2022年上海市華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)第3節(jié)元素周期律和元素周期表習(xí)題詳解含解

1、第三節(jié) 元素周期律和元素周期表一、挑選題1有兩種短周期元素 X 和 Y 可組成化合物 XY ,當(dāng) Y 的原子序數(shù)為 m 時(shí), X 的原子序數(shù)可能為： m 4； m 4； m 8； m 2； m 6（）；A B C DX 為 3 價(jià) X 為 6 價(jià)解析：此題考查短周期元素的化合價(jià)；題中化合物為 XY ,可知：或 或Y 為 1 價(jià) Y 為 2 價(jià)X 為 3 價(jià),所以均是可以的；Y 為 l 價(jià)此題答案為選項(xiàng) A；2在恒定溫度下, 向 100g 飽和 Ba OH 2 溶液中加入 1.55g 由 18O 組成的氧化鋇粉末,充分反應(yīng)后靜置,在溶液下部有白色固體顯現(xiàn),以下表達(dá)正確選項(xiàng)（）；A溶液質(zhì)量與白色固

2、體的質(zhì)量均保持不變B溶液濃度和 pH 均保持不變,溶液下部是 1.73g Ba OH 2 固體2 18C溶液中 Ba 與 OH 的數(shù)目均保持不變,O 存在于溶液和固體中,固體質(zhì)量大于 1.73gD溶液中 Ba 2 與 OH 物質(zhì)的量的濃度保持不變,18O 存在于溶液和固體中, 固體質(zhì)量小于 1.73g解析：此題考查飽和溶液和溶解度的概念；Ba O 18H O Ba 18OH OH ,n Ba O 18 1.55g0.01mol,生成 n（固體）0.01mol 173gmol 1.73g,由于水的消耗,155g/mol又有 Ba OH 2 固體析出,所以所得固體質(zhì)量大于 1.73g ；氧化鋇與水

3、反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鋇,加入 1.55g 由 18O 組成的氧化鋇粉末,100g 飽和 Ba OH 2 溶液中的 Ba OH 2 會(huì)析出,所以溶液質(zhì)量會(huì)削減,白色固體質(zhì)量會(huì)增加,所以選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；由于析出固體的溶液仍為飽和溶液,溶液中鋇離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度保持不變,因此溶液 pH 也保持不變；1.55g Ba O 與水反應(yīng),析出 18Ba OH 2 固體,但是飽和溶液是一種動(dòng)態(tài)平穩(wěn)狀態(tài),所以固體中既有 Ba OH 2 又有 Ba 18OH OH ,所以選項(xiàng) C錯(cuò)誤；18水與 Ba O 發(fā)生反應(yīng),消耗了水,溶解在溶液中的 Ba OH 2 量削減,但物質(zhì)的量濃度保持不變,由于溶解平穩(wěn)是一種

4、動(dòng)態(tài)平穩(wěn),所以 1.73g ,所以選項(xiàng) D正確；此題答案為選項(xiàng) D；18O 同時(shí)存在于溶液和固體中,固體的質(zhì)量應(yīng)小于35 373K ClO 晶體與 H Cl 溶液反應(yīng)生成 Cl 、 KCl 和 H O ,此反應(yīng)生成 Cl 的相對(duì)分子質(zhì)量是（）；A73 B72 C70.6 D73.3 解析：K 35ClO 3 6H 37Cl 3Cl 2 KCl 3H O ,由化學(xué)方程式可知：KCl 中是 37Cl ,而 Cl 中有1 是 35Cl , 5 是 37 Cl ,就 Cl 的相對(duì)分子質(zhì)量 12 35 52 37 73.3；6 6 6 6此題答案為選項(xiàng) D；4如用 M 代替任意一種元素的元素符號(hào),那么,

5、在 a x M、 b x M、 a y M、 c y M 四種原子中,可互稱同位素的是（）；A和 B和 C和 D和解析：此題考查同位素的概念以及微粒符號(hào) AZ M 表示的意義；（提示：具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互稱為同位素；左下方表示質(zhì)子數(shù),左上方表示質(zhì)量數(shù),質(zhì)量數(shù)一質(zhì)子數(shù)十中子數(shù)；）和左下方所標(biāo)（質(zhì)子數(shù)）是相同的,質(zhì)量數(shù)不同,中子數(shù)不同,所以互稱為同位素的為和,因此選項(xiàng) A正確,而 B、C、D中質(zhì)子數(shù)不相同；此題答案為選項(xiàng) A；5在第 n 層電子層中,當(dāng) n 為最外層時(shí)容納的電子數(shù)最多與 n 1 層相同,當(dāng)它為原子的次外層時(shí),其電子數(shù)比 n 1 層最多時(shí)多 10 個(gè)電子,

