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1、第2课时元素周期表与元素周期律(对应学生用书第337338页)题号知识易中难元素周期表和元素周期律的应用1,23,45综合推断6,7,9,108,11一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2019浙江4月选考,14)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是(C)A.第35号元素的单质在常温常压下是液体B.位于第四周期第A族的元素为非金属元素C.第84号元素的最高化合价是+7D.第七周期0族元素的原子序数为118解析:第35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;位于第四周期第A 族的元素是砷元素(As),为非金
2、属元素,B项合理;第84号元素位于第六周期第A族,为钋元素(Po),由于主族元素的最高正价等于主族序数(O、F除外),所以该元素的最高化合价是+6,C项不合理;第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。2.(2021北京朝阳模拟)下列关于元素及元素周期律的说法,不正确的是(B)A.同主族元素的原子,最外层电子数相等B.同周期元素的原子,随原子序数递增半径逐渐增大C.410Be的中子数为6D.56Ba(OH)2的碱性强于38Sr(OH)2解析:元素周期表中,最外层电子数或价电子数相同的元素在同一族,则同一主族元素的最外层电子数相等,具有相似的化学性质,选项A正确;同周期
3、元素从左向右原子半径减小,则同周期元素中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,选项B不正确;410Be的质量数为10,质子数为4,则中子数为10-4=6,选项C正确;金属性SrBa,则碱性 38Sr(OH)2YD.X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物解析:根据Z元素的最外层电子数是次外层的3倍知Z为O,则X为N,根据图示可得出X、Y同族,则Y为P。按照图示,白格填充的为主族元素和稀有气体元素,灰格填充的为副族元素,A错误;X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物,不止两种,B错误;X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,则酸性HNO3H
4、3PO4,C正确;元素非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,同主族元素,从上到下非金属性减弱,同周期元素,从左到右非金属性增强,则非金属性强弱顺序为ONP,气态氢化物最稳定的是Z的气态氢化物,即H2O,D错误。4.下列实验不能达到实验目的的是(B)选项实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH比较碳、硫的非金属性强弱D将Fe、Cu分别加入稀盐酸中比较铁、铜的金属性强弱解析:单质越易与氢气反应,元素的非金属性越强,故A不符合题意;向MgCl
5、2、AlCl3溶液中分别通入NH3,都生成白色沉淀,故B符合题意;碳酸钠水解使溶液呈碱性,说明碳酸是弱酸,硫酸钠溶液呈中性,说明硫酸是强酸,故C不符合题意;铁与稀盐酸反应放出氢气,铜与稀盐酸不反应,故D不符合题意。5.(2021广东惠州一模)W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是(C)A.X、Y、Z的简单离子半径:XYMD.最高价氧化物对应水化物的碱性:YYZ,A项错误;过氧化氢中存在极性键和非极性键,过氧化钠中存在离子键和非极性键,化学键类型不同,B项错误;由于水中有氢键,熔、沸点偏高,所以水的沸点大于硫化氢,C项正确;
6、氢氧化钠为强碱,氢氧化铝为弱碱,故碱性氢氧化钠氢氧化铝,D项错误。6.(2021江苏扬州模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素W基态原子的3p轨道上有4个电子,Y是短周期中金属性最强的元素,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是(B)A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X)B.元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物能发生反应C.元素Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强D.元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强解析:元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,则X为O元素;元素W基态原子的3p轨道上有4个电子
7、,则其核外电子排布为Ne3s23p4,为S元素;Y是短周期中金属性最强的元素,则为Na元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则为Al元素。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,原子半径越大,所以原子半径NaAlSO,即r(Y)r(Z)r(W)r(X),A错误;元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4,两者能发生中和反应,B正确;金属性Na(Y)Al(Z),所以Na的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al的强,C错误;非金属性O(X)S(W),则简单气态氢化物的稳定性H2OH2S,D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.(2021江苏如皋三
8、模)X、Y、Z、W四种短周期元素,原子半径依次增大,X和Y位于同一周期,可组成多种化合物,其中一种是红棕色的大气污染物。Z元素的逐级电离能(kJmol-1)数据依次为738、1 451、7 733、10 540、13 630下列有关说法正确的是(C)A.简单离子半径:XZWB.简单氢化物的沸点:YXC.电负性:XYZD.W与X组成的化合物中一定不含非极性共价键解析:X、Y、Z、W四种短周期元素,原子半径依次增大,X和Y位于同一周期,可组成多种化合物,其中一种是红棕色的大气污染物即NO2,则X为O,Y为N,Z元素第三电离能远大于第二电离能,Z为Mg,原子半径WMg,则W为Na。简单离子半径O2-
9、Na+Mg2+,A错误;X和Y形成的简单氢化物分别为H2O和NH3,常温下,H2O为液态,NH3为气态,则简单氢化物的沸点H2ONH3,B错误;元素非金属性越强,电负性越强,电负性ONMg,C正确;Na与O可组成过氧化钠,既含有离子键又含有非极性共价键,D错误。8.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素,其中O点(最中心的点)代表起点元素。下列正确的是(CD)A.物质YO可能具有较强的氧化性B.图中离O点越远的元素,其原子半径一定越大C.O与X、W均能形成既含极性共价键又含非极性共价键的分子D.科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)
