2024版新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第1节原子结构与元素性质第2课时核外电子排布原子结构与元素原子得失电子能力(10份打包含解析)课时作业鲁科版必修第二册

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名称 2024版新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第1节原子结构与元素性质第2课时核外电子排布原子结构与元素原子得失电子能力(10份打包含解析)课时作业鲁科版必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-13 21:54:36

文档简介

第2课时 核外电子排布、原子结构与元素原子得失电子能力
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1核外电子排布
1.下列叙述中错误的是(  )
A.原子最外层电子数不超过8个(除He外)
B.原子中易失去的电子能量一定最低
C.原子的次外层电子数不超过18个
D.M层电子的能量比L层电子的能量高
2.下列叙述中正确的是(  )
A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内活动
B.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有排满了L层后才排M层
C.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定
3.下列原子结构示意图表示的微粒中,所属元素非金属性最强的是(  )
A. B.
C. D.
4.现有X、Y、Z三种元素,X原子核外有一个电子,Y原子的第一、二、三层电子数分别为2、8、3,Z原子第一、二层电子数分别为2、6。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(  )
A.Y(ZX)3 B.XYZ3
C.X2YZ2 D.X2YZ3
5.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是(  )
A.2a+2 B.2a+10
C.a+2 D.2a
6.下列有关原子或离子的结构示意图正确的是(  )
Li K S2- Mg2+
A   B   C   D
7.有如图三种微粒的结构示意图,下列说法正确的是(  )
①   ②   ③
A.①②是同种元素的微粒,属于两种核素
B.①②③中还原性最强的是①
C.②③的核外电子排布相同,两者化学性质相同
D.①②互为同位素
8.某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n-1)层最多容纳的电子数为(  )
A.8个 B.18个
C.32个 D.2(n-1)2个
知识点2原子结构与元素原子得失电子能力
9.下列说法错误的是(  )
A.将小块钠和镁分别放入冷水中,可判断钠原子和镁原子的失电子能力强弱
B.钠比铝的密度小,可判断钠的失电子能力比铝强
C.根据电子层数和核电荷数,可判断硫原子与氯原子得电子能力的强弱
D.元素的金属性、非金属性分别与元素原子失电子能力和得电子能力相对应
10.下列关于钠、钾的有关性质说法正确的是(  )
A.钠与水的反应更剧烈
B.钠原子电子层数少,失电子能力比钾强
C.钾原子与钠原子最外层电子数相同,钾原子更容易失电子
D.钠比钾活泼
11.对于镁和沸水的反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑,下列说法不正确的是(  )
A.Mg2+的结构示意图:
B.H2的摩尔质量:2
C.H元素存在3种核素1H、2H、3H
D.向反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红
12.在下列四种原子中,与氧原子化学性质相似的是(  )
13.下列叙述与Mg、Al的金属性无关的是(  )
A.反应中Al比Mg失去的电子数多
B.Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强
C.Mg可将Al2(SO4)3溶液中的Al置换出来
D.相同大小的Mg、Al与同浓度盐酸反应,Mg反应更剧烈
14.下列关于钠、钾、硫、氟、氯几种元素的说法,错误的是(  )
A.随着核电荷数的变化,钠的原子半径比钾小,硫的原子半径比氯大
B.钠原子比钾原子失电子的能力弱,氟原子得电子能力比氯强
C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D.溴单质与水反应比氯单质与水反应更剧烈
15.下列叙述中能说明金属A比金属B的金属性强的是(  )
A.A原子最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换生成的H2比1 mol B从酸中置换生成的H2多
D.常温下,A能从水中置换出氢,而B不能
16.X、Y、Z、W四种元素的原子序数均小于18,已知X原子核外电子总数等于电子层数,Y原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,W+与氖原子核外电子排布相同。下列说法不正确的是(  )
A.Z2-与W+具有相同的核外电子排布
B.YZ2的水溶液能导电,所以化合物YZ2属于电解质
C.化合物WZX的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.元素X、Z之间可以形成X2Z和X2Z2两种化合物
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构。则A、B元素原子序数大小是(  )
A.BC.B=A D.A=B+2
2.X、Y、Z和R代表四种元素,如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的核电荷数),则下列关系正确的是(  )
A.a-c=m-n B.a-b=n-m
C.c-d=m+n D.b-d=m+n
3.下列说法中不正确的是(  )
①质子数相同的微粒一定是同种元素
②同位素的化学性质基本相同
③质子数相同、电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的微粒不一定是同一种原子
⑤某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A.①⑤ B.③④⑤
C.①②⑤ D.②③④
4.两种微粒的质子数和电子数均相等,它们不可能是(  )
A.不同的分子
B.不同的离子
C.互为同位素
D.一个为分子,另一个为离子
5.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,下列说法不正确的是(  )
    
A  B  C  D  E
A.B、C、E三种微粒均为稳定结构
B.A与D、B与E均可以形成微粒比为1∶1的化合物
C.向0.5 mol·L-1 DAB溶液中滴加适量稀盐酸,不能增强溶液的漂白能力
D.A与B可以形成A2B7的化合物
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.对第n电子层,若它作为原子的最外层,则容纳的电子数最多与(n-1)层的相同;当它作为次外层,则容纳的电子数比(n+1)层上电子数最多能多10个,则第n层为(  )
A.L层     B.M层
C.N层     D.任意层
7.短周期元素A和B,其中A元素的原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素的原子M层电子数是(a-b),L层电子数是(a+b),则由A、B两种元素组成的化合物的化学式可能表示为(  )
A.B3A2     B.AB2
C.A3B2    D.BA2
8.W粒子的结构示意图如图所示,下列关于它的说法不正确的是(  )
A.y=2
B.若x=18,则z=8
C.若x=14,则其氢化物的化学式为H2W
D.若x=17,则其最高价氧化物的化学式为W2O3
9.有关短周期元素原子的说法正确的是(  )
A.当原子形成简单离子后,其最外层电子数可超过8
B.原子最外层电子数少于4时,电子数越多,还原性越弱
C.原子核外电子中,位于最外层上的电子能量最高
D.当最外层电子数变为4时粒子达稳定结构
三、非选择题
10.现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如表所示:
元素代号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质分子为双原子分子,是空气的主要成分,分子比较稳定
Y M层比K层少1个电子
Z 有三个电子层,M层上有3个电子
(1)写出元素T的原子结构示意图:________。
(2)元素Y与元素Z相比,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________(填字母)。
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质与水反应剧烈
(3)元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式:___________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.1~18号中的某种元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列有关元素X的说法错误的是(  )
A.元素X不可能是金属元素
B.元素X的气态氢化物不一定是电解质
C.元素X一定能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
D.工业上制取X的单质时一定涉及氧化还原反应
2.下列元素的最高价氧化物溶于水一定能生成强碱的是(  )
A.最外层电子数为1的元素
B.原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
3.X、Y、Z、W均为原子序数小于18的四种元素的原子,已知X核外电子总数等于电子层数,Y最外层电子数是次外层电子数的两倍,Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,W+与氖原子核外电子排布相同,下列说法不正确的是(  )
A.Z2-与W+具有相同的核外电子排布
B.YZ2的水溶液能导电,所以化合物YZ2属于电解质
C.化合物WZX的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.元素X、Z之间可以形成X2Z和X2Z2两种化合物
4.有A、B、C、D四种元素,A元素是地壳中含量最多的金属元素;B元素的原子核外M层电子数比L层少1;C元素的原子得到2个电子、D元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题:
(1)上述四种元素的符号分别是A:________,B:________,C:________,D:________。
(2)画出A3+、C原子的结构示意图:________、________。
第2课时 核外电子排布、原子结构与元素原子得失电子能力
必备知识基础练
1.答案:B
解析:由核外电子排布规律可知,A、C正确。电子能量越高,离核越远,越易失去电子,B错误、D正确。
2.答案:B
解析:原子核外区域能量不同,离核越近能量越低,离核越远能量越高,所以在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核远的区域内活动,A错误;核外电子总是先排在能量低的、离核最近的电子层轨道里,例如一般先排满了L层后才排M层,B正确;两种微粒,若核外电子排布完全相同,其性质不一定相同,如Na+和Ne核外都有10个电子,电子排布相同,但是二者性质不同,C错误;通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构,只有一个电子层时有2个电子即为稳定结构,D错误。
3.答案:D
解析:为Cl,为Al,为Na,为F,元素非金属性最强的为F,故选D。
4.答案:A
解析:X原子核外有一个电子,则X应为H;Y原子的第一、二、三层电子数分别为2、8、3,则Y为Al;Z原子的第一、二层电子数分别为2、6,则Z为O。X、Y、Z可形成的化合物有Al(OH)3,A符合。
5.答案:A
解析:原子核外电子排布规律:最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子。某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),所以该元素的次外层只能是K层,为2个电子;最外层是L层,该层电子数是2a,所以该元素原子的核外电子数是2a+2;再根据原子核内质子数=核外电子数,所以核内质子数是2a+2。
6.答案:D
解析:锂为3号元素,最内层有2个电子,最外层有1个电子,故A错误;原子最外层不能超过8个电子,故B错误;硫离子最外层为8个电子,故C错误;镁元素为12号元素,失去2个电子变成镁离子,核外电子排布正确,故D正确。
7.答案:B
解析:①为Al原子,②为Al3+,③为Ne原子。核素是指具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子,②是离子,故A错误;Al、Al3+、Ne中还原性最强的是Al,故B正确;Al3+具有氧化性,Ne属于稀有气体,性质稳定,两者化学性质不相同,故C错误;质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,Al3+为离子,故D错误。
8.答案:B
解析:每个电子层容纳电子数最多为2n2(n代表电子层数),最外层电子数不超过8个,K层为最外层时不超过2个,倒数第二层不超过18个,倒数第三层不超过32个。某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n-1)≥3,为次外层,最多容纳的电子数为18个。
9.答案:B
解析:可以根据元素单质与水或酸反应放出氢气的剧烈程度来判断元素失电子能力的强弱,一般与水或酸反应越剧烈,失电子能力越强。钠比铝的密度小,不是判断Na、Al失电子能力的依据,故B错误。
10.答案:C
解析:钾原子与钠原子最外层电子数相同,钾原子电子层数多,更容易失电子。
11.答案:B
解析:Mg是12号元素,Mg原子失去最外层的两个电子变为Mg2+,核外最外层有8个电子,A正确;H2的摩尔质量为2g·mol-1,B错误;H元素存在3种核素1H、2H、3H,C正确;氢氧化镁属于中强碱,镁和沸水反应后的溶液可以使酚酞溶液变红,D正确。
12.答案:A
解析:A是S原子,最外层有6个电子,与氧原子化学性质相似,A正确;B是Mg原子,最外层有2个电子,易失去电子,与氧原子化学性质不同,B不正确;C是Ne原子,最外层有8个电子,性质稳定,与氧原子化学性质不同,C不正确;D是C原子,最外层有4个电子,不易得到或失去电子,与氧原子化学性质不同,D不正确。
13.答案:A
解析:主族金属元素反应中失去电子数目的多少与反应物物质的量有关,与反应物的最外层电子数有关,与金属性的强弱无关,A符合题意;最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性越强,Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强,与Mg、Al的金属性有关,B不符合题意;Mg的金属性比Al的金属性强,故Mg可将Al2(SO4)3溶液中的Al置换出来,与Mg、Al的金属性有关,C不符合题意;元素的金属性越强,金属与同浓度的盐酸反应越剧烈,相同大小的Mg、Al与同浓度盐酸反应速率的快慢,与Mg、Al的金属性有关,D不符合题意。
14.答案:D
解析:钠的原子半径比钾小,硫的原子半径比氯大,A正确;钠原子比钾原子失电子的能力弱,氟原子得电子能力比氯强,B正确;钾比钠活泼,故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,C正确;氯的非金属性比溴强,溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈,D错误。
15.答案:D
解析:A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少不能说明A的金属性大于B,如Ca的金属性大于Li,A错误;A原子的电子层数比B原子的电子层数多,不能说明A的金属性大于B,如Fe的金属性小于Na,B错误;1molA从酸中置换H+生成的H2比1molB从酸中置换H+生成的H2多,说明A失电子比B多,不能说明A的金属性大于B,C错误;常温下,A能从水中置换出氢,而B不能,说明A的活动性大于B,则A的金属性大于B,D正确。
16.答案:B
解析:X、Y、Z、W均为原子序数小于18的元素,已知X原子核外电子总数等于电子层数,说明X为氢;Y原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,说明Y为碳;Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,说明Z为氧;W+与氖原子核外电子排布相同,说明W为钠。Z2-与W+核外都有10个电子,具有相同的核外电子排布,A正确;二氧化碳的水溶液能导电,是因为碳酸发生电离,碳酸为电解质,而二氧化碳属于非电解质,B错误;氢氧化钠的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;氢元素和氧元素可以形成H2O和H2O2,D正确。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:A元素的阳离子和B元素的阴离子具有相同的电子层结构,则两种离子的核外电子数相等,因此A处于与B相邻的下一周期,A的原子序数大于B的原子序数。
2.答案:D
解析:由aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同知,这四种离子的核外电子数相等,所以a-m=b-n=c+n=d+m,b-d=m+n,故选D。
3.答案:A
解析:①质子数相同的原子一定属于同种元素,错误;②互为同位素的原子的核外电子排布相同,则化学性质基本相同,正确;③离子一定带电,质子数一定不等于电子数,分子呈电中性,质子数一定等于电子数,故质子数相同电子数也相同的两种粒子不可能是一种分子和一种离子,正确;④NH3和H2O电子数相同不是同一原子,故正确;⑤质量数是将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值,近似的相对原子质量和他不是等价的,错误。
4.答案:D
解析:质子数和电子数均相等的两种微粒,可能是不同分子,如NH3、CH4;可能是不同离子,如F-和OH-;可能是不同原子,如H、H互为同位素;分子不带电,离子带电荷,所以它们的质子数和电子数不可能相等;故选D。
5.答案:C
解析:质子数与核外电子数相等为原子,金属性越强的元素越易失去电子,非金属性越强的元素越易得到电子。根据结构示意图可知,A为Cl、B为O2-、C为Ne、D为Na、E为Mg2+。B为O2-、C为Ne、E为Mg2+,三种微粒的最外层均为8e-稳定结构,A正确;Cl与Na原子构成NaCl、O2-与Mg2+构成MgO,则均形成微粒比为1∶1的化合物,B正确;向0.5mol·L-1NaClO溶液中滴加适量稀盐酸,可提高HClO的浓度,增强溶液的漂白能力,C错误;A为Cl元素,其最高价为+7,B为O元素,则可以形成Cl2O7的化合物,D正确。
6.答案:B
解析:根据核外电子排布规律可知,核外电子分层排布,分别编为K、L、M、N、O、P、Q,各层n值依次为1、2、3、4、5、6、7,每层最多可容纳电子2n2(n为电子层数)个,因此,L层n值为2,无论作为最外层还是次外层,最多排布8个电子;而M层n值为3,当它作为最外层时只能排8个电子(与L层相同),若作为次外层,则可排18个电子,比最外层多10个电子。
7.答案:D
解析:短周期元素A和元素B,元素A原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则L层电子数为8,所以a+b=8,A元素原子有2个电子层,故b=2,所以a=8-b=8-2=6,故A为O元素,B元素原子的M层电子数为a-b=6-2=4,B为Si元素,由A、B两元素组成的化合物为BA2。
8.答案:CD
解析:第一层排2个电子,则y=2,A正确;若x=18,则z=8,B正确;若x=14,则为Si,则其氢化物的化学式为SiH4,C错误;若x=17,则为Cl,最高价为+7,其最高价氧化物的化学式为Cl2O7,D错误。
9.答案:BC
解析:短周期元素中,当原子形成简单离子后,其最外层电子数不可能超过8,A错误;原子最外层电子数少于4时,电子数越多,失去电子的能力越弱,还原性越弱,B正确;根据核外电子排布规律可知,原子核外电子中,离核较远的电子能量较高,则最外层上的电子能量最高,C正确;当最外层电子数变为2或8时粒子达稳定结构,D错误。
10.答案:(1) (2)Na c
(3)N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O
解析:T元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以次外层是K层,最外层是L层,K层排2个电子,L层排6个电子,所以是氧元素;X元素单质为双原子分子,是空气的主要成分,所以是氮元素;Y元素原子M层比K层少1个电子,其核外各层电子数分别是2、8、1,所以是钠元素;Z是铝元素。
(1)T为氧元素,其原子结构示意图为。
(2)Y、Z分别是钠、铝元素,金属性较强的是Na,比较金属性强弱的方法有单质与水或酸反应的剧烈程度、金属活动性顺序等。
(3)氧元素与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2,H2O2可与N2H4发生氧化还原反应生成N2和H2O。
学科素养升级练
1.答案:D
解析:X原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,由于最外层电子数不超过8,第一电子层最多容纳2个电子,则n=2或3,对应的最外层电子数分别为5或7,所以X为N或Cl。X为N或Cl,均为非金属元素,A项正确;氮元素对应的氢化物常见的为NH3,NH3为非电解质,B项正确;X为N或Cl,可形成KNO3或KClO3,C项正确;工业上制备氮气时可用分离液化空气的方法,D项错误。
2.答案:D
解析:A中元素可能为H,B中元素为Li或Si,C中元素为Mg或Ca,D中元素为Na。
3.答案:B
解析:X、Y、Z、W均为原子序数小于18的四种元素的原子,已知X核外电子总数等于电子层数,说明为氢,Y最外层电子数是次外层电子数的两倍,说明为碳,Z2是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,说明为氧,W+与氖原子核外电子排布相同,说明为钠。Z2-与W+原子核外都有10个电子,具有相同的核外电子排布,A正确;二氧化碳的水溶液能导电,是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸能发生电离,所以碳酸为电解质,而二氧化碳属于非电解质,B错误;化合物氢氧化钠的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;元素氢和氧之间可以形成水和过氧化氢两种化合物,D正确。
