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、TeB.K、Mg、C、SC.C、N、O、FD.Li、Na 、K、 Rb解析:最高正价=主族序数(O、F 除外) 。A 项全是第A 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A 族元素,最高正价均为+1 价,不符合。答案:B2.下列递变规律正确的是( )A.还原性:NaAlMgB.氧化性:I 2Br2Cl2C.原子半径:NaNOD.最高正价:ClMgAl;B 中氧化性:Cl 2Br2I2
2、;C 中,借助第三周期中 P 元素,可比较原子半径大小顺序为 NaPNO;D 中最高正价:ClSP。答案:C3.下列结论正确的是( )粒子半径:S 2-ClS 氢化物稳定性:HFHClH 2S 离子还原性:S 2-Cl-Br-I- 单质氧化性:Cl 2S 酸性:H 2SO4HClO4分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH) 3 悬浊液Fe(OH) 3 胶体FeCl 3 溶液A. B.C. D.解析:同周期,自左至右,原子半径逐渐减小 ,错; 气态氢化物稳定性逐渐增强 ,对;单质氧化性增强,对;最高价氧化物对应水化物酸性增强 ,错; 同主族 ,自上至下,原子半径逐渐增大,离子还原性增强,错;分散系
3、中分散质粒子直径大小为浊液胶体溶液,对。答案:C二、元素周期表、周期律的应用4.已知铍(Be) 的原子序数为 4。下列对铍及其化合物的叙述中 ,正确的是( )A.铍的原子半径小于硼的原子半径B.氯化铍难溶于水C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气解析:铍在硼的左边,因此原子半径比硼大 ,A 错;根据同主族元素性质递变规律,BeCl 2 易溶于水,B 错;铍在钙的上方,金属性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 ,C 对;单质铍的金属性比镁弱,镁与冷水反应缓慢,铍一定不能与冷水迅速反应,D 错。答案:C5.铊(Tl) 是超导体的组成部分之一。铊位于第六周期,是 Al 的同族
4、元素。下列对铊的性质判断不正确的是( )易导电的银白色金属 Tl(OH) 3 是两性氢氧化物 Tl 3+的氧化性比 Al3+强 单质 Tl能与稀硝酸反应生成硝酸盐A. B.C. D.解析:铊元素位于第六周期第 A 族,与铝同族,因此与铝的性质相似,故正确;根据同主族元素性质递变规律,同主族元素从上到下,金属性增强,则金属阳离子的氧化性逐渐减弱,错误,正确;最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强 ,故 Tl(OH)3 是碱,不是两性氢氧化物,错误。答案:B6.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
5、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:ZNB.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 molL-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A 族,Y 处于第A 族,Z 处于第A 族
6、,M 为-2 价,那么应处于第 A 族,只能是 O 元素,因S 还有+4、+6 价。P 应处于第A 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。同主族元素金属性从上到下逐
7、渐增强,所以金属性应有 NaLi,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 ,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:D8.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、NH 3、CH 3Cl 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
8、性变化趋势如下:(1)氢化物的易燃性:第二周期: H2OHF; 第三周期:SiH 4PH3 。 (2)化合物的毒性:PH 3NH3;H2S ( 填“”“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 ,CF 4 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。 毒性 沸点 易燃性 水溶性 颜色a. b. c.
