2020届高考化学一轮复习元素周期表 元素周期律作业
课时规范练17 元素周期表 元素周期律
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.某元素只存在两种天然同位素,且在自然界中它们的含量相近,其相对原子质量为152,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是( )
A.它是副族元素
B.它是第6周期元素
C.它的原子核内有63个质子
D.它的一种同位素的核内有89个中子
2.下列说法正确的是( )
A.Li是最活泼金属,F是最活泼非金属
B.Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2强
C.元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个第Ⅷ族,共16纵行
D.X2+的核外电子数目为18,则X在第4周期第ⅡA族
3.(2018天津)下列有关物质性质的比较,结论正确的是( )
A.溶解度:Na2CO3
X>Z
C.若它们的原子最外层电子数之和为11,则X为金属元素
D.若它们均为金属元素,则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
7.(2018四川成都高三测试)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是无色气体,是主要的大气污染物之一。0.05 mol·L-1丙溶液的pH为1,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.K、L、M中沸点最高的是M
B.元素的非金属性:Z>Y>X
C.原子半径:WZ>Y>X
B.元素X、Z可形成某种化合物,其分子内既含极性键又含非极性键
C.化合物YO2、ZO2都能和氢氧化钠溶液反应,均属于酸性氧化物
D.金属M制品具有较强的抗腐蚀能力,说明M元素的金属活动性较差
10.J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是( )
J
R
A.J和氢组成的气态氢化物分子中只含有极性共价键
B.M单质能与氢氧化钠溶液反应,产生一种可燃性气体
C.R、T两元素的气态氢化物中,T的气态氢化物更稳定
D.J、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO4
二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(8分)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作蒸剂。
(1)组成氧硫化碳和磷化氢的各元素中,原子半径最大的元素是 (填元素符号)。
(2)下列事实可用于比较C与P两种元素非金属性相对强弱的是 (填字母)。
a.最高正化合价:P>C
b.同温同浓度的两溶液的酸性:H3PO4>H2CO3
c.沸点:PH3>CH4
(3)氧硫化碳水解及部分应用流程如下(部分产物已略去):
COSH2SNa2S溶液M溶液+H2
①已知:常温下,反应Ⅱ中每吸收1.7 g H2S气体,反应放出热量4.76 kJ,则该反应的热化学方程式为 。
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32-,则反应Ⅲ中生成S2O32-的离子方程式为 。
12.(14分)图甲实线表示元素周期表的部分边界,①~⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。
甲
(1)③④⑤的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(2)写出②含有12个中子的核素的化学符号: 。
(3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成,写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式: 。
(4)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中,Y与X相邻,Y与Z也相邻;X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17;X、Y、Z三种元素有的是上表中编号①~⑤的元素,有的不是,不是①~⑤中的元素在周期表中的位置为 。X、Y、Z和①可组成一种化合物,其原子个数比为2∶4∶1∶8,该化合物所含化学键类型为 。
(5)某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发,将元素周期表设计成下列更简明的形式,把118种元素全部排列在内,图乙除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该图的A位置包含 (填数字)种元素,C位置中的元素是否全部是金属元素 (填“是”或“否”)。
乙
13.(2018河北邯郸教学质量检测)(16分)A、B、C、D、E、F 6种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示。
回答下列问题:
(1)在周期表中,E位于第 周期第 族。
(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物,其电子式为 。
(3)在E、F的气态氢化物中,热稳定性较强的是 (填化学式,下同),还原性较强的是 。
(4)A、C、D、E组成两种酸式盐X、Y,将X、Y溶液混合发生复分解反应,写出离子方程式: 。
(5)常用(BA4)2E2C8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀。写出无色溶液变紫红色溶液的离子方程式: 。
14.(12分)V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的2种或3种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由2种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素和两种非金属元素组成,其原子个数比为1∶3∶9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数。它们之间的反应关系如图:
(1)写出物质W的一种用途: 。
(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(3)将过量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为 。
(4)4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5 kJ的热量,请写出表示Z的标准燃烧热的热化学方程式: 。
(5)在200 mL 1.5 mol·L-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体,完全反应后所得溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是 。
