2021届高考化学一轮复习元素周期表片段在元素推断中的应用作业
元素周期表片段在元素推断中的应用
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.(2019·柳州模拟)某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )
A.X原子可能为第ⅤA族元素
B.Y原子一定为第ⅠA族元素
C.该分子中,只含有共价键
D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
【解析】选B。据球棍模型知,该分子为共价化合物,X原子可形成3条共价键,则可能为N、P等元素。Y可能为F、Cl等元素,但Y一定不能为第ⅠA族元素,因Y若为H,只能使最外层达到2个电子;若为Na等金属元素,则组成的一般为离子化合物。
2.(2019·长春模拟)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素,W原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍,X、Z的最简单氢化物间可发生化合反应,Y的氧化物可作装饰品和通讯材料,下列有关说法中错误的是 ( )
A.工业上可用W的单质和Y的氧化物反应制备Y的单质
B.原子半径:Y>W>X
C.X、Z的最高价氧化物对应的水化物均是强酸
D.Y的氧化物是共价化合物,熔点、沸点较低
【解析】选D。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素,W原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍,最外层电子数不超过8个,因此W是C;X、Z的最简单氢化物间可发生化合反应,X是N,Z是Cl或S。Y的氧化物可作装饰品和通讯材料,Y是Si,则A项,工业上可用碳和二氧化硅反应制备Si的单质,A正确;B项,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Y>W>X,B正确;C项, X、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是硝酸和高氯酸或硫酸,均是强酸,C正确;D项,二氧化硅的熔点、沸点较高,D错误。
3.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是 ( )
A.非金属性:Z
r(c)>r(b)
D.元素e的单质可能是一种半导体材料
【解析】选D。A项, 氧元素没有最高价,A错误;B项,氧元素非金属性强于磷,元素c的气态氢化物的稳定性比元素b的弱,B错误;C项,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则元素b、c、d的原子半径大小顺序:r(c)>r(d)>r(b),C错误;D项,元素e位于金属和非金属的分界线附近,其单质可能是一种半导体材料,D正确。
5.元素A和元素B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有 ( )
A.能与水反应 B.不能与酸反应
C.不能与氢氧化钠反应 D.能与碳酸钠反应
【解析】选D。已知A、B均为短周期元素,B的L层电子数为(a+b),则a+b=8,根据A元素的次外层电子数为b,且b小于8,只能为2;由此推得a=6,b=2,a-b =4,A元素为氧,B元素为硅,它们形成的化合物SiO2能与氢氧化钠反应,在高温下能与碳酸钠反应。
6.(2019·郑州模拟)Xn+、Ym+、Zp-为3种短周期元素的离子,其中X、Y属于金属元素,Z为非金属元素,它们各自带有的电荷数pX>Y
C.单质的还原性:Y>X
D.Xn+、Ym+、Zp-的半径:Xn+>Ym+>Zp-
【解析】选A。由这三种离子所带电荷数pAl>Cl;C项中单质的还原性应为AlMg2+>Al3+。
7.某短周期主族元素R的最高正化合价与最低负化合价代数和为4。则下列叙述中正确的是 ( )
A.R是第ⅣA族元素
B.R的气态氢化物的化学式为RH4
C.R能形成两种氧化物RO2和RO3
D.R的气态氢化物的水溶液显强酸性
【解析】选C。短周期的主族元素中,最高正价与最低负价代数和为4,最高正价只能是6,最低负价为-2,则R是第ⅥA族的硫元素,A项错误;硫的气态氢化物化学式为H2S,B错误;硫可以形成SO2和SO3,C项正确;H2S的水溶液呈弱酸性,D项错误。
8.X、Y、Z为短周期主族元素,X的最外层电子数为内层电子数的2倍,Y的最高化合价与最低化合价的代数和为4,Z与Y同周期,Z的原子半径小于Y。下列叙述不正确的是 ( )
A.Z的氢化物是同主族简单氢化物中沸点最低的一种
B.非金属性:Z>Y>X
C.XY2中各原子最外层均满足8电子结构
D.X、Y、Z的氢化物中化学键均为极性共价键
【解析】选D。X的最外层电子数为内层电子数的2倍,X是碳元素;Y的最高化合价与最低化合价的代数和为4,Y是硫元素;Z与Y同周期,Z的原子半径小于Y,Z是氯元素。HCl是ⅦA族简单氢化物中沸点最低的一种,故A正确;非金属性:Cl>S>C,故B正确;CS2中各原子最外层均满足8电子结构,故C正确;乙烷、丙烷等化合物中的碳碳键为非极性共价键,故D错误。
9.(新题预测)2017年5月9日,最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中文名称
根据元素周期律知识,下列预测或说法肯定不合理的是 ( )
A.Nh的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3是一种强酸
B.Mc的最高价阳离子为Mc5+,氧化性比较弱
C.Og是第七周期中的最后一种元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的
D.根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理
【解析】选A。由第六周期稀有气体的原子序数为86可知,113号、115号、117号、118号元素分别位于第七周期的ⅢA、ⅤA、ⅦA、0族,结合元素周期律来解答。同主族从上到下金属性增强,则Nh的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3是一种强碱,故A错误;Mc位于ⅤA,金属性较强,则最高价阳离子为Mc5+,氧化性比较弱,故B正确;Og是第七周期中的最后一种元素,为0族元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的,故C正确;117号元素位于第七周期ⅦA,同主族从上到下金属性增强,结合金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理,故D正确。
