高考化学一轮满分训练：5.2-元素周期律与元素周期表(含答案)

第2讲元素周期律与元素周期表
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个正确答案)
1.下列说法中正确的是( )
A.第三周期所包含的元素中钠的原子半径最小
B.钠的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中,氟的电负性最大
D.电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
解析:除稀有气体元素外,同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,A项错误;同一周期,从左到右,元素第一电离能有逐渐增大的趋势,钠的第一电离能比镁的第一电离能小,B项错误;氟的电负性最大,C项正确;电子云示意图中的小黑点的疏密代表电子在这一区域出现机会的大小,D项错误。

答案:C
2.X、Y均为短周期元素,且X为ⅠA族元素,Y为ⅥA族元素。

下列说法正确的是( )
A.X2Y既可能是离子化合物,也可能是共价化合物
B.由X、Y形成的共价化合物中所有原子都满足最外层为8电子结构
C.X的原子半径一定大于Y的原子半径
D.由X、Y组成的化合物,X、Y的原子个数比不可能是1∶1
解析:依题意X、Y可以形成化合物如:H2S、H2O、H2O2、Na2O、Na2S、Na2O2等,H2S、H2O、H2O2属于共价化合物,而Na2O、Na2S、Na2O2属于离子化合物,A项正确;H2S、H2O、H2O2中H原子最外层只有2个电子,B项错误;H原子半径小于S 原子半径,C项错误;Na2O2、H2O2中原子个数比为1∶1,D项错误。

答案:A
3.X、Y、Z是原子序数依次增大且属于不同周期的三种常见短周期元素,三种元素相互之间可以形成1∶1型的化合物M、N、R,常温下M、N为固体,R为液体,M、N遇到水都能产生气体,而且产生的气体相互可以化合,下列说法
正确的是( )
A.三种元素都是非金属元素
B.Z是地壳中含量最多的元素
C.M、N、R都是共价化合物
D.M、N投入水中所得溶液的溶质相同
解析:短周期为前三周期,X、Y、Z位于不同周期,则X为H,其与短周期元素形成的1∶1型的化合物中只有NaH 可与水反应产生气体,故Z为Na;又知Na2O2也可与水反应产生气体,故Y为O,M、N为NaH、Na2O2,R为H2O2。

Na为金属元素,A项错误;地壳中含量最多的是O,B项错误;NaH和Na2O2都是离子化合物,且与水反应所得溶液溶质均为NaOH,C项错误,D项正确。

答案:D
4.下列说法错误的是( )
A.H2O2和Na2O2都属于氧化物,两种物质中所含的化学键类型完全相同
B.原子核外在离核较远区域的电子易失去,其原因是这些电子能量较高
C.第三周期非金属元素(稀有气体元素除外)形成氢化物的稳定性从左到右逐渐增强
D.在周期表的金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体,在过渡元素区中寻找催化剂
解析:H2O2为共价化合物,只含共价键,而Na2O2为离子化合物,含有共价键和离子键,A项错误。

答案:A
5.元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。

下列推测不正确的是( )
A.同周期元素中X的失电子能力最强
B.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
解析:由X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,则必为两个电子层,X、Z分别为钠元素和氧元素,由X、Y、Z原子序数之和为36,则Y必为氯元素。

同周期中Na的失电子能力最强,A项正确;高氯酸是最强酸,B项正确;同主族元素中氧的非金属性最强,其氢化物稳定性最高,C项正确;X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,质子数大的半径反而小,故离子半径X+<Z2-,D项错误。

答案:D
6.下表是元素周期表的一部分,有关说法不正确的是( )
A.元素b的单质不能与酸性氧化物发生化学反应
B.a、b、d、f四种元素的离子半径:f>d>a>b
C.元素c的氧化物既能与酸反应又能与碱反应
D.a、c、e的最高价氧化物对应的水化物之间能够相互反应
解析:从元素在周期表中的位置可以推知,a、b、c、d、e、f分别是Na、Mg、Al、O、S和Cl。

Mg能够与CO2反
应:2Mg+CO22MgO+C,A项错误;Cl-有三个电子层,O2-、Na+、Mg2+电子层结构相同,原子序数依次增大,离子半径逐渐减小,B项正确;Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,C项正确;NaOH为强碱、H2SO4是强酸,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够溶于强酸和强碱,故D项正确。

答案:A
7.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Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。

下列说法正确的是( )
A.元素Y和元素Z的最高正化合价相同
B.单核阴离子半径的大小顺序为:r(W)>r(Y)>r(Z)
C.氢化物的热稳定性顺序为:X<Y<Z
D.四种元素中,元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
解析:由Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为氧元素,X、Z、W分别为氮、硫、氯元素。

