2023屆新高考化學一輪課時跟蹤練第15講元素周期表與元素周期律

課時跟蹤練15一、選擇題1．(2021·新沂棋盤中學第二次模擬)13Al、12Mg、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有關說法正確的是()A．元素S在周期表中位于第四周期第ⅢA族B．元素S的簡單氣態(tài)氫化物的化學式為H2SC．第一電離能：I1(Mg)<I1(Al)<I1(S)D．最高價氧化物的水化物的堿性：Mg(OH)2<Al(OH)3解析：元素S原子序數為16，在周期表中位于第三周期第ⅥA族，故A項錯誤；元素S最低負價為－2，簡單氣態(tài)氫化物的化學式為H2S，故B項正確；鎂的第一電離能大于鋁，所以第一電離能為I1(Al)＜I1(Mg)＜I1(S)，故C項錯誤；鎂的金屬性強于鋁，所以最高價氧化物的水化物的堿性Mg(OH)2＞Al(OH)3，故D項錯誤。答案：B2．(2021·泰寧第一中學月考)現有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。則下列有關說法正確的是()A．核電荷數最大的是② B．原子半徑最大的是①C．電負性最小的是③ D．最外層電子數最多的是④解析：①1s22s22p63s23p4為16號元素——硫；②1s22s22p63s23p3為15號元素——磷；③1s22s22p3為7號元素——氮；④1s22s22p5為9號元素——氟。原子半徑從大到小的順序為P＞N＞O＞F，電負性從大到小的順序為F＞O＞N＞P，最外層電子數F＞O＞N＝P。據此分析解答。核電荷數最大的是①1s22s22p63s23p4，為16號元素——硫，A項不正確；同周期主族元素，從左到右原子半徑逐漸減?。辉匚挥谕髯鍟r，核電荷數越大，電子層數越多，原子半徑越大。原子半徑最大的是②1s22s22p63s23p3，為15號元素——磷，B項不正確；同周期從左向右電負性增大，同主族從上到下電負性減小，電負性最小的是②1s22s22p63s23p3，為15號元素——磷，C項不正確；最外層電子數最多的是④1s22s22p5，為9號元素——氟，D項正確。答案：D3．(2021·乾安第七中學月考)已知X、Y元素同周期，且電負性X＞Y，下列說法錯誤的是()A．第一電離能Y可能大于XB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY大于HnXC．最高價含氧酸的酸性：X對應的酸的酸性強于Y對應的酸的酸性D．X和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價解析：同一周期，從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，但第ⅡA、第ⅤA族元素出現反常比其右側元素電離能大，原子序數為X＞Y，所以第一電離能Y可能大于X，故A項正確；同一周期，從左到右非金屬性增強，非金屬性X＞Y，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HmY小于HnX，故B項錯誤；元素的非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性就越強，非金屬性X＞Y，所以X對應的最高價含氧酸的酸性強于Y對應的最高價含氧酸的酸性，故C項正確；電負性值大的元素吸引電子能力強，在化合物中顯負價，電負性值小的元素吸引電子能力弱，在化合物中顯正價，所以X和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價，故D項正確。答案：B4．(2021·襄陽四中月考)X元素的原子最外層電子排布為(n＋1)sn(n＋1)pn＋1，下列關于該元素及其化合物的敘述不正確的是()A．X的氣態(tài)氫化物受熱易分解B．X的最高價氧化物對應的水化物是一種強酸C．X的第一電離能比其左右相鄰的兩種元素的第一電離能都要大D．X是植物生長所需要的一種營養(yǎng)元素解析：X的氣態(tài)氫化物為PH3，P—H鍵的鍵能小，受熱易分解，故A項正確；X的最高價氧化物對應的水化物(H3PO4)是一種中強酸，故B項錯誤；同周期第一電離能從左到右呈增大趨勢，但第ⅤA族大于第ⅥA族，因此P的第一電離能比其左右相鄰的兩種元素的第一電離能都要大，故C項正確；X(P)是植物生長所需要的一種營養(yǎng)元素，磷促使幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實、種子的成熟提早，故D項正確。答案：B5．(2021·泰安模擬)科學家利用反應eq\o\al(w,98)Cf＋eq\o\al(48,z)R→eq\o\al(294,118)Og＋3eq\o\al(1,0)n，產生了一種超重元素——Og。下列敘述正確的是()A．