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课时提升作业 十六
元素周期表 元素周期律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括12小题，每题5分，共60分)
1.(2017·新乡模拟)下列有关比较正确的是( )
A.碱性：NaOHPH3
C.原子半径：S>F>O
D.酸性：HClO>HNO3>H2CO3
【解析】选B。因金属性：Na>Mg>Al，碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，A错误；非金属性：F>Cl>P，氢化物稳定性：HF>HCl>PH3，B正确；同周期主族元素随原子序数递增，原子半径逐渐减小，因此原子半径：O>F，C错误；酸性：HNO3>H2CO3>
HClO，D错误。
【加固训练】
(2017·咸宁模拟)根据原子结构及元素周期律的知识，下列叙述正确的是( )
A.由于相对分子质量：HCl>HF，故沸点：HCl>HF
B.硅处于金属与非金属的交界处，硅可用作半导体材料
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C.由于氮元素的最低化合价为-3价，故NH5这种物质不可能存在
D.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
【解析】选B。HF分子间存在氢键，则沸点：HClC>B>A
B.B和D的简单阴离子都能促进水的电离
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：A>C>D
D.DB6分子中各原子最外层均满足8电子结构
【解析】选B。设B的原子序数为a，则D的原子序数为a+7，由题意得a+(a+7)=25，解得a=9，即B为F，根据各元素在周期表中的相对位置，可知A、C、D分别为N、P、S。原子半径：P>S>N>F，A错误；F-和S2-均能水解，促进水的电离，B正确；非金属性：S>P，则酸性：H2SO4>H3PO4，C错误；S的最外层电子数为6，F的最外层电子数为7，故SF6中硫原子最外层不满足8电子结构， D错误。
3.(2017·
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孝感模拟)X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同。25℃时，0.1 mol·L-1X和W形成的化合物的水溶液pH=1。下列说法正确的是( )
A.Z与Y、Z与W形成的化合物的化学键一定相同
B.Y、Z、W三元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
C.简单离子的半径：Z>R>W>Y
D.因非金属性Y>R，所以X与Y组成的化合物的沸点低于X与R组成的化合物
【解析】选B。Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，推断Y、R依次为氧、硫，则W为氯元素，X为氢元素，Z为钠元素。O和Na形成的Na2O和Na2O2分别含离子键，离子键和共价键，与NaCl中的化学键可能相同也可能不相同，A错误；O、Na、Cl三种元素可能形成化合物NaClO，它是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，B正确；依据微粒半径的比较方法得离子半径大小顺序为S2->Cl->O2->Na+，C错误；水分子间存在氢键，故H2O的沸点高于H2S，D错误。
4.(2017·大同模拟)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
( )
事实
结论
A
与冷水反应，Na比Mg剧烈
金属性：Na>Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca>Mg
C
SO2与NaHCO3溶液
非金属性：S>C
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反应生成CO2
D
t℃时，Br2+H22HBr
K=5.6×107
I2+H22HI K =43
非金属性：Br>I
【解析】选C。相同条件下，金属与水(或酸)的反应越剧烈，金属性越强，A正确；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强，B正确；SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，证明酸性H2SO3>H2CO3，但H2SO3不是最高价含氧酸，C错误；化学平衡常数越大，反应正向进行的程度越大，与H2化合越容易，非金属性越强，D正确。
5.短周期X、Y、Z三种元素形成的A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)。A、D、F是X、Y、Z元素形成的非金属元素单质，且X、Y同主族，X、Z同周期，B是元素Y、Z形成的二元化合物，且B是建筑使用沙子的主要成分。下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小ZY
C.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.化合物E中只存在极性键
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【解析】选C。B是建筑使用沙子的主要成分，B是SiO2，因短周期X、Y、Z三种元素形成的A、B、C、D、E、F六种物质，所以X、Y、Z三种元素只能是碳、硅、氧、硫中的三种，根据题给转化关系得，A为碳单质，X是碳元素，Y、Z是硅、氧元素。原子半径的大小O硅，B正确；碳酸为弱酸，C错误；化合物CO2中只存在极性键，D正确。
6.(2017·汕头模拟)根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，判断下列叙述正确的是( )
元素
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等
B.离子半径大小A+X
C.气态氢化物的稳定性：YCl>O，B错误；非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，HF>H2O，C错误；氧元素与Z、R两种元素能形成的化合物有SO2、SO3、Na2O、Na2O2，D正确。
7.(2017·安阳模拟)X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z三种元素形成化合物乙。下列说法错误的是( )
