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课时精练(五) 认识同周期元素性质的递变规律
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
1.下列关于原子序数为11~17的元素的说法错误的是( )
A.其原子最外层电子数逐渐增多
B.其原子半径逐渐增大
C.元素的最高正化合价逐渐升高
D.失电子能力逐渐减弱、得电子能力逐渐增强
B [原子序数为11~17的元素,它们的原子最外层电子数逐渐增多,也意味着核电荷数逐渐增多,这导致原子核与核外电子之间的吸引力增大,所以原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,最高正化合价也逐渐升高。]
2.同周期的A、B、C三元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4>H2BO4>H3CO4,则下列判断错误的是( )
A.原子半径:A>B>C
B.气态氢化物稳定性:HA>H2B>CH3
C.非金属性:A>B>C
D.阴离子还原性:C3->B2->A-
A [同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,同周期的A、B、C三种元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4>H2BO4>H3CO4,则非金属性:A>B>C,原子序数:A>B>C,结合元素周期律的递变规律进行判断。同周期元素原子半径从左到右原子半径逐渐减小,原子序数:A>B>C,则原子半径A<B<C,故A错误;非金属性:A>B>C,非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,气态氢化物稳定性:HA>H2B>CH3,故B正确;由分析得非金属性:A>B>C,故C正确;非金属性越强,对应单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱,非金属性:A>B>C,则有阴离子还原性:C3->B2->A-,故D正确。]
3.已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是( )
A.原子半径:As>Cl>P
B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->Cl-
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
C [原子半径大小顺序是As>P>Cl,故A项错误;热稳定性:HCl>HBr>AsH3,故B项错误;单质的氧化性:Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,故C项正确;酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D项错误。]
4.下列变化不可能通过一步直接完成的是( )
A.Al(OH)3→Al2O3
B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al(OH)3→[Al(OH)4]-
D.Al3+→Al(OH)3
B [A项,Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水,可一步完成;B项,Al2O3不溶于水,不能直接与水反应生成Al(OH)3,不能一步完成;C项,Al(OH)3可与强碱溶液反应生成四羟基合铝酸盐,可一步完成;D项,铝盐可与碱直接反应生成Al(OH)3,可一步完成。]
5.向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。这种物质是( )
A.MgCl2 B.Na[Al(OH)4]
C.Al2(SO4)3 D.Fe2(SO4)3
C [Mg2+与NaOH溶液反应产生Mg(OH)2白色沉淀,但Mg(OH)2不溶于过量的NaOH溶液,不会出现“后沉淀逐渐溶解”的现象,A项错误;[Al(OH)4]-与NaOH溶液不反应,B项错误;Al3+与NaOH溶液反应产生Al(OH)3白色沉淀,当NaOH溶液过量时,Al(OH)3溶解生成[Al(OH)4]-,C项正确;Fe3+与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀,D项错误。]
6.X、Y为同一短周期元素,如果X的原子半径大于Y的原子半径,则下列判断不正确的是( )
A.若X、Y均为金属元素,则Y失电子的能力强于X
B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性弱
C.若X、Y均为非金属元素,则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定
D.若X、Y均为非金属元素,则最高价含氧酸的酸性Y的强于X的
A [由题意知,X、Y两元素在同一周期,原子序数X<Y。(1)若X、Y均为金属元素:①失电子能力X>Y;②阳离子氧化性X<Y。(2)若X、Y均为非金属元素:①得电子能力X<Y;②气态氢化物稳定性X<Y;③最高价含氧酸酸性X<Y。]
7.A、B、C、D四种非金属元素,A、B同主族,原子序数:B>A;氢化物稳定性:HD>HA;B、C常见离子的核外电子数相等,且元素原子序数:C<B。则四种元素原子得电子能力由强到弱的顺序正确的是( )
A.A、B、C、D B.B、A、C、D
C.D、A、B、C D.B、A、D、C
C [A、B同主族,原子序数:B>A,则非金属性:A>B,故得电子能力:A>B;气态氢化物越稳定,元素原子的得电子能力越强,已知气态氢化物的稳定性:HD>HA,则元素原子的得电子能力:D>A;由B、C常见离子的核外电子数相等,且元素原子序数:B>C,说明B、C处在同一周期,且B位于C右侧,同周期元素自左向右,元素原子的得电子能力增强,则元素原子的得电子能力:B>C。]
8.下列实验能达到预期目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
向Na2SO3溶液中加稀盐酸产生气泡
比较氯、硫的非金属性强弱
B
MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同浓度H2CO3、H2SO4两溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别与浓硝酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
C [最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,在H2SO3中硫元素显+4价不是最高价含氧酸,氯的最高价含氧酸为HClO4,A错误;向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3,MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2,AlCl3和NH3·H2O反应生成Al(OH)3,无法比较镁、铝的金属性强弱,B错误;最高价含氧酸的酸性越强,其对应元素的非金属性越强,C正确;常温下,Fe遇浓硝酸钝化,Cu与浓硝酸可以反应,故不能比较Fe、Cu的金属性强弱,D错误。]
