内容正文:
一冲天
专题七
元素周期律和元素周期表
焦点1元素周期律
基础题
1.(2023·河西区期中)下列叙述正确,且能用元素周期律解释的是
()
A.原子半径:F>N
B.还原性:Se2->S2
C.第一电离能:K>Fe
D.元素的非金属性:S>CI
2.(2023·耀华中学第二次月考)下列性质的比较,不能用元素周期
律解释的是
(
A.酸性:HNO3>H,CO
B.还原性:S2->C1
C.沸点:HO>HF
D.热稳定性:NH>PH
3.(2020·河西区一模)某元素原子价电子排布式为3d4s2,下列说法
正确的是
A.该元素位于元素周期表ds区
B.该元素的最高化合价为十5价
C.该元素位于第四周期第VB族
D.该元素的某些氧化物可用作催化剂
4.(2020·河北区期末)四种短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的
位置如图所示,四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说
法正确的是
A.氢化物的沸点:X<Z
B.化合物熔点:YX<WX
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
D.第一电离能:W>X
5.(2024·南开区期末)下列性质不能用于判断Na、Mg的金属性强
弱的是
A.单质的密度
B.元素的电负性
C.单质与水反应的难易程度
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性
6.(2024·南开区期中)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次
增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子
数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是()
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.Y与X可形成共价化合物
D,Z的最高价氧化物在标准状况下为气体
7.(2024·耀华中学第二次月考)下列事实不能说明C的非金属性大
于Si的是
A.熔、沸点:CO2<SiO2
B.酸性:H2CO3>H2SiO
C.热稳定性:CH>SiH,
D.CH中C为一4价,SiH中Si为十4价
8.(2024·和平区期末)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主
族元素,Y、Z、W位于同一周期,基态W原子的核外电子总数是其
最高能级电子数的2倍,它们形成的某种阴离子的结构如图所示。
下列说法错误的是
A.由X、Y、W三种元素形成的酸都是二元酸「
B.该阴离子与X形成的化合物是两性物质
C.元素的第一电离能:Y<W<Z
D.简单离子半径:X<W<Z
9.(2022·南开中学第二次月考)右表为元素周期表的一部分,其中
X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是
(
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的
热稳定性均依次递增
d
Y
Z W
T
B.W、X、Y元素在自然界均能以游离态存在
C.YX2晶体熔化、液态WX?气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,推测T元素的单质可能具有半导体特性,
T2X?具有氧化性和还原性T
10.(2022·南开区期未)部分含铁物质的类别与相应化合价关系如
图所示。下列推断不合理的是
A.a可与e反应生成b
化合价
+3
e
B.b既可被氧化,也可被还原
+2
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化0a
关系
单质盐碱物质类别
11.(2021·天津一中第四次月考)研究表明,榴莲中恶臭物质由原子
序数依次增大的A、B、C、D、E五种短周期非金属元素组成,基态
A、B原子的未成对电子数之和与基态C原子的未成对电子数相
同,B、C、D同周期,且第一电离能:B<D<C,D与E的最外层电
子数相同。下列说法正确的是
)
专题七元素周期律和元素周期表
A.电负性:C>D>E>B
B.简单氢化物的沸点:D>C>E
C.简单离子的还原性:C>D>E
D.常见最高正价:E>D>C>B
12.(2021·南开区一模)短周期元素G、M、W、X、Y、Z的原子半径及
其最高正化合价随原子序数递增的变化如图所示。下列说法正
确的是
A.碱性:GOH>XOH
B.还原性:HW>HZ>H2Y
子半径
+1
C.酸性:H2YO1>HZO
+647
D.离子半径:M3>W>X
原子序数
提升题
13.(2024·杨村一中第三次月考)含主族元素N、F、C1、As、Se等的某
些化合物对工农业生产意义重大,下列说法正确的是()
A.N元素基态原子所有价电子的电子云轮廓图均为哑铃形
B.Se元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p
C.O、F、C1电负性由大到小的顺序为F>CI>O
D.第一电离能As>Se
14.(2020·河东区线上模拟)利用A1-PMOF可快速将芥子气降解
为无毒物质,其结构如图所示。其中X、Y、乙为短周期元素且原子
序数依次增大,X、Y同主族。下列说法正确的是