氧元素没有+6价,A项错误;单核阴离子半径的大小顺序应为:r(Z)>r(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:D
8.(2018·江西新余一中、宜春中学联考)短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 在周期表中的位置如图所示。

下列说法中不正确的是(
)
A.工业上获得Y 、Q 单质的方法通常是用电解法
B.形成简单离子的半径从小到大的顺序是:r(Y)<r(Q)<r(W)
C.Z 的最高价氧化物可溶于水,也能溶于强碱溶液
D.X 的气态氢化物的浓溶液可用于检验管道氯气的泄漏
解析:由残缺元素周期表看出X 、Y 、Z 、W 、Q 分别为N 、F 、Si 、S 、Cl 。

工业生产氟单质和氯气采取电解法,A 项正确;离子半径:S 2->Cl ->F -
,B 项正确;Z 的最高价氧化物为SiO 2,不溶于水,C 项错误;X 的气态氢化物为氨气,其浓溶液可用来检验管道氯气的泄漏,D 项正确。

答案
:C
9.门捷列夫发现的元素周期律和元素周期表已经成为人们学习和研究化学的重要工具。

已知X 、Y 、Z 、W 、Q 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中只有Z 是金属,W 的质子数是Y 的2倍,X 、Y 、W 在周期表中的相对位置关系如右图。

下列说法正确的是( )
A.五种元素中原子半径最大的是X,离子半径最大的是Q 离子
B.五种元素中Q 的最高价氧化物所对应的水化物的酸性最强
C.Y 与Z 形成的化合物都是碱性氧化物
D.Z 与Q 形成的化合物水溶液一定显酸性
解析:由X 、Y 、W 在周期表中的相对位置及W 的质子数是Y 的2倍可知Y 为O,W 为S,则X 为C,Q 为Cl;由Z 为金属元素可知其可能为Na 、Mg 或Al 。

无论Z 为Na 、Mg 、Al 元素中的哪一种,它都是五种元素中原子半径最大的一个,而离子半径最大的为S 2-
,A 项错误;五种元素中,Cl 的非金属性最强,B 项正确;Na 2O 2为过氧化物,Al 2O 3为两性氧化物,C 项错误;NaCl 的水溶液呈中性,D 项错误。

答案:B
10.气态中性原子失去一个电子转化为气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I 1),气态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I 2),第三电离能(I 3)……下表是第三周期部分元素的电离能[单位:eV(电子伏特)]数据。

下列说法正确的是( )
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素
D.丁一定为金属元素
解析:由表格可知,甲的第一电离能小于乙,表明甲比乙易失去第一个电子,故甲的金属性比乙强,A正确;乙失去第二个电子也较易,且失去第三个电子很难,则乙的化合价可能为+2价,B不正确;对丙而言,失去电子较难,所以可能是非金属元素,C不正确;对丁而言,失电子比丙还难,而第三周期只有3种金属元素,可知丁一定是非金属元素,所以D不正确。

答案:A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(2018·陕西师大附中第六次模拟)(12分)已知U、V、W、X、Y、Z均为元素周期表中前36号元素,且原子序数依次增大。

U、V、W和X、Y分别为同一周期的主族元素,V原子p能级电子总数与s能级电子总数相等。

U、Z 原子中未成对电子数是同周期中最多的,且基态Z原子核外电子数是基态V原子核外电子数的3倍。

X和Y原子的第一至第四电离能如下表所示:
(1)试比较U、V、W三种元素电负性(用元素符号填空)。

X、Y两元素中X的第一电离能较大的原因是。

(2)基态Z原子的核外电子排布式为。

该基态原子共有种不同运动状态的电子。

(3)试写出U元素单质的2种等电子体: 。

(4)将W的单质通入NaOH溶液中可得到VW2。

VW2是一种无色、几乎无味的剧毒气体,主要用于氧化反应、火箭工程、助燃剂等。

与H2O分子相比,VW2分子的极性更(填“大”或“小”),原因是。

解析:由V原子p能级电子总数与s能级电子总数相等可知其电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为O或Mg,由U、Z原子中未成对电子数是同周期中最多的可知其价电子排布式为ns2np3或(n-1)d5ns1,为第ⅤA族或第ⅥB 族元素,由基态Z原子核外电子数是基态V原子核外电子数的3倍且Z为周期表前36号元素可知Z为Cr,V为O;由U、V、W为同一周期的主族元素且原子序数依次增大可知U为N,W为F;X元素I2和I3之间出现突变,说明最外层有两个电子,Y元素I3和I4之间出现突变,说明最外层有三个电子,由W、X、Y、Z原子序数依次增大且X、Y为同一周期的主族元素可知X为Mg,Y为Al。

