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第二單元 元素周期表與元素周期律
[課后達標檢測]
一、選擇題
1.（2018商丘高三模擬）已知16S和34Se位于同一主族，下列關系中正確的是（ ?。?
A.熱穩(wěn)定性：HF＞HCl＞H2S
B.原子半徑：Br＞Se＞Cl
C.還原性：S2－＞Se2－＞Cl－
D.酸性：HBrO4＞HClO4＞H2SO4
解析：選A。比較元素性質(zhì)應該把元素放在元素周期表中的大致位置：，由此可知Se的原子半徑最大，還原性：Se2－＞S2－，酸性：HClO4＞HBrO4，B、C、D選項錯誤。
2.（2018大連高三模擬）元素周期表和元素周期律可以指導人們進行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是（ ）
A.由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推斷出元素的非金屬性：Cl>F
B.人們可在周期表的過渡元素中尋找催化劑和耐腐蝕、耐高溫的合金材料
C.短周期元素正化合價數(shù)值與其族序數(shù)相同
D.短周期元素形成的微粒X2－與 Y2＋ 核外電子排布相同，則離子半徑：X2－ >Y2＋
解析：選C。A項，非金屬性的強弱應根據(jù)最高價氧化物對應的水化物的酸性比較，不能根據(jù)氫化物的酸性進行比較，HF的酸性比HCl弱，但非金屬性F強于Cl，正確；B項，優(yōu)良的催化劑及耐高溫、耐腐蝕的合金材料（如鎳、鉑等）大多屬于過渡元素，正確；C項，短周期元素正化合價數(shù)值與其族序數(shù)不一定相同，如C有＋2、＋4價，錯誤；D項，微粒X2－與Y2＋核外電子排布相同，核電荷數(shù)：Y>X，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，離子半徑：X2－>Y2＋，正確。
3.下列有關表述正確的是（ ?。?
①元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)之比為1的元素都是金屬元素
②活潑金屬與活潑非金屬一定形成離子鍵
③同主族元素形成單質(zhì)的熔沸點從上到下不一定都逐漸升高
④第3周期元素原子形成的簡單離子半徑從左到右依次減小
A.①② B.①③
C.②④ D.③
解析：選D。①H也符合條件，但它為非金屬元素，錯誤；②AlCl3 為共價化合物，只有共價鍵，錯誤；③ⅠA族元素形成單質(zhì)的熔沸點從上到下逐漸降低，正確；④第3周期元素原子形成的陰離子為3個電子層，陽離子為2個電子層，如半徑：Cl－>Na＋，錯誤。
4.（2018鄭州高三質(zhì)檢）如圖是部分短周期元素原子序數(shù)與最外層電子數(shù)之間的關系圖，下列說法中正確的是（ ?。?
A.元素對應的離子半徑：Z＞M>R＞W(wǎng)
B.簡單氫化物的沸點：W>R>Y>X
C.M、N、R、W的簡單離子均能促進水的電離
D.Z、X、R、W的最高價氧化物對應的水化物均能與N的單質(zhì)反應
解析：選D。由圖可知X為氮元素，Y為氧元素，Z為鈉元素，M為鎂元素，N為鋁元素，R為硫元素，W為氯元素。A項，離子半徑：S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋，錯誤；B項，NH3、H2O分子間均存在氫鍵，故氫化物沸點：H2O>NH3>H2S>HCl，錯誤；C項，Cl－不能水解，錯誤；D項，NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4均能與鋁單質(zhì)反應，正確。
5.（2015高考山東卷）短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍，下列說法正確的是（ ?。?
A.原子半徑：X
Z
C.Z、W均可與Mg形成離子化合物
D.最高價氧化物對應水化物的酸性：Y>W
解析：選C。由X、Y、Z、W四種元素的相對位置關系和Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A.原子半徑：X>Y>Z。B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：XY（N），故最高價氧化物對應水化物的酸性：W>Y。
6.（2018永州高三模擬）第3周期元素X、Y、Z、W的最高價氧化物溶于水可得四種溶液，0.010 molL－1的這四種溶液pH與該元素原子半徑的關系如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A.簡單離子半徑：X＞Y＞Z＞W(wǎng)
B.Y元素存在同素異形體
C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z＞W(wǎng)＞Y
D.X和Y的最高價氧化物對應的水化物恰好中和時，溶液呈中性
解析：選B。由pH可知W對應一元強酸，為氯元素，Z對應二元強酸，為硫元素，Y對應弱酸，為磷元素（不能為硅元素，因為SiO2不溶于水），X對應一元強堿，為鈉元素。A項，簡單離子半徑：P3－>S2－>Cl－>Na＋，錯誤；B項，磷元素存在紅磷、白磷等同素異形體，正確；C項，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HCl>H2S>PH3，錯誤；D項，Na3PO4溶液因PO水解而使溶液呈堿性，錯誤。
7.（2016高考全國卷Ⅲ）四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，W與Y同族，Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是（ ?。?
