化学人教版高一必修2达标训练:第一章2.元素周期律
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基础·巩固
1.下列比较正确的是( )
A.原子半径:S>F B.溶液酸性:HNO3
C.溶液碱性:KOH>RbOH D.硫与氢气反应比氟与氢气反应更容易
解析:原子半径:S>O、O>F,所以S>F,A正确。C、N同周期,最高价氧化物对应水化物酸性自左向右依次增强,B错误。K、Rb同主族,最高价氧化物对应水化物碱性从上向下逐渐增强,C错误。与H2结合能力:F2>O2,O2>S,故F2>S,D错误。
答案:A
2.下列物质性质递变正确的是( )
A.原子半径:C、Al、K依次增大
B.热稳定性:HF、NH3、SiH4依次增强
C.最高价氧化物对应水化物的酸碱性:NaOH、Al(OH)3、H2SiO3酸性增强,碱性减弱
D.还原性:Si、P、S依次增强
解析:原子半径CNH3>PH3>SiH4,B错误;同周期元素从左到右氧化物水化物的碱性减弱,酸性增强,C正确;还原性同周期从左到右逐渐减弱,D错误。
答案:AC
3.我国最新报道的高温超导体中,铊(Tl)是成分之一。已知铊与铝是同族元素,关于铊的性质判断中,可能错误的是( )
A.是银白色的金属
B.能生成+3价的化合物
C.Tl(OH)3与Al(OH)3一样,是两性氢氧化物
D.与稀HNO3作用,生成硝酸盐
解析:本题考查根据元素在周期表中的位置推断其性质的能力。
根据铊与铝是同族元素,可推知铊的化合价与铝相同,都是+3价,B选项正确。铊的金属性比铝强,对应的氢氧化物的碱性应比Al(OH)3强,所以Tl(OH)3不具有两性,故C选项是错误的。Tl是银白色金属,可与稀HNO3作用,生成硝酸盐,这与ⅢA族性质递变规律不矛盾,所以A、D选项正确。
答案:C
4.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4,下列判断正确的是( )
A.3种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强
B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C.原子半径按X、Y、Z的顺序减小
D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
解析:因为自左向右,同周期元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,所以X、Y、Z三元素的原子序数由小到大为:X
答案:CD
5.如下性质的递变中,不正确的是( )
A.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
B.HClO4、H2SO4、H3PO4、H4SiO4的酸性依次减弱(相同条件下)
C.CsOH、KOH、LiOH的碱性依次减弱
D.Na+ 、Mg2+ 、Al3+的氧化性依次减弱
解析:A中考查的是气态氢化物的稳定性,通过比较Cl、S、P的非金属性可以知道结论正确;B中比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性,通过比较Cl、S、P、Si的非金属性可以知道结论正确;C中比较的是最高价氧化物对应水化物的碱性,通过比较Cs、K、Li的金属性可以知道结论正确。
答案:D
6.同主族周期数递增的X、Y、Z三元素,已知它们最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。下列判断中不正确的是( )
A.元素原子半径递增 B.元素氧化性递增
C.气态氢化物稳定性递减 D.气态氢化物还原性递增
解析:最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可以表现出中心原子非金属性的强弱,而非金属性的强弱与元素氧化性的强弱是一致的,所以B选项错误。
答案:B
7.X、Y是同周期的非金属元素,如果X原子半径比Y原子半径大,则( )
A.X的非金属性比Y强
B.X的阴离子比Y的阴离子还原性强
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强
解析:本题主要利用元素在周期表中的位置与性质的关系来推断。因为X、Y是同周期的非金属元素,且已知X原子半径比Y原子半径大,所以在元素周期表中,X在Y的左边,即非金属性X
答案:B
8.有a、b、c、d四种元素,a、b的阳离子和c、d的阴离子电子层结构相同,已知b的阳离子半径大于a的阳离子半径;c的阴离子比d的阴离子还原能力强,则四种元素的原子序数大小关系是( )
A.a>b>d>c B.b>a>c>d C.b>a>d>c D.c>b>a>d
解析:本题主要利用元素原子结构与性质的关系来进行推断。因为a、b的阳离子和c、d的阴离子电子层结构相同,所以a、b的原子序数大于c、d的原子序数;c的阴离子比d的阴离子还原能力强,所以d原子序数大于c的原子序数,结合这两点可得答案。
答案:A
9.某主族元素原子第六电子层上只有一个电子,其单质和化合物不可能具有的性质是( )
A.它极易被氧化 B.它的化合物熔点较高
C.它的碳酸盐溶液有强碱性 D.它只存在一种氧化物
解析:先判断出这种元素为铯元素,然后根据它的化学性质很活泼,在空气中燃烧可以形成多种复杂的氧化物,选择D。
答案:D
综合·应用
10.四种元素在周期表中分别处于元素X的四周(如下图),已知X元素最高价氧化物的化学式为X2O5,且五种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的。试确定:
(1)各元素的符号:A.__________________,B.__________________,C.____________________,D.
