内容正文:
课时跟踪检测(七) 预测元素及其化合物的性质
一、选择题
1.下列说法正确的是 ( )
A.第一张元素周期表的制作者是门捷列夫,他将元素按照相对原子质量由小到大排列
B.国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为Og,它是一种自然界中存在的元素
C.人们依据元素周期表和元素周期律知识,在金属和非金属的分界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
D.门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在,后来化学家发现了它,这种元素是锗
2.如图所示,元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法中正确的是 ( )
A.虚线右上方的元素为金属元素
B.第6周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素
D.可在虚线附近寻找稀土元素
3.(2025·吉林长春高一检测)可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测错误的是( )
A.单质有较高的熔点
B.“类钫”在化合物中呈+1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
4.已知第117号元素Ts,它的原子结构与卤族元素相似,有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述正确的是 ( )
A.此元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很稳定
B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2
C.其单质的分子式为Ts2,易溶于有机溶剂
D.AgTs是一种有色的易溶于水的化合物
5.某同学学习元素周期律后,作出以下推测,其中不正确的是 ( )
A.Ra是第7周期ⅡA族的元素,推测Ra(OH)2碱性比Ba(OH)2强
B.Sb是第5周期ⅤA族的元素,推测NH3比SbH3稳定
C.Cs的原子半径大于Na的原子半径,推测Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D.Cl的核电荷数比Al大,推测Cl的半径比Al的半径大
6.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定的同位素,它的位置在第七周期ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是 ( )
A.它的最外层电子数为4
B.它的最高价氧化物对应的水化物是强酸
C.它具有+2、+4价
D.它的金属性比铅强
7.下列说法正确的是 ( )
A.工业上制粗硅的反应为SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,反应中还原剂与氧化剂的质量比为5∶2
B.制造陶瓷的主要原料是石灰石和黏土
C.制普通玻璃的原料主要成分是纯碱、石灰石和石英
D.我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料(主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的),它比钢铁轻、硬,但质地较脆
8.(2025·永州高一期末)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种同位素常用于文物考古,X和Z同族,Z的原子序数是X的2倍,Y是第三周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径大小顺序:W>X
B.非金属性强弱:Q>Z
C.Y的单质在X的单质中燃烧,产物的阴阳离子个数比为2∶1
D.Y和Q两者的最高价氧化物对应的水化物溶液反应的离子方程式为H++OH-===H2O
9.短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大,原子半径及主要化合价见下表:
元素
X
Y
Z
M
N
原子半径/pm
66
186
160
143
106
主要化合价
-2
+1
+2
+3
-2、+4、+6
根据表中信息,判断以下说法错误的是 ( )
A.离子半径:r(N2-)>r(Z2+)
B.由X、Y两种元素组成的化合物不止有一种
C.相同条件下,简单气态氢化物的稳定性:X<N
D.元素Y、Z、M中,Y原子失电子能力最强
10.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是 ( )
A.最简单气态氢化物的稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q<W
C.原子半径:T>Q>R
