第1章 第3节 第3课时 预测元素及其化合物的性质(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．已知砹(At)元素位于元素周期表第6周期ⅦA族，请利用所学知识分析下列说法错误的是(　　) A．砹单质可能为黑色固体 B．气态氢化物稳定性：HAt>HI C．还原性：At－>I－ D．AgAt难溶于水 解析　根据同主族元素性质的相似性和递变性分析。A项，由F2、Cl2、Br2、I2单质颜色逐渐加深可知A正确；B项，得电子能力：I>At，故稳定性：HI>HAt，B错误；C项，由离子半径：r(At－)>r(I－)知还原性：At－>I－，C正确；D项，由AgX(F除外)均难溶于水知AgAt难溶于水，D正确。 答案　B 2．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的叙述中，错误的是(　　) A．在碱金属元素形成的单质中，钫的熔点最低 B．钫的氢氧化物的化学式为FrOH，是一种强碱 C．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物 D．钫能跟水反应，由于反应剧烈而发生爆炸 解析　A项，碱金属元素从上到下单质的熔、沸点依次降低，则在碱金属元素形成的单质中钫的熔点最低，正确；B项，Fr位于第ⅠA族，原子最外层电子数为1，最高化合价为＋1价，它的氢氧化物的化学式为FrOH，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则FrOH是一种强碱，正确；C项，钫在空气中燃烧时生成过氧化物或超氧化物等，错误；D项，Fr比K活泼，与水反应更剧烈，易发生爆炸，正确。 答案　C 3．碲(Te)是52号元素，位于元素周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是(　　) A．碲的单质具有半导体的性能 B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定 C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2) D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱 解析　Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，A正确；同主族元素自上而下原子得电子能力减弱，则氢化物稳定性：H2Te<H2S，B错误；ⅥA族元素(R)在空气中燃烧都能生成RO2，C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2TeO4<H2SO4，D正确。 答案　B 4．元素周期表中某区域的一些元素多用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，该区域是(　　) A．稀有气体元素区域 B．过渡元素区域 C．右上方的非金属元素区域 D．金属元素和非金属元素分界线附近的元素区域 解析　元素周期表中位置相近的元素性质相似，因此人们可以在元素周期表中一定的区域内研究合成有特定性质的新物质。如在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料(如锗、硅、硒等)，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭、飞机的钛、钼等元素)。 答案　B 5．元素周期表中，某些主族元素与其右下方紧邻的主族元素的某些性质是相似的，如铍和铝。下列关于铍及其化合物的性质推测错误的是(　　) A．原子半径：Be>B B．碱性：Be(OH)2<Ca(OH)2 C．单质铍能与冷水剧烈反应 D．BeO是一种两性氧化物 解析　同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，所以原子半径：Be>B，A正确；同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以碱性：Be(OH)2<Ca(OH)2，B正确；同主族自上而下金属性增强，Mg与冷水不反应，所以单质铍也不能和冷水反应，C错误；根据题意可知Be和Al性质相似，Al2O3是一种两性氧化物，则BeO也应是两性氧化物，D正确。 答案　C 6．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强 B．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱 C．X、Z的单质在常温下的状态不同 D．Y的最高正化合价为＋7价 解析　由题图可知短周期元素X为第1周期的He，则Y是第2周期的F，Z是第3周期的S。故Y元素即F的非金属性最强，F的氢化物的稳定性比S的氢化物强，F没有正化合价，S单质常温下是固态，He单质常温下是气态，故C项正确。 答案　C 7. (2024·菏泽一中高一月考)如图表示短周期元素a～g的原子半径和最高正价或最低负价随原子序数的变化情况，有关说法正确的是(　　) A．最高正价由高到低的顺序：g>c>b B．形成的简单离子半径：d>e>b>c C．最高价氧化物对应水化物的碱性：e>d D．简单气态氢化物的稳定性：g>f 解析　由原子序数及原子半径可知，a、b、c位于第2周期，结合元素的化合价可知，a为C元素、b为N元素、c为O元素；d、e、f、g位于第3周期，由元素的化合价可知，d为Na元素、e为Al元素、f为S元素、g为Cl元素，以此来解答。由上述分析可知，a为C元素、b为N元素、c为O元素、d为Na元素、e为Al元素、f为S元素、g为Cl元素。c为O元素，一般无最高正价，故A错误；具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则形成的简单离子半径：b＞c＞d＞e，故B错误；d为Na元素、e为Al元素，同周期主族元素从左到右金属性减弱，金属性：Na>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：d＞e，故C错误；非金属性：Cl＞S＞C，则简单氢化物的稳定性：g＞f，故D正确。 答案　D 8．如表所示是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩号元素，用元素符号或化学式回答以下问题： 周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ (1)在③～⑦号元素中，原子半径最大的是________(填元素符号)，其离子的结构示意图为________。 (2)①～⑩号元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________；三者相互反应的离子方程式为________________、________________、________________。 (3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则m g此原子形成的简单离子中含有的电子的物质的量为________ mol。 (4)在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是________，可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式)：______________________________________________________。 解析　由元素在周期表中的位置可知，①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br。 (1)同周期主族元素随原子序数增大，元素的原子半径逐渐减小，故在③～⑦号元素中，Na的原子半径最大，其离子的结构示意图为。 (2)元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无含氧酸，则高氯酸的酸性最强，其化学式为HClO4；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，①～⑩号元素中，K的金属性最强，则碱性最强的是氢氧化钾，其化学式为KOH；Al(OH)是两性氢氧化物，高氯酸与氢氧化铝反应的离子方程式：3H＋＋Al3===Al3＋＋3H2O、高氯酸与氢氧化钾反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O、氢氧化钾与氢氧化铝反应的离子方程式：OH－＋Al3===[Al(OH)4]－。 (3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则为F；m g此原子形成的简单离子F－中含有的电子的物质的量为×＝ mol。 (4)同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，故在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2；氯气能置换出溴单质，反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。 答案　(1)Na　 HClO4　KOH　Al3　3H＋＋Al3===Al3＋＋3H2O　H＋＋OH－===H2O　OH－＋Al3===－ 　Cl2　2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2(合理即可) 9．A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、E在元素周期表中的相对位置如图，A与氧元素能形成两种无色气体，C是地壳中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的金属元素。 A E (1)C在元素周期表中的位置为_______________________。 (2)C、E、F的单质沸点最低的是_____________________(填化学式)。 (3)C、D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是________________(填离子符号)。 (4)H2O2不仅可以用于家庭消毒以预防病毒，还可以在微电子工业中作为刻蚀剂。B的最简单气态氢化物的水溶液可用作H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为____________________________________________________________________。 解析　A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A与氧元素能形成两种无色气体，该无色气体为CO、CO2，则A为C元素；结合A、E在元素周期表中的相对位置可知E为S元素；C是地壳中含量最多的元素，则C为O元素，则B只能为N元素；D是地壳中含量最多的金属元素，则D为Al元素；F的原子序数大于S，F只能为Cl元素，据此分析解答。 (1)C为O元素，在元素周期表中位于第2周期ⅥA族。 (2)常温下S为固体，氧气与氯气均为气体，氯气的相对分子质量大于氧气，沸点高于O2，则C、E、F的单质沸点最低的是O2。 (3)电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则C、D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是S2－>Cl－>O2－>Al3＋。 (4)B的最简单气态氢化物为NH3，其水溶液可作H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，则反应生成氮气与水，反应的化学方程式为2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O或2NH3＋3H2O2===N2＋6H2O。 答案　(1)第2周期ⅥA族　O2　S2－>Cl－>O2－>Al3＋ (4)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O(或2NH3＋3H2O2===N2↑＋6H2O) [能力提升] 10．(2023·开封高一模拟)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如表： 元素 相关信息 X 最外层电子数是核外电子总数的一半 Y 最高化合价和最低化合价之和为零 Z 单质常温下为淡黄色固体，常存在于火山口附近 Q 同周期元素中原子半径最小 下列说法正确的是(　　) A．常温下，X单质能与水剧烈反应 B．Y的最外层电子数等于次外层电子数的一半 C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱 D．位于第4周期且与Q同主族元素的单质常温常压下呈液态 解析　4种短周期元素X、Y、Z和Q的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8，因此X只能是第2周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山口附近，因此Z是S；Q在同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl，据此分析解答。Be的金属性弱于Mg，常温下镁和冷水不反应，因此常温下Be单质不能与水发生剧烈反应，故A错误；Y是C或Si，C的最外层电子数等于次外层电子数的2倍，故B错误；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Y、Z、Q三种元素的非金属性依次增强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，故C错误；位于第4周期且与Q同主族元素的单质为溴，常温常压下呈液态，故D正确。 答案　D 11．