化学必修第1册第4章 第2节 第2课时

A组·基础达标1．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强【答案】C【解析】同主族元素核电荷数越大，电子层数越多，A正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，B正确；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，C错误，D正确。2．下列对砷(As)的有关判断正确的是()A．砷原子序数为33，它与铝同主族B．砷的原子半径大于磷的原子半径C．砷化氢的稳定性比溴化氢的强D．砷酸的酸性比硫酸的强【答案】B【解析】砷原子序数为33，位于第ⅤA族，A错误；砷、磷同主族，且砷位于磷的下一周期，故砷的原子半径大于磷的原子半径，B正确；砷、溴同周期，砷的非金属性比溴弱，因此砷化氢的稳定性比溴化氢的弱，C错误；非金属性S＞P＞As，因此砷酸的酸性比硫酸的弱，D错误。3．Se、Br两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是()A．原子半径：Br>Se>PB．还原性：S2－>Se2－>Br－C．Se在元素周期表中位于第四周期ⅥA族D．Se、Br位于同一主族【答案】C【解析】由图示信息可知Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，原子半径：Se>Br，A，D均错误；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性：Se2－>S2－，B错误；Se位于第四周期第ⅥA族，C正确。4．某主族元素R原子的质量数为79，已知R的单核离子含有45个中子和36个电子，下列有关R的叙述错误的是()A．R位于第四周期第ⅥA族B．R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3RO4C．R的气态氢化物的化学式为H2RD．R的简单阴离子具有强还原性【答案】B【解析】由于主族元素R原子的质量数为79，含有45个中子，所以质子数为79－45＝34，该原子有4个电子层，最外层是6个电子，所以R位于第四周期第ⅥA族，A正确；由于R的最高正价是＋6价，最低负价是－2价，所以R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4，气态氢化物的化学式为H2R，R的简单阴离子失电子能力较强，所以具有强还原性，B错误，C、D正确。5．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，属第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℃。由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是()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【答案】D【解析】镓的沸点高达2403℃，则可制作高温温度计，A正确；Ga与Al性质相似，为“类铝”元素，故可与强酸或强碱反应，B正确；Ga的熔点的29.78℃，其合金熔点更低，发生火灾，其自动救火的水龙头遇高温即开启，C正确；Ga与Al性质相似，为电的良导体，D错误。6．根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是()元素代号ABCDE原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价＋1＋3＋2＋6、－2－2A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等B．离子半径：A＋<D2－C．最高价氧化物对应水化物的碱性：A<CD．简单氢化物的稳定性：D>E【答案】B【解析】由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，A错误；离子半径Na＋<S2－，B正确；钠比铍金属性强，故最高价氧化物对应水化物的碱性Be(OH)2<NaOH，C错误；元素的非金属性越强，其对应简单氢化物就越稳定，稳定性H2O>H2S，D错误。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________(填化学式)。(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是______________(填化学式)。(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。【答案】(1)三ⅤA(2)NH3(3)H2SO4(4)N2O5【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P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。8．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质，下图是元素周期表的一部分：(1)根据元素周期律，请你预测H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第________族。(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为________________________________________。(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起着重要作用。已知R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为____________。【答案】(1)＜(2)ⅣA(3)Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(4)硒【解析】(3)第三周期金属元素中原子半径最小的元素为Al，铝离子与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀与铵根离子。(4)R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，最外层电子数为6，处于第四周期第ⅥA族，为硒元素。B组·能力提升9．如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是()①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y＜Z③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应④Z的原子序数比Y大19⑤Z所在的周期中含有32种元素A．①②③④ B．①②③④⑤C．只有③ D．只有①④【答案】A【解析】据元素周期表的结构，可知R为He，X为N，Y为S，Z为Br；2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4，①正确；氢硫酸的酸性小于氢溴酸，②正确；Br2在常温下是液体，能与铁粉反应，③正确；Br的原子序数为35，S的原子序数为16，④正确；Br处于第四周期，该周期包括18种元素，⑤错误。10．甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。下列判断不正确的是()甲乙丙丁戊己辛庚A.金属性：甲＞乙＞丁B．原子半径：辛＞己＞戊C．丙与庚的原子核外电子数相差13D．单质己可作半导体材料【答案】A【解析】由题知戊为C，甲为Li。甲、乙、丙同主族，则乙为Na，丙为K，丁为Ca，金属性：乙＞甲，A错误；根据电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，得原子半径：辛＞己＞戊，B正确；丙、庚同属第四周期，第四周期有10种过渡元素，甲与戊的原子序数相差3，故丙与庚的原子核外电子数相差13，C正确；己为硅元素，单质硅可作为半导体材料，D正确。11．X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种，原子序数依次增大。W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同一周期，Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是()A．