(
)
A.原子半径:Z>Y>X
B.YXZ中Y的化合价为+5
C.含氧酸酸性:Z>Y
D.同浓度氢化物水溶液酸性:Z>Y>X
15.【易错】(2021·南开中学下学期第五次月考)短周期主族元素W、
X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元
素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,
Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素
形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是()
W
W
W
W
A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B.Y单质的熔点高于X单质
C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有一种
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
专题分类化学
16.(2022·五校联考期末)短周期元素R、X、Y、Z的原子核外L层上
的电子数之和为32,它们的最高价氧化物分别与水反应可得四种
溶液,浓度均为0.01mol·L1的上述四种溶液的pH与对应元素
原子半径的关系如图所示,Y元素最高价氧化物对应的水化物的
pH值为2。下列说法正确的是
)
pH
14
-R
10
6
原子半径
A.X、Y形成的化合物均满足8电子结构
B.R元素与氢元素形成的化合物具有强氧化性
C.Z、R组成的化合物R,Z,中,含有离子键和非极性共价键
D.简单气态氢化物的热稳定性:Y<Z<X
17.(2023·塘沽一中第一次月考)五种短周期元素X、Y、Z、M、W的
原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是
(
A.元素X可能为锂
化合价
+5
Y
B.原子半径大小:r(M)>r(W)
+4
-Z
C.X,W中各原子均达8电子稳
+3
+2
定结构
X
8
原子序数
D.Y和M在同一族
-2
W
18.(2022·五校联考期中)A、B、C、
·M
D、E、F是分属三个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。
A、D同主族,B的氢化物水溶液呈碱性,C、E同主族,形成的化合
物EC,是形成酸雨的主要物质之一。请用化学用语回答下列
问题:
(1)F在元素周期表中的位置为
(2)常温下,液态的B,A,与气态的BC,两者发生反应生成无毒物
质,该反应的化学方程式为
(3)D,E溶液在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H
与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色,H的电子
式为
。写出在空气中长期放置生成H的化学
反应方程式为:
H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
(4)化学家发现一种化学式为AB的离子化合物,一定条件下
1mol熔融AB,电离生成两种离子各1mol,则该物质熔融时
的电离方程式为
焦点2元素周期表
基础题
1.(2021·南开中学下学期第五次月考)下列事实不能说明氯元素的
非金属性比硫元素的非金属性强的是
A.还原性:S2>C1
B.水溶性:HCI>H2S
C.稳定性:HCI>H,S
D.酸性:HC1O4>H,SO
2.(2019·河西区二模)X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期
主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如图所示。R原子最
外层电子数是Q原子最外层电子数的4倍,Q的简单离子核外电
子排布与Z-相同。下列相关叙述不正确的是
A.化合物XZ2中含有离子键
B.五种元素中Q的金属性最强
原子半径
C.气态氢化物的稳定性:YH>XH
X:
D.最高价氧化物对应的水化物酸性:
HYO>HRO
最外层电子数
3.(2021·天津高考)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于
20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断
正确的是
A.X的电负性比Q的大
B.Q的简单离子半径比R的大
C,Z的简单气态氢化物的热稳定性
0.1
比Q的强
D.Y的最高价氧化物对应的水化物
23456
的碱性比R的强
最外层电子数
4.(2020·河东区一模)X、Y、Z、W均为常见短周期非金属元素,常温
下,其最简单氢化物水溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子
半径的关系如图所示。其中X为氧元素。下列有关说法正确的是
A.Y是钠元素
pH
B.图中Y的氢化物不能与X的氢化
物反应
C.Z的最高价氧化物对应水化物的化
学式为HC1O
D.W的最高价氧化物对应水化物是
ZW原子半径
弱酸
一冲天
5.(2020·部分区一模)元素Q、R、W、Y、X在元素周期表2、3、4周期
中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻,已知:X元素为磷元素;W的氯
