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课时跟踪检测（六）元素周期表和元素周期律的应用
A——基础过关练
1．下列关于元素周期表的说法中正确的是( )
A．同一主族元素的原子序数的差不可能为10
B．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差值一定是1
C．催化剂一般在金属与非金属的分界线处寻找
D．过渡元素全部是金属元素
解析：选D A项，同一主族元素的原子序数差可能为10，如H元素与Na元素，错误；B项，短周期第ⅡA族与第ⅢA族相邻，若为长周期原子序数差不一定是1，如第四周期，相差11，错误；C项，在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀合金元素，错误；D项，过渡元素全部是金属元素，正确。
2．在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近的一些元素能用于制( )
A．合金 B．半导体
C．催化剂 D．农药
解析：选B 元素周期表中，在金属元素与非金属元素的分界线附近，元素一般既具有金属性，也具有非金属性，能用于制作半导体材料，合金和催化剂一般在过渡元素中寻找，农药一般在非金属元素中寻找。
3．X元素最高价氧化物对应的水化物为H2XO4，则它对应的气态氢化物为( )
A．HX B．H2X
C．XH4 D．XH3
解析：选B X元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4，则X的最高价为＋6价，最低价为－2价，X对应的气态氢化物为H2X。
4．已知铍(Be)的原子序数为4，下列对铍及其化合物叙述正确的是( )
①铍的金属性比钠强 ②氯化铍的氧化性比氯化锂强 ③氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 ④单质铍易跟冷水反应产生H2
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选B 铍(Be)位于周期表中第二周期第ⅡA族，根据周期表中元素性质的递变规律可知，题中涉及元素的金属性强弱的关系为Li>Be，Na>Mg>Be，Ca>Mg>Be，还需明确的是Mg不易与冷水反应，则说明铍与冷水的反应很难进行。
5．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D．元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素
解析：选C O无最高正价，F和稀有气体元素没有正价，A错误；多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动，B错误；P、S、Cl的非金属性依次增强，得电子能力与最高价含氧酸(H3PO4、H2SO4、HClO4)的酸性均依次增强，C正确；过渡元素是第3纵行到第12纵行的元素，包括了七个副族与第Ⅷ族，D错误。
6．某主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，由此可以判断( )
A．R一定是第四周期元素
B．R一定是ⅣA族元素
C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D．R的气态氢化物化学式为H2R
解析：选D 若主族元素R的最高正价为＋x，最低负价为x－8，则x＋x－8＝4，x＝6，因此R元素位于元素周期表中的第ⅥA族，其气态氢化物的化学式为H2R。
7．现在含有元素硒(Se)的保健品开始进入市场，已知硒元素与氧元素同主族，与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述中不正确的是( )
A．原子序数为34
B．最高价氧化物的化学式为SeO3
C．非金属性比S强
D．气态氢化物化学式为H2Se
解析：选C A项，硒元素与氧元素同主族，原子最外层有6个电子，原子核外有4个电子层，则其原子序数是2＋6＋8＋18＝34，正确；B项，Se最外层有6个电子，最高正化合价为＋6价，最高价氧化物的化学式为SeO3，正确；C项，同一主族自上而下，元素的非金属性减弱，所以Se比S的非金属性弱，错误；D项，Se与S同主族，其气态氢化物化学式为H2Se，正确。
8．根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是( )
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
＋1
＋3
＋2
＋6、－2
－2
A．E2－与B3＋的核外电子数不可能相等
B．离子半径大小A＋<D2－
C．最高价氧化物对应水化物的碱性A<C
D．氢化物的稳定性D>E
解析：选B 由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，相等，A错误；离子半径大小Na＋<S2－，正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性C<A，C错误；元素的非金属性越强其对应氢化物就越稳定，应该是H2O>H2S，D错误。
9．据有关媒体报道，美国华裔科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最准确的时钟，两亿年误差不足一秒。它是一个锶原子钟，比铯原子喷泉钟准确得多，估计可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船只导航变得更为准确。请根据锶、铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：
(1)锶元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素，金属性比钙元素________(填“强”或“弱”)，锶原子的核内质子数为________，原子核外有________个电子层，其原子结构示意图为________，其原子半径________镁(填“大于”“小于”或“等于”)；铯的原子核外共有______层电子，最外层电子数为________。
(2)铯与水剧烈反应，放出________色气体，同时使滴有紫色石蕊溶液的溶液显________色，因为__________________________________________(写出化学方程式)。
(3)碳酸锶是________色粉末，与盐酸反应的离子方程式为________________________。
解析：(1)锶元素位于元素周期表第五周期第ⅡA族，位于钙元素下方，根据元素周期律，第ⅡA族元素由上至下金属性逐渐增强，锶属于金属元素，金属性比钙元素强，锶原子的核内质子数为38，原子核外有5个电子层，其原子结构示意图为，其原子半径大于镁；铯位于第六周期第ⅠA族，所以铯的原子核外共有6层电子，最外层电子数为1。(2)根据反应2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，可知铯与水剧烈反应，放出无色的氢气，同时生成强碱CsOH，使滴有紫色石蕊溶液的溶液显蓝色。(3)根据元素周期律知识推测。碳酸钙是白色固体，推测碳酸锶是白色粉末，与盐酸反应的离子方程式为SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)金属 强 38 5 大于 6 1
(2)无 蓝 2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑
(3)白 SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O
10．下表是元素周期表的一部分，根据A～I在元素周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
A
二
D
E
G
I
三
B
C
F
H
(1)表中元素，化学性质最不活泼的是________(用元素符号表示，下同)，只有负化合价而无正化合价的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。
(2)表中元素，最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的化合物是________，最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的化合物是________，呈两性的化合物是________。
(3)A分别与D、E、F、G、H形成的最简单化合物的化学式分别为____________________，最稳定的是________。
(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是________。
解析：由元素周期表可知：A为H、B为Na、C为Al、D为C、E为N、F为P、G为F、H为S、I为Ne。
答案：(1)Ne F F2 Na (2)NaOH H2SO4 Al(OH)3 (3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S HF (4)Na
B——提能增分练
1．下列关于元素周期表和周期律的说法错误的是( )
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
解析：选C A项，同主族元素核电荷数增大，电子层数增多，正确；B项，同周期元素从左到右非金属性增强，正确；C项，K更容易失去电子，还原性更强，错误；D项，同主族元素从上而下元素的金属性增强，非金属性减弱，正确。
2．下列具有特殊性能的材料中，由主族和副族元素组成的是( )
