1、课时规范练课时规范练 17元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表 基础巩固基础巩固 1.2019 年是“国际化学元素周期表年”。下列有关说法不正确的是() A.制冷剂氟利昂-12(CCl2F2)的研发利用,充分体现了元素周期表的指导作用 B.通过测定物质中 12C 的含量可以推断文物的年代 C.门捷列夫预言的“类铝”镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性 D.过渡元素 Ti、Mo、W 等的单质有耐高温、耐腐蚀的特点,其合金可以制造火箭、导弹、宇宙飞船 等 2.(2020 陕西咸阳高三模拟)原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W,它们的最外层电子数分别为 1、 6、7、1。X-的电
2、子层结构与氦相同,Y 和 Z 的次外层有 8 个电子,Z-和 W+的电子层结构相同。下列 叙述错误的是() A.元素的非金属性:XYZ B.X 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C.W 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D.元素 X、Y、Z 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 3.(2020 东北三省三校联合模拟)短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大,Y元素最外层 电子数是其电子层数的 3 倍,Q 与 Y 同主族,X与 Y 构成的化合物可引起光化学烟雾,Z、W、Q 的最 高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应。下列说法正确的是() A.简单氢化物的沸点:YQ
3、 B.W 的氧化物可作耐高温材料 C.简单离子半径最大的为 Z D.气态氢化物的稳定性:YBA B.简单离子半径大小:DC C.E 的一种氧化物和 A 的单质在高温下能反应 D.G的最高价氧化物对应的水化物是离子化合物 6.已知 a、b、c、d 四种短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图,下列说法正确的是() ab cd A.a、c 两元素的最高正价一定相等 B.原子半径大小顺序为:cdba C.a、b 两元素可能形成多种共价化合物 D.c、d 两种元素简单气态氢化物的稳定性比较:cd 7.短周期元素 W、X、Y、Z、M 的原子序数依次增大,元素 W 的一种核素的中子数为 0,X原子的最
4、 外层电子数是次外层的 2 倍,Z 与 M 同主族,Z2-的电子层结构与氖原子相同。请回答下列问题。 (1)M 在元素周期表中的位置。 (2)化合物 p 由 W、X、Y、M 四种元素组成。已知:向 p 溶液中加入 FeCl3溶液,溶液变为红色;向 p 溶液中加入 NaOH 溶液并加热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。则 p 的化学式 为。 (3)由 X、Z、M 三种元素可组成物质 q,q 的分子结构类似于 CO2,则 q 的结构式 为。 (4)(XY)2的化学性质与 Cl2相似。常温下,(XY)2与 NaOH 溶液反应的离子方程式 为。 (5)常温下,1 mol Z3能与 Y的最简单氢化物
5、反应,生成一种常见的盐和 1 mol Z2,该反应的化学方程式 为。 能力提升能力提升 8.(2020 广东深圳普通高中年级线上统一测试)X、Y、Z、W 是四种原子序数依次增大的短周期元 素,W 的最外层电子数比 X 的最外层电子数少 1,X、Y、Z 为同一周期元素,X、Y、Z 组成一种化合 物(ZXY)2的结构式如图所示。下列说法错误的是() A.化合物 WY 是良好的耐热冲击材料 B.Y 的氧化物对应的水化物可能是弱酸 C.X 的氢化物的沸点一定小于 Z 的 D.化合物(ZXY)2中所有原子均满足 8 电子稳定结构 9.(2020 江苏七市二调)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依
