2020春化学必修2人教版课堂演练第一章第二节第2课时元素周期表和元素周期律的应用解析

1．原子序数为114的元素在未被发现之前，科学家预测其具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期第ⅣA族，称为类铅。关于它的预测，错误的是()A．它的最外层电子数为4B．它的最高价氧化物的水化物是强酸C．它具有＋2、＋4价D．它的金属性比铅强解析：由题意知，该元素位于第ⅣA族铅元素下面，金属性比铅强，D正确，B不正确；因处于第ⅣA族，其原子最外层有4个电子，A正确；由第ⅣA族元素常见化合物如CO、CO2、PbO2、PbSO4，可知C正确。答案：B2.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是()A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强B．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱C．Y的最高正化合价为＋7价D．X单质的熔点比Z的低解析：由题目信息(短周期图示位置关系)，可确定X、Y、Z三种元素分别为He、F、S。A项，非金属性最强的是F,错误；B项，HF比H2S更稳定，错误；C项，元素F无正化合价，错误；D项，因常温常压下He为气体，S为固体，正确。答案：D3.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成铵盐，下列说法正确的是()A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最差的是YB．元素形成的单核阴离子还原性：X＞YC．元素氧化物对应水化物的酸性：Z＞YD．元素单质在化学反应中只表现氧化性解析：W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成铵盐，则W是N，所以X是O，Y是S，Z是Cl。A项，X、Y、Z中非金属性最弱的是S，所以最简单氢化物稳定性最差的是硫的氢化物H2S，正确；B项，氧元素形成的单核阴离子还原性弱于硫离子，B错误；C项，Z元素氧化物对应水化物的酸性不一定强于Y的，如次氯酸的酸性弱于硫酸，C错误；D项，Z元素单质在化学反应中既能表现氧化性，也能表现还原性，D错误。答案：A4．W、X、Y、Z是4种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强，下列说法正确的是()A．X的非金属性是同周期中最强的B．对应气态氢化物的稳定性：YZC．对应简单离子半径：XWD．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应解析：根据条件可知，W的原子序数是8，则W是氧元素；又因为W、X、Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠；Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是硅；Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的，A错误；对应气态氢化物的稳定性：ZY，B错误；氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：WX，C错误；Y的氧化物是二氧化硅，能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，D正确。答案：D5．有机锗具有抗肿瘤活性，锗元素的部分信息如图。则下列说法不正确的是()A．x＝2B．锗元素与碳元素位于同一族，属于第ⅣA族C．锗位于元素周期表第四周期，原子半径大于碳的原子半径D．距离锗原子核较远区域内运动的电子能量较低解析：由核外电子排布规律，离核较远的电子能量较高。答案：D6．下图为短周期表的一部分，其中E为地壳中含量最高的元素，A的原子半径在同周期最大。请完成下列问题：(1)D元素在元素周期表中的位置：________。(2)A、E简单离子的半径由大到小顺序为________(用具体的微粒符号表示)。(3)写出A和F两种元素的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式_______________________________________________________________________________________________________。(4)工业用C的单质与B的最高价氧化物制备B单质的化学方程式________________________________________________________。(5)证明元素F和G的非金属性强弱(用化学方程式表示)_____________________________________________________。解析：(1)E为地壳中含量最高的元素，则E为氧元素，所以D为氮元素，其在周期表中的位置为第二周期第ⅤA族。(2)E为O，则F为硫元素，所以A为Na，O2－和Na＋电子层结构相同，根据“序大径小”的方法可知O2－半径大于Na＋半径。(3)Na和S两种元素的最高价氧化物的水化物分别为NaOH和H2SO4，两者反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O。(4)C为碳元素，B为硅元素，C与SiO2在高温下的反应的方程式为2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑。(5)F为硫元素，G为氯元素，将氯气通入H2S溶液中，溶液变浑浊，说明有S单质生成，即可证明氯气的氧化性大于硫单质的氧化性，即氯的非金属性大于硫的非金属性，对应的化学方程式为H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。答案：(1)第二周期第ⅤA族(2)O2－Na＋(3)OH－＋H＋===H2O(4)2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑(5)H2S＋Cl2===S↓＋2HCl(其他答案合理即可)(时间：40分钟)A级基础巩固1．下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是()A．C、N、O、FB．K、Mg、Si、SC．F、Cl、Br、ID．Li、Na、K、Rb解析：A中C的最高正价为＋4价，N为＋5价，F无正价，O无最高正价；B中K的最高正价为＋1价，Mg为＋2价，Si为＋4价，S为＋6价，符合题意；C中Cl、Br、I最高正价均为＋7价；D中Li、Na、K、Rb最高正价均为＋1价。答案：B2．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是()A．