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第12讲 元素周期律
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问题1:(P107)同周期,随着核电荷数增大,导致原子半径减小?
问题2:(P109)同周期,从左往右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强?
问题3:(109)某元素最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性越强,则该元素对应的非金属性越强?
问题4:(110) 元素呈周期性的根本原因是因为电子排布呈周期性变化?
问题5:(P110)同主族,随着电子层的逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱,因此非金属逐渐减弱?
问题6:(P110)主族元素的最高化合价等于它所处的族序数?
问题7:(P111)价电子数一般是指元素原子的最外层电子层中的的电子数?
问题8:(P111)非金属元素的最高化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8?
问题9:(P111)从锂到铯金属性逐渐增强,生成的氧化物越复杂,最高价氧化物对应的水化物碱性越来越强?
1.( )下列说法中,错误的是
A.英国化学家道尔顿提出近代原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实基础
B.门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一理论体系
C.1965年,我国化学家首次人工合成了具有生理活性的结晶牛胰岛素
D.化学家可以通过化学反应创造出新的原子、分子和具有特殊性质的新物质
2.( )元素周期律的实质是
A.原子半径的周期性变化 B.元素主要化合价的周期性变化
C.原子序数的递增 D.核外电子排布的周期性变化
3.( )元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是
A.原子核外电子排布呈周期性变化 B.元素的相对原子质量逐渐变化
C.原子半径呈现从大到小的周期性变化 D.元素化合价呈周期性变化
4.( )下列有关碱金属元素、卤素结构和性质的描述正确的有
①卤素按F、Cl、Br、I的顺序,其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
③碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物为R2O
④根据同族元素性质的递变规律推测,At2与H2化合较难,砹化银也难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减,可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增强,而热稳定性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.( )元素的化学性质呈现周期性变化的根本原因是
A.质子数 B.中子数 C.最外层电子数 D.相对原子质量
6.( )元素性质呈现周期性变化的根本原因是
A.元素的相对原子质量递增,量变引起质变
B.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
C.元素的原子半径呈周期性变化
D.元素的化合价呈周期性变化
7.( )下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4 B.还原性:Na>Mg>Al
C.氢化物的稳定性:H2O>H2S>H2Se D.氧化性:F2>Cl2>Br2
8.( )下列关于物质性质的比较正确的是
A.沸点:NH3> H2O B.酸性:HBr> HI
C.酸性:H3BO3<H2CO3 D.热稳定性:SiH4>CH4
9.( )应用元素周期律分析下列推断,正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族,砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
10.( )用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是
A. B.
C. D.
11.( )根据Cs的原子结构示意图,预测金属铯的性质正确的是
A.非常活泼,可以常温下迅速将H2O还原为H2
B.比较活泼,能与O2等非金属单质反应
C.不太活泼,与金属铝性质相似
D.很难与其他物质发生反应
12.( )下列有关卤族元素及其化合物的说法不正确的是
A.与在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的很稳定
B.湿润的淀粉试纸遇氯气变蓝,说明非金属性:
C.是深红棕色液体,是紫黑色固体
D.氯、溴、碘元素氧化物的水化物酸性逐渐减弱
13.( )下列说法正确的有
①胶体、溶液、浊液的本质区别是是否具有丁达尔效应
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,碱性氧化物也不一定是金属氧化物
③铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,加少量水,溶液呈蓝绿色
④钢是用量最大、用途最广的合金,钢的含碳量为
⑤同一种元素的不同核素在元素周期表中的位置相同,同一种元素的不同核素之间的转化属于化学变化
⑥碱金属单质从上到下密度依次递增
⑦互为同位素
⑧胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径范围是
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.( )下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是
A.由于钠和钾的原子结构极为相似,所以它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属元素原子半径越大,失电子能力越强
C.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
D.通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强
15.( )X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质,Y原子内层与最外层电子数之比为10:1,Z的最高化合价为+6价。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性: B.原子得电子能力:
C.简单离子的半径: D.的最高价含氧酸酸性是短周期元素中最强的
