内容正文:
专题07 元素周期表和元素周期律
一、原子的构成源:学§科§网]
1.构成原子的微粒
构成原子
的粒子
原子核
电子
质子
中子
电性和电量
1个质子带1个单位的正电荷
不带电显中性
1个电子带1个单位的负电荷
原子核的构成一定有质子,有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:
(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数=核外电子数+离子的电荷数。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数=核外电子数-离子的电荷数。
3.质量数
电子的质量远远小于质子和中子,原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似等于1,若忽略电子的质量,则有质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
4.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示质量数,Z表示质子数。
二、 核外电子的排布规律
1.核外电子分层排布
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的远近不同。
(2)电子层与电子能量的关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核距离
由近及远
电子能量
由低到高
2.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个);
(5)倒数第三层电子最多不超过32个。
3.核外电子排布表示方法
(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
(4)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。
三、元素周期表编排与结构
1.发展历程
2.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
3.结构
(1)周期(7个横行→7个周期)
周期分类
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
周期序数与原子结构的关系
周期序数=原子电子层数
(2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族)
族
主族
0族
副族
Ⅷ族
构成周期
由长周期元素和短周期元素共同构成
仅由长周期元素构成
列序
1,2,13~17
18
3~7,11,12
8,9,10
族序数
ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA
0
ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB
Ⅷ
族序数与原
子结构关系
主族序数=原子最外层电子数
常见族
的别称
第ⅠA族(除氢):碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素
(3)同周期相邻主族元素的原子序数之差。
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
四、元素周期律
1.同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律
(1)随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数1→8_、原子半径逐渐增大、化合价最高正价和负价逐渐升高_(第ⅣA族出现负价),都呈周期性的变化。
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
2.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与酸反应较快,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢
氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期:左→右)
单质与氢气
反应的条件
高温
较高
温度
加热
光照或
点燃
与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S受
热分解
HCl
稳定
氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3|
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4强
酸(比
H2SO4
强)
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
(3)结论:随着原子序数的递增,同周期主族元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,呈现周期性的变化。
理论解释:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
3.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱,非金属性增强
单质性质
还原性减弱,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
非金属气态氢化物的形成与性质
生成由难到易,稳定性增强,还原性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强,碱性减弱
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
一、单选题
1.下列关于锂元素的说法正确的是
A.位于第三周期IA族 B.溶液呈碱性
C.金属性: D.离子半径:
2.已知X、Y两种短周期元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为,则下列判断正确的是
A.原子半径 B.元素非金属性
C.单质的氧化性 D.简单阴离子的还原性
3.下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A.氧化性: B.酸性:
C.稳定性: D.碱性:
4.钠钾合金常温下呈液态,导热性好,可用作快中子反应堆的热交换剂。这两种元素在元素周期表中均位于IA族,下列说法正确的是
A.原子半径: B.金属性:
C.碱性: D.最外层电子数:
5.优氯净()是常用的杀菌消毒剂。下列与优氯净组成元素有关的说法正确的是
A.非金属性:O>N>C
B.原子半径:Cl>Na>O
C.O在元素周期表中的位置是第2周期IVA族
D.热稳定性:
6.某元素R的原子结构示意图为,下列关于该原子的说法正确的是
A.原子在化学反应中易得到7个电子
B.元素位于周期表中第三周期
C.属于金属元素
D.最高价氧化物化学式为R7O2
7.下列说法不正确的是
A.实验1可推测有可燃性气体生成
B.实验2可用于鉴别和
C.实验3所配制的溶液浓度偏小
D.实验4可推测元素非金属性:
8.短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍。下列说法正确的是
X
M
Y
Z
A.元素的最高正价:X>M B.氢化物的稳定性:Y>X
C.离子半径:Z>Y D.M的最高价氧化物的水化物是中强酸
9.某元素原子的结构示意图为,由此得到的结论不正确的是
A.该原子有3个电子层 B.该元素属于金属元素
C.该元素属于短周期元素 D.该元素的最高正化合价为+6
10.下列说法正确的是
A.非金属性:Cl<S B.金属性:Na<K
C.碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3 D.稳定性:HF<HCl
11.下列递变规律错误的是
A.Na、Mg、Al的金属性依次减弱 B.HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
C.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强 D.、、的酸性依次增强
12.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.最高化合价:W>X
B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W
D.Z2Y2中存在离子键
13.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的最外层电子是内层电子的2倍,Z是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.X的简单气态氢化物呈正四面体形