4.答案:(1)Al Cl O Na (2) 
解析:根据题述信息,可以推出A为铝元素,B为氯元素,C为氧元素,D为钠元素。(1)A、B、C、D的元素符号分别为Al、Cl、O、Na。(2)Al3+、O原子的结构示意图分别为、。第1课时 元素周期律
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1元素周期律
1.如图是部分短周期元素(稀有气体除外)原子半径与原子序数的关系图,下列说法不正确的是(  )
A.离子半径:N>Z B.原子序数:MC.失电子能力:Y>Z D.单质的氧化性:N2.下列关于元素周期律的叙述正确的是(  )
A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化
C.随着元素原子序数的递增,元素的最高正价从+1到+7,负价从-7到-1重复出现
D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
3.元素的以下性质,随着原子序数递增不呈现周期性变化的是(  )
A.化合价
B.原子半径
C.元素的金属性和非金属性
D.相对原子质量
4.下列说法中正确的是(  )
A.非金属元素呈现的最低化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数
B.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
C.最外层有2个电子的原子都是金属原子
D.金属元素只有正价和零价,而非金属元素既有正价又有负价和零价
5.下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是(  )
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大
D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
6.元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是(  )
A.元素相对原子质量的递增,量变引起质变
B.元素的金属性和非金属性呈周期性变化
C.元素化合价呈周期性变化
D.元素原子核外电子排布呈周期性变化
7.元素X、Y、Z的原子序数依次增大,下列叙述一定正确的是(  )
A.元素X、Y、Z原子的核内质子数依次增大
B.元素X、Y、Z的最高化合价依次升高
C.元素X、Y、Z的原子半径依次增大
D.元素X、Y、Z的金属性依次增强
8.已知:A、B、C均为主族元素,A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构;B元素的阴离子半径大于A元素的阴离子半径;C和A两元素原子的最外层电子数相同;C元素的原子半径大于A元素的原子半径。A、B、C三种元素的原子序数的关系是(  )
A.A>B>C B.B>A>C
C.C>A>B D.A>C>B
知识点2微粒半径大小的比较
9.关于Na和F的叙述正确的是(  )
A.离子半径:Na+C.电子层数:NaF
10.下列各组元素性质递变情况错误的是(  )
A.N、O、F最高正价依次升高
B.Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多
C.P、S、Cl原子半径依次减小
D.Li、Na、K的原子半径依次增大
11.下列微粒半径比值大于1的是(  )
A.Mg2+/Mg B.Cl/Cl-
C.N/O D.Si/Al
12.已知:X、Y、Z均为主族元素,分析下列表格,判断下列说法正确的是(  )
元素 原子最外层电子数 原子半径/nm
X a 0.152
Y b 0.143
Z a 0.256
A.X与Y位于同一主族,且X在Y的上一周期
B.X与Z位于同一主族,且X在Z的上一周期
C.X与Z位于同一周期,且X的原子序数小于Z的原子序数
D.X与Z位于同一主族,且X的原子序数小于Z的原子序数
13.Na+、Mg2+、F-、O2-四种离子具有相同的电子层结构,则四种元素原子半径由大到小的顺序是(  )
A.Mg>Na>F>O B.O>F>Mg>Na
C.Na>Mg>O>F D.O>F>Na>Mg
14.下列微粒半径大小比较正确的是(  )
A.原子半径:NaB.原子半径:IC.离子半径:Na+D.离子半径:S2->Cl->Na+>Al3+
15.化学元素指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子中原子核具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能使之分解,并且能构成一切物质。到2007年为止,总共有118种元素被发现,其中94种是存在于地球上。下列元素微粒半径大小的比较中,正确的是(  )
A.Na+B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.NaD.Cs16.1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X,得到核素Y,开创了人造放射性核素的先河:
X+He―→Y+n
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(  )
A.X的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列说法正确的是(  )
A.随着元素原子序数的递增,P、S、Cl、Ar的最高正价依次升高
B.随着元素原子序数的递增,Na、Mg、Al、Si的最低负价依次降低
C.N、O、F元素的常见化合价从+5至+7依次增大
D.随着原子序数的递增,第3周期主族元素的最高正价依次升高
2.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(  )
A.铍(Be)的最高价氧化物对应的水化物可能具有两性
B.砹(At)为有色固体;HAt不稳定;AgAt感光性很强,且不溶于水也不溶于稀酸
C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
3.下列事实与元素周期律相关知识无关的是(  )
A.向淀粉KI溶液中滴入溴水,溶液变蓝
B.金属钠燃烧呈现黄色火焰,金属钾燃烧呈现紫色火焰
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点依次升高
D.F2和H2暗处化合爆炸,而Cl2和H2化合需光照或点燃
4.下列比较正确的是(  )
A.离子半径:Mg2+>Na+>O2-
B.酸性强弱:HClO3>H2SO4>H3PO4
C.碱性强弱:NaOH>Al(OH)3>Mg(OH)2
D.原子半径:N>O>F
5.图中曲线表示1~18号元素的原子序数(按递增顺序连续排列)及其常见最高化合价的关系,下列叙述不正确的是(  )
A.单核简单离子半径大小:②<③
B.①、③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C.②、③形成的化合物是两性物质
D.①、②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g·mol-1
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.下列各组元素原子半径依次增大,且最高正化合价依次降低的是(  )
A.Al、Mg、Na B.N、O、F
C.As、S、Cl D.Cl、P、Si
7.若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是(  )
A.离子半径:Am+B.原子半径:AC.A的原子序数比B小m+n
D.b=a-n-m
8.短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同的电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Y与W位于同主族,Y的原子序数是W的2倍,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是(  )
A.Z的氧化物对应水化物的酸性比Y的强
B.氢元素与W只能形成一种化合物
C.W的简单离子的半径比X的大
D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
9.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W、X、Y、Z的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列说法错误的是(  )
A.Y原子的原子半径是所有短周期主族元素中最大的
B.简单离子半径:W3->X2-
C.Z原子的原子半径是同周期主族元素中最小的
D.由Y的原子半径大于X的可知,离子半径:Y+>X2-
三、非选择题
10.(1)下表是部分前18号元素的原子半径及主要化合价:
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.111 0.106 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
①L元素的名称是________________,R元素的名称是________。
②比较下列粒子的半径大小:Q________T,M3+________L2+。
(2)某种融雪剂主要成分为XY2,X、Y均为周期表中前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。该融雪剂主要成分的化学式为________________。
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1.下列不能说明氯的非金属性比硫强的事实是(  )
①HCl比H2S稳定 ②HClO的氧化性比H2SO4强 ③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子 ⑤Cl2能与H2S反应生成S ⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,Fe与S反应生成FeS
⑦HCl的酸性比H2S的酸性强
A.②④⑦ B.②④
C.①③⑤ D.①②⑦
2.根据表中信息判断以下叙述正确的是(  )
短周期元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.111 0.106 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、+4、-2 -2
A.氢化物的稳定性为H2TB.单质与稀盐酸反应的速率为LC.M与T形成的化合物具有两性
D.L2+与R2-的核外电子数相等
3.a、b、c、d均为1~18号元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d的原子L层有4个电子。下列叙述正确的是(  )
A.a分别与b、c、d形成的二元化合物中a的化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.b与c形成的化合物都是碱性氧化物
D.原子半径大小顺序c>b>d>a
4.现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表:
元素代号 元素性质或原子结构
T M层上电子数是K层上电子数的3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,其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高化合价是+7价
(1)元素X的一种核素可测定文物年代,这种核素的化学符号是________。
(2)元素Y与氢元素可形成一种简单阳离子,该简单阳离子为________(填离子符号)。
(3)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________。
a.常温下,Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的简单氢化物比T的简单氢化物稳定
c.一定条件下,Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)T的一种氧化物能使Z单质的水溶液褪色,该反应的离子方程式为________________________________。
第1课时 元素周期律
必备知识基础练
1.答案:C
解析:依据题意,由题图可以看出:X为F元素,Y为Li元素,Z为Na元素,M为Si元素,N为Cl元素。A项,离子半径:Cl->Na+,正确;B项,原子序数:Cl>Si,正确;C项,失电子能力:Na>Li,错误;D项,单质的氧化性:F2>Cl2,正确。
2.答案:B
解析:从第2周期开始,随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现,而在第1周期,随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数从1到2,A错误;元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化,B正确;元素的最低负价是-4,最高正价是+7,随着元素原子序数的递增,一般情况下元素的最高正价从+1到+7,负价从-4到-1重复出现,C错误;D错误。
3.答案:D
解析:根据元素周期律可知,相对原子质量不随原子序数递增呈现周期性变化。化合价、原子半径、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增都呈现周期性的变化。
4.答案:B
解析:非金属元素最低化合价的绝对值等于8减去最外层电子数,A错误;一般情况下,非金属元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数,不会超过该数值,B正确;氦原子最外层有2个电子,氦原子是非金属原子,C错误;并非所有非金属元素都有正价,如F无正价,D错误。
5.答案:C
解析:Li、Be、B都是第2周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的最外层电子数依次增多,A正确;P、S、Cl都是第3周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的最外层电子数依次增多,元素的最高正化合价依次升高,等于它们的最外层电子数目,B正确;N、O、F都是第2周期的元素,随着原子序数的增大,元素原子的半径依次减小,C错误;Na、K、Rb都是第ⅠA族的元素,随着元素原子序数的增大,原子核外电子层数依次增多,D正确。
6.答案:D
解析:元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化,故选D。
7.答案:A
解析:原子序数=核内质子数,元素X、Y、Z的原子序数依次增大,则它们的原子核内质子数也依次增大,A正确;元素的化合价、原子半径、元素的金属性都随原子序数的递增呈周期性变化,但不一定都随原子序数的增大而增大,B、C、D错误。
8.答案:C
解析:A、B两元素的阴离子具有相同的电子层结构,B元素的阴离子半径大于A元素的阴离子半径,则原子序数为A>B;C和A两元素原子的最外层电子数相同,则A和C属于同一主族元素,C元素的原子半径大于A元素的原子半径,则原子序数为C>A,所以A、B、C三种元素的原子序数的关系是C>A>B。
9.答案:A
解析:Na+和F-的核外电子排布相同,核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,所以离子半径:Na+F,B错误;电子层数:Na>F,C错误;钠原子最外层电子数只有1个,氟原子最外层电子数为7个,所以最外层电子数:Na10.答案:A
解析:O没有最高正化合价,F无正价,故A错误;Li、Be、B位于第2周期,原子序数逐渐增大,则其原子最外层电子数逐渐增多,故B正确;P、S、Cl位于第3周期,原子序数逐渐增大,其原子半径逐渐减小,故C正确;Li、Na、K的原子半径依次增大,故D正确。
11.答案:C
解析:A项,同种元素的阳离子半径小于原子半径,所以半径比值Mg2+/Mg小于1;B项,同种元素的阴离子半径大于原子半径,所以半径比值Cl/Cl-小于1;C项,N、O在同一周期,同周期主族元素的原子半径从左向右逐渐减小,所以半径比值N/O大于1;D项,Si、Al在同周期,同周期主族元素的原子半径从左向右逐渐减小,所以半径比值Si/Al小于1。故选C。
12.答案:D
解析:X、Z元素原子最外层电子数都是a,二者处于同主族,且Z的原子半径较大,所以Z的原子序数较大,二者不一定处于相邻周期,X、Y原子半径相近,处于同一周期,且X的原子半径较大,所以X的原子序数小,选D。
13.答案:C
解析:Na+、Mg2+、F-、O2-四种离子具有相同的电子层结构,则原子序数:Mg>Na>F>O,Na、Mg同周期,F、O同周期,且Na、Mg处于F、O的下一周期。比较微粒半径大小一般先看电子层数,电子层数越多半径越大,电子层数相同时,原子序数越大半径越小,故原子半径:Na>Mg>O>F,C项正确。
14.答案:D
解析:同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>Mg>Al>S,A错误;同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:I>Br>Cl>F,B错误;核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:O2->Na+>Mg2+>Al3+,C错误;离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:S2->Cl->Na+>Al3+,D正确。
15.答案:B
16.答案:B
解析:原子轰击实验中,满足质子和质量数守恒,因此W+4=30+1,则W=27,X与Y原子之间质子数相差2,因X元素为金属元素,Y的质子数比X大,则Y与X位于同一周期,且Y位于X右侧,且元素X、Y的最外层电子数之和为8,设X最外层电子数为a,则Y的最外层电子数为a+2,解得a=3,因此X为Al,Y为P,以此解答。Al的质量数为27,则该原子相对原子质量为27,故A错误;Al元素可形成AlCl3,P元素可形成PCl3,故B正确;Al原子与P原子位于同一周期,且Al原子序数小于P原子序数,故原子半径Al>P,故C错误;P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等,故D错误。
关键能力综合练
1.答案:D
解析:A项,P、S、Cl的最高正价依次升高,但是Ar为稀有气体元素,主要化合价为0,没有正化合价,错误;B项,Na、Mg、Al属于金属元素,只有正价没有负价,错误;C项,O无最高正价,F没有正价,错误;D项,第3周期主族元素从Na到Cl的最高正价从+1到+7依次升高,正确。
2.答案:D
解析:因为Be与Al处于对角线位置,化学性质相近,而Al的最高价氧化物的水化物具有两性,所以Be的最高价氧化物的水化物也可能具有两性,A正确;At是卤族元素,卤族元素的共性就是随着原子序数的递增单质颜色逐渐加深,氢化物稳定性变差,AgAt具有感光性且固体更难溶,B正确;Sr与Ca、Ba同主族,其中硫酸钙微溶于水,硫酸钡难溶于水,故硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体,C正确;因为Se和S同主族但是Se的原子序数更大,可知形成的氢化物稳定性应该更差,D错误。
3.答案:B
解析:向淀粉KI溶液中滴入溴水,溶液变蓝,说明溴的非金属性强于碘;金属钠燃烧呈现黄色火焰,金属钾燃烧呈现紫色火焰,这种变化属于焰色试验,与核外电子在不同能级之间的跃迁有关;CH4、SiH4、GeH4、SnH4是同一主族的元素的气态氢化物,其组成和结构相似,其相对分子质量随着其核电荷数的增大而增大,故其分子间作用力逐渐增大,其沸点依次升高;F2和H2暗处化合爆炸,而Cl2和H2化合需光照或点燃,说明F的非金属性强于Cl。
4.答案:D
解析:镁离子、钠离子和氧离子的核外电子排布相同,都有两层电子。当电子层结构相同时,离子半径取决于质子数,质子数越多,半径越小。所以这三种离子的半径大小顺序为Mg2+S>P,所以酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,HClO3不是氯的最高价氧化物对应的水化物,故B错误;金属元素的氢氧化物的碱性强弱和金属性一致,钠、镁、铝金属性依次减弱,所以其氢氧化物的碱性也依次减弱,故C错误;同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径:N>O>F,故D正确。
5.答案:A
解析:①的常见最高化合价为+5,②的常见最高化合价为0,③的常见最高化合价为+3,三种元素均为1~18号元素,原子序数按递增顺序连续排列,结合图像可知,①为N元素,②为O元素,③为Al元素。核外电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则单核简单离子半径大小为O2->Al3+,A项错误;①、③可以形成化合物AlN,原子个数比为1∶1,B项正确;②、③形成的化合物是Al2O3,氧化铝与强酸、强碱均能反应生成盐和水,是两性物质,C项正确;①、②形成的化合物N2O的摩尔质量是44g·mol-1,D项正确。
6.答案:AD
7.答案:BC
8.答案:C
解析:由题意可推得,W、X、Y、Z分别为O、Na、S、Cl元素,Y与Z处于同周期,从左到右,主族元素非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,故A项错误;W为O,氢元素与W可形成H2O和H2O2两种化合物,故B项错误;X、W简单离子的电子层结构相同,当电子层结构相同时,原子序数小的微粒半径大,即O2->Na+,故C项正确;W与Y位于同一主族,且在Y的上一周期,非金属性Y9.答案:D
解析:由Y、W、X、Z的最外层电子数可知,Y、W、X、Z元素分别位于ⅠA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族;由X原子半径小于W的可知,X和W元素位于同一周期,由Z原子半径大于X的可知,Z和X元素位于不同周期,由此可知,W、X元素位于第2周期,分别为N元素、O元素;Z位于第3周期,为Cl元素;由Y的原子序数大于X的可知,Y位于第3周期,为Na元素。
A项,同主族元素原子半径从上到下依次增大,同周期主族元素原子半径从左到右依次减小,因此短周期元素中原子半径最大的元素是位于短周期最左下角的Na,正确;B项,N3-、O2-核外电子层结构相同,因O的核电荷数大于N的,因此N3-半径大于O2-半径,正确;C项,同周期主族元素原子半径从左到右依次减小,因此Cl在第3周期元素中的原子半径最小,正确;D项,Na+和O2-核外电子排布相同,Na的核电荷数大于O的,因此Na+的离子半径小于O2-的离子半径,错误。
10.答案:(1)①镁 硫 ②> < (2)CaCl2
解析:(1)根据主要化合价可知,L、Q最外层有2个电子,根据原子半径特点,Q是Be,L是Mg,M是Al;T只有-2价,是O,则R为S。Be、O电子层数相同,核电荷数BeO。Al3+、Mg2+具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故Al3+(2)XY2中每1mol离子有电子:54mol×=18mol,又结合化学式可判断化合物中X显+2价,是Ca,Y显-1价,是Cl,则XY2是CaCl2。
