2019_2020学年高中化学第一章物质结构元素周期律2.3元素周期表和元素周期律的应用练习含解析新人教版必修2.doc

第3课时元素周期表和元素周期律的应用记一记1.对于主族元素(1)周期序数电子层数(2)主族序数最外层电子数最高正价8|最低负价|(其中，F无正价，O无最高正价)。2金属与非金属分界线处的元素(1)AlGeSbPo；BSiAsTeAt(2)在金属和非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。3金属与非金属分界处半导体材料过渡元素催化剂、合金材料周期表右上角制取农药的元素探一探1.元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？提示原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有几个电子，元素就位于第几主族。2原子结构与元素性质之间有何关系？提示3如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？(从同周期、同主族两方面分析)提示(1)同主族元素从上到下：原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。(2)同周期元素从左到右：原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。4如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为：XY，能否确定它们的相对位置？提示可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为XY，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面；如果它们同主族，则X在Y的上面。判一判判断正误(对的在括号内打，错的在括号内打)(1)在周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近能找到作半导体材料的元素。()(2)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。()(3)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。()(4)最外层电子数相同的元素性质一定相似。()(5)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。()(6)元素R的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO4，则其气态氢化物为H2R。()(7)第三周期元素的最高正价等于它所处的主族序数。()(8)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。()(9)在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的材料，所以这几种元素的化合物都有毒。()(10)由Ba(OH)2易溶，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。()练一练1.2019大连检测下列说法中不正确的是()A19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是发现元素周期律B在金属和非金属元素交界处最容易找到半导体材料C在过渡元素中容易找到各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料D根据硼在元素周期表中的位置，推测硼的最高价含氧酸的化学式可能是HBO3答案：D22019辽宁学考真题在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是()A制半导体的材料B耐高温、耐腐蚀的合金材料C制农药的材料D制催化剂的材料答案：A32019徐州检测某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素可能为()AC BPCO DS答案：D4联合国确定2019年为“国际化学元素周期表年”，以纪念门捷列夫发明元素周期表150周年。现有短周期元素X、Y、Z、M在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是()XYZMAX元素位于第2周期A族BY的非金属性比Z的强CZ的原子半径比X的大DM的氧化物的水化物是强酸答案：C知识点一 元素周期表的分区及元素化合价的规律1.已知某元素的最高化合价为7价，下列说法中正确的是()A该元素在元素周期表中一定处于第A族B该元素可能是氟元素C该元素的某种化合物可能具有漂白性D该元素的单质没有还原性解析：元素的最高化合价为7价，可能位于第A族或第B族，A项错误；氟元素没有正价，B项错误；可能为氯元素，氯元素形成的次氯酸有漂白性，C项正确；若为氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气既作氧化剂又作还原剂，有还原性，D项错误。答案：C22019江西九江重点高中段考某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，下列叙述不正确的是()AR的气态氢化物为H2RBR的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4CR一定是第A族元素DR的最高价氧化物为RO3解析：某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，则R的最高化合价是6价，最低化合价是2价，所以R位于第A族，则R的气态氢化物为H2R，A项正确，C项错误；R的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4，B项正确；R的最高价氧化物为RO3，D项正确。答案：C32019湖北孝感七校联盟期中元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是()A稀有气体元素B左下方区域的金属元素C右上方区域的非金属元素D金属元素和非金属元素分界线附近的元素解析：金属是导体，非金属一般为绝缘体，所以位于金属元素和非金属元素的分界线附近的元素可以用于制造半导体。答案：D知识点二 元素“位构性”关系的应用4.2019安徽池州一中质量检测2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“石田”，tin)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()ATs是第七周期第A族元素BTs的同位素原子具有相同的电子数CTs在同族元素中非金属性最弱DHTs易溶于水，稳定性强，还原性强解析：元素周期表中第七周期0族为118号元素。