高中化学课时训练6元素周期表和元素周期律的应用2剖析

1 课时训练6 元素周期表和元素周期律的应用

一、元素周期律的考查

1.下列各组元素中,按元素最高正价递增顺序排列的是( )

A.O、S、Se、Te

B.K、Mg、C、S

C.C、N、O、F

D.Li、Na、K、Rb

解析:最高正价=主族序数(O、F除外)。A项全是第ⅥA族元素,不符合。B项最高正价分别是+1、+2、+4、+6,符合。C项中O、F通常无正价,不符合。D项是第ⅠA族元素,最高正价均为+1价,不符合。

答案:B

2.下列各组性质的比较中,不正确的是( )

A.碱性:NaOH>Mg(OH)2

B.热稳定性:NH3>PH3

C.失电子能力:K>Na

D.原子半径:Cl>S

解析:根据元素周期律,D项应为Cl

答案:D

3.下列结论正确的是( )

①粒子半径:S2->Cl>S ②氢化物稳定性:HF>HCl>H2S ③离子还原性:S2->Cl->Br->I- ④单质氧化性:Cl2>S ⑤酸性:H2SO4>HClO4

⑥分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3悬浊液>Fe(OH)3胶体>FeCl3溶液

A.①⑤ B.③⑥

C.②④⑥ D.①③④

解析:同周期,自左至右,原子半径逐渐减小,①错;气态氢化物稳定性逐渐增强,②对;单质氧化性增强,④对;最高价氧化物对应水化物酸性增强,⑤错;同主族,自上至下,原子半径逐渐增大,离子还原性增强,③错;分散系中分散质粒子直径大小为浊液>胶体>溶液,⑥对。

答案:C

二、元素周期表、周期律的应用

4.我国在砷化镓太阳能电池研究方面处于国际领先地位。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分别属于ⅤA和ⅢA族。下列说法中,不正确的是( )

A.原子半径:Ga>As>P

B.热稳定性:NH3>PH3>AsH3

C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4

D.Ga(OH)3可能是两性氢氧化物

解析:元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故C项错误。

答案:C

5.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定的同位素,它的位置在第七周期第ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是( )

A.它的最外层电子数为4 2 B.它的最高价氧化物对应水化物是强酸

C.它具有+2、+4价

D.它的金属性比铅强

解析:

答案:B

6.已知X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如表。

下列有关这四种元素的性质的描述不正确的是 ( )

A.与水反应,X比Y剧烈

B.与H2化合,W单质比Z单质容易

C.X形成的碱比Y形成的碱的碱性强

D.W的最高价含氧酸比Z的最高价含氧酸酸性强

解析:由表中相对位置可知,X、Y为金属,且X比Y活泼,所以A、C项正确。Z、W为非金属,且非金属性:Z

答案:D

7.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表。

元素代号 X Y Z M N P

原子半径/nm 0.186 0.143 0.075 0.074 0.152 0.099

元素的主要

化合价/价 +1 +3 +5、

-3 -2 +1 +7、

-1

下列叙述错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )

A.X、N元素的金属性:X>N

B.Y、M元素形成的化合物是工业冶炼Y的原料

C.X单质在M单质中燃烧生成的化合物39 g中共含有0.5NA个阴离子

D.标准状况下1 mol·L-1的YP3溶液中含有3NA个P-

解析:根据元素的主要化合价进行归类,X、N化合价为+1价,可以推断出X、N均处于第ⅠA族,Y处于第ⅢA族,Z处于第ⅤA族,M为-2价,那么应处于第ⅥA族,只能是O元素,因S还有+4、+6价。P应处于第ⅦA族,只能是Cl元素,因F无正价。再根据原子半径大小关系,同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,可以判断,N是Li元素,不可能是H元素(H原子半径最小),X是Na元素。同周期原子半径从左到右逐渐减小,同时结合主要化合价进行考虑可以得出:Y是Al元素(只有正价),Z是N元素。所以综上可以得出各元素分别为:X是Na元素,Y是Al元素,Z是N元素,M是O元素,N是Li元素,P是Cl元素。同主族元3 素金属性从上到下逐渐增强,所以金属性应有Na>Li,故A项正确。工业上冶炼Al是采用电解Al2O3(加入冰晶石降低熔点),故B项正确。Na在O2中燃烧生成Na2O2,1 mol Na2O2含有1 mol

错误！未找到引用源。,39 g Na2O2为0.5 mol,故C项正确。未知溶液体积,不可求算P-的数目,D项错误。

答案:D

8.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,达到制冷目的。人们曾采用过乙醚、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。

据现有知识,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:

