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考点规范练15 元素周期表 元素周期律
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.某元素只存在两种天然同位素,且在自然界中它们的含量相近,其相对原子质量为152,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是( )
A.它是副族元素
B.它是第六周期元素
C.它的原子核内有63个质子
D.它的一种同位素的核内有89个中子
2.(2017广东深圳模拟)关于元素周期表中元素分布的下列描述,正确的是( )
A.周期表中的主族都有非金属元素
B.周期表中的非金属元素都处于元素周期表的右上方
C.周期表中的金属元素都位于长周期
D.周期表中的非金属元素都位于主族或0族
3.(2017湖南永州三校联考)X、Y、Z、W四种元素在元素周期表中的相对位置如图所示,Y、Z的质子数之和为21,下列说法正确的是( )
A.常压下,四种元素的单质中,W单质的熔点最高
B.Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.W元素的金属性比Z元素的金属性强
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4.第三周期元素R,它的原子最外电子层达到稳定结构所需的电子数少于次外层与最内层电子数之差,且等于最内层电子数的整数倍,关于R的叙述中正确的是( )
A.常温下,能稳定存在的R的氧化物都是酸性氧化物
B.R的气态氢化物的水溶液具有强酸性
C.R是金属元素
D.R的气态氧化物不能在氧气中燃烧
5.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是( )
A.X与Y可以形成5种以上的化合物
B.M的氧化物对应的水化物的酸性一定比W的强
C.W的气态氢化物与M的单质能发生置换反应
D.Z、M的单质在一定条件下均能与强碱溶液反应
6.短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,c是金属元素,d原子的最外层电子比次外层少2个,a、b、d在周期表中的相对位置如图。下列说法正确的是( )
a
b
d
A.五种元素中,原子半径最小的是a
B.b和c形成的化合物能与盐酸反应
C.气态氢化物的稳定性:d>e
D.a的气态氢化物与足量e单质在光照条件下反应的生成物均为气体
7.短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,已知A、C的原子序数之差为8,A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15,B元素原子的最外层电子数等于A元素原子的最外层电子数的一半,下列叙述正确的是 ( )
A.简单离子的半径:B>C>D>A
B.简单气态氢化物的稳定性:C>D
C.A与C形成的化合物溶于水所得溶液显碱性
D.B与D形成的化合物溶于水所得溶液显酸性
8.根据下表中八种短周期元素的有关信息判断,下列说法错误的是( )
元素编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.152
0.186
最高化合价或最低化合价
+1
-2
+3
-1
-2
+3
+1
+1
A.元素④气态氢化物的稳定性强于元素⑤气态氢化物的稳定性
B.元素②的简单气态氢化物的沸点低于元素⑤气态氢化物的沸点
C.元素②⑥形成的化合物具有两性
D.元素④的最高价氧化物的水化物比元素⑤的最高价氧化物的水化物酸性强
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9.(2017河北唐山模拟)短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如右图。下列说法正确的是( )
A.Z元素的最高正化合价一定大于X元素
B.三种元素原子半径由大到小的顺序一定是Y>X>Z
C.若它们的原子最外层电子数之和为11,则X为金属元素
D.若它们均为金属元素,则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
10.(2017成都模拟)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。已知A、C的原子序数的差为8,A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15,B原子的最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:AH2CO3
c.沸点:PH3>CH4
(3)氧硫化碳水解及部分应用流程如下(部分产物已略去):
COSH2SNa2S溶液M溶液+H2
①已知:常温下,反应Ⅱ中每吸收1.7 g H2S气体,反应放出热量4.76 kJ,则该反应的热化学方程式为
。
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2,则反应Ⅲ中生成S2的离子方程式为
。
12.(14分)图甲实线表示元素周期表的部分边界,①~⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。
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甲
(1)③④⑤的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(2)写出②含有12个中子的核素的化学符号: 。
(3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成,写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式: 。
