《元素周期表的应用第二课时》习题
考查点一:元素周期表的意义
1．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是( )。
A．制催化剂的材料
B．耐高温、耐腐蚀的合金材料
C．制农药的材料
D．半导体材料
解析 位于元素周期表中金属元素和非金属元素交界处的元素既有金属性又有非金属性，可在此处寻找半导体材料。
答案 D
考查点二:同主族元素性质的相似性和递变规律
2．下列叙述中，正确的是 ( )。
A．C、N、O元素的单质与氢气化合越来越难
B．Li、Na、K的氧化物的水化物的碱性依次减弱
C．Na、Mg、Al的简单离子的氧化性依次增强
D．P、S、Cl元素的最高正价依次升高，其对应的气态氢化物的稳定性依次减弱
解析 同周期从左到右元素非金属性逐渐增强，单质与氢气化合越来越容易，生成的氢化物越来越稳定、简单阳离子的氧化性依次增强、阴离子还原性逐渐减弱，故A、D项错误， C项正确。同主族元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，故B项错误。
答案 C
3．下列叙述正确的是 ( )。
A．同主族元素自上而下，得电子能力增强
B．最外层电子数小于4的一定是金属元素
C．同周期元素中ⅠA族元素的原子半径最小
D．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
解析 同主族元素自上而下，失电子能力增强，得电子能力减弱，故A项错误；最外层电子数小于4的元素也可能是非金属元素，如H元素，故B项错误；同周期元素中自左向右原子半径逐渐减小，所以ⅠA族元素的原子半径最大，故C项错误；Cl、S、P处于同一周期且非金属性依次减弱，故D项正确。
答案 D
4．X、Y是元素周期表中ⅦA族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 ( )。
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
解析 本题是ⅦA族元素非金属性的比较，因此必须与本族元素的特性联合考虑。A选项中X原子电子层数多于Y，因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素由上向下，非金属性减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B是氢化物的沸点问题，Y的氢化物如果是HF，X的氢化物是HCl，氢化物的沸点与非金属性没有必然的联系，B选项有一定的干扰能力；C项比较的是氢化物的稳定性，X的氢化物稳定，说明其非金属性强，举例如：稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI；D中Y单质能够将X从其盐溶液中置换出来，说明Y非金属性强于X，与题干相反。
答案 C
5．现有下列短周期元素性质的数据：
元素编号元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径 (10－10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 1.43
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
已知，元素⑧最高价氧化物对应的水化物能溶于盐酸和氢氧化钠溶液。试回答下列问题：
(1)上述元素中处于第ⅠA族的有________，处于第3周期的有________(以上均用编号表示)。
(2)元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是________(填气态氢化物的化学式)。
(3)元素①、⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与CO2反应的化学方程式：__________________________________________________。
解析 根据表格信息知，①为氧元素；根据＋1价和原子半径知，③为锂元素，⑥为钠元素；②的原子半径比⑥小，则②为镁元素，④和⑦位于第ⅤA族，根据原子半径知，④为磷元素，⑦为氮元素；氟没有正价，则⑤为氯元素，⑧为铝元素。
答案 (1)③⑥ ②④⑤⑥⑧ (2)NH3 (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
6．已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则
(1)X是________，Y是________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是___ __。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是________和________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3，该盐的化学式(分子式)是________。
解析 (1)短周期元素中，电子层数与它的核外电子总数相同的只有氢元素，故X为氢元素；因Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，所以Z为氧元素；短周期元素中与Z(氧)形成两种以上气态化合物的只有氮，故Y为氮元素。
(2)设Y、Z组成的化合物中Y与Z的原子个数比为a∶b，则＝，所以a∶b＝2∶5，即分子式为N2O5。(3)由X、Y、Z中的两种元素组成且与X2Z即H2O分子具有相同电子数的离子只有NH和OH－。(4)由X、Y、Z形成的盐，且符合X、Y、Z元素原子个数比为4∶2∶3的只有NH4NO3。
答案 (1)氢 氮 氧 (2)N2O5 (3)NH OH－
(4)NH4NO3
7．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Y与X相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空：