原子半径：W>Y>Z>XB．气态氢化物的稳定性：X<ZC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>WD．Y、Z的氧化物都有酸性和碱性【答案】A【解析】由题意可推出X为O元素，Y为Al元素，Z为Si元素，W为K元素。气态氢化物的稳定性H2O>SiH4，B错误；最高价氧化物对应水化物的碱性KOH>Al(OH)3，C错误；Y的氧化物Al2O3有两性，而Z的氧化物SiO2是酸性氧化物，D错误。12．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、Z、W、XD．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W【答案】A【解析】由题意可推出X为O元素，Y为F元素，Z为Al元素，W为Si元素。原子最外层电子数的顺序是Y(F)＞X(O)＞W(Si)＞Z(Al),A正确；原子半径的顺序是Z(Al)＞W(Si)＞X(O)＞Y(F)，B错误；元素非金属性由强到弱的顺序是Y(F)＞X(O)＞W(Si)＞Z(Al)，C错误；简单气态氢化物的稳定性Y(F)的最强，D错误。13．A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，且均属于短周期元素，已知A是非金属元素，其电子层数与最外层电子数相等。Bn＋和C(n＋1)＋与氖原子具有相同的电子层结构，且C的氧化物为两性氧化物。Dn－、E(n－1)－与氩原子具有相同的电子层结构。(1)写出这五种元素的元素符号：A________；B________；C________；D____________；E________。(2)写出E单质与NaOH溶液在常温下反应的化学方程式：______________________________________________________________。(3)比较A、B、C、D、E的原子半径大小______________________________________________________________。【答案】(1)HMgAlSCl(2)Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O(3)r(A)＜r(E)＜r(D)＜r(C)＜r(B)[或r(H)<r(Cl)<r(S)<r(Al)<r(Mg)]【解析】短周期元素中电子层数与最外层电子数相等的有H、Be、Al。其中只有H为非金属元素，所以A为H。由于C的氧化物为两性氧化物，Bn＋、C(n＋1)＋与Ne具有相同的电子层结构，则Bn＋、C(n＋1)＋分别为Mg2＋、Al3＋。故n＝2，则Dn－、E(n－1)－分别为S2－、Cl－。因此A、B、C、D、E分别为H、Mg、Al、S、Cl。A元素原子半径最小，B、C、D、E同周期，序数增大，其半径减小。14．制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。人们曾采用乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂，但它们不是有毒就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。根据已有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：(1)氢化物的易燃性：SiH4＞PH3＞H2S＞HCl，则________＞________＞H2O＞HF(填物质的化学式)。(2)化合物的毒性：PH3＞NH3，CCl4＞CF4，则H2S________H2O，CS2________CO2(填“＞”“＝”或“＜”)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。(3)已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为－128℃，新的制冷剂的沸点范围应介于二者之间，经过较长时间的反复实验，发现了制冷剂CF2Cl2(氟利昂)，其他类似的制冷剂可以是________。(4)然而这种制冷剂造成的当今某一环境问题是______________________________________________________________。但求助于周期表中元素及其化合物的______(填写下列选项的编号)变化趋势开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。①毒性②沸点③易燃性④水溶性⑤颜色A．①②③ B．②④⑤C．②③④ D．①②④⑤【答案】(1)CH4NH3(2)＞＞(3)CFCl3(或CF3Cl)(4)使大气臭氧层出现空洞A【解析】(1)根据元素周期律，氢化物越稳定的元素，非金属性越强，从题中所给出的信息可知，氢化物越不稳定的越易燃烧，则CH4＞NH3＞H2O＞HF。(2)根据已知信息得出同类型的化合物，非金属性越弱的元素形成的化合物毒性越强，因此毒性：H2S＞H2O，CS2＞CO2。(3)根据题中信息说明只含碳与氯元素的化合物沸点高，而只含碳与氟元素的化合物沸点低，因此组成中含C、Cl、F元素的化合物的沸点将会介于76.8℃和－128℃之间，故其他类似的制冷剂可以是CFCl3或CF3Cl。综合素养测评(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1．[2023·山东滨州高一检测]我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm提供能量。下列说法错误的是()A．eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55B．eq\o\al(\s\up1(244),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(247),\s\do1())96Cm、eq\o\al(\s\up1(248),\s\do1())96Cm互为同位素C．已知Cm属于过渡元素，推测其可用作半导体材料D．在元素周期表中，第3纵列至第12纵列均为金属元素2．下列有关化学用语表示正确的是()A．原子核内含有77个质子、115个中子的铱(Ir)原子：eq\o\al(\s\up1(115),\s\do1(77))IrB．CO2的电子式是C．次氯酸的结构式为H—Cl—OD．eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1())8O2－离子结构示意图eq\a\vs4\al\co1()3．原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是()A．n只能取1时，对应的元素最多有2种B．n＝3时，该电子层上的电子数一定是18C．n＝3时，该电子层上的电子数可能是6D．n只能取2时，有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低4．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。若发现119号元素，请在“元素大厦”中安排好它的“房间”()A．第七周期0族B．第六周期第ⅡA族C．第八周期第ⅠA族D．第七周期第ⅦA族5．下列说法中正确的是()A．非金属元素呈现的最高化合价不超过元素原子的最外层电子数B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C．最外层有2个电子的原子都是金属原子D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子6．a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、c同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为eq\a\vs4\al()，b与d形成的化合物的电子式为，则下列叙述中正确的是()A．原子序数：a>b>cB．d单质最活泼C．原子半径：a>c>dD．最高价氧化物对应的水化物的酸性：d>a>c7．右图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是()A.元素b位于ⅥA族，有＋6价、－2价两种常见化合价B．五种元素中，元素e的性质最稳定C．元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性：c>dD．