《高中化學(xué)》第24講元素周期表和元素周期律及其應(yīng)用

PAGE第24講元素周期表和元素周期律及其應(yīng)用層次1基礎(chǔ)性1.(2023·廣東惠州期中)下列說(shuō)法正確的是()A.所有金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B.元素周期表中第ⅢB~ⅡB族10個(gè)縱列的元素都是金屬元素C.原子最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)D.p區(qū)均為主族元素2.(2024·吉林長(zhǎng)春模擬)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的敘述不正確的是()A.基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素一定位于p區(qū)B.X、Y元素同周期且電負(fù)性:X>Y,則第一電離能:Y<XC.某主族元素的逐級(jí)電離能(單位:kJ·mol-1)分別為738、1451、7733、10540……據(jù)此推知該元素在第ⅡA族D.第三周期元素中第一電離能介于Mg和S之間的元素只有1種3.已知Z為第三周期元素原子的核電荷數(shù),Y表示相應(yīng)元素的有關(guān)性質(zhì),其中曲線描述與元素有關(guān)性質(zhì)相符的選項(xiàng)是()A.a中Y表示原子半徑B.b中Y表示元素的電負(fù)性C.c中Y表示元素的最高正價(jià)D.d中Y表示元素的第一電離能4.(2024·山東濱州期初統(tǒng)考)氨硼烷(NH3·BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。氨硼烷在催化劑作用下與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣:NH3·BH3+2H2ONH4BO2+3H2↑,下列說(shuō)法不正確的是()A.原子半徑:B>N>O>HB.第一電離能:N>O>BC.元素的電負(fù)性:O>N>BD.氫化物的穩(wěn)定性:NH3>H2O>BH35.已知X、Y元素同周期,且電負(fù)性:X>Y,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.第一電離能:Y可能大于XB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY<HnXC.X、Y一定存在最高價(jià)含氧酸,且酸性:X>YD.X和Y形成化合物時(shí),X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià)6.(2024·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖所示物質(zhì)是由原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素X、Y、Z、Q、W形成的,基態(tài)Q原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍,下列說(shuō)法正確的是()A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>Z>QB.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>Q>WC.第一電離能:Q>Z>WD.簡(jiǎn)單陰離子的還原性:Q>Z>X7.(2023·廣東深圳期末)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素。X的基態(tài)原子中s軌道電子總數(shù)是p軌道電子總數(shù)的兩倍,Y的基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期最多的,Z是地殼中含量最多的金屬元素,W和X位于同一主族。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X<YC.Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的水溶液呈酸性D.X、Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)高低:X>Y層次2綜合性8.(2023·廣東廣州二模)如圖所示的化合物是一種重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基態(tài)Y原子的核外有3個(gè)未成對(duì)電子。下列說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:W>Y>Z>EB.W2Z2中只含有離子鍵C.Z、W、E組成化合物的水溶液一定顯中性D.電負(fù)性:Z>Y>X9.W、X、Y、Z是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素,這四種元素組成的化學(xué)式為X2W5YZ的物質(zhì)在有機(jī)合成中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。X元素的族序數(shù)是周期序數(shù)的兩倍,Z原子得到一個(gè)電子后核外電子排布變?yōu)榕c稀有氣體電子排布相同,Y元素的電離能如下表所示。I1I2I3I4738kJ·mol-11451kJ·mol-17733kJ·mol-110540kJ·mol-1下列說(shuō)法正確的是()A.電負(fù)性:Z>Y>XB.原子半徑:Y>Z>WC.在X2W5YZ中,所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.電解Y和Z組成的二元化合物的水溶液可得到Y(jié)和Z的單質(zhì)10.部分短周期元素原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)隨原子序數(shù)的變化關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.離子半徑的大小順序:e>f>g>hB.原子半徑:e>f>g>h>y>z>d>xC.y、z、d三種元素第一電離能和電負(fù)性的大小順序一致D.e、f、g、h四種元素對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物相互之間均能發(fā)生反應(yīng)11.(2024·湖北宜昌名校聯(lián)考)“律動(dòng)世界”國(guó)際化學(xué)元素周期表主題年活動(dòng)報(bào)告中,提到了一種具有凈水作用的物質(zhì),它由Q、W、X、Y、Z五種原子序數(shù)依次增大的元素組成。