16.( )下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.验证酸性:
B.制取氨气
C.验证氨气极易溶于水
D.验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
17.( )元素周期表中,某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是
A.Li在空气中燃烧能生成 B.硼酸是强酸
C.B与水常温下能剧烈反应 D.能通过铝热反应冶炼出镁
18.( )X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z与N同主族,M在短周期主族元素中原子半径最大,下列有关说法不正确的是
A.离子半径:N>Z>M
B.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>N
C.X与Z能形成型化合物、
D.由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键
19.( )元素在元素周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。元素a、b、c、d在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述错误的是
A.元素c、d为金属元素
B.b元素原子的最外层电子数与同族其他元素原子的最外层电子数不同
C.d位于元素周期表第三周期第ⅡA族
D.c的单质还原性强于钠,在空气中燃烧可生成
20.( )部分短周期元素最高化合价与原子序数之间的关系如图,有关说法不正确的是
A.⑤和⑨都属于第三周期的元素
B.③和⑧形成的化合物是两性物质
C.简单氢化物的稳定性:②<③<④
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑥>⑦>⑧
二、填空题
21.如图为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑥在表中的位置,回答下列问题。
(1)③的离子结构示意图为 。
(2)简单气态氢化物的稳定性:② ⑥(填“”或“”),⑤和⑥的简单离子半径大小顺序是 (填离子符号)。
(3)①②③⑥可组成强酸酸式盐,其在熔融状态的电离方程式为: 。
(4)W是第四周期与②同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是___________(填字母)。
A.在化合物中最高正化合价为 B.单质可以与气体反应并置换出单质S
C.最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D.单质在常温下可与氢气化合
(5)④单质与③的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生反应的化学方程式是 。
(6)和可作核反应堆最佳热载体,和用作高温堆减速剂。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.等物质的量的和中电子总数相同 B.和属于同种核素
C.等物质的量的和中质子总数相同 D.和互为同位素
(7)锂电池使用时需要注意防水,其原因用化学反应方程式表示为 。
22.按要求回答下列问题:
(1)在生活中,我们也会摄入含碘的食品来补充人体所需的甲状腺激素,与互为 。
(2)某金属氯化物的摩尔质量为,取该金属氯化物配成水溶液,与足量溶液完全反应,生成白色沉淀。则金属的摩尔质量为 。
(3)下列是部分短周期中第二、第三周期元素的原子半径及主要化合价。
元素代号
A
B
C
D
E
F
G
原子半径(nm)
0.186
0.160
0.143
0.110
0.099
0.075
0.074
主要化合价
+1
+2
+3
+5、-3
+7、-1
+5、-3
-2
①七种元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 。
②B、E、G的离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。
③元素F的最简单氢化物的结构式 。
(4)某物质的量浓度的溶液中缓慢通入一定量的充分反应后,得到和的混合溶液,向上述所得溶液中,逐滴加入的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示(不考虑体积变化):B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是 。
(5)向浑浊的水中加入明矾后,水可得到净化。写出硫酸铝钾在水中的电离方程式: 。往明矾溶液中逐滴加入溶液,若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为: 。
23.结构与位置的关系
(1)电子层数= ;
(2)质子数= ;
(3)主族元素原子最外层电子数= ;
(4)主族元素的最高化合价=主族序数,最低化合价=主族序数-8(一般规律)。
24.位置与性质的关系
(1)同周期主族元素从左到右,元素 减弱, 增强。
(2)同主族元素从上到下,元素 增强, 减弱。
(3)元素的化合价与元素所在主族的规律性
①元素的最高正价与最低负价的代数和为0,则该元素位于 族。
②元素的最高正价与最低负价的代数和为2,则该元素位于 族。
③元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素位于 族。
④元素的最高正价与最低负价的代数和为6,则该元素位于 族。
25.分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,M为18电子分子,N为10电子分子且N的水溶液呈碱性,Q为离子化合物。
(1)填元素符号或化学式:m为 ,M为 ,N为 。
(2)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.原子半径的大小m>n>q>p B.元素非金属性m>n>p
C.Q中一定含有离子键和共价键 D.n的氧化物的水化物一定为强酸
26.1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力。元素周期表体现了元素“位—构—性”的关系,揭示了元素间的内在联系。下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:第 周期 族。
(2)Sn的最高正价为 ,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ,Bi的最高价氧化物为 。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最强的是 元素(填元素符号);
②的酸性强弱: (填“>”“<”或“=”);
③氢化物的还原性: (填“>”“<”或“=”);
④原子半径比较:N (填“>”“<”或“=”)Si。
(答案版)
问题1:(P107)同周期,随着核电荷数增大,导致原子半径减小?