(4)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中,Y与X相邻,Y与Z也相邻;X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17;X、Y、Z三种元素有的是上表中编号①~⑤的元素,有的不是,不是①~⑤中的元素在周期表中的位置为 。X、Y、Z和①可组成一种化合物,其原子个数比为2∶4∶1∶8,该化合物所含化学键类型为 。
(5)某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发,将元素周期表设计成下列更简明的形式,把118种元素全部排列在内,图乙除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该图的A位置包含 (填数字)种元素,C位置中的元素是否全部是金属元素 (填“是”或“否”)。
乙
13.(16分)已知X、Y、U、V、W、Z是六种常见元素,其中X、Y、U、V、W五种短周期元素在周期表中的位置如图所示:
Y
U
X
V
W
U的简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z是人体血红蛋白中存在的金属元素。请填写下列空白:
(1)Z元素在周期表中的位置为 ,W的原子结构示意图为 。
(2)X、U、V、W形成的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)用电子式表示Y的最高价氧化物的形成过程: 。
(4)X、W两元素的最高价氧化物对应水化物能相互反应,该反应的离子方程式为 。
(5)Na2V的水溶液呈 性,用离子方程式解释其原因: ,其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
14
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.(12分)V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的2种或3种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由2种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素和两种非金属元素组成,其原子个数比为1∶3∶9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数。它们之间的反应关系如图:
(1)写出物质W的一种用途: 。
(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(3)将过量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为 。
(4)4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5 kJ的热量,请写出表示Z燃烧热的热化学方程式:
。
(5)在200 mL 1.5 mol·L-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体,完全反应后所得溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是
。
(6)Y是一种难溶性物质,其溶度积常数为1.25×10-33。将0.01 mol Y投入1 L某浓度的盐酸中,为使Y完全溶解得到澄清透明溶液,则盐酸的浓度至少应为 (体积变化忽略不计,结果保留三位有效数字)。
参考答案
考点规范练15 元素周期表 元素周期律
1.D 依题意,该原子的原子序数为63,因为氙原子序数为54,位于第五周期,而氡原子序数为86,位于第六周期,54C,错误;C项,A为氧元素、C为硫元素,二者形成的氧化物为二氧化硫、三氧化硫,溶于水分别生成亚硫酸、硫酸,溶液均呈酸性,错误;D项,B为铝元素、D为氯元素,二者形成的化合物是氯化铝,其水溶液呈酸性,正确。
8.B 由题给原子半径和元素化合价信息结合元素周期律可知,①为氢、②为氧、③为硼、④为氯、⑤为硫、⑥为铝、⑦为锂、⑧为钠。氯的非金属性强于硫,氯化氢的稳定性强于硫化氢,A项正确;水的沸点高于硫化氢,B项错误;氧和铝形成的化合物氧化铝是两性氧化物,C项正确;氯的非金属性强于硫,高氯酸的酸性强于硫酸,D项正确。
9.C Z元素的最高正化合价未必大于X元素,如果Z为F元素则无正化合价,故A错误;根据原子半径的变化
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规律,原子半径由大到小的顺序为X>Y>Z,故B错误;若它们的原子最外层电子数之和为11,设X的最外层电子数为a,则Y、Z的最外层电子数均为a+1,计算可得a=3,根据在元素周期表中的位置判断,若X为Al元素,Z、Y分别为C、Si元素,故C正确;如果都是金属元素,由位置判断X的金属性最强,则X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,故D错误。
10.D 由A、C的原子序数之差为8,可知短周期元素A与C是同主族元素,二者原子最外层电子数相等,设A和C原子最外层电子数均为x,则B的最外层电子数为,由题意知:x++x=15,解得x=6。根据A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,可判断出它们分别为O、Al、S、Cl。原子半径:OS,元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,所以三种元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HF>H2O>H2S。
(2)元素②是钠元素,含有12个中子的核素的化学符号为Na。
(3)M、N两种化合物均是由H、Na、O、S四种元素组成的酸式盐,两种酸式盐为NaHSO3和NaHSO4,二者反应的离子方程式为H++HSSO2↑+H2O。