化物分子呈正四面体结构;W与Q可以形成一种高温结构陶瓷;Y
的最高价氧化物的水化物是强酸。下列说法错误的是
A.W的氧化物的晶体类型是共价晶体
B.Q的单质在空气中广泛存在
C.R和Y形成的化合物中,R可以呈现的最高化合价是5价
D.Q、R、X的氢化物中,沸点最低的是Q的氢化物
6.下列叙述正确的是
A.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
B.第三周期主族元素的离子半径随核电荷数增大依次减小
C.卤素氢化物中,HCI的沸点最低的原因是其分子间的范德华力
最小
D.价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计人中心原子的价层电
子对数
7.(2023·天津一中第二次月考)下表为某短周期元素R的各级电离
能数据(用I1、I2、I3…表示,单位kJ·ol厂1)。下列关于元素R
的判断正确的是
元素
11
12
I
I
R
738
1451
7733
10540
13630
…
A.R元素同周期相邻元素的第一电离能均小于738kJ/mol
B.R元素位于元素周期表的第ⅢA族
C.R元素位于元素周期表的p区
D.R元素基态原子的轨道表示式WYY
1s 2s
2p
3s
3p
8.【易错】(2020·天津一中第五次月考)短周期主族元素X、Y、Z、Q、
R的原子序数依次增大,X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子
层结构,Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍,Q的单质与
稀硫酸剧烈反应生成X的单质。向100mLXR的水溶液中缓缓
通入RZ,气体,溶液pH与RZ,体积关系如下图。下列说法正确
的是
A.XR溶液的浓度为0.03mol·L
PH
7
B.最简单气态氢化物的稳定性:Y>Z
R
C.工业上通常采用电解法冶炼Q的
0
336标准状况V/mL
单质
D.RZ,通入BaCl2、Ba(NO),溶液中,均无明显现象
一冲天
提升题
9.(2020·南开中学第二次月考)科学家合成出了一种新化合物(如
图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数
是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
10.(2023·南开中学第二次月考)下列表格是元素周期表的一部分。
请按要求填空(用化学用语填写):
①
②
③④⑤
⑥⑦
⑧
⑨
0
①
@
(1)元素①和⑥形成的化合物中存在的化学键类型为
(2)用化学方程式表示④的简单氢化物的工业制法
(3)写出由③④⑥形成的化合物的电子式
(4)列举元素⑨形成的氧化物的一种用途
,元素
①在周期表中的位置为
(5)①⑤⑦⑧的简单离子半径由大到小的顺序为
(6)⑧@的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式为
(7)X是由①④⑤⑧⑩形成的复盐,向含0.01molX的溶液中加
入0.024 mol Ba(OH)2,生成沉淀的物质的量的总和为
11.(2024·重点校联考)下表列出了①~⑩十种元素在周期表中的
位置
族
周期
IA
IA
ⅢA
IA
VA
0
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
回答下列问题:
(1)在第三周期中,离子半径最小的元素的离子符号为
请写出原子序数为26的元素在元素周期表中的位置:
(2)①、④按原子个数比1:1组成的分子的电子式为
(3)用离子方程式表示⑧和⑨两种元素的非金属性强弱:
(4)均由①、④、⑤、⑧四种元素组成的两种化合物,相互之间可以
发生反应,其离子方程式为
(5)已知砷(As)与Ga同周期,As与③同主族。
①GaAs的熔点为1238℃,且熔融状态不导电,据此判断,该
化合物是
(填“共价化合物”或“离子化合物”)。
②用原子结构理论推测,GaAs中As元素的化合价为
③下列事实不能用元素周期律解释的是
(填序号)。
a.原子半径:Ga>As
b.热稳定性:NH3>AsH
c.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3d.酸性:HAsO,>HAsO
2.【难题】(2021·河西区二模)氮、磷、砷及其化合物在工农业生产等
方面有着重要应用。请按要求回答下列问题
4s
4p
(1)基态砷原子价电子排布图不能写为个¥
,是因
为该排布方式违背了
(2)元素第一电离能N
P(填“>”“<”或“=”,下同),电
负性P
As。
(3)肼(N2H,)可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯的原因是
(4)尿素(
)和NaNO,在酸性环境下生成N2、CO,
H,N
NH,
和H,O,该反应的离子方程式为
;NO,离子的立体构型(即空间构型)为
(5)GaAs的熔点为1238℃可作半导体材料;而GaCL,的熔点为
77.9℃。
①预测GaCl,的晶体类型为
②GaAs晶胞结构如图1所示,晶胞边长为apm。则晶胞中每
个Ga原子周围有
个紧邻等距的As原子;该晶体的
密度为
g/cm3(列出计算式)。
图1
(6)亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病。其在溶液中存在多
