1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用 A级新教材落实与巩固1在周期表中金属元素与非金属元素分界线附近能找到(B)A制农药的元素B制半导体的元素C制催化剂的元素D制耐高温的合金材料的元素【解析】在周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素既有金属性、又有非金属性,可用作半导体材料。2下列关于元素周期表应用的说法正确的是(A)A为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现提供线索B在元素周期表中右上方区域寻找可作催化剂的合金材料C在第A族、第A族元素中,寻找制造农药的主要元素D在过渡元素中,可以找到半导体材料【解析】元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系
2、的规律,为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索,A项正确; 在元素周期表中过渡金属区域寻找可作催化剂的合金材料,B项错误;通常制造农药的主要元素有F、Cl、S、P等,不在第A族、第A族中,C项错误;在过渡元素中可寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料,并不是半导体材料,D项错误。3运用元素周期律分析,下列推断不正确的是(A)A 锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈B 砹(At)为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸C 在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂D HBrO4的酸性比HIO4的酸性强【解析】同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以钠与水反应
3、比锂与水反应更剧烈,A项错误; 卤族元素从上到下,单质颜色逐渐变深,根据氯化银的性质推断AgAt既不溶于水也不溶于稀硝酸,B项正确;铷为碱金属元素,碱金属从上到下,与氧气反应产物越来越复杂,则铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,C项正确;卤族元素从上到下,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,D项正确。4下列叙述中正确的是(B)A周期表中第15纵列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4BO与 S2具有相同的质子数和电子数C所有主族元素的最高正价均与其族序数相等D若R2和M 的电子层结构相同,则原子序数:RM【解析】周期表中第15纵列为第A
4、族,其中氮元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3,不符合H3RO4,A项错误;O与 S2质子数均为16,核外电子数均为18,B项正确;F没有正价,O没有最高正价,C项错误;电子层结构相同的阴阳离子,阳离子的原子序数大于阴离子,所以原子序数:RM,D项错误。 5铊盐与氰化钾被列为A级危险品,铊(Tl)与铝同主族,原子序数为81,Tl3与Ag在酸性介质中发生反应:Tl32Ag=Tl2Ag,且已知AgFe2=AgFe3,则下列推断正确的是(B)ATl最外层有3个电子B氧化性:Tl3AgFe3CTl(OH)3与Al(OH)3相似,也是两性氢氧化物D铊位于第五周期第A族【解析】由Tl3知Tl原子
5、最外层有3个电子,则Tl最外层有2个电子,A项错误;根据Tl32Ag=Tl2Ag知氧化性:Tl3Ag,同理可知氧化性:AgFe3,B项正确;根据原子序数为81推出铊位于第六周期第A族,金属性远强于铝,所以Tl(OH)3不是两性氢氧化物,C、D项错误。6W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为717;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色试验呈现的特征颜色为黄色。下列判断正确的是(B)A金属性:YZB氢化物的稳定性:XWC离子的还原性:XWD离子半径:ZYX【解析】由W的最外层电子数与核外电子总数之比为717可知,W为氯元素,则X为氟
6、元素;由Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半可知,Y为铝元素;由含Z元素的物质焰色试验呈现的特征颜色为黄色可知,Z为钠元素。同周期元素从左到右金属性减弱,钠的金属性强于铝,A项错误;氟元素的非金属性强于氯元素,则HF的稳定性强于HCl,B项正确;F2的氧化性强于Cl2,F的还原性比Cl弱,C项错误;三种离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:FNaAl3,D项错误。7几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:元素XYZRT原子半径(nm)0.1600.0890.1020.1430.074主要化合价222、4、632根据表中信息,判断以下说法正确的是(D)A单质与稀
