2020届天津高考化学一轮复习 元素周期律和元素周期表学案
专题七 元素周期律和元素周期表
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
难度
关联考点
元素周期律及其应用
通过同一短周期或同一主族元素性质的递变规律与原子结构的关系,理解元素周期律的实质。
2018天津理综,2、7(1)
2017天津理综,5
2016 天津理综,7(3)
2015天津理综,7(2)
2014天津理综,7(1)(2)
中
元素及其化合物
★★☆
元素周期表及其应用
1.了解元素周期表的结构。
2.通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律,理解元素的原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者之间的相互关系。
2016天津理综,7(1)
2015天津理综,7(1)
中
元素及其化合物
★★☆
分析解读 高考对本专题内容的考查主要有三种形式:一是元素推断型;二是元素周期表的片段型;三是元素周期律的判断型。在三种命题形式的题目中,第三种难度较小,也最常见。主要考查学生的宏观辨识与微观探析素养。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点一 元素周期律及其应用
1.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.金属性:Na>Mg B.酸性:H2SO4>HClO C.碱性:KOH>NaOH D.热稳定性:HCl>HBr
答案 B
2.下列说法正确的是( )
A.Si、P、S、Cl原子半径依次增大 B.HF、HCl、HBr、HI稳定性依次减弱
C.C、N、O、F 元素的最高正化合价依次升高 D.NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
答案 B
3.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应
Be(铍)与冷水更难反应
B
Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键
Si与Cl形成共价键
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都是半导体材料
答案 D
考点二 元素周期表及其应用
1.下表为元素周期表的一部分:
碳
氮
Y
X
硫
Z
以下说法不正确的是( )
A.非金属性:Y>硫 B.离子半径:Y2->S2->Z-
C.单质氧化性:Z单质>硫单质 D.Z元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族
答案 B
2.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍;X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列实验操作对应的实验现象中,不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
将X单质投入CuSO4溶液中
生成大量红色固体
B
向Y的氯化物溶液中滴加氨水
生成白色沉淀
C
将Z的单质通入NaBr溶液中
溶液变为黄色
D
将W的最高价氧化物通入Na2SiO3溶液中
生成白色沉淀
答案 A
3.元素X、Y、Z、M、W在周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z B.酸性:HZO4>HWO4>H2MO4
C.YO2是太阳能转换为电能的常用材料 D.常在过渡元素中寻找催化剂
答案 C
炼技法
【方法集训】
方法1 元素金属性、非金属性强弱的比较
1.4种短周期元素在周期表中的相对位置如下图所示,Y元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法中,正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X的氢化物可用作制冷剂 B.Y与氢元素形成的物质中只含有极性共价键
C.4种元素中原子半径最大的是W D.4种元素中Z的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
答案 A
2.下列事实中,不能用元素周期律解释的是( )
A.原子半径:K>Ca>Mg B.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C.热稳定性:HF>HCl>H2S D.酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3
答案 D
方法2 微粒半径大小的比较
1.X、Y、Z、W是短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素;Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Z元素的-1价阴离子、W元素的+3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。下列说法正确的是( )
A.X、Y形成的化合物只含有极性键 B.X单质和Z单质在暗处能剧烈反应
C.含W元素的盐溶液一定显酸性 D.Z离子半径小于W离子半径
答案 B
2.短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。已知A、C的原子序数之差为8,A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15,B元素原子的最外层电子数等于A元素原子的最外层电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.简单离子的半径:B>C>D>A B.B与C形成的化合物在水溶液中能稳定存在
C.C与D不可能形成化合物C2D2 D.B与D形成的化合物溶于水所得溶液显酸性
答案 D
3.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是( )
W
X
Y
Z
A.Z、X、Y形成的简单气态氢化物稳定性依次增强 B.四种元素形成的单质最多有6种
C.四种元素的原子半径:rZ>rY>rX>rW D.四种元素中,X的氧化物对应的水化物酸性最强
答案 A
方法3 元素“位—构—性”的关系及应用
1.①~⑥是周期表中第二、三周期的元素,它们的主要化合价和原子半径如下表所示:
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
主要化合价
+1
+1
+2
-2
-1
-1、+7
原子半径/nm
0.152
0.186
0.160
0.074
0.071
0.099
下列说法中不正确的是( )
A.①的单质加热时能与氧气化合 B.②的单质常温下可与水剧烈反应
C.③与⑥可以形成离子化合物 D.非金属性:④>⑤
答案 D
2.X、Y、Z、W为短周期元素,X2-和Y+核外电子排布相同,X、Z位于同一主族,Z、W位于同一周期,W的最外层电子数是X、Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X B.X分别与Y、Z形成的化合物均至少有两种
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z D.氢元素在其与X、Y、Z分别形成的化合物中,化合价均为+1
答案 D
3.X、Y、Z、Q、W均为短周期元素,原子序数逐渐增大。X、Q同主族,Q元素的焰色反应为黄色;W的原子半径是同周期中最小的;X与Y、 Z分别形成化合物甲、乙,甲、乙均由10电子分子构成,且能发生反应生成碱。下列说法不正确的是( )
A.X的单质和Q的单质均可用电解法得到
B.X与Z可形成同时含有极性键和非极性键的化合物
C.Q与W形成的化合物熔融或溶于水时均可发生电离
