高中化學(xué)人教版課時練習(xí)第四章第二節(jié)第2課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

二十八元素周期表和元素周期律的應(yīng)用【學(xué)習(xí)理解】共45分一、選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1．(2021·惠州高一檢測)中國國家知識產(chǎn)權(quán)局公布了“一種抗腫瘤無機(jī)含硒納米顆粒及其制備方法和應(yīng)用”的專利，該發(fā)明為硒(Se，與O和S位于同一主族)在抗腫瘤方面的應(yīng)用提供了一種新的制備方法，有望抗腫瘤的同時降低其毒副作用。下列說法正確的是()A．氫化物熱穩(wěn)定性：H2Se>H2OB．該方法制備的硒納米顆粒是膠體C．酸性：H2SO4<H2SeO4D．與S相比，Se與H2更難反應(yīng)【解析】選D。O與Se同主族，原子序數(shù)Se>O，所以Se元素的非金屬性弱于O元素，則氫化物的穩(wěn)定性H2Se<H2O，A錯誤；制備的硒納米顆粒是純凈物，不是膠體，B錯誤；非金屬性Se<S，則最高價氧化物的水化物的酸性：H2SO4>H2SeO4，C錯誤；非金屬性越強(qiáng)越容易與氫化合，故與S相比，Se與H2更難反應(yīng)，D正確。2．(2021·南京高一檢測)某元素X的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2X，下列敘述不正確的是()A．該元素的原子最外電子層上有6個電子B．該元素最高價氧化物的化學(xué)式為XO2C．該元素是非金屬元素D．該元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO4【解析】選B。根據(jù)元素X的化學(xué)式H2X，元素X顯－2價，位于周期表中第ⅥA族，原子最外層有6個電子，故A正確；根據(jù)A項(xiàng)，元素X最低負(fù)價為－2價，則最高正價為＋6價，最高價氧化物的化學(xué)式為XO3，故B錯誤；一般情況下，存在氣態(tài)氫化物的元素為非金屬元素，故C正確；根據(jù)B項(xiàng)分析，最高正價為＋6價，則最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO4，故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】科學(xué)家已正式將原子序數(shù)為114的元素命名為，下面關(guān)于它的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)預(yù)測不正確的是()A．該元素原子的最外層電子數(shù)為4B．其常見價態(tài)為＋2、＋4C．它的金屬性比鉛強(qiáng)D．它的原子半徑比第115號元素的原子半徑小【解析】選D。根據(jù)114號元素的原子序數(shù)，可推知該元素在周期表中位于第七周期第ⅣA族，其與碳是同一主族元素，該元素最外層電子數(shù)為4，其有＋2價、＋4價，A、B項(xiàng)正確；114號元素與鉛為同一主族元素，根據(jù)同主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)，可知該元素的金屬性比鉛強(qiáng)，C項(xiàng)正確；114號元素與115號元素位于同一周期，根據(jù)同周期元素原子半徑逐漸減小可知，114號原子半徑大于115號原子半徑，D項(xiàng)不正確。3．根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識，下列推斷正確的是()A．同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱B．核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半徑逐漸減小D．eq\o\al(\s\up1(35),\s\do1(17))Cl與eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))Cl得電子能力相同【解析】選D。A項(xiàng)，同主族的非金屬元素，從上到下非金屬性逐漸減弱，其最高價含氧酸的酸性依次減弱；B項(xiàng)，K＋、Ca2＋、S2－、Cl－的核外電子排布相同，但化學(xué)性質(zhì)不同，如S2－、Cl－具有還原性，而K＋、Ca2＋具有氧化性，錯誤；C項(xiàng)，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大其微粒半徑越小，則半徑：S2－>Cl－>K＋>Ca2＋，錯誤；D項(xiàng)，eq\o\al(\s\up1(35),\s\do1(17))Cl與eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))Cl屬于同種元素，具有相同的核外電子排布，化學(xué)性質(zhì)相同，原子得電子能力相同，正確。4．(2021·赤峰高一檢測)某短周期主族元素R的最高正化合價與最低負(fù)化合價的代數(shù)和為6，由此可以判斷()A．R可能是第二周期元素B．R一定是ⅥA族元素C．R的氣態(tài)氫化物比同周期其他元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D．R氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2R【解析】選C。某短周期主族元素R的最高正化合價與最低負(fù)化合價的代數(shù)和為6，這說明最高價是＋7價，最低價是－1價，因此是氯元素。氯元素是第三周期元素，A錯誤；氯元素是ⅦA族元素，B錯誤；同周期自左向右非金屬性逐漸增強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，則氯的氣態(tài)氫化物比同周期其他元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定，C正確；氯的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為HCl，D錯誤。5．(2021·吉林高一檢測)鎵是1871年俄國化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時曾預(yù)言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31，屬于第ⅢA族。