专题课后练习(十六)元素周期表和元素周期律
1.(2020山东潍坊期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子最外层电子数是内层的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Y与Z形成的化合物能与NaOH溶液反应,其生成物是常用防火材料。X、Y、Z、W最外层电子数之和为19。下列说法错误的是()
A.常温常压下X的单质为固态
B.原子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)
C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的氢化物强
D.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【参考答案】: D[试题解析]: 由题可知,元素X、Y、Z、W分别为C、O、Si、P。常温常压下,碳单质为固态,A项正确；Si与P为第三周期元素,同周期主族元素从左至右原子半径逐渐减小,r(Si)>r(P),O为第二周期元素,电子层数少于Si和P,故原子半径：r(Si)>r(P)>r(O),B项正确；O的非金属性大于Si,故O的简单气态氢化物的热稳定性比Si的氢化物强,C项正确；P的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,为中强酸,D项错误。
2.(2020山东临沂期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与水发生剧烈反应,生成一种酸和一种气体,X的一种单质(X4)在常温下容易自燃。下列叙述正确的是()
A.单质的沸点：X B.简单离子的还原性：Y C.最简单氢化物的热稳定性：Z>W D.化合物Y2Z2中含非极性共价键 【参考答案】: D[试题解析]: 能够与水剧烈反应产生酸和气体的是F2；X4在常温下能够自燃,则X4为P4,因原子序数依次增大,且各元素均为短周期主族元素,故Y、Z分别是S、Cl。磷单质是固体,氯气是气体,A项错误；还原性：S2－>Cl－,B项错误；F的非金属性比Cl 强,氢化物热稳定性：HF>HCl,C项错误；根据8电子稳定结构可知 S2Cl2的结构为Cl—S—S—Cl,分子中含有非极性共价键,D项正确。 3.(2020山东日照一模)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表： 下列说法不正确的是() A.由元素X和Q组成的化合物可能含有共价键 B.X、Z、R的最高价氧化物对应水化物可彼此反应 C.氢化物的稳定性是Q>Y>R D.Z和Y形成的化合物为离子化合物 【参考答案】: D[试题解析]: 本题考查元素周期表、周期律、氢化物性质、化学键、离子化合物等。短周期元素中,Y有＋7、－1价,则Y为Cl；Q没有正价、最低价为－2,则Q为O元素；R有＋5、－3价,处于第ⅤA族,原子半径小于Cl,则R为N元素；X、M、Z的最高化合价分别为＋1、＋2、＋3,则分别处于第ⅠA、ⅡA、ⅢA族,原子半径：X>M>Z>Cl,则X为Na,M为Mg,Z为Al。由元素X和Q 组成的化合物为Na2O、Na2O2,Na2O2中含有共价键,A正确；X、Z、R的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硝酸,氢氧化钠与硝酸发生中和反应,氢氧化铝属于两性氢氧化物,能与氢氧化钠及硝酸反应,B正确；非金属性：Cl>N,所以简单氢化物的稳定性：Cl>N,C正确；Al和Cl形成的化合物为AlCl3,为共价化合物,D错误。 4.(2020山东枣庄二模)已知X、Y、Z、M、Q均为短周期元素。 25 ℃时,原子半径和其元素最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L－1)溶液的pH的关系如图所示。下列说法不正确的是() A.简单离子半径的大小顺序：X>Q B.Z、M、Q的含氧化合物都能用于漂白 C.X的氢化物有XH3、X2H4等 D.M的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能发生氧化还原反 应 【参考答案】: B[试题解析]: 根据0.01 mol·L－1最高价氧化物对应的水化物溶液的pH可知,X、Z的最高价氧化物对应的水化物可能为一元强酸,M对应的为一元以上的强酸,Y对应的为弱酸,Q对应的是一元强碱,结合原子半径规律,可知X、Y、Z、M、Q分别为N、C、Cl、S、Na。简单离子半径：N3－>Na＋,A项正确；Cl、S、Na的含氧 化合物中有的能用于漂白,如HClO、SO2、Na2O2等,但是H2SO4、Na2O 等含氧化合物不能用于漂白,B项错误；氮的氢化物有NH3、N2H4等,C 项正确；浓硫酸具有强氧化性,能够与H2S发生氧化还原反应,D项正 确。 5.(2020山东济宁一模)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次 增大,其中X、Y、Z三种元素中,可形成含二种元素的10电子微粒m、 △p↑＋q；M的最高价氧化物对应的水n、p、q,且有反应m＋n===== 化物为最强酸。则下列说法不正确是() A.简单离子半径X B.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是离子化合物 C.