9、 答案:(1)CH 4 NH 3 H 2S HCl(2) (3)CFCl3(或 CF3Cl)(4)使大气臭氧层出现空洞 a9.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A 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 +、Mg 2+、 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A 族元素的最外层电子数相等,都是 6,故为
10、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)O 2-、F -、Na +、Mg 2+、Al 3+是具有相同电子层结构的离子,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( )dabcA.原子半径大小顺序是 cbdaB.d 的氢化物比 a 的氢化物稳定C.a 和 d 的
11、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 cba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:A11.四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 Zr(Y)r(Z)C.氢化物的热稳定性顺序为 Xr(W)r(Y),B 项错误;热稳定性最强的氢化物应为 H2O,C 项错误;D 项正确。答案:D13.下表是元素周期表示意图的一部分,回答下列问题:族周期 AAAA A A A 0二 三 四 (1)写出元素符号
12、: , , , 。 (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)与中,化学性质较活泼的是 ,用化学实验证明 。 (6)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 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
13、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、Cl 2 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 3HClO 4+Al(OH)3 Al(ClO4)3+3H2O HClO4+KOH KClO4+H2O KOH+Al(OH) 3 KAlO2+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
14、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( )A.铝是第二周期元素B.氯原子的半径比硫原子的半径小C.氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的碱性弱D.硅原子的最外层电子数比磷原子的最外层电子数多解析:由表中相对位置知:Al 是第三周期元素,A 项错。同周期元素从左到右原子半径减小,B项正确。同理根据同周期元素性质递变规律也可判断出 C 项错、D 项错。答案:B2.镭是元素周期表中第A 族元素 ,下列关于镭的叙述不正确的是( )A.镭
15、比钙的金属性更强B.在化合物中呈+2 价C.镭是一种放射性元素D.氢氧化镭呈两性解析:同主族元素由上到下,金属性依次增强 ,最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,所以氢氧化镭呈强碱性。答案:D3.氢化钠(NaH)是一种白色的化合物,其中钠元素为+1 价,NaH 与水反应生成氢气,下列叙述正确的是( )A.NaH 中氢离子核外电子排布与氢原子相同B.NaH 在水中显酸性C.NaH 中氢离子半径比锂离子大D.NaH 中氢离子可以被还原成氢气解析:在 NaH 中,H 显-1 价,Na 为+1 价,NaH 与 H2O 反应的化学方程式为NaH+H2O NaOH+H2。答案:C4.(2015 福建理综
16、,10)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是( )A.原子半径:WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD.元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等解析:从元素周期表的局部图可知这四种元素为第二、三周期元素,W 为第三周期元素,其原子的质子数是其最外层电子数的三倍,故 W 是磷元素,据此推出 X、Y 、Z 分别是氮、氧、硅元素。根据四种元素在周期表中的位置关系,原子半径:ZWXY,A 选项错误;非金属性:ONPSi(YXWZ),最高价氧化物的水化物酸
17、性:HNO 3H3PO4H2SiO3,氢化物的稳定性:H2ONH3PH3SiH4,B、C 选项正确;主族元素除 O、F 外 ,最高化合价数等于主族序数,D 选项正确。答案:A5.运用元素周期律分析下面的推断,其中推断错误的是( )A.氢氧化铍Be(OH) 2的碱性比氢氧化镁的弱B.砹(At) 为有色固体,HAt 不稳定C.硫酸锶(SrSO 4)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(H 2Se)是无色、有毒,比 H2S 稳定的气体解析:A 项,Be 和 Mg 同主族,Be 的金属性不如镁的强,故 Be(OH)2 的碱性比 Mg(OH)2 弱;B 项,卤族元素的单质从上到下,颜色加深,氢化物越来越不稳定
18、;C 项,Sr 和 Ba 同主族,故 SrSO4 也难溶于水;D 项,Se 的非金属性不如 S 的强,故 H2Se 不如 H2S 稳定。答案:D6.元素 R 的最高价含氧酸的化学式为 HnRO2n-2,则在气态氢化物中 R 元素的化合价为( )价A.12-3n B.3n-12C.3n-10 D.6-3n解析:由元素 R 的最高价含氧酸的化学式为 HnRO2n-2,可计算出 R 的最高正价为 2(2n-2)-n=3n-4,R 在氢化物中显负价, 再根据同种元素: 最高正价+|最低负价|=8,则| 最低负价|=8-(3n- 4)=12-3n,故最低负价=3n-12。答案:B7.某元素 X 的原子序
