2019年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 1.2.2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題 1．下列不能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的事實(shí)是(　　) ①HCl比H2S穩(wěn)定?、贖ClO氧化性比H2SO4強(qiáng)?、跦ClO4酸性比H2SO4強(qiáng)?、蹸l2能與H2S反應(yīng)生成S?、萋仍幼钔鈱佑?個(gè)電子，硫原子最外層有6個(gè)電子 A．②⑤　　　　　　　　B．①② C．①②④ D．①③⑤ 【解析】　判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱是根據(jù)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱(即最高價(jià)含氧酸)，而不是氧化性強(qiáng)弱，故②錯(cuò)，③對(duì)；最外層電子數(shù)多的非金屬性不一定強(qiáng)，如最外層電子數(shù)I>O，但非金屬性I<O，A正確。 【答案】　A 2．短周期中三種元素a、b、c在周期表中的位置如圖，下列有關(guān)這三種元素的敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)是一種活潑的非金屬元素 B．c的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱酸 C．b的氫化物很穩(wěn)定 D．b元素的最高化合價(jià)為＋7價(jià) 【解析】　根據(jù)元素周期表可判斷出a、b、c分別為He、F、S，對(duì)照選項(xiàng)，C正確。 【答案】　C 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在元素周期表中金屬與非金屬分界線左邊的元素均為金屬元素 B．Na、Mg、Al的還原性依次減弱 C．F、Cl、Br的非金屬性依次增強(qiáng) D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的堿性依次減弱 【解析】　在元素周期表中金屬在分界線左邊，但分界線左邊的并不都是金屬元素，如氫元素，A錯(cuò)；Na、Mg、Al位于同一周期，根據(jù)元素周期律，其還原性依次減弱，B正確；F、Cl、Br位于同一主族，根據(jù)元素周期律，其非金屬性依次減弱，C錯(cuò)；K的金屬性強(qiáng)于Na，KOH堿性強(qiáng)于NaOH，D錯(cuò)。 【答案】　B 4．運(yùn)用元素周期律分析下面的推斷，其中推斷錯(cuò)誤的是(　　) A．氫氧化鈹[Be(OH)2]的堿性比氫氧化鎂弱 B．砹(At)為有色固體，HAt不穩(wěn)定 C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體 D．硒化氫(H2Se)是無(wú)色、有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體 【解析】　Be和Mg同主族，金屬性不如鎂強(qiáng)，故Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2弱，A正確；鹵族元素的單質(zhì)從上到下，顏色加深，氫化物越來(lái)越不穩(wěn)定，B正確；Sr和Ba同主族，化學(xué)性質(zhì)相似，故SrSO4也難溶于水，C正確；Se的非金屬性不如S強(qiáng)，故H2Se不如H2S穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。 【答案】　D 5．鍺(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，下列敘述正確的是(　　) A．鍺是一種金屬性很強(qiáng)的元素 B．鍺的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能 C．鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很強(qiáng) D．鍺酸(H4GeO4)是難溶于水的強(qiáng)酸 【解析】　依據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律可知：氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：CH4>SiH4>GeH4，而已知硅烷(SiH4)不穩(wěn)定，故GeH4穩(wěn)定性很弱；最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：H2CO3>H4SiO4>H4GeO4，H4SiO4難溶于水，故H4GeO4為難溶于水的弱酸。因?yàn)殒N處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，所以鍺單質(zhì)應(yīng)具有半導(dǎo)體的性能。 【答案】　B 6．下表是元素周期表的一部分，有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定 B．a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑：e>b>a C．六種元素中，c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑 D．c、e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng) 【解析】　本題給出了部分元素周期表，所以根據(jù)元素在周期表中的位置，可直接準(zhǔn)確推斷出a～f的元素種類：a是Na，b是Mg，c是C，d是O，e是S，f是Cl。A項(xiàng)，H2O比H2S穩(wěn)定，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：a>b>e，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，C(碳)是第ⅣA族元素，性質(zhì)最穩(wěn)定，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，非金屬性：Cl>S>C，所以酸性：HClO4>H2SO4>H2CO3，正確。 【答案】　D 7．X、Y、Z、W均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇械南鄬?duì)位置如右圖所示。若Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．原子半徑：W>Z>Y>X B．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性W比Z弱 C．Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較Z的弱 D．四種元素的單質(zhì)中，Z的熔、沸點(diǎn)最高 【解析】　Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Y為O，故X為N，Z為S，W為Cl，A錯(cuò)誤；HClO4酸性比H2SO4酸性強(qiáng)，B錯(cuò)誤；H2O比H2S穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；S為固體，其他為氣體，D正確。 【答案】　D 8．R、W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的同一短周期元素，下列說(shuō)法一定正確的是(m、n均為正整數(shù))(　　) A．