A.簡單離子半徑：WZ
解析：選B。根據(jù)“X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的”可知X為Na，結(jié)合題給條件推出W為O（或N），Y為S（或P），Z為Cl。Cl－具有3個電子層，Na＋、O2－（或N3－）只有2個電子層，所以Cl－的半徑大于Na＋、O2－（或N3－）的半徑，Na＋、O2－（或N3－）具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，所以簡單離子半徑為Cl－>O2－（或N3－）>Na＋，故A項錯誤。非金屬性越強，其對應的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故C項錯誤。非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，故D項錯誤。
8.（2018蘭州高三診斷）現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種短周期元素，它們之間的關系如下：
①原子半徑：甲＜丙＜乙＜丁
②原子的最外層電子數(shù)：甲＋丙＝乙＋?。?
③原子的核外電子層數(shù)：丁>乙＝丙＝2甲
④乙元素的主要化合價：最高正價＋最低負價＝2
則下列說法不正確的是（ ?。?
A.乙元素的最外層有5個電子，其氫化物含有極性鍵
B.四種元素中丙的非金屬性最強，其最高價氧化物對應的含氧酸酸性最強
C.丁元素的氧化物對應的水化物與乙元素最高價氧化物對應水化物恰好完全反應形成的鹽溶液顯酸性
D.乙、丙兩元素形成的簡單氫化物穩(wěn)定性丙的強于乙
解析：選B。由④可知乙為ⅤA族元素，由電子層數(shù)關系③，得乙為氮元素，由②得丁為ⅢA族元素，結(jié)合③得丁為鋁元素，甲為氫元素，由②得丙為ⅦA族元素，結(jié)合③得丙為氟元素。A項，N原子最外層有5個電子，NH3中存在N—H極性鍵，正確；B項，F(xiàn)的非金屬性最強，但無含氧酸，錯誤；C項，Al（NO3）3溶液因Al3＋水解使溶液顯酸性，正確；D項，氟的非金屬性強于氮，氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定，正確。
9.（2017高考全國卷Ⅱ）a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同；d與a同族。下列敘述正確的是（ ?。?
A.原子半徑：d>c>b>a
B.4種元素中b的金屬性最強
C.c的氧化物的水化物是強堿
D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強
解析：選B。解答本題的關鍵是確定b原子次外層有2個電子還是8個電子。若b原子次外層有2個電子，則a為He，與a為主族元素不符，故b原子次外層應有8個電子，即a原子核外有8個電子，a為O；結(jié)合c所在周期數(shù)與族數(shù)相同，可確定c為Al；再結(jié)合b原子次外層有8個電子，可推出b可能為Na或Mg，d與a同族，則d為S。原子半徑：Na（或Mg）>Al>S>O，A項錯誤；同周期主族元素從左到右，金屬性逐漸減弱，即金屬性：Na（或Mg）>Al，B項正確；Al2O3對應的水化物為Al（OH）3，Al（OH）3是兩性氫氧化物，C項錯誤；同主族元素自上而下，非金屬性逐漸減弱，則對應單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，即氧化性：O2>S，D項錯誤。
10.（2016高考江蘇卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層有6個電子，Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W與X屬于同一主族。下列說法正確的是（ ?。?
A.元素X、W的簡單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
B.由Y、Z兩種元素組成的化合物是離子化合物
C.W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強
D.原子半徑：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）
解析：選B。依據(jù)題意推知，X、Y、Z、W分別為O、F、Na和S。A項，O2－和S2－的電子層結(jié)構(gòu)不同，錯誤；B項，NaF為離子化合物，正確；C項，F(xiàn)的非金屬性比S強，所以氫化物的熱穩(wěn)定性：HF＞H2S，錯誤；D項，原子半徑：Na＞S＞O＞F，錯誤。
二、非選擇題
11.短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示，其中A為地殼中含量最高的金屬元素。
請用化學用語回答下列問題：
（1）D元素在周期表中的位置： 。
（2）A、D、E元素簡單離子半徑由大到小的順序為 ?。尽 。尽 ?。（填微粒符號）
（3）F與D同主族且相鄰，二者氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小關系為 ＞ 。（填微粒符號）
（4）用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時，一個分子能釋放一個電子，同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子，試寫出該陽離子的電子式：_________________________________，該陽離子中存在的化學鍵為 。
（5）C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應，生成化合物K，則K的水溶液顯 ?。ㄌ睢八嵝浴薄皦A性”或“中性”），用離子方程式表示其原因： 。
解析：A是鋁，所以B、C、D、E分別為碳、氮、氧、氯。（2）依據(jù)“同層比核”可知Al3＋的半徑小于O2－，Cl－比O2－多一個電子層，所以離子半徑大。（5）NH3與HClO4生成NH4ClO4，因為NH3H2O是弱堿、HClO4為強酸，NH水解顯酸性。