(6)Y是一种难溶性物质,其溶度积常数为1.25×10-33。将0.01 mol Y投入1 L某浓度的盐酸中,为使Y完全溶解得到澄清透明溶液,则盐酸的浓度至少应为 (体积变化忽略不计,结果保留三位有效数字)。
课时规范练17 元素周期表 元素周期律
1.D 依题意,该原子的原子序数为63,因为氙原子序数为54,位于第5周期,而氡原子序数为86,位于第6周期,54<63<86,故该元素位于第6周期,第6周期第ⅡA、ⅢA族元素的原子序数分别为56、81,56<63<81,故该元素属于副族元素,A项和B项都正确;原子中质子数等于核外电子数,它的质子数为63,C项正确;63+89=152,根据平均值原理知两种同位素的中子数一个大于89,一个小于89,D项错误。
2.D 同周期元素从左向右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,最活泼的金属是Cs,最活泼的非金属是F,故A错误;金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Ca>Mg,碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2,故B错误;元素周期表共有18个纵行,其中第Ⅷ族占有3个纵行,故C错误;X的质子数为18+2=20,是钙元素,位于第4周期第ⅡA族,故D正确。
3.C NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,A项错误;由于非金属性:Cl>P,则氢化物的稳定性:HCl>PH3,B项错误;由于C2H5OH分子间形成氢键,因此沸点:C2H5SHBe ,因此碱性:LiOH>Be(OH)2,D项错误。
4.A 第3周期元素R,有3个电子层,次外层和最内层的电子数之差为6,它的原子核外最外层实现8电子稳定结构所需的电子数小于6,且等于最内层电子数的整数倍,则R元素原子核外最外层实现8电子稳定结构所需的电子数为2或4,若为2,则R为硫元素,符合题意;若为4,则R为硅元素,符合题意。A项,S的氧化物为SO2、SO3,Si的氧化物为SiO2,都是酸性氧化物,正确;B项,Si的氢化物的化学式为SiH4,难溶于水,没有强酸性,错误;C项,R为S或Si,属于非金属元素,错误;D项,若R为Si,SiO2呈固态,错误。
5.B 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,联想NH3极易溶于水,可知X为氮元素,Y为氧元素;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,说明Z为铝元素,W为硫元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;M的原子序数大于S,说明M为氯元素。氮元素与氧元素可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,A正确;M的氧化物对应的水化物可以是HClO,HClO为弱酸,W的氧化物对应的水化物可以是硫酸,硫酸是强酸,B错误;氯气能与硫化氢反应得到单质硫,属于置换反应,C正确;Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气,Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,则元素Z、M的单质在一定条件下均能和强碱溶液反应,D正确。
6.C Z元素的最高化合价未必大于X元素,如果Z为F元素则无正化合价,故A错误;根据原子半径的变化规律,原子半径由大到小的顺序为X>Y>Z,故B错误;若它们的原子最外层电子数之和为11,设X的最外层电子数为a,则Y、Z的最外层电子数均为a+1,计算可得a=3,根据在元素周期表中的位置判断,若X为Al元素,Z、Y分别为C、Si元素,故C正确;如果都是金属元素,由位置判断X的金属性最强,则X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,故D错误。
7.D 0.05 mol·L-1丙溶液的pH为1,可知丙为二元强酸,可能为H2SO4,K是无色气体,是主要的大气污染物之一,且可生成H2SO4,则应为SO2,可知乙为O2,L为H2O。进一步分析可知,甲为C,M为CO2,则W为H,X为C,Y为O,Z为S。K、M常温下为气体,L为水,常温下为液体,沸点最高,A项错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性:O>S,B项错误;同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,原子半径:C>O,C项错误;H2SO4也可由W、Y组成的化合物H2O2与SO2直接反应制得,D项正确。
8.D 根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性:X>Y,A项错误;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则其可能是O,Z是N,两者的单质发生反应直接生成NO,B项错误;根据化合价判断可知X是Mg,Y是Al,Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C项错误;在一定条件下氧气和氨气可发生置换反应生成氮气和水,D项正确。
9.B X、Y、Z、M是四种原子序数依次增大的主族元素,已知X、Y、Z是短周期中的三种非金属元素,X元素原子的核外电子数等于所在周期数,X为H;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y含有两个电子层,最外层含有4个电子,则Y为C;Z单质为无色气体,性质稳定常用作保护气,则Z为N;M是地壳中含量最高的金属元素,则M为Al。电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则四种元素的原子半径从大到小的顺序是M>Y>Z>X,A错误;元素X、Z可形成化合物N2H4,其分子内既含极性键N—H键,又含非极性键N—N键,B正确;化合物YO2为CO2,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,与水反应生成碳酸,属于酸性氧化物,而NO2与水反应生成硝酸和NO,不属于酸性氧化物,C错误;M为Al,铝表面能够形成一层致密的氧化膜,则金属M制品具有较强的抗腐蚀能力,但是Al的化学性质比较活泼,D错误。
10.A 首先进行元素推断,M是地壳中含量最多的金属元素,M为Al;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,J为C;根据元素所处的位置,R为S,则T为Cl。C和H组成的气态氢化物分子众多,如CH4、C2H4、C2H2等,其中CH4中只含有C—H极性共价键,而C2H4、C2H2中除含有C—H极性共价键外,还含有碳碳非极性共价键,A错误;Al单质能与氢氧化钠溶液反应,产生可燃性气体氢气,B正确;由于非金属性:Cl>S,故热稳定性:HCl>H2S,C正确;四种元素中Cl元素的非金属性最强,故HClO4酸性最强,D正确。