eq\o\al(w,98)Cf的質量數為246B．R單質能從硫酸銅溶液中置換出銅單質C．元素周期表中Og的位置是第六周期0族D．元素z－1X與eq\o\al(48,z)R的第一電離能：z－1X<eq\o\al(48,z)R解析：由質量守恒可知，w＋48＝294＋3×1，w＝249，故A項錯誤；根據質子數守恒可知98＋z＝118，z＝20，R為Ca元素，鈣是活潑金屬能與水劇烈反應，鈣不能從硫酸銅溶液中置換出銅，故B項錯誤；Og的質子數為118，處于第七周期0族，故C項錯誤；X的質子數為z－1＝19，為K元素，R為Ca，兩者同周期，同周期元素第一電離能從左到右呈增大趨勢，故第一電離能Ca>K，故D項正確。答案：D6．(2021·衡水武邑中學月考)《天工開物》記載：“凡火藥以硝石、硫黃為主，草木灰為輔……而后火藥成聲”，涉及的主要反應為S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，下列說法正確的是()A．離子半徑：K＋＞S2－＞O2－B．元素的最高化合價：O＝S＞CC．第一電離能：N＞O＞C＞KD．電負性：N＞O＞S＋、＞O2－，故A項錯誤；氧元素沒有最高正價，硫元素最高化合價為＋6價，碳元素最高化合價為＋4價，故B項錯誤；同一周期，從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，第ⅡA、第ⅤA族依次為ns的全充滿、np的半充滿結構，其第一電離能比相鄰元素偏高，所以第一電離能N＞O＞C＞K，故C項正確；同周期從左到右元素的電負性增大，同主族從上到下元素的電負性減小，所以電負性O＞N、O＞S，故D項錯誤。答案：C7．(2021·朝陽模擬)近年來中國地質調查局在自然界中發(fā)現了新礦物——氟欒鋰云母。該礦除含F和Li外，還含原子序數依次增大的W、X、Y、Z四種元素，已知它們的原子序數均不超過20，W、Y、Z的最外層電子數之和等于11，W的最低化合價為－2價，X在元素周期表中所處的族序數等于其周期序數。下列說法錯誤的是()A．電負性：W<YB．第一電離能：X>ZC．ZW2中含離子鍵和共價鍵D．X、Y的最高價氧化物對應的水化物均可與Z的最高價氧化物對應的水化物反應解析：由題意可知，W、X、Y、Z四種元素原子序數依次增大，W的最低化合價為－2價，所以W為氧元素，X在元素周期表中所處的族序數等于其周期序數，X為鋁元素，Y為硅元素，Z為鉀元素。電負性：O>Si，A項錯誤；第一電離能Al>K，B項正確；KO2的Oeq\o\al(－,2)中含非極性共價鍵，C項正確；Al(OH)3、H2SiO3均能與強堿KOH反應，D項正確。答案：A8．(2021·?？诘谌文M)五種主族元素在周期表中的位置如圖所示。L的單質在常溫常壓下呈液態(tài)，且保存時需要用水液封。下列推斷正確的是()XYZTLA．原子半徑：X<Y<Z<T<LB．氣態(tài)氫化物的還原性：L>Z>TC．X的電負性是五種元素中最小的D．Y和T組成的化合物是離子化合物解析：L的單質在常溫常壓下呈液態(tài)，且保存時需要用水液封，則L為溴，再根據其他元素在周期表中的位置可以推出T為Cl、Z為S、Y為Si、X為Al。L電子層最多，原子半徑最大，其他元素位于同一周期，電子層數相同，核電荷數越大，原子半徑越小，則原子半徑：T＜Z＜Y＜X＜L，故A項錯誤；非金屬性越強，氣態(tài)氫化物的還原性越弱，L、Z、T分別為Br、S、Cl，非金屬性Cl＞Br＞S，所以氣態(tài)氫化物的還原性Z＞L＞T，故B項錯誤；非金屬性越弱，電負性越小，X(Al)在五種元素中最靠左上角，電負性最小，故C項正確；Y和T組成的化合物為四氯化硅，四氯化硅為共價化合物，故D項錯誤。答案：C9．(2021·鹽城第三次模擬)如圖所示為元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四種主族元素原子序數增大，Z是非金屬性最強的元素，Y的主族序數是其周期數的3倍。下列說法正確的是()A．原子半徑：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．電負性：Y>X>ZC．元素W最高價氧化物的水化物是一種強酸D．元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱解析：X、Y、Z、W四種主族元素原子序數增大，Z是非金屬性最強的元素，則Z為F，Y的主族序數是其周期數的3倍。則由位置關系知，Y為第ⅥA元素，則Y為O、W為S、X為N。據此分析解答。