∶00时,时针和分针所指元素分别是N、Mg,可形成相对分子质量为100的化合物Mg3N2,B正确。8∶00时,时针和分针分别指向O、Mg,二者形成的MgO属于碱性氧化物,C正确。3∶00、11∶00时,时针所指元素分别是Li、Na,前者金属性弱于后者,D错误。6.(2019·贵阳模拟)X、Y、M、N是四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X与M同主族,M原子的最外层电子数是内层电子数的一半,四种元素原子最外层电子数之和为19,N的单质是一种有色气体,可用于自来水的消毒。下列说法正确的是 ()A.原子半径:r(N)>r(M)>r(Y)>r(X)B.X与Y形成的化合物溶于水,溶液显碱性C.简单气态氢化物的热稳定性:M>N>XD.单质的熔点:Y>N>M>X【解析】选B。M原子的最外层电子数是内层电子数的一半,则M为P(Li不符合原子序数依次增大),X与M同主族,且原子序数小于M,所以X为N元素,M为P元素,N的单质是一种有色气体,可用于自来水的消毒,则N是Cl元素,四种元素原子最外层电子数之和为19,则Y的最外层电子数为19-5-5-7=2,则Y为Mg。原子半径:r(Mg)>r(P)>r(Cl)>r(N),即r(Y)>r(M)>r(N)>r(X),A项错误;X与Y形成的化合物Mg3N2溶于水生成氨水和氢氧化镁,溶液显碱性,B项正确;简单气态氢化物的热稳定性:HCl>NH3>PH3,即N>X>M,C项错误;单质的熔点:Mg>P>Cl2>N2,即Y>M>N>X,D项错误。7.下列排列顺序正确的是 ()①热稳定性:H2O>HF>H2S②原子半径:Na>Mg>O③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④结合质子能力:OH->CH3COO->Cl-A.①③B.②④C.①④D.②③【解析】选B。①中O和F属于同周期元素,氢化物的稳定性:HF>H2O;②中Na和Mg为第三周期元素,原子半径:Na>Mg,而Mg比O多一个电子层,所以半径Mg>O;③P、S、Cl属于同周期元素,酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4;④根据电离的难易程度判断:HCl>CH3COOH>H2O,所以结合质子能力OH->CH3COO->Cl-。二、非选择题8.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①～⑩种元素,填写下列空白:族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1①2②③④3⑤⑥⑦⑧⑨⑩(1)上述元素中,形成化合物种类最多的是__________(填元素符号)。

(2)元素①、④和⑤形成的化合物的电子式是______________,该化合物中存在的化学键类型是__________。

(3)②、③、⑧三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。

(4)⑤、⑥、⑦三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是__________。(用对应物质的化学式表示)

(5)元素⑦和⑨最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为____________________________。

