2024高中化学课下能力提升四元素周期表和元素周期律的应用精练含解析新人教版必修2

PAGEPAGE5元素周期表和元素周期律的应用一、选择题1．下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是()A．同一主族的元素从上到下金属性渐渐减弱B．元素周期表是元素周期律的详细表现形式C．同一周期从左到右，元素原子半径渐渐增大D．非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的确定值2．如图是短周期元素周期表的一部分，下列说法中正确的是()A．元素①位于其次周期第ⅣA族B．气态氢化物的稳定性：④>②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤>④D．元素的最高正化合价：③＝⑤3．下列说法中正确的是()A．在周期表中金属与非金属的分界处可以找半导体材料B．H2S、H2Se、HF的热稳定性依次增加C．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱D．Cl、S、N元素的非金属性依次增加4．核电荷数大于10的某短周期元素，其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是()A．该元素在第三周期第ⅣA族B．该元素的单质在常温下性质稳定，不易与水反应C．该元素的氧化物不与酸反应，可与强碱的水溶液反应D．该元素在地壳中的含量大，居全部元素的其次位5．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是()A．锗是一种金属性很强的元素B．锗的单质具有半导体的性能C．锗化氢(GeH4)稳定性很强D．锗酸(H2GeO3)是难溶于水的强酸6．下列叙述中，能确定A金属比B金属活泼性强的是()A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多C．1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能7．有X、Y两种元素，原子序数小于等于20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法中正确的是()A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也确定为强碱B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水确定显酸性C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质确定是Y2D．若Y的最高正价为m，则X的最高正价确定为m8．某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下面的叙述不正确的是()A．该元素的原子最外电子层上有6个电子B．该元素最高正价氧化物的化学式为XO2C．该元素是非金属元素D．该元素最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO49．砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，依据它在元素周期表中的位置推想，砷不行能具有的性质是()A．砷在通常状况是固体B．可以存在－3、＋3、＋5等多种化合价C．AsH3的稳定性比PH3弱D．单质砷的还原性比单质磷弱10．(2024·山东青岛高一检测)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小依次为rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强11．(2024·山东临沂高一检测)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法确定正确的是(m、n均为正整数)()A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素12．(2024·河北高一检测)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改变如图所示。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．对应简洁离子半径：X>WD．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应二、非选择题13．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。如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________族。(2)依据元素周期律预料：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)。14．(1)X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在周期表中的位置为____________________，其气态氢化物的化学式为________，最高价氧化物的化学式为________，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为________。(2)R为1～18号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则此时R元素的化合价为________，R原子的最外层电子数为________，其气态氢化物的化学式为________。15．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②三③④⑤⑥⑦⑧四⑨⑩(1)⑤和⑧的元素符号是________和________；(2)表中最活泼的金属是________，非金属性最强的元素是________(填写元素符号)；(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式____________。(4)请设计一个试验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱。_______________。16．(2024·福州高一检测)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着很多信息和规律。下表所列是五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/nm0.160.1430.1020.0990.074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的对应位置(以下为周期表的一部分)。(2)B元素处于周期表中________周期________族。(3)B的最高价氧化物的水化物与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为____________________。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。17．阅读下面的信息，推断元素及有关物质，按要求回答：信息①：X、Y、Z、W是常见的短周期元素，其原子序数依次增大，且原子核外最外层电子数均不少于2。(1)依据信息①：X确定不是________(填字母序号)。A．氢B．碳C．氧D．