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”)：________，理由是_________________________________________________________。
(2)Y是________，Z是________，W是________。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式____________________________________。
解析 根据“X、Y、Z和W代表的原子序数依次增大”及条件①和②不难推出Y、Z、W在周期表中的位置关系为
Y Z
W
显然Y、Z、W不可能在同一周期，因若在同一周期最外层电子数不可能为17。再由条件②不难推出，Y为氮，Z为氧，W为S。再根据X、Y、Z、W组成化合物的原子个数比为8∶2∶4∶1，则该化合物应为硫酸铵。
答案 (1)否 若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17 (2)N O S (3)硫酸铵(NH4)2SO4
考查点三:元素“位、构、性”之间的关系
8．可能存在的第119号元素，有人称“类钫”，据周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是 ( )。
A．“类钫”在化合物中呈＋1；
B．“类钫”属过渡元素，具有放射性
C．“类钫”单质的密度小于1 g·cm－3
D．“类钫”单质有较高的熔点
解析 由“类钫”元素的原子序数为119，结合稀有气体的原子序数可得出119号元素处于第8周期第ⅠA族，故其化学性质结合碱金属的性质递变，A项正确。
答案 A
9.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示，下列说法正确的是( )。
A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强
B．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱
C．X的单质的熔点比Z的低
D．Y的最高正化合价为＋7
解析 由图可知短周期元素X为第1周期He元素，则Y是第2周期F元素，Z是第3周期S元素。故Y元素F的非金属性最强，F元素的氢化物的稳定性比S元素的氢化物强，F元素没有正化合价，S单质常温下是固态，He单质常温下是气态，故C项正确。
答案 C
10．有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是( )。
A．若X(OH)n为强碱，则Y (OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m
解析 由题意知X、Y同主族，且X在上Y在下。同主族元素，自上而下的金属性增强，非金属性减弱。A项，若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，正确；B项，如HNO3为强酸，但NH3溶于水显碱性，错误；C项，如ⅥA的O2、S，ⅤA的N2、P，错误；D项，若Y是Cl，其最高正价为＋7，则X为F，无最高正价，错误。
答案 A
甲 乙
丙 丁 戊
11.短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下列判断正确的是( )。
A．原子半径：丙＜丁＜戊
B．金属性：甲＞丙
C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊
D．最外层电子数：甲＞乙
解析 同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，A项错误；同主族元素的金属性(失电子能力)从上到下逐渐增强，B项错误；同周期元素原子的最外层电子数从左到右逐渐增多，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，C项正确，D项错误。
答案 C
12．A、B、C、D、E、F为六种20号以前的元素，其核电荷数依次增大，A、B同周期，两者相隔一元素；B、E同主族相邻，A、B、E三种元素的核电荷数之和为30。C是所有短周期中金属性最强的元素，C、F能形成CF型化合物。元素D的最高价氢氧化物是两性氢氧化物。回答：
(1)写出各元素名称：A.__________；B.__________；C.________；D.________；E.__________；F.__________。
(2)A、E、F最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序：______________。比较C、D最高价氧化物的水化物碱性由强到弱的顺序：______________。
(3)比较A、B气态氢化物的稳定性：__________。比较E、F氢化物的还原性：__________。
解析 由A、B、E为20号以前的元素，其核电荷数依次增大，A、B同周期，两者相隔一元素；B、E同主族相邻，A、B、E三种元素的核电荷数之和为30，所以设元素B的核电荷数为x，则元素A的核电荷数为x－2，元素E的核电荷数为x＋8，故3x＋6＝30，解之得，x＝8，因此，元素A为碳，B为氧，E为硫。C是所有短周期中金属性最强的元素，故元素C为钠，又有C、F能形成CF型化合物，故F为氯元素，而元素D的最高价氢氧化物是两性氢氧化物，故D是铝元素。
答案 (1)碳 氧 钠 铝 硫 氯 (2)HClO4>H2SO4>H2CO3 NaOH>Al(OH)3 (3)H2O>CH4 H2S>HCl《元素周期表的应用第一课时》习题
考查点一：元素原子得、失电子能力的递变规律
1．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素 ( )。
A．在自然界中只以化合态的形式存在
B．单质常用作半导体材料和光导纤维
C．最高价氧化物不与酸反应
D．气态氢化物比甲烷稳定
