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1、专题10 元素周期表和元素周期律12019新课标科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是AWZ的水溶液呈碱性B元素非金属性的顺序为XYZCY的最高价氧化物的水化物是中强酸D该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【解析】【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;B项、同周期元素从左到右,非
2、金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为ClSP,故B错误;C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;D项、新化合物中P元素化合价为3价,满足8电子稳定结构,故D错误。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意分析题给化合物的结构示意图,利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。22019新课标 今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是A原子半径:WXB常温常压下,Y单质为固态C气态氢化物热稳定性:Z r(Z) r(Y) r(X)B由X、Y组成的化合物是
3、离子化合物CZ的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强DW的简单气态氢化物的热稳定性比X的强【答案】B【解析】【分析】X是地壳中含量最多的元素,因此X为O元素,Y的最外层有两个电子,且Y是短周期元素,原子序数大于O,因此Y为Mg元素,Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料,所以Z为Si元素,W与X同主族,且W是短周期元素,原子序数大于X,所以W为S元素;据此解题;【详解】A元素周期表中,同族元素原子半径随核电荷数增加而增加,O位于第二周期,其他元素位于第三周期,因此O的原子半径最小,同周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径应为r(Mg)r(Si)r(S)r(O),故A错误;BX为O元素,
4、Y为Mg元素,两者组成的化合物氧化镁为离子化合物,故B正确;CZ为Si元素,W为S元素,因为S的非金属性强于Si,所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的,故C错误;DW为S元素,X为O元素,因为O的非金属性强于S,所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的,故D错误;总上所述,本题选B。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的推断、原子结构与元素性质,题目难度不大,应先根据提示推断所给原子的种类,原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。62019北京 2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。
5、中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是AIn是第五周期第A族元素B11549In的中子数与电子数的差值为17C原子半径:InAlD碱性:In(OH)3RbOH【答案】D【解析】【分析】A根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为 ,据此判断该元素在周期表中的位置;B质量数质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,原子的质子数=电子数;C同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大;D同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;【
6、详解】A根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为 ,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;B质量数质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;CAl位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径InAl,故C不符合题意;DIn位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化
7、物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3RbOH,故D符合题意;综上所述,本题应选D。【点睛】本题考查原子结构与元素性质,题目难度不大,明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。7.(2018全国理综,13,6分)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是A.原子半径大小为WXYClOF,A项错误;HF是弱酸,HCl为强酸,酸性:HFHCl,B项错误;Na2O2中O原子与O原子之间以非极性键结合,
8、ClO2的结构式为OClO,无非极性键,C项错误;标准状况下,F2、O2均为气态,D项正确。8. (2018天津理综,2,6分)下列有关物质性质的比较,结论正确的是A 溶解度:Na2CO3NaHCO3B热稳定性:HClPH3C沸点:C2H5SHC2H5OHD碱性:LiOHr(Z)r(Y)B.由X、Y 组成的化合物中均不含共价键C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强D 本题考查元素周期律,较易。地壳中含量最多的元素X为O元素;短周期元素Y的原子序数大于X,且Y原子的最外层只有一个电子,则Y为Na元 素;Z的原子序数大于Na且为第A族短周期元素,则Z为A
9、l元素;W与X属于同一主族,且为短周期元素,则W为S元素。原子半径:NaAlS,A项错误;Na2O2中两个氧原子之间为共价键,B项错误;Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,碱性:NaOHAl(OH)3,C项错误;O的非金属性强于S,则气态氢化物的热稳定性:H2O强于H2S,D项正确。10. (2018全国理综,12,6分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层层电子数之和为10;W与Y同 族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )A常温常压下X的单质为气态BZ的氢化物为离子化合物CY和Z形成的化合
