化学鲁科版（2019）必修第二册1.3.2 预测元素及其化合物的性质 课时作业（含解析）

课时作业6　预测元素及其化合物的性质
[学业达标]
1．联合国大会确定2019年是“国际化学元素周期表年”。下列说法错误的是(　　)
A.短周期共有18种元素
B.元素周期表中有118种元素，即发现了118种原子
C.在元素周期表金属元素与非金属元素的分界处可以找到半导体材料
D.元素周期表中的每个周期都是按原子序数递增的顺序从左到右进行排列的
2．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　)
A.同周期元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.12C和金刚石互为同素异形体
C.Cl－、S2－、Mg2＋、Na＋的离子半径逐渐减小
D.Cl和Cl的得电子能力相同
3．下列关于元素周期律的应用正确的是(　　)
A.根据主族元素最高价与族序数的关系，推出卤族元素的最高价都是＋7价
B.原子半径：Na>Mg>F，离子半径：F－>Na＋>Mg2＋
C.非金属性：Cl>Br>I，热稳定性：HClD．RbOH的碱性弱于Ca(OH)2
4．锗(Ge)是第4周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处，下列对锗的相关叙述正确的是(　　)
A.锗是一种金属性很强的元素
B．锗可用作半导体材料
C．锗化氢(GeH4)的稳定性很强
D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
5．(双选)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B.Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C.还原性：W－D.Z的简单气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
6．M、N、Q、P为四种短周期元素，已知M、Q同主族，N、P同周期；M的简单气态氢化物比Q的稳定；N的阳离子比P的阳离子的氧化性强；N的阳离子比Q的阴离子少一个电子层。下列表示中，正确的是(　　)
A．原子序数：M>N>Q>P
B．非金属性强弱：Q>M
C．原子半径：P>N>Q>M
D．简单离子半径：P>N>Q>M
7．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
8．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
9．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
10．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
11．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：
元素 元素性质或原子结构
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，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高化合价是＋7价
下列叙述中不正确的是(　　)
A.14X可用于测定文物年代
B.Z的非金属性比T强
C.Y和T位于同一主族
D.X元素形成的化合物种类很多
[等级突破]
12．甲、乙两种非金属元素，下列说法能说明甲比乙的非金属性强的是(　　)
①甲单质比乙单质容易与H2化合；
②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应；
③甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强；
④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；
⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。
A.④ B．⑤
C．①②③ D．①②③④
13．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下所示。下列说法不正确的是(　　)
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.Y2－和Z3＋具有相同的电子层结构
C.原子半径的大小顺序为rQ>rW>rZ>rY>rX
D.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的弱
14．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是(　　)
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性
②砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2
④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.②④B．①②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
15．A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、E在元素周期表中的相对位置如图，A与氧元素能形成两种无色气体，C是地壳中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的金属元素。
(1)C在元素周期表中的位置为
________________________________________________________________________。
(2)C、E、F的单质沸点最低的是________(填化学式)。
(3)C、D、E、F的离子半径由大到小的顺序是______________(填离子符号)。
(4)H2O2不仅可以用于家庭消毒以预防新型冠状病毒，还可以在微电子工业中作为刻蚀剂。B的最简单气态氢化物的水溶液可用作H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________________。
16．现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
元素代号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径 /nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高化 合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低化 合价 －2 －3 －1 －3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是
________________________________________________________________________；
上述元素处于同一主族的有__________________________________________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
①Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填序号)。
A.Li和Li互为同位素
B.Li和Li属于同种核素
C.LiH和LiD的化学性质不同
D.LiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________(填序号)。
