1、元素周期表和元素周期律1.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A. WZ的水溶液呈碱性 B. 元素非金属性的顺序为XYZC. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;B项、同周期元素从左到右,非金属性依次
2、增强,则非金属性的强弱顺序为ClSP,故B错误;C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;D项、新化合物中P元素化合价为3价,满足8电子稳定结构,故D错误。故选C。2.下表为元素周期表的一部分,其中A、C、D、E为短周期元素,最外层电子数之和为23,下列说法正确的是A. 元素A对应的氢化物,常温下一定是气态B. 元素B、E的原子序数相差19C. 与金属钠的反应中,1molC原子和1molE原子得电子数目一定相等D. A、C、D均可形成18e-分子【答案】D【详解】根据周期表的结构,已知A、C、D、E为短周期元素,设C的最外层电子数为x,则这四种元素最外层电子数之和
3、为(x-2)+x+(x+1)+x=23,x=6,所以它们分别为C、O、F、S,则B为As。A、 碳对应的氢化物即烃类,常温下有气体,也有液体和固体,所以A错误;B、As的原子序数为33,S的原子序数为16,二者相差17,故B错误;C、与金属钠反应时,1mol氧原子可以得到1mole-生成Na2O2,也可能得到2 mole-生成Na2O,而1mol硫原子只能得到2 mole-生成Na2S,故C错误;D、碳、氧、氟可形成C2H6、H2O2和F2的18e-分子,故D正确。3. W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物
4、的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是( )A. 简单离子半径大小为YXZB. Y和Z的氢化物溶于水,所得溶液均呈酸性C. W与Z均只有两种的含氧酸D. 工业上电解熔融Y2X制备单质Y【答案】A【分析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。依据元素周期律可知,同周期元素中,从左到右原子半径依次减小,同主族元素中,从上到下原子半径依次增大,因Y是短周期中原子半径最大的元素,则Y为Na元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,采用逆分析法可知,这两种气体为二氧化碳与二氧化硫酸性气体,则可知Z
5、为S,其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸,可与W的单质(C)反应,因此推出W为C;又X和Z同族,则X为O元素,据此分析作答。另外要注意氢元素与活泼金属作用时,形成离子化合物,H显-1价。【详解】由上述分析可知,W、X、Y、Z分别是C、O、Na和S元素,则A. 简单离子的电子层数越多,其对应的半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径大小为YXZ,A项正确;B. 氢化钠为离子化合物,溶于水后与水发生反应:NaH+H2O=NaOH+H2,使溶液呈现碱性,B项错误;C. C元素的含氧酸有碳酸、草酸和乙二酸,S的含氧酸为亚硫酸、硫酸和硫代硫酸等,C项错误;D. 工业上
6、采用电解熔融氯化钠来制备金属钠,而不是Na2O,D项错误;答案选A。4. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素,q、r、s、h是这些元素形成的物质,其中h是离子化合物,q是制太阳能电池的主要原料,s常温下呈气态且其水溶液显碱性,r为二元化合物,其浓溶液在空气中易形成白雾。下列说法正确的是( )A. Y与X属于同一主族,与Z属于同一周期B. 单质的沸点:XZC. 常温常压下,W的氧化物为液态D. X的氧化物均能用向上排空气法收集【答案】C【解析】试题分析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素,q、r、s、h是这些元素形成的物质, q是制太阳能电池的主要
7、原料,则q为硅;s常温下呈气态且其水溶液显碱性,则s为氨气;r为二元化合物,其浓溶液在空气中易形成白雾,则r为氯化氢。所以,W、X、Y、Z分别是H、N、Si、Cl。h是离子化合物,则h为氯化铵。A. Y与X属于不同的主族,A不正确; B. 氯气易液化,而氮气不易液化,所以单质的沸点XZ,B不正确;C. 常温常压下,W的氧化物(水或双氧水)为液态,C正确;D. 氮的氧化物中,NO可以与氧气反应,所以不能用排空气法收集,D不正确。5.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是A. 原子半径:WXB.