10、物的水溶液呈碱性DW与Y具有相同的最高化合价B 本题考查元素推断与元素周期律。审题时抓住“主族元素”、“原子序数依次增加”、“均不大于20”等,切入点是W与Z形成的化合物与浓硫酸反应生成的产物可腐蚀玻璃,则该产物为HF。原子序数不大于20,暗示可以等于20。W一定为氟元素,Y一定为氯元素,Z的原子序数大于17且为主族元素,Z可能为钾元素、钙元素,由W、X、Z的最外层电子数之和为10推知,X可能为镁元素、钠元素。综上所述,W为氟元素,X为钠元素(或镁元素),Y为氯元素,Z为钙元素(或钾元素)。钠、镁单质在常温常压下均呈固态,A项错误;CaH2、KH都是离子化合物,B项正确;氯化钾溶液呈中性,C项
11、错误;氟没有正化合价,D项错误。11. (2018海南,13,8分)X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和,Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:(1) Y在周期表中的位置是第_周期、第_族,其原子结构示意图为_;Y与Z之间形成的化学键属于_。(2) X、Y、Z三种元素中子原半径最大的是_(填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于.氢氧化钠溶液,产生的气体为_(填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为_。(3) Z高价氧化物的电子式为_。第二同期、A、 、共价键;X、H2、N2+3H2 2NH3; ;分析:短周
12、期中原子核外有3个未成对的电子的元素是A的N和P,因为X的质子数= Y原子的质子数+z原子的质子数,则Y应该为N元素,在元素周期表中位于第二周期,A族;Z为C元素,其最高价氧化物为CO2,电子式为 ;X为Al元素,在Al、N与C三种元素中,原子半经最大的是Al原子,其次为C原子,而N原子的半经最小,Al是两性元素,其单质金属名品即能与稀盐酸反应,也能与NaOH溶液反应且均有H2生成,氮气与氢气在用铁触媒作催化剂,并且在高温、高压等苛刻的条件下反应生成氨气(合成氨工业反应原理),而且反应属于可逆反应。12.【2017年高考全国卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用
13、作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期【答案】C【解析】本题考查元素推断和元素周期律。(1)短周期主族元素;(2)原子序数依次增大;(3)常见的制冷剂有NH3;(4)中学常见的黄色沉淀有硫、碘化银等,而盐与盐酸反应产生有刺激性气味的气体和黄色沉淀,很容易联想到硫代硫酸钠,反应式为:Na2S2O3+2HCl 2
14、NaCl+S+SO2+H2O。由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。同周期元素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;氧离子(O2-)和钠离子(Na+)核外都有10个电子,B项正确;钠和硫形成的化合物为硫化钠,它是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,不能使蓝色石蕊试纸变色,C项错误;氧、硫位于同主族,钠与硫位于第三周期,D项正确。【名师点晴】本题的难点是将化学反应中的现象作为推断题眼,因为硫代硫酸钠与酸反应来自教材选修4,大多数考生忽视了这个反应。选修4还有一个重要的反应是酸性高锰酸钾溶液与草酸反应。启示考生在备考时要关注教材边角知识。
15、13. 【2017年高考全国卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是A.原子半径:dcba B.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B【解析】本题考查元素周期表和元素周期律。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子,则a为He,与a为主族元素不符,故b原子次外层应有8个电子,即a原子核外有8个电子,a为O;结合c所在周期数与族数相同,可确定c为Al;再结合b原子次外层有8个电子,可推
16、出b可能为Na或Mg,d与a同族,则d为S。同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:Na(或Mg)Al,B项正确。原子半径:Na(或Mg)AlSO,A项错误;Al2O3 对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3 是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:O2S,D项错误。14. 【2017年高考全国卷】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是A.氢化物沸点:WWC.化合物熔点:Y2X3YZ3 D.简单离子的半径:YX【答案】D【解析】本题考查物质结构及
17、元素周期律。熟练掌握元素周期表的结构,是正确解答本题的关键。对本题而言,W、X、Y和Z位于元素周期表的右侧,为第A族A族元素或者第A族0族元素,再结合最外层电子数之和为21可判断出各元素。根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键,而HCl不存在分子间氢键,所以NH3的沸点比HCl的沸点高,A项错 误;Al(OH)3 显两性,N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,B项错误;Al2O3是离子晶体,而AlCl3是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点,C项错误;Al3+和O2-的电子层结构相同,具有相同电子层结构的离子
18、,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Al3+H2S,C项错误;原子半径:r(Na)r(S)r(O)r(F),D项错误。【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用等【名师点晴】正确推断出元素是解答的关键,注意元素周期律的灵活应用。“位构性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。该题难度不大。17【2016年高考新课标卷】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n 是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,
19、q的水溶液具有漂白性,0.01 molL1 r 溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A原子半径的大小WXXYCY的氢化物常温常压下为液态DX的最高价氧化物的水化物为强酸【答案】C【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则Z是氯元素,n是Cl2;0.01 molL1 r溶液的pH为2,说明r是一元强酸,Cl2 与两种元素组成的化合物反应会产生两种化合物,其中一种r是HCl,另一种物质q的水溶液具有漂白性,则说明W是H元素;m是H2O,q是HClO;两种元