D.X、Y、Z三种元素形成的化合物一定能抑制水的电离
答案 D
过专题
【五年高考】
考点一 元素周期律及其应用
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2017天津理综,5,6分)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确···的是( )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
答案 C
2.(2015天津理综,7,节选)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在周期表中的位置是 。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同): > ;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱: > 。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式: 。
答案 (1)第三周期ⅢA族
(2)r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4
(3)H:N··H ··:H(或H:O····:O····:H H:C:::C:H等其他合理答案均可)
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
3.(2015江苏单科,5,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W
答案 A
4.(2016江苏单科,4,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:r(X)
Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z
答案 D
8.(2017江苏单科,5,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)HI B.原子半径:Na>Mg
C.酸性:H2SO3>H2SO4 D.结合质子能力:S2->Cl-
答案 C
10.(2017课标Ⅱ,9,6分)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
答案 B
C组 教师专用题组
11.(2016课标Ⅲ,12,6分)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:WZ
答案 B
12.(2016上海单科,7,2分)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z>W
B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
答案 A
考点二 元素周期表及其应用
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2014天津理综,7,节选)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是 。
a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ,氧化性最弱的简单阳离子是 。
(3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2 800
2 050
714
191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是 ;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 。
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是 。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴、阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式: 。
答案 (1)b (2)氩 Na+(或钠离子) (3)MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本
AlCl3是共价化合物,熔融态难导电 (5)b (6)4KClO3 KCl+3KClO4
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
2.(2018课标Ⅰ,12,6分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态 B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D.W与Y具有相同的最高化合价
答案 B
3.(2017课标Ⅲ,12,6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:WW
C.化合物熔点:Y2X3Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
答案 A
5.(2015山东理综,8,5分)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是( )
A.原子半径:XZ
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
答案 C
6.(2018海南单科,13,8分)X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是第 周期、第 族,其原子结构示意图为 ,Y与Z之间形成的化学键属于 。
(2)X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是 (填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为 (填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为 。
(3)Z的最高价氧化物的电子式为 。
答案 (1)二 ⅤA (极性)共价键
(2)Al H2 N2+3H2 2NH3
(3)O····::C::O····
7.(2016海南单科,13,8分)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体。回答下列问题:
(1)M元素位于周期表中的第 周期、 族。
(2)Z元素是 ,其在自然界中常见的二元化合物是 。
(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为 ,产物分子为直线形,其化学键属于 (填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)四种元素中的 可用于航空航天合金材料的制备,其单质与稀盐酸反应的化学方程式为 。
答案 (1)三 ⅥA (2)Si SiO2 (3)C+2SCS2 极性 (4)Mg Mg+2HClMgCl2+H2↑
8.(2014海南单科,13,9分)4种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素x的原子核外电子数是m的2倍,y的氧化物具有两性,回答下列问题:
m
n
x
y
(1)元素x在周期表中的位置是第 周期、第 族,其单质可采用电解熔融 的方法制备。
(2)m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 。(填化学式)
(3)气体分子(mn)2的电子式为 。(mn)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
