2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律2.2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課時評價含解析新人教版必修2

PAGE11-元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(40分鐘70分)一、選擇題(本題10小題,每小題4分,共40分)1.在最古老煉丹著作《周易參同契》中已經(jīng)有制備硫化汞的記載,2024年前200名零售藥品中,含硫藥物就達(dá)到33個。硫在藥物中,對藥溶可調(diào)性、代謝可控性、分子識別多樣性等都發(fā)揮著重要的作用。下列說法錯誤的是 ()A.硫元素位于第三周期ⅥA族B.其氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸C.氫化物的穩(wěn)定性:H2S>H2SeD.氧元素形成的單核陰離子還原性小于硫【解析】選B。硫元素位于第三周期ⅥA族,A正確;SO2對應(yīng)的H2SO3不是強(qiáng)酸,B錯誤;非金屬性硫大于硒,氫化物的穩(wěn)定性:H2S>H2Se,C正確;依據(jù)同主族性質(zhì)遞變規(guī)律知氧元素的非金屬性強(qiáng)于硫元素的非金屬性,故O2-的還原性小于S2-的還原性,D正確。2.某主族元素R原子的質(zhì)量數(shù)為79,已知R離子含有45個中子和36個電子,下列關(guān)于R元素的敘述錯誤的是 ()A.R元素屬于第ⅡA族B.R元素在周期表里處于第四周期C.R元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物分子式為H2RO4D.R元素氣態(tài)氫化物的分子式為H2R【解析】選A。由題給信息知R的原子序數(shù)為79-45=34,為Se元素,位于周期表第四周期ⅥA族,A錯誤,B正確;Se位于ⅥA族,最高正價為+6,最低負(fù)價為-2,C、D正確。3.鎵是1871年俄國化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時曾預(yù)言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31,屬ⅢA族。鎵的熔點為29.78℃,沸點高達(dá)2403℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固由此推斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是 ()A.鎵是制造高溫溫度計的上佳材料B.鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中C.鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金,可用在自動救火的水龍頭中D.近年來,鎵成為電子工業(yè)的新寵,其主要用途是制造半導(dǎo)體材料,被譽(yù)為“半導(dǎo)體家族的新成員”,這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì)【解析】選D。鎵的熔點為29.78℃,沸點高達(dá)2403℃;鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固),它可過冷到-120℃,因此A、C兩項正確。鋁能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鋁是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體,鎵是“類鋁”元素,所以鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鎵是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體4.1875年科學(xué)家布瓦博德朗發(fā)覺了一種新元素,命名為“鎵”,它是門捷列夫預(yù)言的元素類鋁。Ga(鎵)和As(砷)在周期表的位置如圖,下列說法不正確的是 ()AlPGaAsA.Ga的原子序數(shù)為31B.堿性:Al(OH)3<Ga(OH)3C.簡潔離子半徑r(Ga3+)>r(As3-)>r(P3-)D.GaAs可制作半導(dǎo)體材料,用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域【解析】選C。鋁是13號元素,所以下一周期的Ga原子序數(shù)為13+18=31,A正確;元素金屬性越強(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性:Ga>Al,所以,堿性:Al(OH)3<Ga(OH)3,B正確;電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時核電荷數(shù)越大半徑越小,所以簡潔離子半徑r(As3-)>r(Ga3+),C錯誤;工業(yè)上利用Ga與AsH3合成固體半導(dǎo)體材料砷化鎵(GaAs),用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域,D正確?！炯庸逃?xùn)練】X、Y、Z、W均為短周期元素,它們在元素周期表中的位置如圖所示。若Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,下列說法中正確的是 ()A.原子半徑:W>Z>Y>XB.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Z>W>XC.四種元素的單質(zhì)中,Z單質(zhì)的熔、沸點最低D.W單質(zhì)能與水反應(yīng),生成一種具有漂白性的物質(zhì)【解析】選D。Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,則Y為O,依據(jù)四種元素在周期表中的位置推知,X為N,Z為S,W為Cl。原子半徑:S>Cl>N>O,A錯誤;最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性是HClO4>H2SO4,B錯誤;四種元素的單質(zhì)中,Z單質(zhì)常溫下呈固態(tài),其他單質(zhì)均為氣態(tài),C錯誤;Cl2與水反應(yīng)生成具有漂白性的HClO,D正確。5.(2024·寶雞高一檢測)X、Y、Z、M、R為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 ()A.R最少有兩種氧化物B.M的氫化物常溫常壓下為氣體C.最高價含氧酸的酸性:Z<YD.Y形成的化合物種類最多【解析】選C。依據(jù)題圖可推知,X為H,Y為C,Z為N,M為S,R為Na。Na的氧化物為Na2O、Na2O2,A正確;S的氫化物為H2S,常溫常壓下為氣體,B正確;非金屬性:N>C,故最高價含氧酸的酸性:HNO3>H2CO3,C錯誤;含碳化合物種類最多,D正確。【加固訓(xùn)練】X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的5種短周期主族元素。其中只有Z是金屬,W的單質(zhì)是黃色晶體,X、Y、W在周期表中的相對位置關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 ()XYWA.5種元素中,原子半徑最大的是QB.Y與Z形成的化合物都可以和鹽酸反應(yīng)C.Z與Q形成的化合物可能是MgCl2D.W的簡潔陰離子比Q的簡潔陰離子還原性強(qiáng)【解析】選A。X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的5種短周期主族元素,由X、Y、W在周期表中的相對位置關(guān)系圖可得,5種元素涉及2、3兩個周期,W的單質(zhì)是黃色晶體,則W為硫元素,短周期主族元素中原子序數(shù)比硫大的只有氯元素,故Q為氯元素,由圖可得Y為氧元素、X為碳元素,因為Z是金屬元素,故Z為Na、Mg、Al中的一種。5種元素中原子半徑最大的是Z,A錯誤;Y與Z形成的化合物都是金屬氧化物,都可以和鹽酸反應(yīng),B正確;Z與Q形成的化合物可能是NaCl、MgCl2或AlCl3,C正確;還原性:S2->Cl-,D正確。6.X、Y、Z為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的最低價離子分別為X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是 ()A.原子最外層電子數(shù):X>Y>ZB.X、Z最高價含氧酸的酸性,Z大于XC.