元素周期律测试题及详解

元素周期律测试题及详解一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)1．(2011·山东高考)元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置，下列说法正确的是()A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素【解析】O、F等无正价，A项不正确；离核近的电子能量低，B项不正确；D项过渡元素包括副族和Ⅷ族元素，D不正确。【答案】C2．已知原子序数，可以推断原子的()①质子数②中子数③质量数④核电荷数⑤核外电子数⑥原子结构示意图⑦元素在周期表中的位置A．①②③④⑥B．①④⑤⑥⑦C．②③④⑤⑦D．③④⑤⑥⑦【解析】原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。【答案】B3．(2012·大纲全国卷)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为()A．AlB．PC．ArD．K【解析】依据微粒半径大小的比较规律，结合原子核外电子排布的特点解决问题。与Ca2＋的核外电子排布相同的应为单核的18电子微粒，如P3－、S2－、Cl－、(Ar)、K＋等。当离子的核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小。离子半径小于S2－半径的离子除Ca2＋外，还有Cl－和K＋，故选D。【答案】D4．下列说法正确的是()A．若两种元素形成的离子M2－和N＋电子层结构相同，则离子半径M2－＞N＋B．同周期非金属氧化物对应的水化物酸性从左到右依次增强C．原子最外层电子数为2或8的元素为稀有气体元素D．X、Y位于同一主族，则X、Y的最高正价一定相同【解析】本题以元素周期表为载体，考查元素周期律的知识及特殊性、离子半径的比较。B项，应该是最高价氧化物对应的水化物酸性从左到右依次增强；C项，Be的最外层电子数为2，但属于第ⅡA族；D项，F、Cl位于同一主族，但F无正价。【答案】A5．(2011·上海高考改编)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列叙述正确的是()A．X、Y元素的金属性X＜YB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．Z单质与W单质在放电条件下可生成ZW【解析】根据提供的原子半径和主要化合价，可以推断X为Mg，Y为Al，Z为N，W为O。金属性：Mg＞Al，A项错误；N2和O2在放电的条件下生成NO，B项错误，D项正确；Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，不能溶于稀氨水，C项错误。【答案】D6．(2013届济南高三调研)A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构。下列说法中，正确的是()A．原子序数：A＞B＞CB．原子半径：A＞B＞CC．离子半径：A2－＞B2＋＞C－D．原子最外层电子数：A＞C＞B【解析】由题意确定A、B、C分别为S、Mg、F三种元素。则原子序数：A＞B＞C；原子半径：B＞A＞C；离子半径：A2－＞C－＞B2＋；最外层电子数：C＞A＞B。A项正确。【答案】A二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)7．(2013届湖北武汉高三模拟)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()XYZWA.元素W位于第三周期第ⅥA族B．元素Y的氢化物水溶液呈酸性C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞WD．Z的最高化合价为＋5价【解析】根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知X、Y在第二周期，Z、W在第三周期，Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍，则Z是P，Y是N，X是C，W是S。A项，W即S元素在第三周期第ⅥA族。B项，NH3的水溶液呈碱性。C项，酸性H3PO4＜H2SO4。D项，Z为P，最外层有5个电子，最高化合价为＋5价。【答案】AD8．(2013届深圳市高三模拟)X、Y、Z、W、M均为短周期元素，X、Y同主族，X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物，其水溶液显酸性；Z、W、M是第三周期连续的三种元素，其中只有一种是非金属，且原子半径ZWM。下列叙述正确．．的是()A．Z是海水中含量最高的金属元素，W是地壳中含量最多的金属元素B．X、M两元素氢化物的稳定性：XMC．Z和W的氧化物均可做耐高温材料D．X、W的最高价氧化物的水化物之间反应生成一种可净水的化合物【解析】由“X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物，其水溶液显酸性”可知，X元素是N元素，则Y元素是P元素；由“Z、W、M是第三周期连续的三种元素，其中只有一种是非金属，且原子半径ZWM”可知，Z、W、M是Mg、Al和Si元素。海水中含量最高的金属元素是Na，故A错；N、Si元素的氢化物的稳定性是NH3SiH4，故B错；MgO和Al2O3熔点高，均可做耐火材料，C正确。HNO3和Al(OH)3反应生成Al(NO3)3，Al(NO3)3水解生成Al(OH)3胶体能净水。【答案】CD三、非选择题(本大题共4小题，共64分)9．(16分)某研究性学习小组设计了一组实验验证元素性质的递变性规律。(1)甲同学想验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第________周期的________三种元素。最简单的实验是将大小相近的三小块金属分别投入相同浓度的稀盐酸中，观察现象。应该看到的现象是：①_____________________________________________________，②_____________________________________________________，③_____________________________________________________。