化学（人教版必修2）练习第01章第02节第02课时元素周期表和元素周期律的应用课时作业

课时作业(五)元素周期表和元素周期律的应用基础巩固练(25分钟50分)一、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分)1．元素周期表和元素周期律对与化学相关的科学技术具有指导作用，人们常在元素周期表中一定的区域内寻找特殊物质，其中寻找催化剂的区域为()A．金属与非金属的分界线附近区域B．过渡元素区域C．氟、氯、硫、磷等元素附近区域D．元素周期表左下部分主族元素区域解析：Cu、Ag是常用催化剂，在过渡元素区域中寻找催化剂的材料。答案：B2．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是()A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：O无最高正价、F和稀有气体元素没有正价，A错；多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动，B错；P、S、Cl的非金属性依次增强，得电子能力与最高价含氧酸(H3PO4、H2SO4、HClO4)的酸性依次增强，C正确；过渡元素是第3纵行到第12纵行的元素，包括了七个副族与第Ⅷ族，D错误。答案：C3．(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期解析：四种主族元素都在短周期，W的简单氢化物可用作制冷剂，则W为N元素。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na元素。一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生，则该盐为硫代硫酸钠，X为O元素，Z为S元素。A对：非金属性O强于N，所以水的热稳定性强于氨气。B对：Y的简单离子为Na＋，X的简单离子为O2－，Na＋与O2－具有相同的电子层结构。C错：硫化钠溶液水解显碱性，不能使蓝色石蕊试纸变红。D对：O元素与S元素属于同一主族(第ⅥA族)，S元素与Na元素都在第三周期。答案：C4．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()①原子序数为15的元素的原子半径小于N原子半径②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期第ⅣA族元素的氢化物的稳定性大于NH3④原子序数为12的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强于Al(OH)3A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：原子序数为15的元素是P，其原子半径大于N原子，①不正确；第二周期第ⅣA族元素为C，其非金属性弱于N，其氢化物的稳定性弱于NH3，③不正确。答案：C5．下列说法正确的是()A．同周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数一定相差1B．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C．元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性越强D．镁、铝、铜、铁、钠五种金属元素中，铜和铁属于过渡元素解析：同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素的原子序数之差可以为1、11或25，A项错误。第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右不一定依次增强，如H2SO4的酸性强于HClO，B项错误。元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，但水溶液的酸性不一定越强，如非金属性F＞Cl，但酸性HCl＞HF，C项错误。Na、Mg、Al为主族元素，Fe、Cu属于过渡元素，D项正确。答案：D6．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断()A．R一定是第四周期元素B．R一定是ⅣA族元素C．R的气态氢化物比同族其他元素气态氢化物稳定D．R气态氢化物的化学式为H2R解析：根据题意，主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，所以R为第ⅥA族元素，但不一定是第四周期，其气态氢化物的化学式为H2R，与其同族元素气态氢化物相比，其上面比它稳定，下面的不如它稳定，故选项A、B、C错误，D正确。答案：D7．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>X B．X元素位于第二周期C．气态氢化物的稳定性：X>Y>Z D．最高价氧化物水化物的酸性：Y>Z>X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，C、D错误。答案：B8．(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：d＞c＞b＞aB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强解析：a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；则b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S；c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。A错：原子半径：a＜d＜c＜b。B对：b为Na或Mg,4种元素中b的金属性最强。C错：c的氧化物的水化物是Al(OH)3，属于两性氢氧化物，不是强碱。D错：a、d同主族，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，氧化性逐渐减弱。答案：B二、非选择题(本题包括2大题，共18分)9．(10分)在第三周期元素中，置换氢能力最强的元素的符号为________；化学性质最稳定的元素的符号是________________；最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的化学式是________；碱性最强的碱的化学式是________；显两性的氢氧化物的化学式是____________________；该两性氢氧化物与盐酸、NaOH溶液分别反应的离子方程式是_____________________________________________________________________；原子半径最大的金属元素的名称是________，离子半径最小的金属离子的结构示意图为________________________________________________________________________。解析：第三周期中的元素共有8种：Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar。置换氢能力最强的是Na，化学性质最稳定的是Ar；Cl的非金属性最强，所以HClO4的酸性最强；碱性最强的是NaOH；Al(OH)3显两性；原子半径最大的是Na，离子半径最小的金属离子为Al3＋。答案：NaArHClO4NaOHAl(OH)3Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O钠10．(8分)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是5种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)。元素代号ABCDE原子半径/nm0.1600.1430.1020.0990.074主要化合价＋2＋3＋6、－2－1－2(1)用元素代号标出它们在周期表中对应的位置(以下为周期表的一部分)。(2)B元素处于周期表中第________________周期第________________族。