該五種元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表:元素原子結(jié)構(gòu)或元素及其化合物的性質(zhì)Q基態(tài)原子只有一種形狀的軌道填有電子,并容易形成共價(jià)鍵W基態(tài)原子有5個(gè)原子軌道填充有電子,有2個(gè)未成對(duì)電子X(jué)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與Y、Z最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都能反應(yīng)Y在元素周期表中位于第三周期、第ⅥA族Z焰色試驗(yàn)為紫色下列說(shuō)法正確的是()A.電負(fù)性:Q<W<YB.第一電離能:W<X<ZC.簡(jiǎn)單離子半徑:X<W<Z<YD.這種物質(zhì)只含離子鍵12.(2024·山西太原第一次調(diào)研)已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,其中W和X原子的最外層電子數(shù)之差等于Z與Y原子的最外層電子數(shù)之差。它們形成的單質(zhì)和化合物之間轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖,常溫下d是無(wú)色液體,液態(tài)f可用作制冷劑。下列說(shuō)法不正確的是()A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y>Z>WB.第一電離能:Z>YC.電負(fù)性:Z>Y>XD.X、Z形成的化合物中可能含有非極性鍵和極性鍵層次3創(chuàng)新性13.M、R、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,Y和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,X的原子核外有3個(gè)單電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)R原子的核外電子排布式是,電子占據(jù)最高能級(jí)軌道的形狀是。(2)M元素在周期表中的位置是,處于周期表的區(qū)。(3)X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序是(填元素符號(hào))。(4)M、R、Y、Z的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是(填離子符號(hào))。(5)M、Y、Z元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:>>(填化學(xué)式)。第24講元素周期表和元素周期律及其應(yīng)用1.B解析s區(qū)除氫元素外均為金屬元素,f區(qū)中所有元素均為金屬元素,A錯(cuò)誤;元素周期表中第ⅢB~ⅡB族10個(gè)縱列的元素全部為金屬元素,B正確;Fe、Zn的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)均為2,不屬于s區(qū),C錯(cuò)誤;氦等稀有氣體元素不是主族元素,D錯(cuò)誤。2.B解析基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素,電子最后填充p能級(jí),故位于p區(qū),A正確;X、Y元素同周期且電負(fù)性:X>Y,則X的原子序數(shù)大于Y,但X的第一電離能不一定大于Y,如電負(fù)性:N<O,第一電離能:N>O,B錯(cuò)誤;由元素的逐級(jí)電離能可知,第二、三電離能相差較大,說(shuō)明原子最外層有2個(gè)電子,該元素處于第ⅡA族,C正確;根據(jù)同周期第一電離能的變化規(guī)律及原子的價(jià)層電子排布特點(diǎn)可知,第一電離能:Mg<Si<S<P,故第一電離能介于Mg和S之間的元素只有Si,D正確。3.A解析同一周期的元素原子的電子層數(shù)相同,隨核電荷數(shù)的遞增,主族元素原子半徑逐漸減小,而稀有氣體元素的原子半徑是同周期中最大的,A正確;同一周期,元素的非金屬性越強(qiáng)其得電子能力越強(qiáng),則其電負(fù)性越大,即同一周期主族元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)即核電荷數(shù)增大而增大,B錯(cuò)誤;隨著核電荷數(shù)的遞增,第三周期主族元素的最外層電子數(shù)逐漸增多,最高正化合價(jià)隨著原子序數(shù)增大而增大,C錯(cuò)誤;同一周期主族元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì),但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于其相鄰主族元素,D錯(cuò)誤。4.D解析根據(jù)同周期、同主族元素的原子半徑變化規(guī)律可知,原子半徑:B>N>O>H,A正確;同周期主族元素從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),N的2p軌道處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于O,B正確;同周期主族元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,故電負(fù)性:O>N>B,C正確;由于電負(fù)性:O>N>B,則氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>BH3,D錯(cuò)誤。5.C解析X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,則原子序數(shù)X>Y,非金屬性X>Y。同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但有特殊情況,如第一電離能N>O,A正確;元素非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnX,B正確;元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),但O、F不存在最高價(jià)含氧酸,C錯(cuò)誤;電負(fù)性大的元素在化合物中顯負(fù)價(jià),則X和Y形成化合物時(shí),X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià),D正確。