6、次增大,X 原子核外最外层电子 数是其内层电子数的 2 倍,Y是地壳中含量最高的元素,常温下 0.01 molL-1Z 的最高价氧化物对应的 水化物溶液的 pH=12,W在元素周期表中的族序数是周期序数的 2 倍。下列说法正确的是() A.W 的单质的氧化性比 Y的强 B.原子半径:r(Z)r(W)r(Y)r(X) C.工业上常用电解法冶炼 Z 单质 D.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 W 强 10.现有 W、X、Y、Z 四种短周期主族元素,其常见单质存在如图的转化关系(未注明反应条件),甲 (常温下呈液态)、乙是两种常见的化合物。X 的原子半径是同周期主族元素原子中最小的,W 与 X
7、同主族,W 的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸。下列说法不正确的是() A.简单离子的半径:WYX B.化合物乙是强电解质 C.化合物 WY2可作漂白剂 D.常温下,乙溶于甲中所得的溶液能蚀刻玻璃 11.(2020 重庆凤鸣山中学第一次诊断)A、B、C、D 均为四种短周期元素,它们的原子序数依次增大。 A与其他几种元素均不在同一周期;B 元素最高价氧化物对应的水化物能与其最简单氢化物反应生 成一种盐 X;C 能形成两种常温下为液态的氢化物;D 与 C 同主族。则下列说法不正确的是() A.原子半径大小关系:AC”“”或“=”)。 (3)常温下,向相同浓度 F、G简单离子的混合溶液中滴加 Na
8、OH 溶液,F、G 两元素先后沉淀,F(OH)n 完全沉淀的 pH 是 4.7,G(OH)n完全沉淀的 pH 是 2.8,则在相同条件下,溶解度较大的是(填 化学式)。 (4)A与 B 可组成质量比为 716 的三原子分子,该分子释放到空气中可能引发的后果 有。 酸雨温室效应光化学烟雾臭氧层破坏 (5)A和 C 组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式 是。 13.A、B、C、D、E、F 是短周期主族元素,且原子序数依次增大。在短周期中 A元素原子半径最 小,D 元素原子半径最大,B的简单氢化物的水溶液呈碱性,C、E 同主族,形成的化合物为 EC2、EC3。 回答下列问题
9、。 (1)E 在元素周期表中的位置为。 (2)D2E 溶液在空气中长期放置发生反应,生成物之一为 H。H 与 Na2O2的结构和化学性质相似,其溶 液显黄色。H 的电子式为。 (3)化学家发现一种化学式为 A4B4的化合物,由均带一个电荷的阴、阳离子构成,则该阴、阳离子分 别为。 (4)B2A4C3是一种常见的炸药,其在常温下撞击时会生成一种气体(B2C)和一种常见液体,该反应的化 学方程式为。8 g 该物质反应转移的电子数目 为。 (5)下列事实能说明元素 F 的非金属性比元素 E 的非金属性强的是。 a.元素 F 形成的单质比元素 E 形成的单质的熔点低 b.F 和 E 两元素的简单氢化物
10、受热分解,前者的分解温度高 c.将 F2通入到 D2E 的溶液中出现浑浊 拓展深化拓展深化 14.A、B、D和 E 四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大。A 元素原子的核外电子数、电子层 数和最外层电子数均相等。B、D、E 三种元素在周期表中相对位置如图所示: BD E 只有 E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由 A、B、D 三 种元素中的一种或几种组成,其中只有 M 分子同时含有三种元素;W 为 N2H4,可作火箭燃料;甲、乙为 非金属单质;X 分子中含有 10 个电子,它们之间的转化关系如图所示: 回答下列问题。 (1)甲和乙反应生成标准状况下 1.