若R(OH)n為強(qiáng)堿，則W(OH)n＋1也為強(qiáng)堿 B．若HnXOm為強(qiáng)酸，則Y是活潑非金屬元素 C．若Y的最低化合價(jià)為－2，則Z的最高正化合價(jià)為＋7 D．若X的最高正化合價(jià)為＋5，則五種元素都是非金屬元素 【解析】　R(OH)n為強(qiáng)堿，W(OH)n＋1不一定為強(qiáng)堿，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；HnXOm為強(qiáng)酸，說(shuō)明X非金屬性強(qiáng)，Y比X更強(qiáng)，且知Y不是稀有氣體元素，故B項(xiàng)正確；若Y為氧元素，Z只有負(fù)價(jià)，而沒(méi)有＋7價(jià)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若5種元素同為第3周期，當(dāng)X最高正化合價(jià)為＋5時(shí)，R為金屬元素，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　B 9．鎵是1871年俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時(shí)曾預(yù)言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31，屬ⅢA族。鎵的熔點(diǎn)為29.78℃，沸點(diǎn)高達(dá)2 403℃。鎵有過(guò)冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固)，它可過(guò)冷到－120℃。由此判斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是(　　) A．鎵是制造高溫溫度計(jì)的上佳材料 B．鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中 C．鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金，可用在自動(dòng)救火的水龍頭中 D．近年來(lái)鎵成為電子工業(yè)的新寵，其主要用途是制造半導(dǎo)體材料，被譽(yù)為“半導(dǎo)體家族的新成員”，這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì) 【解析】　鎵的熔點(diǎn)為29.78℃，沸點(diǎn)高達(dá)2 403℃；鎵有過(guò)冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固)，它可過(guò)冷到－120℃，因此A、C兩項(xiàng)正確；鋁能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中，鋁是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體，鎵是“類鋁”元素，所以鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中，鎵是電的良導(dǎo)缽而不是半導(dǎo)體，即B正確，D不正確。 【答案】　D 10．某同學(xué)設(shè)計(jì)如下元素周期表，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．X、Y、Z元素分別為N、P、O B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 C．原子半徑：Z>X>Y D．X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是Y的氫化物 【解析】　從元素周期表中找出規(guī)律，左側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)是3、5、6、7，右側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)為4、8、9、10，左側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為11、13、14、15，右側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為12、16、17、18，故X、Y、Z三種元素分別是N、P、O，A正確；白格中的He、Ne、Ar都是稀有氣體，0族的，不屬于主族元素，B錯(cuò)誤；原子半徑大小：P>N>O，C錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>N>P，最穩(wěn)定的是O的氫化物，D錯(cuò)誤。 【答案】　A 二、非選擇題 11．下表是元素周期表的一部分，回答相關(guān)的問(wèn)題。 (1)寫出④的元素符號(hào)____________。 (2)在這些元素中，最活潑的金屬元素與水反應(yīng)的離子方程式：____________________________。 (3)在這些元素中，最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是________(填相應(yīng)化學(xué)式，下同)，堿性最強(qiáng)的是________。 (4)這些元素中(除⑨外)，原子半徑最小的是________(填元素符號(hào)，下同)，原子半徑最大的是________。 (5)②的單質(zhì)與③的最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)，其產(chǎn)物之一是OX2，(O、X分別表示氧和②的元素符號(hào)，即OX2代表該化學(xué)式)，該反應(yīng)的離子方程式為(方程式中用具體元素符號(hào)表示)__________________________________。 【解析】　(1)由元素在周期表中位置，可知①為N、②為F、③為Na、④為Mg、⑤為Al、⑥為Si、⑦為S、⑧為Cl、⑨為Ar。(2)最活潑的金屬為Na，與水反應(yīng)生成NaOH與H2。(3)最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是HClO4，Na的金屬性最強(qiáng)，故堿性最強(qiáng)的是NaOH。(4)同周期自左而右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，故F原子半徑最小，Na原子半徑最大。(5)F2與NaOH反應(yīng)生成OF2，由電荷守恒可知生成NaF，同時(shí)生成水，離子方程式為2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O。 【答案】　(1)Mg (2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (3)HClO4　NaOH (4)F　Na (5)2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O 12. 短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______。 (2)元素的非金屬性為(原子的得電子能力)：Q________W(填“強(qiáng)于”或“弱于”)。 (3)W的單質(zhì)與其最高價(jià)氧化物的水化物濃溶液共熱能發(fā)生反應(yīng)，生成兩種氧化物，其中一種是氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (4)原子序數(shù)比R多1的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。 