D.单质T与NaOH溶液不反应
11.已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置如图所示,其中R元素的核电荷数为Y元素的2倍。下列说法正确的是 ( )
(
X
Y
Z
W
R
T
)
A.简单氢化物的还原性:X>W
B.含氧酸的酸性:T>R>W
C.Y的最高正化合价与最低负化合价代数和为4
D.Z与T形成的化合物为AlCl3
12.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素。甲、乙、丙是由这些元素组成的二元化合物,A、B、C、D是四种元素形成的非金属单质,甲是10电子微粒,丙是18电子微粒,B是密度最小的气体,C为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.W的原子半径是这些元素中最大的
B.甲、乙、丙溶于水后溶液均呈酸性
C.Z、W的氧化物对应水化物的酸性:Z<W
D.稳定性:丙>乙
13.(2025·莘县期末联考)如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E,则下列说法正确的是 ( )
A.31D和33D属于同种核素
B.B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应
C.简单气态氢化物的稳定性:A>D>E
D.A和B只能形成一种化合物
二、非选择题
14.(15分)元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知部分氧族元素的知识如下表所示:
氧族元素
8O(氧)
16S(硫)
34Se(硒)
52Te(碲)
单质熔点/℃
-218.4
113
450
单质沸点/℃
-183
444.6
685
1 390
元素主要化合价
-2
-2、+4、+6
-2、+4、+6
回答下列问题:
(1)硫元素在元素周期表中位置是 ,硒原子最外层电子数为 。
(2)依据元素周期律和表中知识,预测单质硒的熔点范围为 ℃<硒< ℃,元素碲的主要化合价可能有 价。
(3)从物质类别和硫元素的价态分析,在一定条件下,SO2能与下列物质发生反应,在横线上写出反应产物中含硫物质的化学式:①NaOH溶液: ,②H2S: ,③Na2O2: 。
(4)已知硒最高价氧化物对应的硒酸是强酸,写出能证明硒酸比碳酸强的离子方程式: 。
(5)氢硒酸(H2Se)有较强的还原性,因此露置在空气中长期保存易变质出现浑浊,可能发生反应的化学方程式为 。
15.(16分)冬季当大雪飘落后,我们都会看到环卫工人往雪地里撒一种叫融雪剂的物质,其作用是为城市道路、高速公路、机场等设施融雪化冰,有的融雪剂还可用作建筑工程冬季施工冰雪融化的速融剂和防冻外加剂等。
一种融雪剂主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是 ,XY2中离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)主族元素C原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,C与Y相邻,则C与Y的最高价氧化物对应的水化物酸性较弱的是 (填化学式);D是地壳中含量最多的一种元素,D的单质的同素异形体有 和 。
(3)元素W与Y同周期,0.1 mol的W单质能从酸中置换出2.24 L H2(标准状况),则W元素名称为 ;W单质与热水反应的化学方程式为 。
(4)Y与G同族,且G的单质常温下呈液态,Y和G两种元素相比较,非金属性较强的是 (填元素名称),可以验证该结论的是 (填字母)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素的含氧酸的酸性
课时跟踪检测(七)
1.选A 第一张元素周期表是按照相对原子质量由小到大排列,第一张元素周期表的制作者是俄国化学家门捷列夫,故A正确。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为,元素符号为Og,第118号元素是一种放射性元素,在自然界中不能稳定存在,它是一种人工合成元素,故B错误。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;位于金属和非金属的分界处的元素既有金属性又有非金属性,在金属和非金属的分界处寻找半导体材料,故C错误。门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在,同主族元素的性质相似,镓元素与铝元素属于同主族元素,性质相似,这种元素是镓,故D错误。
2.选C 虚线右上方的元素为非金属元素,A错误;第6周期ⅤA族的元素位于虚线下方,为金属元素,B错误;可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等),C正确;应在过渡元素区寻找稀土元素,则应在虚线的左下方寻找,故D错误。