11、12 LY,吸收 9.025 kJ 的热量,写出反应的热化学方程 式:。 (2)一定量 E 的单质与 NaOH 溶液恰好完全反应后,所得溶液的 pH(填“大于”“等于”或“小于”)7, 原因是(用离子方程式表示)。 (3)W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是 20%30%的 KOH 溶液。W-空气燃料电池 放电时,正极反应为,负极反应为。 (4)将一定量的 A2、B2混合气体放入 1 L 密闭容器中,在 500 、2107Pa 下反应达到平衡,测得平衡 气体的总物质的量为 0.5 mol,其中 A2为 0.3 mol,B2为 0.1 mol。则该条件下 A2的平衡转化率 为,该温度
12、下该反应的平衡常数为。 (5)在密闭容器中充入一定量的 A2、B2的混合气体,改变外界条件,H2的转化率变化如图所示:则 X 可 代表。 A.温度的变化 B.压强的变化 C.n(B2)/n(A2)的变化 D.催化剂接触面积多少 课时规范练 17元素周期律和元素周期表 1.B制冷剂是一种易被压缩、易液化的气体,蒸发时会吸收热量,使环境温度降低,从而 达到制冷的目的。人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等制冷剂,但它们或者有毒,或者易燃, 科学家根据元素及其化合物性质的递变规律来研制了新的制冷剂氟利昂-12(CCl2F2),充 分体现了元素周期表的指导作用,故 A正确;考古学家通过测定古生物遗骸中的碳-1
13、4含 量来推断文物年代,故 B 错误;门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的 多种元素,“类铝”镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性,故 C正确;根据元 素周期表的应用,过渡元素 Ti、Mo、W 等的单质有耐高温,耐腐蚀的特点,其单质及其合 金可以用于制造火箭、导弹、宇宙飞船等,故 D正确。 2.B原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W,它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。 X-的电子层结构与氦相同,则 X 为 H,Y和 Z的次外层有 8个电子,Y 最外层电子数为 6, 则 Y为 S,Z 最外层电子数为 7,则 Z为 Cl,Z-和 W+的电子层结构相同,则 W为
14、 K。同周期 从左到右主族元素非金属性逐渐增强,因此元素的非金属性顺序为 XYH2S,A错误;W的 氧化物为氧化铝,熔点高达 2 000 以上,可用作耐高温材料,B 正确;N、O、Na、Al 的简 单离子都是 10电子,核电荷数越大,半径越小,则 r(N3-)r(O2-)r(Na+)r(Al3+),氧、硫同主 族,核电荷数越大,半径越大,则 r(S2-)r(O2-),C 错误;非金属性 NNH3,D错误。 4.A过渡元素含副族元素及族元素,全部是金属元素,在过渡元素中可寻找优良的催 化剂及耐高温和耐腐蚀的材料,故 A项正确;在元素周期表中,位于金属与非金属分界线 附近的元素既能表现一定的金属性
15、,又能表现一定的非金属性,如 Al、Si等,故 B 项错误; 对于主族元素来说,元素的最高正化合价不一定等于它所处的主族序数,如氟元素没有正 价、氧元素没有+6 价,故 C 项错误;锂原子最外层只有一个电子,失去最外层 1个电子形 成离子后,最外层不是 8电子稳定结构,故 D项错误。 5.C同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,结合原子 序数可知,A为碳元素,B 为氮元素,C为氧元素,D 为铝元素,E 为硅元素,G为硫元素。碳 元素有多种氢化物,如 CH4、C2H6等,无法根据非金属性判断氢化物稳定性强弱,故 A 错 误;O2-、Al3+的电子层结构相同,核电荷数越大
16、离子半径越小,故离子半径:O2-Al3+,故 B 错误;二氧化硅与碳在高温下可以反应生成硅和一氧化碳,故 C 正确;硫的最高价氧化物 对应的水化物是 H2SO4,属于共价化合物,故 D错误。 6.C若 a、b、c、d依次为 O、F、S、Cl元素,O没有最高正价,S 的最高正价为+6 价,A 项错误;根据“层多径大,序大径小”的原则,原子半径由大到小的顺序为:cdab,B 项错 误;若 a、b、c、d 依次为 N、O、P、S 元素,N与 O 可形成 N2O、NO、N2O3、NO2、 N2O4、N2O5多种共价化合物,C项正确;根据 c、d 在周期表中的位置,非金属性:cd,c、d 两种元素简单气
