本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第二节 元素周期律
第1课时 原子核外电子的排布 元素周期律
1.图中a、b、c、d、e为周期表前四周期的一部分元素,下列叙述正确的是( )
A.b元素除0价外,只有一种化合价
B.五种元素中,c元素的性质最稳定
C.b和d的气态氢化物分别溶于水,溶液的酸性:b>d
D.e元素最高价氧化物对应的水化物和不同量的氢氧化钠溶液反应,可能生成三种盐
解析:由题意可知a为第一周期,只能为He;b为第二周期第ⅥA族(即氧元素);c为第三周期第ⅣA族(即Si元素);d为第三周期第ⅦA族(即Cl元素);e为第四周期第ⅤA族(即As元素)。A项,氧元素除0价外,还有-2价、-1价,错误;五种元素中,a元素(氦)为稀有气体,性质最稳定,B错误;C项,b、d的氢化物分别为H2O、HCl,显然HCl水溶液显酸性,C错误;D项,As元素的最高价含氧酸为H3AsO4,属三元酸,与NaOH发生反应可生成Na3AsO4、NaH2AsO4、Na2HAsO4三种盐,D正确。
答案:D
2.A、B两原子,A原子L层比B原子M层少3个电子,B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,则A、B分别是( )
A.硅和钠 B.硼和氮
C.碳和氯 D.碳和铝
解析:设A原子L层电子数为x,则B原子L层和M层电子数分别为2x和x+3,2x=8,则x=4,所以A、B两原子电子数分别为6和17,即A、B分别是碳和氯。
答案:C
3.X、Y、Z三种元素的原子,其核外电子排布分别为:X最外层有1个电子,Y有3个电子层,最外层电子数比次外层的少3,Z的最外层电子数是次外层的3倍。由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是( )
A.XYZ2 B.XYZ3 C.X2YZ2 D.X3YZ3
解析:根据题意“X最外层有1个电子”,则X在发生化学反应时通常显示+1价;“Y有3个电子层,最外层电子数比次外层的少3”,则Y的3个电子层上的电子数分别为2、8、5,为P,P的常见正化合价有+3、+5;“Z的最外层电子数是次外层的3倍”,则Z为O,通常显示-2价;根据化合物中各元素所显示的化合价,则仅有X2YZ2中Y的化合价为+2,不符合题意。
答案:C
4.X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半,Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y
B.简单离子的半径:M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C.X的阴离子和Y的阴离子核外电子数相同
D.Z元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HZO4
解析:根据X、Y、Z相邻,X的核电荷数是Y核外电子数的一半,可推出X、Y应是上下相邻,若是一、二周期相邻,1H与3Li不符,稀有气体不符(因Y元素可形成化合物);若是二、三周期,原子序数上、下相差8,只有在ⅥA族(8O与16S)符合;下面就可容易地推出其他元素,如下表:
X(8O)
Y(16S) Z(17Cl)
M(19K) ……
答案:D
5.(2013·河北唐山高一检测)W、X、Y、Z四种元素是原子序数依次增大的短周期元素,已知:(1)四种元素的电子层数之和等于10,且它们分属于连续的四个主族;(2)四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是( )
A.W和X位于第二周期
B.Y和Z分别是Al和Si
C.W和X分别是O和F
D.Z的金属性可能比X的金属性强
解析:四种元素的电子层数之和等于10,有两种可能:①1+3+3+3;②2+2+3+3。后一种情况无法满足X的原子半径最大的条件。因此①符合要求,四种元素依次是H、Mg、Al、Si。据此即可判断B正确。
答案:B
6.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 L M X R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074
主要化合价 +2 +3 +6,-2 +2 -2
下列叙述正确的是( )
A.离子半径大小:r(M3+)>r(T2-)
B.R的氧化物对应的水化物可能具有两性
C.X单质在氧气中燃烧生成XO3
D.L、X形成的简单离子核外电子数相等
解析:根据表格中元素的化合价和原子的原子半径,可以推断出:L为镁,M为铝,X为硫,R为铍,T为氧。A项中,r(Al3+)答案:B
7.已知某粒子的结构示意图为。
试回答:
(1)当x-y=10时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y=8时,粒子可能为(填粒子符号) 、 、 、 、 。
(3)写出y=3与y=7的原子对应元素的最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式: 。
解析:(1)当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;(2)当y=8时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等; (3)y=3时为铝原子、y=7时为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
答案:(1)原子
(2)Ar Cl- S2- K+ Ca2+(合理即可)
(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
8.短周期元素A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数由A到F依次增大。在周期表中,A的原子半径最小。B元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,C为地壳中含量最多的元素,D是原子半径最大的短周期主族元素,D单质燃烧时呈现黄色火焰,D的单质在高温下与C的单质充分反应,可以得到与E单质颜色相同的淡黄色固态化合物。D与F形成的化合物DF是常用的调味品。试根据以上叙述回答:
(1)元素名称:
A 、B 、C 、D 。
(2)E在元素周期表中的位置: 。
(3)F离子结构示意图: 。
(4)A、B组成的最简单化合物的名称是 。
(5)C、D按原子个数比1∶1组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为 。
(6)能说明E的非金属性比F的非金属性 (填“强”或“弱”)的事实是 (举一例)。
解析:根据“A的原子半径最小”知A为氢,根据“C为地壳中含量最多的元素”知C为氧,则B为第二周期元素,原子结构为,所以B为碳,根据“D是原子半径最大的短周期主族元素”知D为钠,Na在O2中燃烧生成的Na2O2为淡黄色,所以E为硫,根据“D与F形成的化合物DF是常用的调味品”知DF为NaCl,则F为氯。
答案:(1)氢 碳 氧 钠
(2)第三周期第ⅥA族
(3)
(4)甲烷
(5)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(6)弱 氯气能从硫化钠溶液中置换出硫等(合理答案均可)
9.A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,且B的核电荷数比A大2,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4。1 mol A的单质与足量盐酸反应可置换出11.2 L(标准状况下)氢气,这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答:
(1)A是 元素,B是 元素,C是 元素。
(2)写出A、B的最高价氧化物分别与C的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式: 、 。
(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性 (填“强”或“弱”)。
(4)元素D的离子也与A、B的离子具有相同的电子层结构,其单质在反应中只能作还原剂,请你用实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可),证明D元素的金属性比B强。
试剂:镁条、铝丝、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液。
方案一: 。
方案二: 。
解析:根据“1 mol A的单质与足量盐酸反应可置换出11.2 L(标准状况下)氢气,这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子”知A为钠元素,则B为铝元素、C为氯元素。A、B最高价氧化物分别为Na2O(或Na2O2)和Al2O3,C的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为Na+与Al3+具有相同的电子层结构,而Na+的半径大于Al3+,Na+得电子能力弱于Al3+,即Na+的氧化性弱于Al3+。元素D应为镁,要比较Mg和Al金属性的相对强弱,可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。
答案:(1)钠 铝 氯 (2)Na2O+2H+2Na++H2O或2Na2O2+4H+4Na++2H2O+O2↑ Al2O3+6H+2Al3++3H2O (3)弱 (4)方案一:用镁条和铝丝分别与盐酸反应,观察其反应的快慢,反应快的金属性强 方案二:将镁条和铝丝分别插入NaOH溶液中,观察是否发生反应,能与强碱溶液反应的为两性,金属性相对较弱
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
1.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
解析:元素周期律是元素性质随原子序数的递增而发生周期性变化的规律,B项是正确的;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。
答案:B
2.A、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
B.原子半径:A>B>C
C.离子半径:A2->C->B2+
D.还原性:A2-解析:根据A、B、C在周期表中的位置关系及其离子结构的特点,可推知它们在周期表中的相对位置,又知是短周期元素,则C为F,B为Mg,A为S。A项,F无正价;B项,原子半径应为B>A>C;D项,还原性应为A2->C-。
答案:C
3.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3∶8。下列说法错误的是( )
X Y
Z W
A.气态氢化物的稳定性:ZB.原子半径由大到小的顺序为Z>W>X>Y
C.X元素只能形成一种单质
D.Y元素可形成多种氧化物
解析:根据Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3∶8,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,C可以构成石墨、金刚石等多种单质,C错误。
答案:C
4.门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质作出了预测。X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质描述中错误的是( )
A.X单质不易与水反应
B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高
D.XH4的稳定性比SiH4的高
解析:根据“类硅”,从相似性上可推导出A、B项正确。从递变性上可推出C项正确(结构相似时,从上至下分子间作用力增大,沸点升高)、D项错误(从上至下,氢化物稳定性逐渐减弱)。