117号元素位于118号左侧，即第A族，所以Ts是第七周期第A族元素，A项正确；同位素是同种元素的不同原子，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B项正确；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C项正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，所以HTs的稳定性较弱，D项错误。答案：D52019天津和平区期中短周期金属元素甲戊在元素周期表中的位置关系如图所示，下列判断正确的是()甲乙丙丁戊A.原子半径：戊丁丙B金属性：甲丙C最高价氧化物对应水化物的碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙解析：由题图可知，丙、丁、戊位于元素周期表中同一周期，同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：丙丁戊，A项错误；甲、丙位于同一主族，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则金属性：甲丁戊，C项正确；甲、乙位于同一周期，同周期元素从左向右最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲WXYB简单气态氢化物的热稳定性：XYWZC最高价氧化物对应水化物的酸性；XWZD非金属性：ZWXWXY，A项正确；元素的非金属性越强，则简单气态氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：YXWZ，则简单气态氢化物的稳定性：YXWZ，B项错误，D项正确；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强，元素的非金属性：XWZ，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ，C项正确。答案：B知识点三 元素周期表和元素周期律的综合应用7.在元素周期表哪个区域寻找制造新的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料的元素 ()A碱金属元素B周期表右上角的非金属元素C金属元素与非金属元素分界线附近的元素D过渡元素解析：优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料中的元素大多属于过渡元素(如火箭、飞机中的钛、钼等元素)。答案：D8关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：元素周期表是学习化学知识的重要工具；利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。其中正确的是()A B只有C只有 D只有解析：根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的重要工具，正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，正确。答案：A9利用元素周期表，我们可以认识更多元素的性质。(1)根据元素周期表来比较Mg和Cs的金属性，要通过另一种元素作中介或桥梁进行比较，这种元素是_(填元素符号)。(2)元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则，金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似。已知2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式：_。鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为_。(3)元素周期表中某一元素具有如下性质：该元素单质常被用作半导体材料。其单质与稀盐酸不反应，与氢氧化钠溶液反应可以放出氢气。其最高价氧化物既可以溶于浓盐酸，也可以溶于氢氧化钠溶液。其最高价氧化物对应的水化物既可以和酸反应，也可以和碱反应。在与盐酸反应时，1 mol这种最高价氧化物对应的水化物最多消耗4 molL1的盐酸1 L。请你写出这种元素在周期表中的位置：_。解析：(1)比较元素的性质，可通过相邻元素进行，所以需要Na或Ba作中介；(2)根据Be与Al的性质相似，可写出铍与NaOH溶液反应的离子方程式：Be2OH=BeOH2；(3)由可知，该元素位于元素周期表金属元素与非金属元素分界线附近；由知，该元素属于非金属元素；由、知，该元素既具有金属性，又具有非金属性，且由知，元素的最高正化合价为4价。因此，该元素位于金属与非金属元素分界线附近为非金属元素，位于A族，该元素为Ge元素。答案：(1)Na或Ba(2)Be2OH=BeOH2NaOH溶液(3)第四周期第A族基础达标12019江苏兴化一中期末元素R的原子序数是15，下列关于R的说法中错误的是()AR的最高化合价是5BR是第二周期第A族的元素CR的氢化物分子式是RH3DR的最高价氧化物对应水化物的溶液呈酸性解析：R的原子序数是15，则R为P元素，最高化合价为5价，故A项正确；R为P元素，位于元素周期表中的第三周期第A族，故B项错误；P元素的最低化合价为3价，则其氢化物分子式是PH3，故C项正确；P元素的最高化合价为5价，为非金属元素，则其最高价氧化物对应水化物为H3PO4，其水溶液呈酸性，故D项正确。答案：B22019安徽淮北一中期中应用元素周期律分析，下列推断正确的是()A砹(At)是第A族元素，其氢化物的稳定性强于HClB铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应C第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性D第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱解析：同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A项错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl处于第六周期，是一种典型的金属元素，只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B项错误；第二周期的非金属元素对应的氢化物中，只有HF溶于水后溶液呈酸性，C项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，D项正确。