高考化学《微观结构与物质的多样性》 元素周期律 元素周期表课时训练

冠夺市安全阳光实验学校第二单元元素周期律
元素周期表
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基础过关
1.(2014河南信阳模拟)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D是地壳中含量最多的金属元素。

下列说法正确的是( C )
A.1 mol由元素A、B组成的化合物一定含有18 mol e-
B.元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不可能发生反应
C.含D的盐溶液既可能显酸性,也可能显碱性
D.化合物AE与CE含有相同类型的化学键
解析:由题意推出A、B、C、D、E分别是H、C、Na、Al、Cl元素。

由元素H、C 组成的化合物有多种,如CH4、C2H2、C6H6……其1 mol该化合物不一定含有18 mol e-,故A错误;Na、Al元素的最高价氧化物的水化物为NaOH、Al(OH)3,能发生反应,故B错误;含Al元素的盐可能是AlCl
3,其溶液显酸性,也可能是NaAlO2,其溶液显碱性,故C正确;HCl中含共价键,NaCl中含离子键,故D错误。

2.(2013厦门质检)如表是元素周期表的一部分。

X、Y、Z、W均为短周期元素,它们的质子数之和为46。

下列说法正确的是( D )
A.原子半径:W<X
B.气态氢化物的稳定性:Y<Z
C.最高化合价:X<Y
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<W
解析:由表格中4种元素的位置关系,设X的原子序数为x,则Y为x+2,Z为x+7,W 为x+9,相加得4x+18=46,解得x=7,故X为N,Y为F,Z为Si,W为S。

A项,一般情况下,电子层数越多,半径越大,故原子半径:S>N;B项,同周期主族元素随原子序数的递增元素非金属性逐渐增强,故C的非金属性弱于F,同主族元素随原子序数递增元素非金属性逐渐减弱,故Si的非金属性弱于C,综合得Si的非金属性弱于F;C项,N元素的最高价为+5价,F一般没有正价;D项,非金属性:Si<S,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SiO3<H2SO4。

3.(2014河北邯郸模拟)现有5种短周期元素X、Y、Z、Q、W,原子序数依次增大,在周期表中X原子半径最小;X和W同主族;Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍;Q元素是地壳中含量最高的元素。

下列说法不正确的是( A )
A.原子半径:Y<Q<W
B.ZX3可使紫色石蕊溶液变蓝
C.X、Z、Q 3种元素可组成离子化合物或共价化合物
D.X2Q2、Y2X6 2种分子中含有的电子数、化学键种类都相同
解析:根据题意,X为H,Y为C,Z为N,Q为O,W为Na。

在元素周期表中的相对位
置关系:。

比较原子半径大小:①看层,层数越多,原子半径越大;②同层,看核电荷数,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:O<C<Na,A项错;NH3能使紫色石蕊溶液变蓝,B正确;H、N、O三种元素可以组成离子化合物硝酸铵和多种共价化合物,如HNO3,C正确;H2O2、C2H6均为18e-微粒,化学键均含极性共价键和非极性共价键,D正确。

4.(2013三明质检)已知短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大,它们的部分化合价如下表。

下列说法正确的是( A )
元素甲乙丙丁戊
化合物-4 +1 +4 -2 -1
A.乙的单质能与水剧烈反应
B.气态氢化物的稳定性:丙>甲
C.丙的氧化物能与戊的氢化物水溶液反应
D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性:丁>戊
解析:由甲、丙的化合价推知,甲、丙在ⅣA族,结合甲、丙是短周期元素且原子序数甲<丙,故甲为C,丙为Si;由此可推知乙为Na,丁为S,戊为Cl。

由Na与H2O 剧烈反应知,A正确;稳定性:SiH4(丙)<CH4(甲),B错误;SiO2与HCl的水溶液不反应,C错误;酸性:H2SO4(丁)<HClO4(戊),D错误。

5. (2013长安一中二检)X、Y、Z是三种短周期的主族元素,在周期表的位置如图,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( A )A.原子半径:Y>Z>X
B.气态氢化物的热稳定性:X<Z
C.Y和Z的最高价氧化物对应水化物均为强酸
D.若Z的最高正价为+m,则X的最高正价也一定为+m
解析:根据X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,可知X元素为O元素,Z元素为S元素,Y元素为P元素。

根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大可得A对;气态氢化物的热稳定性比较是比较非金属性的强弱,同主族从上到下元素的非金属性减弱,所以H2S稳定性比H2O 小,B错;Y的最高价氧化物对应水化物为磷酸,是中强酸,Z对应的是H2SO4,是强酸,C错;S的最高价为+6价,而O不是,D错。

6. (福建理综)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( B )
A.原子半径Z<M
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:由题意知,M只能是Al,则X为Si、Y为N、Z为O。