19、数为 52,下列叙述正确的是( )A.X 的主要化合价是-2 价、+4 价、+6 价B.X 可以形成稳定的气态氢化物C.X 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 HBrO4 的酸性强D.X 的简单阴离子的还原性比溴离子弱解析:根据 54 号元素氙的位置可知 52 号元素位于第五周期第A 族,位于非金属和金属交界处上方,为非金属元素,非金属性较弱,其化合价与我们熟悉的 S 相似,A 项对;气态氢化物的稳定性较差,B 项错;X 元素在 Br 的左下方,非金属性比 Br 弱,最高价氧化物对应水化物的酸性比 HBrO4 弱;X 的氧化性比溴弱,其阴离子的还原性比 Br-强,D 项错。答案:A8.同周期的三
20、种元素 X、Y、Z,已知它们的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 XOHY(OH)2Z(OH)3,则下列叙述正确的是 ( )A.原子的失电子能力:XYZB.X、Y、Z 的单质与水反应越来越容易C.原子半径:ZYXD.原子序数:XYZ解析:由最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱 ,可推知三元素在周期表中的位置为,故原子序数:XYZ, 从左到右与水反应越来越难,失电子能力越来越弱。答案:A9.W、X、Y、 Z 4 种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中 Z 位于第A 族。下列判断错误的是( )A.W、Y 可形成两种不同的化合物B.Z 的阴离子的电子层结构与氩原子的相同C.W 的
21、氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点高D.Y 元素的非金属性比 X 元素的非金属性强解析:W 为碳元素 ,Y 为氧元素,X 为磷元素,Z 为氯元素,H 2O 的沸点高于 CH4 的。答案:C10.如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )A.原子半径:ZYXB.气态氢化物的稳定性:RAlO,A错误。Cl 的非金属性强于 S 的,所以 HCl 的稳定性强于 H2S,B 错误。SO 3 和水反应生成的硫酸是难挥发性酸,C 错误。NaOH 与 Al(OH)3 在溶液中能发生反应生成 NaAlO2 和 H2O,D 正确。答案:D11.下表为元素周期表的一部分,请参照元素在表
22、中的位置,用化学用语回答下列问题:.(1)请画出元素的阴离子结构示意图: 。 (2)的原子半径由小到大的顺序为 (填元素符号)。 (3)和的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为 ( 填化学式)。 (4)两种元素的原子按 11 组成的常见化合物的化学式为 。 .由表中中的一种或几种元素形成的常见物质 A、B、C 可发生以下反应(副产物已略去),试回答:(1)若 X 是一种常见过渡金属单质,向 C 的水溶液中滴加 AgNO3 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,检验此 C 溶液中金属离子的方法是 ; 又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化,写出该反应的离子方程式: 。 (2)若 A、B、C 为含有同
23、一金属元素的无机化合物,X 为强电解质 ,A 溶液与 C 溶液反应生成B,则 B 的化学式为 。 解析:.(1)通过图表信息可知,元素为氯元素,其离子结构示意图为+17。(2)的元素分别为 O、Na、 S 三种元素,根据元素周期律,可得知三种元素原子半径的大小关系为NaSO。(3)是 Na,是 Al,金属性 NaAl,金属性越强,则该金属的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此,NaOHAl(OH) 3。.(1)由 X 是一种常见过渡金属单质,再根据向 C 的水溶液中滴加 AgNO3 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,可推知 X 为 Fe,A、B、C 三种物质中含有氯元素,由此,不难推断本题考
24、查 Fe2+和 Fe3+之间的转化,综合分析后可得出 A 为Cl2、B 为 FeCl3、C 为 FeCl2,检验 Fe2+的方法是先加入 KSCN 溶液不显红色,再加入氯水显红色(或加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀 ,然后变成灰绿色,最后变成红褐色) 。在酸性溶液中Fe2+被双氧水氧化的离子方程式为 H2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2O。(2)本题在作答时,先根据题意快速联想有关的金属元素及其化合物,选择符合转化关系图的,由题可知,A 是一种含有 Al3+的盐 ,B 是 Al(OH)3,C 是 NaAlO2。答案:.(1)+17(2)OYX4c.Y 与 R 形成的化合物中 Y 呈正价(
25、4)根据表中数据推测,Y 的原子半径最小范围是 ; 写出工业制取Y 单质的化学方程式: 。 解析:X 的阳离子核外无电子,X 为氢;Y 是无机非金属材料的主角,Y 是硅;Z 的焰色反应呈黄色,Z 是钠;M 的化合价只有-2 价,M 为氧;R 有-1 价和+7 价,R 为氯;Q 的化合价为+3 价,且原子半径比 R 大,Q 为铝。(1) 35Cl 和 37Cl 互为同位素,Cl 在元素周期表中位于第三周期第 A族。(2)钠与水反应的化学方程式为 2Na+2H2O 2NaOH+H2。(3)Cl 的非金属性比 Si 强,稳定性 HClSiH4,SiCl4 中 Si 显+4 价都可以证明这一结论。元素的非金属性与元素对应单质的状态无必然联系。(4)根据同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小 ,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大的规律,结合表中数据推测,Si 的原子半径应该大于 0.099 nm 小于 0.143 nm。工业上制取硅单质的化学方程式为 2C+SiO2 Si+2CO。答案:(1)同位素 第三周期第A 族(2)2Na+2H2O 2NaOH+H2(3)Cl b、c(4)大于 0.099 nm 小于 0.143 nm 2C+SiO 2 Si+2CO