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1.答案:A
解析:HCl比H2S稳定,说明Cl原子比S原子更易与H原子结合,则Cl的非金属性比S强,①正确;含氧酸的氧化性与元素的非金属性无对应关系,②错误;HClO4、H2SO4分别是Cl、S元素最高价氧化物对应的水化物,HClO4酸性比H2SO4强,则Cl元素的非金属性强于S,③正确;元素的非金属性强弱与得电子能力强弱有关,与得电子的数目无关,不能根据Cl和S原子的最外层电子数判断二者的非金属性强弱,④错误;Cl2能与H2S反应生成S,则Cl2的氧化性强于S,故Cl元素的非金属性强于S,⑤正确;Cl2与Fe反应生成FeCl3,Fe与S反应生成FeS,则Cl2的氧化性强于S,故Cl元素的非金属性强于S,⑥正确;元素的非金属性与元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关,与氢化物水溶液的酸性无关,⑦错误。
2.答案:C
解析:五种元素都是短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素,由此可知R为S元素。L、M、Q只有正价,原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素,原子半径M介于L、Q之间,则M为Al元素。氧元素的非金属性强于硫元素,则H2O分子的稳定性强于H2S,A错误;金属性Mg比Be强,所以单质与稀盐酸反应的剧烈程度为L>Q,B错误;M与T形成的化合物是氧化铝,是两性氧化物,C正确;L2+的核外电子数为12-2=10,R2-的核外电子数为16+2=18,不相等,D错误。
3.答案:B
解析:a、b、c、d为1~18号元素,a的原子中只有1个电子,则a为H元素;b2-和c+的电子层结构相同,结合离子所带电荷可知b为O元素、c为Na元素;d的原子L层有4个电子,则d为C元素。氢与钠形成的化合物NaH中氢元素化合价为-1,A错误;O元素与H元素形成H2O、H2O2,与Na元素形成Na2O、Na2O2,与C元素形成CO、CO2,B正确;b与c形成的化合物Na2O、Na2O2中Na2O2不是碱性氧化物,C错误;同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径:Na>C>O>H,D错误。
4.答案:(1)146C (2)NH (3)Cl b (4)Cl2+SO2+2H2O===SO+2Cl-+4H+
解析:短周期元素中,T元素原子M层上电子数是K层上电子数的3倍,故T为S;X元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,该原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为C;常温下Y单质为双原子分子,由其氢化物水溶液呈碱性,可知Y是N;元素Z最高正化合价是+7价,则Z是Cl。(1)碳元素的一种核素可测定文物年代,该核素是146C;(2)元素Y与氢元素形成的简单阳离子为NH;(3)S和Cl位于同周期,Cl非金属性强于S,可根据简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等进行判断;(4)T的一种氧化物能使Z单质的水溶液褪色,该氧化物是二氧化硫,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O===SO+2Cl-+4H+。第1课时 元素周期律
知识点1 元素周期律
1.原子序数
(1)含义:元素在元素周期表中的序号。
(2)原子序数的数值与元素原子其他量的关系
原子序数=________=________=________
2.变化规律
(1)随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布变化的规律
原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数
1~2 1 1→2 2
3~10 2 1→____ 2或8
11~18 3 1→8 8
结论:随着原子序数的递增,元素原子的________呈现周期性变化。
(2)随着原子序数的递增,元素原子半径变化的规律
原子序数 原子半径的变化
3~9 0.152nm→0.064nm
11~17 0.186nm→0.099nm
结论:随着原子序数的递增,元素原子的________呈现周期性变化。
(3)随着原子序数的递增,元素化合价变化的规律
原子序数 化合价的变化
1~2 +1→0
3~9 正化合价:________→+5  负化合价:-4→-1
11~17 正化合价:+1→________  负化合价:-4→-1
结论:随着原子序数的递增,元素的化合价呈现周期性的变化。
3.元素周期律
内容 随着原子序数的递增,元素原子的________、________、________等均呈现周期性变化
含义 元素的性质随着________的递增而呈周期性变化,这个规律叫作元素周期律
实质 元素周期律的实质是元素原子的________呈周期性变化
知识点2 微粒半径大小的比较
1.原子:
(1)电子层数相同,核电荷数增大,原子半径________。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(2)最外层电子数相同,电子层数增多,原子半径________。如r(Li)2.离子:
(1)最外层电子数相同,电子层数增多,离子半径________。如r(Li+)(2)具有相同电子层结构的离子,随核电荷数的增大,离子半径依次________。如r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
3.同一元素的不同粒子:核外电子数越多,半径________。
(1)阳离子:r(原子)>r(阳离子)。如r(Na)>r(Na+)。
(2)阴离子:r(原子)(3)多种价态的离子:价态越高,半径越小。如r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
第1课时 元素周期律
知识点1
1.(2)核电荷数 核内质子数 核外电子数
2.(1)8 最外层电子数 (2)半径 (3)+1 +7
3.最外层电子数 原子半径 元素的化合价 元素的原子序数 核外电子排布
知识点2
1.(1)减小 (2)增大
2.(1)增大 (2)减小
3.越大第2课时 元素周期表
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1元素周期表
1.门捷列夫编制的第一张元素周期表为元素的发现和研究元素性质铺平了道路,当时门捷列夫编排元素先后顺序的依据是(  )
A.原子半径 B.原子序数
C.相对原子质量 D.质子数
2.下列关于元素周期表的叙述正确的是(  )
A.周期表中有八个主族,八个副族
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素
C.短周期元素是指1~20号元素
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
3.下列关于元素周期表中的周期、族的理解正确的是(  )
A.元素周期表中每个纵列代表一个主族或副族
B.元素周期表中只有三个短周期
C.每个周期均从金属元素开始,到非金属元素结束
D.同一主族元素原子的最外层电子数可能不等
4.若把周期表原先的主、副族序数取消,由左到右按原顺序编为18列,如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按这个规定,下列说法不正确的是(  )
A.第3列元素种类最多,第14列元素形成化合物的种类最多
B.第10列元素全部是金属元素
C.常温下,第18列元素的单质全部是气体
D.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
5.如图为元素周期表中的一部分,图中数字为原子序数,其中M的原子序数为36的是(  )
6.下列叙述正确的是(  )
A.同周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族的元素,原子序数相差1、11或25
B.除短周期外,其他周期均为18种元素
C.副族元素含有非金属元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素
7.如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法不正确的是(  )
A.A、E原子序数之差可能为2
B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2
D.B、D原子序数之差不可能是7
知识点2原子结构与元素在周期表中的位置关系
8.主族元素在周期表中的位置取决于该元素原子的(  )
A.相对原子质量和核外电子数
B.电子层数和最外层电子数
C.相对原子质量和最外层电子数
D.电子层数和次外层电子数
9.两种主族元素的原子结构示意图如下,则这两种元素在周期表中的位置分别是(  )
X   Y
A.第4周期ⅡA族,第4周期ⅦA族
B.第4周期ⅠA族,第5周期ⅦA族
C.第4周期ⅡA族,第5周期ⅥA族
D.第5周期ⅠA族,第5周期ⅦA族
10.有M、R两种主族元素,已知M2-与R+核外电子数之和为20,则下列说法不正确的是(  )
A.M与R的质子数之和一定等于19
B.M、R可能分别处于第2周期和第3周期
C.M、R可能分别处于第3周期和第2周期
D.M与R的质子数之差可能等于7
11.ⅡA族某元素原子序数为n,则原子序数为n+2的元素的族序数一定不可能为(  )
A.ⅣA B.ⅣB C.ⅢB D.Ⅷ
12.铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,已知铊位于第6周期ⅢA族。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2Ag===Tl++2Ag+。下列推断正确的是(  )
A.Tl+最外层有1个电子
B.Tl3+的氧化性比Ag+弱
C.Tl能形成+3价和+1价的化合物
D.Tl+的还原性比Ag强
13.每做一次焰色试验,都要用一种试剂洗净铂丝,这种试剂是(  )
A.Na2CO3溶液 B.NaOH溶液
C.稀硫酸 D.稀盐酸
14.将K2CO3浓溶液喷洒到酒精灯火焰上,透过蓝色钴玻璃可以观察到火焰的颜色是(  )
A.黄色 B.紫色 C.红色 D.绿色
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.已知A、B是周期表中同主族相邻的两元素,A、B所在周期分别有a、b两种元素。若A的原子序数为x,则B的原子序数可能为(  )
①x+a ②x-a ③x+b ④x-b
A.①③ B.①④ C.②③ D.①②③④
2.已知A为ⅡA族元素,B为ⅢA族元素,它们的原子序数分别为m和n且A、B为同一周期元素。下列关系式错误的是(  )
A.n=m+1 B.n=m+11
C.n=m+25 D.n=m+10
3.0.05 mol某金属单质与足量的盐酸反应,放出1.12 L H2(标准状况),并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子,该金属元素在元素周期表中的位置是(  )
A.第3周期ⅠA族 B.第4周期ⅠA族
C.第3周期ⅡA族 D.第4周期ⅡA族
4.下列说法正确的是(  )
A.焰色试验中需用盐酸洗净铂丝
B.焰色试验一定发生化学变化
C.焰色试验只能鉴别金属单质
D.用光洁的铂丝蘸取某溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,不含K+
5.下列有关焰色试验或其应用的说法中错误的是(  )
A.焰色试验是物理变化
B.“焰色”属于对应元素化合物的性质
C.利用焰色试验确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃
D.烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色试验有关
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管(简称LED)技术,已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是(  )
    
A.氮元素位于元素周期表的第2周期
B.镓原子与镓离子相对原子质量几乎相等
C.镓的相对原子质量为69.72
D.一个Ga3+有34个电子
7.关于元素周期表,下列叙述中正确的是(  )
A.周期表中第15列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
B.所有主族元素的简单离子所带电荷数与其族序数不一定相等
C.第Ⅷ族有三个纵行,是元素种类最多的族
D.O与S2-具有相同的质子数和电子数
8.下列关于元素周期表的结构的叙述中正确的是(  )
A.除短周期外,其他周期均有18种元素
B.副族元素中没有非金属元素
C.周期表中的第三列是ⅢA族
D.在过渡元素区能找到大量半导体材料
9. 每看到绽放的美丽焰火,很容易联想到化学中的焰色反应,下列关于焰色反应的说法中不正确的是(  )
A.焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色
B.应该用稀盐酸清洗做过焰色试验的铂丝
C.K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰
D.所有的金属元素都存在焰色反应
三、非选择题
10.(1)A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。
①写出下列各种元素的名称:
A.________,B.________,C.________,D.________。
②B位于周期表中第________周期________族。
③C的原子结构示意图为____________。
④D的单质与水反应的化学方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
⑤写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)A、B、C、D是4种短周期元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E;D的L层电子数比K、M两个电子层上电子数之和少1。
①写出元素符号:A________;B________;C________;D________。
②D在周期表中的位置是________________;它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。
③C与水反应的化学方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是(  )
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B元素是图中金属性最强的元素
D.A、B可形成两种化合物
2.下列说法正确的是(  )
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.D-核外有36个电子,则元素D位于第4周期第ⅦA族
C.位于同一主族相邻的甲、乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4
D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,则乙原子序数可能为x+19
3.元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示:
下列叙述中不正确的是(  )
A.C的原子序数比B的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
4.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。下表所列的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 0.106 0.099 0.066
主要化合价 +2 +3 +6、+4、-2 -1 -2
(1)用元素代号标出它们在周期表中所对应的位置(以下为周期表的一部分)。
(2)画出A的原子结构示意图________。
(3)B元素处于周期表中第________周期________族。
(4)E元素处于周期表中第________周期________族。
(5)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为________(用离子符号表示)。
(6)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
第2课时 元素周期表
必备知识基础练
1.答案:C
解析:门捷列夫制作周期表的依据是相对原子质量,这在当时有重要意义,但是我们要知道目前看来这不完全正确,应该是依据质子数,C正确。
2.答案:B
解析:周期表中有7个主族、7个副族,1个0族、1个Ⅷ族,共16个族,A错误;1~7周期元素的种类数为2、8、8、18、18、32、32,则目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素,B正确;短周期为1~3周期,短周期元素是指1~18号元素,C错误;主族元素的最外层电子数都等于该元素所在的族序数,副族元素不一定,D错误。
3.答案:B
解析:一般元素周期表中每一纵列代表一个主族、副族或0族,但第Ⅷ族有三个纵列,故A错误;元素周期表中前三个周期为短周期,故B正确;第1周期从非金属元素H开始,其余周期均由金属元素开始,到稀有气体元素结束,故C错误;同一主族的元素,其原子最外层电子数相同,故D错误。
4.答案:D
解析:第3列含有镧系、锕系元素,元素种类最多,第14列含有碳元素,碳元素形成化合物的种类最多,A正确;第10列属于过渡元素,全部是金属元素,B正确;第18列为稀有气体元素,常温下,其单质全部是气体,C正确;第18列的He、第4列的Ti等元素原子最外层均有2个电子,D错误。
5.答案:D
解析:M的原子序数为36,则M为Kr,应位于元素周期表中第4周期0族,其同族上一周期元素为Ar,下一周期元素为Xe。Ar为18号元素,左侧为17号元素,Xe为54号元素,左侧为53号元素,A错误,D正确;M为Kr,位于元素周期表的最后一列,其右侧无其他元素,B、C错误。
6.答案:A
解析:同周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族元素,2、3周期原子序数相差1,4、5周期原子序数相差11,第6、7周期原子序数相差25,A正确;6、7周期含有镧系元素、锕系元素,共含有32种元素,B错误;副族元素为过渡金属元素,都为金属元素,C错误;碱金属元素是指ⅠA族除氢以外的元素,D错误。
7.答案:A
解析:A元素不可能为H元素,A、E元素不可能处于第ⅠA族,故A、E原子序数之差不可能是2,A错误;若A处于第2周期,那么E处于第3周期,D处于第4周期,那么E、D相差18,若E处于第5周期,那么E、D相差32,B正确;B、C处于同一周期,那么B、C原子序数之差一定为2,C正确;由以上分析可知B、D之间可能相差9、19或33,不可能相差7,D正确。
8.答案:B
解析:主族元素原子的最外层电子数决定了元素在周期表中的主族序数,电子层数决定了周期序数,故选B。
9.答案:B
解析:在主族元素原子结构示意图中,其核外电子层数等于其周期序数,其最外层电子数等于其主族序数,根据题图可知,X位于第4周期ⅠA族,Y位于第5周期ⅦA族,B正确。
10.答案:D
解析:M2-与R+核外电子数之和为20,则质子数之和为20+1-2=19,故A不符合题意;若M为O,R为Na,二者分别处于第2周期和第3周期,故B不符合题意;若M为S,R为Li,二者分别处于第3周期和第2周期,故C不符合题意;若M为O,R为Na,质子数之差为11-8=3,若M为S,R为Li,质子数之差为16-3=13,不可能为7,故D符合题意。
11.答案:D
解析:若n为短周期ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为n+2的元素位于ⅣA族,A项正确;若n为第4、5周期ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为n+2的元素位于ⅣB族,B项正确;若n为第6、7周期ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为n+2的元素位于ⅢB族,C项正确。
12.答案:C
解析:铊与铝同主族,原子最外层有3个电子,则Tl+的最外层有2个电子,A错误;在反应Tl3++2Ag===Tl++2Ag+中,Tl3+为氧化剂,Ag+为氧化产物,氧化性Tl3+>Ag+,B错误;根据反应Tl3++2Ag===Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,C正确;在反应Tl3++2Ag===Tl++2Ag+中,还原性Ag>Tl+,D错误。
13.答案:D
解析:每次做完焰色试验后,为除去实验残留的物质,应先用稀盐酸洗涤,然后灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用,故选D。
14.答案:B
解析:焰色试验时,透过蓝色钴玻璃可观察到钾元素的火焰颜色为紫色,故选B。
关键能力综合练
1.答案:D
解析:同主族相邻两元素原子序数之差符合如下规律:若两种元素为第ⅠA、ⅡA族元素,原子序数之差等于上一周期内的元素种数;若两种元素为第ⅢA~ⅦA族元素,原子序数之差等于下一周期内的元素种数。由于题目未指出A、B是哪一主族,所以应分两种情况进行推断:
(1)假设A、B为第ⅠA或ⅡA族元素,当A处于上一周期时,B的原子序数为x+a;当B处于上一周期时,B的原子序数为x-b。
(2)假设A、B为第ⅢA~ⅦA族元素,当A处于下一周期时,B的原子序数为x-a;当B处于下一周期时,B的原子序数为x+b。
2.答案:D
解析:若A、B为第2、3周期的元素,n=m+1;若A、B为第4、5周期的元素,n=m+11;若A、B为第6、7周期的元素,n=m+25,D项错误。
3.答案:D
解析:n(H2)=1.12L÷22.4L·mol-1=0.05mol,则电子转移的物质的量是=0.05mol×2=0.1mol,则1mol金属失去电子的物质的量是2mol,所以该金属的原子最外层有2个电子。转变为具有Ar原子的电子层结构的离子,则该元素的原子核外电子排布是2、8、8、2,因此位于第4周期ⅡA族。
4.答案:A
解析:焰色试验中铂丝用盐酸洗涤,故A正确;焰色试验是物理变化,故B错误;焰色试验是元素的性质,不只是单质才有,金属化合物也有,故C错误;钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃来观察,用光洁的铂丝蘸取某溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,但不能说明不含K+,故D错误。
5.答案:B
解析:焰色试验是元素的性质,B错误;焰色试验属于物理变化,A正确;钠的焰色能掩盖钾的焰色,故观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,C正确。
6.答案:D