同周期原子半径Al>S,同主族原子半径S>O,则原子半径Al>O,即M>Z,A正确;N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,而X对应的是H2SiO3,酸性HNO3>H2SiO3,B错误;已知非金属性O>Si,则气态氢化物的稳定性H2O>SiH4,C正确;氧元素位于第二周期第ⅥA族,D正确。

7.有X、Y两种元素,原子序数≤20,X的原子半径小于Y,且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。

下列说法正确的是( C )
A.若Y(OH)n为强碱,则X(OH)n也一定为强碱
B.若H n XO m为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性
C.若X元素形成的单质是X2,则Y元素形成的单质不一定是Y2
D.若Y的最高正价为+m,则X的最高正价一定为+m
解析:由题意知,X、Y为同主族元素,且X在Y的上方。

若X、Y为金属,则Y的金属性比X强,当Y(OH)n为强碱时X(OH)n不一定为强碱,如NaOH是强碱,LiOH
是弱碱,A项错误;若X为N元素时,H n XO m为强酸,但NH3溶于水显碱性,B不正确;若X为N时,Y为P,其单质分别为N2、P4,C正确;当X为O、Y为S时,Y显+6价,但X通常不能显正价,D不正确。

8.(2013嘉兴质检)下列各元素一定属于主族元素的是( D )
A.X元素能形成+7价的含氧酸及其盐
B.Y元素的原子最外电子层上有2个电子
C.短周期元素一定属于主族元素
D.Z元素的阴离子与同一周期稀有气体元素原子的电子层结构相同
解析:A项,X元素可以为Cl、Mn,但Mn为副族元素;B项,He、Fe等最外层均有2个电子,但均不是主族元素;C项,短周期元素中He、Ne、Ar均不是主族元素;D 项,Z为非金属元素,为主族元素。

9.(2014北京调研)X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。

有关信息如下表:
(1)X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和
死亡问题,请写出该气态氢化物的分子式: 。

(2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分别与Z和M位于同一主族。

下列有关说法正确的是(填序号)。

A.原子半径:Rb>I
B.RbM中含有共价键
C.气态氢化物热稳定性:M>I
D.Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
(3)化合物QX导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。

有关化合物QX 的制备及化学性质如下(所有热量数据均已折合为25 ℃、101.3 kPa条件下的数值)。

①可用Q和X的单质在800～1 000 ℃制得,每生成1 mol QX,吸收a kJ的热量。

②可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1 600～1 750 ℃生成QX,每消耗18 g 碳生成1 mol QX,吸收b kJ的热量。

请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式:。

解析:由信息可推断出X、Y、Z、Q、M分别为N、O、Na、Al、Cl。

(1)该物质可用于制作氮肥,为NH3。

(2)同一周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐减小,则A项正确;B项中RbM为离子化合物,只含有离子键;元素的非金属性越强,其
气态氢化物的稳定性越强,同一主族从上而下元素的非金属性逐渐减弱,则C项正确;D项中几种物质分别为RbOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3为氢氧化物,既能与酸反应又能与强碱反应,正确。

(3)由①可得热化学方程
式:2Al(s)+N2(g)2AlN(s) ΔH1=+2a kJ·mol-1;由②可得热化学方程
式:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g) ΔH2=+2b kJ·mol-1;要求的热化学方程式由②-①得到,由盖斯定律可知其反应热ΔH=ΔH2-ΔH1。

答案:(1)NH3(2)ACD
(3)3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g)
ΔH=-(2a-2b) kJ·mol-1[或ΔH=(2b-2a) kJ·mol-1]
10.(2013江西上饶质检)短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图,E2+与D 的简单阴离子有相同的电子层结构,回答下列问题:
(1)设A、B、C、D四种元素的原子序数之和为m,则m 。

A.一定为奇数
B.一定为偶数
C.可能为奇数,也可能为偶数
(2)D 元素原子的次外层电子数等于其他层电子数之和,则:
①写出A形成的简单离子的结构示意图: ,
元素D位于元素周期表的第族。

②A元素的一种氢化物分子中有6个原子,其结构简式为。

常压298 K时0.2 mol该气态氢化物在O2中完全燃烧,生成气态A单质和水,放出热量106.8 kJ,该气态氢化物燃烧热的热化学方程式为。

③写出C单质与B的最简单氢化物反应的化学方程式:。

④实验证实AC3与水会发生反应生成HAO2和HC,则AC3和NaOH溶液反应的化学方程式为。

解析:(1)根据周期表的结构,D只能位于周期表第三周期,设B的原子序数为x,则A:x-1,C:x+1,D:x+8,A、B、C、D四种元素的原子序数之和为
(x-1)+x+(x+1)+(x+8)=4x+8,故m必为偶数;(2)根据次外层电子数等于其他层电子数之和则D为S,则A为N,B为O,C为F,N原子形成的简单离子是N3-,6个原子的氢化物是N2H4。