同周期主族元素，從左到右原子半徑逐漸減小，元素位于同主族時，核電荷數越大，電子層數越多，原子半徑越大，原子半徑r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，A項錯誤；同周期從左向右電負性增大，同主族從上到下電負性減小，F的電負性大于O，O的電負性大于N，B項錯誤；元素W最高價氧化物的水化物硫酸是一種強酸，C項正確；同主族從上到下元素非金屬性遞減，非金屬性越強，簡單氫化物越穩(wěn)定，元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強，D項錯誤。答案：C10．(2021·烏魯木齊第四中學月考)如圖是第三周期11～17號元素某些性質變化趨勢的柱形圖，下列有關說法正確的是()A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負性C．y軸表示的可能是原子半徑D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉移的電子數解析：同周期主族元素自左至右第一電離能呈增大趨勢，但Mg、P特殊，因為Mg的3s電子全滿為穩(wěn)定結構，P的3p電子半滿為穩(wěn)定結構，則第一電離能大于相鄰的元素，即第一電離能不是隨著原子序數的遞增而增大，A項錯誤；同周期主族元素隨原子序數的增大，元素的非金屬性增強，則元素的電負性增強，B項正確；同周期隨原子序數的增大，原子半徑減小，與題圖不符，C項錯誤；形成基態(tài)離子轉移的電子數依次為Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，與題圖不符，D項錯誤。答案：B11．(2021·大慶中學月考)以下是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質。下列判斷正確的是()序號ABCDE最低負化合價－4－2－1－2－1電負性2.52.53.03.54.0A．C、D、E的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性順序為C>D>EB．元素A的最高能級軌道中無自旋方向相同的電子C．與元素B處于同周期且在該周期中第一電離能最小的元素的單質能與H2O發(fā)生置換反應D．元素A、C不可能形成化合物解析：由最低化合價知，B和D為第ⅥA族元素，C和E為第ⅦA族元素，同主族元素，由上到下，電負性逐漸減小，故B是硫元素，D是氧元素；故C是氯元素，E是氟元素；A為第ⅣA族元素，同周期元素，從左到右，電負性逐漸增大，故A不是硅元素，而是碳元素。據此分析解答。非金屬性Cl<O<F，所以三者簡單氫化物的穩(wěn)定性HCl<H2O<HF，A項錯誤；碳原子最高能級軌道即2p軌道中有2個自旋狀態(tài)相同的電子，B項錯誤；與元素S同周期且在該周期中第一電離能最小的元素的單質為Na，它能與H2O發(fā)生置換反應，C項正確；元素C、Cl之間可以形成化合物，如CCl4等，D項錯誤。答案：C12．(2021·成都樹德中學月考)化合物A的結構簡式如圖所示。X、Y、Z、W是原子序數遞增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合態(tài)形式存在，Z的最外層電子數是周期序數的3倍。下列說法正確的是()A．化合物A中各原子或離子均達到2或8電子穩(wěn)定結構B．X、Y、Z三種元素的電負性順序為Z＞Y＞XC．X、Y、Z、W四種元素形成的單質中，W的單質熔點最高D．WYX4能與H2O發(fā)生氧化還原反應生成H2解析：化合物A的結構如題圖所示，X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z原子最外層電子數是其電子層數的3倍，則Z為O元素；Y元素在自然界都以化合態(tài)存在，且Y的原子序數小于Z，化合物A中Y可以形成3個或4個共價鍵，則Y為B元素；X形成1個共價鍵，W形成＋1價陽離子，則X為H元素，W為Na元素。據此分析解答。化合物A中有2個B原子只形成了3個共價鍵，沒有達到8電子穩(wěn)定結構，故A項錯誤；同一周期，從左到右，電負性依次增大，同一主族，從上到下，電負性依次減小，故H、B、O三種元素電負性由大到小為O＞H＞B，即Z＞X＞Y，故B項錯誤；元素H、B、O、Na四種元素形成的單質依次為分子晶體、共價晶體、分子晶體、金屬晶體，其熔點最高的是共價晶體B的單質，故C項錯誤；WYX4為NaBH4，NaBH4中H元素化合價為－1，具有較強還原性，能與H2O發(fā)生氧化還原反應生成H2，故D項正確。答案：D二、非選擇題13．有A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素；A和E屬同一族，它們的原子最外層電子排布為ns1，B和D也屬同一族，它們的原子最外層的p能級電子數均是s能級電子數的兩倍；C原子最外層電子數等于D原子最外層電子數的一半。請回答下列問題：(1)寫出元素符號：C______，D______，E______。