1.可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测错误的是( )
A.单质有较高的熔点
B.“类钫”在化合物中呈＋1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
【答案】 A
【解析】碱金属单质的熔点随原子序数递增而降低,A错误。
2.砹(At)是卤素中核电荷数最大的元素,下列推测砹或砹的化合物性质的叙述中,错误的是( )
A.砹为有色固体
B.HAt很稳定
C.AgAt不溶于水
D.砹单质的熔、沸点比碘单质的熔、沸点高
【答案】 B
【解析】根据卤素性质的递变性,随着元素原子序数的递增,氢化物的稳定性逐渐减弱,HAt不稳定,B项错误。
3.卤素是最活泼的一类非金属元素,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,原子半径依次减小
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
【答案】 C
【解析】A错,卤素原子的最外层为7个电子,而不是单质;B错,从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径逐渐增大;D错,非金属性越强,则单质与氢气化合越容易,非金属性:F＞Cl＞Br＞I,则卤素单质与H2化合的难易程度为F2＞Cl2＞Br2＞I2。
4.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较中正确的是( )
A.元素非金属性:Z＞Y＞X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z＞Y
C.原子半径:Z＜Y＜X
D.气态氢化物的稳定性:Z＜Y＜X
【答案】 D
【解析】X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为氧元素;X、Y位于同一主族,故Y为硫元素;Y、Z位于同一周期,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z原子的核外电子数为15,故Z为磷元素。同周期元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性:P＜S＜O,即Z＜Y＜X,A错误;非金属性:P＜S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:H3PO4＜H2SO4,即Z＜Y,B错误;同周期元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,所以原子半径:P＞S＞O,即Z＞Y＞X,C错误;非金属性:P＜S＜O,元素的非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,所以气态氢化物的稳定性:PH3＜H2S＜H2O,即Z＜Y＜X,D正确。
5.短周期元素X、Y、Q、R、W的原子序数依次增大,X与Q、Y与W分别同主族,X、Y、Q原子的电子层数之和为6且最外层电子数之和为8,Q的焰色反应呈黄色。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Q＞W＞Y
B.Y均能分别和X、Q、W组成两种或两种以上的化合物
C.简单气态氢化物的稳定性:W＞Y
D.R的最高价氧化物对应的水化物不可能为两性氢氧化物
【答案】 B
【解析】
6.W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y＞Z
B.氢化物的酸性:W＞X
C.简单阴离子的还原性:X＞W
D.离子半径:Z＞Y＞X
【答案】 B
【解析】根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。A项,Al、Na为同周期元素,根据同周期元素的性质递变规律可知,Na的金属性大于Al;B项,HF是弱酸,HCl是强酸;C项,Cl-的还原性大于F-;D项,离子半径:F-＞Na＋＞Al3＋。
7.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。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.只由这四种元素不能组成有机化合物
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Z的单质与氢气反应较Y剧烈
D.X、Y形成的化合物都易溶于水
【答案】 A
【解析】因为Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y一定是O,Z为S,W为Cl,X为N,由于有机物中必定含有碳元素,则A正确;Cl的非金属性强于S,故其最高价氧化物对应水化物的酸性强,B错误;S的非金属性弱于O,S单质与H2反应程度较弱,C错误;NO难溶于水,D错误。
8.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)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
【答案】 A
【解析】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,A项正确;Cl的非金属性强于Br,则Cl2得到电子的能力比Br2的强,B项错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径大小顺序为r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl),C项错误;Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,D项错误。
9.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的气态氢化物大于Z的气态氢化物
C.X与Z可形成化合物Z2X2
D.Y的单质与X的单质均能溶于盐酸
【答案】 B
【解析】X、Y、Z为短周期主族元素,X与Z同族,所以二者最外层电子数相等,Y最外层电子数等于X次外层电子数,由于Y不是稀有气体元素,最外层电子数不是8,因此Y的最外层电子数为2,三种元素最外层电子数之和为10,可以求出X与Z的最外层电子数分别为4,结合Y原子半径大于Z,可知X为C,Y为Mg,Z为Si。因为CO、CO2常温下均是气体,MgO是固体,所以C的氧化物的熔点比Mg的氧化物低,A错误;因为C的非金属性比Si强,所以碳的气态氢化物的热稳定性大于硅的气态氢化物,B正确;C和Si形成的化合物是SiC,C错误;金属Mg可以与盐酸反应而溶解,碳单质与盐酸不反应,D错误。
10.A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则这三种元素组成的化合物不可能的是( )
A.A2BC3 B.ABC3 C.ABC4 D.ABC
【答案】 A
【解析】A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,则A元素是H、Li或Na;B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,则B元素最外层有7个电子,即B为F或Cl;C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,根据最外层电子数不超过8个电子可知,C元素原子只有两个电子层,即C为O。由A、B、C三种元素组成的化合物可能是HClO(或NaClO)、HClO3(或NaClO3)或HClO4(NaClO4),A错误,B、C、D正确。
11.现有A、B、C、D四种原子序数小于18的非金属元素,原子的最外层电子数之和为19。在化合物中,这四种元素的常见化合价均有多种,但有一种相同的化合价。其部分性质如下:
元素 A B C D
原子半径/pm 104 77 117 70
最高化合价或最低化合价 -4 ＋4