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e8．如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法错误的是()XYWZTA.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B．物质W3X4中，每个原子最外层均达到8电子稳定结构C．X、Y和氢三种元素形成的化合物中可能既有离子键又有共价键D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ49.X、Y、Z、M、Q、R为短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是()A．R不能把Q从其盐溶液中置换出来B．X、R形成的化合物中，X呈－1价C．热稳定性：ZX3<YX4D．氯气可以与X2M反应生成M单质10．恒星都是一个稳定的、炽热的气体球，其内部都存在核反应产生能量。某恒星内部发生的一种核反应为eq\o\al(\s\up1(2z＋1),\s\do1(z))X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(w),\s\do1(p))Y＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H，X、Y为短周期元素，X的周期数是族序数的3倍。下列说法正确的是()A．eq\o\al(\s\up1(w),\s\do1(p))Y的质量数为26B．X、Y的简单离子的电子层结构不同C．X、Y的氧化物均只含离子键D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应11．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是()A．K3C60中只有离子键B．K3C60只含极性共价键C．该晶体在熔融状态下能导电D．1molK3C60中含有离子数目为63NA12．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中M、W、T、L为同一短周期元素，L核外最外层电子数是W核外电子数的一半，下列叙述正确的是()A.化合物ML属于离子化合物，也属于弱电解质B．该新化合物中T满足8电子稳定结构C．W的最高价氧化物可以与水反应生成弱酸D．元素非金属性的顺序为W>T>L13．下列说法正确的是()A．MgF2晶体中既存在离子键又存在共价键B．HCl属于共价化合物，溶于水能电离出H＋和Cl－C．某化合物在熔融状态时能导电，则该物质中不一定含有离子键D．CO2溶于水生成碳酸的过程中没有破坏共价键14.有五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是()A．元素X可能为锂B．原子半径：r(M)>r(W)C．X2W中各原子均达8电子稳定结构D．元素气态氢化物的稳定性：YH3>MH315．最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6，它的熔点为150℃且熔融状态不能导电，燃烧时放出大量的热。Al2H6的分子结构模型如图所示。下列说法正确的是()A.Al2H6中Al为－3价，H为＋1价B．Al2H6中含有离子键和极性共价键C．Al2H6为离子化合物D．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水二、非选择题(本题包括4小题，共55分)16．(11分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm)：①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高正化合价＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3最低负化合价－2－3－1－3(1)⑧号元素在元素周期表中的位置是______________；上述元素处于同一主族的有____________(用元素符号表示)。(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)含锂材料在社会中应用广泛，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：①eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li可作核反应堆最佳热载体，eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。A．eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li互为同位素B．eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li属于同种核素C．eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD的化学性质不同D．eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiH和eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))LiD是同种物质②下列说法不正确的是________。A．碱性：Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOHB．半径：K>Na>Li>Li＋C．氧化性：Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋D．金属性：Cs>Rb>K>Na>Li>Be17．(15分)1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。(1)下表是元素周期表的一部分。周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②③三④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩ⅰ.元素④的过氧化物的电子式为________________，其最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为________，⑩元素最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。ⅱ.元素①、②、③的简单氢化物的稳定性最强的是________(用化学式表示，下同)，②、⑧简单氢化物熔点高的是________，④、⑤最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是________，④、⑤、⑧、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为________。(2)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，该成果可在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。ⅰ.铷在元素周期表中的位置是____________________。ⅱ.下列关于铷的说法不正确的是________(填字母)。a．与水反应比钠更剧烈b．Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳c．Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2d．单质具有很强的氧化性e．RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱18．(15分)根据如图短周期主族元素的原子序数和化合价的关系推断元素种类，回答下列问题：(1)写出元素③在周期表中的位置________________________________________________________________________。(2)元素⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是________(填化学式，下同)。(3)⑥、⑦、⑧三种元素常见原子半径最大的是________。(4)元素⑥和⑧的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)元素⑦