第二周期: >

>H2O>HF;

第三周期:SiH4>PH3> > 。

(2)化合物的毒性:PH3>NH3;H2S (填“>”“<”或“=”,下同)H2O;CS2

CO2;CCl4>CF4。

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 ℃,新制冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的制冷剂——氟利昂CF2Cl2终于诞生了,其他类似的还可以是 。

(4)然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是

。

求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来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.②④⑤ c.②③④

答案:(1)CH4 NH3 H2S HCl

(2)> >

(3)CFCl3(或CF3Cl)

(4)使大气臭氧层出现空洞

a

9.下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关性质)。

据图回答下列问题:

(1)表示第ⅥA族元素的最外层电子数变化规律的是 (填字母序号,下同)。

(2)表示第三周期主族元素的最高正化合价变化规律的是 。

(3)表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是 。

(4)表示碱金属单质密度的变化规律的是 。

(5)表示卤族元素单质熔点的变化规律的是 。

解析:(1)第ⅥA族元素的最外层电子数相等,都是6,故为B。(2)第三周期元素的最高正化合价从+1价逐渐升高到+7价,故为C。(3)O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+是具有相同电子层结构的离4 子,核电荷数越大,离子半径越小。(4)碱金属单质的密度随核电荷数的增大而有增大趋势,但K反常。(5)卤族元素单质的熔点随核电荷数的增大而升高。

答案:(1)B (2)C (3)A (4)D (5)C

三、元素推断——“位、构、性”综合考查

10.下图为周期表中短周期的一部分,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3个,下列说法中不正确的是( )

d

a b c

A.原子半径大小顺序是c>b>d>a

B.d的氢化物比a的氢化物稳定

C.a和d的原子结合可以形成带3个负电荷的阴离子

D.a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是c>b>a

解析:先推测a为P,则根据相关规律可以进行判断,按原子半径的递变规律,a应该最大,A项错误,所以A项符合题意。

答案:A

11.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是( )

A.原子半径Z

B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱

C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

D.Z位于元素周期表中第二周期第ⅥA族

解析:依题意,M为Al元素,则X为Si元素,Y为N元素,Z为O元素。根据元素周期律,Al的原子半径比O的大,A项正确;Y的最高价氧化物对应水化物是硝酸,X的最高价氧化物对应水化物是硅酸,前者是强酸,后者是弱酸,B项错误;H2O的热稳定性比SiH4的强,C项正确;O元素位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,D项正确。

答案:B

12.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8

B.原子半径的大小顺序:rX>rY>rZ>rW>rQ

C.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水化物的酸性比Q的强

解析:首先根据短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项,N、Al最高正价之和为8,正确。B项,比较原子半径主要看电子层数,其次看核电荷数,所以原子半径大小顺序为rAl>rS>rCl>rN>rO,错误。C项,O2-与Al3+核外电子数和电子层数相同,错误。D项,酸性HClO4>H2SO4,错误。

答案:A

13.下表是元素周期表示意图的一部分,回答下列问题: 5

族

周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

0

二

① ②

三

③ ④

⑤ ⑥

⑦ ⑧

⑨

四 ⑩

(1)写出元素符号:①

,⑥ ,

⑦, 。

(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是 (填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是 ,最不活泼的元素是

。

(3)元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是

,碱性最强的是 ,呈两性的是 ,写出三者之间相互反应的化学方程式:

;

;

。

(4)在上表的主族元素中,原子半径最小的是 ,原子半径最大的是 。

(5)③与④中,化学性质较活泼的是 ,用化学实验证明

。

(6)⑧与中,化学性质较活泼的是 ,用化学实验证明

。

解析:根据元素在元素周期表中的位置,可知①~对应的具体元素,再结合元素周期律可知,最活泼的金属元素是K,最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al(OH)3。在比较Na与Mg、Cl2与Br2的活动性时,可根据元素的金属性、非金属性的强弱来设计实验。

答案:(1)N Si S Ca

(2)K F Ar

(3)HClO4 KOH Al(OH)3 3HClO4+Al(OH)3Al(ClO4)3+3H2O HClO4+KOHKClO4+H2O

KOH+Al(OH)3KAlO2+2H2O

(4)F K

(5)Na 可用它们与水反应的实验证明:钠与水剧烈反应,放出氢气,并生成强碱NaOH;Mg与热水缓慢反应,放出氢气,并生成中强碱Mg(OH)2

(6)Cl 可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明:溶液呈橙红色,发生的反应为Cl2+2NaBr2NaCl+Br2

(建议用时:30分钟)

1.下面是元素周期表的一部分。下列与表中元素有关的叙述正确的是( )