解析 短周期元素中，最外层电子数是次外层电子数一半的元素只有Li、Si，而非金属元素只能是Si。Si是亲氧元素，在自然界中主要以氧化物或硅酸盐的形式存在，A项正确。Si单质常用作半导体材料，SiO2可用作光导纤维，B项错误。硅的最高价氧化物SiO2一般不与酸反应，但可与氢氟酸反应，C项错误。根据同一主族元素性质的变化规律知，SiH4的稳定性小于CH4，D项错误。
答案 A
2．已知X、Y、Z、T四种元素，X、Y在反应时各结合一个电子形成稳定结构，所放出的能量Y＞X；氢化物的稳定性HX＞HT；原子序数T＞Z，其稳定结构的阴离子核外电子数相等，其离子半径Z＞T，这四种元素的得电子能力从强到弱排列正确的是 ( )。
A．X、Y、Z、T B．Y、X、Z、T
C．X、Y、T、Z D．Y、X、T、Z
解析 据结合电子放出的能量知，元素原子得电子能力Y＞X；由氢化物的稳定性知，元素原子得电子能力X＞T；由元素在周期表中的位置知，元素原子得电子能力T＞Z。
答案 D
3．有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强；A可以从C的盐溶液中置换出C。则这三种金属元素的失电子能力由强到弱的顺序正确的是 ( )。
A．A>B>C B．B>A>C C．B>C>A D．C>B>A
解析 对于解决判断元素的原子得失电子能力强弱的题目，可以从元素的最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱、元素与氢气化合的难易、元素的气态氢化物的稳定性、置换反应等角度来分析解决。根据金属元素的原子失电子能力强弱比较的方法及题意可知，由于B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强，因此元素B失电子能力比元素A的强；又由于A可以从C的盐溶液中置换出C，故元素A失电子能力比元素C的强，所以B项符合题意。
答案 B
4．下列排列顺序错误的是 ( )。
A．原子半径：OB．酸性：H3PO4C．稳定性：PH3>H2S>HCl
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
解析 P、S、Cl处于第三周期，其非金属性逐渐增强，故气态氢化物的稳定性为PH3答案 C
5．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )。
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最强
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
解析 由“元素X、Y、Z原子序数之和为36，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构”，知X元素为Na元素，Z元素为O元素，故Y元素原子序数为36－11－8＝17，故Y元素为Cl元素。离子半径X＋答案 B
6．用“＞”或“＜”填空：
(1)酸性：H2CO3________H4SiO4，H4SiO4________H3PO4。
(2)碱性：Ca(OH)2________Mg(OH)2，Mg(OH)2________Al(OH)3。
(3)气态氢化物稳定性：H2O________H2S，H2S________HCl。
(4)还原性：H2O________H2S，H2S________HCl。
(5)酸性：H2SO4________H2SO3，HClO4________HClO。
从以上答案中可以归纳出：
①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________；
②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________；
③元素的________性越强，其对应气态氢化物的稳定性越________；
④非金属性越强的元素形成的气态氢化物，其还原性越________；
⑤同种非金属元素形成的含氧酸，其成酸元素价态越高，其酸性越________。
答案 (1)＞ ＜ (2)＞ ＞ (3)＞ ＜ (4)＜ ＞ (5)＞ ＞ ①强 ②强 ③非金属性 强 ④弱 ⑤强
7．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，请回答下列问题：
(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有________(填两种化合物的化学式)。
(2)属于稀有气体的是________(填元素符号，下同)。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是________。
(4)第3周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)__________ 。
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。
解析 (1)1～20号的金属元素有Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca。其中金属性最强的元素为ⅠA族的K，它能与氧气反应生成多种产物，如K2O、K2O2、KO2、KO3等。
(3)有机物的种类在化合物中占的比例最大，而C、H元素是构成有机物的常见元素，且C、H还能组成无机物。
(5)由同一周期从左到右非金属性逐渐增强可知非金属性：N＞C，由同一主族从上到下非金属性逐渐减弱可知非金属性：C＞Si，所以非金属性：N＞Si。又由非金属性越强其氢化物的稳定性也越强可知稳定性：NH3＞SiH4。
答案 (1)7 K2O、K2O2、KO2、KO3(任选2个)
(2)He、Ne、Ar
(3)C、H (4)Na
(5)NH3 SiH4
8．阅读下面的信息，推断元素及有关物质，按要求回答：
信息①：X、Y、Z、W是常见的短周期元素，其原子序数依次增大，且原子核外最外层电子数均不少于2。
(1)根据信息①：X一定不是________(填字母序号)。
A．氢 B．碳 C．氧 D．硫