解析:氮元素原子核外电子层数是2,位于元素周期表的第2周期,A正确;镓原子与镓离子相对原子质量几乎相等,这是因为电子相对于质子、中子来说,质量很小,B正确;镓的相对原子质量是69.72,C正确;阳离子由原子失电子形成,所以一个Ga3+有31-3=28个电子,D错误。
7.答案:BD
解析:周期表中第15列为ⅤA族,其中氮元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3,不符合H3RO4,A错误;阴离子所带电荷数不一定等于其族序数,如S2-、Cl-,B正确;ⅢB族中包含镧系和锕系,是元素最多的族,C错误;O与S2-质子数均为16,核外电子数均为18,D正确。
8.答案:B
解析:元素周期表中第1、2、3三个短周期所含元素种数分别为2、8、8,第4、5、6、7四个长周期所含元素种数分别为18、18、32、32,故A错误;副族元素均为金属元素,无非金属元素,故B正确;元素周期表中,第三列为ⅢB族,故C错误;根据元素周期表中元素的位置可知,在金属元素与非金属元素分界线附近寻找半导体材料,如半导体材料Si,在过渡元素区可以寻找催化剂,如Cu、Ag、Cr等,故D错误。
9.答案:D
解析:焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色,故A正确;做焰色试验时,铂丝要用稀盐酸洗涤,以除去杂质,故B正确;K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色的钴玻璃能观察到紫色火焰,故C正确;并不是所有的金属元素都存在焰色反应,故D错误。
10.答案:(1)①氮 硫 氟 氯 ②3 ⅥA ③
④Cl2+H2O HCl+HClO
⑤2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
(2)①C O Na Cl
②第3周期ⅦA族 HClO4
③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
解析:(1)A、B、C、D均为短周期元素,从四者的相对位置及周期表的结构来看,A、C一定处于第2周期,B、D处于第3周期,若A的原子序数为x,则C为x+2,B为x+8+1。由题意x+x+2=x+8+1,x=7,所以A、B、C、D的原子序数分别为7、16、9、17,分别为氮、硫、氟、氯。
(2)短周期A、B、C、D4种元素,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,则固体E为Na2O2,则B为O元素,C为Na元素,由A的原子序数小于B,且A原子的最外层上有4个电子,则A为C元素,D的L层电子数比K、M两个电子层上电子数之和少1,则D的核外电子排布为2、8、7,应为Cl元素。①A为C元素;B为O元素;C为Na元素;D为Cl元素。②D为Cl元素,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;它的最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。③C为Na,与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
学科素养升级练
1.答案:A
解析:图中同一虚线上的元素处于周期表中同一族,A为O元素,B为Na元素;同主族元素随着原子序数的增大原子半径增大,同周期元素随着原子序数的增大原子半径减小(稀有气体除外),同主族离O点越远的元素,原子半径越大,但同周期离O点越远原子半径越小,A错误;虚线相连的元素处于同一族,B正确;同周期主族元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,同主族从上到下元素的金属性逐渐增强,前18号元素中金属性最强的元素是Na,C正确;O与Na组成的化合物有Na2O、Na2O2,D正确。
2.答案:B
解析:氢和锂两种元素的原子序数之差为2,都位于第ⅠA族,A错误。D-核外有36个电子,则D与第4周期0族元素Kr处于同一周期,且D原子核外比Kr少一个电子,即在第ⅦA族,B正确。甲、乙同主族,根据元素周期表结构可知,乙的原子序数可能为x+2、x+8、x+18或x+32,C错误。同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族元素的原子序数之差分为三种情况:①第2、3周期为2;②第4、5周期为12;③第六、七周期为26,D错误。
3.答案:D
解析:由题图分析可知A为H,B为He,C为Li,D为Mg。C的原子序数比B的原子序数大1,A正确;原子结构示意图为的元素位于第2周期,与C同周期,B正确;B的原子与D的原子最外层电子数都是2,C正确;原子结构示意图为的元素与B均位于0族,不是主族,D错误。
4.答案:(1)
(2) (3)3 ⅢA (4)2 ⅥA (5)S2->Cl-
(6)SO2、SO3
解析:原子的电子层数越多,其原子半径越大,同一周期主族元素中,原子半径随着原子序数的增大而减小,E的原子半径小于C且主要化合价是-2,所以,为O元素,C为S元素,D的原子半径大于E的,小于C的,其化合价为-1,则D为Cl元素,硼的原子半径小于S的,则结合其主要化合价知,A是Mg元素、B是Al元素。
(1)O元素位于第2周期ⅥA族,Mg元素位于第3周期ⅡA族、Al元素位于第3周期ⅢA族、S元素位于第3周期ⅥA族、Cl元素位于第3周期ⅦA族,所以其在周期表中的位置为

(2)A为Mg元素,其核电荷数为12,原子的结构示意图为。
(5)S2-和Cl-核外电子数均为18,因电子层数相同的微粒,核电荷数越大半径越小,则简单离子半径比较:S2->Cl-。
(6)C为硫,E为氧,二者可以形成二氧化硫、三氧化硫,化学式为SO2、SO3。第2课时 元素周期表
知识点1 元素周期表
1.元素周期表与元素周期律的关系:
元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习和研究化学科学的重要工具。
2.元素周期表方格中的信息:
通过元素周期表可了解元素的信息。例如:
3.元素周期表的编排原则:
(1)横行:________相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排列。
(2)纵列:最外层电子数相同的元素,按________递增的顺序自上而下排列。
4.元素周期表的结构:
(1)周期:元素周期表有________个横行,即有________个周期。
①短周期:第1、2、3周期,每周期所含元素的种类数分别为__________、__________、__________。
②长周期:第4、5、6、7周期,每周期所含元素的种类数分别为__________、__________、__________、__________。
(2)族:元素周期表有18个纵列,但只有________个族。
列数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
类别 主族 副族 Ⅷ族 副族 主族 0族
名称 ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ族 ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
①主族,共7个(由长、短周期元素组成,族序数后标A)。
②副族,共7个(只由长周期元素组成,族序数后标B)。
③第Ⅷ族,包括________、________、________三个纵行。
④0族,最外层电子数是8(He是2)。
(3)过渡元素
元素周期表中从第3到12列共10个纵列,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为________元素,统称为过渡元素。
5.元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七已排满。
纵列称为族,共有十六族,一八依次现,一零再一遍。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明:“一八依次现”指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族;
“一零再一遍”指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA、0族。
知识点2 原子结构与元素在周期表中的位置关系
1.元素周期表中的部分重要元素:
族 元素 性质 存在
ⅡA族元素(碱土金属元素) ____、____、____、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra) ①物理共性:单质都呈____色,具有良好的____②化学共性:单质呈强还原性,R—2e-→____ 在自然界中都以____存在
VA族 ____、____、____、锑(Sb)、铋(Bi)等 ________为非金属元素,________为金属元素 在自然界中以化合态或游离态存在
副族和Ⅷ族(过渡元素) 第________列 全部为金属元素,具有良好的____性
2.焰色试验:
(1)定义:某些________________在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,如钠:黄色,钾:________色。
(2)操作步骤:
3.由原子序数确定元素在周期表中的位置的方法:
(1)原子结构示意图法:
①周期数=________。
②主族序数=________。
由原子序数推断元素在周期表中的位置可以先画出原子结构示意图,再确定元素位置。
(2)0族元素定位法:
①明确0族元素信息:
0族元素 ____ ____ ____ Kr Xe Rn Og
所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 ____ ____ ____ 36 54 86 118
②比大小定周期:
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
③求差值定族数:
a.若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
b.若比相应的0族元素少5~1时,则应处在同周期的ⅢA~ⅦA族。
c.若差其他数,则元素为过渡元素,由相应差数找出相应的族。
4.根据核外电子排布规律确定元素在周期表中的位置:
(1)“阴上阳下”规律:
电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。例如,A、B、C、D为短周期元素,其简单离子A+、B2+、C-、D2-具有相同电子层结构,则A、B、C、D在元素周期表的相对位置为________。
(2)奇偶规律:
原子序数为奇(偶)数的主族元素位于奇(偶)数族,元素(F和O除外)的最高正价为奇(偶)数。
第2课时 元表周期表
知识点1
2.原子序数 相对原子质量 元素符号 元素名称
3.(1)电子层数 (2)电子层数
4.(1)7 7 2 8 8 18 18 32 32 (2)16 8 9 10 (3)金属
知识点2
1.铍(Be) 镁(Mg) 钙(Ca) 亮白 导电性 R2+ 化合态 氮(N) 磷(P) 砷(As) N、P、As Sb、Bi 3~12 导电
2.(1)金属或其化合物 浅紫
3.(1)电子层数 最外层电子数 (2)He Ne Ar 2 10 18 (4)第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1第3周期元素原子得失电子能力比较
1.周期表中第3周期元素,按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),以下说法正确的是(  )
A.原子半径逐渐增大
B.金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
C.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.简单离子的半径减小
2.下列说法错误的是(  )
A.Na与Al为同周期元素,钠原子最外层有1个电子,铝原子最外层有3个电子,所以钠的金属性比铝强
B.Na与Mg为同周期元素,且Mg的核电荷数比Na的大,所以钠的金属性比镁强
C.NaOH为强碱,而Al(OH)3具有两性,所以钠的金属性比铝强
D.Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,所以Zn的金属性比Fe强
3.下列关于元素Si、P、S、Cl的比较中不正确的是(  )
A.单质的氧化性随原子最外层电子数的增多而增强
B.它们的最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强
C.元素的非金属性随原子最外层电子数的增多而增强
D.它们的原子半径随最外层电子数的增多而增大
4.依据元素周期表及元素周期律,下列推断中正确的是(  )
A.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
B.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
C.向氢硫酸中滴入新制氯水有单质硫生成,可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱
D.主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数
5.下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是(  )
A.根据金属失电子的多少来确定,失电子较多的金属性较强
B.用Na来置换MgCl2溶液中的Mg,来验证Na的金属性强于Mg
C.根据Mg不与NaOH溶液反应而Al能与NaOH溶液反应,说明金属性:Al>Mg
D.根据碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,可说明钠、镁、铝金属性依次减弱
6.下列关于铝及其化合物的叙述中,正确的是(  )
A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C.氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同
D.纯铝比铝合金的硬度更大、熔点更低
7.下列有关叙述不正确的是(  )
A.第3周期元素形成的简单离子的半径依次减小
B.HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱
C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D.Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次增强
8.下列递变规律正确的是(  )
A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B.钠、镁、铝的还原性依次减弱
C.HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D.P、S、Cl原子半径逐渐增大
知识点2同周期元素得失电子能力的递变规律
9.下列有关元素性质递变规律的说法不正确的是(  )
A.Na、Mg、Al的还原性逐渐减弱
B.简单气态氢化物HCl、PH3、H2S的稳定性逐渐减弱
C.H2SiO3、H3PO4、H2SO4的酸性逐渐增强
D.N、O、F的原子半径依次减小
10.下列简单气态氢化物中稳定性由强到弱的顺序正确的是(  )
A.CH4>NH3>H2O>HF
B.SiH4>PH3>H2S>HCl
C.HF>H2O>NH3>PH3
D.NH3>PH3>H2S>HBr
11.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性,且碱性:B>A;C、D两种元素对应的简单气态氢化物的稳定性:C>D,E是这五种元素中形成简单离子半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是(  )
A.BC.E12.A、B、C、D、E是短周期元素,A、B、C处于同一周期,A元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,B2-、C-、D+、E3+具有相同电子层结构,下列说法正确的是(  )
A.原子序数:E>D>B>C>A
B,原子半径:D>E>A>C>B
C.简单气态氢化物的热稳定性:C>B>A
D.离子半径:C->D+>E3+>B2-
13.图甲和图乙表示的是短周期元素的某种性质的递变规律,下列说法正确的是(  )
A.图甲横坐标为原子序数,纵坐标表示元素的最高化合价
B.图甲横坐标为核电荷数,纵坐标表示元素的原子半径(单位:pm)
C.图乙横坐标为最高化合价,纵坐标表示元素的原子半径(单位:pm)
D.图乙横坐标为元素的原子最外层电子数,纵坐标表示元素的原子半径(单位:pm)
14.下列递变规律正确的是(  )
A.O、S、Na、K原子半径依次增大
B.Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强
C.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D.KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列有关非金属元素的叙述以及推理结果不正确的是(  )
①非金属性F>Cl,故将F2通入NaCl溶液中,发生的反应为F2+2Cl-===Cl2+2F-
②非金属性F>Br,故酸性:HF>HBr
③非金属性S>As,故前者的气态氢化物稳定性更强
④非金属性O>N,故O2与H2化合比N2更容易
A.②③ B.③④ C.①④ D.①②
2.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(  )
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C 热稳定性强弱:HBr>HI 非金属性:Br>I
D 氧化性:HClO>H2CO3 非金属性:Cl>C
3.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法正确的是(  )
A.X的气态氢化物比Y的稳定
B.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
C.Z的非金属性比Y的强
D.X与Y形成的化合物都易溶于水
4.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(  )
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
5.同一短周期X、Y、Z三种元素,已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则下列判断错误的是(  )
A.热稳定性:HX>H2Y>ZH3
B.还原性:HX>H2Y>ZH3
C.酸性:H3ZO4D.非金属性:X>Y>Z
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子而形成与Ne原子相同的电子层结构,已知X元素的原子序数比Y元素的原子序数大,下列说法正确的是(  )
A.X元素的金属性比Y元素的金属性强
B.常温下,X和Y形成的单质一定都不能从水中置换出氢
C.Y元素的氢氧化物的碱性比X元素的氢氧化物的碱性强
D.X元素的最高正化合价比Y元素的最高正化合价高
7.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述不正确的是(  )
A.X元素可以与W元素形成WX2和WX3两种化合物
B.Y元素的单质在一定条件下可以与O2、N2、CO2反应
C.Z原子的最外层电子数为4,形成化合物时一般为+4价
D.X与Y、Z与W都属于同一周期
8.已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是(  )
A.原子半径:As>Cl>P
B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->Cl-
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
9.科学家合成一种新化合物:,下列关于组成该化合物的四种元素的说法正确的是(  )
A.原子半径:Cl>P>Na
B.含氧酸酸性:Cl>P>Si
C.气态氢化物的稳定性:Cl>P>Si
D.单质熔点:Si>Na>Cl
三、非选择题
10.(1)为探究Na、Mg、Al活动性顺序,某课外小组同学进行了如下实验:
实验步骤 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。 2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液。 3.将一小段镁带投入稀盐酸中。 4.将一小片铝投入稀盐酸中。
他们记录的实验现象有:
实验现象 A.剧烈反应,迅速生成大量的气体。 B.浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球逐渐变小,最终消失,溶液变红。 C.反应不剧烈,产生无色气体。 D.有气体产生,溶液变成红色。
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容。
①在下表中填写与实验步骤相对应的实验现象序号:
实验步骤 1 2 3 4
实验现象 ________ ________ ________ ________
②写出钠与水反应的化学方程式________________________________________。
③实验结论是________________________________________________________。
④用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐________,原子核对电子的引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,因此________逐渐减弱。
(2)ClO2是高效、广谱、绿色的消毒剂,回答下列问题。
①氯在元素周期表中的位置是____________________,1 mol 37Cl的中子数为________。
②下列能判断Cl和O两种元素非金属性强弱的是________(填字母)。
a.原子得电子能力
b.与金属钠反应得电子的数目
c.气态氢化物的稳定性
d.单质的沸点
③生产生活中含氯物质的排放会加快臭氧层的破坏,其机理如图所示,该机理的总反应化学方程式为
________________________________________________________________________。
④化工、冶金行业的废水中存在CN-,可用ClO2气体将其转化为两种无毒气体。
A.CN-的电子式为________________________________________________________。
B.该反应的离子方程式为__________________________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是(  )
A.S2-、Cl-、K+、Ca2+的离子半径依次减小