种微粒形态,将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,各种微粒物质的
专题七元素周期律和元素周期表
量分数与溶液的pH关系如图2所示。
各种微粒物质的量分数
1.0
0.8
H3AsO3
0.6
HAsO
0.4
0.2-
H2AsO3
1
3
5
79931113pH
图2
①人体血液的pH在7.35~7.45之间,患者用药后人体中含
As元素的主要微粒是
②H3AsO3的第一电离常数K。
13.(2021·南开区二模)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2十
3H2一CHOH+HO)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子
催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
回答下列问题:
(1)Mn位于周期表的第
族,C0基态原子核外有
个未成对电子。
(2)CO2的电子式为
分子中。键与π键的数目比为
(3)比较键能:C一HSi一H(填“>”“<”或“=”)。
(4)SiO2晶体的熔点高于干冰的原因是
(5)锗(Ge)与C同族,Ge原子比C原子多两个电子层,则Ge的原
子序数为
4.(2021·十二校二模)自然界中存在大量的钠、镁、铝、铁、铜等金属
元素,氧、氨、硅、硫等非金属元素,它们的单质及其化合物在工农
业生产中有着广泛的应用。
(1)请写出Cu的基态原子核外电子排布式
(2)NH极易溶于水,其原因主要是
(3)工业上常用醋酸二氨合铜溶液来吸收合成氨原料气体中的
CO(Ac代表CH COO)则配合物[Cu(NH)2]Ac中心原子
的配位数为
。在一定条件下NH3与CO2能合成尿
素[CO(NH2),],尿素中C原子轨道的杂化类型为
(4)(NH),SO等颗粒物及扬尘等易引起雾霾,构成(NH)2SO,的四
种元素电负性从大到小的顺序为
(5)铜的化合物种类很多,如图是氯化亚铜的晶胞结
构(黑色球表示Cu,白色球表示C1),已知晶胞
的棱长为anm,Na表示阿伏加德罗常数,则氯
化亚铜密度为ρ=
g·cm3(列出计算式,不用
化简)。专题七元素周期律和元素周期表
焦点1元素周期律
基础题
1.BA.原子半径:(F)<r(N):B.同主族元素自上而下,非金属性
减弱。非金属性越强,其对应简单阴离子的还原性越弱,即还原性
S->S-:C.同周期元素随着原子序数的递增,第一电离能呈递
增趋势。因此第一电离能K<Fe;D.同周期元素从左向右,元素的
非金属性增强,因此非金属性C>S。
2.CC.H2O与HF相比,能形成更多的氢键,致使其沸点升高,与
元素周期律无关。
3.DA.该元素位于元素周期表的d区;B.Mn元素的最高化合价为
+7价;C.该元素位于元素周期表的WB族;D.该元素是过渡元
素,其某些氧化物,比如MnO2可以作催化剂。
4.D根据元素在周期表中的位置知,W、X是第二周期元素而Y和
Z位于第三周期,设W原子最外层电子数是α,则X、Y、Z最外层电
子数分别是a十1、a一1、a十2,这四种元素的原子最外层电子数之
和为22,则a+a十1十a一1+a十2=22,则a=5,则X、Y、Z、W分
别是O、Si、CI、N元素。A.HO和HCI均为分子品体,H2O分子
间存在氢键,其沸点比HCI高:B.二氧化硅是原子晶体,二氧化氮
是分子晶体,原子晶体的熔点高,即SiO2的熔点比NO2高;C.N元
素的非金属性比Si元素强,HNO3的酸性比H2SiO3酸性强,Y<
W;D.氧和氮元素位于同一周期,同周期从左到右元素的第一电离
能呈现增大的趋势,但是氮的2印能级为半充满,较稳定,故第一电
离能:N>O,即W>X。
5.AA.单质的密度属于物理性质,不能用于判断Na、Mg的金属性
强弱。
6.BW、X、Y、Z为短周期主族元素,WX2是形成酸雨的物质之一,
且原子序数X>W,则X为氧元素,W为氨元素。Y的原子序数大
于氧元素,且最外层电子数与其K层电子数相等,Y为镁元素。又
根据W、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,推出Z为硫元素。
A.原子半径:r(N)>r(O):B.H2O含有分子间氢键,沸点:H2O>
H2S:C.Y与X形成MgO,是离子化合物:D.Z的最高价氧化物为
SO3,在标准状况下为固态。
7.AA.CO2是分子晶体,熔沸点由分子间作用力决定,SO2是共价
晶体,熔沸点由硅氧共价键决定,二者熔沸点的大小不能说明非金
属的强弱:D.CH,中C为-4价,说明C的非金属强于H,SiH,中
Si为+4价,说明Si的非金属弱于H,则说明C的非金属性大
D于si
8.A根据基态W原子的核外电子总数是其最高能级电子数的2
倍,可知W为氧。再根据阴离子的结构以及X、Y、Z形成共价键的
个数可知X为氢,Y为碳,Z为氮。A.碳、氢、氧形成的酸也可以是
一元酸,例如:HCOOH;B.H与该阴离子形成化合物为H2N一
CH2一COOH,该物质中含有氨基、羧基,因此该化合物是两性物
质:C.同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势,而N原子的
2p能级半充满,较稳定,因此的第一电离能大于O。则三种元素
的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
9.D根据题目的描述,短周期元素X与W,W的核电荷数是X的2
