课时提升卷(五)
预测同主族元素的性质
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列各项叙述正确的是 ( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
C.第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
2.镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素,下列关于镭的性质的描述中不正确的是 ( )
A.在化合物中呈+2价
B.单质与水反应,放出氢气
C.氢氧化物呈两性
D.碳酸盐难溶于水
3.超重元素“稳定岛”的假设预言:自然界中可能存在着原子序数为114的元素的稳定同位素208X。1999年人们发现了114号元素,有力地支持了“稳定岛”学说。请你根据已知的元素周期律预测208X在元素周期表中的位置 ( )
A.第8周期Ⅷ族 B.第7周期ⅥA族
C.第7周期ⅣA族 D.第6周期ⅠB族
4.(2013·长春高一检测)某海带含砷超标,经水浸泡24小时后,其含砷量才能达到食用安全标准。砷为第4周期ⅤA族元素,根据它在元素周期表中的位置推测,砷不可能具有的性质是 ( )
A.砷在通常状况下是固体
B.可以有-3、+3、+5等多种化合价
C.As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱
D.砷的还原性比磷弱
5.短周期元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示:
甲
乙
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丙
丁
戊
下列判断正确的是 ( )
A.原子半径:丙丁>戊
D.最外层电子数:甲>乙
6.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法中正确的是 ( )
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
7.(双选)(2012·广东高考)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
8.X+、Y+、M2+、N2-均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子,离子半径大小关系是N2->Y+、Y+>X+、Y+>M2+,下列比较正确的是 ( )
A.原子半径:N可能比Y大,也可能比Y小
B.M2+、N2-核外电子数:可能相等,也可能不等
C.原子序数:N>M>X>Y
D.碱性:M(OH)2>YOH
9.下图为元素周期表的一部分。
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X
Y
Z
W
X、Y、Z、W均为短周期元素,若W原子的最外层电子数是其次外层电子数的7/8。则下列说法中正确的是 ( )
A.Y单质可与Z的氢化物的水溶液反应,使溶液pH升高
B.含氧酸的酸性:W>Z
C.原子半径由大到小的排列顺序是Z>Y>X
D.X的单质中有一种为白色蜡状固体
10.(2012·福建高考)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是 ( )
A.最简单气态氢化物的热稳定性:
R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QQ>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(12分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示,其中Z元素原子次外层电子总数是其最外层电子数的2倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第 周期 族;
(2)这些元素的氢化物中,稳定性最差的是 (写化学式);
(3)XW2的名称为 ;
(4)写出X的单质与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学方
程式 ;
(5)X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性 ,能证明这一事实的有关反应的离子方程式为 。
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12.(12分)已知X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,Y和Z可以形成两种气态化合物,则
(1)X是 ,Y是 ,Z是 。
(2)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是
。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是
和 。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3,该盐的化学式(分子式)是 。
13.(12分)(2013·天津高考改编)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号) 。
(2)X与Y能形成多种化合物,相对分子质量最小的物质是(写分子式) 。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:AB(在水溶液中进行)
其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的化学式: ;
D的化学式: 。
如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为 ,由A转化为B的离子方程式为 。
14.(14分)(能力挑战题)X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
X
Y
Z
M
R
Q
原子半
径/nm
0.154
0.074
0.099
0.118
主要
化合价
-4,
+4
-2
-1,+7
+3
- 9 -
其他
阳离
子核
外无
电子
无机非金属材料的主角
焰色反应呈黄色
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为 ;R在元素周期表中的位置是 。
(2)Z的单质与水反应的化学方程式是
。
(3)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母序号)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(4)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是 ;写出工业制取Y的单质的化学方程式 。
答案解析
1.【解析】选D。A项应由其最高价含氧酸的酸性来推导非金属性的相对强弱,A项错误;Li在空气中燃烧应主要生成Li2O,B项错误;C项应为最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强,C项错误。
2.【解析】选C。解答此题的关键是熟练掌握和灵活运用有关金属钙及其化合物性质、元素周期律方面的知识。在周期表中同主族金属元素,从上到下其金属性依次增强,因此,可以确定其单质能与水反应,放出氢气;其氢氧化物呈现出比氢氧化钙更强的碱性,而不呈两性。又由于镭是第ⅡA族元素,因此具有第ⅡA族元素的某些共性,如在化合物中呈+2价,其碳酸盐难溶于水等。
3.【解析】选C。根据已有的元素周期律,第7周期如果排满,应排到118号,即118号元素应位于第7周期0族(第18列),由此可知114号元素应位于第7周期,第ⅣA族(第14列)。
4.【解析】
- 9 -
选D。由砷在周期表中的位置可知砷与磷同主族,且在磷的下一周期。磷为固体,砷应为固体;磷有-3、+3、+5等多种化合价,砷为非金属,与磷的主要化合价相同;同一主族元素,由上到下非金属性逐渐减弱,故最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,单质的还原性逐渐增强。
5.【解析】选C。同周期元素原子半径从左至右是依次减小的,故A项错误;同主族元素金属性自上而下是增强的,故B项错误;同周期元素的金属性从左至右越来越弱,故对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的,故C项正确;同周期元素的原子最外层电子数从左到右越来越多,故D项错误。