B.最高正价:Z<M
C.Q与Z的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
14.据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的1万倍;N5可以做烈性炸药。下列叙述正确的是
A.14C的质子数为14
B.N5和N2互为同素异形体
C.金刚石和纳米管互为同分异构体
D.C原子半径比N原子半径小
15.2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是
16.下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
②元素和③元素形成的氢化物,其稳定性的强弱顺序为
A.②大于③ B.②小于③ C.②等于③ D.不确定
17.下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
元素⑥的原子结构示意图为
A. B. C. D.
18.对下列各组物质性质的比较,正确的是
A.原子半径:K>Na>Li
B.还原性:Fe>Na>K
C.碱性强弱:KOH>Mg(OH)2>Al(OH)3>NaOH
D.与酸反应放出氢气的剧烈程度:Na<Mg<Al
19.有关F、Cl、Br、I性质的叙述不正确的是
A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
B.单质的氧化性随核电荷数的增加而增强
C.氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱
D.原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
20.如图所示是元素周期表的一部分,下列说法正确的是
A.元素①位于第二周期ⅣA族 B.气态氢化物的稳定性:④<②
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑤<④ D.元素③的最高价是+7价
21.已知X+、Y2+、Z—、W2—四种离子均具有相同的电子层结构,下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述,不正确的是
A.原子序数:Y>X>Z>W B.离子半径:X+>Y2+>Z—>W2—
C.原子最外层电子数:Z>W>Y>X D.还原性:X>Y,W2—>Z—
22.下列关于元素性质递变规律的说法正确的是
A.ⅠA族金属元素从上到下,单质密度依次增大
B.ⅦA族元素从上到下,简单氢化物稳定性逐渐增强
C.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
D.第三周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
23.下列通过分析“实验操作及现象”所得到的“实验结论”不正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有SO
B
二氧化碳通入硅酸钠溶液产生白色胶状沉淀
非金属性C>Si
C
取一块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一小块,切面很快变暗
常温下,钠与氧气反应生成过氧化钠
D
将1 mol·L 溶液滴入1 mol·L 溶液中,有无色气体生成,将该气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
乙酸的酸性强于碳酸的酸性
A.A B.B C.C D.D
24.X、Y、Z、W为短周期元素,如下表所示,其中W原子的最外层电子数是其内层电子的。下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
A.X元素的氢化物分子间可以形成氢键
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.阴离子半径从大到小的顺序为W>Z>Y>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
25.元素周期律和周期表体现了对元素的科学分类方法,以及结构伏走任质的化学观念。其重要意义还在于它从自然科学方面有力地论证了事物变化中量变引起质变的规律性,揭示出复杂的表象中蕴含着规律等科学观念。下表列出了①-⑨9种短周期元素在周期表中的位置。请回答下列问题:
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
元素⑥、⑦的金属性强弱关系正确的是
A.⑥=⑦ B.⑥<⑦ C.⑥>⑦ D.无法确定
26.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,W、Y同主族。X无最高正价,Z的原子序数是X的两倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.简单阳离子的得电子能力:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W、X、Y三种元素形成的化合物中只含离子键
27.我国火星探测器“祝融号”已在火星表而工作了很长的时间。火星气体及岩石中富含W、X、Y、Z四种元素。已知:W、X、Y、Z为原子序数递增的四种短周期元素,W和Z为同一主族元素,其中X是地壳中含量最高的元素,Y元素原子的M层电子数与K层电子数相同,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为0。下列说法错误的是
A.W的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
B.W和X形成的化合物都是酸性氧化物
C.原子半径大小:
D.Y和Al两者的最高价氧化物对应的水化物的碱性较强的是Y
二、填空题
28.化学家舍勒是化学史上最灿烂的明星之一,他把一生都献给了化学。舍勒发现了氧、氯、锰、氟等元素,以及盐酸、氨、氢氟酸、磷酸、亚硝酸、亚砷酸铜、钨酸钙、硫酸亚铁和苹果酸等很多物质。这些物质的部分组成元素在元素周期表中的位置如下所示:
结合上述材料,回答下列小题。
(1)下列说法正确的有___________。
A.非金属性:Cl>S>P B.原子半径:O>N>C
C.碱性: D.原子最外层电子数:H>Na>F
(2)亚砷酸铜俗称舍勒绿,其中的砷(As)位于___________。
A.第4周期第ⅤA族 B.第3周期第ⅤA族 C.第4周期第15列 D.第3周期第15列
(3)化学区别于其他科学最本质的特征是发现和创造新物质。到目前为止,由元素周期表中的一百多种元素组成的物质已超过1亿种。下列化合物中含有离子键的有___________。
A.HF B. C. D.
