2024人教版新教材高中化学必修第一册同步练习--第2课时　元素周期表和元素周期律的应用（含解析）

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2024人教版新教材高中化学必修第一册
第2课时　元素周期表和元素周期律的应用
基础过关练
题组一　元素周期表和元素周期律的应用
1.(2021四川成都名校期中联考)元素周期表和元素周期律对其他与化学相关的科学技术有指导作用。下列说法错误的是(　　)
A.铝元素位于周期表中金属元素与非金属元素分界处,故金属铝具有氧化性和还原性
B.制造农药的主要元素是在右上方区域的非金属元素
C.作催化剂的主要元素分布在过渡元素区域
D.在周期表中金属元素与非金属元素的分界处,可以找到半导体材料
2.(2022云南昆明期中)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(　 　)
Y X
W Z
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:H2W>H2Y
D.原子半径:W>Z>Y>X
3.(2021浙江宁波期末)现有短周期元素X、Y、Z和M,它们在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(　　)
X Z
Y M
A.Y元素位于第三周期第ⅤA族
B.X的原子半径比Z的小
C.Z的最高正价为+7价
D.M的最高价氧化物对应的水化物是强酸
4.下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强的是　　　元素(填元素符号)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4　　(填“>”“<”或“=”)H2SeO4。
题组二　根据元素周期表和元素周期律预测元素性质
5.(2022黑龙江哈尔滨期末)根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是(　　)
A.第83号元素的最高化合价是+6价
B.第七周期0族元素的原子序数是118
C.第53号元素的单质在常温常压下是固体
D.第四周期第ⅣA族的元素的单质可作半导体
6.(2021山东临朐实验中学月考)锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素,处于元素周期表中金属区与非金属区的分界线附近,下列叙述正确的是(　　)
A.锗是一种金属性很强的元素
B.锗的单质具有半导体的性能
C.锗化氢(GeH4)稳定性很强
D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
能力提升练
题组一　“位、构、性”关系的应用
1.(2021湖北黄冈期末)X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相
X Y
Z W
对位置如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.若X、Y为非金属元素,则非金属性Y比X强
B.简单离子半径:Z>X
C.Y、W一定具有相同的最高正价
D.X、Y、Z、W四种元素既可都为金属元素,也可都为非金属元素
2.短周期主族元素甲~戊在元素周期表中的位置如图所示,乙是地壳中
甲 乙 丙
丁 戊
含量最高的元素,下列判断正确的是(　　)
A.原子半径:乙>戊
B.丙元素不一定是非金属元素
C.丙的非金属性是这五种元素中最强的
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:丁>戊
3.(2021河北石家庄二中月考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18,Q元素的原子最外层比次外层少一个电子。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>M
C.ZX3易溶于水,其水溶液呈碱性
D.X的非金属性强于Q
4.(2021黑龙江鹤岗一中期末)以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述不正确的是(　　)
图1
图2
A.图1为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数)
B.在核电荷数为1~20的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
D.图2是元素周期表的部分轮廓图,可在B区域内寻找制造催化剂及耐高温材料的元素
题组二　元素周期表和元素周期律的综合推断
5.(2021河北唐山期末)下图是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8,下列说法错误的是(　　)
W
X Y Z
A.原子半径:WB.常温常压下,Z的单质为固态
C.X的氧化物的熔点低于其单质的熔点
D.X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应
6.(2022黑龙江双鸭山一中期末)下表为对部分短周期元素的性质或原子结构的描述。
元素 元素的性质或原子结构
T M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
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,其简单氢化物的水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