答案：（1）第2周期第ⅥA族 （2）Cl－ O2－ Al3＋
（3）H2O H2S?。?）[HH]＋ 極性共價鍵
（5）酸性 NH＋H2ONH3H2O＋H＋
12.4種相鄰主族短周期元素的相對位置如表，元素x的原子核外電子數(shù)是m的2倍，y的氧化物具有兩性。回答下列問題：
m
n
x
y
（1）元素x在周期表中的位置是第 周期第 族，其單質(zhì)可采用電解熔融 的方法制備。
（2）m、n、y三種元素最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是 ，堿性最強的是 。（填化學式）
（3）氣體分子（mn）2的電子式為 ，（mn）2稱為擬鹵素，性質(zhì)與鹵素相似，其與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為________________________________。
解析：由題意可知x、y、m、n四種元素分別為Mg、Al、C、N。（1）由于鎂元素很活潑，故工業(yè)上常采取電解熔融狀態(tài)下的MgCl2的方法來制取單質(zhì)Mg；（3）C原子最外層有4個電子、N原子最外層有5個電子，每個碳原子要形成四個共價鍵而氮原子需要形成三個共價鍵，故成鍵結(jié)構(gòu)為N≡C—C≡N，據(jù)此可寫出（CN）2的電子式。（CN）2與氫氧化鈉溶液反應生成NaCN與NaCNO兩種鹽及水。
答案：（1）3?、駻 MgCl2
（2）HNO3 Al（OH）3
（3）N??CC??N
2NaOH＋（CN）2===NaCN＋NaCNO＋H2O
13. L、M、R、T、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，M、T在周期表中的相對位置如右表；L與R元素的最外層電子數(shù)相同，R的單質(zhì)是一種常見的半導體材料。請回答下列問題：
（1）T原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ，元素W在周期表中位于第 族，M單質(zhì)分子的電子式為 。
（2）R是組成玻璃的元素之一，不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放氫氧化鈉溶液的原因是（用化學方程式表示）______________________________________。
（3）下列有關相應元素非金屬性強弱比較的說法，正確的是 ?。ㄌ钚蛱枺?。
a.M的氣態(tài)氫化物比R的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定，則非金屬性M強于R
b.高溫下，L的單質(zhì)能從R的最高價氧化物中置換出R，則非金屬性L強于R
c.W的核電荷數(shù)比T多，原子半徑比T小，得電子能力強，則非金屬性W強于T
d.同溫、同物質(zhì)的量濃度的Na2LO3和Na2TO4溶液的pH：Na2LO3＞Na2TO4，則非金屬性T強于L
（4）工業(yè)上可用二氧化硅、氯氣和焦炭在高溫條件下制備RW4，該反應中除RW4外的另一種產(chǎn)物可用于工業(yè)煉鐵。制備RW4的化學方程式為_______________________。
解析：R的單質(zhì)是一種常見的半導體材料，R應是硅元素，則L是碳元素，M為氮元素，T為硫元素，W為氯元素。（3）中b項，通常元素的非金屬性越強，其對應單質(zhì)的氧化性越強，而該反應中碳所表現(xiàn)出的是還原性。
答案：?、鰽 N??N
(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)acd
(4)2Cl2＋SiO2＋2CSiCl4＋2CO
14．X、Y、Z、M、R、Q是常見的短周期主族元素，部分信息如下表所示：
元素
X
Y
Z
M
R
Q
原子半
徑/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化
合價
－4，＋4
－2
－1，
＋7
＋3
其他
陽離子
核外
無電子
其氧化物
可用于制
造光導
纖維
焰色
反應
呈黃色
(1)X和M的原子可構(gòu)成18電子的分子，該分子的結(jié)構(gòu)式為____________________。
(2)R元素的單質(zhì)與水反應的離子方程式是___________________________。
(3)Z與Q相比，金屬性較強的是________(用元素符號表示)，下列事實能證明這一結(jié)論的是________(填字母序號)。
a．Q的熔點比Z的熔點高，Q的硬度比Z的硬度大
b．Z與冷水迅速反應，而Q與冷水幾乎不反應
c．Z的最高價氧化物對應水化物是強堿，而Q的最高價氧化物對應水化物具有兩性
(4)與Y元素同主族的短周期元素E在自然界中存在多種核素，它們之間的關系是互為________，其中用于測定一些文物年代的核素的符號為________。
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測，Y的原子半徑的最小范圍是__________________。
(6)寫出Z2M2與X2M反應的化學方程式并標出電子轉(zhuǎn)移關系：______________。
解析：利用表中性質(zhì)可先推出X、Y、Z分別為H、Si、Na，然后依次作對比，利用化合價與原子半徑等性質(zhì)可推出，M、R、Q分別為O、Cl、Al。(1)H原子和O原子構(gòu)成的18電子的分子為H2O2。(3)金屬單質(zhì)的熔點、硬度等物理性質(zhì)不能用來證明元素的金屬性強弱。(4)與Si元素同主族的短周期元素是C，C與C互為同位素。(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)及原子半徑的遞變規(guī)律，rCl
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專題5
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