(4)在有机化学还处于萌芽阶段时,舍勒就发现了十几种有机酸。已知苹果酸的分子式为,其在足量中完全燃烧,生成与的物质的量之比为___________。
A.4∶3 B.3∶2 C.2∶1 D.2∶3
(5)舍勒发现的下列物质中,含有非极性共价键的物质是___________。
A. B.HCl C. D.
29.下表是元素周期表的一部分,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)②的元素符号是 。
(2)③的原子结构示意图是 。
(3)①和③原子半径大小关系是:① ③(填“>”、“<”或“=”)。
(4)④和⑤中,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸的化学式是 。
30.金属化合物应用广泛,回答下列问题:
(1)丹霞地貌的岩层因含有 (填“Fe2O3”或“Fe3O4”)而呈红色。
(2)Cs位于元素周期表的第六周期第ⅠA族,Cs的金属性比Na (填“强”或“弱”)。
(3)铝是地壳中含量最多的金属元素。具有两性的含铝化合物是 (填“Al2O3”或“AlCl3”)。
31.镁铝尖晶石()是一种重要的耐火材料,广泛应用于钢铁冶炼、航空航天等领域。
(1)在元素周期表中的位置是第 周期、第ⅡA族。
(2)金属性强于。
①用原子结构解释原因:和位于同一周期,原子核外电子层数相同, ,原子半径大于,失电子能力强于。
②用元素金属性的差异预测物质的性质:镁和铝分别与水反应,更易置换出的是 。
(3)在元素周期表中,硒()位于第4周期,与同主族。利用元素周期表可以推测及其化合物的某些性质。
①画出的原子结构示意图: 。
②Se的最外层电子数为 。
③下列说法正确的是 (填序号)。
a.原子半径:
b.非金属性:
c.气态氢化物的稳定性:
32.A、B、C、D均为元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大。A元素的原子最外层电子数是内层电子数的三倍。B元素的焰色为黄色,A与C同主族,B与D同主族。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是第 周期 族;C的原子结构示意图为 。
(2)四种元素中,原子半径最大的是 (填元素符号);A、C的简单气态氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)B、C的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式为 。
33.下表是元素周期表的一部分,表中所列的①-⑥分别代表某一种元素。请回答下列问题:
(1)③的原子结构示意图是 。
(2)①和②中原子半径较大的是 (填元素符号,下同),原子的得电子能力较强的是 。
(3)③和⑤的最简单氢化物中,更稳定的是 (填化学式),该物质中存在的化学键是 (选填“离子键”或“共价键”)。
(4)④的最高价氧化物对应的水化物与⑥的单质发生反应的离子方程式为 。
34.元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,如下图所示是短周期元素在周期表中的位置。
周期
ⅠA
0
1
H
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
He
2
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
……
Al
Si
P
S
Cl
Ar
请回答以下问题:
(1)碳元素在元素周期表中的位置为 ,第三周期ⅥA族的元素是 (写元素名称)。
(2)根据元素周期律,请判断下列关系:
①酸性强弱:H3PO4 (填“>”或“<”)HNO3;
②稳定性强弱:H2O (填“>”或“<”)H2S;
③离子半径大小关系:O2- (填“>”或“<”)Mg2+。
(3)元素甲的原子是第三周期中半径最大的,该元素的核外电子排布示意图为 ,甲的单质与水反应的离子方程式 。
(4)标准状况下,22.4 LCl2的物质的量为 mol,质量为 g,含有的原子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题07 元素周期表和元素周期律
一、原子的构成源:学§科§网]
1.构成原子的微粒
构成原子
的粒子
原子核
电子
质子
中子
电性和电量
1个质子带1个单位的正电荷
不带电显中性
1个电子带1个单位的负电荷
原子核的构成一定有质子,有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:
(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数=核外电子数+离子的电荷数。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数=核外电子数-离子的电荷数。
3.质量数
电子的质量远远小于质子和中子,原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似等于1,若忽略电子的质量,则有质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
4.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示质量数,Z表示质子数。
二、 核外电子的排布规律
1.核外电子分层排布
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的远近不同。
(2)电子层与电子能量的关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核距离
由近及远
电子能量
由低到高
2.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个);
(5)倒数第三层电子最多不超过32个。
3.核外电子排布表示方法
(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
(4)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。
三、元素周期表编排与结构
1.发展历程
2.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
3.结构
(1)周期(7个横行→7个周期)
周期分类
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
周期序数与原子结构的关系
周期序数=原子电子层数
(2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族)
族
主族
0族
副族
Ⅷ族
构成周期
由长周期元素和短周期元素共同构成
仅由长周期元素构成
列序
1,2,13~17
18
3~7,11,12
8,9,10
族序数
ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA
0
ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB
Ⅷ
族序数与原
子结构关系
主族序数=原子最外层电子数
常见族
的别称
第ⅠA族(除氢):碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素
(3)同周期相邻主族元素的原子序数之差。
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
四、元素周期律
1.同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律
(1)随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数1→8_、原子半径逐渐增大、化合价最高正价和负价逐渐升高_(第ⅣA族出现负价),都呈周期性的变化。
