第4章 第2节 元素周期表 元素周期律-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课时作业word（鲁科多选版）

课时冲关十四　元素周期表　元素周期律 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．(2021·湖南卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z＞X＞Y B．W与Y能形成含有非极性键的化合物 C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X＞Y D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性 解析：B　[由题意可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。A项，离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；B项，W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；C项，X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；D项，由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、氨水等，硝酸、硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都显酸性，故D错误。] 2．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是(　　) A．y轴表示的可能是第一电离能 B．y轴表示的可能是电负性 C．y轴表示的可能是原子半径 D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数 解析：B　[对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。] 3．(2024·连云港市模拟)黑火药爆炸时发生反应2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是(　　) A．半径大小：r(S2－)<r(K＋) B．熔点：K2S<S C．电离能大小：I1(N)<I1(O) D．电负性大小：χ(S)＜χ(O) 解析：D　[A.硫离子和钾离子具有相同的电子层数，层数相同，原子序数越大半径越小，即半径大小：r(S2－)>r(K＋)，A错误；B.K2S是离子晶体，S为分子晶体，一般情况下，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即熔点：K2S>S，B错误；C.N原子电子排布式为1s22s22p3达半充满，能量较低，失去第一个电子所需的能量较大，O原子电子排布式为1s22s22p4，即电离能大小：I1(N)＞I1(O)，C错误；D.同一主族元素的电负性从上到下逐渐减少，即电负性大小：χ(S)＜χ(O)，D正确。] 4．(2021·山东卷)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：X＞Y B．简单氢化物的还原性：X＞Y C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种 解析：D　[Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形成知X是P元素。A.P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；B.两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；C.同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应 金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；D.同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。] 5．(2022·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　) A．X与Z形成的10电子微粒有2种 B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒 C．M2Z与MQ的晶体类型不同 D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 解析：B　[A.由分析可知X为H，Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH－、H3O＋，A错误；B.由分析可知Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；C.由分析可知Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，为离子晶体，MQ为NaCl，为离子晶体，晶体类型相同，C错误；D.由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NH3·H2O，其溶液显碱性，D错误。] 6．根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是(　　) 元素编号 E F G H I J K L 原子半 径/nm 0.037 0.074 0.082 0.099 0.102 0.143 0.160 0.186 最高化合 价或最低 化合价 ＋1 －2 ＋3 －1 －2 ＋3 ＋2 ＋1 A.简单离子半径：K>F B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：H>I C．同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：L>K>J D．简单氢化物的沸点：F>I 解析：A　[F和I的最低化合价都为－2价，应为周期表ⅥA族元素，根据原子半径关系可知F为O，I为S；E和L的最高正化合价均为＋1价，应为周期表ⅠA族元素，根据原子半径关系可知E为H，L为Na；K的最高正化合价为＋2价，结合原子半径可知K为Mg元素；G、J的最高化合价均为＋3价，结合原子半径可知G为B元素，J为Al元素；H的最低化合价为－1价，应为周期表ⅦA族元素，其原子半径大于O，则H为Cl元素。O2－、Mg2＋电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径O2－>Mg2＋，A错误。Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性：Cl>S，则高氯酸的酸性强于硫酸，B正确。L、K、J分别为Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率为Na>Mg>Al，C正确。水分子间存在氢键，则水的沸点大于硫化氢的沸点，D正确。] 7．X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中元素Z的基态原子价电子层排布为nsn－1npn＋1。下列说法正确的是(　　) X W Y Z A.Y、Z、W三种元素的最高正价依次递增 B．X、Z都是第ⅥA族元素，电负性：W>X>Z C．氢化物稳定性：Z>Y>W D．对应的简单离子半径：W>X>Z 解析：B　[元素Z的基态原子价电子排布为nsn－1npn＋1，np轨道排布电子说明ns轨道全充满，则有n－1＝2，n＝3，从而推知Z价电子排布为3s23p4，Z是S元素，从而推知X是O，Y是P，Z是S，W是F。W是F元素，无最高正价，A错误；O、S都是第ⅥA族元素，三者元素的电负性：F>O>S，B正确；元素的电负性：F>S>P，则氢化物的稳定性：HF>H2S>PH3，C错误；电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>F－，D错误。] 8．