10.(2019·成都模拟)下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是( )
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
a
b
3
d
e
f
g
h
i
①a、b、e、f四种元素的原子半径:e>f>b>a
②h、i两种元素阴离子的还原性:h>i
③a、g两种元素氢化物的稳定性:a>g
④d、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强
⑤八种元素中d元素的单质还原性最强,i元素的单质氧化性最强
A.①③④ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①③⑤
【解析】选B。根据各元素在周期表中的位置,可知a是C,b是N,d是Na,e是Mg,f是Al,g是Si,h是S,i是Cl,①同周期从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径:C>N,Mg>Al,电子层越多,半径越大,所以原子半径:Mg>Al>C>N,故①错误;②原子的得电子能力越强,单质的氧化性越强,离子的还原性越弱,得电子能力Cl>S,氧化性Cl>S,还原性Cl-Si,元素氢化物的稳定性CH4>SiH4,故③正确;④原子的失电子能力Na>Mg>Al,元素最高价氧化物对应的水化物的碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故④错误;⑤原子的得电子能力越强,单质的氧化性越强,还原性越弱,原子的失电子能力越强,单质的还原性越强,氧化性越弱,失电子能力最强的是Na,Na还原性最强,得电子能力最强的是Cl,Cl氧化性最强,故⑤正确.故选B。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(14分)锗(Ge)原子结构示意图为:
(1)锗位于元素周期表中的第__________周期,第__________族。
(2)最高价氧化物的化学式为__________,其对应水化物的化学式为__________。
(3)根据示意图:
推得A、B、C依次为________、______、 ________。A、B、C中,__________是典型的非金属元素(填元素符号,下同),__________的最高价氧化物具有两性;可用作半导体的是__________,可作导体的是__________,常用来制农药的是______________________________。
【解析】(1)根据锗的原子结构示意图,锗位于元素周期表中的第4周期,第ⅣA族。
(2)锗最外层有4个电子,最高价氧化物化学式为GeO2,对应水化物化学式为H2GeO3。
(3)根据示意图:可知,A为Al、B为Si、C为P。Al是金属元素、Si既有一定的金属性,也有一定的非金属性、P是典型的非金属元素,铝的最高价氧化物具有两性;硅可用作半导体,可作导体的是铝,常用来制农药的是P。
答案: (1)4 ⅣA (2)GeO2 H2GeO3
(3) Al Si P P Al Si Al P
12.(14分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素的性质或原子结构
T
M层上的电子数是其原子核外电子层数的2倍
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下,单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性
Z
元素的最高正化合价是+7
(1)元素T在元素周期表中的位置是第________周期第________族。
(2)元素X的一种同位素可测定文物的年代,这种同位素的符号是________。
(3)元素Y与氢元素形成一种分子YH3,该分子的化学式为________。
(4)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________。
a.常温下,Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下,Z和T的单质都能与NaOH溶液反应
(5)T、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是______________(用化学式表示)。
【解析】T元素的M层上的电子数是其原子核外电子层数的2倍,则T元素M层上有6个电子,T为硫;X元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则次外层是K层,X为碳;Y的氢化物的水溶液呈碱性,Y为氮;Z元素的最高正化合价是+7,Z为氯。
答案:(1)三 ⅥA (2C (3)NH3
(4)Cl b (5)HClO4>H2SO4>H2CO3
13.(12分)据南方日报报道,广东省珠江第二大水系北江流域因当地矿业的开发,造成附近河底沉积物中铊含量严重超标,致使当地人“靠江不饮北江水”。铊(Tl)是某超导体材料的组成元素之一,Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应Tl3++2AgTl++2Ag+。
(1)铊(Tl)的原子序数为81,铊在元素周期表中位于第________周期第________族。
(2)铊与下列某种元素位于同一主族,该元素是________。
A.硼 B.氮 C.碳 D.氟
(3)下列推断正确的是________(填序号)。
A.单质的还原性:Tl>Al
B.原子半径:Al>Tl
C.碱性:Al(OH)3>Tl(OH)3
D.氧化性:Tl3+>Ag+
E.Tl+最外层只有1个电子
F.Tl能形成+3价和+1价的化合物
(4)X元素是与铝属于对角线关系的第二周期元素,二者的单质化学性质相似。X单质与浓NaOH溶液反应的化学方程式是______________________________。
【解析】(1)由元素周期表的结构可知与81最近的稀有气体元素的原子序数为86(第六周期),所以铊为第六周期ⅢA元素;(3)同一主族,从上往下金属性逐渐增强,原子半径逐渐增大,所以B、C、E均错,根据Tl3++2AgTl++2Ag+可知D、F正确;(4)X是Be,只有+2价,故与NaOH浓溶液反应生成Na2BeO2。
答案:(1)六 ⅢA (2)A (3)ADF
(4)Be+2NaOH(浓)Na2BeO2+H2↑
