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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律 课时作业
第二课时 元素周期表和元素周期律的应用
基础达标
1.下列说法正确的是 ( )
A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素
B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱
C.F、Cl、Br的非金属性依次增强
D.NaOH、KOH、Mg(OH) 的碱性依次减弱
2
【答案】B
【解析】在元素周期表中金属在分界线左边,但分界线左边的并不都是金属元素,如
氢元素,A错;Na、Mg、Al位于同一周期,根据元素周期律,其还原性依次减弱,B正
确;F、Cl、Br位于同一主族,根据元素周期律,其非金属性依次减弱,C错;K的金属性
强于Na,KOH碱性强于NaOH,D错。
2.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A.锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B.氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝
C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D. 的酸性比 的酸性强
【答案】A
【解析】A.同主族从上到下金属性逐渐增强,因此钠与水反应比锂(Li)与水反应剧
烈,故A错误;B.同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物碱性减
弱,因此氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝,故B正确;C.碱金属从上到下金属性逐渐增
强,与氧气反应的产物越来越复杂,因此在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更
复杂,故C正确;D.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的
酸性逐渐减弱,因此HBrO 的酸性比HIO 的酸性强,故D正确。综上所述,答案为A。
4 4
3.某元素X的气态氢化物与该元素的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则该
元素不可能具有的性质是( )
A.在周期表中处于第三周期ⅦA族 B.在周期表中处于第二周期ⅤA族
C.该氢化物比PH 稳定 D.常见化合价有-3、+2、+3、+5等
3
【答案】 A
【解析】 X为N元素,处于第二周期ⅤA族,A项错误,B项正确;非金属性:N>
P,则X的氢化物比PH 稳定,C项正确;N元素的常见化合价有-3、+2、+3、+5等,
3D项正确。
4.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下
列说法不正确的是 ( )
A.虚线左侧是金属元素 B.At处于第六周期ⅥA族
C.Si、Ge可作半导体材料 D.As既有金属性又有非金属性
【答案】B
【解析】A.由周期表的结构可知,位于金属元素与非金属元素的分界线左侧的元素
是金属元素,右侧的是非金属元素,故A正确;B.At元素的原子序数为85,位于元素周
期表第六周期ⅦA族,故B错误;C.由周期表的结构可知,位于金属元素与非金属元素
的分界线附近的Si、Ge可作半导体材料,故C正确;D.由周期表的结构可知,位于金属
元素与非金属元素的分界线附近的As元素既有金属性又有非金属性,故D正确;故选B。
5.某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4,下列叙述中不正确的是
( )
A.R是第ⅣA族元素 B.R的气态氢化物化学式为HR
2
C.R能形成两种氧化物RO 和RO D.R的气态氢化物的水溶液显酸性
2 3
【答案】 A
【解析】 短周期的主族元素中,最高正价与最低负价代数和为4,最高正价只能是+
6,最低负价为-2,则R是第ⅥA族的硫元素,A项错误;S的气态氢化物的化学式为
HS,B项正确;硫可以形成SO 和SO ,C项正确;HS的水溶液呈弱酸性,D项正确。
2 2 3 2
6.已知砷元素符号为As,原子结构示意图如下,则下列对砷的结构及性质的说法错
误的是( )
A.砷元素的原子序数是33
B.砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
C.三氧化二砷既有氧化性又有还原性
D.砷的非金属性比溴弱
【答案】B【解析】原子序数=核外电子数,所以砷元素的原子序数是33,故A正确;砷的最高
价氧化物是As O ,对应的水化物是HAsO 不是强酸,故B错误;三氧化二砷中的As为+
2 5 3
3价,属于中间价,所以既有氧化性又有还原性,故C正确;砷与溴在同周期,并且溴的
原子序数比砷大,所以砷的非金属性比溴弱,故D正确。
7.根据元素周期律,对下列事实进行推测,其中推测不合理的是( )
选项 事实 推测
Mg与冷水反应缓慢,Ca与冷水 Ba(第IIA族元素的单质)与冷水
A
反应较快 反应更快
Si是半导体材料,Ge也是半导体
B 该族元素的单质都是半导体材料
材料
HCl在1500℃时分解,HI在
C HBr的分解温度介于二者之间
230℃时分解
Si与H 高温时反应,S是H 加热
D 2 2 P与H 高温时能反应
能反应 2
【答案】B
【解析】A.从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断,金属性越强,金属与水反应越剧
