4.2 元素周期律 同步练习题
一、选择题
1.如图为元素周期表中前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z5种元素的叙述中正确的是( )
A.常温常压下5种元素的单质中,Z单质的熔点最高
B.X的原子半径比W的原子半径小
C.W的简单氢化物比X的简单氢化物稳定
D.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
2.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素原子序数依次增大,且只有两种金属元素。X原子无中子,Y、Z元素相邻,M元素是短周期元素中原子半径最大的,X、Z、M的原子序数之和等于Y、Q原子序数之和。下列说法不正确的是
A.Y元素在自然界中可能存在游离态
B.短周期元素中M元素的单质还原性最强
C.Z元素可能形成不止一种单质
D.X、M、Q均能形成多种氧化物
3.有如下原子核的人工转变过程:X+He→Y+、+Q→,其中Y最外层电子数为内层电子数3倍,下列说法错误的是
A.原子半径X>Y B.w等于14
C.元素Q、M的氧化物均有两性 D.既表示质子,也可表示原子
4.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.与反应:
B.用氯化铁溶液刻蚀覆铜板:
C.溶液与少量氨水反应:
D.溶液与少量NaOH溶液反应:
5.下列关于元素性质的比较,正确的是
A.金属性强弱: B.原子半径大小:
C.非金属性强弱: D.最高正化合价:
6.下列选项中,有关实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作 现象 结论
A 将过量的通入溶液中 无白色沉淀出现 生成的可溶于水
B 常温下将Al片插入浓硫酸中 无明显现象 片和浓硫酸不反应
C 将表面积相同的镁片和铝片(均已用砂纸打磨过),分别投入足量相同体积的0.5mol/L盐酸中 镁片与盐酸的反应比铝片的更剧烈 金属性:镁比铝强
D 将气体通入碳酸钠溶液中 生成无色无味气体 非金属性:硫比碳强
A.A B.B C.C D.D
7.金属元素钫(Fr)在自然界中含量极少。它的21个已知同位素都有放射性。它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是
A.在已知碱金属元素中具有最大的原子半径
B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O
C.氧化物对应的水化物是极强的碱
D.其单质的熔点比金属钠的熔点低
8.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子(短周期元素),得到核素,开创了人造放射性核素的先河:。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.的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的非金属性强于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
二、非选择题
9.锡()是人类较早发现并使用的金属,其原子结构示意图为: 。锡属于主族元素,请描述其在元素周期表中的位置 。有同学认为,锡的金属性比硅强,你认为合理吗?请简述理由。
10.下表列出了①-⑨九种元素在元素周期表中的位置:
请按要求回答下列问题:
(1)元素⑤的原子结构示意图是 。
(2)⑤、⑥、⑨三种元素原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号);这三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (填化学式)。
(3)③、④元素的简单氢化物的稳定性较弱的是 (填化学式)。
(4)写出一种含②元素的10电子化合物 (填化学式)。
(5)写出元素⑨的单质与水反应的化学方程式 。
(6)写出元素⑦的最高价氧化物跟盐酸反应的离子方程式 。
11.下表列出了①~⑥六种元素在元素周期表中的位置。
族 周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥
请回答下列问题:
(1) ①、②、③三种元素相比较,非金属性最强的是 (填写元素符号);
(2) 元素②和⑥的氢化物中,稳定性较强的是 (填氢化物的分子式);
(3) ①的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ;
(4)④、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物在溶液中相互反应的离子方程式是
12.某同学设计了如下系列实验验证元素周期律。
I.