对
问题2:(P109)同周期,从左往右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强?
对
问题3:(109)某元素最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性越强,则该元素对应的非金属性越强?
对
问题4:(110) 元素呈周期性的根本原因是因为电子排布呈周期性变化?
对
问题5:(P110)同主族,随着电子层的逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱,因此非金属逐渐减弱?
对
问题6:(P110)主族元素的最高化合价等于它所处的族序数?
对
问题7:(P111)价电子数一般是指元素原子的最外层电子层中的的电子数?
对
问题8:(P111)非金属元素的最高化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8?
对
问题9:(P111)从锂到铯金属性逐渐增强,生成的氧化物越复杂,最高价氧化物对应的水化物碱性越来越强?
对
1.下列说法中,错误的是
A.英国化学家道尔顿提出近代原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实基础
B.门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一理论体系
C.1965年,我国化学家首次人工合成了具有生理活性的结晶牛胰岛素
D.化学家可以通过化学反应创造出新的原子、分子和具有特殊性质的新物质
【答案】D
【详解】A.英国科学家道尔顿于19世纪初提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实基础,故A正确;
B.1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一理论体系,找到了元素的内在规律,故B正确。
C.1965年,我国科学家首次人工合成结晶牛胰岛素,实现了人类历史上人工合成蛋白质的突破,C正确;
D.创造新的原子属于核反应,不是化学反应,故D错误;
故选D。
2.元素周期律的实质是
A.原子半径的周期性变化 B.元素主要化合价的周期性变化
C.原子序数的递增 D.核外电子排布的周期性变化
【答案】D
【详解】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布的周期性变化的结果,因此元素周期律的实质是核外电子排布的周期性变化,故合理选项是D。
3.元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是
A.原子核外电子排布呈周期性变化 B.元素的相对原子质量逐渐变化
C.原子半径呈现从大到小的周期性变化 D.元素化合价呈周期性变化
【答案】A
【详解】根据结构决定性质,元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化,即原子核外电子排布的周期性变化决定了原子半径的周期性变化、元素主要化合价的周期性变化、元素的金属性和非金属性的周期性变化;答案选A。
4.下列有关碱金属元素、卤素结构和性质的描述正确的有
①卤素按F、Cl、Br、I的顺序,其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
③碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物为R2O
④根据同族元素性质的递变规律推测,At2与H2化合较难,砹化银也难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减,可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增强,而热稳定性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】
①F、Cl、Br、I位于同一主族,原子序数依次增大,电子层数增多,原子核对核外电子的吸引能力减弱,失电子能力增强,金属性增强,得电子能力减弱,非金属性逐渐减弱,其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大,故①符合题意;
②F原子是9号元素,次外层电子数为2,最外层为7,Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8,故②不符合题意;
③碱金属金属性依次增强,加热与氧气反应时,锂生成氧化锂、钠生成过氧化钠、钾铷铯生成过氧化物、超氧化物等,故③不符合题意;
④F、Cl、Br、I、At位于同一主族,At是原子序数最大的卤族元素,同主族元素的非金属性逐渐减弱,故At与H2化合最难;Cl、Br、I与银形成化合物都难溶于水,则砹化银也难溶于水,故④符合题意;
⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减,则HCl、HBr、HI 的还原性依次增强而热稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的含氧酸酸性依次减弱;HCl、HBr、HI的酸性依次增强,氢化物的水溶液的酸性强弱与其电离程度有关,与其非金属性强弱无关,故⑤不符合题意;
⑥Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,应用石蜡固封,故⑥不符合题意;
符合题意的有①④,有2个,答案选B。
5.元素的化学性质呈现周期性变化的根本原因是
A.质子数 B.中子数 C.最外层电子数 D.相对原子质量
【答案】C
【详解】化学性质主要由元素原子的最外层电子数决定,所以元素的化学性质呈现周期性变化的根本原因是最外层电子数呈现周期性变化,故答案为C。
6.元素性质呈现周期性变化的根本原因是
A.元素的相对原子质量递增,量变引起质变
B.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
C.元素的原子半径呈周期性变化
D.元素的化合价呈周期性变化
【答案】B
【详解】根据结构决定性质,元素性质呈现周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化的必然结果,而原子半径和化合价则是表现,答案选B。
7.下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4 B.还原性:Na>Mg>Al
C.氢化物的稳定性:H2O>H2S>H2Se D.氧化性:F2>Cl2>Br2
【答案】A
【详解】A.元素的非金属性与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致,故同主族元素非金属性Cl>Br>I,最高价含氧酸酸性应为HClO4>HBrO4>HIO4,A错误;
B.元素的金属性与其单质的还原性一致,已知金属性Na>Mg>Al,对应单质还原性顺序为Na>Mg>Al,B正确;
C.元素简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致,已知非金属性O>S>Se,氢化物稳定性顺序为H2O>H2S>H2Se,C正确;
D.元素的非金属性与其单质的氧化性一致,已知非金属性F>Cl>Br,对应单质氧化性顺序为F2>Cl2>Br2,D正确;
故答案为:A。
8.下列关于物质性质的比较正确的是
A.沸点:NH3> H2O B.酸性:HBr> HI
C.酸性:H3BO3<H2CO3 D.热稳定性:SiH4>CH4
【答案】C
【详解】A.常温下NH3是气体,H2O是液体,故沸点:H2O>NH3,A错误;
B.卤素原子半径越大,HX酸性越强,I的原子半径大于Br,故酸性:HI>HBr,B错误;
C.非金属性:B<C,因此最高价氧化物对应水合物的酸性:H3BO3<H2CO3,C正确;
D.非金属性:Si<C,故热稳定性:CH4>SiH4,D错误;
故选C。
9.应用元素周期律分析下列推断,正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族,砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】①碱金属元素随原子序数的增大,其原子半径依次增大,金属键的强度减弱,导致熔点降低,则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低,①正确;
②元素非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因非金属性:Cl>At,则砹(At)是ⅦA族元素,其氢化物的稳定性小于HCl,②错误;
③同周期元素从左到右,金属性依次减弱,其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱,则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱,③正确;
④磷与砷(As)位于同主族,同主族元素从上到下,非金属性依次减弱,其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱,因非金属性:P>As,则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸,④错误;
所以正确的组合是①③,故选A。
10.用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.F元素无正化合价,A错误;
B.卤素单质的沸点从上往下逐渐增大,即沸点:,B正确;
C.卤素单质的非金属性从上往下逐渐减弱,即非金属性:,C错误;
D.卤素单质的颜色从上往下逐渐加深,浅黄绿色黄绿色深红棕色,D错误;
故答案为:B。
11.根据Cs的原子结构示意图,预测金属铯的性质正确的是
A.非常活泼,可以常温下迅速将H2O还原为H2
B.比较活泼,能与O2等非金属单质反应
C.不太活泼,与金属铝性质相似
D.很难与其他物质发生反应
【答案】A
【详解】