3. 选A “类钫”在周期表中处于碱金属元素的最下方,碱金属元素从上到下,原子半径逐渐增大,单质的熔、沸点逐渐降低,A错误。
4.选C Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,但由于Ts的非金属性很弱,所以HTs在常温下很不稳定,A错误;Ts单质氧化性比碘弱,不能与KI发生置换反应,B错误;类比Br2、I2等,C正确;类比AgCl、AgBr等,D错误。
5.选D 同周期元素,原子序数越大,原子半径越小。同主族元素自上而下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强;元素的非金属性逐渐减弱,其相应简单氢化物的稳定性逐渐减弱,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,据此分析解答。Ra、Ba是同一主族元素,元素的金属性:Ra>Ba,所以碱性:Ra(OH)2>Ba(OH)2,A正确;Sb、N是同一主族元素,元素的非金属性:N>Sb,所以简单气态氢化物稳定性:NH3>SbH3,B正确;Cs、Na是同一主族元素,原子半径:Cs>Na,元素的金属性:Cs>Na,所以与水反应的剧烈程度:Cs>Na,C正确;Cl、Al是同一周期元素,元素的原子序数:Cl>Al,所以原子半径:Cl<Al,D错误。
6.选B 由题意知,该元素位于第ⅣA族铅元素下面,金属性比铅强,D正确,B不正确;因处于第ⅣA族,其原子最外层有4个电子,A正确;由第ⅣA族元素常见化合物(如CO、CO2、PbO2、PbSO4)可知,C正确。
7.选C 工业上制粗硅的反应为SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,反应中Si元素的化合价降低,C元素化合价升高,还原剂C与氧化剂SiO2的质量比为(12×2)∶60=2∶5,选项A错误;生产陶瓷的主要原料是黏土,选项B错误;制造普通玻璃的原料:石灰石 、纯碱和石英,选项C正确;由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的航空材料能增加韧性,故质地不会较脆,选项D错误。
8. 选C W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种同位素常用于文物考古,W为C元素;X和Z同族,Z的原子序数是X的2倍,则X为O元素,Z为S元素,Q为Cl元素;Y是第三周期中金属性最强的元素,Y为Na元素,以此解答。同周期主族元素,从左往右原子半径逐渐减小,则原子半径大小顺序:C>O,A正确;同周期主族元素,从左往右元素非金属性逐渐增强,则非金属性强弱:Cl>S,B正确;Na在O2中燃烧生成Na2O2,Na2O2中含有2个Na+和1个O,阴阳离子个数比为1∶2,C错误;Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,NaOH是强碱,HClO4是强酸,二者反应生成H2O和NaClO4,离子方程式为H++OH-===H2O,D正确。
9.选C 根据元素化合价可知,X为O,由半径关系及化合价可知,Y为Na,Z为Mg,M为Al,N为S,据此解答。电子层数越多,半径越大,则r(N2-)>r(Z2+),A正确;X为O,Y为Na,可组成的化合物为Na2O2及Na2O,B正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,则N<X,C错误;同周期元素从左到右金属性减弱,失电子能力减弱,失电子能力最强的为Y,D正确。
10.选D 短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al,根据T在周期表中的相对位置,它只能是第3周期的Al,据此可以判断出其他元素如表所示:
R(N)
T(Al)
Q(Si)
W(S)
氮元素的非金属性比硅元素的强,所以NH3比SiH4稳定,A正确;硫元素的非金属性比硅元素的强,所以H2SO4比H2SiO3的酸性强,B正确;同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>N,即原子半径:Al>Si>P>N,C正确;Al既能与酸反应,又能与NaOH溶液反应,D错误。
11.选D 根据短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置,设Y的原子序数为a,则R的原子序数为a+8,R元素的核电荷数为Y元素的2倍,a=8,则Y是O元素、R是S元素,X是N元素、Z是Al元素、W是P元素、T是Cl元素,据此解答。同主族元素从上到下,元素非金属性减弱,气态氢化物还原性增强,简单氢化物的还原性:NH3<PH3,A错误;同周期元素从左到右,元素非金属性增强,最高价含氧酸的酸性增强,非最高价含氧酸的酸性不一定依次增强,B错误;O的最低价为-2,无最高正化合价,C错误。