A.化合物乙中一定只有共价键
B.气体甲可与Z的某种氢化物反应生成强酸
C.W元素的某种单质可在电子工业用于生产半导体材料
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D.X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM
【解析】选A。X的质子总数与电子层数相同，X为氢元素，Y、Z、M同周期且相邻，Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲，则Z为氧元素，甲为二氧化硫，Y为氮元素，M为氟元素；W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，则W为硅元素。由H、N、O形成的化合物乙可能为NH4NO3，其中含有离子键和共价键，A错误；SO2与H2O2反应生成H2SO4，B正确；硅元素的某种单质可在电子工业用于生产半导体材料，C正确；氟元素为非金属性最强的元素，故气态氢化物稳定性最好的是HF，D正确。
【易错提醒】(1)氢、氮、氧三种元素既可以形成HNO3，也可以形成NH4NO3。
(2)氧的氢化物有H2O、H2O2，其中H2O2具有氧化性。
8.原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A.元素的非金属性强弱为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【解析】选B。a-的电子层结构与氦相同，a是H，b、c的最外层分别有6、7个电子，次外层有8个电子说明是S、Cl，c-和d+
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的电子层结构相同，d为K。元素的非金属性顺序为c>b>a，A正确；钾元素只能形成离子化合物，不能形成共价化合物，B错误；d和其他3种元素均能形成离子化合物，如氢化钾、硫化钾和氯化钾，C正确；a、b、c元素各自最高化合价和最低化合价分别为+1和-1、+6和-2、+7和-1，所以各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。
9.(2017·枣庄模拟)已知短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，常温下X、Z、W均可与Y反应，A、C、D的原子序数及0.1 mol·L-1X、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.B的离子半径大于A的离子半径
B.C氢化物稳定性大于D氢化物稳定性
C.X、W两物质含有的化学键类型相同
D.B原子的电子层数与最外层电子数相等
【解析】选D。短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，则A为钠元素，则X为NaOH；0.1 mol·L-1的W溶液pH=1，则W为一元含氧酸，且D的原子序数大于钠元素，则D为氯元素、W为HClO4；0.1 mol·L-1的Z溶液pH=0.7，则氢离子浓度为10-0.7mol·L-1=
0.2 mol·L-1
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，故Z为二元强酸，且C的原子序数大于钠元素，则C为硫元素、Z为H2SO4；常温下X、Z、W均可与Y反应，则Y为两性氢氧化物，则Y为Al(OH)3，B为铝元素。Na+、Al3+电子层结构相同，离子半径Na+>Al3+，A错误；非金属性Cl>S，故氢化物稳定性HCl>H2S，B错误；NaOH含有离子键、共价键，HClO4只含有共价键，两者含有化学键类型不完全相同，C错误；铝原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，其电子层数与最外层电子数相等，D正确。
10.(2017·吕梁模拟)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，X与Z可形成常见的XZ或XZ2型分子，Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍，W是短周期元素中与水反应最剧烈的元素。下列判断正确的是( )
世纪金榜导学号30682300
A.最高价含氧酸酸性：XN，沸点N>M
B.A、C、D的所有氧化物相互之间一定能发生反应
C.简单离子半径：C2->B2->D+>A+
D.D与其他元素均能形成离子化合物
【解析】选B。根据Y与乙均为淡黄色固体，且乙为单质，推出乙是硫，则Y是Na2O2，根据图中关系和X与Y、甲与乙摩尔质量相同，则甲是氧气，X是Na2S，N是H2O，M是H2S，由A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素，推出A为氢元素、B为氧元素、C为硫元素、D为钠元素。相对分子质量H2S>H2O，因水分子之间存在氢键，所以沸点H2O>H2S，A正确；A、C、D的所有氧化物分别有H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O，其中H2O2与Na2O2不发生反应，B错误；简单离子半径：S2->O2->Na+>H+，C正确；D为钠元素，与其他元素均能形成离子化合物，D正确。
12.(能力挑战题)(2017·滨州模拟)X、Y、Z为短周期元素，
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X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，Y的原子序数比X的原子序数多5，Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3。下列叙述正确的是( )
世纪金榜导学号30682302
A.原子半径的大小顺序：Y>X>Z
B.工业上，电解X和Y形成的化合物制取Y单质
C.Z单质与X单质直接反应可生成化合物ZX3
D.Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应
【解析】选B。根据X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，可知X的最外层电子数可能为2，4，6。对应Y的最外层电子数可能为1，2，3，Y的原子序数比X多5，则X为O，Y为Al；Z原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多3，则Z为S。原子半径的大小顺序：Al>S>O，A错误；工业上，电解氧化铝制取铝单质，B正确；Z单质与X单质直接反应可生成化合物SO2，C错误；Al、S最高价氧化物对应的水化物能互相反应，D错误。