11.答案 (1)P (2)b (3)①H2S(g)+2NaOH(aq)Na2S(aq)+2H2O(l) ΔH=-95.2 kJ·mol-1
②2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH-
解析 (1)组成氧硫化碳和磷化氢的原子为C、O、S、P、H,氢原子有1个电子层,碳、氧原子有2个电子层,磷、硫原子有3个电子层,所以磷、硫的原子半径大于氢、碳、氧的原子半径,磷、硫是同周期元素,硫的原子序数大于磷的原子序数,由元素周期律知,磷的原子半径大于硫的原子半径,所以原子半径最大的元素是磷(P)。
(2)比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、简单气态氢化物的稳定性以及最高价氧化物对应水化物酸性强弱等来判断,而最高正化合价、氢化物的沸点高低不能用于比较元素的非金属性强弱,故选b。
(3)①反应Ⅱ为硫化氢和氢氧化钠的反应:H2S+2NaOHNa2S+2H2O,1.7 g H2S的物质的量为n=1.7 g34 g·mol-1=0.05 mol,反应放出热量4.76 kJ,则1 mol硫化氢反应放出4.76 kJ0.05mol×1 mol=95.2 kJ的热量,所以该反应的热化学方程式为H2S(g)+2NaOH(aq)Na2S(aq)+2H2O(l) ΔH=-95.2 kJ·mol-1;②依据题干信息:硫离子和水反应生成硫代硫酸根离子和氢气,根据原子守恒和电荷守恒,产物还有氢氧根离子,离子方程式为2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH-。
12.答案 (1)HF>H2O>H2S
(2)1123Na
(3)H++HSO3-SO2↑+H2O
(4)第2周期第ⅤA族 离子键、共价键
(5)11 是
解析 根据元素周期表的结构和元素的分布,可推知:①为H,②为Na,③为O,④为S,⑤为F。
(1)③④⑤三种元素的非金属性:F>O>S,元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,所以三种元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HF>H2O>H2S。
(2)元素②是钠元素,含有12个中子的核素的化学符号为 1123Na。
(3)M、N两种化合物均是由H、Na、O、S四种元素组成的酸式盐,两种酸式盐为NaHSO3和NaHSO4,二者反应的离子方程式为H++HSO3-SO2↑+H2O。
(4)X、Y和Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素,它们满足以下条件,X和Y相邻,Y和Z也相邻,则这三种元素的位置关系可能为①同一周期;②X和Y同一主族,Y和Z同周期;③X 和Y同一周期,Y和Z同一主族。X、Y和Z三种元素的原子最外层电子数之和为17,①若三种元素位于同一周期,则三种元素最外层电子数之和为Y最外层电子数的3倍,17不是3的倍数,所以该假设错误;②若X和Y同一主族,Y和Z同一周期,设Y的最外层电子数为a,则X的最外层电子数也为a,Z的最外层电子数为a+1,三种元素的最外层电子数之和为a+a+a+1=17,a不为整数,所以该假设错误;③若X和Y同一周期、Y和Z同一主族,设X的最外层电子数是a,Y和Z的最外层电子数是a+1,所以三种元素最外层电子数之和为a+a+1+a+1=17,a=5,所以X是N,Y是O,Z是S。氮元素不是题给周期表中编号①~⑤的元素,氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA族;H、N、O、S可组成一种化合物,其原子个数比为2∶4∶1∶8,该化合物是(NH4)2SO4,所含化学键类型为离子键和共价键。
(5)第4周期共有18种元素,而表中共有8个纵行,第四周期除A外每个位置只表示一种元素,故A位置包含11种元素;C位于第6周期,全部为金属元素。
13.答案 (1)3 ⅥA (2)H··N··H····N··H····H (3)HCl H2S
(4)HSO3-+H+SO2↑+H2O (5)5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+
解析 由题图可知,A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl。
(1)在周期表中,E位于第3周期第ⅥA族。
(2)由A、B组成的既含极性键又含非极性键的化合物为N2H4,其电子式为H··N··H····N··H····H。
(3)非金属性:Sc(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(6)3.02×10-2 mol·L-1
解析 根据题给信息和流程推断,X是CO2,Z是CH4,Y是Al(OH)3,W是Al2O3,上述4种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素和两种非金属元素组成,与氧气反应生成氧化铝、水和二氧化碳,则V的组成元素为铝、碳、氢,其原子个数比为1∶3∶9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数,则V为Al(CH3)3。
(1)W是Al2O3,可用作高温耐火材料或冶炼金属铝。
(2)V为Al(CH3)3,与水发生反应生成氢氧化铝和甲烷,氢氧化铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,则Al(CH3)3与足量NaOH溶液反应的化学方程式为Al(CH3)3+NaOH+H2ONaAlO2+3CH4↑。
(3)将过量的二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-。
(4)4 g CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出222.5 kJ的热量,则表示CH4标准燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.0 kJ·mol-1。
(5)在200 mL 1.5 mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L二氧化碳气体,完全反应后的溶液为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液,CO32-水解程度大于HCO3-的水解程度,溶液呈碱性,则各种离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
(6)根据反应Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,将0.01 mol氢氧化铝投入1 L某浓度的盐酸中,参加反应的HCl的物质的量为0.03 mol,为得到澄清透明溶液,则有Qc=c(Al3+)·c3(OH-)2×10-4 mol·L-1,消耗HCl的物质的量浓度是0.01 mol·L-1×3=0.03 mol·L-1,则盐酸的浓度至少应为3.02×10-2 mol·L-1。
