1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用课时训练5元素周期表和元素周期律的应用基础夯实1.关于元素周期律和元素周期表的下列说法,正确的是()A.目前发现的所有元素占据了周期表里的全部位置,不可能再有新的元素被发现B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化解析:元素周期律是元素性质随原子序数的递增而发生周期性变化的规律,B项正确;俄国化学家门捷列夫为元素周期表的建立作出了巨大贡献;有些元素还有待于发现,有些新元素已经被发现,因此不能说不可能再有新元素被发现;在元素周期表中,同一主族的元素从上到下,由
2、于原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,属递变性变化而不是周期性变化。答案:B2.Mg、Ca、Sr、Ba是按原子序数由小到大的顺序排列的第A族元素。已知:Mg(OH)2难溶于水,而Ca(OH)2微溶于水;MgSO4溶于水,而CaSO4微溶于水。下列推测中,不正确的是()A.Sr(OH)2溶解于水B.SrSO4易溶于水C.BaSO4不溶于水D.Ba(OH)2比Ca(OH)2更易溶于水解析:说明随原子序数增加对应氢氧化物水溶性逐渐增强,A、D两项正确;说明随原子序数增加对应硫酸盐水溶性逐渐减弱,所以B项错误,C项正确。答案:B3.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定的同位素
3、,它的位置在第七周期第A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4B.它的最高价氧化物对应水化物是强酸C.它具有+2、+4价D.它的金属性比铅强解析:答案:B4.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是()A.铍的原子半径小于硼的原子半径B.氯化铍难溶于水C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气解析:铍在硼的左边,因此原子半径比硼大,A项错误;根据同主族元素性质递变规律,BeCl2易溶于水,B项错误;铍在钙的上方,金属性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱,C项正确;单质铍的金属性比镁弱,镁与冷水反应缓慢,铍一定不能与冷水
4、迅速反应,D项错误。答案:C5.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如右图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是()A.原子半径:WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高解析:Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y为O,故X为N,Z为S,W为Cl,A项错误;HClO4酸性比H2SO4酸性强,B项错误;H2O比H2S稳定,故C项错误;S为固体,其他为气体,故D项正确。答案:D6.导学号52090034短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说
5、法正确的是()A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序:rXrYrZrWrQC.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的强解析:首先根据短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项,N、Al最高正价之和为8,正确。B项,比较原子半径主要看电子层数,其次看核电荷数,所以原子半径大小顺序为rAlrSrClrNrO,错误。C项,O2-与Al3+核外电子数和电子层数相同,错误。D项,酸性HClO4H2SO4,错误。答案:A7.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为1
6、3。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()A.X的氢化物溶于水显酸性B.Y的金属性比Na的金属性弱C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸解析:因X、Y、Z为短周期元素。X与Y、Z处于相邻周期,Z的最外层电子数是X内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍,故X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,且Y、Z的最外层电子数分别为2、6,又X、Y、Z原子最外层电子数之和为13,则X的最外层电子数为5,所以X、Y、Z分别为N、Mg、S。X的氢化物是氨气,其水溶液呈碱性,A项错
7、误;Z的氢化物为H2S,其水溶液在空气中久置会变浑浊:2H2S+O22S+2H2O,C项错误;X和Z的最高价氧化物对应水化物分别是硝酸和硫酸,都是强酸,D项错误。答案:B8.导学号52090035X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()A.元素非金属性由弱到强的顺序为ZYYZ解析:X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,Z为磷。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为PSSO,D项错误。答案:
8、A9.导学号52090036下表是元素周期表示意图的一部分,回答下列问题:族周期AAAAAAA0二三四(1)写出元素符号:,。(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是(填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是,最不活泼的元素是。(3)元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是,碱性最强的是,呈两性的是,写出三者之间相互反应的化学方程式:;。(4)在上表的主族元素中,原子半径最小的是,原子半径最大的是。(5)与中,化学性质较活泼的是,用化学实验证明。(6)与中,化学性质较活泼的是,用化学实验证明。解析:根据元素在元素周期表中的位置,可知对应的具体元素,再结合元素周期律可知,最活泼的金属元素是K,
9、最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al(OH)3。在比较Na与Mg、Cl2与Br2的活动性时,可根据元素的金属性、非金属性的强弱来设计实验。答案:(1)NSiSCa(2)KFAr(3)HClO4KOHAl(OH)33HClO4+Al(OH)3Al(ClO4)3+3H2OHClO4+KOHKClO4+H2OKOH+Al(OH)3KAlO2+2H2O(4)FK(5)Na可用它们与水反应的实验证明:钠与水剧烈反应,放出氢气,并生成强碱NaOH;Mg与热水缓慢反应,放出氢气,并生成中强碱Mg(
10、OH)2(6)Cl可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明:溶液呈橙红色,发生的反应为Cl2+2NaBr2NaCl+Br2能力提升1.A、B、C、D为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知A原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,B是地壳中含量最高的元素,B原子的最外层电子数是D原子最外层电子数的2倍,C原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是()A.非金属性:ABB.原子半径:CDABC.元素B和C只能形成一种化合物D.A、C、D的最高价氧化物对应的水化物均能相互反应解析:A、B、C、D为四种短周期主族元素,且原子序数依次增大,B是地壳中含量最高的元素,则B是O,A的最外层电子数是其电子层数的2倍,
11、最外层电子数不超过8个,则A最外层电子数是4或6,为C或S,A的原子序数小于B,则A是C,B原子的最外层电子数是D原子最外层电子数的2倍,则D的最外层电子数是3,D的原子序数大于B,所以D是Al,C原子最外层只有一个电子,且原子序数大于O而小于Al,则C是Na,则:同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,非金属性:OC,故A项错误;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径NaAlCO,故B项正确;氧元素和钠元素可以形成氧化钠和过氧化钠两种化合物,故C项错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液中,但不能溶于弱酸碳酸中,故D项错误;故选B
12、。答案:B2.下图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是()A.原子半径:ZYXB.气态氢化物的稳定性:RAlO,A项错误。Cl的非金属性强于S,所以HCl的稳定性强于H2S,B项错误。SO3和水反应生成的硫酸是难挥发性酸,C项错误。NaOH与Al(OH)3在溶液中能发生反应生成NaAlO2和H2O,D项正确。答案:D3.如表是元素周期表中短周期的一部分。已知A元素原子的最外层电子数比其电子层数的3倍还多。下列关于表中六种元素的说法正确的是()A.X的单质在空气中可以燃烧B.X、Y、Z三种元素中Y元素形成的单核阴离子半径最大C.其最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是A元
13、素D.A单质通入NaZ溶液中,根据反应现象可证明A、Z非金属性的相对强弱解析:由题意可知,A为第二周期元素,又因A元素原子的最外层电子数比其电子层数的3倍还多,得A的最外层电子数为7,所以A为氟元素。X元素为氧,O2不能燃烧,只能助燃,A项错误;X、Y、Z三种元素分别为O、S、Cl,它们形成的单核阴离子中S2-的半径最大,B项正确;其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是Z(Cl)元素,C项错误;F2与NaCl溶液反应时,F2与H2O反应,不能与NaCl反应生成Cl2,D项错误。答案:B4.有A、B、C三种元素,已知A、B原子的电子层数相同,B、C原子的最外层电子数相同。又知这三种元素原子的最外
14、层电子数之和为17,核外电子数之和为31。下列说法正确的是()A.A、B、C一定是非金属元素B.A、B、C一定是主族元素C.A可能是周期表中原子半径最小的元素D.A可能是周期表中非金属性最强的元素解析:核外电子数减去最外层电子数等于内层电子数,则三种元素原子的内层电子数之和为14,说明A、B、C三个原子中有两个原子的内层电子数为2,另一个原子的内层电子数为10,因此A、B一定在第二周期,C一定在第三周期。设A的质子数为a,B的质子数为b,则C的质子数必为b+8,据题意有:a+b+(b+8)=31。讨论:当a=3时,b=10,三种元素依次是Li、Ne、Ar;当a=5时,b=9,三种元素依次是B、
15、F、Cl;当a=7时,b=8,三种元素依次是N、O、S;当a=9时,b=7,三种元素依次是F、N、P。据上述分析知A、B两项明显错误。周期表中原子半径最小的元素是H,故C项错误。当三种元素符合情况时,A为F,是周期表中非金属性最强的元素,故D项正确。答案:D5.W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如下图。其中X的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小。下列说法正确的是()A.W元素形成的单核阴离子还原性强于ZB.Y、Z、W的最简单气态氢化物中稳定性最强的是WC.W与Z形成的化合物一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.X、Y的氧化物都既能与酸反应又能与碱反应,二者均为两性氧化物解析:由信
