物质结构、元素周期律
突破训练(七)
1.下列有关元素周期表的说法中,正确的是( )
A.能形成碱的金属元素都在第ⅠA族
B.原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族
C.稀有气体元素原子的最外层电子数为2或8
D.元素周期表有18个纵行,分列16个族,即7个主族、8个副族和1个0族
解析:选C 能形成碱的金属元素可能位于第ⅠA族,也可能位于其他族,如钙、钡等,A错误;原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族,B错误;稀有气体元素中He原子的最外层电子数为2,其余原子最外层都有8个电子,C正确;元素周期表有18个纵行,分列16个族,即7个主族、7个副族、1个0族和1个第Ⅷ族,D错误。
2.下列有关物质性质的比较,结论正确的是( )
A.溶解度:Na2CO3Be,故碱性:LiOH>Be(OH)2,D项错误。
3.下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )
A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于ⅥA族
C.aA2+、bB+、cC3-三种离子具有相同的电子层结构,则原子序数c>a>b
D.铅位于周期表中金属和非金属的交界处,可作半导体材料
解析:选B A项,金属失电子能力的强弱与原子最外层电子数的多少没有关系;C项,原子序数a>b>c;D项,铅是金属,属于导体。
4.下列有关元素周期表结构的说法中正确的是( )
A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B.在元素周期表中金属和非金属分界线附近可以寻找合金材料
C.某元素原子核外的电子数为63,则它是第六周期副族元素
D.除短周期外,其他周期均有18种元素,副族元素没有非金属元素
解析:选C A项,原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表ⅡA族,如He;B项,在元素周期表中金属与非金属分界线附近可寻找半导体材料;D项,第六周期有32种元素。
5.根据表中部分短周期元素的原子半径和主要化合价信息,判断以下叙述正确的是( )
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.154
0.118
0.099
0.102
0.073
主要化合价
+1
+3
+7、-1
+6、-2
-2
A.氢化物的沸点:H2Tr(M3+)
解析:选B 根据表中原子半径和主要化合价的信息可以推知L为Na,M为Al,Q为Cl,R为S,T为O。A项,氢化物的沸点:H2O>H2S;B项,NaCl中两种微粒Na+和Cl-最外层均达到8电子稳定结构;C项,单质的还原性:Na>Al;D项,简单离子半径:r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+)。
6.下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A.F2在暗处遇H2爆炸,I2在暗处遇H2几乎不反应
B.Br2和NaI溶液发生置换反应,和NaCl溶液不发生置换反应
C.金属Na和熔融KCl反应置换出金属K
D.常温下,NaCl溶液的pH=7,AlCl3溶液的pHI,故F2与H2化合较容易,可以利用元素周期律解释;B项,Br的非金属性强于I但弱于Cl,Br2和NaI溶液发生置换反应,和NaCl溶液不反应,可以利用元素周期律解释;C项,K金属性强于Na,金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为钾的沸点较低,不可以利用元素周期律解释;D项,Na的金属性强于Al,NaCl为强酸强碱盐,AlCl3为强酸弱碱盐,故常温下,NaCl溶液的pH=7,AlCl3溶液的pHa
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:bO2->Na+>Al3+,A不正确;最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3,B不正确;工业上电解NaCl的饱和溶液可得到Cl2,C正确;向Na2O2中加入足量的AlCl3溶液一定能产生Al(OH)3沉淀,D不正确。
9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y的最外层电子数相差1,Y与Z同主族。装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的。下列说法正确的是( )
A.Z、W的简单离子半径:ZY
D.Y与Z组成的化合物溶于水形成的稀溶液能使紫色石蕊溶液褪色
解析:选B 装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,液面上升至试管容积的,由此可知该气体为NO2,所以X为N,Y为O;Y与Z同主族,所以Z为S;W为短周期主族元素,原子序数又比Z的大,所以W是Cl。A项,Z、W的简单离子S2-、Cl-的核外电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:Z>W;B项,X与Z可以存在于同一离子化合物中,例如(NH4)2SO4;C项,X、Y对应的简单氢化物为NH3、H2O,在常温下水为液体,氨气为气体,所以水的沸点高于氨气;D项,Y与Z组成的化合物可能是SO2也可能是SO3,但是两者溶于水形成的稀溶液都不能使紫色石蕊溶液褪色。
10
.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:X<Y<Z
B.气态氢化物的稳定性:X>Z
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
解析:选C 由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出:X是硅,Y是氮,Z是氧,W是氯。A项,原子半径:X>Y>Z。B项,气态氢化物的稳定性:X<Z。C项,O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2,它们均属于离子化合物。D项,非金属性:W(Cl)>Y(N),故最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y。
11.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,其中X、Y为金属元素,W和Z同主族,Z的核外电子数是W的2倍,W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和。下列说法不一定正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z>W
B.Y位于第三周期第ⅢA族
C.W和X组成的化合物为碱性氧化物
D.向W、X、Y组成的化合物的水溶液中滴入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊后变澄清
解析:选C W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W和Z同主族,Z的核外电子数是W的2倍,则W为O元素,Z为S元素;X、Y为金属元素,W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和,则X为Na元素,Y为Al元素。A项,X(Na)、Y(Al)、Z(S)是第三周期元素,W(O)是第二周期元素,所以W(O)的原子半径最小,又因为同周期元素原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径:X(Na)>Y(Al)>Z(S),综上,原子半径:X>Y>Z>W;B项,Y为Al元素,位于第三周期第ⅢA族;C项,W为O元素、X为Na元素,二者组成的化合物为Na2O和Na2O2,其中Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物;D项,W、X、Y组成的化合物为NaAlO2,向NaAlO2水溶液中滴入稀盐酸至过量,开始生成Al(OH)3沉淀,溶液变浑浊,盐酸过量时Al(OH)3沉淀溶解,溶液变澄清。
12.五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是( )
A.元素X可能为锂
B.原子半径大小:r(M)>r(W)
C.X2W中各原子均达到8电子稳定结构
D.元素气态氢化物的稳定性:Y>M