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
2.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与酸反应较快,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢
氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期:左→右)
单质与氢气
反应的条件
高温
较高
温度
加热
光照或
点燃
与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S受
热分解
HCl
稳定
氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3|
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4强
酸(比
H2SO4
强)
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
(3)结论:随着原子序数的递增,同周期主族元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,呈现周期性的变化。
理论解释:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
3.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱,非金属性增强
单质性质
还原性减弱,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
非金属气态氢化物的形成与性质
生成由难到易,稳定性增强,还原性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强,碱性减弱
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
一、单选题
1.下列关于锂元素的说法正确的是
A.位于第三周期IA族 B.溶液呈碱性
C.金属性: D.离子半径:
【答案】B
【详解】A.锂是3号元素,位于第二周期第IA族,故A错误;
B.在水溶液中电离出Li+、OH-,溶液呈碱性,故B正确;
C.同主族元素从上到下,金属性增强,金属性,故C错误;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越多离子半径越小,则离子半径,故D错误;选B。
2.已知X、Y两种短周期元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为,则下列判断正确的是
A.原子半径 B.元素非金属性
C.单质的氧化性 D.简单阴离子的还原性
【答案】B
【分析】根据题意,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4> H2YO4。非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,因此X的非金属性比Y强,如,因此Cl的非金属性比S强,据此回答。
【详解】A.同一周期中,非金属性强的元素原子半径更小(如Cl的原子半径小于S),A错误;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。已知HXO4> H2YO4,所以非金属性X>Y,B正确;
C.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强。因为非金属性X>Y,所以单质的氧化性X>Y,C错误;
D.元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱。由于非金属性X>Y,所以简单阴离子的还原性X<Y,D错误;故选B。
3.下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A.氧化性: B.酸性:
C.稳定性: D.碱性:
【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下元素非金属性减弱,其单质氧化性减弱,所以氧化性:,不符合题意,A错误;
B.利用非金属性只能比较最高价含氧酸的酸性,不是最高价含氧酸,故不能利用元素周期律知识进行解释,符合题意,B正确;
C.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性:,不符合题意,C错误;
D.同周期元素从左到右元素金属性减弱,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,碱性:,不符合题意,D错误;故选B。
4.钠钾合金常温下呈液态,导热性好,可用作快中子反应堆的热交换剂。这两种元素在元素周期表中均位于IA族,下列说法正确的是
A.原子半径: B.金属性:
C.碱性: D.最外层电子数:
【答案】C
【详解】A.同族元素从上到下原子半径增大,故K的原子半径大于Na,A错误;
B.同族元素金属性从上到下增强,K的金属性强于Na,B错误;
C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,KOH的碱性强于NaOH,C正确;
D.IA族元素最外层均为1个电子,故K与Na的最外层电子数相等,D错误;故选C。
5.优氯净()是常用的杀菌消毒剂。下列与优氯净组成元素有关的说法正确的是
A.非金属性:O>N>C
B.原子半径:Cl>Na>O
C.O在元素周期表中的位置是第2周期IVA族
D.热稳定性:
【答案】A
【详解】A.同周期元素从左到右,非金属性逐渐增大,所以非金属性:O>N>C,A项正确;
B.同周期主族元素自左至右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Na>Cl,B项错误;
C.O是8号元素,有两个电子层,最外层的电子数为6,则O位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,则热稳定性:,则D错误;故选A。
6.某元素R的原子结构示意图为,下列关于该原子的说法正确的是
A.原子在化学反应中易得到7个电子
B.元素位于周期表中第三周期
C.属于金属元素
D.最高价氧化物化学式为R7O2
【答案】B
【详解】A.该原子最外层有7个电子,在化学反应过程中容易得到1个电子,A错误;
B.该元素原子有3个电子层,说明位于元素周期表第三周期,B正确;
C.质子数为17,第17号元素为氯元素,属于非金属元素,C错误;
D.最外层电子数是7,则最高正价为+7价,其最高价氧化物化学式为Cl2O7,D错误;答案选B。
7.下列说法不正确的是
A.实验1可推测有可燃性气体生成
B.实验2可用于鉴别和
C.实验3所配制的溶液浓度偏小
D.实验4可推测元素非金属性:
【答案】C
【详解】A.钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,有可燃性气体生成,故A正确;
B.受热分解生成二氧化碳气体,能使澄清石灰水变浑浊,可鉴别和,故B正确;
C.定容时俯视刻度线造成溶液体积偏小,所配制的溶液浓度偏大,故C错误;
D.氯气与KBr反应生成溴单质,氧化性:Cl2>Br2,则元素非金属性:,故D正确;故选C。
8.短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍。下列说法正确的是
X
M
Y
Z
A.元素的最高正价:X>M B.氢化物的稳定性:Y>X
C.离子半径:Z>Y D.M的最高价氧化物的水化物是中强酸
【答案】D
【分析】短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍,则Y是硫元素,X是氧元素,M是P元素,Z是Cl元素。
【详解】A.O元素没有最高正价,A错误;
B.简单气态氢化物的稳定性H2S<H2O,B错误;