A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金
C．透明陶瓷材料硒化锌 D．新型纳米材料氮化镓
解析：选C 本题中涉及的几种元素中，砷、镓、硒、氮是主族元素，而镧、镍、锌是副族元素，故选C。
3．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
12Mg与水反应缓慢，20Ca 与水反应较快
56Ba(第ⅡA族)与水反应会更快
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
解析：选B 同一主族元素其金属性随着原子序数增大而增强，元素的金属性越强，其单质与水或酸反应生成氢气越容易，金属性：Ba>Ca>Mg，则金属单质与水反应的剧烈程度：Ba>Ca>Mg，所以Ba与水反应会更快，A正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体，第ⅣA族元素不全位于金属元素和非金属元素分界线处，所以第ⅣA族元素的单质不都能作半导体材料，B错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl>Br>I，所以氢化物的稳定性：HCl>HBr>HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，非金属性：S>P>Si，所以P与H2在高温时能反应，D正确。
4．运用元素周期律分析下列推断，其中错误的是( )
A．铍的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定
C．硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
D．硫酸锶难溶于水
解析：选C A项，铍在元素周期表中位于第二周期第ⅡA族，处于金属元素与非金属元素交界区，其氧化物的水化物可能具有两性，正确；B项，砹是卤族元素，从氟到砹，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，砹化氢很不稳定，卤素单质的颜色逐渐加深，砹单质是一种有色固体，正确；C项，由于元素的非金属性S＞Se，所以相应的氢化物的稳定性H2Se比H2S弱，错误；D项，锶为第ⅡA族的元素，同一主族的元素形成的化合物性质相似，CaSO4微弱于水，BaSO4难溶于水，可见硫酸锶难溶于水，正确。
5．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
＋2
＋3
＋5、＋3、－3
－2
下列叙述正确的是( )
A．X、Y元素的金属性X＜Y
B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析：选D 根据提供的原子半径和主要化合价，可以推断X为Mg，Y为Al，Z为N，W为O。金属性Mg＞Al，A项错误；N2和O2在放电的条件下生成NO，B项错误；Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，不能溶于稀氨水，C项错误；NH3在纯氧中燃烧，发生反应4NH3＋3O2===2N2＋6H2O，O2从NH3中置换出N2，D项正确。
6．如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是( )
A．元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和为8
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2WO4>HZO4
C．气态氢化物的稳定性：H2Y>H2W
D．原子半径：Z>W>Y>X
解析：选C 氟元素无正化合价，A项错误；同一周期非金属元素，最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右逐渐增强，B项错误；同一主族非金属元素，气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，C项正确；原子半径：W>Z>Y>X，D项错误。
7．(2018·全国卷Ⅰ)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、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
解析：选B 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W是氟、X是钠或镁、Y是氯、Z是钾或钙。常温常压下，钠或镁的单质是固体，A项错误；钾或钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，KH和CaH2都是离子化合物，B项正确；KCl和CaCl2都是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C项错误；氯有最高化合价＋7，氟没有正价，D项错误。
8．X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z位于同一周期。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( )
①元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
②Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
③3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
④原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D 由“X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”知X为氧元素，又X、Y为同一主族的短周期元素，则Y为硫元素；又由Y、Z同周期，Z原子的核外电子数比Y原子少1知Z为磷元素。由元素周期律知，3种元素的非金属性强弱为O>S>P，原子半径的大小为P>S>O，气态氢化物的稳定性为H2O>H2S>PH3，硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。
9．元素周期表是学习化学的重要工具，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
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋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________(用离子符号表示)。
(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)。
解析：(1)由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ⅢA族。
(3)C、D的简单离子分别为S2－、Cl－，半径大小为：S2－>Cl－。
(4)最高价氧化物对应的水化物分别为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。
答案：(1)
(2)三 ⅢA (3)S2－>Cl－ (4)HClO4 (5)SO2、SO3
10.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示，其中，T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列问题：
(1)T的原子结构示意图为________。
(2)元素的非金属性(原子的得电子能力)：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为__________________________________。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是___________________________________________________________。
(5)R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成R的含氧酸盐只有一种，则该含氧酸盐的化学式是________。
解析：根据T在元素周期表中的相对位置及T所处的周期序数与主族序数相等，判断T是Al，Q是C，R是N，W是S。铝的原子结构示意图为；Q(碳)的非金属性弱于W(硫)；S与浓H2SO4反应的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O；原子序数比R(氮)多1的元素为氧元素，其氢化物有两种：H2O2和H2O，H2O2能分解生成H2O，化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。(5)中相对分子质量最小的氮的氧化物是NO,2 L的NO气体与0.5 L的氧气混合，反应生成1 L NO2，剩余1 L NO，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，由反应方程式可知，生成的含氧酸盐为NaNO2。
答案：(1)
(2)弱于
(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O
(4)2H2O22H2O＋O2↑
(5)NaNO2
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