2021届高考化学一轮复习元素周期表和元素周期律作业
元素周期表和元素周期律
[A级 基础达标]
1．如图是元素周期表的一部分，下列说法正确的是( )
A．离子半径：W－>X＋>Y3－
B．可在灰色区域“甲”中寻找催化剂
C．气态氢化物的稳定性：Z>W
D．工业上电解X和W化合物的水溶液制备X
B [由元素的位置可知，X为Na，Y为N，Z为Si，W为Cl。离子半径：W－>Y3－>X＋，故A错误；非金属性越强，对应氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：W>Z，故C错误；电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，应电解熔融NaCl制备Na，故D错误。]
2．元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是( )
A．同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小
B．主族元素的最高正价均等于其族序数
C．元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多少无关
D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱，其气态氢化物的酸性也越弱
C [A项，同一周期元素形成的简单离子有阳离子、阴离子，同周期元素形成的阴离子半径均比同周期元素形成的阳离子半径大，错误；B项，氧、氟元素均不符合，错误；C项，元素的非金属性、金属性与元素原子得失电子能力的大小有关，与得失电子数目的多少无关，正确；D项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱，但其气态氢化物的酸性不一定越弱，如非金属性Cl>S，酸性HCl>H2S，错误。]
X
Y
Z
W
3.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为48。下列说法不正确的是( )
A．原子半径(r)大小比较：r(X)>r(Y)
B．X和W可形成共价化合物XW3
C．W的非金属性比Z的强，所以W氢化物的沸点比Z的高
D．Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强
C [根据题图中各元素在周期表中的位置及原子序数之和为48，可推断出X为N、Y为O、Z为S、W为Cl。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故r(N)>r(O)，A项正确；根据N和Cl的最外层电子数可推断，N和Cl可形成共价化合物NCl3，B项正确；分子晶体熔沸点与相应元素非金属性无关且沸点：HCl
O2－，D项正确。]
4．(2018·全国卷Ⅱ，T10)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是( )
A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D．W的氧化物对应的水化物均为强酸
A [根据W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，可知该气体为NO2，因原子序数递增可知W和X分别为N元素和O元素；结合Y的周期数是族序数的3倍，且Y为短周期元素，则Y只能为Na元素；根据Z原子最外层的电子数与W原子的电子总数相同，且Z为短周期元素可知Z为Cl元素。
O能与N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。]
5．(2019·江西部分学校联考)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述不正确的是( )
A．X、Y的最高价氧化物都可以作耐火材料
B．Z的非金属性小于W
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应
C [依据题图可知元素X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。氧化镁和氧化铝的熔点都较高，都可作耐火材料，A项正确；同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，O的非金属性强于N的，B项正确；氢氧化铝不能溶于稀氨水，C项错误；镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应，D项正确。]
6．(2019·邯郸模拟)部分短周期元素的有关信息为：
元素代号
元素性质或原子结构
T
第二层上的电子数是第一层的3倍
R
与T同一族
L
L2＋与T2－的核外电子数相等
Q
与L同族
Z
元素最高正价是＋3，与L同周期
根据上表中信息，判断以下叙述正确的是( )
A．氢化物的稳定性为H2TS，故氢化物的稳定性为H2O>H2S，故A错误；B.金属性：L(Mg)>Q(Be)，故Mg与盐酸反应更剧烈，故B错误；C.Z与T形成的化合物为氧化铝，属于两性氧化物，故C正确；D.L与R通过离子键形成的化合物为MgS，Mg2＋核外电子数为10、S2－核外电子数为18，故D错误。]
7．前五周期中，同主族常见的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4Y－
C．气态氢化物的稳定性：HXZ
D [从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知，三种元素的最高化合价均为＋7，故为ⅦA族元素，由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知，非金属性：XBr－，B项正确；气态氢化物的稳定性：HIBr2，D项错误。]