8、 常温常压下,Y单质为固态C. 气态氢化物热稳定性:ZAlD. 碱性:In(OH)3RbOH【答案】D【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;B.质量数质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径InAl,故C不符合题意;D.In位于元
9、素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3RbOH,故D符合题意。8.已知A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,E为地壳中含量最高的过渡金属元素。A与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20,C单质能与无色无味液体m反应置换出B单质,D单质也能与m反应置换出A单质,A、B、C均能与D形成离子化合物。下列说法错误的是( )A. E和B两元素的形成的化合物都为黑色固体B. B、D形成的离子化合物可能含有共价键C. D的单质只有还原性,没有氧化性D. 工业上可以用铝
10、热法制取金属E用于野外焊接铁轨【答案】A【分析】E为地壳中含量最高的过渡金属元素,E是Fe元素;无色无味液体m是水,钠与水反应生成氢气,F2与水反应生成HF和氧气,A与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20,所以A是H元素、B是O元素、C是F元素、D是Na元素。【详解】A、Fe和O两元素的形成的化合物Fe2O3为红色固体,故A错误;B. O、Na形成的离子化合物Na2O2中含有共价键,故B正确;C. 金属Na只有还原性,没有氧化性,故C正确;D. 工业上可以用铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,故D正确。9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W最简单的氢化物常温下
11、为气体,是可燃冰的成分,X是同周期中原子半径最小的元素,W和Y的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X、Z同主族。下列有关判断正确的是( )A. 常温下,X、Z单质与水反应均有弱酸生成B. W、X、Z的最简单氢化物中,HZ的热稳定性最强C. Y与Z的化合物YZ3是非电解质D. W氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点【答案】A【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W最简单的氢化物是可燃冰的有效成分,即为CH4,则W为C元素;X是同周期中原子半径最小的元素,X不是F就是Cl,因原子序数依次增大,则X为F元素;W和Y的原子核外最外层电子数之和等于X的最外层电子数,则Y为Al元素;
12、X、Z同主族,则Z为Cl元素,据此分析解答。另外,本题的易错点为D,要注意碳的氢化物是一类物质烃,随着碳原子数目的增多,烃的熔沸点升高,在烃中有气态、液态的烃,还有固态的烃。【详解】根据上述分析可知,W为C元素、X为F元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。A常温下,X、Z的单质与水的反应分别是2F2+2H2O=4HF+O2、Cl2+H2O=HCl+HClO,HF和HClO都是弱酸,故A正确;BF的非金属性最强,则HF最稳定,故B错误;C. Y与Z的化合物YZ3为AlCl3,氯化铝溶于水能够导电,属于电解质,故C错误;D. W的氢化物为烃,其中很多为固体,沸点不一定低于HF的沸点,故D错误;10.短
13、周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W的原子中只有1个电子,X2-和Y+ 离子的电子层结构相同,X与Z同族。下列叙述正确的是A. 原子半径:Z Y WB. X 的简单氢化物的稳定性比Z的弱C. Y氢化物为共价化合物D. Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸【答案】D【分析】W的原子中只有1个电子,W是H元素;X2-和Y+离子的电子层结构相同,X是O元素、Y是Na元素;X与Z同族,Z是S元素。【详解】A. 电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,所以原子半径:NaSH,故A错误;B. 非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性H2OH2S,故B错误;C. NaH是离子化合物
14、,故C错误;D. S的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,属于强酸,故D正确。11. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。其转化关系如图所示,下列判断错误的是A. 反应、都属于氧化还原反应B. X、Y、Z、W四种元素中,Y的原子半径最小C. Na着火时,可用甲扑灭D. 一定条件下,x与甲反应生成丁【答案】C【解析】根据题中信息可判断x为碳,丙为二氧化硅,在高温条件下碳与硅反应生成w为硅、丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳
15、,z为镁,二氧化碳在镁中点燃反应生成碳和乙为氧化镁。A. 反应二氧化碳与镁反应、碳与氧气反应、碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,选项A正确;B. 同周期元素原子从左到右依次减小,同主族元素原子从上而下半径增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,O的原子半径最小,选项B正确;C. Na着火时,不可用二氧化碳扑灭,选项C错误;D. 一定条件下,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,选项D正确。答案选C。12.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z 是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是A. X、Y、Z三种元素可形成离子