倍,据此可以推出X为氧、W为硫。再由五种元素在元素周期表中
的位置,可知Y为硅、Z为磷、T为砷。A.氧、硫、磷三种元素的原
子半径是依次递增的,但气态氢化物的稳定性取决于元素的非金
属性。这三种元素中,氧元素非金属性最强,磷最弱,因此气态氢
化物的稳定性是依次减弱的;B.S在自然界中主要以氧化物和硅
酸盐的形式存在;C.SO2是共价晶体,该晶体熔化时需要克服的是
共价键,并非分子间作用力。
10.C由图可知a是单质铁,b为亚铁盐,c为Fe(OH)2,d为
Fe(OH)3,e为铁盐。A.Fe+2Fe3+一3Fe2+;B.亚铁盐中Fe处于
中间价态,既可以被氧化也可以被还原;C.将铁盐加入浓碱液中
会生成Fe(OH)3沉淀;D.亚铁盐与碱反应可以生成Fe(OH)2,
Fe(OH)2可以被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3可以与酸反应生成
铁盐,铁盐可以被还原生成亚铁盐,可以循环转化。
11.B因为A、B、C、D、E五种短周期非金属元素的原子序数依次增
大,且B、C、D同周期,则A为第一周期元素H,B、C、D在第二周
期,E是第三周期元素。因为基态A、B原子的未成对电子数之和
与基态C原子的未成对电子数相同,可推知B是碳元素、C是氮
元素。第一电离能:B<D<C,D与E的最外层电子数相同,故D
E分别是O、S。A.O元素的电负性大于N元素:B.C,D、E的简
单氢化物分别是NH、H2O、H,S,NH中含有分子间氢键,所以
NH3沸点大于H2S的沸点,故D>C>E;C.元素非金属性越强,
简单离子的还原性越弱,故简单离子的还原性:S2->N3>O-;
D.C、N、S的最高正价分别是+4、+5、十6价,O元素没有正价,
故常见最高正价:S>N>C
12.DG、M、W、X、Y、Z都是短周期元素,结合原子序数和最高正化
合价可以推知,G为Li元素,M为N元素,W为F元素,X为Na
元素,Y为S元素,Z为Cl元素。A.Na元素的金属性大于Li元
素的金属性,则碱性:GOH<XOH;B.由分析可知,W为F元素,
Y为S元素,Z为CI元素,非金属性:W>Z>Y,则对应氢化物的
还原性:HW<HZ<H2Y:C.非金属性:C>S,则最高价含氧酸的
酸性:HClO4>H2SO,:D.N8-、F-、Na+的核外电子结构相同,核
电荷数越大,半径越小,则离子半径:N3->F>Na+。
提升题
13.DA.N元素基态原子价电子为2s22p,电子云轮廓图有哑铃形和
球形两种;B.Se元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d4s24p:
C.同周期越靠右电负性越大,同主族越靠上电负性越大,O、F、CI
电负性由大到小的顺序为F>O>Cl;D.As原子的4p轨道为稳
定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素。
14.D由所给分子结构,结合题目信息,X、Y为同主族短周期元素,
且X可形成两个共价键,X为O,Y为S,由于Y、Z为原子序数依
次增大的短周期主族元素,则Z为CI。A.X、Y、Z分别是O、S、
CI,同周期元素原子半径从左到右依次减小,故S>C1;B.化合物
YXZ2是SOCL2,由于C1和O的非金属性都强于S,故CI为一1
价,O为一2价,所以S为+4价;C.CI的含氧酸HC1O为弱酸,S
的含氧酸H2S),为强酸,酸性HClO<H2SO;D.X、Y、Z的氢化
物分别为HO、H2S、HCI,酸性HCI>H2S>H2O。
15.B短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子
半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;根据结
构,W最外层有6个电子,原子序数小于11,则W为O元素:Y最
外层有4个电子,原子序数大于11,则Y为S元素;W的核外电
子数为8,与X、Z的最外层电子数之和相等,则Z最外层有7个电
子,只能为C1元素:Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,符
合题意,据此分析解答。根据上述分析,W为O元素,X为N元
素,Y为Si元素,Z为CI元素。A.同一周期,从左向右,非金属性
增强,同一主族,从上到下,非金属性减弱,则元素非金属性强弱
的顺序为C>Si,即Z>Y;B.硅为原子晶体,熔点高于钠,即Y单
质的熔点高于X单质:C.O与Na能够形成氧化钠和过氧化钠2
W
W
72
种化合物:D.根据X
X,阴离子带2个
W
W
单位负电荷,其中O都满足8电子稳定结构。
16.C短周期元素R、X、Y、Z的原子核外L层电子数之和为32,四
种元素的L层均含有8个电子,均为第三周期元素,根据图示可
知,R的最高价氧化物溶于水的溶液,浓度为0.01mol/L时,pH
=12,R对应的碱为一元强碱,则R为Na;Y的溶液pH=2,为
元强酸,则Y为Cl:Z对应的溶液的pH小于2,Z元素最高价氧
化物对应的水化物为二元强酸,则Z为S;X最高价氧化物对应的
水化物为弱酸,则X为P元素,据此分析解答。A.X、Y形成的化
合物PCL不满足8电子结构:B.R元素与氢元素形成的化合物是
NaH,H元素化合价是一1,具有强还原性;C.R2Z为Na2Ss,
Na2Ss为离子化合物,含离子键和非极性共价键;D.非金属的非金
属性越强,气态氢化物的热稳定性越强,则气态氢化物的热稳定
性:HCI>H2S>PH3,即Y>Z>X.