_________________,X._________________。
(2)写出C、D、X最高价氧化物对应水化物的化学式,并排列酸性由强到弱的顺序:
____________________。
(3)写出A、B、X气态氢化物的化学式,并排列稳定性由强到弱的顺序:____________。
解析:解答本题的关键是确定X。X2O5中X的化合价为+5,则X是ⅤA族元素。由于5种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的,这种元素只能是B,B为ⅤA族的第一种元素N,则X为P,D为As,A为Si,C为S。
答案:(1)Si N S As P
(2)H2SO4>H3PO4>H3AsO4
(3)NH3>PH3>SiH4
11.有四种气态氢化物:SiH4、PH3、H2S、HCl。完成下列问题:
(1)稳定性顺序______________________________;
(2)还原性顺序______________________________;
(3)不能在空气中燃烧的是_______________。在空气中能自燃的是_______________,自燃时除燃烧发光之外,还可能看到的现象是__________________________________________。
(4)试写出PH3与过量Cl2反应的化学方程式:___________________________________。
解析:(1)Si、P、S、Cl同为第三周期元素,排列顺序依次由左向右,则其非金属性逐渐增强,对应气态氢化物的稳定性逐渐增强。
(2)4种氢化物中,Si、P、S、Cl皆显负价,都有一定的还原性。由于Si、P、S、Cl得电子能力逐渐增强,所以其负价离子失电子的能力逐渐减弱,即SiH4、PH3、H2S、HCl还原性逐渐减弱。
(3)可燃性即还原性,还原性越强则越易燃烧。Si、P、S、Cl非金属性依次增强,其氢化物的还原性依次减弱,PH3能自燃,我们熟知的鬼火就是PH3的自燃现象,SiH4比PH3还易自燃,其燃烧方程式为:SiH4+2O2====SiO2+2H2O,燃烧放出热量,产物二氧化硅是白色固体,所以应看到有白烟生成。
(4)由H2S与Cl2的反应类比:H2S+Cl2====2HCl+S,Cl2把H2S中的S置换出来。已知还原性:PH3>H2S,所以Cl2也能把PH3中的P置换出来:2PH3+3Cl2====6HCl+2P,生成的P还能与过量的Cl2反应:2P+5Cl2 △
2PCl5 ,将以上2个方程式叠加可得总反应方程式。
答案:(1)SiH4<PH3<H2S<HCl (2)SiH4>PH3>H2S>HCl (3)HCl SiH4 有白烟生成
(4)PH3+4Cl2====3HCl+PCl5(写分步反应方程式亦可)
12.设想你去某外星球做了一次科学考察,采集了该星球上十种元素单质的样品,为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究,你设计了一些实验并得到下列结果:
单质 A B C D E F G H I J
熔点/℃ -150 550 160 210 -50 370 450 300 260 250
与水反应 √ √ √ √
与酸反应 √ √ √ √ √ √
与氧气反应 √ √ √ √ √ √ √ √
不发生化学反应 √ √
相对于A元素的相对原子质量 1.0 8.0 15.6 17.1 23.8 31.8 20.0 29.6 3.9 18.0
按元素性质和周期性递变规律,试确定以上十种元素的相对位置,并填入下表:
解析:仔细观察题中所给单质的性质、熔点高低、相对于A元素的相对原子质量,依已知的A、B、H的相对位置为基点,比较、联系,确定出其他七种元素的相对位置。先确定容易断定的位置,再逐步推断。(1)确定F。B、F、G、H化学性质相似,题中又知B与H不同列,则F与G(或B,或H)同列。由于F的相对原子质量稍大于H的相对原子质量,则F应位于H之右,与B同列。(2)确定E。由于A、E的化学性质相似,A与E应同列。由A、B、F的相对原子质量可以判断E在A的下方相间的位置。(3)确定G及J、D、C、I。由(1)分析,G不是在B与F之间,就是在H之上,暂时不好确定,不妨先考虑其他元素。由A、B、I的相对原子质量,可知I应与B排在一行;由I、C有相似的化学性质知I和C应同列;再由E的相对原子质量,知C与E应排在一行,即C位于I的下方;又由于D、J、G相对原子质量介于C与E之间,则G、D、J应与C、E排在一行;由D、J的相对原子质量大小可以确定D、J紧随C之后;再由G的相对原子质量知G应处于与J和E分别相间的位置,则G应处于B和F之间。从而I、C、D、J的位置也就确定了。
答案:
13. X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是
( )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
解析:由X原子最外层电子数是其电子层数的3倍,知X为氧元素,又X、Y为同一主族的短周期元素,则Y为硫元素,又由Y、Z同周期,Z核电荷数比Y原子少1则Z为磷元素。由元素周期律知三种元素的非金属性强弱为O>S>P,原子半径P>S>O,气态氢化物的稳定性为H2O>H2S>PH3,硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。