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定呈酸性 D.MZ2可用于自来水的杀菌消毒 【参考答案】: C [试题解析]: 短周期元素X 、Y 、Z 、M 的原子序数依次增大,其中X 、Y 、Z 三种元素中,可形成含二种元素的10电 子微粒m 、n 、p 、q,且有反应m ＋n===== △p ↑＋q,符合此反应的应为NH ＋4＋OH －=====△NH 3↑＋H 2O,又因M 为短周期元素,M 的最高价氧 化物对应的水化物为最强酸,所以X 为H,Y 为N,Z 为O,M 为Cl 。简单离子半径：X 6.(2020山东青岛一模)短周期主族元素X 、Y 、Z 、Q 、R 的原子序数依次增大,X 的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,Y 原子最外层电子数等于内层电子数的2倍,Q 的单质与稀硫酸剧烈反应生成X 的单质。向100 mL X 2R 的水溶液中缓缓通入RZ 2气体,溶液pH 与RZ 2体积关系如图。下列说法正确的是( ) A.X 2R 溶液的浓度为0.03 mol·L －1 B.最简单气态氢化物的稳定性：Y>Z>R C.工业上通常采用电解法制备Q 的单质 D.RZ 2通入BaCl 2、Ba(NO 3)2溶液中,均无明显现象 【参考答案】: C [试题解析]: X 的简单阴离子与Li ＋具有相同的电子层结构,则X 是氢元素；Y 原子最外层电子数等于内层电子数的2倍,Y 为碳元素；Q 为第三周期的活泼金属；根据图像可知,R 为硫元素。根据2H 2S ＋SO 2===3S ↓＋2H 2O 可知,336 mL SO 2消耗的H 2S 的物质的量为0.03 mol,溶液体积为0.1 L,故H 2S 浓度为0.3 mol·L －1,A 项 错误；非金属性越强,则气态氢化物越稳定,B项错误；Na、Mg、Al 均通过电解法制取,C项正确；SO2通入BaCl2溶液无明显现象,而通入Ba(NO3)2溶液中,在酸性条件下NO－3将SO2氧化为SO2－4,产生BaSO4沉淀,D项错误。 7.(2020吉林名校联合模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素。W、Y、Z最外层电子数之和为12；W与X、Y与Z分别同周期；X与Z形成的化合物可被氢氟酸腐蚀。下列说法错误的是() A.常温常压下W的单质为气态 B.Z的氢化物为共价化合物 C.X和Y的原子半径大小：X D.X与Z形成的化合物属于碱性氧化物 【参考答案】: D[试题解析]: 本题考查元素周期律、元素推断、原子半径、共价化合物等。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X与Z形成的化合物可被氢氟酸腐蚀,则X为O,Z为Si,Y 为金属元素,与Z同周期,则Y在第三周期,Y可能为Na、Mg或Al,又因为W、Y、Z最外层电子数之和为12,且W与X同周期,原子序数比X小,则做如下分类讨论：若Y为Na,则依据W、Y、Z最外层电子数之和为12,推出W的最外层电子数为7,原子序数比X(O)大,不符合题意,舍去；若Y为Mg,则依据W、Y、Z最外层电子数之和为12,推出W的最外层电子数为6,原子序数等于X(O),不符合题意,舍去；若Y 为Al,则依据W、Y、Z最外层电子数之和为12,推出W的最外层电子数为5,是N元素,符合题意；综上所述,W为N,X为O,Y为Al,Z为Si。常温常压下W的单质为N2,为气体,故A正确；Z为Si,其氢化物为SiH4,为共价化合物,故B正确；同主族元素从上到下,原子半径依次增大,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,X为O,Y为Al,则原子半径：Al>O,故C正确；X与Z形成的化合物为SiO2,可与碱发生反应生成盐和水,为酸性氧化物,故D错误。 8.(2020河北衡水质量测评)主族元素W、X、Y、Z的原子序数均 不大于20,其原子半径依次增大。W与X的核电荷数之比为4∶3,且都能形成电子总数相等的简单氢化物分子a、b；Y原子最外层电子数少于其最内层电子数；Z元素位于第四周期且不与Y元素同主族。下列叙述错误的是() A.a、b分子的稳定性：a>b B.自然界存在多种含W、X元素的化合物 C.W的原子序数一定比Y的原子序数小 D.Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱 【参考答案】: C[试题解析]: 本题考查元素周期律、元素推断、元素化合物性质等。W与X的核电荷数之比为4∶3,W与X都能形成电子总数相等的简单氢化物,则W为O,X为C,a为H2O,b为CH4；Y原子的最外层电子数少于其最内层电子数,即Y可能是Na,也可能是Li,Z元素位于第四周期且不与Y元素同主族,则Z为Ca。非金属性：O>C,则H2O的稳定性强于CH4,故A正确；自然界存在多种含C、O 元素的化合物,故B正确；根据上述分析,如果Y为Li,W的原子序数大于Y的原子序数,故C错误；Ca为活泼金属,其最高价氧化物对应水化物是Ca(OH)2,Ca(OH)2为强碱,故D正确。 9.(2020湖南六校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05 mol P溶 于水,配成1 L溶液,其中,c(H＋) c(OH－) ＝1×10－12；Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是() A.简单离子半径：X>Y>Z B.氢化物的沸点：W C.化合物P中既含有离子键又含有共价键 D.W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液显碱性 【参考答案】: B[试题解析]: 本题考查通过溶液中H＋、OH－浓度关系推断元素,侧重于考查简单离子半径和氢化物沸点比较,以及 化学键判断等。