(4)X、Y和Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素,它们满足以下条件,X和Y相邻,Y和Z也相邻,则这三种元素的位置关系可能为①同一周期;②X和Y同一主族,Y和Z同周期;③X 和Y同一周期,Y和Z同一主族。X、Y和Z三种元素的原子最外层电子数之和为17,①若三种元素位于同一周期,则三种元素最外层电子数之和为Y最外层电子数的3倍,17不是3的倍数,所以该假设错误;②若X和Y同一主族,Y和Z同一周期,设Y的最外层电子数为a,则X的最外层电子数也为a,Z的最外层电子数为a+1,三种元素的最外层电子数之和为a+a+a+1=17,a不为整数,所以该假设错误;③若X和Y同一周期、Y和Z同一主族,设X的最外层电子数是a,Y和Z的最外层电子数是a+1,所以三种元素最外层电子数之和为a+a+1+a+1=17,a=5,所以X是N,Y是O,Z是S。氮元素不是题给周期表中编号①~⑤的元素,氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA族;H、N、O、S可组成一种化合物,其原子个数比为2∶4∶1∶8,该化合物是(NH4)2SO4,所含化学键类型为离子键和共价键。
(5)第四周期共有18种元素,而表中共有8个纵行,第四周期除A外每个位置只表示一种元素,故A位置包含11种元素;C位于第六周期,全部为金属元素。
13.答案 (1)第四周期第Ⅷ族 +17
(2)S2->Cl->N3->Al3+
(3)··+··+··
(4)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
(5)碱 S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(仅写第一步电离也可) c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
解析 U的简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,则U为N;结合X、Y、U、V、W五种短周期元素在周期表中的位置可知,Y为C、X为Al、V为S、W为Cl;Z是人体血红蛋白中存在的金属元素,则Z为Fe。
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(1)Z为Fe,其原子序数为26,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,W为Cl,其原子序数为17,则氯原子结构示意图为 +17;
(2)电子层越多,离子半径越大,电子层相同时核电荷数越大,离子半径越小,则X、U、V、W形成的简单离子半径由大到小的顺序为S2->Cl->N3->Al3+;
(3)Y为C,用电子式表示Y的最高价氧化物(二氧化碳)的形成过程为··+··+··;
(4)X、W两元素的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O;
(5)Na2V为Na2S,硫离子在溶液中发生水解:S2-+H2OHS-+OH-,导致溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),氢氧根离子还来自水的电离,则c(OH-)>c(HS-)>c(H+),溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
14.答案 (1)作高温耐火材料或冶炼金属铝
(2)Al(CH3)3+NaOH+H2ONaAlO2+3CH4↑
(3)CO2+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC
(4)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.0 kJ·mol-1
(5)c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)
(6)3.02×10-2 mol·L-1
解析 根据题给信息和流程推断,X是CO2,Z是CH4,Y是Al(OH)3,W是Al2O3,上述4种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素和两种非金属元素组成,与氧气反应生成氧化铝、水和二氧化碳,则V的组成元素为铝、碳、氢,其原子个数比为1∶3∶9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数,则V为Al(CH3)3。
(1)W是Al2O3,可用作高温耐火材料或冶炼金属铝。
(2)V为Al(CH3)3,与水发生反应生成氢氧化铝和甲烷,氢氧化铝再与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,则Al(CH3)3与足量NaOH溶液反应的化学方程式为Al(CH3)3+NaOH+H2ONaAlO2+3CH4↑。
(3)将过量的二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为CO2+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC。
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(4)4 g CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出222.5 kJ的热量,则表示CH4燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.0 kJ·mol-1。
(5)在200 mL 1.5 mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L二氧化碳气体,完全反应后的溶液为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液,C水解程度大于HC的水解程度,溶液呈碱性,则各种离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)。
(6)根据反应Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,将0.01 mol氢氧化铝投入1 L某浓度的盐酸中,参加反应的HCl的物质的量为0.03 mol,为得到澄清透明溶液,则有Qc=c(Al3+)·c3(OH-)