A.碱性：Be(OH)2B.微粒半径：K>Na>Li>Li＋
C.氧化性：Li＋D.金属性：Cs>Rb>K>Na>Li>Be
17．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，回答下列问题。
周期族 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)第3周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是________。
(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________(填化学式)。
(3)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是________(填序号)。
a.单质的熔点：⑤<⑥
b.化合价：⑤<⑥
c.单质与水反应的剧烈程度：⑤>⑥
d.最高价氧化物对应水化物的碱性：⑤>⑥
(4)为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：
①仪器A的名称是________，A中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
②棉花中浸有NaOH溶液的作用是__________________________________________(用离子方程式表示)。
③验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量⑨的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到__________________________________。该实验必须控制⑨单质的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。理由是________________________________________________________________________
________________。
④第ⅦA族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐________(填“增大”或“减小”)，得电子能力逐渐减弱。
课时作业6　预测元素及其化合物的性质
1．解析：短周期元素为前3周期元素，元素种类分别为2、8、8，共18种，A正确；目前元素周期表有118种元素，某些元素具有同位素，如H有H、D、T三种原子，则原子的种类多于118种，B错误；金属元素的单质容易导电，而非金属元素的单质不容易导电，因此在元素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，C正确；元素周期表中的每个周期都是按原子序数递增的顺序从左到右进行排列的，D正确。
答案：B
2．解析：利用元素周期律，只能判断元素的最高价含氧酸的酸性，A错误；同素异形体是指同种元素的不同单质，所以与金刚石互为同素异形体的应该是C元素的其他单质，如石墨等，而12C是碳的一种核素，不是单质，B错误；离子的核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋，C错误；Cl和Cl为Cl元素的两种核素，化学性质相同，D正确。
答案：D
3．解析：卤族元素中的F元素没有正化合价，故A错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，即原子半径：Na>Mg>F，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：F－>Na＋>Mg2＋，故B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，即非金属性：Cl>Br>I，元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，即热稳定性：HCl>HBr>HI，故C错误；根据元素周期律可知，Rb的金属性强于Ca，则RbOH的碱性强于Ca(OH)2，故D错误。
答案：B
4．解析：锗处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处，则锗的金属性和非金属性都较弱，故A错误；锗既有金属性又有非金属性，常用作半导体材料，故B正确；锗元素的金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)的稳定性较弱，故C错误；锗和硅处于同一主族，同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性强于锗，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以锗酸的酸性比硅酸弱，锗酸为弱酸，故D错误。
答案：B
5．解析：根据元素在周期表中的位置关系可知，X为He元素，Y为F元素，W为Cl元素，Z为S元素。Cl的非金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸，故A正确；同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，F的原子半径在同周期主族元素中最小，故B错误；元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，还原性：Cl－答案：AC
6．解析：M、N、Q、P是4种短周期元素，M、Q同主族，M的简单气态氢化物比Q的稳定，所以M、Q为非金属元素，原子序数：Q>M，M处于第2周期，Q处于第3周期；N的阳离子比Q的阴离子少一个电子层，则N、Q、P同周期，均处于第3周期，N为金属元素；N的阳离子比P的阳离子的氧化性强，则金属性：NN>P>M，A错误；M、Q同主族，M的简单气态氢化物比Q的简单气态氢化物稳定，所以非金属性：M>Q，B错误；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P>N>Q，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Q>M，所以原子半径：P>N>Q>M，C正确；M、N、P离子的核外电子排布相同，Q离子核外比M、N、P离子多一个电子层，电子层数越多，离子半径越大，所以Q离子半径最大，核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，原子序数：N>P>M，所以离子半径：Q>M>P>N，D错误。
答案：C
7．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。
答案：D
8．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：Te答案：A
9．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。
答案：D
10．解析：A、B两种短周期元素，原子半径：r(A)答案：D
11．解析：T原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，则T是S元素；X原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X是C元素；常温下，Y的单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y是N元素；Z元素最高化合价是＋7价，则Z是Cl元素。14C可用于测定文物年代，A正确；Cl的非金属性比S强，B正确；N位于第ⅤA族，S位于第ⅥA族，C错误；碳元素形成的化合物种类很多，例如有机化合物，D正确。
答案：C