20、素组成的化合物p与Cl2 光照反应产生HCl,同时产生s,s通常是难溶于水的混合物,根据转化关系图可知p 是甲烷,则s可能是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 中的几种物质。因此X是碳元素,Y是氧元素。A根据元素周期律的原子半径变化规律:同一周期的元素,原子序数越大原子半径越小,同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径的大小WYZX,错误;CY元素的氢化物有H2O和H2O2,二者在常温常压下都为液态,正确;DX的最高价氧化物的水化物是碳酸,该物质是二元弱酸,不是强酸,错误。【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用及和无机框图题推断的知识。【名师点睛】元素周
21、期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度较大,常由于物质的某个性质未
22、掌握好导致失误、失分。18【2016年高考新课标卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )A简单离子半径:W XZBW与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C气态氢化物的热稳定性:WZ【答案】B【解析】根据提供的信息,可以推断W为N或O,X为Na,Y为P或S,Z为Cl。O2(或N3)、Na具有相同电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径:NaO2(或N3)Cl,A项错误;O与Na形成的化合物Na2O、Na2O2 溶于水分别
23、发生反应Na2OH2O=2NaOH、2Na2O22H2O=4NaOHO2,所得溶液均呈碱性,N与Na形成的化合物Na3N溶于水发生反应Na3N3H2O=NH33NaOH,所得溶液也呈碱性,B项正确;非金属性NP或OS,则气态氢化物的热稳定性NH3PH3 或H2OH2S,C项错误;非金属性P(或S)Cl,则最高价氧化物的水化物的酸性H3PO4(或H2SO4)HClO4,D项错误。【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系。【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识,首选根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握住(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,
24、因此平时中夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意如是不是最高价等。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质
25、的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度适中,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。19【2016年高考浙江卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3:4。W的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )AX与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B原子半径大小:XY,ZWC化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键DY、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、
26、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C元素,X、Y的核电荷数之比为3:4,则Y为O元素,W的最外层为8电子结构,W为F元素或Cl元素,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素,W只能是Cl元素。AX与Y形成的化合物有CO和CO2,Z的最高价氧化物的水化物是NaOH,CO与NaOH不反应,A项错 误;B一般来说,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,则原子半径大小:XY,ZW,B项 错误;C化合物Z2Y和ZWY3分别是Na2O、NaClO3,氯酸钠是含氧酸盐,既存在离子键,也存在共价键,C项错误;DY
27、的单质臭氧,W的单质氯气,Y、W的化合物ClO2可作水的消毒剂,D项正确;答案选D。【考点定位】考查元素的推断,元素周期律的综合应用等知识。【名师点睛】掌握原子的电子层结构特征。最外层电子数是电子层数的2倍的有氦、碳、硫,最外层电子数是电子层数的3倍的有氧。最外层电子数是次外层电子数2倍的为碳,最外层电子数是次外层电子数3倍的为氧。最外层电子数是内层电子数一半的为磷和锂。同主族元素原子序数是2倍关系的为硫和氧。20【2015新课标卷理综化学】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )A
28、单质的沸点:WXB阴离子的还原性:WZC氧化物的水化物的酸性:YW。错误;B、H元素的非金属性比Cl弱,所以简单阴离子的还原性WZ。正确;C、未指明是最高价氧化物的水化物,故不能判断酸性(如:H3PO4HClO,但H3PO4SiOF,故B错误;C、Al是金属,主要体现非金属性,故C错误;D、氢化物越稳定,其非金属性越强,非金属性FOSi,氢化物稳定性:HFH2OSiH4,故D错误。【考点定位】考查元素周期表的结构、元素周期律及元素性质。【名师点睛】设计元素周期律、元素周期表的结构,以元素及其化合物性质作铺垫,进行考查元素周期表和元素周期律,熟记元素及其化合物特殊的性质:氟是至今非金属性最强的元
29、素,无正价,硅单质广泛用于半导体材料等等,掌握基础知识,对知识熟练运用。24【2015上海化学】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是( )A元素丙的单质可用于冶炼金属 B甲与丁形成的分子中由非极性分子C简单离子半径:丁 乙 丙 D甲与乙形成的化合物均有氧化性【答案】D【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,则甲的核外电子排布是1s22s22p2,甲是C元素,丁的核外电子排布可能是1s22s22p63s23p2,或1s22s22p63s23p4,由于乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反