Cs的原子结构示意图为,电子层数多,原子半径大,最外层只有1个电子,与Na同主族,性质与Na相似,能与H2O反应生成H2,但是比Na要活泼得多,故可以常温下迅速将H2O还原为H2,在选项的推测中,A项合理;
答案选A。
12.下列有关卤族元素及其化合物的说法不正确的是
A.与在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的很稳定
B.湿润的淀粉试纸遇氯气变蓝,说明非金属性:
C.是深红棕色液体,是紫黑色固体
D.氯、溴、碘元素氧化物的水化物酸性逐渐减弱
【答案】D
【详解】A.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,与在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的HF很稳定,A项正确;
B.湿润的淀粉试纸遇氯气变蓝,说明反应中有生成,则氧化性:,从而说明非金属性:,B项正确;
C.是深红棕色液体,是紫黑色固体,C项正确;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,卤族元素从到I,其非金属性减弱,最高价氧化物的水化物的酸性减弱,但氧化物的水化物对应的酸有多种,比如Cl对应的酸有高氯酸、氯酸、次氯酸等,有的为强酸,有的为弱酸,因此无法进行比较,D项错误;
答案选D。
13.下列说法正确的有
①胶体、溶液、浊液的本质区别是是否具有丁达尔效应
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,碱性氧化物也不一定是金属氧化物
③铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,加少量水,溶液呈蓝绿色
④钢是用量最大、用途最广的合金,钢的含碳量为
⑤同一种元素的不同核素在元素周期表中的位置相同,同一种元素的不同核素之间的转化属于化学变化
⑥碱金属单质从上到下密度依次递增
⑦互为同位素
⑧胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径范围是
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】①胶体、溶液、浊液的本质区别是分散质粒子的直径不同,不是是否具有丁达尔效应,故错误;
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如一氧化碳是不成盐氧化物,但碱性氧化物一定是金属氧化物,故错误;
③铜丝在氯气中燃烧会产生棕黄色的烟,加少量水,氯化铜溶于水得到的溶液呈蓝绿色,故正确;
④钢是用量最大、用途最广的合金,钢的含碳量一般小于2%,生铁的含碳量2%-4.3%,故错误;
⑤同一种元素的不同核素在元素周期表中的位置相同,同一种元素的不同核素之间的转化,属于物理变化,故错误;
⑥碱金属单质从上到下密度呈递增趋势,但钾的密度小于钠,故错误;
⑦同位素是质子数相同、中子数不同的核素的互称,都是分子,不互为同位素,故错误;
⑧胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径范围是1nm—100nm,故错误;
③正确,故选A。
14.下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是
A.由于钠和钾的原子结构极为相似,所以它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属元素原子半径越大,失电子能力越强
C.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
D.通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强
【答案】C
【详解】A.钠、钾原子的最外层都只有一个电子,原子结构极为相似,故都是强碱,A正确;
B.碱金属元素原子半径越大,原子核对核外电子的吸引力越强,越易失去最外层电子,B正确;
C.金属Li在中燃烧生成,C错误;
D.元素的非金属性越强,越易与氢气反应,通过卤素单质与氢气反应所需要的条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强,D正确;
故选C。
15.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质,Y原子内层与最外层电子数之比为10:1,Z的最高化合价为+6价。下列说法正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性: B.原子得电子能力:
C.简单离子的半径: D.的最高价含氧酸酸性是短周期元素中最强的
【答案】A
【分析】X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质,X为O,Y原子内层与最外层电子数之比为10:1,Y为Na,Z的最高化合价为+6价,Z为S,因此X、Y、Z分别为O、Na、S。
【详解】A.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,因此稳定性H2O>H2S,A正确;