(2)由這五種元素組成的一種化合物是________(寫化學式)；寫出該物質的一種主要用途：________________________________________________________________________。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：_____________________________________。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布為________________。(5)元素B與D的電負性的大小關系是B__________D，C與E的第一電離能的大小關系是C________(填“>”“<”或“＝”)E。解析：A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數依次增大，且都小于20，B和D屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍，故最外層電子排布為ns2np4，故B為O元素，D為S元素，A和E元素原子的最外層電子排布為ns1，處于第ⅠA族，A為非金屬元素，故A為H元素，E的原子序數大于S元素，故E為K元素，C原子最外層上電子數等于D原子最外層上電子數的一半，故C原子最外層電子數為3，原子序數介于O與S之間，故C為Al元素。據此分析解答。(1)由以上分析可知A為H，B為O，C為Al，D為S，E為K。(2)由H、O、Al、S、K五種元素組成的一種化合物是KAl(SO4)2·12H2O，可以用作凈水劑。(3)C為Al原子，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1。(4)D為S元素，原子價層電子排布為3s23p4，軌道表示式為。(5)同主族自上而下電負性降低，故電負性O>S；金屬性越強，第一電離能越小，故第一電離能Al>K。答案：(1)AlSK(2)KAl(SO4)2·12H2O作凈水劑(3)1s22s22p63s23p1(4)(5)>>14．(2021·開封鐵路中學月考)現有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數依次增大。A元素的價電子構型為nsnnpn＋1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個電子層，最外層電子數是核外電子總數的eq\f(1,6)；E元素基態(tài)原子的未成對電子是第四周期最多的元素；F元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒。(1)A元素的第一電離能______(填“<”“>”或“＝”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為____________(用元素符號表示)。(2)D元素原子的價電子排布式是______________________________________________。(3)C元素的電子排布圖為____________________________________________________；F3＋的離子符號為______。(4)E元素位于元素周期表的______區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為______________________。(5)G元素可能的性質______(填字母)。A．其單質可作為半導體材料B．其電負性大于磷C．其原子半徑大于鍺D．其第一電離能小于硒(6)活潑性：D______Al(填“>”或“<”，下同)，I1(Mg)______I1(Al)，其原因是________________________________________________________________________。解析：A、B、C、D、E、F、G七種元素屬于前四周期，且原子序數依次增大。A元素基態(tài)原子的價電子排布式為nsnnpn＋1，n＝2，所以A是N元素；C元素為周期表中最活潑的非金屬元素，則C是F元素，所以B是O元素；D元素原子核外有三個電子層，最外層電子數是核外電子總數的eq\f(1,6)，所以D是Mg元素；E元素基態(tài)原子的未成對電子是第四周期最多的元素，則E是Cr元素；F元素形成的正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則F的原子序數是18＋5＋3＝26，即F是Fe元素；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒，則G是As元素。據此分析解答。