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第二单元 元素周期律 元素周期表 一、选择题 1．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．只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐 B．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数 C．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 D．五种粒子X、Z、Q＋、R2＋、M，所属元素的种类是5种 解析 金属也能形成含氧酸或含氧酸盐，如NaAlO2、KMnO4，A错误；H3O＋的质子数和电子数分别为11、10，OH－的质子数和电子数分别为9、10，B错误；D项中元素种类为3种，错误。 答案 C 2．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如右图所示的"蜗牛"形状，图中每个"·"代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是 ( )。 A．离O点越远的元素原子半径越大 B．虚线相连的元素处于同一族 C．B元素是图中金属性最强的元素 D．A、B组成的化合物中可能含有共价键 解析 按照原子序数可以确定各个黑点对应的元素，可知B项正确；可推知B为钠元素，是第3周期原子半径最大的元素，A错误；短周期中钠元素金属性最强，C正确；A对应的为氧元素、B对应的为钠元素，二者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧非极性共价键。 答案 A 3．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，下列关系正确的是 ( )。 A．质子数：c＞d B．离子的还原性：Y2－＞Z－ C．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ D．原子半径：X＜W 解析 对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－四种离子的电子层结构相同，则a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a＞b＞d＞c；Z的非金属性大于Y的，Z单质的氧化性大于Y单质的，则离子的还原性：Y2－＞Z－，氢化物的稳定性：HZ＞H2Y；W、X是同周期元素，在元素周期表中，X排在W之前，原子半径大小关系应为X＞W。 答案 B 4．某元素的原子核外有三个电子层，最外层有b个电子，下列对该元素的叙述正确的是 ( )。 A．该元素原子核内质子数为8＋b B．b≥4时形成的单质均为绝缘体 C．随着b数字的增大(b＜8)元素的原子半径逐渐减小 D．随着b数字的增大元素单质的还原性增强 解析 该元素原子有三个电子层，核内质子数为10＋b，A错误；当b＝4时为硅元素，其单质为半导体，B错误；同周期元素随原子序数的递增，原子半径逐渐减小，C正确；同周期元素随原子序数的递增，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，单质的还原性逐渐减弱，D错误 答案 C 5．下列说法中，正确的是( ) A．所有主族元素正化合价数等于它的族序数 B．ⅦA族元素的原子随核电荷数的增加，得电子能力逐渐减弱 C．ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布 D．前三周期元素中共有非金属元素12种 解析 A项O、F元素没有最高正价；C项H元素不符合；D项前三周期共有Li、Be、Na、Mg、Al五种金属元素，其余13种为非金属元素。 答案 B 6．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍，下列有关叙述正确的是( ) A．Y的最外层电子数为4 B．稳定性：Y的氢化物＞Z的氢化物 C．Y、Z两元素可以形成两种常见化合物 D．X、Y两元素形成的化合物为离子化合物 解析 X原子最外层只有一个电子，所以可能是H、Li、Na元素，根据描述可以得出Y是S，Z是O，因此Y的最外层有6个电子，Y、Z可以形成SO2和SO3两种化合物，水的稳定性比硫化氢强，X、Y两元素间可能生成共价化合物H2S，也可能形成离子化合物如Na2S。 答案 C 7．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如表所示。Z元素原子的K层电子数与M层电子数相等。下列说法中正确的是( )。 A．Y元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3YO4 B．原子半径由小到大的顺序为X＜Z＜Y＜W C．与等浓度的盐酸反应，Z单质比W单质更剧烈 D．X、Z两种元素的氧化物中所含化学键类型相同 解析 由于Z元素原子的K层电子数与M层电子数相等，则Z为Mg，W为Al，X为C，Y为N。N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，A项错误；原子半径：Y＜X＜W＜Z，B项错误；镁单质比铝单质活泼，镁单质与等浓度的盐酸反应更剧烈，C项正确；X的氧化物CO或CO2中含有共价键，Z的氧化物MgO中含有离子键，两元素的氧化物中所含化学键的类型不同，D项错误。 答案 C 二、非选择题 8．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈；________与盐酸反应的速率最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。 (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为________________________________。 Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律 (3)仪器B的名称为________，干燥管D的作用为防止________。 (4)若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。 (5)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液____________________的现象，即可证明．但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有____________溶液的洗气瓶 解析 Ⅰ.(1)钠、钾同主族，钾的金属性强；钠、镁、铝同周期，金属性依次减弱。