離子半徑:X2->Y+>Z-D.原子序數(shù):X>Y>Z【解析】選D。依據(jù)題中信息可確定X、Y、Z分別為S、Na和F。原子最外層電子數(shù)F>S>Na,A錯誤;F沒有正價,B錯誤;離子半徑S2->F->Na+,C錯誤;原子序數(shù)S>Na>F,D正確。7.近年來,我國在超導(dǎo)探討方面居世界領(lǐng)先地位,鉈(Tl)是超導(dǎo)體的組成成分之一,鉈位于第6周期ⅢA族。下列對鉈的性質(zhì)推導(dǎo)可能正確的是 ()①鉈是易導(dǎo)電的銀白色金屬②Tl(OH)3是弱堿③Tl3+的氧化實力比Al3+的強(qiáng)④單質(zhì)能跟稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽A.①④B.②③C.只有①D.只有④【解析】選A。鉈位于第6周期ⅢA族,與Al同族,同主族元素隨著原子序數(shù)增大,元素原子失電子實力漸漸增加,金屬離子的氧化性漸漸減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性漸漸增加。故①④正確。8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層有2個電子,Z的單質(zhì)晶體是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,W與X位于同一主族。下列說法正確的是 ()A.原子半徑:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.由X、W形成的二元化合物不止一種C.Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強(qiáng)D.W的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)【解析】選B。“X是地殼中含量最多的元素”,則X為O,“Y原子的最外層有2個電子”,Y的原子序數(shù)大于X,則Y為Mg,“Z的單質(zhì)晶體是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料”,則Z為Si,“W與X位于同一主族”,則W為S。原子半徑:Mg>Si>S>O,A錯誤;X、W形成的二元化合物有SO2、SO3,B正確;非金屬性Si弱于S,則酸性H2SiO3弱于H2SO4,C錯誤;非金屬性S弱于O,則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2S弱于H2O,D錯誤。9.X、Y、Z均為短周期主族元素,它們原子的最外層電子數(shù)之和為10。X與Z同族,Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù),且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是 ()A.熔點:X的氧化物比Y的氧化物高B.熱穩(wěn)定性:X的氫化物大于Z的氫化物C.X、Z最高價氧化物對應(yīng)的水化物都是強(qiáng)酸D.Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸【解析】選B。X、Y、Z為短周期主族元素,X與Z同族,Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù),Y的最外層電子數(shù)為2,三種元素最外層電子數(shù)之和為10,可以求出X與Z的最外層電子數(shù)為4。結(jié)合Y原子半徑大于Z,可知X為碳元素,Y為鎂元素,Z為硅元素。因為CO、CO2常溫下均是氣體,MgO是固體,所以C的氧化物的熔點比Mg的氧化物低,A錯誤;因為碳元素的非金屬性比硅元素強(qiáng),所以碳的氫化物的熱穩(wěn)定性大于硅的氫化物,B正確;碳酸、硅酸都是弱酸,C錯誤;金屬M(fèi)g可以與濃硝酸反應(yīng)而溶解,硅與濃硝酸常溫下不反應(yīng),D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】有四種短周期主族元素分別為X、Y、Z、W。X是地殼中含量最多的元素;Y元素的單質(zhì)是空氣的主要成分之一;Z原子的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的;W元素的最高正價和最低負(fù)價的代數(shù)和為0。下列說法正確的是 ()A.原子半徑:X<Y<WB.Z的氧化物肯定只有一種C.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:Y<WD.X和W兩種元素形成的化合物,既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)【解析】選A。由題給信息可知,X為O,Y為N,Z為Li或Na,W為C或Si。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,同周期元素從左到右原子半徑減小,則原子半徑X<Y<W,A正確;Z為Na時,氧化物有氧化鈉、過氧化鈉,B錯誤;非金屬性Y>W,最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:Y>W,C錯誤;X和W兩元素形成的化合物為CO2或SiO2,不能與強(qiáng)酸反應(yīng),D錯誤。10.(2024·淄博高一檢測)W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大,元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng),有黃綠色氣體產(chǎn)生,此氣體同冷燒堿溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列說法正確的是 ()A.原子半徑大小為W<X<Y<ZB.X的氫化物水溶液酸性強(qiáng)于Z的C.Y、W形成的化合物都能與水反應(yīng)生成W的單質(zhì)D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同【解析】選D。依據(jù)“鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體產(chǎn)生,此氣體同冷燒堿溶液作用,可得到含YZW的溶液”可推知YZW為NaClO,由此可推知W為O,Y為Na,Z為Cl,再結(jié)合信息元素X和Z同族,可知X為F。原子半徑應(yīng)為F<O<Cl<Na,A錯誤;氫氟酸為弱酸,而鹽酸為強(qiáng)酸,B錯誤;Na2O與水反應(yīng),不能生成氧氣,C錯誤;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2和F2均為氣態(tài),D正確。【加固訓(xùn)練】短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序數(shù)依次增大。其中X、Z同主族,Z的單質(zhì)是制造太陽能電池的常用材料,W3+與Y2-具有相同的核外電子數(shù),R是同周期中原子半徑最小的元素。下列說法正確的是 ()A.Y2-的離子半徑大于W3+的離子半徑B.Y、Z形成的二元化合物為ZY3C.Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比X的強(qiáng)D.Z的氣態(tài)簡潔氫化物的穩(wěn)定性比R的強(qiáng)【解析】選A。Z的單質(zhì)是制造太陽能電池的常用材料,是硅元素,則X、Y、W、R分別是C、O、Al、Cl。W3+與Y2-具有相同的核外電子數(shù),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,A正確;Y、Z形成的二元化合物為SiO2,B錯誤;酸性:H2CO3>H2SiO3,C錯誤;HCl>SiH4,D錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(16分)六種短周期元素A、B、C、D、E、F,它們的原子序數(shù)由A到F依次增大。在周期表中,A的原子半徑最小。B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,C為地殼中含量最多的元素,D是原子半徑最大的短周期主族元素,D單質(zhì)燃燒時呈現(xiàn)黃色火焰,D的單質(zhì)在加熱條件下與C的單質(zhì)充分反應(yīng),可以得到與E單質(zhì)顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物。D與F形成的化合物DF是常用的調(diào)味品。試依據(jù)以上敘述回答:(1)元素名稱:A、B、C、D。