根据信息,NF3与水反应:NF3+2H2O HNO2+3HF,则和NaOH 溶液发生反应:NF3+4NaOH NaNO2+3NaF+2H2O。

答案:(1)B (2)①ⅥA
②H2N—NH2N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ·mol-1
③2H2O+2F24HF+O2
④NF3+4NaOH NaNO2+3NaF+2H2O
能力提升
11.(2013厦门能力测试)短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。

常温下,Al能溶于W 的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。

下列说法正确的是( C )
A.Y的最高化合价为+6
B.离子半径:W>Q>Y>X
C.氢化物的沸点:Y>Q
D.最高价氧化物的水化物的酸性:W>Q
解析:由图示知X、Y在第二周期,W、Q在第三周期,由Al在稀硫酸中溶解,在浓硫酸中钝化知W为S,由此可进一步确定X为N,Y为O,Q为Cl。

O没有+6价,A 错误;离子半径:S2->Cl->N3->O2-,B错误;常温下,H2O为液态,HCl为气体,因此沸点H2O>HCl,C正确;酸性:H2SO4<HClO4,D错误。

12.(新课标全国理综Ⅰ)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( C )
A.W2-、X+
B.X+、Y3+
C.Y3+、Z2-
D.X+、Z2-
解析:因W、Z属于短周期元素,且原子序数Z>W,所带电荷相同,所以可推知:W
为O,Z为S,又因W、X、Y、Z原子序数依次增大,且X、Y的简单离子为X+、Y3+,所以可推知:X为Na,Y为Al,则四种离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,其中Na+对水的电离平衡无影响,可排除选项A、B、D,选C。

13.(2014温州八校联考)短周期的五种元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。

A、B、C三种元素电子层数之和是5。

A、B两元素原子最外层电子数之和等于C 元素原子最外层电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物;E单质用于净化水质。

请回答:
(1)写出D在元素周期表中的位置: ,
E的原子结构示意图是。

下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是(填写编号)。

A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其结构
式: 。

(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式
为 ,
乙为天然高分子化合物的水解产物,且是同类物质中相对分子质量最小的,其结构简式为。

(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式:。

②上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。

(5)已知下表数据:
若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为2.0 mol·L-1,则混合液中c(OH-)不得大于mol·L-1。

解析:根据A、D可形成的两种液态化合物的情况知,这两种化合物为H2O和H2O2,再结合原子序数依次增大,所以A为H,D为O,则B只能为C,C为N,E单质可净化水质,E为Cl。

(1)O的原子序数是8,位于第二周期ⅥA族;氯元素位于第三周期ⅦA族,所以原
子结构示意图为;由气态氢化物的沸点无法确定元素的非金属性强弱。

答案选BCD。

(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物是甲烷,结构式为。

(3)都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,一般是弱酸的酸式盐或弱酸的铵盐或氨基酸,因此甲是碳酸氢铵或碳酸铵,乙是甘氨酸。

化学式分别是
NH4HCO3或(NH4)2CO3、H2NCH2COOH。

(4)①根据原子守恒可知,两种碱应该是氢氧化铁和氢氧化亚铁,所以方程式为
Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8N H
4
+。

(5)亚铁离子和铁离子的浓度分别是2.0 mol·L-1和4.0 mol·L-1,所以根据溶度积常数可知,相应OH-浓度分别是10-8 mol·L-1、10-12 mol·L-1,所以混合液中c(OH-)不得大于10-12 mol·L-1。

答案:(1)第二周期ⅥA族BCD
(2)(3)NH4HCO3或(NH4)2CO3H2NCH2COOH
(4)Fe2++2Fe3++8NH3+8H2O Fe(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+8N H
4
+
(5)10-12
14.(2013北京石景山一模)某小组在研究前18号元素时发现:依据不同的和规律,元素周期表有不同的排列形式。

如果将它们按原子序数递增的顺序排列,可形成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素,其中P点代表氢元素。

(1)K元素在常规周期表中的位置(填周期和族)。

(2)写出M与Z两种元素形成的化合物中M的结构示意图: 。

(3)下列说法正确的是。

a.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物更稳定
b.虚线相连的元素处于同一族
c.K、L、X三种元素的离子半径大小顺序是X3+>L+>K2-
d.由K、L两种元素组成的化合物中可能含有非极性共价键
解析:(1)P、K、L、M、X、Y、Z依次是氢、氧、钠、镁、铝、磷、氯。

K元素是氧元素,其在常规周期表中的位置是第二周期ⅥA族。

(3)d项,由K、L两种元素组成的化合物可能是Na2O也可能是Na2O2,Na2O2中含有非极性共价键。

答案:(1)第二周期ⅥA族
(2)(3)bd。