第3节 元素周期表的应用 第3课时 预测元素及其化合物的性质
1.下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A.粗硅制备时,发生的反应为C+SiO2=====Si+CO2↑
B.硅元素在地壳中的含量居第二位,自然界中既有游离态的硅,又有化合态的硅 C.水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D.二氧化硅是制造光导纤维的重要原料
解析:选D 制备粗硅反应产物为CO,不是CO2,A错误;自然界中无游离态的硅,只有化合态,B错误;水晶项链的成分主要是SiO2,C错误。
2.向下列溶液中通入过量的CO2,将会看到白色沉淀的是( ) A.CaCl2溶液 C.Na2CO3溶液
B.澄清石灰水 D.Na2SiO3溶液
高温
解析:选D CO2与CaCl2溶液不反应,A错误;过量的CO2与澄清石灰水发生反应:Ca(OH)2+2CO2===Ca(HCO3)2,看不到白色沉淀,B错误;过量的CO2与Na2CO3溶液发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,无沉淀析出,C错误;CO2与Na2SiO3发生反应:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,有白色沉淀析出,D正确。
3.[双选]利用强酸制弱酸规律,证明酸性:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3时常用的试剂可能是( )
A.CH3COOH、H2SiO3、CO2 B.CH3COONa、Na2CO3、Na2SiO3 C.CH3COOH、CaCO3、Na2SiO3 D.CH3COOH、NaHCO3、K2SiO3
解析:选CD 强酸制弱酸规律指:强酸+弱酸盐→弱酸+强酸盐,此处强酸、弱酸指二者的相对强弱。C项,2CH3COOH+CaCO3===Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O,CO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3;D项,CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O,CO2+H2O+K2SiO3===H2SiO3↓+K2CO3。
4.(2019·内江高一期末)在元素周期表的过渡金属元素中能找到( ) A.制农药的元素 C.制半导体的元素
B.制光导纤维的元素 D.制催化剂的元素
解析:选D 在元素周期表的过渡金属元素中能找到制催化剂的元素。 5.(2019·德州高一月考)下列关于元素周期表应用的说法正确的是( ) A.在过渡元素中,可以找到半导体材料
B.在ⅠA、ⅡA族元素中,寻找制造农药的主要元素
C.在金属与非金属的交界处,寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料 D.为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现提供线索
解析:选D 在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料,A项错误;通常制造农药所含的F、Cl、S、P等元素在周期表的右上角,B项错误;在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料,C项错误。
6.(2019·泰安高一期中)短周期元素A、B、C的位置如图所示,B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则以上元素A、B、C依次是( )
A.Be、Na、Al C.O、P、Cl
B.C、Al、P D.B、Mg、Si
解析:选C 设A的原子序数为x,则B、C的原子序数分别为x+7、x+9,可得关系式(x+7)+(x+9)=4x,解得x=8,因此A为O、B为P、C为Cl。
7.有下列结论:①微粒半径:S2>Cl>S>F;②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>H2Se;③离子的还原性:S2
-
-
>Cl
-
>Br
-
>I
-
;④氧化性:Cl2>S>Se>Te;⑤酸性:
H2SO4>HClO4>H2SeO4;⑥非金属性:F>Cl>S>Se。其中正确的是( )
A.②④⑥ C.只有①
B.①③④ D.只有⑥
解析:选A ①Cl、S同周期且原子序数:S
8.(2019·德州高一期中)科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定性的同位素,它的位置在第7周期ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是( )
A.它的最外层电子数为4 B.它的金属性比铅强 C.它具有+2、+4价
D.它的最高价氧化物的水化物是强酸
解析:选D 原子序数为114的元素在第7周期ⅣA族,它的最外层电子数为4,A项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,故它的金属性比铅强,B项正确;该元素在第7周期ⅣA族,它具有+2、+4价,C项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的酸性减弱,碳酸为弱酸,故它的最高价氧化物的水化物不可能是强酸,D项错误。
9.砷、溴都是元素周期表第4周期元素,它们的一些信息如下表。
元素 砷 溴 单质化学式 氢化物化学式 最高价氧化物对应水化物化学式 下列叙述不正确的是( ) A.HBr比AsH3热稳定性强 B.Br2比As氧化性强 C.AsH3比HBr还原性强 D.H3AsO4比HBrO4酸性强
As AsH3 H3AsO4 Br2 HBr HBrO4 解析:选D 砷、溴属于同周期元素,原子序数越大元素非金属性越强,故非金属性:Br>As,则酸性:HBrO4>H3AsO4。
10.(2019·聊城高一期末)已知周期表中镓(Ga)元素处在铝元素下方。氮化镓可把手机信号扩大10倍,让电脑的速度提高1万倍。下列有关氮化镓的说法中不正确的是( )
A.氮化镓是由主族元素与副族元素形成的化合物 B.氮化镓的化学式为 GaN
C.镓原子最外层比氮原子最外层少两个电子 D.镓比铝原子的失电子能力强