鎵的熔點(diǎn)為29.78℃，沸點(diǎn)高達(dá)2403℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固)，它可過冷到－120℃。由此判斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是()A．鎵是制造高溫溫度計的上佳材料B．鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中C．鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金，可用在自動救火的水龍頭中D．近年來，鎵成為電子工業(yè)的新寵，其主要用途是制造半導(dǎo)體材料，被譽(yù)為“半導(dǎo)體家族的新成員”，這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì)【解析】選D。鎵的熔點(diǎn)為29.78℃，沸點(diǎn)高達(dá)2403℃；鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固)，它可過冷到－【補(bǔ)償訓(xùn)練】居室裝修用的石材放射性的監(jiān)測常用eq\o\al(\s\up1(226),\s\do1(88))Ra作為標(biāo)準(zhǔn)，居里夫人因?qū)a元素的研究兩度獲得諾貝爾獎。下列敘述中正確的是()A．一個eq\o\al(\s\up1(226),\s\do1(88))Ra原子中含有138個中子B．Ra元素位于元素周期表中第六周期第ⅡA族C.RaCO3不能與鹽酸反應(yīng)D．Ra(OH)2是一種兩性氫氧化物【解析】選A。由質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和可知1個該原子中含有的中子數(shù)是226－88＝138，A正確；由第六周期的0族元素氡的原子序數(shù)為86可知，該元素位于第七周期第ⅡA族，B錯誤；Ra在Ba的下面，其碳酸鹽應(yīng)與CaCO3、BaCO3性質(zhì)相似，能與鹽酸反應(yīng)，C錯誤；主族元素從上到下金屬性依次增強(qiáng)，故Ra元素金屬性較強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性也較強(qiáng)，不會具有兩性，D錯誤。6．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是()WXYZA.氫化物穩(wěn)定性：W>ZB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>WC．陰離子的還原性：W<XD．簡單離子的半徑：Y<X【解析】選D。綜合圖示和已知條件可知，W、X、Y、Z分別為N、O、Al、Cl。氫化物的穩(wěn)定性：HCl>NH3，A錯誤；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Al(OH)3<HNO3，B錯誤；X元素的非金屬性比W的強(qiáng)，因此陰離子的還原性W>X，C錯誤；Al3＋和O2－核外電子排布相同，根據(jù)“序大徑小”規(guī)律可知，離子半徑：Al3＋<O2－，D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)7．(2021·濟(jì)南高一檢測)現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表。元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM層上有6個電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價是＋7價(1)元素X的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是________________。(2)元素Y與氫元素形成一種離子YHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，0.5mol該粒子中所含電子數(shù)為____________。(3)元素Z在周期表中的位置是________________________，元素Z與元素T相比，非金屬性較強(qiáng)的是________________(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實(shí)的是________(填序號)。A．常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同B．Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定C．一定條件下，Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)(4)探尋物質(zhì)性質(zhì)的差異性是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是____________，理由是______________________________________________。【解析】由題意知，T為硫、X為碳、Y為氮、Z為氯。(1)碳元素的一種核素eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C可測定文物年代。(2)NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))是10e－粒子，0.5molNHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))含有電子0.5mol×10NA＝5NA。(3)Cl位于第三周期第ⅦA族，元素Cl與S相比，非金屬性較強(qiáng)的是Cl，可用氫化物的穩(wěn)定性、非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱及非金屬單質(zhì)的置換反應(yīng)等來判斷。(4)T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均為強(qiáng)酸。答案：(1)eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C(2)5NA(3)第三周期第ⅦA族ClB(4)H2CO3H2CO3為弱酸【應(yīng)用實(shí)踐】共35分一、選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分)8．