17、态氢化物稳定性:cX,因此 X、Y、Z 为 第 2 周期元素,W为第 3周期元素,结合(ZXY)2的结构式可知,X为 C,Y为 N,Z 为 O,X 最 外层电子数为 4,故 W为 Al。化合物 AlN 是良好的耐热冲击材料,故 A不符合题意;N的 氧化物对应的水化物中 HNO2为弱酸,故 B不符合题意;C 的氢化物的沸点随相对分子质 量的增加而增大,沸点不一定比 H2O 的沸点低,故 C符合题意;由(OCN)2的结构式可知所 有原子均满足 8电子稳定结构,故 D不符合题意。 9.C短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X 原子核外最外层电子数是 其内层电子数的 2倍,X为 C;Y是
18、地壳中含量最高的元素,Y为 O;常温下 0.01 molL-1Z 的最高价氧化物对应的水化物溶液的 pH=12,Z 为 Na;W在元素周期表中的族序数是周 期序数的 2倍,W为 S。W的单质为 S,Y的单质为 O2,O2氧化性强于 S,故 A错误;原子半 径:r(Na)r(S)r(C)r(O),则 r(Z)r(W)r(X)r(Y),故 B 错误;工业上常用电解熔融的氯化 钠冶炼钠单质,故 C 正确;X的最高价氧化物对应的水化物为 H2CO3,W 的最高价氧化物 对应的水化物为 H2SO4,硫酸酸性强于碳酸,故 D错误。 10.B由常见单质的转化关系可知,X单质和 Y单质分别能与 Z单质发生化合
19、反应生成 乙和甲,X单质能和甲发生置换反应生成乙和 Y单质,由甲常温下呈液态,X 的原子半径 是同周期元素原子中最小的可知,X为氟元素、Y为氧元素、Z为氢元素、甲为 H2O、 乙为 HF;由 W 与 X同主族及 W 的最髙价氧化物对应的水化物是一种强酸可知,W是氯 元素。电子层数越大,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小, 则简单离子的半径:Cl-O2F-,故 A 正确;化合物乙是 HF,HF 为弱电解质,故 B 错误;化 合物 ClO2具有强氧化性,可用作漂白剂,故 C正确;HF 溶于水得到氢氟酸,氢氟酸能蚀刻 玻璃,故 D正确。 11.BA与其他几种元素均不在同一周
20、期,且原子序数最小,可推知 A为 H元素,B 元素 最高价氧化物对应的水化物能与其最简单氢化物反应生成一种盐 X,应是 HNO3与 NH3 反应生成 NH4NO3,C 能形成两种常温下为液态的氢化物 H2O和 H2O2,则 A、B、C、D 四种短周期元素分别为 H、N、O、S。原子半径大小关系:HO(3)Al(OH)3(4) (5)Na3N+4H2O3NaOH+NH3H2O 解析:由题意可得 A、B、C、D、E、F、G分别为 N、O、Na、Cl、C、Al、Fe。 (1)A 元素的氢化物是 NH3,NH3溶于水生成的 NH3H2O 发生弱电离 NH3H2ONH4 +OH-。 (2)同温同压下,将
21、 a L NH3气体和 b L HCl 气体通入水中,若恰好完全反应生成氯化 铵,则溶液呈酸性,若所得溶液的 pH=7,则氨气应过量,即 ab。 (3)常温下,向相同浓度(设浓度均为 c)Al3+、Fe3+的溶液中滴加 NaOH 溶液,Al(OH)3 完全沉淀的 pH是 4.7,根据 Ksp的计算公式可得 Fe(OH)3完全沉淀的 pH是 2.8,Ksp较大 的是 Al(OH)3,即溶解度较大的是 Al(OH)3。 (4)A 与 B组成质量比为 716 的三原子分子是 NO2,NO2易溶于水,释放在空气中可 能引发酸雨和光化学烟雾。 (5)N 和 Na组成的离子化合物是 Na3N,能与水反应生
22、成两种碱,化学方程式为 Na3N+4H2O3NaOH+NH3H2O。 13.答案 (1)第 3周期A 族(2)Na+ S S 2-Na+ (3)N3 - 、NH4 + (4)NH4NO3N2O+2H2O0.4NA或 2.4081023(5)bc 解析:在短周期中 A 元素原子半径最小、D元素原子半径最大,则 A为 H、D为 Na;B 的 简单氢化物的水溶液呈碱性,则 B 为 N;A、B、C、D、E、F 为原子序数依次增大的短 周期的主族元素,C、E同主族形成的化合物为 EC2、EC3,则 C 为 O,E为 S,F为 Cl。 (1)E 为 S,S 在元素周期表中的位置是第 3周期A族。 (2)D
