1、元素周期律和元素周期表基础巩固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(
2、)A.元素的非金属性:XYZB.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、63.(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:YQB.W的氧化物可作耐高温材料C.简单离子半径最大的为ZD.气态氢化物的稳定性:YBAB.简单离子半径大小:DCC.E的一种氧化物和A的单质在高温下能反应D.G的
3、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()abcdA.a、c两元素的最高正价一定相等B.原子半径大小顺序为:cdbaC.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:cd7.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
4、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
5、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1
6、0.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:WYXB.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
7、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NaOH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
8、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。(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
9、E两元素的简单氢化物受热分解,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:BDE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1.12 LY,吸收9.025 kJ的热量,写出反
10、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
11、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-14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
12、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2000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
13、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,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
14、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
15、“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
16、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是地壳中含量最高的元素,Y为O;常温下0.01molL-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
17、,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
18、;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NH3H2ON
19、H4+OH-。(2)同温同压下,将aLNH3气体和bLHCl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,能与水反应生成两种碱,化学方程式为Na3N+4H
20、2O3NaOH+NH3H2O。13.答案(1)第3周期A族(2)Na+SS2-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)D2E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
21、Na2O2的电子式可知,Na2S2的电子式为Na+SS2-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N3-、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,1molNH4NO3反应转移4mol电子,n(NH4NO3)=8g80gmol-1=0.1mol,则8gN
22、H4NO3反应转移0.4mol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,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-4
23、OH-N2H4+4OH-4e-N2+4H2O(4)33.3%10027(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
24、况下1.12LNO吸收9.025kJ的热量,即生成0.05molNO吸收9.025kJ的热量,则生成2molNO吸收的热量为9.025kJ40=361kJ,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+361kJmol-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
25、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0.50mol,其中A2为0.3mol,B2为0.1mol,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0.15mol0.45mol100%33.3%,容器容积为1L,用物质的量代替浓度计算平衡常数,则K=0.120.330.1=10027。(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;n(B2)n(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。