C.Cl-半径小于S2-的半径,C错误;
D.M是P元素,最高价氧化物的水化物为H3PO4,是中强酸,D正确;答案选D。
9.某元素原子的结构示意图为,由此得到的结论不正确的是
A.该原子有3个电子层 B.该元素属于金属元素
C.该元素属于短周期元素 D.该元素的最高正化合价为+6
【答案】B
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层,若最外层电子数≥4,则一般为非金属元素,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,则一般为金属元素,在化学反应中易失去电子,元素的最高正化合价一般等于其最外层电子数,据此分析。
【详解】A.由某元素的原子结构示意图可知:该原子核外有3个电子层,选项A正确;
B.由某元素的原子结构示意图可知:最外层电子数是6,为S元素,是非金属元素,选项B不正确;
C.该元素为第16号元素,位于第三周期ⅥA族,属于短周期元素,选项C正确;
D.由某元素的原子结构示意图可知:最外层电子数是6,最高正化合价为+6,选项D正确;故选B。
10.下列说法正确的是
A.非金属性:Cl<S B.金属性:Na<K
C.碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3 D.稳定性:HF<HCl
【答案】B
【详解】A.同周期元素,从左到右非金属性增强,非金属性:Cl>S,A错误;
B.同主族元素,从上到下金属性增强,金属性:Na<K,B正确;
C.同周期元素,从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,故碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,C错误;
D.同主族元素,从上到下非金属性减弱,氢化物稳定性减弱,故稳定性:HF>HCl,D错误;故选 B。
11.下列递变规律错误的是
A.Na、Mg、Al的金属性依次减弱 B.HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
C.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强 D.、、的酸性依次增强
【答案】D
【详解】A.同一周期从左到右,金属性逐渐减弱,则Na、Mg、Al的金属性依次减弱,A正确;
B.非金属性:Cl>Br>I,则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,B正确;
C.金属性:Li<Na<K,则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强,C正确;
D.非金属性:,则、、的酸性依次减弱,D错误; 故选D。
12.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.最高化合价:W>X
B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W
D.Z2Y2中存在离子键
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图,Y原子最外层电子数是内层的2倍,则Y为C,Z原子在同周期中原子半径最大,则Z为Na,可知,X为Li,W为Si。
【详解】A.最高化合价W为+4,X为+1,故W>X,A项正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,原子半径:Z>Y,B项正确;
C.同周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性:Z<W,C项错误;
D.Z2Y2为Na2C2,为离子化合物,存在离子键,D项正确。故选C。
13.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的最外层电子是内层电子的2倍,Z是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.X的简单气态氢化物呈正四面体形
B.最高正价:Z<M
C.Q与Z的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
【答案】B
【分析】X的最外层电子是内层电子的2倍,则X是C元素;Z是地壳中含量最多的元素,则Z是O元素;X、Y、Z原子序数依次增大,则Y是N元素;纯碱是Na2CO3,Q是纯碱中的一种元素,则Q是Na元素;M是O和Na之间的短周期元素,则M是F元素,据此分析解题。
【详解】A.X是C元素,C的简单气态氢化物是CH4,空间结构呈正四面体形,A正确;
B.Z和M分别是O元素和F元素,二者没有最高正价,不能比较最高正价,B错误;
C.Q与Z的化合物可能是Na2O、Na2O2,Na2O2中O-O键是非极性共价键,C正确;
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,是强酸,X的最高价氧化物对应的水化物是H2CO3,是弱酸,故酸性HNO3>H2CO3,D正确;故选B。
14.据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的1万倍;N5可以做烈性炸药。下列叙述正确的是
A.14C的质子数为14
B.N5和N2互为同素异形体
C.金刚石和纳米管互为同分异构体
D.C原子半径比N原子半径小
【答案】B
【详解】A.碳的原子序数是6,所以14C的质子数为6,故A错误;
B.N5和N2是氮元素的不同单质,所以N5和N2互为同素异形体,故B正确;
C.分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,金刚石和碳纳米管互为同素异形体,不是同分异构体,故C错误;
D.同周期从左到右原子半径逐渐减小,C原子半径比N原子半径大,故D错误;故选B。
15.2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是
【答案】D
【详解】A.最外层电子数为7,87-118号是第七周期,Ts为117号元素,Ts是第七周期第ⅦA族元素,故A正确;
B.同位素具有相同质子数、不同中子数,而原子的质子数=核外电子总数,则TS的同位素原子具有相同的电子数,故B正确;
C.Ts的原子核外最外层电子数是7,位于第ⅦA族,同主族由上往下非金属性逐渐减弱,Ts在同族元素中非金属性最弱,故C正确;
D.中子数为176的Ts核素符号Ts,一种元素可能有多种核素,核素的表示应在元素符号的左上角标上质量数293,左下角标上质子数117,核素符号是,故D错误;故选:D。
16.下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
②元素和③元素形成的氢化物,其稳定性的强弱顺序为
A.②大于③ B.②小于③ C.②等于③ D.不确定
【答案】B
【详解】由题中元素为短周期主族元素,③与氢形成生活中常见的化合物,可以推断③为O,②为N元素,根据元素周期律,从左到右,元素的非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,因此N形成的氢化物稳定性小于O,即②小于③,故选B。
17.下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
元素⑥的原子结构示意图为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物,该化合物是H2O,则③是O元素,①是C元素,②是N元素,④是Na元素,⑤是Mg元素,⑥是Cl元素,然后根据元素周期律及物质性质分析解答。
【详解】元素⑥为Cl元素,核电荷数为17,有三个电子层,从内到外电子数为2、8、7,原子结构示意图为 ,故选A。
18.对下列各组物质性质的比较,正确的是
A.原子半径:K>Na>Li
B.还原性:Fe>Na>K