B.非金属性越强,原子得电子能力越强,非金属性O>S,因此得电子能力S<O,B错误;
C.核外电子排布相同时,原子序数越大半径越小,因此半径Na+<O2-,C错误;
D.S的最高价含氧酸是H2SO4,非金属性Cl>S,因此短周期中最高价含氧酸酸性最强的是HClO4(非金属最强的F元素没有最高价含氧酸),D错误;
故选A。
16.下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.验证酸性:
B.制取氨气
C.验证氨气极易溶于水
D.验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.挥发的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳和硅酸钠的反应,不能验证酸性:,A错误;
B.氯化铵受热分解为氯化氢和氨气,两者遇冷又生成氯化铵,B错误;
C.实验中形成喷泉实验,说明氨气极易溶于水,使得装置中压强减小,C正确;
D.Cl2和生成的Br2都能进入右侧试管氧化Na2S,Cl2对该实验有干扰,即该装置不能验证非金属性:,D错误;
故选C。
17.元素周期表中,某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是
A.Li在空气中燃烧能生成 B.硼酸是强酸
C.B与水常温下能剧烈反应 D.能通过铝热反应冶炼出镁
【答案】A
【详解】A.Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg2N3,根据对角线规则,Li在空气中燃烧生成Li2O、Li3N,故A正确;
B.硅酸是弱酸,根据对角线规则,硼酸是弱酸,故B错误;
C.Si和水常温下不反应,故B不能够与水反应,故C错误;
D.Mg比Al活泼,故不能通过铝热反应冶炼镁,D错误;
故选A。
18.X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z与N同主族,M在短周期主族元素中原子半径最大,下列有关说法不正确的是
A.离子半径:N>Z>M
B.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>N
C.X与Z能形成型化合物、
D.由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键
【答案】B
【分析】根据原子半径规律可知:X为H,Y、Z为第二周期元素,M、N为第三周期元素;Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍,则Y为C、N为S;Z与N同主族,则为O;M在短周期主族元素中原子半径最大,为Na。
【详解】A.Z和M为10电子离子,N为18电子离子,离子电子数越多半径越大,离子电子数相同原子序数越小半径越大,则离子半径:N>Z>M,正确;
B.碳酸酸性小于硫酸,错误;
C.H与O只能形成H2O和H2O2,正确;
D.H、C、O、Na组成的化合物为NaHCO3,含有共价键、离子键,正确;
故答案为B。
19.元素在元素周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。元素a、b、c、d在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述错误的是
A.元素c、d为金属元素
B.b元素原子的最外层电子数与同族其他元素原子的最外层电子数不同
C.d位于元素周期表第三周期第ⅡA族
D.c的单质还原性强于钠,在空气中燃烧可生成
【答案】D
【分析】根据元素a、b、c、d在元素周期表中的位置,可知a为H,b为He,c为Li,d为Mg。
【详解】A.c为锂、d为镁,均为金属元素,A正确;
B.b为He,最外层2个电子,其他0族元素(如Ne、Ar)最外层8个电子,最外层电子数不同,B正确;
C.d为镁,核外有3个电子层(对应第三周期),最外层2个电子(对应第ⅡA族),位于第三周期第ⅡA族,C正确;
D.c是Li,同主族从上到下金属性增强,则锂的单质还原性弱于钠,Li在空气中燃烧生成,不会生成,D错误;
故选D。
20.部分短周期元素最高化合价与原子序数之间的关系如图,有关说法不正确的是
A.⑤和⑨都属于第三周期的元素
B.③和⑧形成的化合物是两性物质
C.简单氢化物的稳定性:②<③<④
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑥>⑦>⑧
【答案】A
【分析】①⑨属于短周期元素,其最高化合价均为+4价,则根据原子序数增大可知,分别为C、Si元素;结合最高化合价与原子序数之间的关系可知,②为N元素,⑥、⑦、⑧为第三周期元素,即Na、Mg、Al元素;根据O、F元素无正价可知,③、④为O、F元素,⑤为Ne元素。
【详解】A.根据分析,⑤为Ne元素,属于第二周期的元素,A错误;
B.③和⑧形成的化合物为,属于两性氧化物,B正确;
C.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则氢化物的稳定性:NH3<H2O<HF,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,则碱性:NaOH>>,D正确;