B.P、S、Cl最高化合价依次升高,对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C.第3周期中ⅦA族元素的原子半径最大
D.Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
2.下列结论正确的是(  )
①粒子半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的酸性:HCl>HBr>HI
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
A.①④⑤ B.③⑥ C.④⑤⑥ D.②④⑤⑥
3.有A、B、C、D、E五种金属元素,在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强;A、B单质均可以从C的盐溶液中置换出C;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为(  )
A.D>B>A>C>E B.A>B>C>E>D
C.D>B>E>A>C D.D>E>B>A>C
4.A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18,其原子最外层电子数依次为1、4、6、7。已知B原子核外次外层电子数为2;A、C原子的核外次外层电子数为8;D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸。则:
(1)A、B、C、D分别是________、________、________、________(写元素符号)。
(2)A的离子结构示意图为________,C的原子结构示意图为________。
(3)A、C、D原子半径由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(4)C的低价氧化物与D的单质等体积混合后通入品红溶液中,品红不褪色,原因是________________________________(用方程式表示)。
(5)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为________________________________。
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
必备知识基础练
1.答案:B
解析:同一周期主族元素原子的电子层数相同,原子核对核外电子的吸引力随着核电荷数的增大而增大,导致原子半径随着原子序数的递增而减小,故A错误;同一周期主族元素随着原子序数的递增,其金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故B正确;第3周期从左到右主族元素的最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故C错误;同一周期主族元素从左到右简单阴、阳离子的半径均减小,但阴离子半径比阳离子半径大,故D错误。
2.答案:D
解析:Zn+Fe2+===Zn2++Fe才能说明金属性Zn>Fe。
3.答案:D
解析:Si、P、S、Cl原子的电子层数相同,最外层电子数依次增多,得电子能力逐渐增强,单质的氧化性随最外层电子数的增多而增强,故A正确;按Si、P、S、Cl的顺序元素非金属性逐渐增强,其最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强,故B、C正确;按Si、P、S、Cl的顺序,原子半径逐渐减小,故D错误。
4.答案:C
解析:同周期主族元素自左向右,元素原子的半径逐渐减小,半径越小越不易失去电子,故A错误;ⅠA族元素的金属性不一定比ⅡA族元素的金属性强,如ⅠA族中的H比ⅡA族中Mg的金属性弱,故B错误;F没有正价,故D错误。
5.答案:D
解析:A项,应该根据金属失电子的难易来决定,易失电子的金属性较强,错误;B项中钠首先要跟MgCl2溶液中的水反应,不能置换出Mg,错误;C项判断依据错误;D项正确。
6.答案:A
解析:无论是铝还是其氧化物都能与酸、碱反应,不能用铝制器皿长期存放酸性或碱性食品,A项正确。铝表面形成致密的氧化膜,对内层的铝起保护作用,而不是铝本身化学性质稳定,B项错误。氯化铝溶液中滴入NaOH溶液,先有沉淀产生后沉淀溶解;NaOH溶液中滴入氯化铝溶液,开始没有沉淀后产生沉淀,互滴现象不同,C项错误。铝合金比纯铝的硬度大,D项错误。
7.答案:A
解析:第3周期元素形成的简单离子的半径中阳离子半径、阴离子半径均依次减小,但阴离子半径均大于阳离子半径,A项错误;同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,则HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱,B项正确;同周期自左向右非金属性逐渐增强,氢化物稳定性逐渐增强,则HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱,C项正确;金属性越强,相应阳离子的氧化性越弱,则Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次增强,D项正确。
8.答案:B
解析:元素的非金属性越强,其对应的最高价含氧酸的酸性越强,所以HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A错误;同周期主族元素,从左向右金属性逐渐减弱,所以钠、镁、铝的还原性依次减弱,B正确;元素的非金属性越强,对应简单氢化物的稳定性越强,所以HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,C错误;同周期主族元素,从左向右原子半径逐渐减小,所以P、S、Cl原子半径逐渐减小,D错误。
9.答案:B
解析:Na、Mg、Al是同周期元素的原子,同周期从左到右金属元素的原子失电子能力逐渐减弱,金属的还原性逐渐减弱,故A正确;P、S、Cl是同周期元素的原子,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强,简单气态氢化物的稳定性逐渐增强,故B错误;Si、P、S同处第三周期,从左到右原子半径依次减小,非金属性增强,H2SiO3、H3PO4、H2SO4的酸性逐渐增强,故C正确;N、O、F同处第二周期,从左到右原子半径依次减小,故D正确。
10.答案:C
解析:元素的非金属性:F>O>N>C,所以简单气态氢化物的稳定性:CH4S>P>Si,所以简单气态氢化物的稳定性:SiH4O>N>P,所以简单气态氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>PH3,C正确;元素的非金属性:N>Br>S>P,所以简单气态氢化物的稳定性:NH3>HBr>H2S>PH3,D错误。
11.答案:D
解析:因A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性,且碱性:B>A,则金属性:B>A;C、D两种元素对应简单气态氢化物的稳定性:C>D,则非金属性:C>D;由同周期从左到右,元素的金属性减弱、非金属性增强,则A、B、C、D的原子序数由小到大的顺序为B12.答案:C
解析:A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则A为C元素,因为A、B、C属于同一周期元素,且B2-、C-、D+、E3+具有相同电子层结构,因此B为O元素,C为F元素,D为Na元素,E为Al元素。原子序数:Al>Na>F>O>C,A错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右主族元素的原子半径逐渐减小,因此原子半径:Na>Al>C>O>F,B错误;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,非金属性:F>O>C,故热稳定性:HF>H2O>CH4,C正确;电子层数相同,离子半径随原子序数的增大而减小,因此离子半径:O2->F->Na+>Al3+,D错误。
13.答案:D
解析:稀有气体元素的化合价为0价,氧元素没有最高正化合价,氟元素没有正价,与图甲不符,A错误;同周期自左而右,主族元素的原子半径逐渐减小,与图甲不符,B错误;氧元素没有最高正化合价,氟元素没有正价,与图乙不符,C错误;同周期自左而右,主族元素原子的最外层电子数由1到7逐渐增大,原子半径依次减小,图乙符合递变规律,D正确。
14.答案:A
解析:O原子核外有2层电子,Na和S原子核外有3层电子,且S在Na的右边,K的原子核外有4层电子,所以O、S、Na、K原子半径依次增大,A正确;Na、Mg、Al、Si位于同一周期,且原子序数依次增大,故它们的金属性逐渐减弱,还原性依次减弱,B错误;F、Cl、S和P元素的非金属性依次减弱,所以它们对应氢化物HF、HCl、H2S、PH3的稳定性逐渐减弱,C错误;最高价氧化物对应水化物的碱性的变化规律是同一周期从右到左依次增强,同一主族从上到下依次增强,D错误。
关键能力综合练
1.答案:D
解析:①将F2通入NaCl溶液中,F2先与水反应生成HF和O2,不与NaCl发生置换反应,不正确。②非金属性F>Br,元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,不能判断氢化物水溶液酸性的强弱,不正确。③非金属性S>As,元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,故前者的气态氢化物稳定性更强,正确。④非金属性O>N,元素非金属性越强,其单质与H2更易化合,故O2与H2化合比N2更容易,正确。
2.答案:D
解析:Na与冷水迅速反应且反应剧烈,Mg与冷水反应缓慢,说明金属性Na>Mg,A项能证明元素的金属性的相对强弱,不符合题意;同主族从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强,因此金属性Ca>Mg,B项能证明元素的金属性的相对强弱,不符合题意;同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,因此非金属性Br>I,C项能证明元素的非金属性的相对强弱,不符合题意;比较非金属性时,利用的是最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,因此不能用HClO与H2CO3的氧化性判断元素非金属性的相对强弱,D项错误,符合题意。
3.答案:B
解析:X、Y、Z、W均为短周期元素,由题图可知X、Y在第2周期,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,即Y原子的K层电子数为2、L层电子数为6,其质子数为8,则Y为氧元素,由元素在周期表中的位置可知X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素。同周期从左到右元素的非金属性增强,则非金属性Y>X,所以Y的气态氢化物比X的稳定,A错误;同周期从左到右元素的非金属性增强,则非金属性W>Z,所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,B正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性Y>Z,C错误;X与Y形成的化合物NO不溶于水,D错误。
4.答案:B
解析:W的金属性比R弱,R(OH)n为强碱,W(OH)n+1不一定为强碱,A项错误;HnXOm为强酸,说明X的非金属性强,且由题意知Y一定不是稀有气体元素,故Y的非金属性比X更强,B项正确;若Y为氧元素,Z只有负价,C项错误;若五种元素同为第3周期,当X的最高化合价为+5时,R为金属元素Al,D项错误。
5.答案:B
解析:同一短周期X、Y、Z三种元素,其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则从左到右分别为Z、Y、X,因为同周期从左到右元素非金属性增强,所以非金属性:X>Y>Z;非金属性越强,气态氢化物越稳定,故热稳定性:HX>H2Y>ZH3;非金属性越强,气态氢化物越不易失电子,还原性越弱,故还原性:HX6.答案:CD
解析:X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子,则应为金属元素,形成与Ne原子具有相同电子层结构的离子,说明X和Y都位于周期表第三周期,且X的原子序数大于Y的原子序数。同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,则有金属性Y>X,故A错误;如Y为Na,可与水剧烈反应,置换出氢气,故B错误;金属性Y>X,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故C正确;同周期元素从左到右元素的原子最外层电子数逐渐增多,金属元素的最高正化合价逐渐增大,故D正确。
7.答案:D
解析:短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素,W与X属于同一主族,故W为S元素,Y原子的最外层只有2个电子,且原子序数大于O元素,Y处于第3周期,故Y为Mg元素,Z单质可制成半导体材料,Z为Si元素。X为氧,W为硫,可以形成二氧化硫和三氧化硫两种化合物,A正确;Y为镁,其单质一定条件下可以与O2、N2、CO2反应,B正确;Z为硅,其原子的最外层电子数为4,形成化合物时一般为+4价,C正确;X为氧,在第2周期,Y为镁,Z为硅,W为硫,在第3周期,D错误。
8.答案:C
解析:原子半径大小顺序是As>P>Cl,A项错误;热稳定性:HCl>HBr>AsH3,B项错误;单质的氧化性:Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,C项正确;酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,D项错误。
9.答案:CD
解析:Cl、P、Na位于同一周期,原子序数越大原子半径越小,则原子半径Na>P>Cl,A错误;没有指出元素为最高价,该说法不合理,如磷酸的酸性大于次氯酸,B错误;非金属性:Cl>P>Si,则气态氢化物的稳定性:Cl>P>Si,C正确;一般来讲晶体熔、沸点:共价晶体>金属晶体>分子晶体,则单质熔点:Si>Na>Cl,D正确。
10.答案:(1)①B D A C
②2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
③Na、Mg、Al金属性逐渐减弱 ④减小 金属性
(2)①第3周期ⅦA族 1.204×1025个 ②ac ③2O33O2或2O33O2 ④[∶C N∶]- 2CN-+2ClO2===2CO2+N2+2Cl-
解析:(1)①金属钠、镁、铝位于同一周期,按照从左到右的顺序失电子能力逐渐减小,和水及酸反应置换出氢气的程度是越来越难,所以1对应的现象为B、2对应的现象为D、3对应的现象为A、4对应的现象为C。
②钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
③根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度,可以知道金属活动性顺序为Na>Mg>Al,即实验结论是Na、Mg、Al金属性逐渐减弱。
④同周期元素从左到右核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子核对核外电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。
(2)①氯在元素周期表中的位置是第3周期ⅦA族;1mol37Cl的中子数为1×(37-17)×6.02×1023=1.204×1025个。
②根据得电子能力及气态氢化物的稳定性等来比较非金属性,只有a、c符合,与得电子多少、单质的沸点无关。③由图可知O3转化为O2,总反应化学方程式为2O33O2或2O33O2。
④A.CN-中碳氮之间为三键,电子式为[∶C N∶]-。
B.ClO2氧化性较强,是常用的氧化剂,其中+4价氯元素通常被还原为-1价,CN-中+2价碳元素通常被氧化成+4价,氮元素则容易被氧化成0价形成氮气,由电子转移、电荷守恒可知离子反应为2CN-+2ClO2===2CO2+N2+2Cl-。
学科素养升级练
1.答案:C
解析:S2-、Cl-、K+、Ca2+核外电子排布相同,随原子序数递增,离子半径逐渐减小;P、S、Cl的最高化合价分别为+5、+6、+7,依次升高,由于P、S、Cl的得电子能力依次增强,其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强;除稀有气体元素外,第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,因此这一周期ⅦA族元素的原子半径最小;Na、Mg、Al的失电子能力依次减弱,则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。
2.答案:C
解析:电子层数越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则粒子半径:S2->Cl->K+>Al3+,故①错误;氢化物的酸性与元素的非金属性无直接关系,酸性:HClBr2>I2>S,单质的氧化性越强,则对应的阴离子的还原性越弱,离子的还原性:S2->I->Br->Cl-,故③错误;非金属性:Cl>S>Se>Te,单质的氧化性:Cl2>S>Se>Te,故④正确;元素的非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,碳酸与NaClO可发生较强酸制取较弱酸的反应,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,故⑤正确;同周期元素的非金属性:O>N、P>Si,同主族元素的非金属性:N>P,则非金属性:O>N>P>Si,故⑥正确。
3.答案:A
解析:元素的金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性越强,在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强,则金属性:B>A;A、B单质均可以从C的盐溶液中置换出C,说明A、B的单质比C的单质活泼,A、B的金属性比C强;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气,说明D元素的金属性非常强,应是五种元素中金属性最强的元素;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气,说明E最不活泼,金属性最弱。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为D>B>A>C>E,故A正确。
4.答案:(1)Na C S Cl
(2) 
(3)r(Na)>r(S)>r(Cl)
(4)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(5)HCl>H2S
解析:A、B、C、D为短周期元素,分别位于ⅠA、ⅣA、ⅥA和ⅦA族。B原子核外次外层有2个电子,最外层有4个电子,B为碳元素。A、C原子核外次外层有8个电子、最外层电子数分别是1、6,分别是钠元素和硫元素,D原子最外层有7个电子,元素最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸,则D是氯元素。第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
知识点1 第3周期元素得失电子能力比较
1.钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较:
(1)实验探究:
①实验图示:
a.与水反应:            b.与酸反应:
 
②置换氢气:
实验 置换氢气的难易顺序
与水反应 Na________Mg
与酸反应 Mg________Al
③镁、铝氢氧化物性质的比较:(用化学方程式表示)
a.MgCl2溶液中加入NaOH溶液:______________________________________________。
b.AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液:____________________________________________;
____________________________________________________________________________;
离子方程式:_______________________;________________________________________。
Al(OH)3具有两性,既能与碱反应,也能与酸反应,如与盐酸反应:________________________________________________________________________;
离子方程式:______________________________________________________________。
结论:碱性强弱顺序为______________________________________________________。
(2)钠、镁、铝失电子能力的比较:钠、镁、铝失电子能力由强到弱的顺序依次为Na>Mg>Al。
2.硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较:
元素 Si P S Cl
单质与H2化合的条件 高温 较高温度 需加热 ____
气态氢化物的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定
最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的酸性 H4SiO4或H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强无机酸
结论 从Si到Cl,元素原子得电子能力逐渐________
知识点2 同周期元素得失电子能力的递变规律
1.变化规律:
同周期从左到右,元素原子的得电子能力________,失电子能力________。
2.同周期元素的性质递变的原因:
同周期元素(稀有气体元素除外)的原子,核外电子层数________,随着核电荷数的递增:
3.元素原子得失电子能力的判断依据
(1)金属性强弱的判断:
①据元素周期表判断:
a.同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。
b.同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。
②据金属活动性顺序判断:
③据单质及其化合物的性质判断:
a.金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。
b.最高价氧化物的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。
④金属单质间的置换反应:较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来:如Zn+Cu2+===Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu(但活泼金属与水反应剧烈,在水溶液中不能置换出其他金属单质)。