16、息“X的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小”知,X为铝元素,故W为氧元素,Y为硅元素,Z为硫元素。O2-的还原性弱于S2-,A项错误;3种元素中,O的非金属性最强,氢化物的稳定性最强,B项正确;O、S形成的常见化合物有SO2、SO3,SO3不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;SiO2是酸性氧化物,D项错误。答案:B6.导学号52090037几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表。元素代号XYZMNP原子半径/nm0.1860.1430.0750.0740.1520.099元素的主要化合价/价+1+3+5、-3-2+1+7、-1下列叙述错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)(
17、)A.X、N元素的金属性:XNB.Y、M元素形成的化合物是工业冶炼Y的原料C.X单质在M单质中燃烧生成的化合物39 g中共含有0.5NA个阴离子D.标准状况下1 molL-1的YP3溶液中含有3NA个P-解析:根据元素的主要化合价进行归类,X、N化合价为+1价,可以推断出X、N均处于第A族,Y处于第A族,Z处于第A族,M为-2价,那么应处于第A族,只能是O元素,因S还有+4、+6价。P应处于第A族,只能是Cl元素,因F无正价。再根据原子半径大小关系,同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,可以判断,N是Li元素,不可能是H元素(H原子半径最小),X是Na元素。同周期原子半径从左
18、到右逐渐减小,同时结合主要化合价进行考虑可以得出:Y是Al元素(只有正价),Z是N元素,不可能是P元素,因为氧元素下一周期的半径会大于Z元素。所以综上可以得出各元素分别为:X是Na元素,Y是Al元素,Z是N元素,M是O元素,N是Li元素,P是Cl元素。同主族元素金属性从上到下逐渐增强,所以金属性应有NaLi,故A项正确。工业上冶炼Al是采用电解Al2O3(加入冰晶石降低熔点),故B项正确。Na在O2中燃烧生成Na2O2,1 mol Na2O2含有1 mol ,39 g Na2O2为0.5 mol,故C项正确。未知溶液体积,不可求算P-的数目,D项错误。答案:D7.A、B、C、D、E五种元素在周
19、期表中所处的相对位置如图所示,其中A、B、C位于短周期。又知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数,B元素原子核内质子数和中子数相等。请回答下列问题:(1)A、B、C三种元素的名称分别为、。(2)B元素位于元素周期表中第周期第族。(3)与C元素位于同主族的另一种短周期元素的元素符号是。(4)C元素的单质与H2反应的化学方程式为。(5)E的元素符号是;D的原子序数为。解析:设A与C中间的元素原子序数为x,则A、B、C元素的原子序数分别为x-1、x+8、x+1,则x-1+x+1=x+8,x=8,则A为氮元素,B为硫元素,C为氟元素。据此即可解答。答案:(1)氮硫氟(2)三A(3)C
20、l(4)F2+H22HF(5)Br338.导学号52090038某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1所示的装置来一次性完成同主族元素碳与硅的非金属性强弱比较的实验。乙同学设计了如图2所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律,A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红色试纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾反应能够生成氯气。可供选择的试剂有:大理石、碳酸钠粉末、浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液。根据图1回答:(1)甲同学设计实验的依据是。从所给试剂中选出最合适的物质:A,B,C。(写化学式)(2)烧瓶中发
21、生反应的离子方程式为;烧杯中发生反应的离子方程式为。根据图2回答:(3)乙同学的实验原理是。(4)B处的实验现象是。(5)B处主要发生的反应的离子方程式为。(6)乙同学设计的装置能否验证卤族元素性质的递变规律?(填“能”或“不能”),理由是。解析:(1)由题意可知,可以通过比较C、Si的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断碳和硅两种元素的非金属性强弱。观察图1,B为块状固体,则可判断B为大理石,应采用稀硝酸(不能使用浓盐酸,因为浓盐酸有挥发性)与大理石反应制取CO2,则A是HNO3,B是CaCO3,C是Na2SiO3。(2)烧瓶中发生的是大理石与稀硝酸之间的反应,反应的离子方程式是CaCO3
22、+2H+Ca2+CO2+H2O。烧杯中发生的是硅酸钠和二氧化碳之间的反应,反应的离子方程式是Si+CO2+H2OH2SiO3+C(CO2不足)或Si+2CO2+2H2OH2SiO3+2HC(CO2过量)。(3)浓盐酸与高锰酸钾反应会生成氯气,氯气经过B处会与KI反应生成I2,由此可知,验证卤族元素性质的递变规律的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂(或活泼的非金属单质可置换出不活泼的非金属单质)。(4)氯气在B处与KI反应生成单质碘,碘单质与淀粉作用使其变蓝。(5)B处主要发生的是氯气与KI的反应,其离子方程式是Cl2+2I-2Cl-+I2。答案:(1)较强酸制较弱酸HNO3CaCO3Na2SiO3(2)CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2OSi+2CO2+2H2OH2SiO3+2HC或Si+CO2+H2OH2SiO3+C(3)强氧化剂生成弱氧化剂(或活泼的非金属单质置换不活泼的非金属单质)(4)湿润的淀粉KI试纸变蓝(5)2I-+Cl22Cl-+I2(6)不能不能验证Br2的氧化性强于I2