(2)E在元素周期表中的位置:。

(3)F離子的結(jié)構(gòu)示意圖:。

(4)A、B組成的最簡潔化合物的名稱是。

(5)能說明E的非金屬性比F的非金屬性(填“強(qiáng)”或“弱”)的事實是(舉一例)。

【解析】依據(jù)“A的原子半徑最小”知A為氫,依據(jù)“C為地殼中含量最多的元素”知C為氧,B為其次周期元素為碳,依據(jù)“D是原子半徑最大的短周期主族元素”知D為鈉,Na在O2中燃燒生成的Na2O2為淡黃色,所以E為硫,依據(jù)“D與F形成的化合物DF是常用的調(diào)味品”知DF為NaCl,則F為氯。答案:(1)氫碳氧鈉(2)第三周期ⅥA族(3)(4)甲烷(5)弱相同濃度的高氯酸的酸性大于硫酸(合理答案均可)12.(14分)A、B、C、D、E、F、G均為短周期元素,原子序數(shù)依次遞增。A元素原子核內(nèi)無中子,B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,D的氫化物在通常狀況下呈液態(tài),E是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素,F與G位置相鄰,G是同周期元素中原子半徑最小的主族元素。請回答下列問題:(1)C在元素周期表中的位置為,G的原子結(jié)構(gòu)示意圖是。