(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果: 与盐酸反应最剧烈, 与盐酸反应产生的气体最多。
II.利用如图装置可验证同主族、同周期元素非金属性的变化规律。
(2)仪器B的名称为 ,干燥管D的作用为 。
(3)若要证明非金属性:,C中为溶液,B中装有固体,则A中试剂为 ,观察到C中出现黄色浑浊,可证明非金属性:Cl S(填“>”或“<”),C中反应的离子方程式为 。从环境保护的角度考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用 溶液吸收尾气。
(4)若要证明非金属性是,则在A中加盐酸,B中加,C中加溶液。观察到C中溶液 (填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,HCl可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去HCl,还有同学认为这种改进还是错误的,理由是 。
【参考答案】
一、选择题
1.B
【分析】根据5种元素在元素周期表中的位置可知,为元素,为元素,为S元素,Z为元素,为元素。
解析:A.常温常压下为固体,为液体,所以常压下单质的熔点比溴单质的熔点高,A错误;
B.同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径大于原子半径,B正确;
C.同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,所以非金属性:,非金属性越强,其对应的简单气态氢化物越稳定,所以稳定性:,C错误;
D.的阴离子核外有18个电子,与原子的电子层结构相同,的阴离子核外有36个电子,与原子的电子层结构不相同,D错误;
故选B。
2.D
【分析】X原内无中子,则X为H,M在短周期原子半径最大,则在第三周期第ⅠA族,则M为Na,Y、Z为第二周期相邻元素,设Y的原存数为y,则Z原子有数为y+1,Q原子序数为x、则有1+( y+1)+11=y+x,x=13,即Q为Al。因此Y、Z为第二周期相邻非金属元素,有多种可能。
解析:A.Y元素可能为B、C、N、O等,在自然界中可能存在游离态,A正确;
B.M为Na,短周期中其对应氢氧化物的碱性最强,故Na金属性最强,单质还原性最强,B正确;
C.若Y为N,则Z为O,可形成O2或O3,C正确;
D.X能形成H2O和H2O2、M能形成Na2O和Na2O2、Q只能形成Al2O3,D错误;
故选D。
3.C
【分析】Y最外层电子数为内层电子数3倍,可知Y是O,即质子数为8,可知Z=7,由此可知X是七号元素N,根据核反应前后质子数相等则1+13=b,可知b=14,则M是14号元素Si。
解析:A.原子半径同周期从左往右原子半径逐渐减小,故原子半径N>O,即X>Y,A正确;
B.由分析可知,核反应前后质量数相等,故w+4=17+1,故w=14,B正确;
C.Q是13号元素Al,M是Si,Al的氧化物为两性氧化物,Si的氧化物为酸性氧化物,C错误;
D.既表示质子,也可表示原子,D正确。
故选C。
4.D
解析:A.次氯酸是弱酸,不能拆开,与反应:,A错误;
B.用氯化铁溶液刻蚀覆铜板的离子方程式应该为,B错误;
C.一水合氨难电离,溶液与少量氨水反应:,C错误;
D.溶液与少量NaOH溶液反应生成碳酸钙、碳酸氢钠和水:,D正确;
答案选D。
5.C
解析:A.同一周期主族元素,从左往右金属性逐渐减弱,因此金属性强弱:Mg>Al,A错误;
B.同一主族元素,从上往下原子半径逐渐增大,因此原子半径大小:S>O,B错误;
C.同一主族元素,从上往下非金属性逐渐减弱,因此非金属性:F>Cl,C正确;
D.碳的最高化合价为+4价,氮的最高化合价为+5,D错误;
答案选C。
6.C
解析:A.CO2和CaCl2溶液不反应,所以将过量的通入溶液中无明显现象,故A错误;
B.常温下,片在浓硫酸钝化,故B错误;
C.金属活泼性越强越易与酸反应,将表面积相同的镁片和铝片(均已用砂纸打磨过),分别投入足量相同体积的0.5mol/L盐酸中,镁片与盐酸的反应比铝片的更剧烈,说明金属性:镁比铝强,故C正确;
D.将气体通入碳酸钠溶液中,生成无色无味的CO2气体,说明酸性:亚硫酸大于碳酸,亚硫酸不是S的最高价含氧酸,不能证明硫的非金属性比碳强,故D错误;
选C。
7.B
解析:A.钫是碱金属元素中最重的元素,具有最多的电子层数,在已知碱金属元素中具有最大的原子半径,A正确;
B.钠在空气中燃烧时生成Na2O2,钫同在IA族,且金属性比钠强,其在空气中燃烧时生成产物不可能是Fr2O,B不正确;
C.碱金属中金属性越强,氧化物对应的水化物碱性越强,NaOH是强碱,KOH碱性更强,则FrOH是极强的碱,C正确;
D.碱金属熔点随其原子半径增大而减小,故钫单质的熔点比金属钠的熔点低,D正确;
故选B。
8.B
【分析】由及质量守恒可知,W=30+1-4=27,X、Y的最外层电子数之和为8,X的最外层电子数为,金属原子的质量数为27、且位于ⅢA族,Z=13符合题意,则X为Al;Y的最外层电子数为8-3=5,质子数为13+2=15,Y为P,以此来解答。