10、元素,该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素解析:O点代表氢元素,按照原子序数由小到大、由里往外延伸,由图可知,W为N元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为P元素,根据元素的种类可知,虚线相连的元素处于同一族。NaH中氢元素为-1价,具有较强的还原性,故A错误;随着原子序数增大,对应元素距离O点越远,而同周期主族元素,随着原子序数增大,原子半径减小,图中离O点越远的元素,其原子半径不一定越大,故B错误;O和H可形成H2O2,含有OH极性键和OO非极性键,N和H可形成N2H4,含有NH极性键和NN非极性键,故C正确;As与P处于同主族且相邻,性质具有相似性,该As元素最有可能取代了普通DN
11、A链中的P元素,故D正确。9.(2021广东新高考适应性考试,16)2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家,一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中,X位于第三周期,X原子的电子数为Z原子的两倍,W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是(C)A.原子半径:XZWB.非金属性:XZWC.Y的氢化物可用于刻蚀玻璃D.X的氧化物对应的水化物均为强酸解析:由X位于第三周期,X原子的电子数为Z原子的两倍,结合题图中X能形成两个双键、两个单键知,X为S,Z为O,Y与O同周期且Y形成一个共价键,故Y为F,在题图中W形成两个单键,再结合该锂盐阴离子带一个负电荷,可推知W为N。原子半径SNO,A错误;
12、非金属性ONS,B错误;HF可用于刻蚀玻璃,C正确;SO2对应的水化物H2SO3是弱酸,D错误。三、非选择题10.现有七种元素,其中A、X、Y、D、E为短周期主族元素,R、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等X元素原子的核外p电子数比s电子数少1Y原子的第一至第四电离能如下:I1=738 kJmol-1I2=1 451 kJmol-1I3=7 733 kJmol-1I4=10 540 kJmol-1D原子核外所有p轨道全充满或半充满E元素的主族序数与周期序数的差为4R是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列(1)已知XA
13、5为离子化合物,写出其电子式: 。(2)X元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有个方向,原子轨道呈 形。(3)某同学根据上述信息,推断Y基态原子的核外电子排布图如图:该同学所画的电子排布图违背了。(4)G位于族区,该元素的价电子排布式为。(5)检验R元素的方法是,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因: 。解析:A、X、Y、D、E为短周期主族元素,R、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,A为H元素;X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,即电子排布式为1s22s22p3,故X为N元素;由Y原子的第一至第四电离能数据可以知道,第三电离能剧增,故Y表
14、现+2价,处于A族,原子序数大于N元素,故Y为Mg元素;D处于第三周期,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,最外层排布为3s23p3,故D为P元素;E处于第三周期,E元素的主族序数与周期序数的差为4,E处于第A族,故E为Cl元素;R是前四周期中电负性最小的元素,R为第四周期元素,故R为K元素;G在周期表的第四周期第7列,G为Mn元素。(1)NH5为离子化合物,是由NH4+与H-两种离子构成,电子式为HNHHH+H-。(2)X为N元素,核外电子排布式为1s22s22p3,基态原子中能量最高的电子处于2p能级,有3个电子,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形。(3)该同学所画的电子排布图中3
15、s能级的2个电子自旋方向相同,违背了泡利原理。(4)G为Mn元素,是25号元素,位于第四周期第B族,最后填充的为d电子,为d区元素,价电子排布式为3d54s2。答案:(1)HNHHH+H-(2)3哑铃(3)泡利原理(4)Bd3d54s2(5)焰色试验当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量11.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:(1)元素y为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式: 。(2)元素x的价电子排布图为。(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的
16、白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。(4)x、y两元素的部分电离能数据列于下表:元素xy电离能/(kJ/mol)I1717759I21 5091 561I33 2482 957比较两元素的I2、I3可知,气态x2+再失去一个电子比气态y2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图所示,其中电负性最大的是(填序号)。(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,则该元素是(填元素符号)。解析:(1)26号元素为铁,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。(2)元素x为Mn,价电子排布图为。(3)h为Mg元素,Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光的原因是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量。(4)x2+为Mn2+,Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构,难失去电子,比较稳定。(5)第三周期电负性最大的为Cl,其单质的熔点只比Ar大。(6)根据题图可知该元素的最外层有3个电子,再根据所列元素,可确定为Al。答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(2)(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量(4)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构,比较稳定(5)2(6)Al