⑤据离子的氧化性强弱判断:金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱。如氧化性:Cu2+>Fe2+,则金属性:Cu(2)非金属性强弱的判断:
①据元素周期表判断:
a.同一周期,从左到右:元素的非金属性逐渐增强。
b.同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。
②据单质及其化合物的性质判断:
a.单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定),元素的非金属性越强。
b.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
③非金属单质间的置换反应:较活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来:如Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,则非金属性:Cl>Br。
④据离子的还原性强弱判断:非金属阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱。如还原性:Cl-I。
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
知识点1
1.(1)> > MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Mg(OH)2>Al(OH)3
2.点燃或光照 容易 强 增强 增强
知识点2
1.逐渐增强 逐渐减弱
2.相同 逐渐增加 逐渐减小 逐渐减弱 逐渐增强第2课时 研究同主族元素的性质
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1ⅠA族元素(除H外)元素性质的递变规律探究
1.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是(  )
①金属性最强的是锂 ②形成的离子中,氧化性最强的是锂离子 ③在自然界中均以化合态形式存在 ④Na在空气中久置后,成分为Na2CO3 ⑤均可与水反应,产物均为MOH和H2 ⑥它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式 ⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④⑤ B.③④⑤⑥⑦
C.①②④⑥⑦ D.②③④⑤⑦
2.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(  )
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
3.海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。
下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(  )
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)4.下列关于铯(Cs)的叙述正确的是(  )
A.它位于周期表的第5周期ⅠA族
B.硝酸铯是离子化合物
C.氢氧化铯是弱碱
D.在钠、钾、铷、铯四种单质中,铯的熔点最高
5.钾和钠的性质相似,下列说法中能较好地解释这个事实的是(  )
A.最外层电子数相同 B.都是金属元素
C.原子半径相差不大 D.最高化合价相同
6.锂(Li)是世界上最轻的金属,它属于碱金属的一种。下列说法正确的是(  )
A.碱金属单质在氧气中燃烧,都生成过氧化物
B.Li是碱金属原子中半径最小的原子
C.Li、Na、K、Rb+的最外层都只有一个电子
D.Na+比Li多一个电子层
知识点2卤族元素性质递变规律探究
7.下列关于卤族元素结构和性质的说法错误的是(  )
A.F、Cl、Br、I的原子半径逐渐增大
B.F、Cl、Br、I的电子层数逐渐增多
C.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
D.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐减弱
8.下列关于卤族元素的比较中,不正确的是(  )
A.卤素离子的还原性:F-B.酸性:HIO4C.单质与氢气化合由易到难的顺序:F2D.氢卤酸的酸性:HF>HCl>HBr>HI
9.下列关于F、Cl、Br、I相关物质性质的比较中,正确的是(  )
A.单质的颜色随核电荷数的增加而变浅
B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而降低
C.简单氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强
D.简单氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
10.下列关于F、Cl、Br、I性质的比较,不正确的是(  )
A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B.被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大
C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
11.下列关于ⅦA族元素的说法中,不符合递变规律的是(  )
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱
12.卤素是最活泼的一族非金属,下列关于卤素的说法正确的是(  )
A.卤素单质的最外层电子数都是7
B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次减小
C.从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2→Br2→Cl2→F2
知识点3同主族元素原子结构与性质的递变规律
13.下列有关ⅥA族元素氧、硫、硒的说法正确的是(  )
A.氧、硫、硒三种元素的最高正化合价均为+6
B.氢化物的稳定性:H2O>H2S>H2Se
C.氢化物的还原性:H2O>H2S>H2Se
D.单质的熔点:O2>S>Se
14.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是(  )
A.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
B.短周期元素形成简单离子后,最外层都达到8电子稳定结构
C.第3周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.同一元素的最高价氧化物对应的水化物不可能既表现酸性又表现碱性
15.镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素,关于其叙述不正确的是(  )
A.镭的金属性比钙弱 B.单质能与水反应生成H2
C.镭在化合物中呈+2价 D.碳酸镭难溶于水
16.下列事实不能用元素周期律解释的是(  )
A.与水反应,Cs比Na剧烈
B.与H2反应,F2比Cl2容易
C.碱性:NaOH>Al(OH)3
D.酸性:HCl>H2CO3
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,下列各性质中不符合图示关系的是(  )
A.还原性 B.与水反应的剧烈程度
C.熔点 D.原子半径
2.如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是(  )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定
3.Mg、Ca、Sr、Ba是按原子序数由小到大的顺序排列的第ⅡA族元素。已知:①Mg(OH)2难溶于水,而Ca(OH)2微溶于水;②MgSO4溶于水,而CaSO4微溶于水。下列推测中,不正确的是(  )
A.Sr(OH)2溶于水
B.SrSO4易溶于水
C.BaSO4不溶于水
D.Ba(OH)2比Ca(OH)2易溶于水
4.下列有关碱金属元素和卤素的说法中,错误的是(  )
A.溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈
B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中氟原子得电子的能力最强
C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D.随着核电荷数的增加,碱金属元素和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低
5.下列有关碱金属、卤素结构和性质的描述正确的是(  )
①随着核电荷数的增加,碱金属和卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大 ②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8 ③碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时均生成过氧化物R2O2
④除石田外,砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的递变规律,At与H2化合最容易 ⑤碱金属都应保存在煤油中 ⑥卤素按F、Cl、Br、I的顺序,其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大 ⑦碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A.⑥⑦ B.①③⑥⑦
C.①③④⑤⑥ D.全部正确
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.钾(K)和钠在性质上有很大的相似性,但K比Na的活泼性强。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是(  )
A.钾的活泼性强,故少量钾不能保存在煤油中
B.钾可以在空气中燃烧,火焰呈黄色,且产物是K2O
C.K与水能够反应,但不如Na与水反应剧烈
D.K可以与水剧烈反应,生成氢气
7.砷化镓太阳能电池具有广阔的应用前景,下列有关说法不正确的是(  )
A.砷元素符号为As,位于元素周期表中第4周期ⅤA族
B.酸性:砷酸>磷酸
C.镓元素符号为Ga,单质可能与水反应
D.碱性:Ga(OH)38.已知第117号元素Ts,它的原子结构与卤族元素相似,电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是(  )
A.此元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很不稳定
B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2
C.其单质的分子式为Ts2,易溶于有机溶剂
D.AgTs是一种有色的易溶于水的化合物
9.借助碱金属性质的递变规律分析下面的推断,其中错误的是(  )
A.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应比Na与水反应剧烈
B.已知Ca是第4周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
C.已知Mg、Ca、Ba都是ⅡA族元素,由BaSO4难溶、CaSO4微溶、MgSO4易溶可知,ⅡA族元素的硫酸盐的溶解度随原子序数的递增逐渐减小
D.已知铊(Tl)和Al都是ⅢA族元素,且Tl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Al比Tl金属性强
三、非选择题
10.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
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 元素最高正化合价是+7价
(1)元素X的一种同位素可用于测定文物年代,这种同位素的元素符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH,写出某溶液中含该微粒的检验方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素Z与元素T相比,得电子能力较强的是____________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。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________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如右表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是(  )
A.非金属性:ZB.R与Q的电子数相差26
C.气态氢化物的稳定性:RD.最高价氧化物的水化物的酸性:Q>T
2.(双选)在元素周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三种元素上下紧密相邻或左右紧密相邻,丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和,四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是(  )
A.甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素
B.气态氢化物的稳定性比较:甲>乙
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性比较:甲>丙
D.元素丁形成的化合物种类比元素乙形成的少
3.实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质,下列装置能达到实验目的的是(  )
A.氧化废液中的溴化氢
    甲
B.分离CCl4和水层
 乙
C.分离四氯化碳和液溴
   丙
D.密封存放单质溴
 丁
4.某同学做同周期主族元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,记录的有关实验现象如表(注:实验中所用的镁块与钠块大小相似,镁条与铝条大小相似)。
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁块与沸水反应,再向反应液中滴加酚酞试液 A.浮于水面,熔成小球,在水面上四处游动,慢慢消失,溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 B.产生气体,溶液变成浅红色
③将一小块钠放入滴有酚酞试液的冷水中 C.反应不十分剧烈,产生无色气体
④镁条与5 mL 2 mol·L-1的盐酸反应 D.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
⑤铝条与5 mL 2 mol·L-1的盐酸反应 E.生成白色沉淀,继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:______________________________________________________________。
(2)实验用品:
仪器:烧杯,试管,____________,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
药品:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制饱和硫化氢溶液,2 mol·L-1的盐酸,NaOH溶液,蒸馏水,________,AlCl3溶液等。
(3)实验内容(填与实验现象或实验方案对应的编号并写出相关反应的离子方程式):
实验方案 实验现象 有关离子方程式

A

(4)实验结论:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 研究同主族元素的性质
必备知识基础练
1.答案:D
解析:同主族从上到下金属性增强,因此金属性最强的是Cs,①错误;同主族从上到下金属性增强,对应离子的氧化性减弱,因此氧化性最强的是锂离子,②正确;Li、Na、K、Rb、Cs为活泼金属,在自然界中均以化合态形式存在,③正确;Na在空气中久置的一系列变化为Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3,最终成分为Na2CO3,④正确;2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,其他金属比Li活泼,因此均可与水反应,产物均为MOH和H2,⑤正确;Li与O2只发生4Li+O22Li2O,⑥错误;原子半径、离子半径从上到下依次增大,因此粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs失去1个电子变成Cs+,半径减小,因此Cs>Cs+,⑦正确。
2.答案:D
解析:A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。
3.答案:A
解析:A项,Na的金属性强于Mg,则最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2,正确;B项,Cl的非金属性强于Br,则得电子能力Cl2强于Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl位于同一周期,电子层数相同,核电荷数大的原子,核对核外电子的吸引能力增强,所以原子半径会减小,则r(Na)>r(Mg)>r(Cl),错误。
4.答案:B
解析:根据Cs的原子结构可知:Cs位于元素周期表的第6周期ⅠA族,A错误。硝酸铯是强酸HNO3与强碱CsOH形成的盐,属于离子化合物,B正确。元素的金属性越强,其相应的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于Cs元素的金属性很强,因此氢氧化铯是一种强碱,C错误。同一主族的元素,从上到下元素的金属性逐渐增强,元素的金属性越强,其相应的金属内的金属键就越弱,断裂消耗的能量就越低,物质的熔、沸点就越低。在钠、钾、铷、铯四种金属单质中,铯金属性最强,因此铯的熔点最低,D错误。
5.答案:A
解析:A项,钠和钾都位于元素周期表第ⅠA族,原子最外层电子数相同,性质相似,正确;B项,金属元素有很多种,但性质不完全相似,错误;C项,同主族元素的原子半径相差较大,但性质相似,错误;D项,最高化合价相同的元素性质不一定相同,如Mg、Cu的最高化合价都为+2价,但性质不同,错误。
6.答案:B
解析:碱金属单质在氧气中燃烧,并非都能生成过氧化物,如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂,A错误;Li是碱金属元素原子中半径最小的原子,B正确;Li、Na、K的最外层都只有一个电子,Rb+的最外层是8个电子,C错误;Na+和Li的电子层数相同,都有2个电子层,D错误。
7.答案:D
解析:F、Cl、Br、I属于同主族元素。A项,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,正确;B项,F、Cl、Br、I的电子层数逐渐增多,正确;C项,同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,所以F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱,正确;D项,同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,对应简单阴离子的还原性逐渐增强,错误。
8.答案:D
解析:A项,卤族元素从上到下,单质的氧化性逐渐减弱,其阴离子的还原性逐渐增强,所以卤素离子的还原性:F-9.答案:C
解析:A项,从F2到I2,单质颜色分别为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,单质的颜色随着核电荷数的增加而加深,错误;B项,从F2到I2,状态由气态→液态→固态,熔、沸点随核电荷数的增加而升高,错误;C项,元素的非金属性越强,对应离子的还原性越弱,从F到I,元素的非金属性逐渐减弱,简单氢化物的还原性逐渐增强,正确;D项,元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,从F到I,元素的非金属性逐渐减弱,其简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱,错误。
10.答案:C
解析:F、Cl、Br、I原子核外电子层数分别为2、3、4、5,原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多,A正确;F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,则被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大,B正确;F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,则对应氢化物的稳定性逐渐减弱,C错误;F、Cl、Br、I单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,颜色逐渐加深,D正确。
11.答案:D
解析:从F到I,单质的氧化性逐渐减弱,A正确;从F到I,阴离子的还原性逐渐增强,B正确;从F到I,氢化物的热稳定性逐渐减弱,C正确;同主族元素的氢化物的水溶液的酸性从上到下逐渐增强,所以HF、HCl、HBr、HI的水溶液的酸性依次增强,D错误。
12.答案:C
解析:A项,卤素原子的最外层电子数都是7,错误;B项,从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次增大,错误;C项,从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,正确;D项,卤素单质与H2化合由易到难的顺序为F2→Cl2→Br2→I2,错误。
13.答案:B
解析:氧无最高正价,A错误;元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性O>S>Se,故氢化物的稳定性:H2O>H2S>H2Se,B正确;元素的非金属性越强,其对应的氢化物的还原性越弱,故氢化物的还原性:H2OS>O2,D错误。
14.答案:C
解析:同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质相似,但不完全相同,故A错误;大部分短周期元素形成简单离子后,最外层可以达到8电子稳定结构,故B错误;第3周期主族元素的最高正化合价等于其原子最外层电子数,也等于它所处的主族序数,故C正确;同一元素的最高价氧化物对应的水化物有可能既表现酸性又表现碱性,如氢氧化铝,故D错误。
15.答案:A
