4.2 元素周期律 同步练习题
一、选择题
1.元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,Q位于第4周期,下列说法不正确的是
A.元素X的化合价有-4、+2、+4 B.原子半径r(Q)>r(Y)>r(Z)
C.Q的最高价氧化物的水化物是H3QO4 D.Y、Z的氧化物对应的水化物均是强酸
2.已知硒(Se)为第ⅥA族元素,下列有关硒元素的化合物的说法,错误的是
A.溶液显碱性 B.只有还原性
C.与相似,均难溶于水 D.属于酸性氧化物
3.硒(Se)是人体必需的微量元素,在元素周期表中的位置如图所示。下列关于硒元素的叙述正确的是
A.硒的非金属性比S弱
B.硒最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO3
C.硒元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族
D.H2Se比HBr更稳定
4.下列事实能证明氯气的氧化性比硫强的是
A.常温下,氯气呈气态,而硫呈固态 B.氯气能溶于水而硫不能
C.氯气能将硫从氢硫酸中置换出来 D.跟金属或氢气化合时硫显-2价,而氯显-1价
5.元素化合价一般决定于原子的
A.核内质子数 B.核外电子数
C.核外电子层数 D.最外层电子数
6.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
7.铷是第5周期第ⅠA元素,关于铷元素性质推测不正确的是
A.投入水中会发生爆炸式反应 B.铷是一种强还原剂,铷离子很稳定
C.铷在空气中能燃烧,生成复杂的氧化物 D.铷的金属性比钾弱
8.锂不仅在军事工业中占有举足轻重的地位,而且在民用工业也是一种重要的材料。下列说法错误的是
A.锂原子核外有3个电子 B.锂的原子半径比铍小
C.锂是第二周期IA族元素 D.LiOH的碱性比KOH弱
二、非选择题
9.元素周期律反映了元素性质的周期性变化规律。
(1)元素的性质,特别是化学性质取决于元素的原子结构。钠、镁、铝元素形成的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最弱的是 (填化学式)。
(2)氮氧化铝(AlON)是一种高硬度、耐高温的防弹材料,Al、O、N三种元素的简单离子半径由大到小的排列顺序是 。
(3)锡为主族元素,其原子结构示意图:。锡在元素周期表中的位置是 ,SnO2能与NaOH溶液反应生成钠盐(Na2SnO3)和水,写出发生反应的化学方程式: 。
(4)硒(34Sn)是与人类的健康密切相关的一种元素,工业上用浓H2SO4焙烧CuSe的方法提取硒(其中Cu转化为CuSO4),且有SO2、H2O和SeO2(固体)生成,写出发生反应的化学方程式: 。理论上该反应每转移1mol电子,可得到的SeO2的质量为 g。
10.氮、磷、砷、锑)、铋、镆为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素,回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置 ,的中子数为 。
(2)氨气和磷化物的热稳定性: (填“>”或“<”)。
11.A、B、C、D、E五种物质均含有某种常见金属元素,它们的转化关系如图所示,某中B为白色难溶固体,E则易溶于水。
(1)写出化学式:A 、B 、C 、D 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C 。
B→D 。
(3)写出下列反应的离子方程式:
A→D 。
C→D 。
12.某同学做同周期元素性质递变规律实验,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象:
实验序号 实验步骤
① 将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中,再向溶液中滴加酚酞溶液
② 向新制得到的Na2S溶液中滴加新制的氯水
③ 将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
④ 将镁条投入稀盐酸中
⑤ 将铝条投入稀盐酸中
(1)实验目的:研究 元素性质递变规律
(2)实验用品:
试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlCl3溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等。
仪器:① ,② ,③ ,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)写出实验②中的实验现象和化学方程式
现象: ;化学方程式 。
(4)实验结论 。
【参考答案】
一、选择题
1.D
【分析】元素Q位于第四周期,由元素在周期表中相对位置,可知X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,设Y原子最外层电子数为y,则X原子最外层电子数为y-2,Z原子最外层电子数为y+1,故y+y-2+y+1=17,解答y=6,故Y为S元素,则X为C元素、Z为Cl元素、Q为As元素。
解析:由分析可知,X为C、Y为S、Z为Cl、Q为As;
A.X为C元素,有-4,+2,+4等多种价态,故A正确;
B.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径r(As)>r(S)>r(Cl),故B正确;
C.Q为As元素,位于ⅤA族,最高化合价为+5价,As元素的最高价氧化物的水化物是H3AsO4,故C正确;
D.Y、Z的氧化物对应的水化物若为H2SO3、HClO均属于弱酸,故D错误;
故选:D。
2.B
【分析】因为Se在第4周期第ⅥA族,位于S的下方,与S同族,所以具有与S相似的性质。
解析:A.由亚硫酸是弱酸及元素周期律知是弱酸,溶液显碱性,可以使酚酞溶液变红,A正确;
B.Se在第ⅥA族,所以最高价是+6价,最低价是-2价,而二氧化硒中硒元素显+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,B错误;
C.由难溶于水及硫、硒同主族知,难溶于水,C正确;
D.因为Se在第ⅥA族,位于S的下方,与S同族,所以具有与S相似的性质,SO3是酸性氧化物,所以属于酸性氧化物,D正确;
故答案为:B。