答案选A。
二、填空题
21.如图为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑥在表中的位置,回答下列问题。
(1)③的离子结构示意图为 。
(2)简单气态氢化物的稳定性:② ⑥(填“”或“”),⑤和⑥的简单离子半径大小顺序是 (填离子符号)。
(3)①②③⑥可组成强酸酸式盐,其在熔融状态的电离方程式为: 。
(4)W是第四周期与②同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是___________(填字母)。
A.在化合物中最高正化合价为 B.单质可以与气体反应并置换出单质S
C.最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D.单质在常温下可与氢气化合
(5)④单质与③的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生反应的化学方程式是 。
(6)和可作核反应堆最佳热载体,和用作高温堆减速剂。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.等物质的量的和中电子总数相同 B.和属于同种核素
C.等物质的量的和中质子总数相同 D.和互为同位素
(7)锂电池使用时需要注意防水,其原因用化学反应方程式表示为 。
【答案】(1)
(2) >
(3)
(4)BD
(5)
(6)ACD
(7)
【分析】根据元素周期表片段可知①为H、②为O、③为Na、④为Al、⑤为Cl、⑥为S,据此分析。
【详解】(1)③的离子是,结构示意图为:;
(2)同一主族,从上到下,元素的非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱;②为O、⑥为S,气态氢化物的稳定性:;⑤为Cl、⑥为S,简单离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:;
(3)①为H、②为O、③为Na、⑥为S,组成强酸酸式盐为,其在熔融状态的电离方程式为:;
(4)W是第四周期与②同主族的元素,则W是Se,
A.Se最外层电子数为6,则在化合物中最高正化合价为价,A不符合题意;
B.同主族元素从上到下,非金属性依次减弱,则单质Se不能与气体发生置换反应,B符合题意;
C.同主族元素从上到下,最高价含氧酸的酸性依次减弱,则Se的最高价氧化物对应的水化物的酸性比弱,C不符合题意;
D.常温下不能与化合,同主族其他单质在常温下更不能与化合,D符合题意;
故选BD;
(5)Al单质与Na的最高价氧化物的水化物NaOH发生反应的化学方程式是:;
(6)A. 和,等物质的量和两者电子总数相同,A正确;
B.和属于同位素,二者中子数不同,为不同的核素,B错误;
C.和,等物质的量和两者质子总数相等,C正确;
D.和质子数相同、中子数不同互为同位素, D正确;
故答案为:ACD;
(7)锂与水发生反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,锂电池使用时需要防水。
22.按要求回答下列问题:
(1)在生活中,我们也会摄入含碘的食品来补充人体所需的甲状腺激素,与互为 。
(2)某金属氯化物的摩尔质量为,取该金属氯化物配成水溶液,与足量溶液完全反应,生成白色沉淀。则金属的摩尔质量为 。
(3)下列是部分短周期中第二、第三周期元素的原子半径及主要化合价。
元素代号
A
B
C
D
E
F
G
原子半径(nm)
0.186
0.160
0.143
0.110
0.099
0.075
0.074
主要化合价
+1
+2
+3
+5、-3
+7、-1
+5、-3
-2
①七种元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 。
②B、E、G的离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。
③元素F的最简单氢化物的结构式 。
(4)某物质的量浓度的溶液中缓慢通入一定量的充分反应后,得到和的混合溶液,向上述所得溶液中,逐滴加入的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示(不考虑体积变化):B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是 。
(5)向浑浊的水中加入明矾后,水可得到净化。写出硫酸铝钾在水中的电离方程式: 。往明矾溶液中逐滴加入溶液,若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为: 。
【答案】(1)同位素
(2)
(3) NaOH
(4)
(5)
【分析】根据原子的半径相对大小和元素的主要化合价可知,,,,,,,,以此解题。
【详解】(1)与是属于碘元素的两种核素,二者互为同位素。
(2)白色沉淀氯化银质量为,物质的量为:,金属氯化物的摩尔质量为,取该金属氯化物配成水溶液,其物质的量:,解得,则摩尔质量:。
