跟踪检测(十八) 元素周期表和元素周期律
1.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( ) A.H3BO3的酸性比H2CO3的强 B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强 C.C、N、O原子半径依次增大
D.若M和R的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
解析:选B 非金属性B
2.下列递变规律不能用元素周期律解释的是( ) A.非金属性:C>Si B.碱性:NaOH>Mg(OH)2 C.酸性:H2SO3>H2CO3 D.还原性:HI>HBr
解析:选C 碳和硅是同主族元素,从上往下,非金属性减弱;钠和镁是同周期元素,从左到右,金属性减弱,最高价氧化物的水化物碱性减弱;亚硫酸不是硫的最高价氧化物对应的水化物,所以不能用元素周期律解释酸性强弱;碘和溴是同主族元素,从上往下,氢化物的还原性依次增强。
3.同主族中常见的三种元素X、Y、Z,它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4 A.Y单质可以从海水中提取 B.离子半径:X>Y C.气态氢化物的稳定性:HX 解析:选D 从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知,三种元素的最高化合价均为+7价,故为第ⅦA族元素,由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知,非金属性:X 4.(2017·海淀二模)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( ) 选项 A B 事实 与冷水反应,Na比Mg剧烈 Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 推论 金属性:Na>Mg 金属性:Ca>Mg - - - - + 2- 1 C D SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C 7 t ℃时,Br2+H2I2+H22HBr K=5.6×102HI K=43 非金属性:Br>I 解析:选C 元素金属性越强,其单质化学性质越活泼,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,A、B正确;非金属性越强,其单质越易与H2发生化合反应,D正确;C中SO2并不是S元素的最高价氧化物,不能以此为依据判断S、C元素的非金属性强弱,错误。 5.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y同周期,W、Z同主族,且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。下列说法正确的是( ) A.简单离子半径:Y D.X与Y形成的简单化合物为离子化合物 解析:选C 四种元素是短周期主族元素,按W、X、Y、Z顺序原子序数依次增大,X、Y同周期,则为第二周期,W为第一周期,是氢元素,Z为第三周期,与氢同主族,为钠元素,X、Y最外层电子数之和为2×6=12,X、Y分别为氮、氟元素。A中简单离子半径的大小应为Na 6.短周期元素X、Y、Z、W,它们的原子序数依次增大。X与Z同主族,并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半,W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是( ) A.Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应 B.原子半径:Z>W>Y>X C.简单气态氢化物的稳定性:Z>W D.X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气体 解析:选A 在短周期元素中,C、Si的原子序数之和为6+14=20[或设X的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8,有a+(a+8)=20,解得a=6],即X为C,Z为Si。Y原子的质子数为7,则Y为N。N原子最外层电子数为5,则W原子最外层电子数为7,W为Cl。HNO3+NH3===NH4NO3,A项正确;原子半径:r(Si)>r(Cl)>r(C)>r(N),B项错误;非金属性:Cl>Si,故稳定性:HCl>SiH4,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种,常温常压下,一氯甲烷和氯化氢呈气态,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态,D项错误。 7.X、Y、Z、W四种短周期元素,有关数据如下表: 元素代号 原子半径/pm + - X 66 Y 70 Z 143 W 160 2 主要化合价 下列叙述正确的是( ) -2 +5、+3、-3 +3 +2 A.W和Y形成的化合物中含有离子键和非极性键 B.一定条件下,X单质可以将Y单质从其氢化物中置换出来 C.Z的最高价氧化物能溶于氨水 D.Y的简单气态氢化物的沸点高于X的简单气态氢化物 解析:选B 根据化合价和原子半径可知X为O元素,Y为N元素,Z为Al元素,W为Mg元素。A项,W和Y形成的化合物为Mg3N2,只含有离子键,错误;B项,O元素的非金属性强于N元素,一定条件下,O2可以与NH3发生置换反应生成N2,正确;C项,Z的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3不能溶于氨水,错误;D项,Y、X的简单气态氢化物分别为NH3、H2O,常温下H2O呈液态,NH3呈气态,NH3的沸点低于H2O的沸点,错误。 8.(2017·北京顺义二模)第3周期元素,浓度均为0.01 mol·L的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。则下列说法正确的是( ) -1 A.气态氢化物的稳定性:N>R B.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 C.Y和R形成的化合物既含离子键又含共价键 D.X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH>7 解析:选D 由图像知,X、Y、Z、M、N、W、R分别是Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl元素。