人教版高中化学必修一4.2.2元素周期表和元素周期律的应用 练习（含解析）

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第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
基 础 达 标
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．镓是1871年俄国化_??????é?¨??·????¤?_在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属ⅢA族。镓的熔点为29.78 ℃，沸点高达2 403 ℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120 ℃。21cnjy.com
由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是(　D　)
A．镓是制造高温温度计的上佳材料
B．镓能溶于强酸和强碱中
C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中
D．近年来，镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质21·cn·jy·com
解析：镓的熔点只有29.78 ℃_?????????é??è??2_ 403 ℃，能制作高温温度计，故A项正确；镓的性质与铝相似，为“类铝”元素，镓能溶于强酸或强碱溶液中，B项正确；镓的熔点为29.78 ℃，镓与锌、锡制成的合金的熔点更低，自动救火的水龙头遇热即可开启，达到放水救火的目的，C项正确；第ⅢA族元素金属性较强，不能用于制半导体材料，D项不正确，选D。
2．锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。门捷列夫把它命名为类硅，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上。
下列叙述正确的是(　B　)
A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强 D．锗酸是难溶于水的强酸
解析：锗处于金属区_???é??é???±???????_交界线附近，常用于做半导体材料，锗的金属性与非金属性都较弱，锗化氢的稳定性较弱，锗酸酸性比硅酸还弱，所以选B。
3．X、Y、Z、W为周期表中前2_0??·????????????_四种，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　A　)
A．原子半径：W＞Y＞Z＞X
B．气态氢化物的稳定性：XC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y＞W
D．Y、Z的氧化物均为两性氧化物
解析：由已知条件得知X是氧(O_)?????????Y???_铝(Al)元素，Z是硅(Si)元素，W是钾(K)元素，原子半径：K＞Al＞Si＞O，A项正确；氢化物稳定性H2O＞SiH4，B项错误；碱性：Al(OH)34．如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(　C　)
A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞②
B．气态氢化物的稳定性：⑤＞②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥＞⑤
D．元素的最高正化合价：③＝⑥
解析：由图知：元素①～⑥分别为氮_(N)????°§(_O)、氟(F)、铝(Al)、硫(S)，氯(Cl)；离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，A项错误；氢化物稳定性：H2O＞H2S，B项错误；最高价含氧酸酸性：HClO4＞H2SO4，C项正确；氟(F)无正价，D项错误。2·1·c·n·j·y
二、非选择题
5．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__K__(写元素符号，下同)，最不活泼的元素是__Ne__。
(2)①⑧的简单离子，其半径更大的是__F－__(写离子符号)。
(3)⑧⑨的气态氢化物，更稳定的是__HF__(填化学式)。
(4)元素的非金属性：⑥__<__⑦(填“＞”或“<”)。
(5)①～⑨_??????é????·?°§???_物的水化物中：酸性最强的是__HClO4__(填化学式)；碱性最强的是__KOH__(填化学式)，该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为__Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O__。www.21-cn-jy.com
解析：(1)由表知最活泼_???é???±??????????_在元素周期表中第ⅠA族，最下方的②为K，最不活泼的元素在元素周期表中的0族，由表知⑩为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大，所以r(Na＋)6．现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
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
最高正化合价
＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2