(3)①七种元素中,氧化性最强的是氯,形成的最高价氧化物的水化物是;还原性最强的是钠,最高价氧化物的水化物是。
②,,G是O,根据离子电子层结构相同,质子数越多,则离子半径越小的原则判断,离子半径由大到小的顺序是。
③,最简单氢化物是,结构式为:。
(4)B点时,二氧化碳的量达到峰值,溶液中的碳酸氢钠和碳酸钠均与盐酸完全反应,此时溶液中的溶质只有氯化钠,根据氯元素守恒,,所以,则。
(5)硫酸铝钾在水中的电离方程式为:。明矾溶液中逐滴加入溶液,若使恰好完全沉淀,假设硫酸铝钾是,则氢氧化钡需要,根据二者的物质的量关系,可以推出其离子方程式为:。
23.结构与位置的关系
(1)电子层数= ;
(2)质子数= ;
(3)主族元素原子最外层电子数= ;
(4)主族元素的最高化合价=主族序数,最低化合价=主族序数-8(一般规律)。
24.位置与性质的关系
(1)同周期主族元素从左到右,元素 减弱, 增强。
(2)同主族元素从上到下,元素 增强, 减弱。
(3)元素的化合价与元素所在主族的规律性
①元素的最高正价与最低负价的代数和为0,则该元素位于 族。
②元素的最高正价与最低负价的代数和为2,则该元素位于 族。
③元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素位于 族。
④元素的最高正价与最低负价的代数和为6,则该元素位于 族。
【答案】23. 周期序数 原子序数 主族序数 24. 元素金属性 非金属性 元素金属性 非金属性 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
【解析】略
25.分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,M为18电子分子,N为10电子分子且N的水溶液呈碱性,Q为离子化合物。
(1)填元素符号或化学式:m为 ,M为 ,N为 。
(2)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.原子半径的大小m>n>q>p B.元素非金属性m>n>p
C.Q中一定含有离子键和共价键 D.n的氧化物的水化物一定为强酸
【答案】(1) Cl H2S NH3
(2)BC
【分析】甲为黄绿色气体,则甲为Cl2,M为18电子分子,N为10电子分子且N的水溶液呈碱性,N为NH3,Q为离子化合物,结合转化可知,乙为S,丙为H2,丁为N2,M是H2S,Q是(NH4)2S或NH4HS,短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,可知m为Cl,n为S,p为H,q为N,以此来解答。
【详解】(1)由上述分析可知,m为Cl,M是H2S,N为NH3。
(2)A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径的大小n>m>q>p,故A错误;
B.同周期从左向右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,则元素非金属性m>n>p,故B正确;
C.Q是(NH4)2S中含有离子键和共价键,故C正确;
D.n为S,对应的硫酸为强酸,亚硫酸为中强酸,故D错误;
故选BC。
26.1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力。元素周期表体现了元素“位—构—性”的关系,揭示了元素间的内在联系。下图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:第 周期 族。
(2)Sn的最高正价为 ,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ,Bi的最高价氧化物为 。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最强的是 元素(填元素符号);
②的酸性强弱: (填“>”“<”或“=”);
③氢化物的还原性: (填“>”“<”或“=”);
④原子半径比较:N (填“>”“<”或“=”)Si。
【答案】(1) 四 IIIA
(2) +4 HClO4 Bi2O5
(3) F < < <
【解析】【小题1】B元素位于第二周期ⅢA族,和它同主族的相差两个电子层的是Ga元素,位于第四周期ⅢA族;
故答案为:四;IIIA;
【小题2】碳、锡同为ⅣA族元素,其最外层均有4个电子,所以Sn的最高价为价;Cl最外层有7个电子,其最高价为价,最高价氧化物对应的水化物为;Bi的最外层有5个电子,其最高价氧化物为;
故答案为:+4;HClO4;Bi2O5;
【小题3】①阴影部分为卤族元素。同主族元素从下往上,元素的非金属性逐渐增强,故卤族元素中F的非金属性最强,其对应的氢化物热稳定性最强;
故答案为:F;
②同周期主族元素,随着原子序数的递增,元素的非金属性增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性也增强,所以的酸性小于;
故答案为:<;
③氧的非金属性强于硫,所以的还原性弱于;
故答案为:<;
④由于原子半径,所以原子半径;
故答案为:<。
$$