专题五第三单元

第三单元元素周期表的应用1．“过渡金属氧化物研究”被《科学》杂志评为2007年世界十大科技突破之一。下列对过渡金属氧化物的叙述正确的是()A.氧化铜、氧化锌、氧化钡都是过渡金属氧化物B.铝热反应指铝能与所有的金属氧化物发生置换反应C.二氧化锰可以作为氯酸钾、双氧水分解的催化剂D.元素周期表中“分界线”附近寻找过渡金属解析:钡位于第ⅡA族，属于主族元素，A错。铝在高温下与过渡金属氧化物发生置换反应，但与氧化钠、氧化镁等氧化物不能发生置换反应，B错。在元素周期表中“分界线”附近的元素都是主族元素，没有过渡元素，D错。答案：C2．酸根RO－3所含电子数比硝酸根NO－3的电子数多10，则下列说法正确的是()A．R原子的电子层数比N原子的电子层数多1B．R的最高化合价与N的最高化合价相等C．RO－3和NO－3只能被还原，不能被氧化D．R和N为同族元素解析：RO－3和NO－3所带电荷数一样，又因为酸根RO－3所含电子数比硝酸根NO－3的电子数多10，所以R和N不是同一族，R为Cl，最高价为＋7，Cl＋5O－3既能被还原，又能被氧化。答案：A3．某主族元素的离子X2＋有6个电子层，最外层有2个电子，当把XO2溶于浓盐酸时，有黄绿色的气体产生，则下列说法正确的是()A．X2＋具有强还原性B．XCl2溶液呈酸性C．XO2具有强氧化性D．该元素是ⅡA族解析：X2＋离子最外层为2个电子，故X原子最外层有4个电子，应为ⅣA族，XO2能氧化盐酸，所以X2＋还原性较差，而XO2氧化性较强，XCl2(实际为PbCl2)是由强酸弱碱组成的盐，水解呈酸性。答案：BC4.(2008·广东理基)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族A．①②B．①③C．②④D．③④解析：原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。答案：C5．下列说法正确的是()A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态B．同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是36C．镁的一种放射性同位素28Mg的原子核内的中子数是12D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子构成的解析：常温常压下，非金属单质的Br2，金属单质的Hg都是液态的；同一主族相邻的两种元素的原子序数之差是2、8、18、32不相邻的可以是36，如K(19号)和Cs(55号)；28Mg的原子核内的中子数是16，即A、B、C错误。答案：D6．下图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是()A．H2SB．HClC．PH3D．SiH4解析：在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。答案：D7．(2009·河南统考)X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种元素，它们的原子序数依次增大。化学式为W3Y4的物质具有磁性。X的单质在Y2中燃烧可生成化学式为XY和XY2的两种气体。Z的单质是金属，Z在XY2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。下列有关说法中错误的是()A．W3Y4的化学式为Fe3O4B．W在地壳中的含量居第四位C．XY和XY2分别是NO和NO2D．金属单质Z在XY2中燃烧生成的白色固体的化学式为MgO解析：由W3Y4具有磁性可推知该物质为Fe3O4；根据Z的单质是一种金属，该金属在XY2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体可推知，Z为Mg，XY2为CO2，故选项C错误；金属单质Z在XY2中燃烧生成的白色固体的化学式为MgO。答案：CRXYZ8.(2009·安徽八校联考)如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是()A．X的氢化物比R的氢化物稳定B．原子半径大小顺序是ZYXRC．Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应D．X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构解析：X原子最外层电子数比次外层电子数少3，推知X为P，则R、Y、Z依次为O、S、Cl。答案：C9．下表是周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。一些原子核失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________________________________。②表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式________。③Y是周期表中________族元素。④以上13种元素中，________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。解析：(1)从所给元素在周期表中的位置不难知道，a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区，也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的一种石墨也是电的良导体，故应选①、④两组。(2)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2。③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为ⅢA族的元素Al。④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e－的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。答案：(1)①④(2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难②aNa2O和Na2O2③ⅢA④m10．现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A、D同主族，C与E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。请回答下列问题(题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关)：(1)A～F六种元素原子，原子半径最大的是________(填序号)。(2)A、C、D三种元素组成的一种常见化合物，是重要的工业产品，该化合物电子式为：________。(3)B与F两种元素形成的一种化合物分子，各原子均达八电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物水解的主要产物是：________。(4)A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该反应的化学方程式为________________。解析：由短周期元素A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，A与C形成的化合物常温下为液态可以确定A为氢，C为氧，B为氮，D为钠，E为硫，F为氯。其中原子半径最大的是钠，氢、氧、钠组成的常见化合物是NaOH，其电子式为Na＋[··O······H]－，对照磷和氯形成的化合物可以推出氮、氯形成的各原子均达八电子结构的化合物是NCl3，因其中氮呈负价，氯呈正价，所以其水解的主要产物为HClO和NH3(NH3·H2O)；浓硫酸与铜反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。答案：(1)D(2)Na＋[··O······H]－(3)HClO和NH3(NH3·H2O)(4)Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O11.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。(1)把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：①ⅡA族元素的价电子数____________。②第三周期元素的最高化合价__________。③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为________，B的化学式为________。③工业上制取单质M的化学方程式为______________________________________。解析：本题通过图表的形式考查元素周期律及结构、性质。熟练掌握元素周期表中的递变规律可迎刃而解。推断题中常考的就是短周期元素，应熟练掌握其外层电子结构。(2)由题意可知Y为O，M为Si，由离子所带电荷可知X为H，Z为Na，N为Cl。由题意可知A为NaOH，B为NaClO，A发生电离，B发生水解。答案：(1)①b②c③a(2)①HClO4②离子键、(极性)共价键NaClO③SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑12．(2009·潍坊统考)已知五种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示：abcde(1)上述元素中离子半径最大的是________(填元素符号)。(2)已知A、B、C、D、E五种化合物均由上述元素中的几种组成。它们之间的转换关系如图所示，且A、B、E三种物质含有相同的一种金属元素，C和D分别是常见的强酸和强碱，则：①A、B、E所含的该金属元素的原子结构示意图为________________；②若将D逐滴滴入A的溶液中至过量，反应过程中的离子方程式依次为____________________。解析：根据a、b、c、d、e在元素周期表中的位置，知五种元素分别为氢、氧、钠、铝、硫。然后依据题目要求作答即可。答案：(1)S(2)①②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－1．下图是元素周期表的一部分，下列说法中，正确的是()A．元素①位于第二周期第ⅣA族B．气态氢化物的稳定性：④②C．最高价氧化物对应水化物酸性：⑤④D．元素的最高正化合价：③＝⑤解析：对照元素周期表便可确定①、②、③、④、⑤分别是N、O、F、S、Cl，S的非金属性比O弱，因此H2S的热稳定性比H2O弱；Cl的非金属性比S强，HClO4的酸性大于H2SO4；Cl的最高正化合价为＋7，F没有正化合价。答案：C2．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族，Y、