8．(2019·成都模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。D、E、F是这些元素组成的常见二元化合物，H是Z元素的单质，常温下0.1 mol·L－1K溶液的pH为13，G的焰色反应呈黄色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：W>Z
B．E中只含离子键
C．元素非金属性：Y>Z
D．X与Z形成的化合物中Z一定为－2价
A [结合0.1 mol·L－1K溶液的pH为13，可确定K是一元强碱，由题意知，G含有Na元素，再结合框图信息及D、E、F均为二元化合物，且H为单质，可确定E、F、D、K分别为Na2O2、H2O、CO2、NaOH，则G、H分别为Na2CO3、O2，即X、Y、Z、W分别为H、C、O和Na。原子半径：Na>O，A项正确；Na2O2中既含有离子键又含有共价键，B项错误；非金属性：O>C，C项错误；H、O形成的H2O2中O为－1价，D项错误。]
9．(2019·贵阳模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍。下列判断错误的是( )
A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．最简单氢化物的沸点：X>W
C．Y元素的最高价氧化物能与强碱反应
D．W的最高价氧化物对应的水化物属于一元强酸
A [根据短周期主族元素X、Y、Z、W的相对位置关系，可确定Y、Z、W
为第三周期元素，再由“Y元素原子次外层电子数等于其最外层电子数的2倍”，可推出Y是Si，进一步推出X、Z、W分别为O、P、Cl。X(O)、Y(Si)、Z(P)、W(Cl)原子半径大小为r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，A项错误；H2O分子间可以形成氢键，沸点：H2O>HCl，B项正确；Y(Si)元素的最高价氧化物为SiO2，其能与强碱NaOH反应，C项正确；W(Cl)的最高价氧化物对应的水化物是HClO4，其属于一元强酸，D项正确。]
10．(2019·辽宁五校联考)X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素，其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“—”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是( )
A．X是元素周期表中非金属性最强的元素
B．冶炼Z的单质可通过电解其氯化物的方式获得
C．4种元素形成的简单离子中，Y离子半径最小
D．W的阴离子可能促进水的电离
D [根据X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素，金属元素Z的最高价氧化物对应的水化物丙能分别与金属元素Y，非金属元素X、W的最高价氧化物对应的水化物反应，推知Z为Al，Y为Na；X、W为非金属元素，其最高价氧化物对应的水化物能与Al(OH)3反应，结合原子序数关系推知，X为N，W为P或S或Cl。元素周期表中非金属性最强的元素为F，A项错误；工业上冶炼铝，通过电解熔融Al2O3的方式获得，而AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，B项错误；W的离子有3个电子层，而X、Y、Z的离子有2个电子层，且具有相同电子层结构，离子半径：N3－>Na＋>Al3＋，4种元素形成的简单离子中Al3＋的离子半径最小，C项错误；若W为S，S2－在溶液中能水解，促进水的电离，D项正确。]
11．(2019·湘东联考)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，W＋与Y2－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A．Y与氢元素所形成的化合物分子中只含有极性键
B．W2Y、W2Y2中阴、阳离子个数比均为1∶2
C．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强
D．将XY2通入W单质与水反应后的溶液中，生成的盐只有一种
B [X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为C；W＋与Y2－具有相同的电子层结构，则W为Na，Y为O；这四种元素均为主族元素，且原子序数依次增大，则Z为F。O与H形成的化合物有H2O、H2O2，H2O中只含有极性键，H2O2中既含有极性键又含有非极性键，A项错误；Na2O中离子为Na＋、O2－，Na2O2中离子为Na＋、O，二者阴、阳离子个数比均为1∶2，B项正确；F无正价，也无最高价氧化物对应的水化物，C项错误；Na与水反应后的溶液为NaOH溶液，将CO2通入NaOH溶液中，当≤时，生成的盐只有Na2CO3，当<<1时，生成的盐有Na2CO3和NaHCO3，当≥1时，生成的盐只有NaHCO3，D错误。]
12．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。已知W的某种单质是自然界中硬度最大的物质，a为W的最高价氧化物，Y是地壳中含量最高的金属元素，b、c、d分别为X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物。化合物a～g的转化关系如图所示(部分产物已略去)。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径大小：X>Y>Z
B．a中含有极性共价键，属于共价化合物
C．g的水溶液可能显中性
D．工业上通过电解其氯化物的方法制取Y的单质