解析:A项,镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素,与Mg、Ca等金属位于同一主族,性质相似,则同主族元素从上到下金属性逐渐增强,因此镭的金属性比钙强,A错误;钙能和水反应生成氢气,镭的金属性强于钙,因此也能与水发生反应生成氢气,B正确;ⅡA族元素最外层有2个电子,化合价为+2,C正确;同主族元素对应的单质或化合物的性质具有相似性,根据碳酸镁、碳酸钙难溶于水可知,碳酸镭难溶于水,D正确。
16.答案:D
解析:元素的金属性Cs>Na,元素的金属性越强,与水发生反应置换出氢气就越剧烈,所以与水反应,Cs比Na剧烈,可以用元素周期律解释,A不符合题意;元素的非金属性F>Cl,元素的非金属性越强,其单质与氢气反应越容易,因此与H2反应,F2比Cl2容易,可以用元素周期律解释,B不符合题意;元素的金属性Na>Al,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,所以碱性:NaOH>Al(OH)3,可以用元素周期律解释,C不符合题意;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,因此可证明酸性HClO4>H2CO3,不能用元素周期律证明酸性:HCl>H2CO3,D符合题意。
关键能力综合练
1.答案:C
解析:碱金属元素从上到下原子半径逐渐增大,单质的还原性逐渐增强,与水反应越来越剧烈,熔点越来越低,故C项不符合。
2.答案:D
解析:卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比,根据题图知,单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性越强,其单质越活泼,所以单质活泼性最强的是F2,A正确;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色,B正确;溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可以用水液封,C正确;元素的非金属性越强,其氢化物越稳;④非金属性最强,D错误。
3.答案:B
解析:由题给信息:①Mg(OH)2难溶于水,而Ca(OH)2微溶于水;②MgSO4溶于水,而CaSO4微溶于水,可知Mg、Ca、Sr、Ba对应的氢氧化物的溶解度逐渐增大,对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小,所以Sr(OH)2溶于水、SrSO4难溶于水、BaSO4不溶于水,Ba(OH)2比Ca(OH)2易溶于水。故选B。
4.答案:D
解析:Br2的氧化性强于I2,则Br2与H2反应更剧烈,A正确;碱金属中Li原子半径最小,原子核对最外层电子的引力最强,失电子能力最弱,卤素中F原子半径最小,原子核对最外层电子的引力最强,得电子能力最强,B正确;K的活泼性强于Na,则K与水反应更剧烈,C正确;随着核电荷数的增加,碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低,卤素单质的熔、沸点逐渐升高,D错误。
5.答案:A
解析:随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔、沸点依次降低,①错误;F原子的次外层电子数是2,Cl原子的次外层电子数是8,Br、I原子的次外层电子数都是18,②错误;Li与O2在加热时反应生成Li2O,③错误;除石田外,砹是原子序数最大的卤族元素,At与H2化合最困难,④错误;碱金属中锂的密度小于煤油的密度,Li要保存在液态石蜡中,⑤错误;卤素按F、Cl、Br、I的顺序,随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,故F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,⑥正确;Li2CO3受热分解生成Li2O和CO2,Na2CO3和K2CO3受热不易分解,据此推测Cs2CO3受热不易分解,⑦正确。
6.答案:D
解析:钾的活泼性强,可与O2、H2O等反应,其密度大于煤油,故少量钾可保存在煤油中,A错误;K在空气中燃烧,火焰呈紫色,产物是K2O2等,B错误;K比Na活泼,与水反应比钠与水反应更剧烈,甚至发生爆炸,C错误;K与Na的性质相似,可与水剧烈反应,生成KOH和H2,D正确。
7.答案:BD
解析:砷元素符号为As,与N、P同主族,处于元素周期表中第4周期ⅤA族,A正确;同主族元素从上到下元素非金属性减弱,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,故酸性:磷酸>砷酸,B错误;镓元素符号为Ga,处于ⅢA族,金属性比Al强,应能与水反应,C正确;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性Ga>Al,故碱性Ga(OH)3>Al(OH)3,D错误。
8.答案:AC
解析:Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,但由于Ts的非金属性很弱,所以HTs在常温下很不稳定,A正确;Ts单质氧化性比碘弱,不可与KI发生置换反应,B错误;类比Br2、I2等,C正确;类比AgCl、AgBr等,D错误。
9.答案:BD
解析:A项,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,与水反应的剧烈程度增大,正确;B项,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,氢氧化物的碱性逐渐增强,错误;C项,根据三种元素的硫酸盐的溶解度和三种元素在周期表中的相对位置可得出该结论,正确;D项,同主族元素从上到下金属性依次增强,错误。
10.答案:(1)C (2)取该溶液少量于试管中加入NaOH溶液然后加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验产生的气体,如果试纸变蓝,证明溶液中含NH (3)Cl ② (4)H2CO3 H2CO3是弱酸
解析:(1)由题意知T为硫,X为碳,Y为氮,Z为氯。碳元素的一种核素146C可用于测定文物年代。
(2)常利用铵盐与碱共热产生碱性气体NH3的方法检验NH的存在。
(3)元素Cl与S相比,非金属性较强的应为Cl,可用两者氢化物的稳定性进行比较。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物依次是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,其中H2CO3是弱酸。
学科素养升级练
1.答案:B
解析:由R元素的单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由元素在周期表中的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。A不正确,Z(Ar)为稀有气体,原子最外层已达到稳定结构,难得电子,没有非金属性,同周期主族元素从左到右元素的非金属性依次增强(稀有气体除外),非金属性:X(S)T>Q;D不正确,同主族非金属元素自上而下最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,即T>Q。
2.答案:AC
解析:从位置关系进行讨论,根据四种元素原子的最外层电子数之和求解可能的元素,根据“丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和”确定最终的元素。甲、乙、丙、丁依次是N、O、P、C。气态氢化物的稳定性:H2O>NH3;最高价氧化物对应的水化物的酸性:HNO3>H3PO4;碳元素形成的化合物种类最多。
3.答案:B
解析:由于Cl2有强的氧化性,会把HBr中的溴元素氧化为Br2,为使物质充分发生反应,应该把导气管伸入液面以下,故不能用装置甲氧化废液中的溴化氢,A错误;由于水的密度比四氯化碳小,二者是互不相溶的两种液体物质,因此可以用分液的方法分离,B正确;四氯化碳和液溴是沸点不同的互溶的两种液态物质,用蒸馏的方法分离时,应该把温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口附近,不能在液面以下,因此不能用装置丙分离四氯化碳和液溴,C错误;溴容易挥发,在保存时常加些水形成水封,由于溴有强的氧化性,会与橡胶发生反应,所以应该使用玻璃塞密封保存,并加水形成水封,D错误。
4.答案:(1)探究同周期主族元素性质的递变规律
(2)胶头滴管 酚酞试液
(3)
实验方案 实验现象 有关离子方程式
F H2S+Cl2===2H++2Cl-+S↓
③ 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
E Al3++3OH-===Al(OH)3↓、 Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(4)同周期主族元素,从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
解析:(1)根据题中信息可以判断,本实验的实验目的是探究同周期主族元素性质的递变规律。(2)还需要的仪器是胶头滴管,还需要的试剂是酚酞试液。(3)根据元素周期表第3周期元素的排列顺序,确定实验方案和对应的实验现象如下表。
实验方案 实验现象 有关化学方程式或离子方程式
③ A 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
① B Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
④ D Mg+2H+===Mg2++H2↑
⑤ C 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
⑥ E Al3++3OH-===Al(OH)3↓、 Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
② F H2S+Cl2===2H++2Cl-+S↓
(4)根据实验方案①③及相应实验现象,可知与水反应时钠比镁剧烈,即钠的金属性比镁强;根据实验方案④⑤及相应实验现象,可知与同浓度的盐酸反应时,镁比铝剧烈,即镁的金属性比铝强;所以金属性由强到弱的顺序是Na>Mg>Al,即同周期主族元素,从左到右金属性逐渐减弱;根据实验方案②及相应实验现象知,氯气的氧化性强于S,则非金属性Cl>S,由此得出的结论是同周期主族元素,从左到右非金属性逐渐增强。第2课时 研究同主族元素的性质
知识点1 ⅠA族(除H外)元素性质的递变规律探究
1.原子结构特点:
(1)原子结构:
元素符号 Li Na K Rb Cs
原子结构示意图 ________ ________ ________
(2)对比归纳:
①相似性:最外层电子数都是________。
②递变性:随着核电荷数的增加,电子层数________,原子半径________。
2.单质及化合物性质的递变性:
结构及性质 规律
原子半径
单质的还原性
与水、氧气反应的剧烈程度
最高价氧化物对应水化物的碱性
3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系:
从Li→Cs,最外层电子数均为1,但随核电荷数的增加,电子层数逐渐________→原子半径逐渐________→原子核对最外层电子(1个)的引力逐渐________→元素原子的失电子能力逐渐________→元素的金属性逐渐________。
知识点2 卤族元素性质的递变规律探究
1.卤族元素原子结构和性质的相似性:
元素(名称与符号) 氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(Ⅰ)
原子结构示意图 ________ ________
最外层电子数 都为________
最高正价 无 ________价
最低负价 都为________价
自然界中存在形态 全部以________形式存在
最高价含氧酸 无 ____ ____ ____
气态氢化物 ____ ____ ____ ____
2.卤族元素性质的递变性:
(1)卤族元素单质的物理性质及递变性:
    单质物理性质       F2 Cl2 Br2 I2
颜色 浅黄绿色 ____色 ____色 ____色
状态 气体 气体 液体 固体
密度 逐渐________
熔、沸点 逐渐________
(2)卤素单质的结构及化学性质递变性:
结构及化学性质 规律
原子半径
单质的氧化性
阴离子的还原性
与H2化合的难易程度
氢化物的稳定性
最高价氧化物对应水化物的酸性
知识点3 同主族元素原子结构与性质的递变规律:
内容 同主族(自上而下)
原子结构 电子层数 增多
最外层电子数 相同
原子半径 ________
元素性质 原子得电子能力 减弱
原子失电子能力 增强
元素的金属性 增强
元素的非金属性 减弱
元素的主要化合价 最高正价数=________(F无正价,O无最高正价)
单质和化合物 单质还原性与氧化性 还原性________氧化性________
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 形成由易到难,稳定性由强到弱
最高价氧化物对应的水化物酸碱性 酸性 ________
碱性 ________
非金属气态氢化物的还原性 增强
离子氧化还原能力 阳离子氧化性 减弱
阴离子还原性 增强
第2课时 研究同主族元素的性质
知识点1
1.(1)  
(2)1 逐渐增多 逐渐增大
2.增大 增强 剧烈 增强
3.增多 增大 减弱 增强 增强
知识点2
1.  7 +7 -1 化合态 HClO4 HBrO4 HIO4 HF HCl HBr HI
2.(1)黄绿 深红棕 紫黑 增大 升高 (2)增大 减弱 增强 难 减弱 减弱
知识点3
逐渐增大 主族序数 增强 减弱 减弱 增强第3课时 预测元素及其化合物的性质
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1根据同周期、同主族元素性质递变规律预测硅的性质
1.2019年,华为推出了麒麟985芯片,用于新一代5G智能手机。芯片是通过专门的工艺可以在硅晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管,被广泛应用于集成电路的制造。对硅芯片技术的掌握已经成为国家经济与技术发展的重要力量。下列说法正确的是(  )
A.硅的化学性质很稳定,常温下不能与其他物质发生反应
B.硅在自然界中的含量很大,自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用于制作计算机芯片
D.高纯度的硅常被用来制造光导纤维
2.下列有关硅及其化合物的说法不正确的是(  )
A.晶体硅具有金属光泽,可以导电,是制造太阳能电池的常用材料
B.水玻璃可用作木材防火剂,是制备硅胶的原料
C.SiO2是一种酸性氧化物,不能够与酸反应
D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸,然后再过滤
3.下列有关材料的说法正确的是 (  )
A.硅广泛存在于自然界中,天然单质硅叫水晶
B.石英熔点很高,可用作耐火材料,主要成分是SiO2
C.SiO2不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
D.SiO2用于制造芯片、太阳能电池
4.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(  )
A.CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.二氧化硅可用来制作干燥剂,因二氧化硅可与水反应
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
5.下列关于硅酸的说法正确的是(  )
A.硅酸难溶于水,所以它不能与氢氧化钠溶液反应
B.二氧化硅和水通过化合反应可直接制得硅酸
C.实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸
D.硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳最后得到澄清溶液
6.下列离子方程式中书写正确的是(  )
A.水玻璃中通入过量的二氧化碳:
Na2SiO3+CO2+H2O===2Na++CO+H2SiO3
B.二氧化硅放入澄清石灰水中:
Ca(OH)2+2SiO2===CaSiO3↓+H2O
C.二氧化硅与氢氟酸反应:
SiO2+4H++4F-===SiF4↑+2H2O
D.单质硅溶于烧碱溶液中:
Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑
知识点2元素周期表的应用
7.元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性的推测和判断,下列推测不合理的是(  )
选项 事实 推测
A Li与水反应缓慢,Na与水反应较快 Rb(ⅠA族)与水反应会更剧烈
B 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
C Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料
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
8.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d和b同族。下列叙述错误的是(  )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
9.在元素周期表中,金属和非金属元素交界处最容易找到的材料是 (  )
A.半导体材料
B.制催化剂的材料
C.制农药的材料
D.耐高温、耐腐蚀的合金材料
10.2019年是门捷列夫元素周期表发表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列说法错误的是(  )
A.砹(85At)的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.铷(37Rb)元素的最高化合价是+1
D.第七周期0族元素的原子序数为118
11.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是(  )
A.在过渡元素中寻找优良催化剂及耐高温和耐腐蚀的材料
B.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性
C.元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.短周期元素形成离子后最外层都达到8电子稳定结构
12.端午节习俗之一是喝雄黄酒,雄黄是As4S4,其中元素As的原子序数比S的2倍多1。下列说法正确的是(  )
A.气态氢化物稳定性:As>S
B.As元素在周期表中位于ⅦA族
C.As最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.As位于金属与非金属分界线附近
13.下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是(  )
A.高温下2C+SiO22CO↑+Si,说明非金属性:C>Si
B.同浓度下碱性:KOH>Mg(OH)2,说明金属性:K>Mg
C.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:F>Cl
D.氧化性:Cu2+>Na+,说明金属性:Na>Cu
14.Se元素是人类必需的微量元素之一。下列说法不正确的是(  )
A.SeO2可以被氧化
B.H2Se没H2S稳定
C.Se原子的半径比Cl原子大
D.Se是性质最接近金属的非金属
15.锂是第2周期ⅠA族元素,下列有关锂元素性质的推测正确的是(  )
A.最高化合价为+2价
B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈
D.最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱
16.铊(81Tl)是元素周期表ⅢA族元素,下列关于铊的叙述不正确的是(  )
A.铊比铝的金属性更强
B.铊能与盐酸反应放出氢气
C.铊在化合物中可以是+3价
D.氢氧化铊一定具有两性
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.将碲化镉涂在玻璃上可制得“发电玻璃”。碲(Te)位于周期表的第5周期第ⅥA族,下列说法正确的是(  )
A.原子半径:Te>S
B.单质的氧化性:Te>S
C.最高正价:Te>S
D.气态氢化物稳定性:H2Te>H2S
2.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是(  )
A.简单气态氢化物的稳定性:H2O>NH3
B.钠元素的金属性比镁元素的强
C.如图所示实验不能证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.铊(81Tl)与Al同主族,其单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
3.有A、B两种短周期元素,原子半径:r(A)A.若B(OH)m是强碱,则A(OH)m一定为强碱
B.若HnAOm是强酸,则B的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C.若B是金属元素,则A可能是非金属元素,若B是非金属元素,则A可能是金属元素
D.常温下,若B元素的氢化物是气体,则A元素的氢化物可能是液体
4.如图是元素周期表中短周期的一部分。已知C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述中不正确的是(  )
A.三种元素的原子半径大小顺序是B>A>C
B.三种元素形成的气态氢化物中,C的稳定性最强
C.A和C的原子序数之和等于B的原子序数
D.B元素最高价氧化物对应的水化物是中强酸
5.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W元素最外层电子数是内层电子数的2倍,X与Z属于同主族的元素,Z元素的最高正价与最低负价之和为4,Y为短周期元素中半径最大的元素。下列说法正确的是 (  )
A.简单离子半径Y>X
B.非金属性W>Z
C.氢化物稳定性X>Z>W
D.最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.元素周期表和元素周期律可以指导人们对元素进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(  )
A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C.在元素周期表中,硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以作半导体材料
D.Cs和Ba分别位于第6周期ⅠA族和ⅡA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
7.X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子而形成与Ne原子相同的电子层结构,已知X元素的原子序数比Y元素的原子序数大,下列说法正确的是(  )