3.A
解析:A.同主族从上往下非金属性减弱,所以硒的非金属性比S弱,A正确;
B.硒最高价氧化物对应水化物的化学式为,B错误;
C.根据Se在周期表中的位置可知,硒与氧、硫同主族,与溴同周期,位于元素周期表中的第四周期第ⅥA族,C错误;
D.非金属性,HBr比更稳定,D错误;
故选A。
4.C
解析:A.物质的状态为物理性质,不能作为判断物质的氧化性强弱的依据,A错误;
B.物质的溶解性属于物理性质,不能作为判断物质的氧化性强弱的依据,B错误;
C.H2S能被Cl2氧化成硫单质,说明氯气的氧化性比硫强,C正确;
D.硫元素的最低价为-2价,氯元素的最低价为-1价,取决于最外层电子数目的多少,与氧化性强弱无关,D错误;
答案选C。
5.D
解析:主族元素(包括金属元素)原子的价电子就是最外层电子,故化合价决定于最外层电子数,过渡元素的化合价不仅与最外层电子有关,还与次外层电子有关,甚至与倒数第三层电子有关,比较复杂,中学阶段不做要求,但元素的化合价与核内质子数、核外电子层数无关,故选:D。
6.C
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S,据此解答。
解析:A.X为O,W为N,同周期从左往右,原子半径依次减小,所以半径大小为W>X,A错误;
B.X为O,Z为S,X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,为离子化合物,C正确;
D.Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误;
故选C。
7.D
解析:A.金属性Rb>Na,则Rb与水反应比Na更剧烈,会发生爆炸式反应,故A正确;
B.金属元素单质的还原性越强,其简单阳离子氧化性越弱,Rb的还原性大于Na,则简单铷离子氧化性很弱,所以其简单离子很稳定,不易被还原,故B正确;
C.铷的金属性大于钠,钠与氧气反应可生成氧化钠或过氧化钠,所以Rb与O2反应更加剧烈,可生成过氧化物或超氧化物等复杂的氧化物,故C正确;
D.同主族,从上到下,金属性增强,金属性Rb>K,故D错误;
故选:D。
8.B
解析:A.锂为3号元素,核电荷数=质子数=核外电子数=3,故A正确;
B.锂、铍均为第2周期元素、铍为4号元素、同周期主族元素,从左到右,核电荷数增加原子半径变小,铍原子半径小于锂,故B错误;
C.锂为3号元素,核外有2个电子层,最外层有1个电子,在周期表中位于第二周期IA族元素,故C正确;
D.ⅠA中,钠位于锂的下方,钾位于钠的下方,碱金属从上到下,金属性依次增强,最高价氧化物水化物碱性增强,所以LiOH的碱性比KOH弱,故D正确;
故选B。
二、非选择题
9.(1)Al(OH)3
(2)N3->O2->Al3+
(3) 第五周期第IVA族 SnO2+2H2O=Na2SnO3+H2O
(4) CuSe+4H2SO4CuSO4+SeO3+3SO2↑+4H2O 18.5
解析:(1)金属性越弱,最高价氧化物的水化物碱性越弱,故碱性最弱的是Al(OH)3。
(2)核外电子数相同时质子数越大半径越小,故离子半径由大到小的顺序为。
(3)锡原子核外含有5个电子层,最外层含有4个电子,则Sn在周期表中的位置为第五周期第IVA族,锡和C同一主族,氧化物的性质相似,类比CO2与NaOH的反应可知SnO2与NaOH的反应生成Na2SnO3和H2O,反应的化学方程式为。
(4)和浓硫酸反应生成)、和,化学方程式为。存在关系式:SeO2~6e-,则理论上该反应每转移1mol电子,可得到SeO2的质量为mol×(79+32)g/mol=18.5g。
10.(1)第四周期ⅤA族 173
(2)>
解析:(1)砷的原子序数为33 ,位于元素周期表第四周期ⅤA族,的中子数为288—115=173,故答案为:第四周期ⅤA族;173;
(2)同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,氢化物的热稳定性依次减弱,则氨气的热稳定性强于磷化氢,故答案为:>。
11. Al(OH)3 Al2O3 Al AlCl3 2Al2O32Al+3O2↑ Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
【分析】由A、B、C均能和盐酸、氢氧化钠反应,则判断五种物质中含有的金属元素为铝元素。根据A、B、C之间的转化关系,可以得出五种物质分别为:Al(OH)3、Al2O3、Al 、AlCl3、NaAlO2。
解析:(1)结合以上分析可知,物质的化学式分别为:A为Al(OH)3、B为Al2O3、C为Al、D为AlCl3;
(2)电解熔融的氧化铝制备金属铝,B→C反应的方程式为:2Al2O32Al+3O2↑;
氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,B→D反应的方程式为:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O;
(3)氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,A→D反应的离子方程式:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,C→D反应的离子方程式:2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
12.(1)同周期
(2) 烧杯 酒精灯 试管
(3) 出现淡黄色沉淀 Cl2+Na2S=S↓+2NaCl
(4)同周期元素性质自左向右金属性越来越弱,非金属性越来越强
解析:(1)由题目可知,实验目的为研究同周期元素性质递变规律;
(2)该实验加水加热至沸腾,则需要酒精灯,金属与水、酸的反应在试管中进行,Na与水的反应一般在烧杯中进行;
(3)向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水,氯气与Na2S发生氧化还原反应,反应的化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,因此实验现象是出现淡黄色沉淀;
(4)由实验可知:元素的金属性越强,对应的金属单质越活泼,越易与水或酸反应,反应越剧烈,所以由实验现象可知金属性Na>Mg>Al,可利用非金属单质之间的置换反应比较元素的非金属性强弱,则非金属性Cl>S,则实验结论是同周期元素性质自左向右金属性越来越弱,非金属性越来越强