答案：D3原子结构决定元素的性质，下列说法中正确的是()ANa、Al、Cl的原子半径依次减小，Na、Al3、Cl的离子半径也依次减小B在第A族元素的氢化物(H2R)中，热稳定性最强的是H2OC第二周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数D非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强解析：Na、Al3的电子层结构相同，Al的核电荷数大，离子半径较小，Cl的电子层数最多，离子半径最大，故离子半径：ClNaAl3，A项错误；第A族中O元素的非金属性最强，对应的氢化物最稳定，B项正确；O元素、F元素没有最高正化合价，C项错误；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强，不是最高价氧化物对应的水化物，其酸性不一定符合此规律，如非金属性：ClS，但次氯酸是弱酸，硫酸是强酸，D项错误。答案：B4.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是 ()AW的最高价氧化物对应水化物是强酸BY的原子半径在同周期主族元素中最大C还原性：WZ2DZ的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强解析：根据元素在周期表中的位置关系可知，X为He元素，Y为F元素，W为Cl元素，Z为S元素。Cl的非金属性较强，其最高价氧化物对应水化物HClO4是强酸，故A项正确；同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，F的原子半径在同周期主族元素中最小，故B项错误；元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，还原性：ClSiB碱性：KOHMg(OH)2，说明金属性：KMgC氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：FClD氧化性：Cu2Na，说明金属性：NaCu解析：2CSiO22COSi能够进行，是因为高温下生成的气态一氧化碳脱离反应体系，使反应正向进行，并不能够说明C的非金属性比Si强，A项错误；同周期元素从左向右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐减弱，B项正确；元素非金属性越强，其单质与氢气的化合越容易，C项正确；金属阳离子的氧化性越强，其单质的还原性越弱，D项正确。答案：A8在一定条件下，RO和I发生反应的离子方程式为RO6I6H=R3I23H2O，则RO中R元素的化合价及R在元素周期表中的位置是()A5价，第A族 B5价，第A族C7价，第A族 D7价，第A族解析：根据电荷守恒可知n1，所以RO中R元素的化合价是5价；还原产物是R，说明R元素的最低化合价是1价，所以R是第A族元素，A项正确。答案：A92019江苏学考真题短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期元素中原子半径最大的原子，X、Y、Z的简单离子电子层结构相同，Z与W最外层电子数之和等于10。下列说法正确的是()A最高正价由低到高的顺序为：Y、Z、X、WB原子半径由小到大的顺序为：X、Z、WCY、Z、W的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应DX与Y两种元素只能组成一种化合物解析：依题意可推断出X、Y、Z、W元素，分别为氧、钠、铝、氯四种元素。X对应的氧元素没有最高正化合价，A项错误；Z为Al元素、W为Cl元素，同周期元素从左到右，原子半径依次减小，原子半径ZW，B项错误；Y、Z、W的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，则两两之间均能发生反应，C项正确；X与Y两种元素可以组成氧化钠和过氧化钠，D项错误。答案：C10X、Y是周期表中的两种元素，X的原子半径比Y的小，且二者具有相同的电子层数，下列有关叙述正确的是(选项中m、n均为正整数)()A若X、Y的原子序数相差1，Y位于第A族，则X一定位于第A族B若Y(OH)m易溶于水，则X(OH)n一定不溶于水C若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性D若Y元素形成的单质是气体，则X元素形成的单质一定也是气体解析：电子层数相等，说明X、Y位于同一周期，X的原子半径比Y的原子半径小，那么X的核电荷数必然比Y大，所以在周期表中，X的位置在Y同周期的右边。题意未说明X、Y是短周期元素，则X可能为第B族，A项错误；若Y为K元素，X为Ca元素，KOH易溶于水，而Ca(OH)2微溶于水，B项错误；若X为N元素，其氢化物为NH3，其水溶液显碱性，C项错误；同一周期从左到右，单质的状态由固态到气态，或由固态到液态再到气态，X的位置在Y同周期的右边，所以若Y元素形成的单质是气体，则X元素形成的单质一定也是气体，D项正确。答案：D11如图所示，已知A元素最低化合价为3价，它的最高价氧化物含氧56.36%，原子核内中子数比质子数多1个，试回答：(1)写出它们的元素符号：A_；B_；C_；D_；E_。(2)A、B、C、D的简单气态氢化物中稳定性最差的是_(用分子式表示)。(3)指出C在元素周期表中的位置：_。(4)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_(用分子式表示)。解析：(1)A元素最低化合价为3价，则最高化合价是5价，最高价氧化物的化学式为A2O5，所以有0.563 6，解得MA31。又因为A原子核内中子数比质子数多1个，所以A的质子数是15，即A是磷元素，则B是硫元素，C是氯元素，D是氧元素，E是硒元素。(2)元素的非金属性越强，相应气态氢化物的稳定性越强，所以气态氢化物稳定性最差的是PH3。(3)C为氯元素，氯元素位于第三周期第A族。(4)元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强 。非金属性：ClSP，所以酸性：HClO4H2SO4H3PO4。答案：(1)PSClOSe(2)PH3(3)第三周期第A族(4)HClO4H2SO4H3PO4122019宁夏银川一中期中现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：原子半径/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高化合价2157153最低化合价2313(1)号元素在周期表中的位置是_；上述元素处于同一主族的有_(用元素符号表示)。(2)元素和能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：_。(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是_(填序号)。A.Li和Li互为同位素B.Li和Li属于同种核素C.LiH和LiD的化学性质不同D.LiH和LiD是同种物质下列说法不正确的是_(填序号)。