7、硫酸反应的速率:RYXB离子半径:X2T2C元素最高价氧化物对应的水化物的碱性:YRXD相同条件下,气态氢化物的稳定性:TZ【解析】X和Y的化合价都为2价,应为周期表第A族元素,根据半径关系可知Y为Be,X为Mg;Z和T的化合价都有2价,应为周期表第A族元素,Z的最高价为6价,Z应为S元素,T无正价,T应为O元素;R的化合价为3价,应为周期表第A族元素,根据原子半径R大于S小于Mg可知,R应和Mg同周期,R为Al元素。金属性:MgAl、MgBe,金属性越强,与酸反应越剧烈,所以单质与稀硫酸反应的速率:MgAl、MgBe,即XR,XY,A项错误;电子层排布相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,所
8、以离子半径:O2Mg2,故B错误;金属性:MgAl、MgBe,金属性越强,元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,所以碱性:XR,XY,C项错误;非金属性:OS,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物稳定性:TZ,D项正确。8有四种短周期元素在周期表中的相对位置如表所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题:(1)元素Z位于周期表中第_三_周期第_A_族。(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_NH3_(填化学式)。(3)Z和W的最高价氧化物对应水化物中,酸性较强的是_H2SO4_(填化学式)。(4)X的最高价氧化物的化学式为_N2O5_。
9、【解析】由于第一周期只有2种元素,根据短周期元素在周期表中的位置,确定Z只能是第三周期的元素,假设其最外层电子数为x,则有28x3x,解得x5,即Z为磷元素,据此可以判断出W是硫、Y是氧、X是氮。(1)磷位于元素周期表的第三周期第A族。(2)四种元素的氢化物中,NH3的水溶液碱性最强。(3)P和S最高价氧化物对应的水化物分别为H3PO4和H2SO4,因非金属性:PS,则酸性:H3PO4Si,所以H2SiO3酸性更弱。B级素养养成与评价10香花石被誉为“矿石熊猫”,由我国地质学家首次发现,它由前20号元素中的6种主族元素组成,其化学式为X3Y2(ZWR4)3T2,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最
10、外层电子数与次外层相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R原子的最外层电子数是次外层的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(D)A原子半径:YZRTB气态氢化物的稳定性:WRTC最高价氧化物对应的水化物的碱性:XZDXR2、WR2两种化合物中R的化合价相同【解析】R原子最外层电子数为其次外层电子数的3倍,则R为O元素;Y、Z、R、T位于同周期,即处于第二周期,T元素无正价,则T为F元素;Z的最外层电子数与次外层电子数相等,则Z为Be元素;Y为金属元素,则Y为Li元素;X、Z位于同主族,则X为Mg元素或Ca元素,若X为Mg元素,则由X与R原子序数之和是W的2倍
11、,则10,推出W为氖元素,不符合题意,若X为Ca元素,由14,推出W为Si元素,符合题意。则X为钙、Y为锂、Z为铍、R为氧、W为硅、T为氟。Li、Be、O、F位于同周期,元素的原子半径从左向右逐渐减小,A项正确;非金属性:FOSi,则气态氢化物的稳定性:WRT,B项正确;钙的金属性强于Be,则最高价氧化物对应的水化物碱性:XZ,C项正确;XR2、WR2两种化合物分别为CaO2、SiO2,因钙元素为2价、硅元素为4价,则氧元素的化合价分别为1价、2价,D项错误。 11A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及B、E分别是同一主族元素,B、E两元素的原子核中质子数
12、之和是A、D两元素原子核中质子数之和的2倍。则下列说法中正确的是(A)A与A形成化合物的稳定性:CBEB形成简单离子的半径:EDBC单质B和D在常温下化合生成D2B2 DC的最高价氧化物的水化物酸性最强【解析】因为A与D,B与E同主族,A、B、D、E均为短周期元素,所以B、E一定在二、三周期,A可能在第一周期,也可能在第二周期。若A在第一周期,A为H、D为Na,设B的原子序数为x,则E的原子序数为x8,根据题意可知,(111)2xx8,解得x8,所以B为O,E为S。若A、B在第二周期,D、E在第三周期, 设A、B的原子序数分别为x、y,则(xx8)2yy8,解得y2x4,因为x3,则y10,不
13、符合B在第二周期主族的假设,故A不可能在第二周期。故A、B、D、E分别为H、O、Na、S,则C为F。非金属性:FOS,稳定性:HFH2OH2S,A正确;离子半径:S2O2Na,B错误;Na与O2常温下反应生成Na2O,C错误;F无含氧酸,D错误。12短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如图所示。下列说法不正确的是(C)A元素X与元素Z的最高正化合价之和等于8BY2和Z3具有相同的电子层结构C原子半径的大小顺序为rQrWrZrYrXD元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的弱【解析】由元素在元素周期表中的位置可知,X为N,Y为O,Z为Al,W为S,Q为Cl。元素X的最外层电子数为5