17.CA.X化合价为+1,其原子序数小于其他四种元素,X为H或
Li;B.同一周期,原子序数大的原子半径小,故r(M)>r(W);
C.X2W可能为H2S,H并未形成8电子稳定结构;D.Y为氮元
素,M为磷元素,都位于第VA族。
18.(1)第三周期第1A族
(2)2N2H+2NO2=3N2+4H2O
(3)Na+[SS Na 4Na2 S+O:+2H2O-4NaOH+
2NaS。溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和气体
(DNH.N N.
焦点2元素周期表
基础题
1.BA.由于S2-的还原性强于C1,故Cl2的氧化性强于S单质,说
明CI的非金属性强于S;B.物质的水溶性不能作为比较两种元素
之间非金属性强弱的依据;C.两种简单气态氢化物中,HC!的稳定
性强于H2S,说明CI的非金属性强于S;D.HCIO,为CI元素的最
高价氧化物对应的水化物,H2SO:为S元素的最高价氧化物对应
的水化物,HCIO的酸性强于H2SO,,说明C1的非金属性强于S。
2.AX、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,R原子
最外层上的电子数是Q原子最外层电子数的4倍,则Q只能处于
第IA族,R处于第NA族,R与X最外层电子数相同,二者同主
族,且R的原子半径较大,故X为C元素,R为S元素;最外层电
子数Z>Y>4,且二者原子半径小于碳原子,故Y、Z处于第二周
期,Z能够形成离子Z,故Z为O元素,则Y为N元素:Q离子核
外电子排布与O相同,且Q处于第IA族,故D为Na元素,据此
进行解答。根据上述分析可知X是C元素,Y是N元素,Z是O元
素,R是Si元素,Q是Na元素。A.化合物XZ2是CO2,该物质是
共价化合物,由分子构成,分子中只含有共价键:B.在上述五种元
素中只有Q表示的Na元素是金属元素,因此五种元素中Q的金
属性最强;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越
强,由于元素的非金属性N>C,所以氢化物的稳定性NH>CH,;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就
越强,由于元素的非金属性N>Si,所以酸性:HNO>H2SiO3。
3.B由图可知,R、Y位于第IA族,X位于第NA族,Z位于第MA
族,Q位于第IA族,由原子序数X<Y<Z<Q<R,及图中原子半
径大小关系可推出X为碳,Y为钠,Z为硫,Q为氯,R为钾。A.X
(碳)的电负性比Q(氯)的小;B.Q的简单离子为CI,R的简单离
子为K,两者核外电子排布相同,K核电荷数大,吸引电子能力
强,所以K+的离子半径小于CI的离子半径:C.Z、Q的简单气态
氢化物分别为H2S、HCI,非金属性:S<CI,所以简单气态氢化物稳
定性H2S<HC1;D.Y、R的最高价氧化物对应的水化物分别为
NaOH、KOH,碱性NaOH<KOH。
4.CX、Y、Z、W均为常见的短周期非金属元素,X为氧元素,由常温
下,其最简单氢化物水溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH、原子半
径可知,Y对应最简单氢化物水溶液的pH>7,且原子半径大于
O,则Y为N;Z的原子半径大于N,Z的最简单氢化物水溶液的
pH=2,为一元强酸,则Z为C1:W的原子半径最大,且0.01mol/L
W的最简单氢化物水溶液的2<pH<7,可知W为S,据此分析解
答。由上述分析可知,X为O、Y为N、Z为CI、W为S。A.根据上
述分析,Y为N元素;B.Y的氢化物为氨气,X的氢化物为水,二者
能够反应生成NH3·HO:C.Z为CI,最高价为十7价,最高价氧化
物对应水化物的化学式为HCO,:D.W为S元素,最高价氧化物
对应水化物为硫酸,是强酸。
5.D由“元素Q、R、W、Y、X在元素周期表2、3、4周期中,元素Q、
R、W、Y与元素X相邻,且X元素为磷元素”可知Q、R、W、Y分别
为N、Si、S、As中的一种。因为W的氯化物为正四面体型,则应为
SiCL,则W为Si,又W与Q形成高温陶瓷,高温陶瓷可联想到
SN,则Q为N,Y的最高价氧化物的水化物为强酸,且与P相
邻,则Y只能是S,R为As,所以Q、R、W、Y、X分别为N、As、Si、S、
P。A.W的氧化物为SiO2,其品体类型为共价品体;B.Q的单质为
N2,在空气中广泛存在,在空气中的体积分数约为78%:C.R最外
层电子数为5,则最高化合价为十5,在R和Y形成的化合物中,R
的最高价化合物应为AsS;D.Q、R、X的氢化物分别为NH、
AsH、PH3,因三者中只有NH分子间存在氢键,所以沸点最高,
因相对分子质量AsH3>PH,则AsH分子间的作用力大于
PH3,故沸点AsH3>PH3,氢化物沸点顺序为NH3>AsH3>