6、就此電子層為（）；A K 層 B L 層 C M 層 D N 層解析：此題考查核外電子層排布；由題分析得： 當(dāng) N 為最外層時(shí), 容納的電子數(shù)最多為 2 或 8,由于仍有 n 1 層,因此 n 1 層為 8 個(gè)電子,可判定 n 1 為 L 層, n 層為 M 層；再依據(jù)后面的信息進(jìn)行檢驗(yàn) N層是否為M層：當(dāng)它為原子次外層時(shí),最外層 n 1 層為 8 個(gè)電子, 它比 n 1層多 10 個(gè)電子,即為 18 個(gè)電子,因此這個(gè)電子層為 M 層；此題答案為選項(xiàng) C；6X 、Y 、Z 是三種主族元素； 已知 X m 與 Y n 具有相同的電子層結(jié)構(gòu),Z m 半徑大于 Y n 半徑,就它們的原子序數(shù)由大到小

7、的次序是（）；A Z X Y B X Y Z C X Z解析： X m 與 Y n 具有相同的電子層結(jié)構(gòu),就原子序數(shù) X種情形考慮：如 Z 和 Y 是同周期元素,就 Z Y ,即： Z素,就 Z Y , X Z （ X m 與 Y n 具有相同的電子層結(jié)構(gòu)）此題答案為選項(xiàng) A、B；7以下各微粒的半徑比大于 1 的是（）；Y D Z Y XY , Z m 半徑大于 Y n 半徑中分兩Y X ；如 Z 和 Y 不是同周期的元,就 Y X Z ；ArNaBrOCrFe3DrCl rFrFrFe2rBr 解析：此題考查微粒半徑大小的比較；具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,原子序數(shù)越大,離子半徑越小,rNa r

8、F ,即rNa 1,rF 因此選項(xiàng) A錯(cuò)誤；同周期元素的原子 （稀有氣體除外） ,原子序數(shù)越大, 原子半徑越小,rOrF,即rO1,rF因此選項(xiàng) B正確；同種元素的原子,失去電子越多,半徑越小,rFe3rFe2+,即：rFe31,因此選項(xiàng) CrFe2錯(cuò)誤；同周期原子, 原子序數(shù)越大, 原子半徑越大,rClrBr,即rCl1,因此選項(xiàng) D錯(cuò)誤；rBr此題答案為選項(xiàng)B；8既然元素有成為金屬和非金屬的兩種可能性,為什么元素周期表中的一百多種元素中,絕大多數(shù)為金屬？其主要緣由是什么？答：由能級(jí)交叉的緣由引起的；9五種元素的原子電子層結(jié)構(gòu)如下：A2 2 6 2 6 5 21s 2s 2p 3s 3p 3

9、d 4sB2 2 61s 2s 2p 3s22C2 21s 2s 2p6D2 2 6 21s 2s p 3s 3pE2 11s 2s試問其中：（1）哪種元素是稀有氣體？（2）哪種元素最可能生成具有催化性質(zhì)的氧化物？（3）哪種元素的原子的第一電離能最大？解析：（1）稀有氣體元素原子的外層電子構(gòu)型為n2 snp6,即 s 和 p能級(jí)是全滿的,因此上述C是稀有氣體元素,它是Ne ；（2）過渡元素在化合物中具有可變的化合價(jià),它們的氧化物往往具有催化劑性質(zhì)；在上述五種元素中,A是過渡元素,它的氧化物MnO2是KClO3熱分解反應(yīng)的催化劑：2KClO3MnO22KCl3O2；（3）由第一電離能在同一周期和