短周期元素X与Y可形成一种淡黄色物质P,0.05 mol P溶于水配成1 L溶液的pH＝13,可知P为Na2O2,即X为O元素,Y 为Na元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质,即W的氧化物为CO2,Z是Mg,可知W、X、Y、Z 分别为C、O、Na、Mg。离子半径：O2－>Na＋>Mg2＋,故A正确；碳的氢化物(如各种烃)有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,故B错误；P 为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,故C正确；W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液均显碱性,故D正确。 10.(2020北京朝阳区一模)2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是() A.元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B.原子半径比较：甲>乙>Si C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4 D.推测乙可以用作半导体材料 【参考答案】: C[试题解析]: 本题通过元素推断,考查元素在周期表中的位置、原子半径比较、简单氢化物稳定性比较等。从示意图可以看出同一行的元素在同一主族,同一列的元素在同一周期,甲元素与B和Al在同一主族,与As在同一周期,则甲位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,为Ga元素,同理,乙元素位于第四周期第ⅣA族,为Ge 元素,A项正确；同周期元素从右到左,原子半径逐渐增大,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径：Ga>Ge>Si,B项正确；同 主族元素的非金属性从上到下越来越弱,则简单气态氢化物的稳定性越来越弱,元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,C项错误；乙为Ge元素,其处于非金属元素和金属元素的交界处,可用作半导体材料,D项正确。 11.(2020湖北高考联盟质量测评) 已知如图为截取的元素周期表的片段,其中X、Y、Z、W均为前四周期的主族元素,下列说法正确的是() A.116号Lv元素的原子结构有7个电子层,与X元素可以位于同一主族 B.X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素 C.Y的最高价氧化物对应水化物有可能属于强酸 D.X的氢化物有可能与Z或W的最高价氧化物对应水化物反应 【参考答案】: D[试题解析]: 本题考查元素周期表的结构、元素推断、元素化合物性质等。根据118号元素在周期表中的位置逆推,可以得出116号Lv元素位于第七周期第ⅥA族,其对应的原子结构应该有7个电子层,最外层有6个电子,若与X元素位于同一主族,则W为0族元素,与已知矛盾,A错误；根据X、Y、Z、W均为前四周期的主族元素以及它们所在周期表的片段特点,可以得出X、Y可能为第ⅢA 族、第ⅣA族或第ⅤA族元素,所以X、Y、Z、W四种元素中最多有一种为金属元素,B错误；Y的最高价氧化物对应水化物若为强酸,则Y 为S元素,此时W位于0族,与已知矛盾,C错误；若X为N元素,则X 的氢化物NH3可与H2SO4、HBrO4反应,D正确。 12.(2020贵州部分重点中学质量评测)a、b、c、d、e、f为原子序数依次增大的主族元素,原子序数均不大于20。已知a与f同主族,a 分别与b、c可形成10电子分子X和Y,b和c形成的一种化合物Z能 造成温室效应,d的氧化物W具有两性,e的单质T常温下为黄绿色气体。则下列叙述正确的是() A.原子半径：f>e>d>c>b B.化合物Z中既含有极性键又含有非极性键 C.X与T在光照条件下反应只能生成两种不同的产物 D.电解熔融的W可以制备d的单质 【参考答案】: D[试题解析]: 本题考查元素周期律、原子半径、化学键、元素化合物性质等。a、b、c、d、e、f为原子序数依次增大的主族元素,原子序数均不大于20。b和c形成的一种化合物Z能造成温室效应,则b和c分别为碳元素和氧元素,Z为二氧化碳；a分别与b、c可形成10电子分子X和Y,则a为氢元素,X和Y分别为甲烷和水；d的氧化物W具有两性,则d为铝元素,W为氧化铝；e的单质T 常温下为黄绿色气体,则e为氯元素,T为氯气；a与f同主族且f原子序数大于氯元素,则f为钾元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上而下原子半径依次增大,故原子半径：f>d>e>b>c,A 错误；化合物Z为二氧化碳,只含有极性键,B错误,X与T在光照条件下反应能生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,C 错误；电解熔融的W(氧化铝)可以制备d的单质(铝),D正确。 13.(2020山东济南外国语学校一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。其转化关系如图所示,下列判断错误的是() A.反应①、②、③都属于氧化还原反应 B.X、Y、Z、W四种元素中,Y的原子半径最小 C.Na着火时,可用甲扑灭 D.一定条件下,x与甲反应生成丁 【参考答案】: C[试题解析]: 本题考查元素周期表、元素周期律及物质的推断。根据题中信息可判断x为碳,丙为二氧化硅,在高温条件下碳与二氧化硅反应生成的w为硅,丁为一氧化碳；y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成的甲为二氧化碳,z为镁,镁在二氧化碳中点燃反应生成碳和氧化镁(乙)。