6.【解析】选C。A项,对于主族元素而言,元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价,对于过渡元素而言,如铁,最外层只有2个电子,而最高价态却为+3价,A错误;B项,根据能量最低原理,在多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,B错误;D项,元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素具有一定的金属性和非金属性,过渡元素是指元素周期表中所有副族和Ⅷ族元素,D错误。
7.【解析】选B、D。非金属性越强,对应气态氢化物就越稳定,所以HCl比H2S稳定,即B项正确;Y和Z的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3,因Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应,所以D项正确;A项中应该是Y>Z>X,所以不正确;C项中硫酸为共价化合物,所以不正确。
8.【解析】选B。N原子只可能是第2、3周期的非金属元素,Y只能是第3周期的金属元素,所以N原子半径只能小于Y的原子半径,A项错;若M、N是相邻周期的元素,则M2+、N2-核外电子数可能相等,反之不等,B项对;与以上分析类似,C、D项都错。
9.【解析】选A。由W的原子结构特点可推知W为氯元素,则依它们在元素周期表中的位置关系可知X、Y、Z依次为氮元素、氧元素和硫元素。A中的反应是2H2S+O22S↓+2H2O,A正确;B中最高价含氧酸的酸性正确,其他价态的化合物则不一定,B错误;X、Y、Z的原子半径应是Z>X>Y,C错误;氮元素的单质N2为无色气体,D错误。
10.【解析】选D。短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al,根据T在周期表中的相对位置,它只能是第3周期的Al,据此可知:R为氮元素,Q为硅元素,W为硫元素。
非金属性越强,最高价含氧酸的酸性和气态氢化物的热稳定性就越强。氮元素的非金属性比硅的强,所以NH3比SiH4稳定,A选项正确;硫元素的非金属性比硅的强,所以H2SO4的酸性比H2SiO3的酸性强,B选项正确;同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>N,即Al>Si>P>N,C选项正确;Na[Al(OH)4]溶液显碱性,D选项错误。
【技法小结】元素推断题的着手点
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(1)从物质结构着手:因为它能从微观的角度探求元素的根源。物质结构包括原子或离子半径、核外电子的排布、核电荷数等。
(2)从周期表中的位置着手:尤其注意周期表中前三周期元素的位置排布特点。
(3)比较元素的性质:元素性质必然紧密联系元素周期律和元素周期表,因为它能从宏观的角度揭示元素及化合物间的相互关系和性质递变规律。元素的性质主要指元素的金属性、非金属性、单质及其简单离子的氧化性、还原性,最高价氧化物对应水化物的酸碱性,气态氢化物的稳定性以及元素及其化合物的一些特性。
(4)通过计算:通过有关化学反应或微粒之间物质的量的关系的计算,得出元素的相对原子质量、质子数等数据,就能将元素定位。
11.【解析】由于第1周期只有两种元素,根据短周期元素在周期表中的位置,确定Z只能是第3周期的元素,根据电子排布信息可知,Z原子的原子结构示意图为,即Z为硅元素,据此可以判断出其他元素如下表:
X(C)
Y(N)
Z(Si)
W(S)
(1)硅位于元素周期表的第3周期第ⅣA族。
(2)根据元素周期律可知,四种元素中Si的非金属性最弱,所以SiH4的稳定性最差。
(3)XW2是CS2,名称是二硫化碳。
(4)木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2和H2O。
(5)可用稀硝酸与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳证明硝酸酸性比碳酸酸性强。
答案:(1)3 ⅣA (2)SiH4 (3)二硫化碳
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)弱 2H++C====CO2↑+H2O
12.【解析】短周期元素中,电子层数与其核外电子总数相同的只有氢元素,所以X为H;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,最外层最多为8,则次外层一定小于8/3,所以Z只有两个电子层,即最外层电子数为6,Z的原子序数为8,Z为氧元素;Y和Z可以形成两种气态化合物,推出Y可能为C或N;通过(2)排除了C,所以Y为N。
答案:(1)氢 氮 氧 (2)N2O5 (3)N OH- (4)NH4NO3
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13.【解析】(1)根据短周期元素中X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,推知X、Y元素分别为H和C,Q与X同主族推知Q为钠元素,Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,推知Z为氧元素,R为铝元素。原子半径大小顺序为Na>Al>C>O>H。
(2)C和H形成的物质是有机化合物,分子质量最小的只能是CH4。
(3)溶于水显酸性的气体只能是CO2,D是淡黄色固体,只能是过氧化钠,B为两性不溶物,A、B均由三种元素组成,根据转化关系可知A为NaAlO2,B为Al(OH)3,由A转化为B的离子方程式为:Al+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HC或2Al+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+C。
答案:(1)Na>Al>C>O>H (2)CH4
(3)CO2 Na2O2 NaAlO2
Al+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HC
或2Al+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+C
14.【解析】X的阳离子核外无电子,X为氢;Y是无机非金属材料的主角,Y是硅;Z的焰色反应呈黄色,Z是钠;M的化合价只有-2价,M为氧;R有-1价和+7价,R为氯;Q的化合价为+3价,且原子半径比R大,Q为铝。
(1)35Cl和37Cl互为同位素,在元素周期表中位于第3周期第ⅦA族;
(2)钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑。
(3)Cl的非金属性比Si强,稳定性HCl>SiH4,SiCl4中Si显+4价都可以证明这一结论。元素的非金属性与元素对应单质的状态无必然联系。
(4)根据同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大的规律,结合表中数据推测,Si的原子半径应该大于0.099 nm小于0.143 nm。工业上制取硅单质的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑。
答案:(1)同位素 第3周期第ⅦA族
(2)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
(3)Cl b、c
(4)大于0.099 nm小于0.143 nm
2C+SiO2Si+2CO↑
【互动探究】
(1)能证明Y与R的非金属性强弱的事实还有哪些?
提示:①氯气与氢气化合比硅与氢气化合容易。
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②高氯酸的水溶液能与硅酸钠的水溶液反应生成硅酸沉淀等。
(2)R的单质通入Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,可以得到漂白液,该反应的离子方程式是什么?
提示:R的单质为Cl2,Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,则反应的离子方程式是Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O。
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