6.B解析該物質(zhì)是由原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素X、Y、Z、Q、W形成的,基態(tài)Q原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍,則Q為O;根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)中各原子成鍵數(shù)目推知,X為H,Y為C,Z為N,W為Na。簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>CH4,A錯(cuò)誤;簡(jiǎn)單離子半徑:N3->O2->Na+,B正確;根據(jù)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢(shì),但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,故第一電離能:N>O>Na,C錯(cuò)誤;元素非金屬性越弱,對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單陰離子的還原性越強(qiáng),故簡(jiǎn)單陰離子的還原性:H->N3->O2-,D錯(cuò)誤。7.B解析短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的基態(tài)原子中s軌道電子總數(shù)是p軌道電子總數(shù)的兩倍,X為C元素;Y的基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期最多的,則Y是N元素;Z是地殼中含量最多的金屬元素,則Z為Al元素;W與X屬于同一主族,則W為Si元素。X為C、Y為N且是同周期元素,Z為Al、W為Si且是同周期元素,從左到右原子半徑依次減小,所以r(C)>r(N),r(Al)>r(Si),原子核外電子層數(shù)越多,原子半徑越大,所以r(N)<r(C)<r(Si)<r(Al),A錯(cuò)誤;非金屬性C<N,元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng),B正確;Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的分子式為NH3,其水溶液呈堿性,C錯(cuò)誤;X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的分子式為CH4,Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的分子式為NH3,其中NH3分子間存在氫鍵,導(dǎo)致NH3的沸點(diǎn)高于CH4,D錯(cuò)誤。8.D解析X、Y、Z、W、E是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,基態(tài)Y原子的核外有3個(gè)未成對(duì)電子,結(jié)合圖示的化合物結(jié)構(gòu)可知,Y為N;E核外有6個(gè)電子,Z、E同族,則Z核外也有6個(gè)電子,所以Z為O,E為S;從圖示可知,X為H,W為Na。一般地,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),質(zhì)子數(shù)越多,原子半徑越小,所以原子半徑:Na>S>N>O,A錯(cuò)誤;Na2O2中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;Z、W、E組成Na2SO4,其水溶液顯中性,若組成Na2SO3,則其水溶液顯堿性,C錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),同周期從左到右,元素電負(fù)性增強(qiáng),H和N形成的化合物中,N為負(fù)價(jià),所以H的電負(fù)性比N小,故電負(fù)性:O>N>H,D正確。9.B解析X元素的族序數(shù)是周期序數(shù)的兩倍,X可能是C或S,因Y、Z的原子序數(shù)大于X,則X只能是C;結(jié)合Y元素的電離能數(shù)據(jù)可知Y原子最外層有2個(gè)電子,則Y為Mg;Z原子得到一個(gè)電子后核外電子排布變?yōu)榕c稀有氣體原子電子排布相同,Z為第ⅦA族元素,Z為Cl;這四種元素組成的物質(zhì)為C2W5MgCl,可知W為H。電負(fù)性:Cl>C>Mg,A錯(cuò)誤;原子半徑:Mg>Cl>H,B正確;該化合物中,H原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤;電解氯化鎂溶液時(shí),陰極是H+放電生成氫氣,得不到Mg,D錯(cuò)誤。10.B解析由圖示信息可知,x位于第一周期,x為H;y、z、d位于第二周期,y為C,z為N,d為O;e、f、g、h位于第三周期,則e為Na,f為Al,g為S,h為Cl。離子半徑關(guān)系為S2->Cl->Na+>Al3+,A錯(cuò)誤;碳、氮、氧的電負(fù)性依次增加,但是第一電離能順序?yàn)榈?gt;碳>氧,二者大小順序不一致,C錯(cuò)誤;e、f、g、h四種元素對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中硫酸和HClO4不能相互反應(yīng),D錯(cuò)誤。11.C解析Q、W、X、Y、Z為五種原子序數(shù)依次增大的元素,Q基態(tài)原子只有一種形狀的軌道填有電子,并容易形成共價(jià)鍵,則Q為氫;Z焰色試驗(yàn)為紫色,則Z為鉀;Y在元素周期表中位于第三周期、第ⅥA族,則Y為硫;X最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與Y、Z最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都能反應(yīng),則X為鋁;W基態(tài)原子有5個(gè)原子軌道填充有電子,有2個(gè)未成對(duì)電子,且Q、W、X、Y、Z形成具有凈水作用的物質(zhì),則W為氧。電負(fù)性:Q<Y<W,A錯(cuò)誤。同一主族隨原子序數(shù)變大,原子半徑變大,第一電離能變小;同一周期主族元素隨著原子序數(shù)變大,第一電離能呈增大趨勢(shì),第一電離能:Z<X<W,B錯(cuò)誤。簡(jiǎn)單離子半徑:X<W<Z<Y,C正確。該具有凈水作用的物質(zhì)為KAl(SO4)2·12H2O,非金屬元素之間存在共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。12.B解析常溫下d是無(wú)色液體,液態(tài)f是氫化物,可用作制冷劑,則f是NH3,d是H2O。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,其中W和X原子的最外