2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)課時2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課時分層作業(yè)含解析新人教版必修第一冊

PAGE7-課時2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(建議用時：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．科學(xué)家已正式將原子序數(shù)為114的元素命名為钅夫，下面關(guān)于它的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)預(yù)料不正確的是()A．該元素原子的最外層電子數(shù)為4B．其常見價態(tài)為＋2、＋4C．它的金屬性比鉛強(qiáng)D．它的原子半徑比第115號元素的原子半徑小D[依據(jù)114號元素的原子序數(shù)，可推知該元素在周期表中位于第七周期第ⅣA族，其與碳是同一主族元素，該元素最外層電子數(shù)為4，其有＋2價、＋4價，A、B項正確；114號元素與鉛為同一主族元素，依據(jù)同主族元素從上到下金屬性漸漸增加，可知該元素的金屬性比鉛強(qiáng)，C項正確；114號元素與115號元素位于同一周期，依據(jù)同周期元素原子半徑漸漸減小可知，114號原子半徑大于115號原子半徑，D項不正確。]2．依據(jù)元素所在元素周期表的位置，推斷下列元素都能作為半導(dǎo)體材料的是()A．Si、K B．C、SiC．Si、Ge D．As、SeC[在元素周期表中，在金屬與非金屬的分界處可以找到半導(dǎo)體材料，如Si、Ge可用作半導(dǎo)體材料。]3．在元素周期表中位于金屬元素和非金屬元素交界處最簡潔找到的材料是()A．制催化劑的材料B．耐高溫、耐腐蝕的合金材料C．制農(nóng)藥的材料D．半導(dǎo)體材料[答案]D4．依據(jù)元素周期律，由下列事實(shí)進(jìn)行推想，其中推想不合理的是()選項事實(shí)推想AMg與冷水反應(yīng)緩慢，Ca與冷水反應(yīng)較快Ba(該元素位于第六周期第ⅡA族)與冷水反應(yīng)會更快BSi是半導(dǎo)體材料，同族的Ge也是半導(dǎo)體材料第ⅣA族的元素都是半導(dǎo)體材料CHCl在1500℃時分解，HI在230℃時分解HBr的分解溫度介于二者之間DSi與H2高溫時反應(yīng)，S與H2加熱能反應(yīng)P與H2在高溫時能反應(yīng)B[鎂、鈣和鋇同主族，依據(jù)同主族元素從上到下金屬性漸漸增加，則鋇與冷水反應(yīng)會更快，A選項正確；硅和鍺都是常用的半導(dǎo)體材料，但同主族的碳和鉛不具備此特點(diǎn)，B選項錯誤；氯、溴和碘同主族，依據(jù)同主族元素從上到下非金屬氫化物穩(wěn)定性漸漸減弱可知，C選項正確；硅、磷和硫同周期，依據(jù)同周期元素從左到右非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件要求漸漸降低可知，D選項正確。]5．四種短周期元素在周期表中的位置如圖，其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是()A．Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比X的強(qiáng)B．原子半徑：Z<MC．X的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)D．Z位于元素周期表中其次周期第ⅥA族C[依據(jù)四種短周期元素的位置關(guān)系，可推斷出Y、Z位于其次周期，M、X位于第三周期；又只有M是金屬元素，由此可推斷X、Y、Z、M分別是Si、N、O和Al。硝酸是強(qiáng)酸，硅酸是弱酸，A項正確；原子半徑：O<C<Si<Al，B項正確；O的非金屬性強(qiáng)于Si，對應(yīng)簡潔氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：H2O>SiH4，C項錯誤；O位于元素周期表其次周期第ⅥA族，D項正確。]6．元素周期表是學(xué)習(xí)和探討化學(xué)的重要工具。短周期元素甲～戊在元素周期表中的位置如圖所示，下列推斷正確的是()A．原子半徑：甲>丁B．原子核外電子層數(shù)：乙<丁C．原子核外最外層電子數(shù)：丙>丁>戊D．元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：丁>戊B[短周期的五種元素分別位于其次、第三周期，詳細(xì)元素?zé)o法確定。依據(jù)元素周期律可知原子半徑：甲<丁，A項錯誤；原子核外電子層數(shù)：乙<丁，B項正確；原子核外最外層電子數(shù)；丙>戊>丁，C項錯誤；元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：丁<戊，D項錯誤。]7．第ⅡA族元素從其次周期到第六周期的元素分別是Be(鈹)、Mg(鎂)、Ca(鈣)、Sr(鍶)、Ba(鋇)。下列關(guān)于ⅡA族元素預(yù)言可能正確的是()①常溫下，單質(zhì)鈹能與水猛烈反應(yīng)放出H2②常溫下，單質(zhì)鋇能與水猛烈反應(yīng)放出H2③Be(OH)2易溶于水④Ba(OH)2易溶于水⑤SrCO3易溶于水A．①②③B．③⑤C．②④D．