12.选D B是密度最小的气体,B为H2;C为淡黄色固体,C为S单质;由B+C乙知,乙为H2S;H2S+D丙+S,丙是18电子微粒,丙为HCl,D为Cl2;A为非金属单质,甲为10电子微粒,甲+Cl2A+HCl,则甲为NH3,A为N2;由四种元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大可知,X、Y、Z、W分别为H、N、S、Cl元素。根据同周期主族元素原子半径变化规律知r(S)>r(Cl),Z的原子半径最大,A项错误;NH3溶于水后溶液呈碱性,H2S、HCl溶于水后溶液呈酸性,B项错误;没有表述是最高价氧化物对应的水化物,如酸性:H2SO4>HClO,C项错误;丙为HCl,乙为H2S,非金属性:Cl>S,则稳定性:HCl>H2S,D项正确。
13.选B 短周期元素中A为-2价、E为+6价,处于ⅥA族,可推知A为O、E为S,B有+1价,原子序数大于氧,则B为Na,由原子序数可以知道C、D处于第3周期,化合价分别为+3、+5,则C为Al、D为P,则A、B、C、D、E分别为O、Na、Al、P、S五种元素,据此解答。由分析可知,31D和P和33P质子数相同,中子数不同,不属于同种核素,A错误;B和C的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,可以和氢氧化钠溶液反应,B正确;由分析可知,A、D、E分别为O、P、S,简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致,同一周期从左往右非金属性依次增强,同一主族从上往下非金属性依次减弱,故简单气态氢化物的稳定性:A>E>D,即H2O>H2S>PH3,C错误;A和B能形成氧化钠、过氧化钠,D错误。
14.解析:(1)硫元素为16号元素,在元素周期表中位置是第3周期ⅥA族;硒原子为氧族元素,最外层电子数为6。
(2)氧族元素的单质熔点随原子序数的增加而逐渐升高,则单质硒的熔点范围为113 ℃<硒<450 ℃;同族元素的主要化合价基本相同,元素碲的主要化合价为-2、+4、+6价。
(4)已知硒最高价氧化物对应的硒酸是强酸,碳酸为弱酸,则用硒酸与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水证明硒酸比碳酸强,离子方程式为2H++CCO2↑+H2O。
(5)氢硒酸(H2Se)有较强的还原性,露置在空气中长期保存被氧气氧化为Se固体,化学方程式为2H2Se+O22Se↓+2H2O。
答案:(1)第3周期ⅥA族 6
(2)113 450 -2、+4、+6
(3)①Na2SO3或NaHSO3 ②S ③Na2SO4
(4)2H++CCO2↑+H2O
(5)2H2Se+O22Se↓+2H2O
15.解析:(1)该融雪剂主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子,则1个X2+或Y-含有的电子数目是=18,则X是Ca,Y是Cl元素,该化合物是CaCl2,Ca2+、Cl-电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径由大到小的顺序是:Cl->Ca2+。
(2)主族元素C原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,C与Y相邻,则C核外电子排布是2、8、6,C是S元素。同一周期主族元素的原子序数越大,元素的非金属性就越强,元素的非金属性:S<Cl,所以S与Cl的最高价氧化物对应的水化物H2SO4、HClO4中酸性较弱的是H2SO4;D是地壳中含量最多的一种元素,则D是O元素。O元素的单质的同素异形体有O2、O3。
(3)Y是Cl元素,W与Y同周期,0.1 mol的W单质能从酸中置换出2.24 L(标准状况)H2,该H2的物质的量是0.1 mol,则W是+2价金属,故W元素名称为镁;W单质与热水反应生成Mg(OH)2、H2,则化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
(4)Y与G同族,且G的单质常温下呈液态,则G是Br元素;同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性越弱,所以Cl、Br两种元素中非金属性较强的元素是氯元素。不能根据这两种元素的常见单质的沸点的高低判断元素非金属性强弱,a不符合题意;元素的非金属性越强,其单质与氢气化合就越容易,因此可通过比较这两种元素的单质与氢气化合的难易判断元素非金属性强弱,b符合题意;元素的非金属性越强,其相应的气态氢化物的稳定性就越强,因此可通过比较这两种元素的气态氢化物的稳定性判断元素非金属性强弱,c符合题意;元素形成的含氧酸未指明是否是其最高价含氧酸,因此不能通过比较这两种元素的含氧酸的酸性判断元素非金属性强弱,d不符合题意。
答案:(1)CaCl2 Cl->Ca2+ (2)H2SO4 O2 O3
(3)镁 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
(4)氯 bc
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