23、2E 为 Na2S,Na2S 在空气中长期放置发生反应生成 H,H与 Na2O2的结构和化学 性质相似,则 H为 Na2S2,联想 Na2O2的电子式可知,Na2S2的电子式为 Na+ S S 2-Na+。 (3)A4B4的化学式为 H4N4,该化合物全由非金属元素组成,则阳离子为 NH4 +,阴离子 带一个负电荷,则阴离子为N3 -,阴、阳离子依次为N 3 - 、NH4 +。 (4)B2A4C3为 N2H4O3,该物质全由非金属元素组成,其化学式应为 NH4NO3,撞击时生 成 N2O(B2C)和水,该反应的化学方程式为 NH4NO3N2O+2H2O。在该反应中 NH4 +中- 3 价的 N
24、化合价升至 N2O中的+1 价,NO3 - 中+5 价的 N化合价降至 N2O中的+1 价,1 mol NH4NO3反应转移 4 mol 电子,n(NH4NO3)= 8 g 80 gmol-1=0.1 mol,则 8 g NH4NO3反应转移 0.4 mol电子,转移电子数为 0.4NA或 2.4081023。 (5)a 项,熔点属于物理性质,不能用于判断元素非金属性强弱;b 项,F和 E两元素的简 单氢化物受热分解,前者的分解温度高说明 HCl 比 H2S 稳定,即说明 Cl的非金属性强于 S的非金属性;c项,将 F2通入到 D2E 的溶液中出现浑浊,发生反应 Cl2+Na2S2NaCl+S
25、, 由化学方程式可知,氧化性:Cl2S,非金属性越强,对应单质的氧化性越强,可说明 Cl 的非 金属性强于 S的非金属性。 14.答案 (1)N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+361 kJmol-1 (2)大于ClO-+H2OHClO+OH- (3)O2+2H2O+4e-4OH-N2H4+4OH-4e-N2+4H2O (4)33.3% 100 27 (5)BC 解析:A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大,由 A元素原子的核外 电子数、电子层数和最外层电子数均相等可知,元素 A是 H;由元素在周期表中的位置 可知,B、D位于第 2周期,E位于第 3周期,而 E元素的单质能
26、与水反应生成两种酸,则 E 为 Cl,从而可推知 B 为 N、D为 O;甲、乙、M、W、X、Y、Z 七种物质均由 H、N、O 三种元素中的一种或几种组成,其中 W为 N2H4,甲、乙为非金属单质,X分子含有 10 个 电子,结合转化关系可知,甲是 O2、乙是 N2、X是 H2O,Y 是 NO、Z是 NO2、M 是 HNO3。 (1)氧气和氮气生成标准状况下 1.12 L NO 吸收 9.025 kJ 的热量,即生成 0.05 mol NO 吸收 9.025 kJ 的热量,则生成 2 mol NO 吸收的热量为 9.025 kJ40=361 kJ,所以该反应的 热化学方程式为 N2(g)+O2(
27、g)2NO(g)H=+361 kJmol-1。 (2)一定量氯气与 NaOH 溶液恰好完全反应后得到等浓度的 NaCl、NaClO的混合 溶液,溶液中次氯酸根离子水解,水解的离子方程式为 ClO-+H2OHClO+OH-,破坏了水 的电离平衡,溶液呈碱性,所得溶液的 pH大于 7。 (3)燃料电池正极发生还原反应,氧气在正极得电子,则正极电极反应式为 O2+2H2O+4e-4OH-,负极发生氧化反应,失去电子,碱性条件下生成氮气与水,负极电极 反应式为 N2H4+4OH-4e-N2+4H2O。 (4)平衡时气体的总物质的量为 0.50 mol,其中 A2为 0.3 mol,B2为 0.1 mo
28、l,则根据三 段式分析: 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) 开始/mol0.450.150 转化/mol0.150.050.1 平衡/mol0.30.10.5-0.3-0.1=0.1 则该条件下 H2的平衡转化率为0.15mol 0.45mol100%33.3%, 容器容积为 1 L,用物质的量代替浓度计算平衡常数,则 K= 0.12 0.330.1 = 100 27 。 (5)已知反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)H0,图中表示 H2的转化率随变量 X 的增 大而增大。升高温度平衡逆向移动,H2的转化率降低,故 A 错误;增大压强平衡正向移 动,H2的转化率升高,故 B 正确;?(B2) ?(A2)增大,说明是增大 N2的量或减小 H2的量,H2的转化率 均增大,故 C 正确;催化剂不改变平衡的移动,不影响 H2的转化率,故 D错误。