金属性由强至弱的顺序为钾、钠、镁、铝，故钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最缓慢。根据电子得失守恒，失去的电子数越多，与盐酸反应生成的氢气越多。 (2)氯气和Na2S反应生成NaCl和单质硫。 Ⅱ.(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来判断Cl2能从KI中置换出I2，进而比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢。 答案 (1)钾 铝 铝 (2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ (3)锥形瓶 倒吸 (4)变蓝 NaOH (5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO3 9．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子。它们之间存在如图所示关系： (1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：A的结构式_______，D的电子式________ (2)如果A和C是18电子粒子，B和D是10电子粒子，请写出： ①A与B在溶液中反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 ②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)：________>________。 (3)已知肼(H2N－NH2)和甲胺(CH3－NH2)都是含18个电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式(至少写两个)：________________________________________________________________。 解析 (1)观察框图，容易想到NH＋OH－NH3＋H2O或HF＋OH－F－＋H2O反应。 (2)①18电子粒子很多，酸碱中和还是容易想到的：H2S＋OH－HS－＋H2O或HS－＋OH－S2－＋H2O。 ②联想强酸制弱酸的道理，可得到强碱制弱碱，结合质子的能力显然B>C。 (3)按C、H、O、F替换即可。 答案 (1) 或H-F HOH (2)①H2S＋OH－HS－＋H2O或HS－＋OH－S2－＋H2O ②OH－ S2－(HS－) (3)CH3-CH3，CH3-OH，CH3-F 10．A、B、M、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素的一种原子中不含中子，B、M、D、E分别在下表(周期表的一部分)不同的空格内占有相应的位置，E的原子序数是D的原子序数的2倍。 (1)将D、E的元素符号分别填在相应的空格内。 (2)在B、M、D、E四种元素的最简单的氢化物中，沸点最高的是_____________ _______________(填化学式)。 (3)A、B、M、D可组成多种18电子分子，其中两种结构可分别表示为A2M-MA2(对称)和BA3-MA2(不对称)，请根据这两种分子的结构特点再写出2种具有18电子的有机物的结构简式________、________(用元素符号表示)。 (4)D存在于人体中，能使人过早衰老，但在催化剂存在下很快转化为A2D2、D2等物质，该转化过程可用离子方程式表示为________＋________ H2O 催化剂(催化剂_)________＋________＋________。 解析 A为氢，由原子序数依次增大，可知D、E同主族，则原子序数相差8，由E的原子序数是D的原子序数的2倍，可知D为氧，E为硫，则B为碳、M为氮。(2)四种元素的简单氢化物分别为：CH4、NH3、H2O、H2S，H2O常温下呈液态，沸点最高。(3)对称的有机物只能是CH3CH3，不对称的有机物，有CH3OH、CH3NH2。(4)由题反应物为O和H2O，生成物中有H2O2和O2，反应物中只有H、O两种元素，由电荷守恒判断有OH－，结合得失电子守恒、电荷守恒配平。 答案 (1) (2)H2O (3)CH3-CH3 CH3-OH (4)2O 2 H2O2 O2↑ 2OH－ 11．下表为元素周期表的一部分，已列出10种元素在周期表中的位置。用元素符号回答下列问题。 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 第2周期 ⑥ ⑦ 第3周期 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩ 第4周期 ② ④ ⑨ (1)10种元素中，化学性质最不活泼的是________。 (2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________；过量的①的最高价氧化物对应的水化物和⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____________________________________。 (3)②③④三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是________＞________＞________。 (4)元素⑦的氢化物的化学式为________；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为__________________________；该氢化物和元素⑧的单质反应的化学方程式为______________________________； (5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为________和________。①和⑨两元素形成的化合物的化学式为________；该化合物灼烧时焰色为________色 (6)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________；单质⑨溶于该化合物所得的溶液呈________色。 (7)⑧和⑨两元素的核电荷数之差为________。 答案 (1)Ar (2)NaOH OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O (3)K＋ Ca2＋ Mg2＋ (4)H2O 2H2O＋2K===2KOH＋H2↑ H2O＋Cl2HClO＋HCl (5)NaOH HBrO4 NaBr 黄 (6)CCl4 橙红 (7)18 1 |
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