9.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价一定为+7
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
B [W的金属性比R弱,R(OH)n为强碱,W(OH)n+1不一定为强碱,故A项错误;HnXOm为强酸,说明X非金属性强,且由题意知Y的非金属性比X更强,B项正确;若Y为氧元素,Z为F元素,氟只有负价,故C项错误;若五种元素同位于第3周期,当X最高化合价为+5价时,R为金属元素Al,故D项错误。]
10.有200 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中Mg2+的浓度为0.2 mol·L-1,Cl-的浓度为1.3 mol·L-1。若仅使Mg2+全部转化为沉淀,则至少需要4 mol·L-1的NaOH溶液的体积为( )
A.40 mL B.72 mL
C.80 mL D.128 mL
C [向溶液中加入NaOH溶液,仅使Mg2+恰好转化为Mg(OH)2,Al3+转化为[Al(OH)4]-,此时溶液中的溶质是NaCl和Na[Al(OH)4]。设原混合溶液中c(Al3+)=x,根据电荷守恒,得3x+2c(Mg2+)=c(Cl-),即3x+2×0.2 mol·L-1=1.3 mol·L-1,解得x=0.3 mol·L-1。则n(Mg2+)=0.2 L×0.2 mol·L-1=0.04 mol
n(Al3+)=0.3 mol·L-1×0.2 L=0.06 mol
由反应MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
1 2
0.04 mol 0.08 mol
AlCl3 + 4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaCl
1 4
0.06 mol 0.24 mol
则使Mg2+全部转化为沉淀分离出来消耗的NaOH的物质的量为0.08 mol+0.24 mol=0.32 mol,则需4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为=80 mL。 ]
11.甲是短周期元素中原子半径最小的元素,乙的气态氢化物的水溶液显碱性,丙是短周期元素中原子半径最大的元素,丁是地壳中含量最多的金属元素。
(1)写出四种元素的名称:甲________,乙________,丙__________,丁__________。
(2)乙、丙、丁三种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________________。(填元素符号)
(3)写出乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式: _______、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
解析: 根据甲是短周期元素中原子半径最小的元素,推出甲是氢;乙的气态氢化物的水溶液显碱性,则乙为氮;丙是短周期元素中原子半径最大的元素,丙是钠;丁是地壳中含量最多的金属元素,丁是铝。
答案: (1)氢 氮 钠 铝
(2)Na>Al>N
(3)NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4]
NaOH+HNO3===NaNO3+H2O
3HNO3+Al(OH)3===Al(NO3)3+3H2O
12.
请判断:硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为______________________。
请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂,利用所给装置验证你的结论(提示:H2SiO3难溶于水)。
实验试剂:浓盐酸、稀硫酸、饱和H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。
实验装置如图所示。
(1)甲仪器中盛________,乙仪器中盛________,丙仪器中盛________。
(2)乙仪器中的现象是_________________________________________________。
(3)结论:酸性________________(由强到弱排列)。
解析: 根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,可以比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知,应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证这三种元素的非金属性强弱。
答案: 硫>碳>硅
(1)稀硫酸 Na2CO3粉末 Na2SiO3溶液
(2)产生大量气泡
(3)H2SO4>H2CO3>H2SiO3
13.有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表:
元素编号
元素特征信息
A
其单质是密度最小的物质
B
阴离子带两个单位负电荷,单质是空气的主要成分之一
C
其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构,且与B可以形成两种离子化合物
D
其氢氧化物和氧化物都有两性,与C同周期
E
与C同周期,原子半径在该周期最小
回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:C________,E________。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)________。
(3)①写出E单质与由A、B、C形成的化合物反应的化学方程式: ____________。
②D单质与由A、B、C形成的化合物的水溶液反应的离子方程式:____________。
解析: 由元素特征信息知,A是氢元素;B是氧元素;C与氧可形成两种离子化合物,且其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构,则C是钠元素;D是铝元素;E是氯元素。
答案: (1)钠 氯
(2)O2->Na+>Al3+
(3)①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
②2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
学生用书第25页
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