专题5 微观结构与物质多样性
第一单元 元素周期律和元素周期表
课时2 元素周期表及其应用
1.下列说法正确的是( )
A.同一周期相邻主族的两种元素的原子序数之差是1
B.同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是36
C.同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差可能是18
D.同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差都相同
2.下列选项各截取了元素周期表的一部分,图中数字为原子序数,其中M为37的是( )
3.下列关于元素周期表的叙述不正确的是( )
A.元素周期表中0族元素的单质全都是气体
B.元素周期表共有7行和18列
C.过渡元素都是金属元素,金属元素都是过渡元素
D.主族元素原子的最外层电子数与族序数相同
4．下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是( )
A．把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B．每一个横行就是一个周期，每一个纵列就是一个族
C．把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列
D．短周期元素中非金属元素共有13种
5．0.05 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3周期ⅡA族
C．第4周期ⅠA族 D．第4周期ⅡA族
6．在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的( )
A. B、D的原子序数之差可能为2
B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32
C．A、E的原子序数之差可能是7
D．5种元素的核电荷数之和为5a＋10
7．下列有关元素周期表结构的说法中正确的是( )
A．某元素原子核外的电子数为51，则它是第五周期ⅤA族元素
B．在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料
C．原子最外层电子数为2的元素一定处于元素周期表ⅡA族
D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族元素没有非金属元素
8．如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于推断Y、Z、M的说法正确的是( )
A．非金属性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．Z元素最高价氧化物对应的水化物的浓溶液具有强腐蚀性和难挥发性
D．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
9.四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，b、d的简单离子具有相同电子层结构，d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的，四种元素原子的最外层电子数之和为15，下列叙述错误的是( )
A．气态氢化物的热稳定性：bB．d的最高价氧化物的水化物能与碱反应
C．原子半径：d>c>b>a
D．c为第二周期第ⅥA族元素
10．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下：
下列说法不正确的是( )
A．元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族
B．元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4
C．原子半径：甲<乙D．乙可以用作半导体材料
11.A、B、C为短周期元素,它们的位置关系如图所示:
已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C的元素符号分别为A 、B 、C 。A的原子结构示意图为 ,B在周期表中的位置是 ,C的简单离子的结构示意图为 ,A的最简单氢化物的分子式为 。B、C的最高价氧化物对应水化物的分子式分别为 、 ,它们的酸性 比 强。
12.短周期主族元素A、B、C、D、E,A元素的原子半径在短周期主族元素中最大,B元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,C元素原子的L层电子数为m＋n,M层电子数为m-n,D元素与C元素同主族,E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2∶1。
(1)写出元素符号:A ,B ,C 。
(2)在周期表中D位于第 周期 族,E的原子结构示意图为 。
13.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示:
元素编号 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 元素最高正价是＋7价
(1)元素X位于元素周期表的第 周期 族,它的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是 。
(2)元素Y的原子结构示意图为 ,与氢元素形成一种离子Y,写出检验某溶液中含有该微粒的方法 。
(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),下列表述能证明这一事实的是 (填字母)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习化学的重要方法之一。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 。 1.下列说法正确的是( )
A.同一周期相邻主族的两种元素的原子序数之差是1
B.同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是36
C.同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差可能是18
D.同一主族相邻周期的两种元素的原子序数之差都相同
【答案】C
【解析】同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差,短周期的差1,四、五周期的差11,六、七周期的差25,选项A错误;如ⅢA族~ⅦA族第三周期与第五周期元素原子序数相差36,选项B错误;对于处于同一主族相邻周期的元素,原子序数相差可能为2、8、18、32,选项C正确,选项D错误。
2.下列选项各截取了元素周期表的一部分,图中数字为原子序数,其中M为37的是( )
【答案】C
【解析】37号元素在第五周期ⅠA族,故C正确。
3.下列关于元素周期表的叙述不正确的是( )
A.元素周期表中0族元素的单质全都是气体
B.元素周期表共有7行和18列
C.过渡元素都是金属元素,金属元素都是过渡元素
D.主族元素原子的最外层电子数与族序数相同
【答案】C
【解析】过渡元素都是金属元素,第ⅠA族除H以外、第ⅡA族也都是金属元素,但它们不属于过渡元素,C错误。
4．下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是( )
A．把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B．每一个横行就是一个周期，每一个纵列就是一个族
C．把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列
D．短周期元素中非金属元素共有13种
【答案】B
【解析】 元素周期表编排的原则是把电子层数相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，故A正确；元素周期表中Ⅷ族为8、9、10三个纵列，故B错误；元素周期表编排的原则是把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列，故C正确；短周期共有18种元素，其中非金属元素共有13种，金属元素有5种，故D正确。
5．0.05 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3周期ⅡA族
C．第4周期ⅠA族 D．第4周期ⅡA族
【答案】D
【解析】设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x，则0.05x＝×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第4周期ⅡA族。