14、,元素Z的最外层电子数为3,元素X与元素Z最高正化合价之和等于8,A正确;氧离子最外层有8个电子,铝离子最外层有8个电子,电子层数均为2层,它们具有相同的电子层结构,B正确;同周期元素原子半径随着核电荷数的增大而减小,同主族元素原子半径随着核电荷数的增大而增大,则原子半径的大小顺序为rZrWrQrXrY,C错误;同周期元素,随着核电荷数增大,非金属性增强,元素Q的最高价氧化物对应水化物HClO4比元素W的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性强,D正确。13短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。回答下列问题。WXYZ(1)X在元素周期表中
15、的位置为_第二周期第A族_;画出X的简单离子的结构示意图:_。已知X元素的一种原子的中子数为10,写出这种原子的原子符号:_O_。(2)四种元素简单离子的半径由大到小为_ClN3O2Al3_(用离子符号表示)。(3)W、X的最简单气态氢化物稳定性为_H2O_NH3_(填化学式)。(4)Z的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_Al(OH)33HClO4=Al(ClO4)33H2O_。(5)ZX2气体是一种广谱杀菌消毒剂。工业上可利用NaZX3和NaZ 在酸性条件下制得ZX2,同时得到Z元素的单质,该反应的离子方程式为_2ClO2Cl4H=2ClO2Cl22H
16、2O_。【解析】由元素在周期表中的位置可知,W、X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设Y的最外层电子数为n,则W的最外层电子数为n2、X的最外层电子数为n3、Z的最外层电子数为n4,则n(n2)(n3)(n4)21,解得:n3,则Y为Al元素,W为N元素,X为O元素,Z为Cl元素。(1)X为O元素,原子序数为8,位于元素周期表中第二周期第A族,O2的结构示意图为;这种氧原子的质子数为8,中子数为10,则质量数81018,原子符号为O。(2)离子的电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则四种元素简单离子的半径由大到小为ClN3O2Al3。(3)非金属性越强,简单
17、气态氢化物越稳定,非金属性:ON,则气态氢化物稳定性:H2ONH3。(4) Z的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,二者反应的化学方程式为Al(OH)33HClO4=Al(ClO4)33H2O。(5) NaClO3和NaCl在酸性条件下制得ClO2,同时得到Cl2,该反应的离子方程式为2ClO2Cl4H=2ClO2Cl22H2O。141869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,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。如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:第_四_周期第_A_族。(2
18、)Sn的最高正价为_4价_,Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为_HClO4_,Bi的最高价氧化物为_Bi2O5_。(3)根据元素周期律推断:阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_F_(填元素符号)元素。H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4_”“”或“”)H2SeO4。原子半径比较:N_”“Si_【解析】(1)Ga和Al同主族,在Al的下一个周期,即第四周期第A族。(2)Sn和碳同主族,最高正价是4价;Cl的最高正价是7价,最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4;Bi和N元素同主族,所以Bi元素的最高正价是5价,最高价氧化物为Bi2O5。(3)同主族元素从上到下,氢化物稳定性减弱,同周期元素从左到右,氢化物稳定性增强,所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是F。As和Se位于同一周期,同周期元素从左到右,最高价含氧酸的酸性增强,所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4H2SeO4。同周期元素由左到右,原子半径逐渐减小,原子半径:PN,所以原子半径:NSi,可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明,化学反应中,强酸可以制得弱酸,即在试管中加入CaCO3固体,再加入盐酸,将生成的气体通过饱和NaHCO3溶液洗气后,将气体通入Na2SiO3溶液;生成白色胶状沉淀,则碳酸酸性强于硅酸,结论:非金属性CSi。