16、化合物B. Y单质的氧化性比Z的强C. W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱D. 原子半径:r(X)r(Y)r(Z)r(N)r(O)r(H),故D错误。13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。各元素形成的单质依次为A、B、C、D。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,且丙为共价化合物,丁为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是A. 离子半径:WXYZB. 甲、乙、丁均只含有离子键C. X的简单氢化物的热稳定性比W的强D. Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物两两皆能反应【答案】B【分析】丁为二元淡黄色化合物,确定为Na2O2;丁由单质A和单质B生成,构成A的
17、元素X原子序数小于构成B的元素的原子序数Y,因此A为O2,B为Na;根据高中常涉及的电解反应,确定甲为氧化铝,乙为NaCl,因此C为Al、D为Cl2、丙为AlCl3;总结:X为O,Y为Na,Z为Al,W为Cl;甲为Al2O3,乙为NaCl,丙为AlCl3,丁为Na2O2。【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大吸电子能力越强,则半径越小,因此离子半径:WXYZ,故不选A;B.丁为Na2O2,既含离子键也含共价键,故选B;C.非金属性越强,气态氢化物越稳定,因此X(O)的简单氢化物的热稳定性比W(Cl)的强,故不选C;D. Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物依次为NaOH、
18、Al(OH)3、HClO4,由于Al(OH)3为两性氢氧化物,因此两两皆能反应,故不选D。14. a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是()A. 简单离子半径:beB. 常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态C. 单质沸点:cNa+,故A错误;B. 常温常压下,H与C形成的化合物可能呈固态,如石蜡是固体,故B正确;C. 单质沸点:CN2,故C错误; D. S与N能存在于同一离子化合物中,如:(NH4)2SO4,故D错误。15.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;
19、向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是A. 原子半径由大到小的顺序为:r(Z)r(Y)r(X)r(W)B. 氧化物的水化物的酸性:H2XO3H2YO3C. ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡D. 单质熔点:Xr(X)r(Y) r(W),故错误;B. 硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3ZC. 常温常压下,W的氧化物为液态D. X的氧化物均能用向上排空气法收集【答案】C【解析】试题分析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素,q、r、s、h是这些元素形
20、成的物质, q是制太阳能电池的主要原料,则q为硅;s常温下呈气态且其水溶液显碱性,则s为氨气;r为二元化合物,其浓溶液在空气中易形成白雾,则r为氯化氢。所以,W、X、Y、Z分别是H、N、Si、Cl。h是离子化合物,则h为氯化铵。A. Y与X属于不同的主族,A不正确; B. 氯气易液化,而氮气不易液化,所以单质的沸点XZ,B不正确;C. 常温常压下,W的氧化物(水或双氧水)为液态,C正确;D. 氮的氧化物中,NO可以与氧气反应,所以不能用排空气法收集,D不正确。本题选C。17.氮、磷、砷、锑、铋、镆为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:(1)砷在元素周期表中的位置_。的中子数为
21、_。已知:(,白磷)(,黑磷) ;(,白磷)(,红磷) ;由此推知,其中最稳定的磷单质是_。(2)氮和磷氢化物性质的比较:热稳定性:_(填“”“”)。沸点:_(填“”“”),判断依据是_。(3)和与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对与反应产物的推断正确的是_(填序号)。a不能与反应 b含离子键、共价键 c能与水反应【答案】(1)第四周期第VA族 173 黑磷 (2) 分子间存在氢键 (3)b、c 【详解】(1)砷元素的原子序数为33,与氮元素、磷元素均位于A族,最外层有5个电子,则砷在周期表中的位置为第四周期A族;288115Mc的质量数为288,质子数为115,由由中子数=质量
22、数中子数可知288115Mc的中子数为288115=173;将已知转化关系依次编号为,由盖斯定律可知,可得P(s,红磷)= P(s,黑磷)H=H1H2=(39.3kJ/mol)(17.6 kJ/mol)=21.7 kJ/mol。由于放热反应中,反应物总能量大于生成物总能量,则白磷、红磷和黑磷三者能量的大小顺序为白磷红磷黑磷,能量越高越不稳定,则最稳定的是黑磷,故答案为:第四周期A族;173;黑磷;(2)元素非金属性越强,氢化物的稳定性越强,N元素非金属性强于P元素,则NH3热稳定性强于PH3;N元素非金属性强,原子半径小,N2H4分子间可以形成氢键,增大分子间作用力,而PH3分子间不能形成氢键,则N2H4的沸点高于PH3,故答案为:;N2H4分子间形成氢键;(3)由题意可知,PH3与NH3性质类似,与HI反应生成反应PH4I,PH4I能与氢氧化钠溶液反应生成PH3,a错误;PH4I为离子化合物,化合物中含有离子键和共价键,b正确;PH4I与NH4I类似,可以发生水解反应,c正确,bc正确。