C.碱性强弱:KOH>Mg(OH)2>Al(OH)3>NaOH
D.与酸反应放出氢气的剧烈程度:Na<Mg<Al
【答案】A
【详解】A.同主族从上往下随着电子层的增加,原子半径增大,原子半径:K>Na>Li,A项正确;
B.金属性越强,还原性越强,金属性K>Na>Fe,还原性K>Na>Fe,B项错误;
C.元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,碱性强弱:,C项错误;
D.同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,与酸反应置换氢气的剧烈程度逐渐减弱,与酸反应放出氢气的剧烈程度:Na>Mg>Al,D项错误;故选A。
19.有关F、Cl、Br、I性质的叙述不正确的是
A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
B.单质的氧化性随核电荷数的增加而增强
C.氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱
D.原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
【答案】B
【详解】A.卤素单质的颜色随着核电荷数的增加而加深,氟气为浅黄绿色、氯气为黄绿色、溴为橙色、碘为紫色,所以从F到I其颜色加深,故A正确;
B.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,从F到I,其非金属性减弱,所以其单质的氧化性减弱,故B错误;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,从F到I其非金属性减弱,则其氢化物的稳定性逐渐减弱,故C正确;
D.同一主族元素,随着原子序数增大其核外电子层数增多,所以从F到I,其原子核外电子层数随着核电荷数增加而增多,故D正确;故选:B。
20.如图所示是元素周期表的一部分,下列说法正确的是
A.元素①位于第二周期ⅣA族 B.气态氢化物的稳定性:④<②
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑤<④ D.元素③的最高价是+7价
【答案】B
【分析】由各元素在周期表中的相对位置可知,①为N元素、②为O元素、③为F元素、④为S元素、⑤为Cl元素。
【详解】A.①为N元素位于元素周期表第二周期ⅤA族,故A错误;
B.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,氢化物稳定性依次减弱,则硫化氢的稳定性弱于水,故B正确;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则高氯酸的酸性强于硫酸,故C错误;
D.③为F元素,周期表中处于右上角的氟元素的非金属性最强,不存在正化合价,故D错误;故选B。
21.已知X+、Y2+、Z—、W2—四种离子均具有相同的电子层结构,下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述,不正确的是
A.原子序数:Y>X>Z>W B.离子半径:X+>Y2+>Z—>W2—
C.原子最外层电子数:Z>W>Y>X D.还原性:X>Y,W2—>Z—
【答案】B
【分析】X+、Y2+、Z—、W2—四种离子均具有相同的电子层结构说明X、Y处于同一周期,原子序数Y>X;Z、W处于同一周期,且处于X、Y所在周期上一周期,原子序数Z>W,则原子序数的大小顺序为Y>X>Z>W。
【详解】A.由分析可知,四种元素的原子序数的大小顺序为Y>X>Z>W,故A正确;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则四种离子的离子半径的大小顺序为Y2+<X+<Z—<W2—,故B错误;
C.由分析可知,X、Y处于同一周期,原子序数Y>X,则原子最外层电子数Y>X;Z、W处于同一周期,原子序数Z>W,则原子最外层电子数Z>W,X、Y形成阳离子,Z、W形成阴离子,所以最外层电子数Z>W>Y>X,故C正确;
D.由分析可知,X、Y处于同一周期,原子序数Y>X,则还原性的大小顺序为X>Y,Z、W处于同一周期,原子序数Z>W,则非金属性Z>W,元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则还原性的大小顺序为W2—>Z—,故D正确;故选B。
22.下列关于元素性质递变规律的说法正确的是
A.ⅠA族金属元素从上到下,单质密度依次增大
B.ⅦA族元素从上到下,简单氢化物稳定性逐渐增强
C.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
D.第三周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
【答案】D
【详解】A.ⅠA族金属元素从上到下,单质密度逐渐增大,但钠和钾的反常,A错误;
B.ⅦA族元素从上到下,元素非金属性逐渐减弱,即简单氢化物稳定性逐渐减弱,B错误;
C.由于氟元素非金属性很强没有正价,即第二周期元素从左到右最高正价从+1递增到+6,C错误;
D.第三周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,D正确;
故选D。
23.下列通过分析“实验操作及现象”所得到的“实验结论”不正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有SO
B
二氧化碳通入硅酸钠溶液产生白色胶状沉淀
非金属性C>Si
C
取一块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一小块,切面很快变暗
常温下,钠与氧气反应生成过氧化钠
D
将1 mol·L 溶液滴入1 mol·L 溶液中,有无色气体生成,将该气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
乙酸的酸性强于碳酸的酸性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是BaSO4,则原溶液中一定含有,故A正确;
B.二氧化碳通入硅酸钠溶液产生白色胶状沉淀,说明碳酸酸性强于硅酸,则非金属性C>Si,故B正确;
C.常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,故C错误;
D.将1 mol·L溶液滴入1 mol·L溶液中,放出二氧化碳气体,二氧化碳能使石灰水变浑浊,根据强酸制取弱酸可知,乙酸的酸性强于碳酸的酸性,故D正确;故选C。
24.X、Y、Z、W为短周期元素,如下表所示,其中W原子的最外层电子数是其内层电子的。下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
A.X元素的氢化物分子间可以形成氢键
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.阴离子半径从大到小的顺序为W>Z>Y>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
【答案】C
【分析】W原子的最外层电子数是其内层电子的,且W为短周期元素,则W为Cl,Z为S,Y为O,X为N。
【详解】A.N的氢化物NH3可形成分子间氢键,A正确;
B.O元素的两种同素异形体为O2和O3,这两种物质常温下都是气体,B正确;
C.阴离子电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径S2->Cl->N3->O2-,C错误;
D.Cl的非金属性强于S,则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性强于S的最高价氧化物对应的水化物,D正确;故答案选C。
25.元素周期律和周期表体现了对元素的科学分类方法,以及结构伏走任质的化学观念。其重要意义还在于它从自然科学方面有力地论证了事物变化中量变引起质变的规律性,揭示出复杂的表象中蕴含着规律等科学观念。下表列出了①-⑨9种短周期元素在周期表中的位置。请回答下列问题:
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
元素⑥、⑦的金属性强弱关系正确的是
A.⑥=⑦ B.⑥<⑦ C.⑥>⑦ D.无法确定
【答案】C
【详解】同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;元素⑥、⑦的金属性强弱关系为⑥>⑦;故选C。
26.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,W、Y同主族。X无最高正价,Z的原子序数是X的两倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.简单阳离子的得电子能力:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W、X、Y三种元素形成的化合物中只含离子键
【答案】D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,则W为H元素;W、Y同主族,则Y为Na(不可能为Li,因为Y元素前面还有X元素);X无最高正价,X可为O或F元素,由于Z的原子序数是X的两倍,F元素不符合,则X为O元素,Z为S元素,Q为Cl元素,据此分析解答。
【详解】A.同周期元素从左至右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>S,A正确;
B.Na和盐酸反应的离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2↑,H+作氧化剂,Na+为氧化产物,则氧化性:H+>Na+,即得电子能力:H+>Na+,B正确;
C.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性:Cl>S,则Q和Z的最高价氧化物对应水化物:HClO4>H2SO4,C正确;
D.W、X、Y三种元素形成的化合物NaOH,含有离子键和共价键,D错误; 故选D。
27.我国火星探测器“祝融号”已在火星表而工作了很长的时间。火星气体及岩石中富含W、X、Y、Z四种元素。已知:W、X、Y、Z为原子序数递增的四种短周期元素,W和Z为同一主族元素,其中X是地壳中含量最高的元素,Y元素原子的M层电子数与K层电子数相同,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为0。下列说法错误的是
A.W的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
B.W和X形成的化合物都是酸性氧化物
C.原子半径大小:
D.Y和Al两者的最高价氧化物对应的水化物的碱性较强的是Y
【答案】B
【分析】已知:W、X、Y、Z为原子序数递增的四种短周期元素,其中X是地壳中含量最高的元素,X为氧;Y元素原子的M层电子数与K层电子数相同,为镁;W和Z为同一主族元素,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为0,则W为碳、Z为硅;
【详解】A.W的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸为弱酸,A正确;
B.W和X形成的化合物CO不是酸性氧化物,B错误;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径大小:,C正确;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y和Al两者的最高价氧化物对应的水化物的碱性较强的是Mg,D正确;故选B。
二、填空题
28.化学家舍勒是化学史上最灿烂的明星之一,他把一生都献给了化学。舍勒发现了氧、氯、锰、氟等元素,以及盐酸、氨、氢氟酸、磷酸、亚硝酸、亚砷酸铜、钨酸钙、硫酸亚铁和苹果酸等很多物质。这些物质的部分组成元素在元素周期表中的位置如下所示:
结合上述材料,回答下列小题。
(1)下列说法正确的有___________。
A.非金属性:Cl>S>P B.原子半径:O>N>C
C.碱性: D.原子最外层电子数:H>Na>F
(2)亚砷酸铜俗称舍勒绿,其中的砷(As)位于___________。
A.第4周期第ⅤA族 B.第3周期第ⅤA族 C.第4周期第15列 D.第3周期第15列
(3)化学区别于其他科学最本质的特征是发现和创造新物质。到目前为止,由元素周期表中的一百多种元素组成的物质已超过1亿种。下列化合物中含有离子键的有___________。
A.HF B. C. D.
(4)在有机化学还处于萌芽阶段时,舍勒就发现了十几种有机酸。已知苹果酸的分子式为,其在足量中完全燃烧,生成与的物质的量之比为___________。
A.4∶3 B.3∶2 C.2∶1 D.2∶3
(5)舍勒发现的下列物质中,含有非极性共价键的物质是___________。
A. B.HCl C. D.
【答案】(1)AC(2)AB(3)BD(4)A(5)A
【详解】(1)A.同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,故非金属性Cl>S>P,A正确;
B.同周期从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径O<N<C,B错误;
C.同主族从上到下,金属最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2,C正确;
D.同主族元素最外层电子数相同,H和Na最外层电子数都是1,D错误;
答案选AC;
(2)As是33号元素,与P属于同一主族,位于第四周期VA族,周期表的第四周期第15列,答案选AC;
(3)阴阳离子间通过静电作用形成的化学键为离子键,存在离子键的物质有CaSO4和NaNO2,答案选BD;
(4)苹果酸的分子式为,根据原子守恒,1mol苹果酸完全燃烧得到4molCO2和3molH2O,生成与的物质的量之比为4:3,答案选A;
(5)同种元素之间的共价键为非极性键,下列物质中,含有非极性共价键的物质是Cl2,答案选A。
29.下表是元素周期表的一部分,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)②的元素符号是 。
(2)③的原子结构示意图是 。
(3)①和③原子半径大小关系是:① ③(填“>”、“<”或“=”)。
(4)④和⑤中,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸的化学式是 。
【答案】(1)O(2)(3)<(4)H2SO4
。
【详解】(1)由分析可知,②的元素符号是O,故答案为:O;
(2)
由分析可知,③为Na、则③的原子结构示意图是,故答案为:;
(3)由分析可知,①为Li、③为Na,同一主族从上往下原子半径依次增大,故①和③原子半径大小关系是Li<Na即①<③,故答案为:<;
(4)由分析可知,④为P、⑤为S,同一周期从左往右元素的非金属性依次增大,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性也依次增强,即④和⑤中,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸的化学式是H2SO4,故答案为:H2SO4。
30.金属化合物应用广泛,回答下列问题:
(1)丹霞地貌的岩层因含有 (填“Fe2O3”或“Fe3O4”)而呈红色。
(2)Cs位于元素周期表的第六周期第ⅠA族,Cs的金属性比Na (填“强”或“弱”)。
(3)铝是地壳中含量最多的金属元素。具有两性的含铝化合物是 (填“Al2O3”或“AlCl3”)。
【答案】(1)Fe2O3(2)强(3)Al2O3
【详解】(1)Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,丹霞地貌的岩层因含有Fe2O3而呈红色,Fe3O4是黑色晶体 ;