下列说法错误的是( )
A.四种元素在化合物中具有一种相同的化合价,即＋4 价
B.高温下,B可以从C的氧化物中置换出C的单质
C.四种元素的最高价含氧酸均为强酸
D.气态氢化物的热稳定性:A＞C
【答案】 C
【解析】根据B、C的化合价及原子半径可知,其分别是C(碳)、Si。B、C原子最外层电子数之和为8,则A、D原子的最外层电子数之和为11,由题意可知其最外层电子数只能是5和6。根据化合价信息可知,四种元素都有＋4价,再结合原子半径可知A、D分别是S、N,A项正确;C(碳)在高温条件下可以从SiO2中置换出Si,B项正确;C(碳)、Si的最高价含氧酸都是弱酸,C项错误;H2S的热稳定性强于SiH4,D项正确。
12.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
符号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋5、＋3、-3 -2
下列说法中正确的是( )
A.Z元素在周期表中的位置是第三周期ⅤA族
B.气态氢化物的热稳定性:W＞Z
C.Y的最高价氧化物的水化物能溶于氨水
D.相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,后者反应剧烈些
【答案】 B
【解析】根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期且相邻,故金属性:X＞Y;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则W是O,Z是N,所以X是Mg,Y是Al。N位于第二周期ⅤA族,A错误;非金属性:O＞N,故气态氢化物的热稳定性:H2O＞NH3,B正确;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不能溶于氨水,C错误;镁的金属性强于铝,则相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,前者反应剧烈些,D错误。
13.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.Z一定是活泼金属
B.Z原子的最外层电子数是6
C.Y的最高正化合价为＋7
D.X是非常活泼的非金属元素
【答案】 B
【解析】短周期为第一、二、三周期,结合题图所示可知,X元素所在的周期为第一周期,故X为He元素,则Y为F元素,Z为S元素。He为稀有气体,化学性质稳定;F没有正化合价;S单质为非金属,S原子最外层有6个电子。
14.有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A＞B＞C＞D。已知:将0.5 mol A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A ,B ,C ,D 。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是 。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
【答案】(1)Ca K Al N (2)焰色反应 (3)KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3
【解析】(1)根据题目信息知,将0.5 mol A离子还原,需要得到1 mol 电子,则A离子为A2＋。由0.4 g A与盐酸充分反应生成氢气0.02 g,可知A的相对原子质量为40,则A为Ca。再结合题意综合分析即可得B、C、D分别为K、Al、N。(3)由金属活动性顺序可知金属性:K＞Ca＞Al,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3。
15.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
元素代号 X Y Z M R Q
主要化合价 ＋1 ＋4、-4 -2 ＋7、-1 ＋3
其他 阳离子核外无电子 单质常用作半导体材料 焰色反应呈黄色
(1)R在元素周期表中的位置是 。
(2)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.热稳定性: XR＞YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(3) 根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是 。
【答案】 (1)第三周期ⅦA族 (2)Cl bc
(3)大于0.099 nm 且小于0.143 nm
【解析】X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,X的阳离子核外无电子,则X为H元素。Y的化合价主要为-4、＋4,且单质常用作半导体材料,则Y为Si元素。Z的焰色反应呈黄色,则Z为Na元素。R的主要化合价为-1、＋7,则R为Cl元素,位于第三周期ⅦA族。Q的主要化合价为＋3,原子半径:Q＞Cl,则Q为Al元素,不可能为B元素,因为B的原子半径比Cl的小。M的主要化合价为-2,为ⅥA族元素,原子半径:M＜Cl,则M为O元素。Y为Si元素,R为Cl元素,同周期元素自左而右,非金属性逐渐增强,所以非金属性:Si＜Cl。常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态,状态不能说明元素的非金属性强弱,故a错误;非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,热稳定性:XR＞YX4,说明R的非金属性强,故b正确;Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明R吸引电子的能力强,R的非金属性强,故c正确。Y为Si元素,同周期元素自左而右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al＞Si＞Cl,即Si的原子半径大于 0.099 nm 小于0.143 nm。
16.下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑦ ⑧ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑥ ⑨
4 ② ④
(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是 (写元素符号,下同),最不活泼的元素是 。
(2)①、⑧的简单离子,其半径更大的是 (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 (填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥ ⑦(填“＞”或“＜”)。
(5)①~⑨的最高价氧化物对应的水化物中:酸性最强的是 (填化学式);碱性最强的是 (填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
【答案】(1)K Ne (2)F- (3)HF (4)＜
(5)HClO4 KOH Al(OH)3＋OH-Al＋2H2O