(2023·济南莱芜一中高一月考)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最外层电子数与X的质子数相等，Y与W同主族，二者形成的化合物有WY2和WY3，Z的原子半径为短周期中最大的。下列说法错误的是(　　) A．简单离子半径：W>Y>Z B．XR4中各原子最外层均达到8电子稳定结构 C．W与R的最高价氧化物对应水化物的酸性：W>R D．WY2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色 解析　短周期主族元素中原子半径最大的为Na元素；同主族间能形成WY2和WY3型化合物的元素为S元素和O元素，则W为S元素、Y为O元素；O原子最外层有6个电子，所以X的原子序数为6，为C元素；R为原子序数比S大的短周期主族元素，为Cl元素。S2－有18个电子，O2－和Na＋均为10电子粒子，核外电子排布相同的简单离子，原子序数越大，半径越小，故：O2－>Na＋，同主族元素从上到下离子半径逐渐增大，即：S2－>O2－，所以简单离子半径：S2－>O2－>Na＋，故A正确；CCl4中各原子最外层均满足8电子稳定结构，故B正确；同周期主族元素从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，即HClO4>H2SO4，故C错误；SO2具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确。 答案　C 12．(双选)(2023·安丘一中高一月考)X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Q位于第3周期ⅠA族 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物一定是碱 C．简单离子半径：M－>Q＋>R2＋ D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 解析　X、Y、Z、M、Q、R都为前20号元素，且原子半径依次增大，结合各元素的主要化合价，可以推出X为H、Y为O、Z为N、M为Cl、Q为Na、R为Ca。Q为Na，位于周期表中第3周期ⅠA族，A正确；X为H、Y为O、Z为N，这三种元素组成的物质有NH4NO3、NH3·H2O、HNO3等，其中NH4NO3属于盐，NH3·H2O属于碱，HNO3属于酸，B错误；M为Cl、Q为Na、R为Ca，则简单离子半径大小为Cl－>Ca2＋>Na＋，C错误；Z为N，M为Cl，其最高价氧化物对应水化物分别为HNO3、HClO4，都是强酸，D正确。 答案　BC 13．如图是元素周期表的一部分，回答下列问题： (1)元素④⑦⑧形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为________(用离子符号表示)。 (2)请从原子结构的角度解释元素③的非金属性比②强的原因：__________________ ____________________________________________________________________________。 (3)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，它们的商用价值也进入“快车道”。 ①下列有关说法正确的是________(填字母)。 a．Ga位于元素周期表第4周期ⅣA族 b．Ga为门捷列夫预言的“类铝” c．Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性强 d．酸性：H3AsO4>H3PO4>HNO3 ②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，放出红棕色气体，同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3，写出该反应的化学方程式为________________________________________。 (4)在含有①⑥⑦简单阳离子的100 mL溶液中，逐滴滴加5 mol·L－1的NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。 由图中数据分析计算： ①沉淀减少时发生的离子方程式：__________________________________________。 ②a点的数值为：________mL。 解析　由元素周期表结构可知，①为H元素，②为N元素，③为O元素，④为F元素，⑤为As元素，⑥为Mg元素，⑦为Al元素，⑧为S元素，⑨为Cl元素。 (3)①Ga位于元素周期表第4周期ⅢA族，a错误；Ga与Al同主族，且相邻，为门捷列夫预言的“类铝”，b正确；Al和Ga同主族，Ga的金属性强于Al，Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性强，c正确；非金属性：N>P>As，则酸性：H3AsO4<H3PO4<HNO3，d错误；②含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，放出红棕色气体，该气体为二氧化氮，同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3,1 mol GaAs失去8 mol电子，1 mol硝酸得1 mol电子生成二氧化氮，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式为：GaAs＋11HNO3=== H3AsO4＋8NO2↑＋Ga(NO3)3＋4H2O。 (4) 元素①⑥⑦简单阳离子分别是H＋、Mg2＋、Al3＋，逐滴滴加NaOH溶液时，0～20 mL为NaOH与H＋反应，没有沉淀生成，20～a mL为NaOH与Mg2＋、Al3＋反应，分别生成沉淀物Mg2、Al3，a～b mL为NaOH与Al3反应，使Al3溶解，b mL后剩余Mg2。①沉淀减小时发生反应的离子方程式为：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－；②根据题图中数据知生成Mg(OH)2 5.8 g，生成Al(OH)3 7.8 g，设生成上述沉淀分别消耗NaOH溶液体积为V1 mL、V2 mL，由方程式Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知，＝，V1＝40，由方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓可知，＝，V2＝60，因此a点的数值是20 mL＋40 mL＋60 mL＝120 mL。 答案　(1)S2－>F－>Al3＋ (2)O原子的半径比N原子小，且O原子的核电荷数大于N原子，则O原子核对电子的吸引能力强于N原子 (3)①bc　②GaAs＋11HNO3===H3AsO4＋8NO2↑＋Ga(NO3)3＋4H2O (4)①Al3＋OH－===[Al(OH)4]－　②120 学科网（北京）股份有限公司 $$