【互动探究】(1)元素X、Z的气态氢化物的熔、沸点高低如何？
提示：水分子之间能形成氢键，所以水的熔、沸点大于H2S的熔、沸点。
(2)含Y离子的物质可以作净水剂，写出该净水原理的离子方程式。
提示：含Al3+的物质可以作净水剂，离子方程式为
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
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二、非选择题(本题包括2小题，共40分)
13.(20分)(2016·株洲一模)X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是短周期原子半径最大的元素，N是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题： 世纪金榜导学号30682303
(1)M在元素周期表中的位置为________；六种元素的原子半径从大到小的顺序是_________________________________________________________________。
(2)X、L两元素按原子数目比1∶1构成分子B，B的电子式为________。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，已知非金属性：SeAl>C>N>O>H
(2)H
(3)O和Se同主族，从上到下，原子半径依次增大，得电子能力减弱，所以非金属性减弱
(4)2O2--4e-O2↑ Al3++3e-Al
【加固训练】
短周期元素X、Y、Z、M、N的信息如下：
有关信息
X
X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍
Y
Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y是同周期中原子半径最小的元素
Z
Z元素的单质在X元素的单质中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一
M
常温下单质呈液态的非金属元素
N
N的化合物在灼烧时焰色呈黄色
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请回答下列问题：
(1)M元素在第________周期第________族。
(2)Y元素的简单阴离子结构示意图为________，Y与Z元素的气态氢化物稳定性顺序为________>________(写化学式)。
(3)化合物N2X2与CO2反应的化学方程式为_________________________________
___________________________________________________________________。
(4)元素M、Y的简单阴离子还原性强的是__________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】X元素的原子最外层电子数是电子层数的3倍，则X为氧元素；Y元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，Y是同周期中原子半径最小的元素，则Y为氯元素；Z元素的单质在氧气中燃烧，产物是造成酸雨的罪魁祸首之一，则Z为硫元素；M为溴元素；N的化合物在灼烧时焰色呈黄色，则N为钠元素。
(1)溴元素在第4周期第ⅦA族。
(2)氯元素的简单阴离子结构示意图为，Cl与S的气态氢化物稳定性顺序为HCl>H2S。
(3)化合物Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
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(4)非金属性Cl>Br，非金属性越强，其阴离子的还原性越差，故还原性Br->Cl-。
答案：(1)4 ⅦA
(2) HCl H2S
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(4)Br-
14.(20分)(能力挑战题)A、B、C、D、E五种元素中只有E为金属元素，五种元素的原子序数按B、D、C、A、E的顺序依次增大，D、C元素在元素周期表中位置相邻，在一定条件下，B的单质可以分别和A、C、D的单质化合生成甲、乙、丙化合物，C的单质和D的单质化合可得丁，戊、己、庚均为化合物。已知乙、丙每个分子中均含有10个电子，下图为相互转化关系：
世纪金榜导学号30682304
(1)下面是元素周期表的一部分，请将A、C、E用元素符号填在相应的位置上。
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(2)写出A的最高价氧化物对应水化物的化学式________________。
(3)戊的分子式为________。B与D形成的原子个数比为2∶1的化合物中，D原子最外层为8电子结构，请写出该化合物的电子式__________________________
____________________________。
(4)A、B、C、D四种元素原子半径大小顺序为____________(用元素符号表示)。
(5)A、B、D三种元素形成的化合物中，含有化学键的类型为__________________。
【解析】由B的单质可以分别和C、D的单质化合形成10电子分子知B是氢元素，结合五种元素原子序数关系可知C、D可能是N、C或O、N或F、O，乙、丙可能是NH3、CH4或H2O、NH3或HF、H2O。结合框图转化关系中A的单质与乙反应的产物戊光照分解的情况知A是氯元素、乙是H2O、甲是HCl、戊是HClO，C是氧元素。则D是氮元素，丙是NH3，丁是NO，E是铁元素，己是FeCl3，庚是FeCl2。
(2)氯最高价氧化物对应的水化物是HClO4。
(3)D是氮元素，则相应的化合物是N2H4。
(4)H、Cl、N、O的原子半径大小为r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H)。
(5)A、B、D三种元素形成的化合物是氯化铵，含有离子键、共价键。
答案：(1)如图
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(2)HClO4
(3)HClO
(4)r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H)
(5)离子键、共价键
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