【解析】　由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置可知：Q、R屬于第二周期，T、W屬于第三周期。因T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，則T在元素周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，為鋁元素。依據(jù)其他元素與T的相對(duì)位置推知Q為碳元素，R為氮元素，W為硫元素。(3)硫的單質(zhì)與濃硫酸共熱生成SO2和H2O。(4)原子序數(shù)比R多1的為氧元素，H2O2分解可生成H2O。 【答案】　(1)　(2)弱于　(3)S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O　(4)2H2O22H2O＋O2↑ 13．原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族。M元素與X同主族，與W同周期。 (1)M元素是________(填元素符號(hào))。 (2)Z、W形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為_(kāi)_______>________。(填化學(xué)式) (3)寫出M2Z2的電子式：________，寫出M2Z2與水反應(yīng)的離子方程式：________。 (4)由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，離子方程式為_(kāi)_______。 (5)由X、Y、Z、W四種元素組成一種離子化合物A，已知：①1 mol A能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體。②A能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體B，該氣體能與氯水反應(yīng)。則A是________(填化學(xué)式)。寫出氣體B與氯水反應(yīng)的離子方程式：________________。 【解析】　由X的原子半徑最小可知X為H；Y、Z、W的位置關(guān)系為 ，設(shè)Z的原子序數(shù)為x，則Y、W的原子序數(shù)分別為x－1、x＋8，由題意知，1＋x＋x－1＋x＋8＝32，x＝8，則Y、Z、W分別為N、O、S，M為Na。(4)H、N、O、S中的三種元素可以組成兩種強(qiáng)酸：H2SO4、HNO3，其中稀硝酸能與銅反應(yīng)，而稀硫酸不能與銅反應(yīng)。(5)四種元素組成的離子化合物一定含有NH，由①可知1 mol A含有2 mol NH，由②可知A中含有SO，所以A為(NH4)2SO3。 【答案】　(1)Na　(2)H2O；H2S (3)Na＋[]2－Na＋；2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ (4)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (5)(NH4)2SO3；SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋ 14．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下圖是元素周期表的一部分。 (1)陰影部分元素在元素周期表中的位置為_(kāi)_______族。 (2)根據(jù)元素周期律預(yù)測(cè)：H3AsO4屬于強(qiáng)酸還是弱酸？________。 (3)C和Si元素的氫化物都可以燃燒，但Si元素的氫化物在空氣中可以自燃，其原因是________。試寫出Si的氫化物完全燃燒的化學(xué)方程式：____________________________。 (4)O2與H2的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，而S與H2反應(yīng)有一定限度，請(qǐng)寫出Se與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________。 (5)試比較S、O、F三種元素的原子半徑大小：________________________(填元素符號(hào))。 【解析】　(1)圖中陰影部分為氮族元素，即第ⅤA族。 (2)在周期表中，砷元素的非金屬性比磷元素弱，磷酸屬于中強(qiáng)酸，故H3AsO4屬于弱酸。 (3)甲烷(CH4)燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性質(zhì)與甲烷相似，它在空氣中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該是水和硅的氧化物，即：SiH4＋2O2SiO2＋2H2O。 (4)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，“S與H2反應(yīng)有一定限度”屬于可逆反應(yīng)，故Se與H2反應(yīng)也應(yīng)該是可逆反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Se＋H2H2Se。 (5)S與O同主族，原子序數(shù)S>O，故原子半徑S>O；O與F同周期，原子序數(shù)O<F，故原子半徑O>F，所以原子半徑：S>O>F。 【答案】　(1)第ⅤA　(2)弱酸　(3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4　SiH4＋2O2SiO2＋2H2O　(4)Se＋H2H2Se　(5)S>O>F [教材習(xí)題解答] 1．減??；減弱；增強(qiáng)；鈉；氫氧化鈉；氫氧化鋁；高氯酸 2．B　3.C 4．(1)金屬性：Na<K　(2)金屬性：B<Al　(3)非金屬性：P<Cl　(4)非金屬性：S<Cl　(5)非金屬性：O>S 5．(1)酸性：H3PO4<HNO3　(2)堿性：KOH>Mg(OH)2　(3)堿性：Al(OH)3<Mg(OH)2 6．銀白色固體，與水劇烈反應(yīng)，性質(zhì)比鉀和鈉活潑 7．(1)鈹在常溫下不與水反應(yīng)，鋇在常溫下與水劇烈反應(yīng)　(2)鋇也應(yīng)隔絕空氣密封保存 8．(1)X是碳元素，Y是氧元素，Z是鈉元素，W是鋁元素。 (2)先寫出各元素原子核外電子排布，對(duì)主族元素而言，電子層數(shù)等于其所在周期的周期序數(shù)，最外層電子數(shù)等于其所在主族的族序數(shù)，據(jù)此推斷其在周期表中的位置。C位于第二周期第ⅣA族，O位于第二周期第ⅥA族，Na位于第三周期第ⅠA族，Al位于第三周期第ⅢA族。 (3)C＋O2CO2(O2充足)或2C＋O22CO(O2不充足)　2Na＋O2Na2O2或4Na＋O2===2Na2O　4Al＋3O22Al2O3 9．鍺、錫、鉛均為第ⅣA族元素，分別處于第四、五、六周期。同一主族，自上而下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，即金屬性：鍺<錫<鉛，故與O2反應(yīng)的能力逐漸增強(qiáng)，置換鹽酸中氫的能力也逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性亦逐漸增強(qiáng)。 10．鐵元素是血紅蛋白的重要組成元素之一，沒(méi)有鐵元素就無(wú)法形成血紅蛋白，氧就無(wú)法輸送，組織細(xì)胞就不能進(jìn)行新陳代謝，機(jī)體就不能生存。鉀、鈉、鈣、鎂可起調(diào)節(jié)滲透壓和體液酸堿度的作用，保持人體生理功能正常運(yùn)行。 11．(1)原子核外有7個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子 (2)位于第七周期第ⅣA族 (3)金屬元素