硫信息②：上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的四种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。(2)这四种元素中是否可能有一种是铝元素？_____________________。信息③：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。(3)白色沉淀物的化学式为________。信息④：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸，最终溶液中析出白色沉淀。(4)生成白色沉淀物的离子方程式为_______________________________。信息⑤：X与W同主族。(5)X与浓硫酸加热时反应的化学方程式为_____________________________。课下实力提升(四)元素周期表和元素周期律的应用1．解析：选B同一主族元素从上到下金属性渐渐增加，A不正确；元素周期表是元素周期律的详细表现形式，B正确；同一周期从左到右，元素原子半径渐渐减小，C不正确；主族非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数，D不正确。2．解析：选C由图可知：①为N元素，②为O元素，③为F元素，④为S元素，⑤为Cl元素；元素①位于其次周期第ⅤA族，A项错误；O、S同主族，O的非金属性强于S，故其氢化物的稳定性强，即H2O>H2S，B项错误；S、Cl同周期，Cl的非金属性强于S，故其最高价氧化物对应水化物的酸性强，C项正确；F元素的非金属性最强，故其无正价，最高价为0价，Cl的最外层电子数为7，故其最高正价为＋7价，二者不相等，D错误。3．解析：选A非金属性越强的元素其对应的气态氢化物的稳定性越强，金属性越强的元素其对应的碱的碱性越强。H2Se、H2S、HF的热稳定性依次增加；KOH、NaOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱；S的非金属性小于Cl。4．解析：选C核电荷数大于10的某短周期元素只能是第三周期元素，又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，故该元素是硅。硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族，在常温下性质稳定，不易与水反应，该元素在地壳中的含量大，居全部元素的其次位，其氧化物SiO2能与HF反应，能与强碱氢氧化钠溶液反应，A、B、D正确，C错误。5．解析：选B依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性为CH4>SiH4>GeH4，酸性H2CO3>H2GeO3；锗处于金属、非金属分界线处，故具有半导体的性能。6．解析：选DA项错，少了前提条件：同一周期；B项错，少了前提条件：同一主族；C项错，金属的活泼性与最外层电子的数目多少没有干脆的关系；D项对，常温下A能从水中置换出H2，说明其金属的活泼性特别强，而B不能从水中置换出H2说明其金属性的活泼性比较弱。7．解析：选AX、Y最外层电子数相同，且原子半径Y大于X，假如X(OH)n为强碱，说明X为金属元素，那么Y确定也为金属，且金属性比X强，所以Y(OH)n碱性比X(OH)n强，A项正确；若HnXOm为强酸，说明X是非金属元素，但其氢化物溶于水也可以为碱性溶液，如N，B项错误；若X是第ⅥA元素，则Y也是，且Y在X的下方，所以X是O时Y是S，C项错误；若X是第ⅦA元素，Y在X的下方，所以X是F时Y是Cl，Cl的最高正价是＋7，但F没有正价，D项错误。8．解析：选B依据元素X的化学式H2X，元素X显－2价，位于周期表中第ⅥA族，原子最外层有6个电子；最高正价氧化物的化学式为XO3，最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4；存在气态氢化物的为非金属元素。9．解析：选D同主族从上至下，元素的金属性渐渐增加，非金属性渐渐减弱。砷与磷在同一主族且位于磷的下面，故金属性砷>磷，D选项错误。10．解析：选AX、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项，X(N)的最高正化合价为＋5价，Z(Al)的最高正化合价为＋3价，X(N)、Z(Al)的最高正化合价之和为8，A项正确；B项，原子半径rZ(Al)>rX(N)，B项错误；C项，Y2－为O2－，Z3＋为Al3＋，它们的核外电子数和电子层数均相同，C项错误；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，其酸性比Q的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)弱，D项错误。11．解析：选BR(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不确定为强碱，故A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，Y比X更强，且知Y不是稀有气体元素，故B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，而没有＋7价，故C项错误；若5种元素同为第三周期，当X最高正化合价为＋5时，R为金属元素，故D项错误。12．解析：选D依据条件可知，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，对应简洁离子半径：W>X，C错误；Y的氧化物是二氧化硅，能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，D正确。13．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)的性质与甲烷相像，它在空气中燃烧的产物应当是水和硅的氧化物，即SiH4＋2O2=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。答案：(1)第ⅤA(2)弱酸(3)SiH4＋2O2=SiO2＋2H2O(4)S>O>F14．解析：(1)由X元素的原子结构可知，X为氮元素，其气态氢化物的化学式为NH3，其最高价氧化物的化学式为N2O5，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。(2)R元素的化合价为＋(2m－n)，则R原子的最外层电子数为2m－n，最低负价为－(8－2m＋n)，所以气态氢化物的化学式为H8－2m＋nR。答案：(1)其次周期第ⅤA族NH3N2O5HNO3(2)＋(2m－n)2m－nH8－2m＋nR15．解析：(1)由⑤号和⑧号元素的位置可知⑤号为Si，⑧号为Ar。(2)同一周期，从左→右非金属性渐渐增加；同一主族，从上到下，金属性渐渐增加，故最活泼的金属是⑨(即K)，非金属性最强的元素是②(即F)。(4)⑦号、⑩号单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱。答案：(1)SiAr(2)KF(3)铝2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2KOH＋2H2O=2KAlO2＋3H2↑(4)将⑦单质(Cl2)通入盛有⑩的钠盐(NaBr)溶液中，加入CCl4，静置分层后，视察四氯化碳层是否呈红棕色，若呈红棕色，则说明Cl2的氧化性大于Br216．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处于周期表中第三周期第ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物