(1)A是N元素，B是O元素，C是F元素，氮元素原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，故氮元素的第一電離能大于氧元素的第一電離能；非金屬性越強，電負性越大，則A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為N<O<F。(2)D為Mg元素，根據核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)Mg原子的價電子排布式為3s2。(3)C為F元素，F是Fe元素，根據核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)F原子的軌道表示式為，F3＋的離子符號為Fe3＋。(4)E為Cr元素，位于元素周期表的d區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。(5)G為As元素，位于金屬與非金屬的分界線處，其單質可作為半導體材料，其電負性小于磷元素，原子半徑小于鍺元素，第一電離能大于硒元素，故答案選A。(6)元素D為Mg，活潑性Mg>Al；因為Mg的3s軌道處于全滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而Al的3p軌道上只有一個電子，較不穩(wěn)定，容易失去該電子，故第一電離能I1(Mg)>I1(Al)。答案：(1)>N<O<F(2)3s2(3)Fe3＋(4)d1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)(5)A(6)>>Mg元素3s能級為全充滿結構比較穩(wěn)定15．(2021·寧德高級中學月考)已知A、B、C、D、E五種元素中，原子序數依次增大，其中A、B、C、D為短周期元素。請根據下表中的信息回答有關問題：元素結構或性質信息A原子半徑最小的元素B原子最外能層的p能級中有1個軌道充填了2個電子C原子的第一至第四電離能：I1＝841kJ·mol－1、I2＝1637kJ·mol－1、I3＝3577kJ·mol－1、I4＝18540kJ·mol－1D基態(tài)原子的核外電子共有17種運動狀態(tài)E元素的價電子排布式為(n－1)dn＋6ns2(1)寫出B基態(tài)原子的核外電子排布式：_________________________________________。(2)寫出D原子價電子的軌道表示式：___________________________________________。(3)E元素位于第______周期第________族。(4)寫出A2B2的電子式：________________。(5)寫出C與D形成的化合物的化學式：_________________________________________。解析：A原子半徑最小的元素，則A為H元素，B原子最外能層的p能級中有1個軌道充填了2個電子，故B為O元素，C原子的第一至第四電離能分別是I1＝841kJ·mol－1、I2＝1637kJ·mol－1、I3＝3577kJ·mol－1、I4＝18540kJ·mol－1，則C為Al元素，D基態(tài)原子的核外電子共有17種運動狀態(tài)，則D為Cl元素，E元素的價電子排布式為(n－1)dn＋6ns2，則E為第30號元素Zn。據此分析解答。(1)B為O元素，B基態(tài)原子的核外電子排布式1s22s22p4。(2)D為Cl元素，D原子價電子的軌道表示式為。(3)E為第30號元素Zn，E元素位于第四周期第ⅡB族。(4)A2B2為H2O2，電子式為。(5)C與D形成的化合物為氯化鋁，化學式：AlCl3。答案：(1)1s22s22p4(2)(3)四ⅡB(4)(5)AlCl316．(2021·仁壽第一中學校北校區(qū)月考)根據原子結構、元素周期表和元素周期律的知識回答下列問題：Ⅰ.氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去最外層一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量叫做第一電離能(設為I1)。部分元素的第一電離能如圖甲所示：(1)從圖甲分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是從上到下依次____________(填“減小”“增大”或“不變”)。(2)根據第一電離能的含義和元素周期律，可推斷出____________<I1(鈣)<____________。Ⅱ.不同元素的原子在分子內吸引電子的能力大小可用數值表示，該數值稱為電負性。一般認為：如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。元素符號LiBeBCOF電負性值0.981.572.042