A.X元素的金属性比Y元素的金属性强
B.常温下,X和Y形成的单质一定都不能从水中置换出氢
C.Y元素的氢氧化物的碱性比X元素的氢氧化物的碱性强
D.X元素的最高正化合价比Y元素的最高正化合价高
8.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示,下列说法正确的是(  )
元素代号 X Y Z M R Q
原子半径 0.37 1.86 1.43 0.99 0.75 0.74
最高正价 +1 +1 +3 +7 +5
最低负价 -1 -1 -3 -2
A.离子半径:Y>Z>M
B.Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间会反应
C.化合物XM、YM都是电解质,水溶液中都能导电
D.气态氢化物稳定性R>Q
9.W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍,Q是所在周期中原子半径最大的元素,X是地壳中含量最高的金属元素,Y元素最高化合价与最低化合价之和为4,Z和Q同主族。下列判断正确的是(  )
A.原子半径:r(Q)>r(X)>r(Y)>r(Z)
B.简单氢化物的热稳定性:W>Y
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Q>X>Z
D.Q、Y、X最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
三、非选择题
10.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列问题:
(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:________。
(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________(填字母)。
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.x等于6
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种方法,其中一种工艺流程如图所示:
①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行,写出该反应的化学方程式:________________________________________________。
②SiCl4极易与水反应产生烟尘和白雾,推测其与水反应的化学方程式为________________________。
③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表所示,分离SiCl4和其他杂质的方法为________。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
沸点/℃ 2 355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
学科素养升级练进阶训练第三层
1.短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Z元素的最高化合价一定大于X元素
B.三种元素原子半径由大到小的顺序一定是Y>X>Z
C.若它们的原子最外层电子数之和为11,则X为金属元素
D.若它们均为金属元素,则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
2.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(  )
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
B.原子半径:ZC.X的简单氢化物的热稳定性比Z的弱
D.Z位于元素周期表中第2周期ⅥA族
3.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是(  )
A.简单离子半径:RB.X元素在自然界中只存在化合态
C.气态氢化物的稳定性:RD.最高价氧化物的水化物的酸性:T4.现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素,原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如表所示:
元素 性质或原子结构
A 原子核内只有一个质子
B 单质是空气中含量最多的气体
X 原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍
Y 短周期元素中原子半径最大的元素
Z 最高正化合价与最低负化合价的代数和为6
请回答:
(1)X元素在元素周期表中的位置是________,X、Y形成单核离子半径大小顺序________(用离子符号表示)。
(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中,可以得到漂白液,该反应的离子方程式为________________________________________________。
(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3∶14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础,写出该反应的化学方程式________________________________________________。
第3课时 预测元素及其化合物的性质
必备知识基础练
1.答案:C
2.答案:C
解析:硅属于半导体,具有金属光泽和导电性,是制造太阳能电池的常用材料,A正确;水玻璃能阻止可燃物燃烧,也可以与较强酸反应制备硅胶,所以水玻璃可用作制备木材防火剂和硅胶的原料,B正确;二氧化硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,C不正确;碳酸钙可以与盐酸反应生成可溶性盐(氯化钙),因此除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸,然后再过滤,D正确。
3.答案:B
解析:硅元素以化合态广泛存在于自然界中,自然界中无硅的单质,水晶的主要成分是二氧化硅,故A错误;石英的主要成分是SiO2,石英的熔点很高,可用作耐火材料,故B正确;SiO2能与氢氟酸反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,故C错误;硅是半导体材料,可用于制造芯片、太阳能电池,二氧化硅常用于制作光导纤维,故D错误。
4.答案:A
解析:CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,故A正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,故B不正确;由SiO2制备干燥剂硅胶的过程:SiO2Na2SiO3硅酸,硅酸在一定条件下可制得硅胶,硅胶可用作干燥剂,SiO2不与水反应,故C不正确;CO2是由分子构成的,SiO2是由硅、氧原子直接构成的,故D不正确。
5.答案:C
解析:硅酸难溶于水,但硅酸能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,A项错误;二氧化硅不溶于水,不能和水通过化合反应直接制得硅酸,B项错误;硅酸是弱酸,实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸,C项正确;硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,最后不可能得到澄清溶液,D项错误。
6.答案:D
解析:水玻璃中通入过量的二氧化碳生成硅酸和碳酸氢钠,且Na2SiO3应拆为离子形式,A错误;该离子方程式没配平,B错误;氢氟酸是弱酸,应该用化学式表示,C错误;单质硅溶于烧碱溶液中生成硅酸钠和H2,D正确。
7.答案:C
解析:同主族元素的金属性从上至下依次增强,与水反应越来越剧烈,第ⅠA族金属元素从上到下依次为Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,已知Li与水反应缓慢,Na与水反应较快,则Rb与水反应会更剧烈,A正确;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,形成的气态氢化物稳定性也逐渐减弱,已知HCl在1500℃时才分解,而HI在230℃时即分解,由此推测HBr的分解温度介于两者之间,B正确;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,第ⅣA族元素从上到下依次为C、Si、Ge、Sn、Pb,其中C不导电(除了石墨),Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线上,都是半导体材料,但Sn、Pb都是金属,是电的良导体,推测不合理,C错误;同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,与H2化合越来越容易,Si、P、S是第3周期从左向右相邻的三种元素,已知Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应,因此P与H2在高温时能反应,D正确。
8.答案:A
9.答案:A
解析:在金属元素和非金属元素交界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来制作良好的半导体材料,如硅等,A正确;在过渡元素中寻找制造催化剂的元素,B错误;制备农药的元素可以从周期表的左上角中的非金属元素中找到,C错误;在过渡元素中寻找制造耐高温合金材料的元素,D错误。
10.答案:A
解析:碘为固体,At在I的下方,根据同族元素在性质上的相似性和递变规律,则砹(85At)的单质在常温常压下是固体,A错误;位于第4周期ⅤA族的元素为As,为非金属元素,B正确;铷(37Rb)元素位于ⅠA族,元素的最高化合价是+1,C正确;118号元素的原子结构中含7个电子层、最外层电子数为8,位于第七周期0族,D正确。
11.答案:A
解析:过渡元素含副族元素及Ⅷ族元素,全部是金属元素,在过渡元素中寻找优良的催化剂材料及耐高温和耐腐蚀的材料,A项正确;周期表中,位于金属与非金属分界线附近的元素既能表现一定的金属性,又能表现一定的非金属性,如Si等,B项错误;对于主族元素来说,元素的最高正化合价不一定等于它所处的主族序数,如氟元素没有正价,氧元素没有+6价,C项错误;如Li原子最外层只有一个电子,失去最外层1个电子形成离子后,是2电子稳定结构,D项错误。
12.答案:D
解析:同主族元素自上而下非金属性依次减弱,对应的气态氢化物稳定性依次减弱,气态氢化物稳定性:As13.答案:A
解析:题给反应比较特殊,该反应能够进行,是因为高温下生成了气态的一氧化碳,一氧化碳非常稳定,又能脱离反应体系,才能使反应平衡右移,与元素非金属性无关,A错误;同浓度下碱性:KOH>Mg(OH)2,碱性越强对应元素的金属性越强,所以金属性K>Mg,B正确;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其单质与氢气化合越容易,所以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F>Cl,C正确;金属离子的氧化性越强,则对应元素的金属性越弱,因为氧化性:Cu2+>Na+,则金属性Na>Cu,D正确。
14.答案:D
解析:Se处于第4周期第ⅥA族,SeO2中Se的化合价为+4价,既具有氧化性又具有还原性,因此SeO2可以被氧化,A正确;元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,由于非金属性Se弱于S,所以H2Se的热稳定性弱于H2S,B正确;同主族元素,从上到下,原子半径依次增大,同一周期的主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径:Se>S>Cl,C正确;Se并没有在金属元素与非金属元素的分界线附近,Se不是性质最接近金属的非金属,故D不正确。
15.答案:D
解析:Li最外层电子数为1,其最高化合价为+1价,故A错误;同主族元素从上到下,原子半径依次增大,Li、Na位于同一主族且原子序数Na>Li,Li原子半径比Na小,B错误;元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,金属性Na>Li,Na与水反应比Li与水反应剧烈,故C错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性Na>Li,Li最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱,故D正确。
16.答案:D
解析:同一主族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以铊比铝的金属性更强,A正确;铊能与盐酸反应放出氢气,故B正确;Tl是第ⅢA族元素,其在化合物中可以是+3价,故C正确;金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,氢氧化铝有两性,但氢氧化铊不具有两性,故D不正确。
关键能力综合练
1.答案:A
解析:同一主族元素的原子,电子层越多,半径越大,所以原子半径:Te>S,A正确;元素非金属性越强,对应单质的氧化性越强,所以单质的氧化性:Te2.答案:D
解析:元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,O元素的非金属性强于N元素,所以气态氢化物的稳定性:H2O>NH3,故A正确;同周期主族元素从左至右,元素的金属性逐渐减弱,所以钠元素的金属性比镁元素的强,故B正确;证明元素非金属性强弱,比较的是元素的最高价氧化物对应水化物的酸性,稀盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,根据图中信息无法比较Cl与C的非金属性强弱,故C正确;铊(Tl)与铝同主族,同主族元素随原子序数的增大,金属性逐渐增强,金属性:Tl>Al,则Tl能与酸反应,但不与氢氧化钠溶液反应,故D错误。
3.答案:D
解析:A、B两种短周期元素,原子半径:r(A)4.答案:C
解析:由题图可知,A和C处于第2周期,B处于第3周期,又知“C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍”,则C是O元素,从而推知A和B分别为碳、磷元素。根据三种元素在周期表中的位置可知,原子半径:P>C>O,A正确;三种元素中O的非金属性最强,则H2O的稳定性最强,B正确;C、O和P元素的原子序数分别为6、8和15,C和O的原子序数之和为14,不等于P的原子序数,C错误;P的最高价氧化物对应的水化物是H3PO4,是一种中强酸,D正确。
5.答案:C
解析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W元素最外层电子数是内层电子数的2倍,由于最外层电子数不能超过8,则W是第2周期的C元素;X与Z属于同主族元素,Z元素的最高正价与最低负价之和为4,则Z是ⅥA族元素,X是O,Z是S;Y为短周期元素中半径最大的元素,Y是Na。X、Y分别是O、Na,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子半径NaC,B错误;非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性O>S>C,C正确;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,D错误。
6.答案:B
解析:若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,原子序数:X>Y,A正确;不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较非金属性,如酸性HCl>HF,但非金属性F>Cl,B错误;硅、锗都位于金属与非金属的交界处,具有一定的金属性与非金属性,都可以作半导体材料,C正确;同周期元素自左而右金属性减弱,金属性Cs>Ba,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性CsOH>Ba(OH)2,D正确。
7.答案:CD
解析:X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子,则应为金属元素,形成与Ne原子具有相同电子层结构的离子,说明X和Y都位于周期表第3周期,且X的原子序数大于Y的原子序数。同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,则有金属性Y>X,A错误;如Y为Na,可与水剧烈反应,置换出氢气,B错误;金属性Y>X,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,C正确;同周期元素从左到右元素的原子最外层电子数逐渐增多,金属元素的最高化合价逐渐增大,D正确。
8.答案:BC
解析:短周期元素中,Q有-2价,处于ⅥA族,没有最高正价,则Q为O元素;M元素有+7价、-1价,故M为Cl元素;R有+5价、-3价,处于ⅤA族,原子半径小于Cl,故R为N元素;X、Y、Z的最高正化合价分别为+1、+1、+3,则分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族,且原子半径Y>Z>Cl,故Y为Na、Z为Al,由于原子半径R>Q>X,则X为H。Y、Z、M的离子分别为Na+、Al3+、Cl-,根据电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大半径越小的原则,离子半径大小为r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+),即M>Y>Z,A错误。Y、Z、M的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,氢氧化钠与高氯酸发生中和反应,氢氧化铝属于两性氢氧化物,与氢氧化钠、高氯酸均反应,B正确。HCl、NaCl是电解质,易溶于水,在水溶液中能电离出自由移动的离子,能导电,C正确。元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物越稳定,R为N,Q为O,氧元素的非金属性强于氮元素,则气态氢化物稳定性R9.答案:BD
解析:W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍,则W为O元素;Q是所在周期中原子半径最大的元素,其原子序数大于O,则Q为Na;X是地壳中含量最高的金属元素,则X为Al;Y元素最高化合价与最低化合价之和为4,位于ⅥA族,则Y为S;Z和Q同主族,其原子序数大于Na,则Z为K元素。同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为r(Z)>r(Q)>r(X)>r(Y),故A错误;非金属性:O>S,则简单氢化物的稳定性:W>Y,故B正确;金属性:K>Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Q>X,故C错误;Na、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和硫酸,氢氧化铝为两性氢氧化物,三者中两两之间相互反应,故D正确。
10.答案:(1)制半导体(合理即可) (2)D (3)①2C+SiO22CO↑+Si ②SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl ③蒸馏
解析:(1)硅位于金属元素和非金属元素分界线附近,常用作半导体材料,为无机非金属材料的主角,硅可制半导体、电路板、太阳能电池板、硅钢等。(2)在硅酸铜钡中铜元素化合价为+2价,硅元素化合价为+4价,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,根据化合物中正、负化合价的代数和为0可得:(+2)+(+2)+(+4)×2+(-2)×x=0,解得x=6,故C正确;化学式为BaCuSi2O6,用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2,故A正确;BaCuSi2O6中铜元素的化合价为+2价,二价铜离子不容易被还原,所以性质较稳定,不容易褪色,故B正确;BaCuSi2O6能和强酸反应,和强碱不反应,故D错误。(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应:SiO2+2CSi+2CO↑。②SiCl4与水反应生成硅酸和氯化氢,反应的化学方程式为SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl。③利用沸点不同提纯SiCl4,操作为蒸馏。
学科素养升级练
1.答案:C
解析:若Z是F,就没有正化合价,A错误;原子半径X>Y>Z,B错误;Z和Y同主族,原子最外层电子数相同,设Z的原子最外层电子数为a,X的原子最外层电子数为a-1,故2a+a-1=11,a=4,即Z为C,Y为Si,X是Al,C正确;若均为金属元素,则Z为Be,X是Na,Y是Mg,X(Na)的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强,D错误。
2.答案:A
解析:根据四种短周期元素在周期表中的位置与只有M为金属元素,可知M是Al、X是Si、Y是N、Z是O。N的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,Si的最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3,HNO3的酸性比H2SiO3的酸性强,故A错误;Al有3个电子层,O有2个电子层,原子半径OSi,所以简单氢化物的稳定性H2O>SiH4,C正确;O位于元素周期表中第2周期ⅥA族,故D正确。
3.答案:A
解析:R单质在暗处与H2,剧烈化合并发生爆炸,则R为F,由元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置可知,X为S、T为Cl、Q为Br、Z为Ar。电子层数越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,所以简单离子半径:RT>Q,故C错误;元素非金属性越强,其对应的最高价含氧酸的酸性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性:T>X,故D错误。
4.答案:(1)第2周期ⅥA族 O2->Na+
(2)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
解析:原子核内只有1个质子,A为H;空气中含量最多的气体是N2,B为N;X原子最外层电子数是次外层的3倍,X是O;短周期元素中原子半径最大的是Na,最高正化合价与最低负化合价代数和为6的是Cl(短周期)。X、Y形成单核离子是O2-和Na+,它们的核外电子层排布相同,核电荷数越大,则半径越小。化合物甲中N、H原子个数之比为∶=1∶3。即为NH3,其催化氧化方程式是4NH3+5O24NO+6H2O。