解析:选C X的化合价为+1价,属于第ⅠA族元素;Y的化合价为+5价,属于第ⅤA族元素;Z的化合价为+4价,属于第ⅣA族元素;M的化合价为-3价,属于第ⅤA族元素;W的化合价为-2价,属于第ⅥA族元素;由题图知原子序数:Xr(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
D.Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点
解析:选C Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X的焰色反应呈黄色,X为Na元素;Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Q为C元素;W、Z原子最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍,W为O元素,Z为S元素;含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一,Y为Al元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层数越多,离子半径越大,故离子半径:S2->O2->Na+>Al3+,A错误;CS2属于共价化合物,B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,可以与强酸和强碱反应,则X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应,C正确;水分子之间存在氢键,沸点高于硫化氢,D错误。
14.下列比较中不正确的是( )
A.金属性:K>Na>Li
B.热稳定性:HI>HCl>HF
C.非金属性:F>O>N
D.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
解析 A中为同主族元素,金属性:K>Na>Li;B中非金属性F>Cl>I,故稳定性HIN;D中金属性Na>Mg>Al,故碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
15.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.
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(ⅡA族)与水反应会更快
B.
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
ⅣA族的元素都是半导体材料
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与H2高温时反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
解析 同主族金属元素由上至下金属性增强,与水反应剧烈程度增强,A合理;第ⅣA族Sn、Pb是导体,B不合理;同主族非金属元素由上至下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,C合理;非金属性SiW>Z>Y>X
B.氧化物对应水化物的酸性:R>W
C.气态氢化物的稳定性:W>X
D.Y、Z、W最高价氧化物对应的水化物两两之间均能相互反应
解析 由题图可推知,X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下原子半径依次增大,故原子半径:Na>Al>S>Cl>O,A项错误;S、Cl对应氧化物的水化物均既有强酸又有弱酸,故无法比较其氧化物对应水化物的酸性大小,而最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,B项错误;非金属性:O>S,则气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C项错误;Na、Al、S最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、H2SO4,三者两两之间均能相互反应,D项正确。
17.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族。四种元素中X原子的半径最大。下列说法正确的是( )
A.四种元素中有两种元素在第二周期
B.W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,不可能为18
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
解析 四种元素中没有元素在第二周期,A项错误;H为第ⅠA族元素,第ⅠA族元素中锂原子的次外层电子数为2,除H、Li外的其他元素原子的次外层电子数为8,不可能为18,B项正确;Mg、Al、Si的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,Al(OH)3与Mg(OH)2、H2SiO3不能反应,C项错误;工业上通过电解熔融的氧化铝来获得单质铝,D项错误。
18.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中X的简单气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,Y与Z同主族,W的最高价含氧酸是同周期元素中最强的无机酸。下列说法正确的是( )
A.钠元素与Y元素可形成化合物Na2Y2
B.最简单氢化物的沸点:Y________(填离子符号)。
(3)实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。
①实验中应选用的装置为________(按由左到右的连接顺序填写);
②装置A中发生反应的离子方程式为____________________。
解析 根据题意可知:A是H,C是Na,B是O,D是S,根据原子序数递增E是Cl。
(1)水是弱电解质,Na2SO3是强电解质,Cl2既不是电解质也不是非电解质,二氧化硫是非电解质,选B。(2)S元素在元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族,相同电子层结构的微粒,核电荷数大的半径小,即O2->Na+。(3)用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,离子方程式中二氧化锰是难溶物,写化学式。用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集氯气,用氢氧化钠溶液吸收尾气,因此装置顺序是AFEB。
答案 (1)B (2)第三周期ⅥA族 O2- Na+
(3)①AFEB ②MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
20.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下图是元素周期表的一部分:
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第________周期第________族。根据元素周期律,请你预测,H3AsO4、H3PO4的酸性强弱:H3AsO4________H3PO4(填“>”“<”或“=”)。
(2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在第ⅦA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把氢元素放在周期表中的第________族。
(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素,该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为_______________________。
(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素,其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R,对延长人类寿命起着重要作用,已知R元素的原子有4个电子层,其最高价氧化物的分子式为RO3,则R元素的名称为________(填选项字母)。
A.硫 B.砷 C.硒 D.硅
解析 (2)由NaH知,氢元素最低负价为-1价,而氢元素的最高正价为+1价,因此与第ⅣA族元素的化合价特点相似,可将氢元素放在第ⅣA族。
(3)第三周期原子半径最小的金属元素是铝,Al3+可与NH3·H2O反应产生Al(OH)3沉淀,且沉淀不溶于氨水。
(4)根据R元素的原子结构(电子层数)和RO3,依据题给元素周期表可推知R元素为硒。
答案 (1)二 ⅤA