B [由W的某种单质是自然界中硬度最大的物质，可知W为碳元素，a为CO2，由Y是地壳中含量最高的金属元素，可知Y是铝元素，c为Al(OH)3，由转化关系知b、d为强酸或强碱，且f能与CO2反应生成Al(OH)3，则b只能为强碱，又X位于C与Al之间，故X为钠元素，b为NaOH，f为NaAlO2，结合原子序数关系知，d只能为强酸，且符合题意的有H2SO4和HClO4，所以Z为S或Cl，g为Al2(SO4)3或Al(ClO4)3。A项，简单离子半径大小：S2－(或Cl－)>Na＋>Al3＋，错误；B项，CO2中的共价键为不同种元素间形成的极性共价键，CO2为共价化合物，正确；C项，g溶液中Al3＋水解使溶液显酸性，错误；D项，工业制铝利用的是电解熔融状态的氧化铝，错误。]
13．(2019·山东名校联考)我国地质学家首次发现被誉为“矿石熊猫”的香花石，它由前20号元素中的6种主族元素组成，其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同一族，Y、Z、R、T位于同一周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法正确的是( )
A．Y的单质不能与水反应
B．T的单质能与R的简单氢化物发生置换反应
C．T的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强
D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
B [根据题给信息知T无正价，则T为氟元素；Y、Z、R、T位于同一周期，则在第二周期，由R最外层电子数为次外层的3倍，知R为氧元素；Z的最外层电子数与次外层相等，则Z为铍元素；Y、Z为金属元素，Y在第二周期，则Y为锂元素；X、Z位于同一主族，则X为镁元素或钙元素；若X为镁元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，知W的原子序数为(12＋8)÷2＝10，推出W为氖元素，不符合题意；若X为钙元素，则W的原子序数为14，推出W为硅元素，符合题意，即X为钙元素、Y为锂元素、Z为铍元素、R为氧元素、W为硅元素、T为氟元素。选项A，Li与水能够发生反应，错误；选项B，2F2＋2H2O===4HF＋O2，正确；选项C，T为氟元素，没有最高价氧化物对应的水化物，错误；选项D，XR2、WR2两种化合物为CaO2、SiO2，因钙元素为＋2价、硅元素为＋4价，则O的化合价分别为－1、－2，即两种化合物中O的化合价不相同，错误。]
14.(2019·云南七校联考)X、Y、Z和W分别代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素，它们满足以下条件：
①在元素周期表中，Y、Z、W的位置如图所示，且Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17；②X、Y、W分别位于不同周期。下列说法正确的是( )
A．四种元素的原子半径大小顺序为W>Y>X>Z
B．X、Y、Z既能形成离子化合物，又能形成共价化合物
C．Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性的大小顺序均为H2Zr(N)>r(O)>r(H)，错误；选项B，H、N、O三种元素可以形成硝酸，属于共价化合物，也可以形成硝酸铵，属于离子化合物，正确；选项C，H2O、H2S都是分子晶体，但H2O分子间存在氢键，其沸点比H2S高，氧的非金属性比硫强，则H2O的稳定性比H2S高，错误；选项D，H分别与N、O形成的核外电子总数为10的微粒有NH3、NH、OH－、H2O、H3O＋等，错误。]
[B级 能力提升]
15．现有A、B、C、D四种短周期元素，A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙3种分子中含有相同数目的质子，C、D结合生成化合物丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如图：
(1)写出B(单质)＋乙―→甲＋C(单质)的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种，不能被确定的第四种元素是________(填写序号)。
①A ②B ③C ④D
(3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素：
①甲与丙以及乙与丙均能发生反应，②甲、丙都是无色有刺激性气味的物质。
据此，请回答下列问题：
A．写出上述第四种元素在周期表中的位置：________；
B．写出C(单质)＋丙―→乙＋丁的化学方程式：
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[解析] 根据题给信息可初步确定A是氢元素，考虑到B(单质)可置换出C(单质)，可初步确定B是氟元素，C是氧元素，D是碳元素或氮元素；如果确定B是氯元素，C是硫元素，则D为磷元素或硅元素，这与“C、D结合生成化合物丁”和“C单质与丙反应生成丁和乙”矛盾，故A是H元素，B是F元素，C是O元素，D是N或C元素，甲是HF，乙是H2O，丙是NH3或CH4，丁是NO、CO或CO2。
(1)B(单质)＋乙―→甲＋C(单质)的反应是氟气和水生成氟化氢和氧气的反应，化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(2)依据分析可知，D元素不能确定。
(3)由信息可知丙为NH3，丁为NO，故D元素为氮元素，在周期表中位于第二周期ⅤA族；C(单质)＋丙―→乙＋丁的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。
[答案] (1)2F2＋2H2O===4HF＋O2 (2)④
(3)第二周期ⅤA族 4NH3＋5O24NO＋6H2O