－3 －1
－3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是__第二周期ⅢA族__；上述元素处于同一主族的有__Li、Na和N、P__。(用元素符号表示)21教育网
(2)元素①和⑥能形成两种化合物_???????????????è??_稳定的化合物与水反应的离子方程式：__2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑__。www-2-1-cnjy-com
(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：2-1-c-n-j-y
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__AD__。21*cnjy*com
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(　C　)
A．碱性：Be(OH)2B．半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
解析：由题中_???è?¨?????°??????_知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA、第ⅡA、第ⅠA、第ⅤA、第ⅦA、第ⅠA、第ⅤA、第ⅢA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为＋2，②的最高价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③是最高价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥是最高价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高价都是＋5、最低价都是－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；根据同周期元素的原子半径逐渐减小，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。【来源：21cnj*y.co*m】
能 力 提 升
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如图，其中W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和。下列说法不正确的是(　BD　)【版权所有：21教育】
A．最简单的氢化物的还原性：XB．元素的非金属性：ZC．简单离子的半径大小：Y＞W＞Z
D．氧化物对应水化物的酸性：Y解析：由短周期元素X、Y、Z_???W??¨??¨???è?¨_中位置可知，W位于第三周期，W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和，次外层电子数为8，最内层电子数为2，则其最外层电子数为6，W为S，可推知X为O，Y为P，Z为Cl。O的非金属性大于S，故H2S的还原性强，A正确。同周期从左向右非金属性增强，则元素的非金属性：Y2．被誉为“矿石_????????????é??è?±_石(如图)，由我国地质学家首次发现。香花石由前20号元素中的6种组成，分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(　D　)
A．原子半径：Y＞Z＞R＞T
B．气态氢化物的稳定性：WC．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X＞Z
D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
解析：“矿石熊猫”_é??è?±?????±???2_0号元素中的6种组成，其中R原子最外层电子数为其次外层电子数的3倍，R原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则R为O；Y、Z、R、T位于同周期，即处于第二周期，T无正价，则T为F；Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为Be；Y为金属元素，则Y为Li；X、Z位于同主族，则X为Mg或Ca，若X为镁元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则＝10，推出W为氖元素不符合题意，若X为钙元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则＝14，推出W为Si，符合题意。Y为锂元素、Z为铍元素、R为氧元素、T为氟元素，位于同周期，元素的原子半径从左向右逐渐减小，即原子半径：Y＞Z＞R＞T，选项A正确；W为硅元素、R为氧元素、T为氟元素，非金属性F＞O＞Si，则气态氢化物的稳定性W3．Se、Br两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是(　CD　)
A．原子半径：Br＞Se＞P
B．还原性：S2－＞Se2－＞Br－
C．Se在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族
D．Se、Br位于同一周期
解析：由图示信息可知Se为3_4??·?????????B_r为35号元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，原子半径：Se＞Br，故A项错误，D项正确；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性：Se2－＞S2－，B项错误；由图示信息可知Se位于第四周期第ⅥA族，C项正确。21·世纪*教育网
4．X、Y、Z、W均为短周期元_??????????????¨??¨_期表中相对位置如右图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是(　BD　)21教育名师原创作品
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．最高价氧化物的水化物的酸性W比Z强
C．Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D．四种元素的单质中，Z的熔、沸点最高
解析：Y原子的_????¤??±?????????°_是内层电子数的3倍，则Y为O，故X为N，Z为S，W为Cl，A项错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B项正确；H2O比H2S稳定，故C项错误；S为固体，其他为气体，故D项正确。【出处：21教育名师】
二、非选择题
5．我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。21*cnjy*com
(1)锗位于元素周期表中第__四__周期__ⅣA__族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是__②③__。
①它与硅位于同一主族
②它与铝位于对角线位置，且性质相似
③它位于周期表中金属与非金属分界线附近
④它位于边界线附近
⑤它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是__D__。
A．左上角　　　　　　 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
解析：根据元素周期表的结_????????????é???±?_于第四周期第ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，它是金属元素，但不能说锗是两性物质，因两性物质是指既能溶于强酸又能溶于强碱且都生成盐和水的物质，如氧化铝、氢氧化铝。
6．制冷剂是_????§????è????????_、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。人们曾采用乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂，但它们不是有毒就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。根据已有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：
(1)氢化物的易燃性：
SiH4＞PH3＞H2S＞HCl，则__CH4__＞__NH3__＞H2O＞HF(填物质的化学式)。
(2)化合物的毒性：
PH3＞NH3，CCl4＞CF4，则H2S__＞__H2O，CS2__＞__CO2(填“＞”“＝”或“<”)。
(3)已知CCl_4????????????7_6.8 ℃，CF4的沸点为－128 ℃，新的制冷剂的沸点范围应介于二者之间，经过较长时间的反复实验，发现了制冷剂CF2Cl2(氟利昂)，其他类似的制冷剂可以是__CFCl3或CF3Cl__。
(4)然而这种制冷剂造成的当今某一环境问题是__使大气臭氧层出现空洞__。
但求助于周期表中元素及其化合物的__A__(填写下列选项的编号)变化趋势开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。
①毒性　②沸点　③易燃性　④水溶性　⑤颜色
A．①②③　　　 B．②④⑤
C．②③④ D．①②④⑤
解析：(1)根据元素周期律，氢_??????è???¨???????_元素，非金属性越强，从题中所给出的信息可知，氢化物的易燃性顺序为SiH4＞PH3＞H2S＞HCl，因此得出氢化物越不稳定的越易燃烧，很容易得出氢化物的易燃性顺序：CH4＞NH3＞H2O＞HF。21世纪教育网版权所有
(2)根据已_??????????????????_性PH3＞NH3，CCl4＞CF4，总结规律得出结论；同类型的化合物，非金属性越弱的元素形成的化合物毒性越强，因此毒性：H2S＞H2O，CS2＞CO2。
(3)根据题中信息CCl4_????????????76_.8 ℃、CF4的沸点为－128 ℃，说明只含碳与氯元素的化合物沸点高，而只含碳与氟元素的化合物沸点低，因此组成中含C、Cl、F元素的化合物的沸点将会介于76.8 ℃和－128 ℃之间，故其他类似的制冷剂可以是CFCl3或CF3Cl。

_21?????????è?????(www.21cnjy.com)_