答案:D
5.(2013·浙江宁波高一检测)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/nm 0.160 0.143 0.075 0.074
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列叙述正确的是( )
A.元素的非金属性:Z>W
B.最高价氧化物的水化物碱性:X>Y
C.原子半径:W>Z>X>Y
D.W与X、Y、Z组成的化合物在常温下都是固态
解析:根据表格数据可知,X和Y原子半径相差较小,Z和W原子半径相差较小,而X、Y与Z、W的原子半径相差较大,说明Z、W位于第二周期,X、Y位于第三周期。结合元素主要化合价判断:X为镁、Y为铝、Z为氮、W为氧。非金属性:W(O)比Z(N)强,A错误;氢氧化镁碱性比氢氧化铝的强,B正确;原子半径:X(Mg)>Y(Al)>Z(N)>W(O),C错误;氧化镁、氧化铝呈固态,NO、NO2在常温下呈气态,D错误。
答案:B
6.(2013·广东镇江高一检测)影片《阿凡达》中出现了一艘开往潘多拉星球的宇宙飞船。下图是元素周期表中的一部分,表中所列字母分别表示一种元素(选项中的物质都是由下图中的元素组成)。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.e和f组成的化合物可吸收宇航员在宇宙飞船活动舱内产生的由d和f组成的气体
B.活动舱内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境,即充入a和f的常见单质
C.c和f以原子个数之比为1∶1组成的化合物可用作宇航员所需f单质的来源
D.若潘多拉星球上存在b,地球上此元素主要以b形式存在b比b少一个质子
解析:NO或NO2不可能出现在宇宙飞船的活动舱中,且通常条件下,CO2与之不反应,A错误;活动舱内一般充入N2和O2,模拟空气组成,B错误;Na2O2可作为制备O2的来源,C正确He与He互为同位素,其质子数相等,D错误。
答案:C
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:
①第ⅡA族元素的价电子数 。
②第三周期元素的最高化合价 。
③F-、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3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:
①X为 (名称),Y为 (元素符号),Z的原子结构示意图为 。
②N的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
③工业上制取单质M的化学方程式为 。
解析:(1)①第ⅡA族元素的价电子数都是2,b符合。
②第三周期元素的最高化合价从+1逐渐增大到+7,c符合。
③F-、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3∶4,则Y为O。M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3,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。
答案:(1)①b ②c ③a
(2)①氢 O
②HClO4
③SiO2+2CSi+2CO↑
8.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 0.160 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 (填离子符号)。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的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
9.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表:
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
W 其单质既能与酸反应,又能与强碱反应,都产生H2
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是 。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子Y,写出某溶液中含该微粒的检验方法
。
(3)元素Z在周期表中的位置是 ,元素Z与元素T相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下,Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 ,理由是 。Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
解析:由题意知T为硫,X为碳,Y为氮,Z为氯,W为铝。
(1)碳元素的一种核素C可测定文物年代。
(2)常利用铵盐与碱共热产生碱性气体NH3的方法检验N的存在。
(3)Cl位于第三周期第ⅦA族,元素Cl与S相比,非金属性较强的应为Cl,可用氢化物的稳定性、非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱及非金属间的相互置换反应等来判断。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,其中只有H2CO3是弱酸,其余均为强酸。HClO4为强酸,书写离子方程式时注意拆分。
答案:(1C
(2)取适量溶液滴入试管中,向试管中滴加浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则可证明溶液中含N
(3)第三周期第ⅦA族 Cl b
(4)H2CO3 H2CO3为弱酸(或非氧化性酸) 3H++Al(OH)3Al3++3H2O
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