A碱性：Be(OH)2LiOHNaOHNaLiLiC氧化性：LiNaKRbRbKNaLiBe解析：由题中及表中数据可知，分别位于第A族、第A族、第A族、第A族、第A族、第A族、第A族和第A族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高正化合价为2，的最高化合价也是2、半径比Be大，则为Mg；的最高化合价为1、半径比Mg小，则是Li；的最高化合价为1、半径比Mg大，则为Na；和的最高化合价都是5、最低化合价都是3，则它们为第A族元素，因为的半径较大，故为P、为N；根据同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，可知为B、为O、为Cl。综上所述，分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。(1)号元素为B元素，在周期表中的位置是第二周期第A族；上述元素处于同一主族的有两组，分别是Li和Na，N和P。(2)元素和能形成两种化合物，分别为氧化钠和过氧化钠，其中较稳定的是过氧化钠，过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O22H2O=4Na4OHO2。(3)Li和Li互为同位素，A项正确；Li和Li属于不同的核素，B项错误；LiH和LiD是同种物质(都是氢化锂)，化学性质几乎完全相同，C项错误，D项正确。Be、Li、Na、K的金属性依次增强，故其最高价氧化物对应水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2LiOHNaOHNaLiLi，B项正确；Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强，故其阳离子的氧化性依次减弱，故氧化性从强到弱的顺序为LiNaKRbCs，C项错误；同主族元素从上到下金属性依次增强，同周期元素从左到右金属性依次减弱，金属性由强到弱的顺序为CsRbKNaLiBe，D项正确。答案：(1)第二周期第A族Li和Na，N和P(2)2Na2O22H2O=4Na4OHO2(3)ADC能力达标13短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。(1)W在周期表中的位置是_，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为_(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为_，R的简单气态氢化物分子中的电子数为_。(2)元素的原子得电子能力：Q_W(填“强于”或“弱于”)。(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为_。解析：(1)因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期数与主族序数相等，则T为Al元素，推出Q为C元素，R为N元素，W为S元素，S元素位于第三周期第A族。原子半径比较：一看电子层数，电子层数越多，原子半径越大；二看原子序数，原子电子层数相等，半径随原子序数的递增而减小，因此原子半径：AlCN。Q的最高价氧化物为CO2，R的简单气态氢化物为NH3，其电子数为10。(2)S元素的非金属性强于C元素，S原子的得电子能力强于C原子。(3)原子序数比R多1的元素是O，其一种氢化物能分解成另一种氢化物，两种氢化物分别为H2O2和H2O，其反应的化学方程式为2H2O22H2OO2。答案：(1)第三周期第A族AlCNCO210(2)弱于(3)2H2O22H2OO2142019北京四中期中下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题。族周期A01AAAAAA23(1)第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是_。(2)最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_(填化学式)。(3)下列可以判断和金属性强弱的是_(填序号)。a单质的熔点：b化合价：d最高价氧化物对应水化物的碱性：(4)为验证第A族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：仪器A的名称是_，A中发生反应的离子方程式是_。棉花中浸有NaOH溶液的作用是_(用离子方程式表示)。验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到_。该实验必须控制单质的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。理由是_。第A族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐_(填“增大”或“减小”)，得电子能力逐渐减弱。解析：根据在元素周期表中的位置可知，为H，为C，为N，为O，为Na，为Al，为Si，为S，为Cl。(1)第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl，其原子结构示意图是。(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3H2CO3H2SiO3。(3)根据单质的熔点不能判断金属性强弱，a错误；化合价高低不能作为比较金属性的依据，b错误；Na与水反应比Al剧烈，说明金属性：NaAl，可以比较，c正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以比较，d正确。(4)A为分液漏斗，A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，离子方程式为2BrCl2=Br22Cl。Cl2少量，NaOH溶液用于吸收挥发的Br2蒸气，离子方程式为Br22OH=H2OBrBrO。溴与KI反应生成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，将A中液体滴入试管内，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，下层呈紫红色；若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管先于Br2氧化碘离子，干扰溴与碘离子的反应，所以氯气必须少量，否则干扰检验结果。同主族元素从上到下，原子核外电子层数增加，原子半径增大，故得电子能力减弱。答案：(1)(2)HNO3H2CO3H2SiO3(3)cd(4)分液漏斗2BrCl2=Br22ClBr22OH=BrBrOH2O溶液分层，下层液体为紫红色氯气能够氧化溴离子和碘离子，氯气必须少量，否则干扰检验结果增大- 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