解析:由上述分析可知X为Al、Y为P,则
A.W为27,原子的相对原子质量为27,故A错误;
B.X、Y可形成三氯化物分别为AlCl3、PCl3,故B正确;
C.同周期从左向右非金属性逐渐增强,则P的非金属性强于Al的,故C错误;
D.P的含氧酸有磷酸、偏磷酸等,故D错误;
故选B。
二、非选择题
9. 第五周期IVA族 合理,锡和硅位于同主族,同主族从上往下金属性增强
解析:有5个电子层,最外层4个电子,故位于第五周期IVA族;Sn的金属性比Si强,分析是合理的,原因是锡和硅位于同主族,同主族从上往下金属性增强。
10.(1)
(2) KOH
(3)NH3
(4)CH4
(5)
(6)
解析:根据元素在周期表中的位置,可知①是H元素;②是C元素;③是N元素;④是O元素;⑤是Na元素;⑥是Mg元素;⑦是Al元素;⑧是Cl元素;⑨是K元素。
(1)⑤是Na元素,Na原子核外有11个电子,原子结构示意图是;
(2)同周期元素从左到右,原子半径逐斩减小,同主族元素从上到下,原子半径逐斩增大,所以⑤、⑥、⑨三种元素原子半径由大到小的顺序是 。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的硐性就越强,同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以金属性最强的是K,其最高价氧化物对应水化物的化学式为。
(3)元素的非金属性越弱,简单氢化物的稳定性越弱,的非金属性比弱,所以的稳定性比弱。
(4)②是C元素,C原子核外有6个电子,CH4分子中有10电子,10电子化合物是CH4;
(5)与水反应和与水反应相似,生成和,化学方程式为:。
(6)⑦是Al元素,最高价氧化物Al2O3跟盐酸反应生成氯化铝和水,反应的离子方程式是;
11. F H2O H2CO3 Al (OH)3+ OH―= AlO2―+ 2H2O
解析:由元素在周期表中的位置可知,①为C、②为O、③为F、④为Na、⑤为Al、⑥为S;
(1) 同周期自左而右元素非金属性增强,故非金属性:F>O>C;
(2) 同主族自上而下元素非金属性减弱,元素非金属性越强,对应氢化物越稳定,故氢化物稳定性:H2O>H2S;
(3) ①为C元素,其最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2CO3;
(4)④、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物NaOH和Al(OH)3在溶液中相互反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是OH-+Al(OH)3=AlO2-+2H2O。
12.(1) K Al
(2)圆底烧瓶 防倒吸
(3)浓盐酸 > S2-+Cl2=S↓+2Cl- NaOH
(4)产生白色沉淀 饱和NaHCO3溶液 HCl不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物
解析:(1)同一周期元素,金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族元素,金属性随着原子半径的增大而增强,元素的金属性越强,其单质与酸或水反应越剧烈,金属性K>Na>Mg>Al,则K与盐酸反应最剧烈;1mol钠、钾、镁、铝分别产生的氢气是0.5mol、0.5mol、1mol、1.5mol,铝产生的氢气最多;
(2)根据仪器外形可知,B是圆底烧瓶;球形干燥管D能够防止倒吸,可以避免C中液体进入锥形瓶中;
(3)B中为KMnO4,因此A中为浓盐酸,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,生成的Cl2进入C中与Na2S反应,S2-+Cl2=S↓+2Cl-,置换出S单质,可证明Cl的非金属性大于S;生成的Cl2有毒,会污染空气,可以用碱液(如NaOH)吸收,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)若要证明非金属性C>Si,在A中加盐酸、B中加CaCO3,HCl与CaCO3发生复分解反应产生CO2气体,C中加Na2SiO3溶液,CO2气体能够与Na2SiO3溶液反应产生H2SiO3沉淀,说明酸性H2CO3>H2SiO3,从而说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,故该实验的现象是C试管中出现白色沉淀;盐酸具有挥发性,可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体;盐酸是HCl的水溶液,不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物,该实验只能证明酸性HCl>H2CO3>H2SiO3,而不能证明元素的非金属性Cl>C>Si