①②③④⑤C[同主族從上到下，金屬性漸漸增加，與水反應(yīng)越來越猛烈，即常溫下，單質(zhì)鋇能與水猛烈反應(yīng)放出H2，①錯誤，②正確；Mg(OH)2難溶于水，Ca(OH)2微溶于水，推出Be(OH)2難溶于水，③錯誤；Ba(OH)2是易溶于水的強(qiáng)堿，④正確；依據(jù)MgCO3、CaCO3、BaCO3難溶于水，因此SrCO3難溶于水，⑤錯誤。]8.如圖是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是()A．元素①位于其次周期ⅣA族B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：④>②C．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：⑤>④D．元素的最高正化合價：③＝⑤C[比照元素周期表可確定①、②、③、④、⑤分別是N、O、F、S、Cl。元素①是N，位于其次周期ⅤA族，A項錯誤；S的非金屬性比O弱，因此H2S的熱穩(wěn)定性比H2O弱，B項錯誤；Cl的非金屬性比S強(qiáng)，HClO4的酸性大于H2SO4，C項正確；Cl的最高正化合價為＋7，F(xiàn)沒有正化合價，D項錯誤。]9．居室裝修用的石材放射性的監(jiān)測常用eq\o\al(226,88)Ra作為標(biāo)準(zhǔn)，居里夫人因?qū)a元素的探討兩度獲得諾貝爾獎。下列敘述中正確的是()A．一個eq\o\al(226,88)Ra原子中含有138個中子B．Ra元素位于元素周期表中第六周期第ⅡA族C．RaCO3不能與鹽酸反應(yīng)D．Ra(OH)2是一種兩性氫氧化物A[A對，由質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和可知1個該原子中含有的中子數(shù)是226－88＝138。B錯，由第六周期的零族元素氡的原子序數(shù)為86可知，該元素位于第七周期第ⅡA族。C錯，Ra在Ba的下面，其碳酸鹽應(yīng)與CaCO3、BaCO3性質(zhì)相像，能與鹽酸反應(yīng)。D錯，主族元素從上到下金屬性依次增加，故Ra元素金屬性較強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性也較強(qiáng)，不會具有兩性。]10．現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表。元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM層上有6個電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價是＋7價(1)元素X的一種同位素可測定文物年頭，這種同位素的符號是________。(2)元素Y與氫元素形成一種離子YHeq\o\al(＋,4)，0.5mol該粒子中所含電子數(shù)為________。(3)元素Z在周期表中的位置是______________，元素Z與元素T相比，非金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實(shí)的是________(填序號)。a．常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同b．Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定c．肯定條件下，Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)(4)探尋物質(zhì)性質(zhì)的差異性是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是______________________，理由是______________________________。[解析]由題意知，T為硫、X為碳、Y為氮、Z為氯。(1)碳元素的一種核素eq\o\al(14,6)C可測定文物年頭。(2)NHeq\o\al(＋,4)是10e－粒子，0.5molNHeq\o\al(＋,4)含有電子0.5mol×10NA＝5NA。(3)Cl位于第三周期第ⅦA族，元素Cl與S相比，非金屬性較強(qiáng)的是Cl，可用氫化物的穩(wěn)定性、非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱及非金屬單質(zhì)的置換反應(yīng)等來推斷。(4)T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均為強(qiáng)酸。[答案](1)eq\o\al(14,6)C(2)5NA(3)第三周期第ⅦA族Clb(4)H2CO3H2CO3為弱酸[素養(yǎng)培優(yōu)練]11.如表所示的五種元素中，W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是()XYWZTA．W、X、Y三種元素氫化物的穩(wěn)定性依次降低B．Z、W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性較強(qiáng)的是WC．五種元素均為非金屬元素D．T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特征，T與Z元素可形成化合物TZ4D[設(shè)W的最外層電子數(shù)為a，故X的最外層電子數(shù)為a＋1，Y的最外層電子數(shù)為a＋2，Z為a＋3，故有a＋a＋1＋a＋2＋a＋3＝22，故a＝4。