12．解析：①甲单质比乙单质容易与H2化合，可说明甲比乙的非金属性强，正确；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应，即甲置换出乙，所以甲的非金属性强，正确；③甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强，则非金属性甲强于乙，正确；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多，不能比较元素非金属性的强弱，错误；⑤不能利用单质的熔、沸点比较元素非金属性的强弱，错误；故选C。
答案：C
13．解析：由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知，X为N、Y为O、Z为Al、W为S、Q为Cl。元素X与元素Z的最高正化合价分别为＋5、＋3，元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8，故A正确；Y2－和Z3＋均具有10个电子，具有相同的电子层结构，故B正确；原子半径的大小顺序为rZ>rW>rQ>rX>rY，故C错误；非金属性Cl强于S，所以元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的弱，D正确。
答案：C
14．解析：①氨气的水溶液呈碱性，错误；②卤族元素从上到下，其单质由气态到固态，颜色逐渐加深，AgAt与AgCl性质相似，不溶于水也不溶于稀硝酸，正确；③Li燃烧生成Li2O，错误；④根据第ⅡA族元素性质的递变规律，可推知硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，正确；⑤元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性S>Se，则稳定性H2S>H2Se，错误；故选A。
答案：A
15．解析：A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A与氧元素能形成两种无色气体，该无色气体为CO、CO2，则A为C元素；结合A、E在元素周期表中的相对位置可知E为S元素；C是地壳中含量最多的元素，则C为O元素，则B只能为N元素；D是地壳中含量最多的金属元素，则D为Al元素；F的原子序数最大，F只能为Cl元素，据此分析解答。(1)C为O元素，在元素周期表中位于第2周期第ⅥA族。(2)常温下S为固体，氧气与氯气均为气体，氯气的相对分子质量大于氧气，沸点高于O2，则C、E、F的单质沸点最低的是O2。(3)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C、D、E、F的离子半径由大到小的顺序是S2－>Cl－>O2－>Al3＋。
(4)B的最简单气态氢化物为NH3，其水溶液可作H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，则反应生成氮气与水，反应的化学方程式为2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O或2NH3＋3H2O2===N2＋6H2O。
答案：(1)第2周期第ⅥA族　(2)O2　(3)S2－>Cl－>O2－>Al3＋
(4)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O(或2NH3＋3H2O2===N2＋6H2O)
16．解析：由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA族、第ⅡA族、第ⅠA族、第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅤA族和第ⅢA族。Be元素的原子半径为0.089 nm，Be元素的最高化合价为＋2，②的最高化合价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高化合价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高化合价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高化合价都是＋5、最低化合价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。综上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。(1)⑧号元素为B元素，在周期表中的位置是第2周期第ⅢA族；上述元素处于同一主族的有两组，分别是Li和Na，N和P。(2)元素①和⑥能形成两种化合物，分别为氧化钠和过氧化钠，其中较稳定的是过氧化钠，过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。(3)①Li和Li互为同位素，A正确；Li和Li属于不同的核素，B错误；LiH和LiD是同种物质(都是氢化锂)，化学性质几乎完全相同，C错误，D正确。②Be、Li、Na、K的金属性依次增强，故其最高价氧化物对应水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2Na>Li>Li＋，B正确；Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强，故其阳离子的氧化性依次减弱，故氧化性从强到弱的顺序为Li＋>Na＋>K＋>Rb＋>Cs＋，C错误；同主族元素从上到下金属性依次增强，同周期主族元素从左到右金属性依次减弱，金属性由强到弱的顺序为Cs>Rb>K>Na>Li>Be，D正确。
答案：(1)第2周期第ⅢA族　Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD　②C
17．解析：根据①～⑨在元素周期表中的位置可知，①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为S，⑨为Cl。(1)第3周期元素中非金属性最强的元素是Cl，其原子结构示意图是。(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3>H2SiO3。(3)根据单质的熔点不能判断金属性强弱，a错误；化合价高低不能作为比较金属性的依据，b错误；Na与水反应比Al剧烈，说明金属性：Na>Al，可以比较，c正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以比较，d正确。(4)①A为分液漏斗，A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。②NaOH溶液用于吸收氯气，离子方程式为Cl2＋2OH－===H2O＋Cl－＋ClO－。③溴与KI反应生成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，将A中液体滴入试管内，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，下层呈紫红色；若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管先于Br2氧化碘离子，干扰溴与碘离子的反应，所以氯气必须少量，否则干扰检验结果。④同主族元素从上到下，原子核外电子层数增加，原子半径增大，故得电子能力减弱。
答案：(1)　(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3　(3)cd
(4)①分液漏斗　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
②Cl2＋2OH－===H2O＋Cl－＋ClO－
③溶液分层，下层液体为紫红色　氯气能够氧化溴离子和碘离子，氯气必须少量，否则干扰检验结果　④增大