稳定性HCl>PH3,Al(OH)3不溶于稀氨水,MgCl2只含离子键,A、B、C均错误;Na2SiO3溶液中,因SiO3水解溶液呈碱性,pH>7,正确。 9.(2017·河南八市质检)有a、b、c、d四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知四种元素中只有b为金属元素,则下列有关说法中正确的是( ) A.离子半径:b>c>d>a B.b与d在水溶液中可形成化合物bmdn C.简单气态氢化物的稳定性:a D.b和d的最高价氧化物对应的水化物可发生反应 3 n+ m- 2- 解析:选D b为Al,则a、c、d分别为N、P、S。离子半径:P>S>N>Al,A项错误;Al、S相互促进水解,故在水溶液中不能形成Al2S3,B项错误;非金属性:N>P,则简单气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C项错误;Al(OH)3与H2SO4可发生反应,D项正确。 10.(2017·福建质检)短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法一定正确的是( ) A.最高正化合价:Z>X B.X、Y、Z的单质中,Z的熔点最高 C.若X为非金属元素,则离子半径:X>Y>Z D.若X为金属元素,则X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中,Y的碱性最强 解析:选C 一般情况下,元素的最高正化合价与其族序数相等,但O、F无最高正化合价,Z为O或F时不符合题意,A项错误;若X为Si,则三者的单质中,Si的熔点最高,B项错误;若X为非金属元素,则X、Y具有相同电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:X>Y,而Y与Z同主族,离子半径:Y>Z,C项正确;X、Y、Z中X的金属性最强,故X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,D项错误。 11.(2017·湖南六校联考)X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。试回答下列问题: (1)N元素在周期表中的位置为_____________________;Y的简单氢化物的稳定性________(填“>”“<”或“=”)W的简单氢化物的稳定性。 (2)X、Z形成的含18电子的化合物的电子式为________________________。 (3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出 A 与足量盐酸反应的离子方程式 n- m- m- m- n- m- n- m- m- 3+ 2- 3-2-3-3+ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)X和W组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________(填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为________________________________________________________________________。 解析:H的原子半径最小,所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,M是Na。Y、Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为C、N、O,W与N同主族,则N为S。(1)C的非金属性弱于O的非金属性,故CH4的稳定性比H2O弱。(2)H、N形成的含18电子的化合 - 物是N2H4,N2H4的电子式为 。(3)由H、N、O、S组成的既能与盐酸反应又 4 能与氯水反应的离子化合物为NH4HSO3或(NH4)2SO3,其分别与足量盐酸反应的离子方程式为HSO3+H===H2O+SO2↑、SO3+2H===H2O+SO2↑。(4)H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,H2O2氧化碱性工业废水中CN的离子方程式为OH+CN+H2O2===CO3+NH3↑。 - - - 2- - + 2- + 答案:(1)第三周期ⅥA族 < (2) (3)SO3+2H===H2O+SO2↑或HSO3+H===H2O+SO2↑ (4)H2O2 OH+CN+H2O2===CO3+NH3↑ - - 2- 2- + - + 12.现有A、B、C、D四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物,且甲、乙、丙3种分子中含有相同数目的质子,C、D结合生成化合物丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如图: (1)写出 B(单质)+乙―→甲+C(单质)的化学方程式: __________________________________。 (2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种,不能被确定的第四种元素是________(填写序号)。 ①A ②B ③C ④D (3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素: ①甲与丙以及乙与丙均能发生反应,②甲、丙、丁都是无色有刺激性气味的物质。 据此,请回答下列问题: A.写出上述第四种元素在周期表中的位置:_____________; B.写出 C(单质)+丙―→乙+丁的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:根据题给信息可初步确定A是氢元素,考虑到B(单质)可置换出C(单质),可初步确定B是氟元素,C是氧元素,D是碳元素或氮元素;如果确定B是氯元素,C是硫元素,则D为磷元素或硅元素,这与“C、D结合生成化合物丁”和“C单质与丙反应生成丁和乙”矛盾,故A是H元素,B是F元素,C是O元素,D是N或C元素,甲是HF,乙是H2O,丙是NH3或CH4,丁是NO或CO2。 (1)B(单质)+乙―→甲+C(单质)的反应是氟气和水生成氟化氢和氧气的反应,化学方程式为2F2+2H2O===4HF+O2。 (2)依据分析可知,D元素不能确定。 (3)由信息可知丙为NH3,丁为NO,故D元素为氮元素,在周期表中位于第二周期第ⅤA 5