烈。Mg、Ca、Ba位于同主族,由上到下金属性逐渐增强,所以Ba的金属性比Ca强,与
水反应比Ca还剧烈,故A合理 ;B.Si、Ge都是第ⅣA族的元素,同主族元素从上到
下,金属性依次增强,非金属性依次减弱,所以第ⅣA族的元素的单质不是都能作半导体
材料,碳就不是半导体材料,故B不合理;C.同主族元素,从上到下非金属性依次减
弱,所形成共价键的键能依次减弱,Br的非金属性介于Cl和 I之间,所以HBr的分解温
度介于二者之间,故C合理;D.同周期元素从左往右,非金属性依次增强,P的非金属性
介于Si和 S之间,与H 反应的难易也应介于二者之间,所以P与H 在高温时能反应,故
2 2
D合理;故答案:B。
8.如图是部分1~18号元素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:Z>Y>X
B.离子半径:Z>Y>XC.元素W的最高价和最低价代数和为4
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
【答案】C
【解析】根据图示可知,1~18号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大,X最低-2
价,没有正价,推断为O元素;Y只有+1价,推断为Na元素;Z最高+3价推断为Al元
素;W最高+6价,最低-2价,推断为S元素;R最高+7价,最低-1价,推断为Cl元素。
A.同周期原子半径从左往右减小,同主族从上往下增大,故原子半径:Na>Al>O,即
Y>Z>X,A错误;B.电子层数多的离子半径较大,相同电子层数的则核电荷数多的半径
小,离子半径:O2->Na+>Al3+,即X>Y>Z,B错误;C.据分析,元素W是S,其最高价+6
价和最低价-2价的代数和为4,C正确;D.据分析,Y和Z两者最高价氧化物对应的水化
物分别是NaOH和Al(OH) ,二者能相互反应:NaOH + Al(OH) = NaAlO + 2H O,D错
3 3 2 2
误;故选C。
9.W、X、Y、Z 4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA
族。下列判断错误的是 ( )
A.W、Y可形成两种不同的化合物
B.Z的阴离子电子层结构与氩原子的相同
C.W的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点高
D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强
【答案】C
【解析】结合题中所给信息可推出W、Y位于第二周期,X、Z位于第三周期,Z为Cl,Y
为O,X为P,W为C。A项,C元素与O元素可形成CO和CO 两种化合物,正确;B项,Cl-的核
2
外电子数为18,与Ar相同,正确;C项,在常温下W的氢化物CH 为气态,而Y的氢化物HO为
4 2
液态,沸点:H O>CH,错误;D项,根据题意可知,非金属性:Y>X,正确。
2 4
10.X、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Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO
3 4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z<Y<X
【答案】 A
【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,则Z为磷元素。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P<S<O,A项正确;S元素最高价氧化物对应水化
物的化学式可表示为HSO ,B项错误;非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因此 X
2 4的气态氢化物最稳定,C项错误;根据元素周期律,原子半径由大到小的顺序为 P>S>
O,D项错误。
能力提升
11.碱金属元素钫(Fr)具有放射性。下列对其性质的预言中,不正确的是( )
A.它的金属性比Na强,跟水反应更剧烈
B.它的原子半径比Na大,离子半径也比Na+大
C.它与硫酸铜溶液发生置换反应得到金属铜
D.它的氢氧化物(FrOH)是一种强碱,使酚酞溶液变红
【答案】C
【解析】A项,同一主族,从上到下金属性增强,钫(Fr)失电子能力比钠的强,则它跟
水反应会更剧烈,正确;B项,同一主族,从上到下原子半径依次增大,电子层依次增
多,则Fr的原子半径比Na大,则Fr+离子半径也比Na+大,正确;C项,同一主族,从上
到下金属性增强,钫(Fr)失电子能力比钠的强,则它跟水反应会更剧烈,所以与硫酸铜溶液
反应时,钫先与水反应,得不到金属铜,错误;D项,Fr处于第ⅠA族,最外层电子数为
1,最高正化合价为+1,它的氢氧化物化学式为FrOH,同一主族,从上到下金属性增强,
则FrOH的碱性比KOH的强,遇酚酞溶液变红,正确。
12.X、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ZY>Z
【答案】A
【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为硫元
素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z为磷元素。它们在周期表中的相对位置如图:
。元素非金属性由弱到强的顺序为PS>O,D项错
2
误。
13.元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断,下列说法不正确的是( )
A.若 X2+和 Y-的核外电子层结构相同,则原子序数:a=b+3
