1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用课时过关能力提升基础巩固1元素周期表里金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于()A.制新农药B.制半导体材料C.制新医用药物D.制高温合金答案:B解析:在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素,既表现金属性又表现非金属性,可作半导体材料。2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答案:B解析:元素周期律是元素性质随原子序数的递增而
2、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。3下列说法正确的是()A.第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强B.第A族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高C.同周期非金属氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小答案:B解析:同周期第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强,而不同周期两族元素金属性的比较要结合同
3、族元素的递变规律进行,如果忽略了是否是同周期元素,易错选A。错选C是忽略了“最高价氧化物”与“氧化物”的区别,而错用递变规律造成的。错选D是把原子半径的递变规律误认为是离子半径的递变规律。4锗(Ge)是第四周期第A族元素,处于元素周期表中金属与非金属的分界线附近,下列叙述正确的是()A.锗是一种金属性很强的元素B.锗的单质具有半导体的性能C.GeH4稳定性很强D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸答案:B解析:依据同主族元素性质递变规律可知,气态氢化物稳定性:CH4SiH4GeH4,而已知硅烷(SiH4)不稳定,故GeH4稳定性很弱;最高价氧化物对应水化物酸性:H2CO3H2SiO3H4Ge
4、O4,故H4GeO4为难溶于水的弱酸。因为锗处于元素周期表中金属与非金属的分界线附近,所以锗单质应具有半导体的性能。5A、B、C均为短周期元素,A、B同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是()A.C元素的最高正化合价为+7价B.原子半径:ABCC.离子半径:A2-C-B2+D.还原性:A2-AC;D项,还原性应为A2-C-。6下表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素,Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为38。下列说法错误的是()XYZWA.气态氢化物的稳定性:ZWXYC.X元素只能形成一种单质D.Y元素可形成多种氧化物
5、答案:C解析:根据Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为38,则Z的最外层电子数是6,总电子数是16,是S元素,即X、Y、Z、W分别是C、N、S、Cl,碳元素可以组成石墨、金刚石等多种单质,C项错误。7某元素R的最高价氧化物对应水化物是HnRO2n-2,则元素R在其气态氢化物中的化合价是()A.3n-10B.12-3nC.3n-4D.3n-12答案:D解析:元素R在其氧化物中显正价,而在其氢化物中显负价。设R的最高化合价为+x,由化合物中正、负化合价代数和为0,列式:(+1)n+x+(-2)(2n-2)=0,解得x=3n-4。因为元素的最高化合价+|最低化合价|=8,所以氢化物中元素R的化合价
6、为-8-(3n-4)=3n-12。8元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是()A.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同答案:B解析:第三周期的Al元素,既有金属性又有非金属性,故A项错误;H+最外层无电子,Li+最外层2个电子,因此并非所有的短周期元素原子形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构,故C项错误;同主族元素的原子,化学性质有相似性,但并不完全相同,故D项错误。9元素周期表是学习化学的重要
7、工具,它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。元素代号ABCDE原子半径/nm0.1600.1430.1020.0990.074主要化合价/价+2+3+6、-2-1-2(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分)。(2)B元素处于周期表中第周期第族。(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为(填离子符号)。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是(填化学式)。(5)C、E形成的化合物为(填化学式)。答案:(1)(2)三A(3)S2-Cl-(4)HClO4(5)SO2、SO3解析:(1)由
8、主要化合价和原子半径知A为Mg,B为Al,C为S,D为Cl,E为O。(2)B处于周期表中第三周期第A族。(3)C、D的简单离子分别为S2-、Cl-,半径大小为S2-Cl-。(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。10回答下列问题:(1)酸性:H2CO3H2SiO3。(2)碱性:Mg(OH)2Al(OH)3。(3)气态氢化物稳定性:H2SHCl。(4)还原性:H2OH2S,H2SHCl。根据以上内容可以归纳出:元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越。元素的金属性越强,
9、其最高价氧化物对应水化物的碱性越。元素非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越。元素非金属性越强,其对应气态氢化物的还原性越。答案:(1)(2)(3)(4)强强强弱解析:(1)可根据元素非金属性强弱判断对应酸的酸性强弱;(2)金属性强弱顺序为MgAl,所以碱性强弱顺序为Mg(OH)2Al(OH)3;(3)非金属性:ClS,所以氢化物稳定性:HClH2S;(4)还原性:H2OHCl。能力提升1下列各组元素性质递变的情况中,错误的是()A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、Cl元素最高化合价依次升高C.N、O、F原子半径依次增大D.P、S、Cl元素的最低化合价依次为-3价、-2价、
10、-1价答案:C解析:2运用元素周期律分析下面的推断,其中推断错误的是()A.氢氧化铍Be(OH)2的碱性比氢氧化镁的弱B.砹(At2)为有色固体,HAt不稳定C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比H2S稳定的气体答案:D解析:A项,Be和Mg同主族,金属性Be不如Mg的强,故Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的弱;B项,卤族元素的单质从上到下,颜色加深,氢化物越来越不稳定;C项,Sr和Ba同主族,故SrSO4也难溶于水;D项,Se的非金属性不如S的强,故H2Se不如H2S稳定。3下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是()A.酸性:H2SO4H