①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A正确；同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上而下原子半径依次增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,O的原子半径最小,B正确；Na着火时,不可用二氧化碳扑灭,因为过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,氧气具有助燃性,C错误；碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,D正确。 14.(2020湖北武汉调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、Z位于同一主族。X的简单氢化物常用作制冷剂。ZYW2能与水剧烈反应,可观察到液面上有雾生成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。下列说法正确的是() A.最简单氢化物的沸点：Z>Y B.原子半径：W>Z>Y>X C.把ZY2通入石蕊试液中先变红后褪色 D.向ZYW2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成 【参考答案】: D[试题解析]: 本题考查元素周期律、元素推断、氢化物的性质、原子半径和元素化合物的性质等。X的简单氢化物常用作制冷剂,所以X是N,Y和Z位于同一主族,ZYW2能与水剧烈反应,可观察到液面上有雾生成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,即有SO2产生,所以Y是O,Z是S,W是Cl,ZYW2是SOCl2。元素Y是O,其最简单氢化物H2O常温下是液体,Z是S,其最简单氢化 物H 2S 常温下呈气态,所以最简单氢化物的沸点：Z 15.(2020安徽安庆五校开学考试)X 、Y 、Z 、R 、W 是原子序数递增的五种短周期主族元素,周期数之和为11,其中Y 元素最高化合价与最低化合价代数和为2,Z 和R 可形成R 2Z 和R 2Z 2型化合物,R 是五种元素中原子半径最大的,Z 和W 是同族元素。下列说法错误的是( ) A.简单离子半径：W>Z>R B.X 2Z 2的电子式为X ＋[··Z ······Z ·· ····]2－X ＋ C.X 2Z 的沸点比X 2W 的沸点高 D.Y 元素最高价氧化物对应的水化物浓溶液可以用铝制容器盛装 【参考答案】: B [试题解析]: 本题考查元素周期表结构、简单离子半径比较、电子式书写、简单氢化物比较以及金属Al 的性质。X 、Y 、Z 、R 、W 是原子序数递增的五种短周期主族元素,周期数之和为11,其中Y 元素最高化合价与最低化合价代数和为2,则Y 为N 元素,Z 和R 可形成R 2Z 和R 2Z 2型化合物,R 是五种元素中原子半径最大的,可知R 为Na 元素,Z 为O 元素,Z 和W 是同族元素,则W 为S 元素,根据周期数之和为11,可知X 为第一周期的H 元素。O 2－和Na ＋的核外电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,S 2－比O 2－、Na ＋多一个电子层,离子半径最大,则简单离子半径大小顺序为S 2－>O 2－>Na ＋,故 A 正确；H 2O 2是共价化合物,其电子式为H ··O ······O ·· ····H,故B 错误；H 2O 分子间存在氢键,其沸点比H 2S 的沸点高,故C 正确；常温下Al 遇浓硝酸发生钝化,则常温下浓硝酸可以用铝制容器盛装,故D 正确。 16.(2020陕西质检)W 、X 、Y 、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,已知W 的一种氧化物常温下为液体,是与人类关系最密切的物 质；X的一种核素可用于测定文物的年代；Y位于第三周期,与Z相邻；在常温下,Z的单质是黄绿色气体。下列判断错误的是() A.W与X形成的最简单化合物在与足量的Z单质反应时只生成一种产物 B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y>X C.Y的一种氧化物可能与O2反应生成Y的另一种氧化物 D.W可以与某些元素形成二元离子化合物 【参考答案】: A[试题解析]: 本题考查元素周期表的结构、元素推断、元素化合物性质等。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,已知W的一种氧化物常温下为液体,是与人类关系最密切的物质,则W为H元素,此氧化物为H2O；X的一种核素可用于测定文物的年代,则X为碳元素；Y位于第三周期,与Z相邻,在常温下,Z的单质是黄绿色气体,此气体为氯气,可知Z为Cl元素,Y为S元素。CH4与过量的Cl2在光照条件下发生取代反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、CCl4和HCl,A错误；元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性：Cl>S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y>X,B正确；SO2在催化剂作用下,能被氧气氧化为SO3,C正确；H元素可与活泼的金属元素如Na、K、Ca等形成离子化合物,如NaH、KH、CaH2等,D正确。
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