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X与Z同主族，Z的核外电子数是X的2倍，Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子数。下列说法正确的是(　　) A．原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W B．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱酸 C．Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应 D．常温下，0.1 mol·L－1W的氢化物水溶液的pH>1 解析：C　[X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X与Z同主族，Z的核外电子数是X的2倍，则X为氧元素，Z为硫元素；W为原子序数大于硫元素的主族元素，W为氯元素；Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子数，则Y原子的最外层电子数为3，Y为铝元素。原子半径由小到大的顺序为O<Cl<S<Al，即X<W<Z<Y，A项错误；Z为硫元素，最高价氧化物对应的水化物硫酸为强酸，B项错误；在一定条件下，铝单质可以与氧化铁发生置换反应生成氧化铝和铁，C项正确；常温下，0.1 mol·L－1HCl溶液的pH＝1，D项错误。] 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意 9．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是(　　) A．Y单质的氧化性在同主族中最强 B．离子半径：Z＞Y C．Z与Y可组成多种离子化合物 D．氢化物的热稳定性：Y＞X 解析：B　[根据图示可知W形成1个共价键，又是短周期中原子序数最小的元素，说明W原子核外只有1个电子，则W是H元素，X形成4个共价键，则X是C元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z是Na元素，Y形成2个共价键，原子序数比C大，比Na小，说明Y原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，则Y是O元素，根据上述分析可知：W是H，X是C，Y是O，Z是Na元素。A.同一主族的元素，原子序数越大，元素的原子半径越大，原子获得电子的能力就越弱，单质的氧化性就越弱。由于O是同一主族中原子序数最小的元素，故O2的氧化性在同主族中最强，A正确；B.Y是O，Z是Na元素，O2－、Na＋核外电子排布都是2、8，电子排布相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：Z＜Y，B错误；C.O、Na两种元素可形成两种离子化合物Na2O、Na2O2，C正确；D.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。X是C，Y是O，由于元素的非金属性：C＜O，所以氢化物的热稳定性：CH4＜H2O，即相应氢化物的热稳定性：Y＞X，D正确。] 10．图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。下列说法正确的是(　　) A．图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系 B．图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系 C．图乙不能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系 D．图乙不可能表示同族元素的电负性随原子序数的变化关系 解析：AC　[A.同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大，其中ⅡA、ⅢA族元素的第一电离能大于相邻主族元素，与图像基本符合，故A正确；B.同周期元素中，例如第3周期元素：Si是原子晶体，P、S是分子晶体中的固态非金属单质，Cl2是分子晶体中的气态非金属单质，与非金属单质的熔点降低不符，故B错误；C.同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，与图像不符，故C正确；D.同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，故D错误。] 11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中Z为金属元素，X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质，丁是化合物，其转化关系如图所示，下列判断错误的是(　　) A．反应①②③都属于氧化还原反应 B．X、Y、Z、W四种元素中，Y的原子半径最小 C．Na着火时，可用甲扑灭 D．一定条件下，x与甲反应生成丁 解析：C　[根据题中信息可判断x为碳，丙为二氧化硅，在高温条件下碳与二氧化硅反应生成的w为硅，丁为一氧化碳；y2为氧气，碳与氧气点燃反应生成的甲为二氧化碳，z为镁，镁在二氧化碳中点燃反应生成碳和氧化镁(乙)。A项，①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应，正确；B项，同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，故C、O、Mg、Si四种元素中，O的原子半径最小，正确；C项，Na着火时，不可用二氧化碳扑灭，因为过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，氧气具有助燃性，错误；D项，碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，正确。] 12．蒙脱石散是一种温和的止泻剂，适合儿童使用。其主要成分是由A、B、D、E四种原子序数依次增大的短周期元素组成的物质D4[E4B10(BA)8]，其中D元素是地壳中含量最高的金属元素，E元素的单质常用来制造太阳能电池，A3B＋和BA－含有相同的电子数。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：D>B>E>A B．简单氢化物的稳定性：E>B C．A、B组成的一种化合物是绿色氧化剂 D．含E的一种盐溶液常作木材防火剂 解析：AB　[根据分析可知：A为H，B为O，D为Al，E为Si。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，原子半径：Al>Si>O>H，故A错误；非金属性越强，简单氢化物的稳定性越大，非金属性：O>Si，则简单氢化物的稳定性：H2O>SiH4，故B错误；H2O2是绿色氧化剂，故C正确；Na2SiO3的水溶液常作木材防火剂，故D正确。] 三、非选择题 13．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X能形成多种单质，其中有两种单质硬度差异极大，Z可分别与Y、W、R形成几种常见的二元化合物，其中有两种是大气污染物，R原子最外电子层上有1个电子。 (1)R2Z2的电子式为________，Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为________________(填离子符号)。 (2)X与Z可形成X2Z、X2Z3两种不常见的气体化合物，X2Z燃烧生成XZ2，写出X2Z与CuO反应的化学方程式________，X2Z3与水反应生成二元弱酸(H2X2Z4)，则X2Z3与NaOH溶液反应的离子方程式为________。 (3)Y2H4是一种可燃性液体，16.0 g Y2H4在氧气中完全燃烧生成一种单质与液态水时可放出312 kJ的热量，写出Y2H4燃烧的热化学方程式 ________________________________________________________________________。 解析：X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前4周期主族元素，X能形成多种单质，其中有两种单质硬度差异极大，则X为碳，形成的这两种单质为金刚石和石墨， Z可分别与Y、W、R形成几种常见的二元化合物，其中有两种是大气污染物，R原子最外电子层上有1个电子，R应为第4周期主族元素，则R为K，Z为O，Y为N，W为S。 (1)K2O2是过氧化物，电子式为；S2－核外有3个电子层，离子半径最大，N3－、O2－电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，故半径S2－>N3－>O2－； (2)由C2O燃烧生成CO2知，其与CuO反应的氧化产物也是CO2；X2Z与CuO反应的化学方程式为C2O＋3CuO3Cu＋2CO2；由C2O3与水反应生成H2C2O4知，C2O3与NaOH溶液反应生成C2O；X2Z3与NaOH溶液反应的离子方程式为C2O3＋2OH－===C2O＋H2O； (3)16.0 g N2H4为0.5 mol,1 mol N2H4燃烧时放出624 kJ热量，N2H4燃烧的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624 kJ·mol－1。 答案：(1) 　S2－>N3－>O2－ (2)C2O＋3CuO3Cu＋2CO2　C2O3＋2OH－===C2O＋H2O (3)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624 kJ·mol－1 14．(2024·河南林州检测)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下： ①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧； ②下表是元素周期表中主族元素的一部分： C D E F ③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)： I1 I2 I3 I4 A 738 1 451 7 733 10 540 B 578 1 817 2 745 11 575 试回答下列问题： (1)F原子的核外电子排布式为 ________________________________________________________________________。 (2)C、D、E元素的电负性相对大小为____________________(用元素符号表示)。 (3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为______________________。 (4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填序号)。 a．A通常显＋1价，B通常显＋4价 b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强 c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2 解析：根据题意，满足价电子排布式为ns2np2的元素为碳、硅；元素C、D、E在同一周期，假设C为碳，则E为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以C为硅，则D为磷，E为硫，单质硫能在空气中燃烧生成SO2，所以F为硒，根据电离能数据可知，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是ⅢA族元素，通常显＋3价，根据以上分析进行解答。 (1)Se元素的原子序数为34，Se原子核外34个电子分四层排布，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p4； (2)C、D、E同周期，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故有电负性：S>P>Si； (3)Si的最高价氧化物为SiO2，SiO2能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O； (4)a.根据表中数据，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是ⅢA族元素，通常显＋3价，a错误；b.B元素的第一电离能小，但它在反应时需要失去3个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素的性质递变规律可知，b错误；c.产生等量的H2，A、B失去电子数相等，即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2，c正确；答案选c。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (或[Ar]3d104s24p4) (2)S>P>Si (3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (4)c 15．现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层。最外层电子数是核外电子总数的；E元素＋3价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。 (1)A元素的第一电离能________(填“<”“>”或“＝”)B元素的第一电离能，A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)。 (2)D元素原子的价电子排布式是 ________________________________________________________________________。 (3)C元素的电子排布图为 ________________________________________________________________________； E3＋的离子符号为 ________________________________________________________________________。 (4)F元素位于元素周期表的________区，其基态原子的电子排布式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)G元素可能的性质________。 A．其单质可作为半导体材料 B．其电负性大于磷 C．其原子半径大于锗 D．其第一电离能小于硒 (6)I1(Mg)________I1(Al)(填“>”或“<”)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：A元素的价电子构型为nsnnpn＋1，则A是N；C元素为最活泼的非金属元素，则C是F，那么B是O；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，则D是Mg；E元素＋3价离子的3d轨道为半充满状态，则E是Fe；F元素基态原子的M层全是充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则F是Cu；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G是As。 (1)由于N的最外层电子处于半充满的稳定状态，失去电子比O难，所以元素的第一电离能A>B；一般情况下同一周期的主族元素，原子序数越大，元素的电负性越大，所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为N<O<F。 (4)F是Cu，Cu位于元素周期表的ds区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 (5)G为As，位于金属与非金属的分界线处，其单质为半导体，其电负性小于磷，原子半径小于锗，第一电离能大于硒。 (6)元素D为Mg，活泼性Mg>Al，I1(Mg)>I1(Al)，因为Mg的3s轨道处于全满状态，3p轨道处于全空状态，比较稳定，而Al的3p轨道只有一个电子，不稳定，故活泼性Mg>Al，而第一电离能则是I1(Mg)>I1(Al)。 答案：(1)>　N<O<F　(2)3s2 (3) ；Fe3＋ (4)ds　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (5)A　(6)>　镁原子的3s轨道处于全充满状态，3p轨道处于全空状态，比较稳定，而铝原子3p轨道只有一个电子，不稳定 学科网（北京）股份有限公司 $$