11、3PO4B.非金属性:ClBrC.碱性:NaOHMg(OH)2D.热稳定性:Na2CO3NaHCO3答案:D解析:A项,同周期元素(稀有气体元素除外),从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,硫元素的非金属性强于磷元素的,则硫酸的酸性强于磷酸的;B项,同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,则氯元素的非金属性强于溴元素的;C项,同周期元素,从左到右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,钠的金属性强于镁的,则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁的;D项,碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠的,与元素周期律没有关系,D项符合。4短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右
12、图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是()A.原子半径:WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等答案:A解析:从元素周期表的局部图可知为第二、三周期元素,W为第三周期元素,其原子的质子数是其最外层电子数的三倍,故W是磷元素,据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅元素。根据四种元素在周期表中的位置关系,原子半径:ZWXY,A选项错误;非金属性:ONPSi(YXWZ),最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3H3PO4H2SiO3,氢化物的稳定性:H2ONH3PH3SiH4,B
13、、C选项正确;主族元素除O、F外,最高化合价数等于主族序数,D选项正确。5短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸答案:C解析:根据单质n为黄绿色气体,说明n是Cl2,则Z为Cl,0.01 molL-1 r溶液pH为2,则r为一元强酸,q水溶液具有漂白性,说明m为H2O,r为HCl,q为HC
14、lO。s通常是难溶于水的混合物,则p可能为CH4,与Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4,均难溶于水。推断W、X、Y、Z分别是H、C、O、Cl。A选项,原子半径应为WYZX,错误;C选项,Y的氢化物为H2O、H2O2,常温常压下均为液态,正确;D选项,碳的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸为弱酸。6(2017全国改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气味的气体产生。下列说法不正确的是()A.X的简单氢化
15、物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Z的非金属性比X的强D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期答案:C解析:W的简单氢化物可用作制冷剂,可知W为N;Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,可知Y为Na;X、Y和Z组成的盐溶于水后,加入稀盐酸有黄色沉淀和刺激性气味的气体产生,可知此盐为Na2S2O3,即X为O,Z为S。O的非金属性比N的强,则H2O的热稳定性比NH3的强,故A项正确;Na+与O2-的电子层结构相同,B项正确;S的非金属性比O的弱,故C项错误;S与O同主族,与Na同周期,D项正确。7下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为
16、元素的有关性质)。(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:第A族元素原子的最外层电子数。第三周期元素的最高化合价。F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径。(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为34;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为43;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:X为(名称),Y为(元素符号),Z的原子结构示意图为 。N的最高价氧化物对应水化物的化学式为。工业上制取单质M的化学方程式为 。答案:(1)bca(2)氢OHClO4SiO2+2CSi+2CO解析
17、:(1)第A族元素原子的最外层电子数都是2,b符合。第三周期元素的最高化合价从+1价逐渐递增到+7价,c符合。F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径大小顺序为F-Na+Mg2+Al3+,a符合。(2)已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为34,则Y为O。M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为43,则M为Si。由X、Y、Z、M、N的原子序数关系和N、Z、X的简单离子形式以及化合物XN的状态可知,N为Cl,Z为Na,X为H。8下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:周期AAAAAAA0二三四(1)和的元素符号是和。(2)表中最活泼的金属是,非金属性最强的元素是(填元素符号,下同)。(3
18、)表中能形成两性氢氧化物的元素是,写出该元素的氢氧化物分别与和的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:。(4)请设计一个实验方案,比较和单质氧化性的强弱:。答案:(1)SiAr(2)KF(3)Al2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O,Al(OH)3+KOHKAlO2+2H2O(4)向NaBr溶液中通入适量Cl2后,溶液由无色变为橙红色,可证明氯气的氧化性比溴强解析:(1)由和号元素的位置可知号为Si,号为Ar。(2)同一周期,从左到右,元素非金属性逐渐增强;同一主族,从上到下,元素金属性逐渐增强,故最活泼的金属是(即K),非金属性最强的元素是(即F)。(4)号、号单质分
19、别为Cl2和Br2,可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱。9某同学为了探究元素非金属性递变规律,设计了如图所示实验装置。根据强酸制弱酸的原理,所选物质要既能证明同族元素性质递变规律,又能证明同周期元素性质递变规律。所给试剂(供选择):稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、Na2SiO3溶液、Ca(ClO)2溶液。(1)填装置中的物质名称:a,c,d。(2)观察到的现象有:c,d。离子方程式:c,d。(3)由于硝酸具有挥发性,所以,该装置存在的缺陷是 ,改进方法为 。答案:(1)稀硝酸碳酸钙硅酸钠溶液(2)产生气泡,碳酸钙溶解产生白色胶状沉淀CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2OSiO32-+CO2+H2OCO32-+H2SiO3(或SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3+2HCO3-)(3)挥发出来的硝酸随CO2进入试管d里,对二氧化碳与硅酸钠溶液的反应产生干扰在c、d试管之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶解析:依据题意,所选物质的中心元素的一种与另一种元素同周期且相邻,与第三种元素同主族且相邻。只有硝酸、碳酸钙、硅酸钠溶液符合要求。硝酸具有挥发性,能发生反应:Na2SiO3+2HNO32NaNO3+H2SiO3,所以,必须除去二氧化碳中混有的HNO3,可用饱和碳酸氢钠溶液吸收挥发出的HNO3。