6．在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的( )
A. B、D的原子序数之差可能为2
B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32
C．A、E的原子序数之差可能是7
D．5种元素的核电荷数之和为5a＋10
【答案】D
【解析】由5种元素在元素周期表中的位置可知， D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B的核电荷数为a，则A的原子序数为a－1，C的原子序数为a＋1，D的原子序数为a－8，E的原子序数为a＋18，则5种元素的核电荷总数之和为a＋a－1＋a＋1＋a－8＋a＋18＝5a＋10，据此对各选项进行判断。根据分析可知，B、D的原子序数之差为8，不可能为2，A项错误；B、E的原子序数之差为18，B项错误；A、E的原子序数之差为a＋18－(a－1)＝19，C项错误；5种元素的核电荷数之和为5a＋10，D项正确。
7．下列有关元素周期表结构的说法中正确的是( )
A．某元素原子核外的电子数为51，则它是第五周期ⅤA族元素
B．在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料
C．原子最外层电子数为2的元素一定处于元素周期表ⅡA族
D．除短周期外，其他周期均为18种元素，副族元素没有非金属元素
【答案】A
【解析】某元素原子核外的电子数为51，为锑元素，为第五周期ⅤA族元素，故A正确；在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找半导体材料，在过渡元素中寻找制造催化剂元素及制造耐高温、耐腐蚀合金材料，故B错误；原子最外层电子数为2的元素有He，ⅡA族元素、ⅡB族元素等，不一定处于ⅡA 族，故C错误；除短周期外，第四、五周期均为18种元素，第六、七周期均最多有32种元素，故D错误。
8．如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于推断Y、Z、M的说法正确的是( )
A．非金属性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．Z元素最高价氧化物对应的水化物的浓溶液具有强腐蚀性和难挥发性
D．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
【答案】C
【解析】根据元素在元素周期表中的相对位置可知，X为He元素、Y为F元素、M为Cl元素、Z为S元素。Y、M同主族，原子序数YM，Z、M同周期，原子序数ZM>Z，A错误；Z、M位于第三周期，其阴离子比Y多1个电子层，且原子序数ZM－>Y－，B错误；Z为S元素，则Z元素最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，浓硫酸具有强腐蚀性和难挥发性，C正确；Y为F元素，F元素没有正化合价，D错误。
9．四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，b、d的简单离子具有相同电子层结构，d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的，四种元素原子的最外层电子数之和为15，下列叙述错误的是( )
A．气态氢化物的热稳定性：bB．d的最高价氧化物的水化物能与碱反应
C．原子半径：d>c>b>a
D．c为第二周期第ⅥA族元素
【答案】C
【解析】四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中，其原子序数依次增大，a为第一周期的氢元素，b、d的简单离子具有相同电子层结构，d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的，故d应该是第三周期且是失电子减少一个电子层的，为铝元素，四种元素原子的最外层电子数之和为15，故b、c最外层电子数之和为11，且b、d的简单离子具有相同电子层结构，b、c分别为N元素和O元素。气态氢化物的热稳定性：NH3N>O>H，即d>b>c>a，选项C错误；c为O元素，为第二周期第ⅥA族元素，选项D正确。
10．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下：
下列说法不正确的是( )
A．元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族
B．元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4
C．原子半径：甲<乙D．乙可以用作半导体材料
【答案】C
【解析】B、Al分别位于现行元素周期表第二、三周期的第ⅢA族，则元素甲位于第四周期第ⅢA族，A正确；元素乙为Ge，其对应简单气态氢化物的稳定性弱于CH4，B正确；同周期主族元素，原子序数越大半径越小，同主族元素，原子序数越大半径越大，则原子半径：甲>乙>Si，C错误；乙位于金属与非金属交界的位置，推测乙可以用作半导体材料，D正确。
11.A、B、C为短周期元素,它们的位置关系如图所示:
已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C的元素符号分别为A 、B 、C 。A的原子结构示意图为 ,B在周期表中的位置是 ,C的简单离子的结构示意图为 ,A的最简单氢化物的分子式为 。B、C的最高价氧化物对应水化物的分子式分别为 、 ,它们的酸性 比 强。
【答案】O P Cl 第三周期第ⅤA族 H2O H3PO4 HClO4 HClO4 H3PO4
【解析】三种元素处于短周期,根据相对位置关系,A在第二周期,B、C在第三周期,设A下方相邻同主族元素原子序数为x,则A、B、C的原子序数分别为x-8、x-1、x＋1,根据三种元素原子序数关系,则(x-1)＋(x＋1)＝4(x-8),求得x＝16,则A、B、C原子序数分别为8、15、17,分别对应的元素为O、P、Cl。
12.短周期主族元素A、B、C、D、E,A元素的原子半径在短周期主族元素中最大,B元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,C元素原子的L层电子数为m＋n,M层电子数为m-n,D元素与C元素同主族,E元素原子与B元素原子的核外电子数之比为2∶1。
(1)写出元素符号:A ,B ,C 。
(2)在周期表中D位于第 周期 族,E的原子结构示意图为 。
【答案】(1)Na O Si (2)二 ⅣA
【解析】由于C元素原子的M层排有电子,故C元素原子的L层已排满,又已知L层最多容纳8个电子,所以m＋n＝8,则n＜8,由于B元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n＜8,则次外层为K层,n＝2,m＝6,所以B为氧;C元素原子M层电子数为4,则C为硅;E元素原子核外电子数为氧的两倍,则E为硫;A元素的原子半径在短周期主族元素中最大,则A为钠;D元素与C元素同主族,则D为碳。
13.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示:
元素编号 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 元素最高正价是＋7价
(1)元素X位于元素周期表的第 周期 族,它的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是 。
(2)元素Y的原子结构示意图为 ,与氢元素形成一种离子Y,写出检验某溶液中含有该微粒的方法 。
(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),下列表述能证明这一事实的是 (填字母)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习化学的重要方法之一。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 。
【答案】(1)二 ⅣA 14C
(2) 取溶液少许于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝,则说明溶液中含有N (3)Cl b
【解析】由题意分析知,T为硫元素,X为碳元素,Y为氮元素,Z为氯元素。文物年代测定利用的是14C在文物中的含量;比较非金属性强弱与非金属单质的状态以及与碱的反应无关;T、X、Y、Z四种元素最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4,其中只有H2CO3是弱酸。答案:(4)H2CO3 其他均为强酸,而H2CO3是弱酸