下列有关说法中正确的是(　　)
A.元素的非金属性:Z>T
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>T
C.简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
D.Z、T两种元素的原子半径:Z>T
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.D 3.D 5.A 6.B
1.A　金属铝只有还原性,没有氧化性,A错误;元素周期表右上方的F、Cl、S、P、As等非金属元素可用于制造农药,B正确;催化剂多为过渡元素区域的金属元素的单质或化合物,C正确;一般在金属元素与非金属元素的交界处可寻找半导体材料,D正确。
2.D　根据短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置可知,X为F、Y为O、W为S、Z为Cl。F元素最高化合价为0价,最低化合价为-1价,其最高价与最低价绝对值之和为1,A错误;根据非金属性:SCl>O>F,D正确。
3.D　根据短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的位置可知,X、Z是第二周期元素,Y、M是第三周期元素。Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Y原子核外电子排布是2、8、4,Y是Si,可推知M是S,X是O,Z是F。根据元素的原子结构与元素在周期表中的位置关系可知,Si位于第三周期第ⅣA族,A错误;同一周期主族元素,原子序数越大,原子半径越小,则X的原子半径比Z的大,B错误;Z是F元素,F元素没有正化合价,C错误;M是S元素,S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,硫酸是二元强酸,D正确。
4.答案　(1)四　ⅢA
(2)+4　HClO4　Bi2O5
(3)①F　②<
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HClO4;Bi的最外层有5个电子,其最高价氧化物为Bi2O5。(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H3AsO4的酸性小于H2SeO4。
5.A　第六周期0族元素氡的原子序数为86,则83号元素位于第六周期第ⅤA族,其最高化合价为+5价,A错误;第七周期0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118,B正确;第53号元素为碘元素,碘单质在常温常压下是固体,C正确;第四周期第ⅣA族的元素是Ge,位于金属元素和非金属元素分界线附近,单质Ge可作半导体,D正确。
6.B　依据同主族元素性质的递变规律,气态氢化物的稳定性为CH4>SiH4>GeH4,酸性H2CO3>H4GeO4;锗处于金属区与非金属区分界线附近,故具有半导体的性能。
能力提升练
1.C 2.C 3.D 4.A 5.C 6.A
1.C　X、Y位于同一周期,同周期主族元素从左至右,金属性依次减弱,非金属性依次增强,故非金属性:Y>X,A正确;X、Z位于同一主族,Z形成的简单离子的电子层数比X形成的简单离子的电子层数多,故简单离子半径:Z>X,B正确;Y、W位于同一主族,最外层电子数相等,元素性质有相似性,一般其最高正价相等,但也有特殊性,当Y、W分别是F、Cl时,由于F的非金属性极强,F无正价,Cl的最高价为+7价,C错误;当X、Y分别位于第ⅠA族、第ⅡA族时,X、Y、Z、W可分别是Li、Be、Na、Mg,四种元素均为金属元素,当X、Y分别位于第ⅣA族、第ⅤA族或第ⅤA、第ⅥA族或第ⅥA族、第ⅦA族时,四种元素均为非金属元素,D正确。
2.C　由乙是地壳中含量最高的元素,可知乙是O元素;结合元素在周期表中的位置,可确定甲是N、丙是F、丁是P、戊是S元素。同主族元素自上而下原子半径递增,即原子半径:S>O,A错误;F是非金属元素,B错误;五种元素中F是非金属性最强的元素,C正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO43.D　X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族,则Y为C,M为Si,Z为N;化合物Z2X4的电子总数为18,则X为H;Q元素的原子最外层比次外层少一个电子,则Q为Cl。原子半径:NH2CO3>H2SiO3,B正确;NH3易溶于水,其水溶液显碱性,C正确;H的非金属性弱于Cl,D错误。
4.A　元素周期表中最右侧0族元素的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118,因此10和11号元素不可能在同一个周期,A错误。
5.C　W与X的最高化合价之和为8,则W是氮元素,X是铝元素,Y是硅元素,Z是磷元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:W6.A　根据元素T的信息可知T为S元素;由元素X的信息可确定X为C元素;根据元素Y的信息可知Y为N元素;由元素Z最高正价为+7价,可确定Z是Cl元素。同周期元素随原子序数递增,非金属性增强,即非金属性:Cl>S,A正确;非金属性:S>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2CO3,B错误;根据非金属性:CCl,D错误。
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