PH3,所以沸点最低的是X的氢化物。
6.DA.第四周期元素中,铬元素含有的未成对电子数最多,其价层
电子排布为3d4s;B.第三周期主族元素的离子半径,电子层越
多,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,所以第三周期元素的离子半径中阴离子半径大于阳离子半径,
且铝离子的半径最小:C.卤素氢化物中,HCI的沸点最低是因为
HF分子间存在氢键,HC1分子间没有氢键,且HC1分子间的范德
华力较小;D.价层电子对互斥理论中,。键电子对和孤对电子对计
入中心原子的价层电子对数,而π键电子对数不计入。
7.A短周期元素R的第三电离能激增,说明该原子最外层有2个电
子,位于第ⅡA族。又因为存在第五电离能,说明核外电子数的数
目大于4,因此R为镁元素。A.镁元素的价层电子为3s2,处于全
满稳定结构,其第一电离能大于同周期的相邻元素;C.镁元素位于
元素周期表的s区;D.镁元素基态原子的轨道表示式为
州MYMY
1s 2s
2p
3s
8.C短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,X的简单
阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,说明X为氢元素;Y原子
最外层电子数等于内层电子数的2倍,为碳元素;Q的单质与稀硫
酸剧烈反应生成X的单质,为活泼金属,可能为钠、镁、铝中的一
种。向100mLX2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体,根据溶液的
H变化分析,应为硫化氢和二氧化硫的反应,即R为硫,Z为氧。
A.2H2S十SO2一2H2O+3S¥,根据图像分析,当二氧化硫标准状
况下的体积为336mL时,溶液的pH为7,说明n(SO2)=
2.4/m0-0.015m0l,硫化氢的物质的量为0.015mol×2=
0.336L
Q.03m0l,其浓度为209-0.3mol/L:B非金属性越强,其简
单气态氢化物的稳定性越强,故稳定性顺序为:Z>R>Y:C.Q为
活泼金属钠、镁、铝中的一种,工业上通常采用电解法冶炼Q的单
质;D.二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中会产生硫酸钡沉淀。
提升题
9.CW、X、Y、Z为同一短周期元素,根据图知,X能形成4个共价
键、Z能形成1个共价键,则X位于第VA族、Z位于第ⅢA族或第
IA族,且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,故Z只能
是最外层7个电子,则X原子核外有14个电子,X为Si元素,Z为
C1元素,该阴离子中C1元素为一1价、X元素为+4价,根据化合
。价的代数和为-1价,Y为一3价,所以Y为P元素,根据阳离子所
带电荷知,W为Na元素,通过以上分析知W、X、Y、Z分别是Na、
)Si、P,Cl元素。A.WZ为NaCl,NaC1是强酸强碱盐,其水溶液呈中
性:B.同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强,则非金属
性C>P>Si,所以非金属性Z>Y>X:C.Y为P元素,Y的最高价
氧化物的水化物是HPO,为中强酸:D.Y为P元素,其最外层有5
个电子,P原子形成2个共价键且该阴离子得到W原子一个电子,
所以P原子达到8电子结构,即Y原子达到8电子结构。
10.(1)离子键(2N+3H,高温高压2NH
催化剂
(3)Na[:C::N:]
(4)制造光纤第四周期第Ⅲ族
(5)r(O-)>r(Mg+)>r(A1B+)>r(H+)
(6)3HBrO,+Al(OH)3=Al(BrO)3+3H2O
(7)0.022mol
解析:(7)X为NH,Al(SO4)2。向0.01molX溶液中加入
0.024 mol Ba(OH)2,溶液中依次发生如下反应:A13++2Ba2++
2SO+3OH=Al(OH)3¥+2BaSO,¥、NHt+OH
NH3·H2O、A1(OH)3+OH=A1O2+2H2O。生成BaSO4的
物质的量为0.02mol,生成Al(OH)3的物质的量为0.01mol一
0.008mol=0.002mol,生成沉淀的物质的量的总和为0.022mol。
11.(1)A13+第四周期第Ⅷ族
(2)H:0:0:H
(3)Cl2+S=2C1+S¥(或C12+H2S=2H++S¥+2CI)
(4)H+HSO=H2O+SO2↑
(5)①共价化合物②一3③d
解析:由各元素在周期表中的位置可得①~①元素分别为H、C、
N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar。
(4)均由①、④、⑤、⑧四种元素组成的两种化合物,分别为