(2021·廊坊高一檢測)A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，在所有物質(zhì)中，A的單質(zhì)密度最小，B的一種氧化物是溫室氣體，A、C組成的化合物常溫下為液態(tài)，在短周期元素中，D的半徑最大，則下列說法錯誤的是()A．原子半徑：D>B>CB．元素的非金屬性：B>C>AC．A、B、C、D可以形成化合物D．A分別與B、C形成的簡單化合物中，A與B形成的簡單化合物的熔點(diǎn)低【解析】選B。A的單質(zhì)密度最小，A為氫元素，B的氧化物是一種溫室氣體，B為碳元素，A、C組成的化合物常溫下為液態(tài)，C為氧元素，短周期元素中，D的半徑最大，D為鈉元素。A項(xiàng)，原子半徑Na>C>O，正確；B項(xiàng)，非金屬性：O>C>H，錯誤；C項(xiàng)，四種元素可形成化合物NaHCO3，正確；D項(xiàng)，CH4和H2O相比，CH4為氣體，熔點(diǎn)低，正確。9．(2021·雞西高一檢測)已知短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是()A.原子半徑：Z>Y>XB．X元素位于第二周期C．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X>Y>ZD．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：Y>Z>X【解析】選B。由X、Y、Z為短周期元素及三者位置可推測X元素位于第二周期，B正確；原子半徑Z>X>Y，A錯誤；非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，因非金屬性Y>X>Z，則氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性Y>X>Z，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是O、F)，若X、Y為O、F，則無最高價氧化物，C、D錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】元素周期表是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具。短周期元素甲～戊在元素周期表中的位置如圖所示，下列判斷正確的是()甲乙丙丁戊A.原子半徑：甲>丁B．原子核外電子層數(shù)：乙<丁C．原子核外最外層電子數(shù)：丙>丁>戊D．元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：丁>戊【解析】選B。短周期的五種元素分別位于第二、第三周期，具體元素?zé)o法確定。根據(jù)元素周期律可知原子半徑：甲<丁，A項(xiàng)錯誤；原子核外電子層數(shù)：乙<丁，B項(xiàng)正確；原子核外最外層電子數(shù)；丙>戊>丁，C項(xiàng)錯誤；元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：丁<戊，D項(xiàng)錯誤。10．(2021·華南師大附中高一檢測)根據(jù)元素周期表和元素周期律，判斷下列敘述不正確的是()A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞NH3＞SiH4B．氫元素與其他元素形成的化合物中氫元素可以顯＋1價，也可以顯－1價C．如圖所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性：Cl＞C＞SiD．用中文“”(ào)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族【解析】選C。C、N、O屬于同周期元素，從左至右，非金屬性依次增強(qiáng)，原子序數(shù)C＜N＜O，非金屬性O(shè)＞N＞C，C、Si屬于同主族元素，從上到下，非金屬性依次減弱，原子序數(shù)C＜Si，非金屬性C＞Si，則非金屬性O(shè)＞N＞Si，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2O＞NH3＞SiH4，故A正確；如H與F、Cl、Na形成的化合物HF、HCl、NaH中氫元素分別為＋1，＋1，－1價，故B正確；利用最高價含氧酸的酸性比較非金屬性強(qiáng)弱，HCl不是最高價含氧酸，則不能比較Cl、C的非金屬性，故C錯誤；118號元素的原子序數(shù)為118，質(zhì)子數(shù)為118，核外電子數(shù)為118，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，它的原子結(jié)構(gòu)中有7個電子層，最外層電子數(shù)為8，則第118號元素在周期表中位于第七周期0族，故D正確。11．(2021·萍鄉(xiāng)高一檢測)被譽(yù)為“礦石熊貓”的香花石，由我國地質(zhì)學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)。香花石由前20號元素中的6種組成，分別為X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z為金屬元素，Z的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外層電子數(shù)是次外層的3倍，T無正價，X與R原子序數(shù)之和是W的2倍。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：Y＞Z＞R＞TB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：W<R<TC．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性：X＞ZD．XR2、WR2兩種化合物中R的化合價相同【解析】選D。“礦石熊貓”香花石由前20號元素中的6種組成，其中R原子最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的3倍，R原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則R為O；Y、Z、R、T位于同周期，即處于第二周期，T無正價，則T為F；Z的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，則Z為Be；Y為金屬元素，則Y為Li；X、Z位于同主族，則X為Mg或Ca，若X為鎂元素，則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍，則eq\f(12＋8,2)＝10，推出W為氖元素不符合題意，若X為鈣元素，則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍，則eq\f(20＋8,2)＝14，推出W為Si，符合題意。