【解析】(1)在此表中最活泼的金属元素在元素周期表中ⅠA 族,由表知是②,即K,最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知是⑩,即Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F,它们的简单离子Na＋、F-的核外电子排布相同,且钠的原子序数比氟的大,所以r(Na＋)＜r(F-)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl,两者的气态氢化物分别为HF、HCl,根据非金属性越强其气态氢化物越稳定的规律知,HF更稳定。(4)⑥为Si,⑦为N,根据元素周期律,元素的非金属性:Si＜P＜N,所以非金属性:Si＜N。(5)由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的非金属元素是Cl,其最高价氧化物对应的水化物是HClO4;由表知①~⑨中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的金属元素是K,其最高价氧化物对应的水化物是KOH。由表知⑤为铝,其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,其与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH-Al＋2H2O。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3 同主族元素性质
1.可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测错误的是( )
A.单质有较高的熔点
B.“类钫”在化合物中呈＋1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
2.砹(At)是卤素中核电荷数最大的元素,下列推测砹或砹的化合物性质的叙述中,错误的是( )
A.砹为有色固体
B.HAt很稳定
C.AgAt不溶于水
D.砹单质的熔、沸点比碘单质的熔、沸点高
3.卤素是最活泼的一类非金属元素,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,原子半径依次减小
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
4.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列比较中正确的是( )
A.元素非金属性:Z＞Y＞X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z＞Y
C.原子半径:Z＜Y＜X
D.气态氢化物的稳定性:Z＜Y＜X
5.短周期元素X、Y、Q、R、W的原子序数依次增大,X与Q、Y与W分别同主族,X、Y、Q原子的电子层数之和为6且最外层电子数之和为8,Q的焰色反应呈黄色。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Q＞W＞Y
B.Y均能分别和X、Q、W组成两种或两种以上的化合物
C.简单气态氢化物的稳定性:W＞Y
D.R的最高价氧化物对应的水化物不可能为两性氢氧化物
6.W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y＞Z
B.氢化物的酸性:W＞X
C.简单阴离子的还原性:X＞W
D.离子半径:Z＞Y＞X
7.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。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.只由这四种元素不能组成有机化合物
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Z的单质与氢气反应较Y剧烈
D.X、Y形成的化合物都易溶于水
8.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)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
9.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的气态氢化物大于Z的气态氢化物
C.X与Z可形成化合物Z2X2
D.Y的单质与X的单质均能溶于盐酸
10.A、B、C三种元素的核电荷数都小于18,A元素的原子最外层电子数是1,B元素原子的最外层得到1个电子就达到稳定结构,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则这三种元素组成的化合物不可能的是( )
A.A2BC3 B.ABC3 C.ABC4 D.ABC
11.现有A、B、C、D四种原子序数小于18的非金属元素,原子的最外层电子数之和为19。在化合物中,这四种元素的常见化合价均有多种,但有一种相同的化合价。其部分性质如下:
元素 A B C D
原子半径/pm 104 77 117 70
最高化合价或最低化合价 -4 ＋4
下列说法错误的是( )
A.四种元素在化合物中具有一种相同的化合价,即＋4 价
B.高温下,B可以从C的氧化物中置换出C的单质
C.四种元素的最高价含氧酸均为强酸
D.气态氢化物的热稳定性:A＞C
12.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
符号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋5、＋3、-3 -2
下列说法中正确的是( )
A.Z元素在周期表中的位置是第三周期ⅤA族
B.气态氢化物的热稳定性:W＞Z
C.Y的最高价氧化物的水化物能溶于氨水
D.相同条件下,X、Y的单质分别与盐酸反应时,后者反应剧烈些
13.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.Z一定是活泼金属
B.Z原子的最外层电子数是6
C.Y的最高正化合价为＋7
D.X是非常活泼的非金属元素
14.有A、B、C、D四种元素,其原子序数大小关系为A＞B＞C＞D。已知:将0.5 mol A元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时,用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同,并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答:
(1)元素符号:A ,B ,C ,D 。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是 。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
15.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
元素代号 X Y Z M R Q
主要化合价 ＋1 ＋4、-4 -2 ＋7、-1 ＋3
其他 阳离子核外无电子 单质常用作半导体材料 焰色反应呈黄色
(1)R在元素周期表中的位置是 。
(2)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.热稳定性: XR＞YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(3) 根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是 。
16.下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑦ ⑧ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑥ ⑨
4 ② ④
(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是 (写元素符号,下同),最不活泼的元素是 。
(2)①、⑧的简单离子,其半径更大的是 (写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是 (填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥ ⑦(填“＞”或“＜”)。
(5)①~⑨的最高价氧化物对应的水化物中:酸性最强的是 (填化学式);碱性最强的是 (填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