(1)得电子能力F>O>N,故电负性F>O>N;能量相同的原子轨道在全充满、半充满或全空时体系能量较低,Mg原子价电子排布为3s2,3s轨道全充满,3p轨道全空,故相对较稳定,第一电离能
较大;(2)Cr 原子核外共有24个电子,运动状态均不相同;(3)价电子数与原子数均相同的原子、离子或基团互为等电子体,故N 2的等电子体有CO 、CN -
等。

答案:(1)F>O>N X 为Mg 、Y 为Al,Mg 原子价电子排布为3s 2
,而Al 原子的价电子排布为3s 2
3p 1
,Mg 原子3s 轨道全充满,3p 轨道全空相对稳定
(2)[Ar]3d 5
4s 1
24 (3)CO 、CN -
(4)小 F 元素和O 元素电负性之差较小,故OF 2分子中正负电荷中心偏离程度较小,极性较小 12.(12分)根据元素周期律的知识,可以设计实验比较元素金属性或非金属性的相对强弱。

(1)甲同学设计探究实验,记录了有关实验现象如下表:
请你帮助甲同学把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整。

(2)乙同学欲比较N 、C 、Si 的非金属性强弱,设计了如图所示的实验装置,C 中发生反应的离子方程式为 ,有人认为乙同学的实验装置存在不足,请你帮助该同学提出修改意见: 。

(3)丙同学从资料中获悉:元素周期表中处于像硼与硅这样“对角线”位置的某些元素性质相似,预测金属铍应该具有与 相似的性质。

能证明其预测的实验方案是 。

解析:(1)向NaBr 溶液中加入氯水,发生的反应:Cl 2+2Br
-
Br 2+2Cl -
,证明氧化性:Cl 2>Br 2;再加入CCl 4后,振荡静
置,溶液分层,上层近无色,下层呈橙红色。

向KI 溶液中加入溴水,发生的反应:Br 2+2I
-
I 2+2Br -
,证明氧化
性:Br 2>I 2;再加入CCl 4后,振荡静置,溶液分层,上层近无色,下层呈紫红色。

(2)因为较强的酸可以制备较弱的酸,而非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性就越强,所以可利用硝酸和碳酸盐反应生成CO 2,将CO 2通入到硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀来完成实验。

因为硝酸具有挥发性,为了排除硝酸的干扰,需要用饱和碳酸氢钠溶液除去CO 2气体中混有的硝酸蒸气。

(3)处于“对角线”位置的某些元素性质相似,周期表中Be 和Al 处于对角线位置,铝既能与酸反应,也能与强碱反应,都生成氢气,所以可用铍单质分别与酸和强碱反应,观察反应现象来进行验证。

答案:(1)
(2)CO 2+Si+H 2O
H 2SiO 3↓+C 在B 和C 之间连接一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
(3)铝 铍单质分别与酸和强碱反应,观察反应现象
13.现有七种元素,其中A
、B 、C 、D 、E 为短周期主族元素,F 、G 为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。

请根据下列相关信息,回答问题。

(1)G 位于 族 区,价电子排布式为 。

(2)B 基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。

(3)画出C 原子的电子排布图: 。

(4)已知BA 5为离子化合物,写出其电子式: 。

(5)用电子式表示F 元素与E 元素所组成化合物的形成过程 。

解析:A 元素为H;B 原子的核外p 电子数比s 电子数少1的电子排布式为1s 2
2s 2
2p 3
,为N;由C 元素第三电离能突
然增大,可知为第ⅡA族元素,为Mg;D元素为P;E为Cl;前四周期电负性最小的F元素为K;第四周期,第七列元素G为Mn。

(2)氮原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子,其电子云在空间有三个相互垂直的方向,原子轨道呈哑铃形。

(4)BA5为离子化合物,应为NH4H。

答案:(1)第ⅦB d 3d54s2
(2)3 哑铃
(3)
(4)+[∶H]-
(5)
14.(12分)Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。

请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金属的分界线(从最左端和最上端开始)。

Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X、Y既不同族,也不同周期。

X 原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。

N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。

(1)请写出下列元素的元素符号:X ,Y,M 。

(2)请写出N单质与NaOH溶液反应的离子方程式: 。

(3)Y与Z相比,非金属性较强的元素是,可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示) 。

解析:根据X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,可知X为氧元素,则其同主族的Z为硫元素;Y与Z同周期,在第三周期,其最高化合价与最低化合价代数和为6,则其最外层有7个电子,为氯元素;M与X、Y既不同族,也不同周期,则M只能为氢元素;N为第三周期半径最大的非金属元素,则N为硅。

答案:Ⅰ.
Ⅱ.(1)O Cl H
(2)Si+2OH-+H 2O Si+2H2↑
2-2Cl-+S↓
(3)Cl Cl。