解析:选A 氮化镓中N元素为ⅤA族元素,Ga元素为ⅢA族元素,因此氮化镓是由主族元素形成的化合物,A错误;Ga为+3价,N为-3价,氮化镓的化学式为GaN,B正确;氮原子最外层电子数为5,镓原子最外层电子数为3,氮原子最外层比镓原子最外层多2个电子,C正确;同一主族的元素,从上到下元素的金属性逐渐增强,则镓元素比铝元素金属性强,失电子能力强,D正确。
11.(2019·浙江学业水平考试)四种短周期主族元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径(r):r(X)>r(Z) B.元素的非金属性:Y>M C.Y元素的最高化合价为+7价 D.Z的最高价氧化物的水化物为强酸
解析:选B 由题意推出X、Y、Z、M分别为C、F、Si、S元素。同主族元素原子半径从上往下依次增大,选项A错误;元素周期表越靠近右上角非金属性越强,选项B正确;F元素没有最高正价,选项C错误;Si的最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3,是弱酸,选项D错误。
12.(2018·江苏学业水平考试)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为16。Y的单质是空气中含量最多的气体,Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X位于元素周期表中第2周期ⅤA族 B.原子半径:r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W) C.X、Y、Z的非金属性依次减弱 D.由Z和W组成的化合物不止一种
解析:选D Y的单质是空气中含量最多的气体,Y是N;Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z是O;W是短周期中金属性最强的元素,W是Na,则X的最外层电子数是16-5-6-1=4,因此X是C。碳元素位于元素周期表中第2周期ⅣA族,A错误;原子半径:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z),B错误;X、Y、Z的非金属性依次增强,C错误;由Z和W组成的化合物不止一种,即氧化钠和过氧化钠,D正确。
13.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2
和Z,Y和Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z C.离子半径:X2>Y>Z D.原子序数:X>Y>Z
解析:选D 根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数:F>S>Na,A项错误;单质沸点:Na>S>F2,B项错误;离子半径:S2>F>Na,C项错误;原子序数:S>Na>F,D项正确。
14.(2019·天津一中高一期末)下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
-
-
+
-
+
-
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+
-
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A.Z、N两种元素的离子半径相比,前者较大 B.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比,前者较低
C.由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应,但能与强碱反应 D.Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液
解析:选D 根据原子半径的递变规律,X为O,Y为Na,Z为Al,M为Si,N为Cl。离子半径:Cl>Al3,A错误;沸点:H2O>HCl,B错误;SiO2既能与HF反应,也
-
+
能与NaOH溶液反应,C错误;Al2O3是两性氧化物,既可以和NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,D正确。
15.(2019·聊城高一期末)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表,下列叙述正确的是( )
元素代号 原子半径/pm 主要化合价 X 130 +2 Y 118 +3 Z 75 +5、-3 W 73 -2 Q 102 +6、-2 A.X、Y 元素的金属性:X 解析:选B W的化合价只有-2价,则W为氧元素;Z具有-3、+5价,原子半径大于氧元素且相差不大,则Z为氮元素;X只有+2价,Y只有+3价,X、Y原子半径相差不大,原子半径比氮元素、氧元素大很多,可知X、Y位于第3周期相邻主族,X为镁元素,Y为铝元素,Q元素原子半径比Al小,化合价有+6、-2价,则Q为S元素。X是Mg,Y是Al,同一周期元素,原子序数越大,元素的金属性越弱,所以金属性:X>Y,A错误;由于Al的金属性较强,AlCl3是由分子构成的共价化合物,Al2O3是离子化合物,因此在工业上常用电解熔融的Al2O3的方法冶炼Al,B正确;W是O,Q是S,元素非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,所以气态氢化物的稳定性:H2Q 16.A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B原子核内质子数和中子数相等。 (1)A、B、C三种元素的名称分别为________、________、________。 (2)B位于元素周期表中第______周期________族。 (3)C的单质与H2反应的化学方程式为______________________________。 (4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:________________________________________________________________________。 解析:A、B、C为短周期元素,从A、B、C的相对位置看,A、C只能处在第2周期,而B处在第3周期。设A的原子序数为x-1,则C的原子序数为x+1,B的原子序数为x+8,则有x-1+x+1=x+8,x=8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9,对应的元素分别为N、S、F。 答案:(1)氮 硫 氟 (2)3 ⅥA