(2)乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。丙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。①写出所选用物质的化学式：A：________；B：________；C：________。②写出烧杯中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第三周期的钠、镁、铝三种元素。因为与第二、四、五、六周期相比较，第三周期元素的变化规律较典型。三种金属中钠最活泼，遇水就剧烈反应，与盐酸反应更剧烈，产生大量热，放出H2，可能会着火或爆炸。铝金属活动性最弱，与酸反应比镁要缓慢，但也能产生大量气泡，镁与酸剧烈反应，产生大量气泡。(2)乙同学的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A为HNO3，B为CaCO3，C为Na2SiO3或K2SiO3。【答案】(1)三钠、镁、铝①钠剧烈反应，可能着火或爆炸②镁反应较剧烈，产生大量气泡③铝反应比镁缓慢，有较多的气泡产生(2)①HNO3CaCO3Na2SiO3(或K2SiO3)②CO2＋SiO2－3＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3或2CO2＋SiO2－3＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO－310．(16分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构X最外层电子数是次外层电子数的3倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z第三周期元素的简单离子中半径最小(1)元素X的一种单质在生活中常用作饮水机的消毒剂，该单质的化学式是________，元素Z的离子结构示意图为________。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH＋4，请写出检验溶液中存在该离子的实验操作、现象和结论_______________________________________________。(3)写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：_________________________________________________________________。(4)元素X与元素Y相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是______。a．Y的氢化物可在纯X2中燃烧生成X的氢化物和Y2b．X的单质比Y的单质更容易与H2化合c．X与Y形成的化合物中Y元素呈正价态【解析】由“最外层电子数是次外层电子数的3倍”可知X为O，元素Y为N(O的非金属性大于N)，第三周期元素的简单离子中半径最小的是Al(Z)。【答案】(1)O3(2)取少量溶液(或待测液)于试管中，滴加适量浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上靠近试管口部，若试纸变蓝，说明溶液中存在该离子，反之，不存在该离子(3)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(4)Oabc11．(16分)X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和等于16，X2、Y2、Z2在常温下都是无色气体，它们均为工业合成某化工产品的重要原料，其流程如下：已知：①一定条件下，X2与Y2能反应生成A，X2与Z2能反应生成B；②B和C分子均为常见的10电子微粒。请回答下列问题：(1)X元素在周期表中的位置是_________________________________。(2)X2与Z2可制成新型化学电源(KOH溶液作电解质溶液)，两个电极均由多孔石墨制成，通入的气体在电极表面放电，负极电极反应式为__________________________________________________________。(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是(用离子方程式表示)___________________________。(4)写出由C生成A和B的化学方程式________________________。【解析】由题意，可知X是O，Y是N，Z是H，A是NO，B是H2O，C是NH3。在H2与O2形成的燃料电池中，当电解质溶液为KOH时，H2在负极被氧化生成水，注意在碱性环境下，电极反应中不能出现H＋，只能出现OH－。NH3与水反应生成的氨水呈弱碱性；NH3可发生催化氧化反应生成NO和水。【答案】(1)第二周期第ⅥA族(2)H2＋2OH－－2e－===2H2O(3)大于NH3·H2ONH＋4＋OH－(或NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－)(4)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O12．(16分)(2011·四川高考)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1mol/L的Y溶液pH1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L，也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题：(1)戊离子的结构示意图为________。(2)写出乙的单质的电子式：________。(3)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。(4)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式：___________________________________________________