A項由周期表可知非金屬性Y>X>W，故氫化物穩(wěn)定性Y>X>W，錯誤；B項最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性Z>W，錯誤；C項若X、Y在其次周期，則T為鍺，為金屬元素，錯誤；D項由計算可知Z為第ⅦA族，T為第ⅣA族，故二者可形成TZ4，正確。]12．(易錯題)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素。m、n、p是由這些元素組成的二元化合物，r是元素Y的常見單質(zhì)，能使帶火星的木條復(fù)燃，q為一元強(qiáng)堿，q、s的焰色均呈黃色。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．原子半徑：W<X<Y<ZB．Y的簡潔氫化物的穩(wěn)定性比X的弱C．元素非金屬性：X<YD．由W、X、Y、Z四種元素只能組成一種化合物C[r是元素Y的常見單質(zhì)，能使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)為O2，q為一元強(qiáng)堿，且焰色為黃色，可知q為NaOH，s的焰色反應(yīng)也呈黃色，可知n為Na2O2，m為H2O，p為CO2，s為Na2CO3，由組成元素的原子序數(shù)關(guān)系可知W為H，X為C，Y為O，Z為Na。C、O位于同一周期，C的原子半徑大于O，故A錯誤；X為C，Y為O，C、O為同周期元素，元素非金屬性：C<O，其簡潔氫化物的穩(wěn)定性H2O>CH4，故B錯誤，C正確；由W、X、Y、Z四種元素可組成NaHCO3、CH3COONa等，故D錯誤。]13．(素養(yǎng)題)元素周期表有很多好玩的編排方式，有同學(xué)將短周期元素依據(jù)原子序數(shù)遞增的依次進(jìn)行排列得到如圖所示的“蝸?！痹刂芷诒?。圖中每個“·”代表一種元素(圖中字母不表示元素符號)。下列說法正確的是()A．Y的氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的差B．K、Z的氫化物的水溶液都顯酸性C．L、M、X位于同主族D．K、L、X、Z簡潔離子半徑大小依次是Z－>L＋>X3＋>K3－A[P為H，依據(jù)原子序數(shù)由小到大、由里往外延長，由題圖可知，K為N，L為Na，M為Mg，X為Al，Y為P，Z為Cl。P的非金屬性小于Cl，P的氫化物的熱穩(wěn)定性比Cl的氫化物差，A項正確；N的氫化物的水溶液顯堿性，B項錯誤；Na、Mg、Al位于同周期，C項錯誤；Cl－的半徑最大，但N3－、Na＋、Al3＋具有相同電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)大的離子半徑小，則離子半徑大小依次是Z－>K3－>L＋>X3＋，D項錯誤。]14．下表中的實(shí)線表示元素周期表的部分邊界。(1)請在上表中用實(shí)線補(bǔ)出元素周期表的上邊界。(2)某主族元素原子的核外電子排布為，該元素在元素周期表中的位置為____________________。(3)元素Ⅰ的非金屬性________(填“強(qiáng)于”或“弱于”)元素H，用原子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)說明緣由：同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，__________________________，非金屬性增加。設(shè)計試驗(yàn)證明元素E的金屬性強(qiáng)于元素F：______________________。(4)處于周期表中對角線位置(左上方和右下方)的元素，其性質(zhì)具有相像性，稱為“對角線規(guī)則”。元素D與F的單質(zhì)及其化合物性質(zhì)相像，如D、DO、D(OH)2與NaOH溶液都能反應(yīng)生成Na2DO2等物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}。①寫出F的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________。②鑒別元素D與E的氫氧化物可用試劑是________。(5)元素G的一種含氧酸化學(xué)式為H3GO3，其結(jié)構(gòu)式可表示為，請寫出該酸與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。信息：氫氧原子結(jié)合成的一種原子團(tuán)“—OH”叫羥基，含氧酸中羥基氫方可電離出H＋。[解析](2)某主族元素原子的核外電子排布為，電子層數(shù)為4層，且三層均填滿，最外層有6個電子，故該元素在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥA族。(3)元素Ⅰ為Cl，元素H為S，Cl的非金屬性強(qiáng)于S，因?yàn)橥芷谥髯逶仉S著原子序數(shù)的遞增，原子半徑遞減，得電子實(shí)力增加，非金屬性增加。要證明元素Mg的金屬性強(qiáng)于元素Al，可以將打磨過的鎂條、鋁條分別投入盛有相同鹽酸的試管中，比較與酸反應(yīng)的猛烈程度。(4)①F元素是Al，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2H2O＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；②D是Be，與Al是對角線位置，故Be的性質(zhì)與Al相像，元素