(2)D與E按原子個數(shù)比1∶1形成化合物甲,其化學(xué)式為,向甲中滴加足量水時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

(3)E、F、G形成的簡潔離子,半徑由大到小依次是。(用離子符號表示)

【解析】(1)由題給信息知A為H,B為C,D為O,E為Na,F為S,G為Cl,由B、D可知C為N。(2)Na與O可形成Na2O、Na2O2,Na2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(3)離子半徑S2->Cl->Na+。答案:(1)其次周期ⅤA族(2)Na2O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑(3)S2->Cl->Na+(20分鐘30分)一、選擇題(本題3小題,每小題5分,共15分)13.2024年是“國際化學(xué)元素周期表年”。1869年門捷列夫把當(dāng)時已知的元素依據(jù)物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行排列,精確預(yù)留了甲、乙兩種未知元素的位置,并預(yù)料了二者的相對原子質(zhì)量,部分原始記錄如下。下列說法不正確的是 ()A.元素乙的原子序數(shù)為32B.推想乙可以用作半導(dǎo)體材料C.元素甲的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性弱于Al(OH)3D.元素甲位于元素周期表第四周期第ⅢA族【解析】選C。乙處于第四周期,與Si同主族相鄰,ⅣA族處于過渡元素之后,故二者原子序數(shù)之差為第四周期容納元素種數(shù),故乙的原子序數(shù)為14+18=32,A正確;Ge處于金屬與非金屬交界處,可用作半導(dǎo)體材料,B正確;金屬性Al<Ga,故元素甲的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)于Al(OH)3,C錯誤;元素甲位于元素周期表第四周期第ⅢA族,D正確。14.a、b、c、d為短周期元素,a的原子中只有1個電子,b2-和c+離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,d和b同族。下列敘述錯誤的是 ()A.a與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價均為+1B.b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物C.c的原子半徑是這些元素中最大的D.d與a形成的化合物的溶液呈弱酸性【解析】選A。由題中所給的信息可知,a為H,b為O,c為Na,d為S。H與Na可以形成化合物NaH,H的化合價為-1,A錯誤;O與其他三種元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物,B正確;四種元素原子半徑大小依次為Na>S>O>H,C正確;H與S形成化合物H2S,其水溶液呈弱酸性,D正確?！炯庸逃?xùn)練】W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應(yīng)生成一種鹽,由此可知 ()WXYZA.X、Y、Z中最簡潔氫化物的穩(wěn)定性最弱的是YB.Z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性肯定強(qiáng)于YC.X元素形成的單核陰離子的還原性大于YD.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性【解析】選A。依據(jù)W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應(yīng)生成一種鹽,則W應(yīng)為N,結(jié)合元素周期表的結(jié)構(gòu)可知X為O、Y為S、Z為Cl。依據(jù)元素O、S、Cl的非金屬性可知H2O、H2S、HCl中穩(wěn)定性最弱的是H2S,A正確;沒有指明是最高價氧化物的水化物的酸性,無法比較,B錯誤;依據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律知O的非金屬性強(qiáng)于S的非金屬性,故O2-的還原性小于S2-的還原性,C錯誤;Cl2在化學(xué)反應(yīng)中既可以表現(xiàn)氧化性,又可以表現(xiàn)還原性,如Cl2和NaOH的反應(yīng),D錯誤。15.W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍;Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同。下列敘述正確的是 ()A.X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物B.單質(zhì)Z具有強(qiáng)氧化性、漂白性C.四種元素的簡潔離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)D.W的氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸【解析】選A。W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W與X生成一種紅棕色氣體,則W為氮元素,X為氧元素;Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍,則Y為鈉元素;故Z為第3周期元素,Z的最外層電子數(shù)與W(N)的電子總數(shù)相同,因此Z為氯元素。氧元素可以與其余元素N、Na、Cl形成多種二元化合物,A正確;氯氣不具有漂白作用,B錯誤;N、O、Na形成的簡潔離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,均為10電子微粒,而氯元素形成的簡潔離子為18電子結(jié)構(gòu),C錯誤;N的氧化物對應(yīng)的水化物有HNO2和HNO3,其中HNO2為弱酸,D錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)16.原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素,Y、Z左右相鄰,Z、W位于同主族。M元素與X同主族,與W同周期