NaHSO,和NaHSO,,其反应的化学方程式为NaHSO,+NaHSO
-Na2SO,+SO2个+HO,离子方程式为H+十HSO5一H2O十
S02↑。
(5)②G和As是同周期元素,同周期从左到右原子半径依次减
小,原子半径As<Ga,As对电子对吸引能力强,GaAs中As的化
合价为一3。③元素的原子半径、气态氢化物的热稳定性、最高价
氧化物对应水化物的碱性均可用元素周期律解释。同种元素含
氧酸分子的酸性与非羟基氧的个数有关,不能用元素周期律
解释。
12.(1)洪特规则(2)>>
(3)肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键
(4)CO(NH2)2+2NO2+2H+-2N2◆+CO2◆+3H2O
V形(5)①分子晶体②4NAX公X10
4×145
(6)①HAsO2②1098
解析:(1)电子在能量相同的轨道(即等价轨道)上排布时,总是尽
可能分占不同的轨道且自旋方向同向,由此可知题中该排布方式
违背了洪特规则:(2)同一主族从上到下,第一电离能逐渐减小,
所以第一电离能N>P:同一主族从上到下,电负性逐渐减弱,所
以电负性P>As;(3)N元素电负性较大,所以肼分子间存在氢
键,乙烯分子间无氢键,导致肼的沸点高于乙烯;(4)尿素
0
C)和NaNO2在酸性环境下生成N2,CO2和H2O,离子
方程式为:CO(NH2)2+2NO2十2H+=2N2↑+CO2个+
3H,0:N0,中孤电子对数为5+1,2X2=1,价层电子对数为2,
2
故NO离子的立体构型(即空间构型)为V形;(5)①GCl,的熔
点为77.9℃,熔点较低,应为分子晶体;②由晶胞结构可知,每个
Ga原子周围有4个紧邻等距的As原子;晶胞中含有As原子的个数
为4,含有G原子的个数为日×8+号×6=4,晶胞体积为V
(apm)3=(aX10cm)3=d2×100cm,则晶胞密度为p=7
NV=NXaX100(6)①由图可知,pH在7.35~7.45之间
M4×145
时,As元素以H3AsO3形式存在,所以患者用药后人体中含As
元素的主要微粒是HAsO3:
②HA0,一H+HAs0,K,=H:A0)cH),由图
c(H AsOs)
可知,pH=9.3时,c(H2AsO5)=c(H3AsO3),此时Km,=
c(H2As05)c(H)=c(Ht)=109.3。
c(H3 AsOs)
13.(1)IB3(2):O:C:0:1:1(3)>(4)SiO2是共价品
体,熔化时破坏共价键,干冰是分子品体,熔化时破坏分子间作用
力,所以Si0,熔点高于干冰(5)32
解析:(1)锰元素的原子序数为25,位于元素周期表第四周期IB
族;钴元素的原子序数为27,价电子排布式为3d”4s2,则3d轨道
有3个未成对电子。(2)二氧化碳为共价化合物,电子式为
:ǒ:C:ǒ:,分子中含有碳氧双键,双键中含有1个。键和1个π
键,则σ键与π键的数目比为2:2=1:1。(3)元素的非金属性
越强,原子半径越小,形成共价键的键长越小、键能越大,碳元素
的非金属性强于硅元素,则C一H键的键能大于Si一H键。(4)共
价(或原子)晶体的熔沸点高于分子晶体,二氧化硅为原子晶体,
熔化时破坏共价键,干冰是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力
则二氧化硅晶体的熔点高于干冰。(5)同主族元素的价电子数相
同,由C原子的价电子排布式为2s22p2可知,锗元素的价电子排
布式为4s24p,则锗元素的原子序数为32。
14.(1)1s22s2p°3s23p°3d4s或[Ar]3d4s(2)氨分子与水分子
之间存在氢键:氨与水均为极性分子,相似相溶(3)2$p杂化
(4)0>N>S>H(5)4X(64+35.5)
(a×101)3NA
解析:(1)Cu为第29号元素,Cu的基态原子核外电子排布式
1s22s22p3s23p3d°4s或[Ar]3d4s。(2)NH3极易溶于水,其
原因主要是氨分子与水分子之间存在氢键,氨与水均为极性分
子,相似相溶。(3)工业上常用醋酸二氨合铜溶液来吸收合成氨
原料气体中的CO(Ac代表CH,COO)与铜原子相连的NH,有
2个,则配合物[Cu(NH)2]Ac中心原子的配位数为2;在一定条
件下NH与CO,能合成尿素[CO(NH)2],尿素中C原子轨道的杂
化类型为sp杂化,C与O形成双键。(4)(NH:)2SO4中的原子非
金属性越强电负性越强,构成(NH4)2SO4的四种元素电负性从大
到小顺序为O>N>S>H。(5)铜的化合物种类很多,如图是氯
化亚铜的晶胞结构(黑色球表示Cu,白色球表示C1),已知晶胞
的棱长为anm,VA表示阿伏加德罗常数,一个品胞中Cu的数目
为:8×日十6×号=4,氯原子的数目为4,则氯化亚铜密度为:
4X64+35.5)g4X64+35-
(axi)cm(ax1oN /em.
NA