10、同一族內(nèi)的遞變規(guī)律；可得出,第一電離能較大的元素應(yīng)集中在 p 區(qū)元素的右上角區(qū)域,而上述五種元素中,C正處于這一區(qū)域,因此 C 是這五種元素中第一電離能最大的元素；10已知某元素的原子序數(shù)是 50,試估計(jì)該元素：（1）原子的電子層結(jié)構(gòu)；（2）在元素周期表中的位置；（3）是金屬仍是非金屬；（4）最高氧化態(tài)及其氧化物的酸堿性；解析：（1）關(guān)于估計(jì)原子的電子層結(jié)構(gòu),如能記住各周期末稀有氣體的元素符號(hào)和原子序數(shù) 是很有幫忙的；元素符號(hào)HeNeArKrXeRn周期1 2 3 4 5 6 原子序數(shù)2 10 18 36 54 86 如估計(jì) 50 號(hào)元素原子的電子層結(jié)構(gòu)；明顯,50 號(hào)元素原子的電子數(shù)大于36

11、,小于 54,因此它應(yīng)當(dāng)具有原子實(shí)Kr；剩下的電子503614,再按能級(jí)次序填充第五能級(jí)組,即填充5s4d5p能級(jí)組；這14 個(gè)電子應(yīng)填充在：2 10 25s 4d 5p ；因此50 號(hào)元素的原子電子層結(jié)構(gòu)是Ar4d102 25s 5p ；（2）由最外層電子結(jié)構(gòu)可知,該元素處于第五周期A 族；它是 Sn 元素；（3）此元素外層軌道上有 2 個(gè) p電子,應(yīng)具有肯定的非金屬性,但所處的周期數(shù)較大,金屬性更為顯著,因此它是金屬元素；（4）從 Sn的外層電子結(jié)構(gòu)判定,它的最高氧化態(tài)是4 價(jià),相應(yīng)的氧化物SnO 屬兩性化合物；二、填空題11元素周期表是 20 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)展的重要理論依據(jù)之一；假設(shè) N

12、H 是“ 元素”NH 的陽離子,就“ 元素”NH 在元素周期表中的位置應(yīng)當(dāng)是 _；“ 元素”NH 4 的單質(zhì)常溫常壓下熔點(diǎn)應(yīng) _（填“ 高” 或“ 低”）；是 _（填“ 固” 、“ 液” 或“ 氣”）體,_（填“ 能” 或“ 不能”）導(dǎo)電；NH 的碳酸鹽應(yīng) _（填“ 易” 或“ 不易”）溶于水；解析：由于 NH 的核電荷數(shù)為 7 4 11,與鈉元素的核電荷數(shù)相同,其單質(zhì)的性質(zhì)有相像之處,加之 NH 的離子半徑與 K 相近,可以確定 NH 應(yīng)介于 Na 和 K 之間；因此位于第三周期第 A 族,單質(zhì)熔點(diǎn)低,是固體,能導(dǎo)電,其碳酸鹽易溶于水；12設(shè)想你去某外星球做了一次科學(xué)考察,采集了該星球上十種

13、元素單質(zhì)的樣品,為了確定這些元素的相對(duì)位置以便系統(tǒng)地進(jìn)行討論,你設(shè)計(jì)了一些試驗(yàn)并得到以下結(jié)果：?jiǎn)钨|(zhì)ABCDEFGHIJ熔點(diǎn)（）15055 5050 300 260 250 與水反應(yīng)與酸反應(yīng)與氧氣反應(yīng)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)8.0 15.6 17.1 31.8 20.0 29.6 3.9 18.0 相對(duì)于 A 元素的原子1.0 23.8 質(zhì)量依據(jù)元素性質(zhì)的周期性遞變規(guī)律,試確定以上十種元素的相對(duì)位置,并填入上表；解析：此題是在全新環(huán)境下,考查同學(xué)對(duì)元素周期律學(xué)問的敏捷運(yùn)用；綜觀全部信息：題給有單質(zhì)的熔點(diǎn),有相對(duì)于 A 元素的相對(duì)原子質(zhì)量共 20 個(gè)數(shù)據(jù),另有關(guān)于 10 種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的 20 個(gè)判定；再分項(xiàng)整理信息（即分類、分析與歸納）；（1）化學(xué)性質(zhì)相像組：B 、 F 、 G 、 H ； D 、 J； C 、 I ； A 、 E ；（2）化學(xué)性質(zhì)相像組中相對(duì)于 A原子的相對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)成等差遞變的組合為：公差為 12 的遞增系列： B 8 、G 20 、F 31.8 ,I 3.9 、C 15.6 ,公差約為 1 的遞增系列, D 17.1 、J 18.0 ,公差約為 24 的遞增系列：A 1 、 E 24.8 ；（3）在（2）組合中熔點(diǎn)遞變組合為：隨相對(duì)原子質(zhì)量遞增而遞減組合：B（