Y為鋰元素、Z為鈹元素、R為氧元素、T為氟元素，位于同周期，元素的原子半徑從左向右逐漸減小，即原子半徑：Y＞Z＞R＞T，選項(xiàng)A正確；W為硅元素、R為氧元素、T為氟元素，非金屬性F＞O＞Si，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性W<R<T，選項(xiàng)B正確；X為鈣元素、Z為鈹元素，金屬性Ca＞Be，則最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性：氫氧化鈣＞氫氧化鈹，選項(xiàng)C正確；XR2、WR2兩化合物分別為CaO2、SiO2，CaO2中O為－1價，SiO2中O為－2價，選項(xiàng)D錯誤。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)12．(2021·長沙高一檢測)元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。如圖是元素周期表的一部分?；卮鹣铝袉栴}：(1)N在元素周期表中的位置為第________周期________族。根據(jù)元素周期律，預(yù)測酸性強(qiáng)弱：H3AsO4________(填“＞”或“＜”)H3PO4。(2)S的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為________，Se與H2的反應(yīng)比S與H2的反應(yīng)________(填“難”或“易”)。(3)Br2具有較強(qiáng)的氧化性，SO2具有較強(qiáng)的還原性，將SO2氣體通入溴水后，溶液中主要存在的離子是____________(填離子符號)。(4)下列說法錯誤的是________(填序號)。①C、N、O、F的原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減?、赟i、P、S、Cl元素的非金屬性隨著核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)③由元素周期律可直接推斷出酸性：H2SO3＜HClO4④HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱【解析】(1)N位于第二周期ⅤA族；根據(jù)同主族元素從上到下，非金屬性逐漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，可推斷出H3AsO4的酸性小于H3PO4的酸性；(2)S位于ⅥA族，最高正價為＋6，最低負(fù)價為－2，二者的代數(shù)和是4；根據(jù)同主族元素從上到下，非金屬性逐漸減弱可知，單質(zhì)與H2化合難度逐漸增大；(3)較強(qiáng)氧化性的Br2與較強(qiáng)還原性的SO2在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式是Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋，則溶液中主要存在的離子是Br－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、H＋；(4)①同周期元素從左到右，元素的原子半徑逐漸減小，①正確；②同周期元素從左到右，元素原子的核電荷數(shù)逐漸遞增，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，②正確；③S和Cl同周期，同周期元素從左到右，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，但H2SO3不是S最高價含氧酸，它與HClO4之間的酸性強(qiáng)弱不能直接用元素周期律推斷，③錯誤；④同主族元素從上到下，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，④正確。答案：(1)二ⅤA＜(2)4難(3)H＋、Br－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(4)③【補(bǔ)償訓(xùn)練】A、B、C、D、E五種短周期主族元素，前三種元素在周期表中的位置如圖所示：A、B、C三種元素中有兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸，D元素的原子半徑在短周期元素中最大，E是最高正價為＋1的非金屬元素。(1)C在周期表中的位置是____________。(2)A、B、C三種元素中兩種元素所形成的兩種強(qiáng)酸的分子式分別為____________________________；上述五種元素形成的簡單離子中，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子的半徑由大到小的順序?yàn)開_____________________。(3)舉例說明C的非金屬性比B的非金屬性強(qiáng)：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D的單質(zhì)與E所形成的最常見化合物能發(fā)生劇烈反應(yīng)，寫出相應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。A、E之間形成的最簡單化合物(過量)與C的單質(zhì)混合后可得到一種單質(zhì)和一種鹽，對應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥坑深}給信息可知，D是鈉元素，E是氫元素，由A、B、C三種元素形成酸的情況可知，A是氮元素，B是硫元素，C是氟元素。N3－、F－、Na＋三種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小。F2與NH3之間發(fā)生置換反應(yīng)時生成的單質(zhì)是N2，鹽是NH4F答案：(1)第二周期ⅦA族(2)HNO3、H2SO4N3－>F－>Na＋(3)HF比H2S穩(wěn)定(其他合理答案也可)(4)2Na＋2H2O=2Na＋＋H2↑＋2OH－8NH3＋3F2=6NH4F＋N【遷移創(chuàng)新】共20分非選擇題(本題共1小題，共2