信息②：上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的四种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。
(2)这四种元素中是否可能有一种是铝元素？________。
信息③：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。
(3)白色沉淀物的化学式为________。
信息④：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸，最终溶液中析出白色沉淀。
(4)生成白色沉淀物的离子方程式为_________________________________________。
信息⑤：X与W同主族。
(5)X与浓硫酸加热时反应的化学方程式为____________________________________。
解析 (1)若X为H，则其最外层只有1个电子，与题意不符；若X为S，则Y、Z、W中至少有一种元素位于长周期，也与题意不符。
(2)根据信息②知，在上述四种元素的单质中至少有一种元素的氧化物既可与稀硫酸反应，又可与浓氢氧化钠溶液反应，为两性氧化物。Al2O3为两性氧化物，所以可能有铝元素。
(3)短周期元素的单质中可溶于盐酸且原子核最外层电子数不少于2的元素可能是Mg或Al，而形成的氢氧化物不溶于过量烧碱溶液的只能为Mg(OH)2。
(4)短周期元素的最外层电子数不少于2且单质可溶于烧碱溶液的为Si或Al，反应分别生成Na2SiO3和NaAlO2，但加入过量的盐酸能产生沉淀的只能是Na2SiO3，反应的离子方程式为SiO＋2H＋＋H2O===H4SiO4↓或SiO＋2H＋===H2SiO3↓。
(5)综合前四小题的信息知，W为Si，则X为碳，碳与浓硫酸的反应方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
答案 (1)AD (2)可能 (3)Mg(OH)2
(4)SiO＋2H＋＋H2O===H4SiO4↓或SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(5)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
考查点二：同周期元素性质的递变规律
9．下列能说明金属Na比金属Mg活泼的是 ( )。
A．Na能与冷水反应，而Mg与冷水不反应
B．Na的原子半径比Mg的大
C．Na的最外层电子数比Mg的少
D．Na的密度比Mg的小
解析 金属性的强弱是依据金属元素的单质与水或酸置换出氢的难易程度或其最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断的。
答案 A
10．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述不正确的是 ( )。
A．原子半径：Na＜Mg＜Al
B．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
C．离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋
D．离子的氧化性：Na＋＜Mg2＋＜Al3＋
解析 Na、Mg、Al位于元素周期表中同一周期，从左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，离子的氧化性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，故A项错误，B、D项正确；Na＋、Mg2＋、Al3＋具有相同的核外电子排布，原子序数越大，离子半径越小，故C项正确。
答案 A
11．可以验证硫元素的原子得电子能力比氯元素的原子弱的事实是 ( )。
①HCl的溶解度比H2S的大 ②HClO的氧化性比H2SO4的强 ③HClO4的酸性比H2SO4的强 ④HCl比H2S稳定 ⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子⑥Cl2能与铁反应生成FeCl3，硫与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S
A．①② B．⑤⑥ C．①②⑤⑥⑦ D．③④⑥⑦
解析 溶解度与元素的非金属性没有直接关系；②应该用最高价氧化物对应水化物的酸性来比较元素非金属性的强弱。
答案 D
12．下列曲线分别表示元素的有关性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。
(1)把与下列元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的价电子数________。
②第3周期元素的最高化合价________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①X为________(元素名称)，Y为________(元素符号)，Z原子结构示意图为________。
②工业上制取单质M的化学方程式为__________________________________________。
解析 (1)①ⅡA族元素的价电子数都是2，b符合。
②第3周期元素的最高化合价从＋1价逐渐增大到＋7价，c符合。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径为F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，a符合。
(2)已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则Y为O。M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3，则M为Si。由X、Y、Z、M、N的原子序数关系和N、Z、X的简单离子形式可知，N为Cl，Z为Na，X为H。
答案 (1)①b ②c ③a
(2)①氢 O ②SiO2＋2CSi＋2CO↑