答案 (1)三 ⅡA MgCl2(每空1分,共3分) (2)HNO3 Al(OH)3(每空1分,共2分)
(3)∶N⋮⋮C∶C⋮⋮N∶ 2NaOH+(CN)2 NaCN+NaCNO+H2O(每空2分,共4分)
C组 教师专用题组
9.(2015广东理综,23,6分)甲~庚等元素在周期表中的相对位置如表所示。己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( )
A.丙与戊的原子序数相差28 B.气态氢化物的稳定性:庚<己<戊
C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
答案 AD
10.(2016课标Ⅱ,9,6分)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
答案 A
11.(2014广东理综,23,6分)甲~辛等元素在周期表中的相对位置如表所示。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素。 下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丁 B.原子半径:辛>己>戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差13 D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
答案 BC
【三年模拟】
一、选择题(每题6分,共24分)
1.(2018天津河西一模,3)五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.元素X可能为锂 B.原子半径大小:r(M)>r(W)
C.X2W中各原子最外层均具有8电子稳定结构 D.元素气态氢化物的稳定性:YH3>MH3
答案 C
2.(2018天津一中5月月考,3)A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知:A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。C与B、G在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,质子数之和为31。D与F同周期,且在该周期中D元素的原子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.C、D、G三种元素形成的盐,水溶液可能呈碱性
B.A、B、C三种元素既能形成共价化合物,又能形成离子化合物
C.B、C、G的简单氢化物中C的氢化物稳定性最强
D.D、E、F、G形成的简单离子半径逐渐减小
答案 D
3.(2018天津红桥二模,2)W、X、Y、Z是短周期元素,原子序数依次增大。W与Y位于同一主族,X的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为14。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:X>Y B.X与Z形成的化合物的水溶液pH<7
C.最简单气态氢化物的稳定性:WW>Y
答案 C
4.(2018天津一中月考,7)短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,R的简单氢化物可用作制冷剂,X是短周期中金属性最强的元素。Y离子在同周期元素简单离子中半径最小,由W、X和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气味的气体产生。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.Z的简单氢化物的热稳定性比W的强
C.X与Z形成化合物的水溶液可使红色石蕊试纸变蓝
D.Y的氧化物既可溶于R的最高价氧化物对应的水化物,也可溶于R的氢化物水溶液
答案 C
二、非选择题(共26分)
5.(2017天津河北区二模,7)(14分)Ⅰ.A~G七种元素中,除F外其他均为短周期主族元素,它们的原子结构或性质如下表所示:
元素
原子结构或性质
A
其形成的一种同位素在考古中可推测化石的年代
B
与A同周期,其最高价氧化物的水化物无论浓、稀溶液均有强氧化性
C
地壳中含量最多的元素
D
D原子的最外层电子数与其电子层数相同,是地壳中含量最多的金属元素
E
其单质主要存在于火山口附近
F
生活中常见的金属,它的某种氧化物具有磁性
G
G原子与D原子同周期,且原子半径是同周期元素中最大的
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是 ;F的原子结构示意图是 。
(2)下列事实能证明C和E的非金属性强弱的是 (填序号)。
①常温下,C的单质呈气态,E的单质呈固态
②C的气态氢化物的稳定性强于E的气态氢化物的稳定性
③C与E形成的化合物中,E呈正价
④E的氢化物的沸点高于C的氢化物的沸点
(3)由A、B、C和氢元素四种元素所形成的阴、阳离子数目之比为1∶1的离子化合物是 (填化学式),它与足量NaOH溶液在加热时反应的离子方程式为 。
(4)A的氢化物有多种,1 mol A的某种氢化物分子中含有14 mol 电子,请写出该氢化物的电子式: 。已知在25 ℃、101 kPa下,1 g该氢化物在足量氧气中完全燃烧生成液态水时放出的热量为40 kJ,写出该氢化物的燃烧热: 。
Ⅱ.甲、乙、丙、丁主要由上述元素组成,甲是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若乙为淡黄色固体,②③反应均用到同一种液态氢化物,丁物质常用于食品工业。乙所含化学键的类型是 。写出乙→丙的化学方程式: 。
(2)若丁物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出丙→丁的离子方程式: 。室温下,若由丁物质形成的饱和水溶液中甲离子浓度为1.3×10-6 mol·L-1,则该溶液的pH为 (丁的Ksp为1.3×10-33)。
答案 Ⅰ.(1)第二周期第ⅣA族 (2)②③
(3)NH4HCO3 NH4++HCO3-+2OH- CO32-+NH3↑+2H2O (4)H∶C⋮⋮C∶H 1 040 kJ·mol-1
Ⅱ.(1)离子键与共价键 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ (2)AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO3- 5
6.(2019届天津南开中学月考,7)(12分)x、y、z、w、n为五种短周期元素,其中y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:
n
x
y
z
w
m
请回答下列问题:
(1)w位于周期表中第 周期第 族。
(2)n、z、w三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为 (用化学式表示)。
(3)下列事实能说明y元素的非金属性比z元素的非金属性强的是 。
A.y单质与z的气态氢化物水溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1 mol y单质比1 mol z得电子多
C.y和z两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)y和氢元素形成的10电子微粒中常见+1价阳离子为 (填化学式);z和氢元素形成的18电子微粒中常见-1价阴离子的电子式为 。
(5)化合物nyz存在于天然气中,可以用NaOH溶液洗涤除去。化合物nyz的电子式为 ,其与NaOH溶液反应除生成两种正盐外,还有水生成,其化学方程式为 。
(6)m元素的原子序数为 ,它是一种 (填“金属”或“非金属”)。
答案 (1)三 ⅦA (2)H2CO3
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