(2)同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,Cs与Na位于同一主族(第IA族),Cs在Na的下方,所以Cs的金属性比Na强;
(3)Al2O3既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,具有两性;AlCl3只能与碱反应,不具有两性,所以具有两性的含铝化合物是Al2O3。
31.镁铝尖晶石()是一种重要的耐火材料,广泛应用于钢铁冶炼、航空航天等领域。
(1)在元素周期表中的位置是第 周期、第ⅡA族。
(2)金属性强于。
①用原子结构解释原因:和位于同一周期,原子核外电子层数相同, ,原子半径大于,失电子能力强于。
②用元素金属性的差异预测物质的性质:镁和铝分别与水反应,更易置换出的是 。
(3)在元素周期表中,硒()位于第4周期,与同主族。利用元素周期表可以推测及其化合物的某些性质。
①画出的原子结构示意图: 。
②Se的最外层电子数为 。
③下列说法正确的是 (填序号)。
a.原子半径:
b.非金属性:
c.气态氢化物的稳定性:
【答案】(1)第三周期
(2) Mg的核电荷数比Al小 Mg
(3) 6 abc
【详解】(1)镁(Mg)的原子序数为12,位于周期表中第三周期、第ⅡA族,故答案为:第三周期;
(2)① Mg和Al同处第三周期,Mg的核电荷数(12)小于Al(13),导致原子核对最外层电子的吸引力较弱,原子半径更大,更容易失去电子,金属性更强,故答案为:Mg的核电荷数比Al小;
② 金属性越强,与水反应越容易置换出H2。Mg的金属性强于Al,因此镁更易与水反应,故答案为:Mg;
(3)①O的原子核电荷数为8,第一层2个电子,第二层6个电子,故答案为:;
②Se与O同属ⅥA族,最外层电子数为6,故答案为6;
③a.同主族中,原子半径随周期数增大而增大,Se(第4周期)>O(第2周期),a正确;
b.同主族非金属性从上到下减弱,则非金属性:O>Se,b正确;
c.非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性:H2O>H2Se,c正确;故选abc。
32.A、B、C、D均为元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大。A元素的原子最外层电子数是内层电子数的三倍。B元素的焰色为黄色,A与C同主族,B与D同主族。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是第 周期 族;C的原子结构示意图为 。
(2)四种元素中,原子半径最大的是 (填元素符号);A、C的简单气态氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)B、C的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 二 ⅥA (2) K H2O(3)H++OH-=H2O
【分析】已知A元素的原子最外层电子数是内层电子数的三倍,因为短周期元素内层电子数为2或2 + 8,若内层为2个电子,最外层就是6个电子,A为氧元素, A与C同主族,C为硫元素,B元素的焰色为黄色,B是Na, B与D同主族,D为K,据此回答。
【详解】(1)
氧元素在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族,A与C同主族,C为硫元素,硫原子质子数为16,原子结构示意图为;
(2)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,所以原子半径K>Na>S>O,原子半径最大的是K;同主族从上到下,元素非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱,O和S同主族,O的非金属性强于S,所以A、C的简单气态氢化物中稳定性较强的是H2O;
(3)B的最高价氧化物对应水化物是NaOH ,C的最高价氧化物对应水化物是H2SO4,二者发生中和反应生成硫酸钠和水,离子方程式为H++OH-=H2O。
33.下表是元素周期表的一部分,表中所列的①-⑥分别代表某一种元素。请回答下列问题:
(1)③的原子结构示意图是 。
(2)①和②中原子半径较大的是 (填元素符号,下同),原子的得电子能力较强的是 。
(3)③和⑤的最简单氢化物中,更稳定的是 (填化学式),该物质中存在的化学键是 (选填“离子键”或“共价键”)。
(4)④的最高价氧化物对应的水化物与⑥的单质发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)(2) C N(3) H2O 共价键(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】根据元素周期表,①是C元素;②是N元素;③是O元素;④是Na元素;⑤是S元素;⑥是Cl元素;
【详解】(1)
③为氧,原子核外有8个电子,原子结构示意图是。
(2)①是C元素;②是N元素;同周期从左到右原子半径递减,则①和②中原子半径较大的是C,非金属原子半径越小,原子得电子能力越强,则原子的得电子能力较强的是N。
(3)③是O元素,⑤是S元素;非金属性越强,气态氢化物越稳定,同主族元素从上到下,非金属递减、气态氢化物稳定性减弱,则③和⑤的最简单氢化物中,更稳定的是H2O,水是共价化合物,则该物质中存在的化学键是共价键。
(4)④的最高价氧化物对应的水化物与⑥的单质发生反应,即氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
34.元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,如下图所示是短周期元素在周期表中的位置。
周期
ⅠA
0
1
H
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
He
2
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
……
Al
Si
P
S
Cl
Ar
请回答以下问题:
(1)碳元素在元素周期表中的位置为 ,第三周期ⅥA族的元素是 (写元素名称)。
(2)根据元素周期律,请判断下列关系:
①酸性强弱:H3PO4 (填“>”或“<”)HNO3;
②稳定性强弱:H2O (填“>”或“<”)H2S;
③离子半径大小关系:O2- (填“>”或“<”)Mg2+。
(3)元素甲的原子是第三周期中半径最大的,该元素的核外电子排布示意图为 ,甲的单质与水反应的离子方程式 。
(4)标准状况下,22.4 LCl2的物质的量为 mol,质量为 g,含有的原子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
【答案】(1) 第二周期第ⅣA族 硫
(2) < > >
(3) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(4) 1 71 2NA
【详解】(1)由周期表结构可知,碳元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;第三周期ⅥA族的元素是硫;
(2)同一主族从上到下,非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,酸性H3PO4< HNO3;简单氢化物的稳定性减弱,故稳定性H2O>H2S;当核外电子层数相同时,序大径小,故半径O2->Mg2+;
(3)
同一周期从左到右,半径逐渐变小,故第三周期原子半径最大的是Na,核外电子排布示意图为,Na与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)标准状况下,22.4 LCl2的物质的量为,质量为,一个氯气分子含有2个氯原子,故氯原子物质的量为2mol,个数为2NA。
试卷第1页,共3页
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