(6)能比较元素⑨和⑩非金属性强弱的实验事实是__________(填字母序号)。

a.⑨的氢化物的酸性比⑩的氢化物的酸性弱b.⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强c.在⑨的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑩的单质R2气体可置换出单质Q【解析】根据元素在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为Si,⑨为S,⑩为Cl。(1)有机物中都含有碳元素,形成化合物种类最多的是C;(2)元素①、④和⑤形成的化合物为氢氧化钠,电子式为,氢氧化钠属于离子化合物,并且含有氢氧原子团,存在的化学键有离子键、极性键;(3)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。②、③、⑧三种元素原子半径由大到小的顺序为Si>C>N;(4)元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,⑤、⑥、⑦三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;(5)氢氧化铝能够与硫酸反应生成溶于水的盐,元素⑦和⑨最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O;(6)a项,氢化物的酸性强弱与元素的非金属性无关,错误;b项,元素的非金属性越强,越容易与氢气化合,氢化物越稳定,⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强,能够说明氯的非金属性比硫强,正确;c项,元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,在⑨的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑩的单质R2气体可置换出单质Q,说明氯气的氧化性强于硫,正确。答案:(1)C(2)离子键、极性键(3)Si>C>N(4)NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3(5)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O(6)bc一、选择题1.(2019·贵阳模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍。下列判断错误的是 ()A.r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.最简单气态氢化物的沸点:X>WC.Y元素的最高价氧化物能与强碱反应D.W的最高价氧化物对应的水化物属于一元强酸【解析】选A。短周期Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍,则Y为Si元素,则X为氧元素、Z为磷元素、W为氯元素;A项,同周期主族元素的原子半径随核电荷数增大而减小,故Si的原子半径大于磷、氯原子,氧原子核外少一个电子层,原子半径最小,故A错误;B项,H2O的分子间存在氢键,水常温下为液态,而HCl常温下为气体,即H2O的沸点大于HCl,故B正确;C项,SiO2是酸性氧化物,能与强碱溶液反应生成盐和水,故C正确;D项,HClO4是最强含氧酸且为一元酸,故D正确。2.(新题预测)W、X、Y、Z是四种短周期元素,其原子序数依次增大。已知甲是由其中三种元素组成的化合物,25℃时0.1mol·L-1甲溶液的pH为13。X元素的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。下列说法中,正确的是 ()A.原子半径大小的比较:r(X)>r(Y)>r(Z)B.元素Y、Z的简单离子的电子层结构不同C.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比元素Y的强D.只含W、X、Y三种元素的化合物中,有离子化合物,也有共价化合物【解析】选D。0.1mol·L-1甲溶液的pH为13,说明甲是强碱,由短周期元素组成,则甲是NaOH,Z是Na,W是H,X、Y、其中一个是O,X的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则X是N,Y是O。原子半径大小为r(Na)>r(N)>r(O),A错;元素Y、Z的简单离子都是10电子,电子层结构相同,B错;O的非金属性比N强,氢化物稳定性较强,C错;只含W、X、Y三种元素的化合物可以是NH4NO3为离子化合物,HNO3是共价化合物,D对。3.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是 ()A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、ZB.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、XC.元素非金属性由强到弱的顺序:Y、W、XD.简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W【解析】选A。由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知,Y为F;由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知,X为O;由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知,Z为Al;由“W的单质广泛用作半导体材料”可知,W是Si。A选项,原子最外层电子数由多到少的顺序是F、O、Si、Al,所以正确;B选项,原子半径由大到小的顺序:Z、W、X、Y,所以错误;C选项,元素非金属性由强到弱的顺序:Y、X、W,所以错误;D选项,简单气态氢化物的稳定性Y的最强,所以错误。4.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是 ()A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性【解析】选A。根据a原子中只有1个电子可确定a为H,由b2-和c+电子层结构相同,可知b和c分别位于第二、三周期,则b、c分别为O和Na,d与b同族,则d为S。二元化合物H2O、H2S中H均为+1价,而NaH中H为-1价,A项错误;O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3,B项正确;根据四种元素在周期表中的位置可确定原子半径:Na>S>O>H,C项正确;H2S在溶液中部分电离而使溶液呈弱酸性,D项正确。5.A、B、C、D、E5种元素原子序数逐渐增大,且均不超过18。其中A与C、B与E分别为同主族元素。原子半径A<B<E<D<C,B原子最外层电子数是次外层的3倍,C、D的核外电子数之和与B、E核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A.原子电子层数:A<BB.气态氢化物的稳定性:B<EC.简单离子半径:E<DD.最高价氧化物对应的水化物碱性:C<D【解析】选A。由B原子最外层电子数是次外层的3倍,可知B为氧元素;与B同主族的短周期元素E只能是硫元素;由元素原子序数大小关系可知,A、C所在主族必位于第ⅥA族左边,且C位于氧元素的下一周期,即第三周期,D位于C的右边。B、E核外电子数之和为24,与C、D的核外电子数之和相等,则C、D的原子序数只能为11和13,即C、D为Na和Al;A与C同族,且原子半径最小,A只能是氢元素。稳定性H2O>H2S,B项错误;Al3+有2个电子层,而S2-有3个电子层,故Al3+半径小于S2-半径,C项错误;NaOH的碱性强于Al(OH)3的碱性,D项错误。6.(2019·衡水模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表:元素代号XYZMRQ原子半径(×10-10m)1.860.991.431.600.750.74主要化合价最高正价+1+7+3+2+5-最低负价--1---3-2下列说法正确的是 ()A.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应B.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键C.X、Z、M的单质分别与水反应,Z最剧烈D.Y的氢化物的水溶液可用于蚀刻玻璃【解析】选A。依据所给数据,结合元素周期律判断出:X为Na,Y为Cl,Z为Al,M为Mg,R为N,Q为O。A项,NaOH、Al(OH)3、HNO3两两之间可相互反应;B项,Na与O可以形成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中存在非极性共价键;C项,Na、Al、Mg分别与水反应,Na最剧烈;D项,氢氟酸常用于蚀刻玻璃,盐酸不能用于蚀刻玻璃。二、非选择题7.四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题:(1)元素Z位于周期表中第________周期第________族。

(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是______________________________________(写化学式)。

(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是__________________________________(写化学式)。

(4)Y的最高价氧化物的化学式为__________________。

【解析】根据周期表结构知,Z只能是第三周期元素,设其最外层电子数为x,则有2+8+x=3x,x=5,即Z为磷元素,可以判断X是碳元素,Y是氮元素,W是硫元素。(1)P位于第三周期第ⅤA族。(2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S,水溶液碱性最强的是NH3。(3)C和S最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和H2SO4,H2SO4酸性较强。(4)氮元素最高正价为+5价,最高价氧化物的化学式为N2O5。答案:(1)3ⅤA(2)NH3(3)H2SO4(4)N2O58.X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z元素在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数之比为3∶8,X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答:(1)Z元素在周期表中的位置为__________________________________。

(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为________(填元素符号)。

(3)元素的非金属性Z________Q(填“>”或“<”),下列各项中