a b
B.由水溶液的酸性:HCl>HF,可推断出元素的非金属性:Cl>F
C.锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都能作半导体材料
D.S和Se分别位于第ⅥA的第三、四周期,则氢化物的热稳定性:H S>HSe
2 2
【答案】B
【解析】X2+的核外电子数为a-2, Y-的核外电子数为b+1,由核外电子层结构相同可知
a b
a-2=b+1,则a=b+3,A项正确。HCl和HF不是最高价含氧酸,所以不能根据两者酸性强弱来
判断元素非金属性的强弱,B项错误。锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都可以作
半导体材料,C项正确。同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,S的非金属性比
Se的强,则氢化物的热稳定性:H S>HSe,D项正确。
2 2
14.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为:第_______周期第_______族。
(2)Sn的最高正价为_______,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为
____________,Bi的最高价氧化物的化学式为___________________。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_______(填元素符号)。
②H AsO 、HSeO 的酸性强弱:HAsO _______HSeO(填“>”或“<”下同)。
3 4 2 4 3 4 2 4
③氢化物的还原性:HO_______H S。
2 2
【答案】(1) 四 IIIA
(2) +4 HClO Bi O
4 2 5
(3) F < <
【解析】(1)B元素位于第二周期第ⅢA族,和它同主族的相差两个电子层的是Ga
元素,位于第四周期第ⅢA族。
(2)碳、锡同为第ⅣA族元素,其最外层均有4个电子,所以Sn的最高价为+4价;
Cl最外层有7个电子,其最高价为+7价,最高价氧化物对应的水化物为HClO;Bi的最外
4层有5个电子,其最高价氧化物为BiO。
2 5
(3)①阴影部分为卤族元素,同主族元素从下往上,元素的非金属性逐渐增强,故卤
族元素中F的非金属性最强,其对应的氢化物热稳定性最强;②同周期主族元素,随着原
子序数的递增,元素的非金属性增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性也增强,所以
HAsO 的酸性小于HSeO。③氧的非金属性大于硫,则对应氢化物的还原性,HO小于
3 4 2 4 2
HS。
2
直击高考
15.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是次外层电
子数的3倍,Y是短周期中金属性最强的元素,Z与X位于同一主族。下列叙述正确的是
A.X是第二周期第ⅣA族元素
B.Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
C.X的简单气态氢化物的稳定性比Z的弱
D.X、Y、Z三种元素可形成化合物YZX
2 4
【答案】D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是次外
层电子数的3倍,则X为O元素,Y是短周期中金属性最强的元素,则Y为Na元素,Z与
X位于同一主族,则Z为S元素。A项,X为O元素,是第二周期第ⅥA族元素,错误;
B项,Y(Na)形成的最高价氧化物的水化物NaOH是强碱,错误;C项,元素非金属性越强
其简单气态氢化物的稳定性越强,X(O)的简单气态氢化物HO的稳定性比Z(S)的简单气态
2
氢化物 HS 强,错误;D 项,X(O)、Y(Na)、Z(S)三种元素可形成化合物 YZX ,即
2 2 4
NaSO ,正确。
2 4
16.X、Y、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素,在周期表的
短周期在族元素中,X的原子半径最小,X与R的最外层电子数相等;Y的内层电子数是
最外层电子数的一半,U的最高化合价和最低化合价的代数和为6;Z和Q形成原子个数之
比为1∶2的气态化合物的颜色是红棕色;R和Q可形成原子个数之比为1∶1和2∶1的两种化
合物;R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应。
诗回答下列问题:
(1)T元素在周期表中的位置是____________________。
(2)X、Y、Q三种元素的原子半径由小到大的顺序为_______(填元素符号)。
(3)T、U两元素最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为:
____________________________________________________。(4)下列可以判断R和T的金属性强弱的是_______。
A.单质的熔点:R比T低
B.单质与酸反应时,失电子数:R比T少
C.单质与水反应:R比T更易
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:R比T强
(5)Z元素对应的最高价氧化物对应的水化物的化合物类型是
_______________________。(填“离子化合物”或“共价化合物”)
(6) 和 反应可产生无色无味的气体,该气体与上述Z、Q形成的红棕色气体(
)溶于水恰好完全反应,可用于工业制Z的最高价氧化物对应的水化物,则 和
的物质的量之比是_______________。
【答案】(1)第三周期第ⅢA族
(2)H