(3)C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为________________(填离子符号)。(4)上述前4种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C、E形式的化合物为________(填化学式)。解析：(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第3周期第ⅢA族。(3)C、D的简单离子分别为S2－、Cl－，半径大小为S2－>Cl－。(4)A、B、C、D最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。答案：(1)(2)三ⅢA(3)S2－>Cl－(4)HClO4(5)SO2、SO3能力提升练(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1．水体富营养化是指水中含有较多的氮、磷等元素，其会导致水质污染等一系列环境问题。下列有关氮、磷元素及其化合物的比较不正确的是()A．稳定性：NH3>PH3 B．还原性：PH3>NH3C．酸性：HNO3<H3PO4 D．原子半径：P>N解析：从上到下，同主族非金属元素的简单氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，A、B项正确；从上到下，同主族元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，原子半径逐渐增大，C项错误，D项正确。答案：C2．元素a～f在周期表中的位置如表所示，下列有关说法正确的是()族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA二cd三abefA．c、d、e的氢化物中，e的氢化物沸点最高B．a、b、d三种元素的离子半径：a>b>dC．六种元素中，a元素的金属性最强D．e、f的氧化物对应的水化物的酸性依次增强解析：由六种元素在周期表中的位置可知，a是Na，b是Al，c是N，d是O，e是S，f是Cl。H2O是液态，沸点最高，A项错误；离子半径：d>a>b，B项错误；e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，D项错误。答案：C3．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。答案：B4．镓是俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属ⅢA族。镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃A．镓是制造高温温度计的上佳材料B．镓能溶于强酸和强碱中C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中D．近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质解析：镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃；镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃，因此A、C两项正确。铝能溶于强酸和强碱中，铝是电的良导体而不是半导体，镓是“答案：D5．图甲和图乙表示短周期部分或全部元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是()A．图甲中横轴表示原子序数，纵轴表示元素的最高正价B．图甲中横轴表示核电荷数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)C．图乙中横轴表示最高正价，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)D．图乙中横轴表示最外层电子数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)解析：稀有气体元素化合价为0，氟元素没有正价，A、C项错误；同周期元素从左到右，主族元素原子半径逐渐减小，B项错误；同周期元素从左到右，主族元素最外层电子数由1～7，原子半径依次减小，D项正确。答案：D6．下列实验不能达到实验目的的是()序号实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱BMgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3比较镁、铝的金属性强弱C测定等物质的量浓度的H2CO3、H2SO4溶液的pH比较碳、硫的非金属性强弱DFe、Cu分别与盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱解析：A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易程度即可判断出氯、溴的非金属性强弱。B项，MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀，但无法比较二者的金属性强弱。C项，H2CO3、H2SO4分别为C、S的最高价氧化物对应的水化物，酸性越强，非金属性越强，所以通过测定相同物质的量浓度的溶液的pH可判断C、S的非金属性强弱。D项，利用Fe、Cu与盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。答案：B二、非选择题(本题包括2大题，共20分)7．(8分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：元素编号元素的性质或原子结构X最外层电子数是次外层电子数的3倍Y常温下单质是双原子分子，其氢化物的水溶液显碱性Z第三周期元素的简单离子中半径最小(1)元素X的一种单质在生活中常用作饮水机的消毒剂，该单质的化学式是________，元素Z的离子结构示意图为________。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YHeq\o\al(＋,4)，请写出检验溶液中存在该离子的实验操作、现象和结论___________________________________________________。(3)写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)元素X与元素Y相比，非金属性较强的是________________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。a．Y的氢化物可在纯X2中燃烧生成X的氢化物和Y2b．X的单质比Y的单质更容易与H2化合c．X与Y形成的化合物中Y元素呈正价态解析：根据X、Y、Z三种元素的性质或原子结构可以判断X为氧元素，Y为氮元素，Z为铝元素。(1)O3在生活中常用作饮水机的消毒剂，元素Z的离子为Al3＋。(2)检验溶液中NHeq\o\al(＋,4)的实验操作为：取少量溶液(或待测液)于试管中，滴加适量浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上靠近试管口，若试纸变蓝，说明溶液中存在该离子，反之，则不存在该离子。(3)Z元素最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3。(4)X、Y的单质与H2化合的难易程度，氢化物的稳定性，以及X与Y形成的化合物中，Y元素呈正价态均说明N元素与O元素相比，氧元素的非金属性较强。答案：(1)O3(2)取少量溶液(或待测液)于试管中，滴加适量浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上靠近试管口变蓝，说明溶液中存在该离子，反之，则不存在该离子(3)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)Oabc8．(12分)现有某些短周期元素的性质或原子结构信息如表所示。元素元素性质或原子结构信息TM层上有6个电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下的单质为双原子分子，其氢化物的水溶