酸性：H2SO4H3PO4B．非金属性：ClBrC．碱性：NaOHMg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3NaHCO3解析：A.S、P位于同一周期，且S位于P的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，故非金属性SP，所以H2SO4的酸性大于H3PO4；B.Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性ClBr；C.Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左侧，故Na的金属性比Mg的强，则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强；D.NaHCO3的热稳定性差，是由于HCO－3受热易分解。答案：D3．(2019·4月浙江卷)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()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ⅤA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：本题考查元素周期表的结构，元素在周期表中的位置等。第35号元素为溴，溴单质在常温常压下是液体，A项正确；位于第四周期第ⅤA族的元素为砷，砷为非金属元素，B项正确；第84号元素位于第六周期第ⅥA族，最高化合价不可能是＋7，C项错误；第七周期0族元素的原子序数为118，D项正确，故选C。答案：C4．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物的摩尔质量为34g·mol－1，Y的最低价氢化物为非电解质。则下列说法正确的是()XYZWQA.阴离子还原性：W＞QB．X的低价氧化物是酸性氧化物C．Q单质易溶于水D．Na与Y能形成化合物Na2Y2，且与水反应后溶液呈碱性解析：根据“W的气态氢化物的摩尔质量为34g·mol－1”可知，W是硫元素或者磷元素，再根据“Y的最低价氢化物为非电解质”，则可知W是磷元素，Q是硫元素，Y是氮元素，X是碳元素，Z是铝元素。由于Q(S)的非金属性强于W(P)，所以阴离子还原性：W＞Q，A正确；X是碳元素，碳元素的低价氧化物为CO，属于不成盐氧化物，B错误；硫单质不溶于水，C错误；Na与氮元素不能形成化合物Na2Y2，D错误。答案：A5．下列事实不能说明非金属性ClI的是()A．Cl2＋2I－===2Cl－＋I2B．稳定性：HClHIC．酸性：HClO4HIO4D．酸性：HClO3HIO3解析：元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，说明Cl2的氧化性大于I2，元素的非金属性Cl大于I，A正确；元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比碘化氢稳定，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，B正确；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：HClO4HIO4，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，C正确；酸性：HClO3HIO3，不能说明非金属性ClI，因为两种酸不是最高价含氧酸，D错误。答案：DB级能力提升6．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题：(1)元素Z位于周期表中第________周期，第________族。(2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________(写化学式)。(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(写化学式)。(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。解析：根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。(1)P位于第三周期第ⅤA族。(2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3。(3)C和S最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强。(4)N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。答案：(1)三ⅤA(2)NH3(3)H2SO4(4)N2O57．短周期的五种元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数；B元素原子最外层电子数是它的电子层数的2倍，A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物；E单质用于净化水质。请回答：(1)写出D在元素周期表中的位置________。(2)E的原子结构示意图是________。(3)下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是________(填序号)。①比较这两种元素的气态氢化物的沸点②比较这两种元素的气态氢化物的稳定性③比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度(4)由A、B、C、D四种元素组成的甲为无机盐，既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，则甲的化学式为________________。解析：根据A、D可形成原子个数比1∶1和2∶1的两种液态化合物知，这两种化合物为H2O2和H2O，再结合原子序数增大，所以A为H；D为O，则B只能为C，C为N，E单质可净化水质，E为Cl。(1)O的原子序数是8，位于第二周期第ⅥA族。(2)氯元素位于第三周期第ⅦA族，所以原子结构示意图为。(3)由气态氢化物的沸点无法确定元素的非金属性强弱。(4)由H、C、N、O四种元素形成的无机盐既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应，一般是弱酸的酸式盐或弱酸的铵盐，因此甲是碳酸氢铵或碳酸铵，化学式分别是NH4HCO3或(NH4)2CO3。答案：(1)第二周期第ⅥA族(2)(3)②③(4)NH4HCO3或(NH4)2CO38．用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，反应如下：3SiCl4＋2N2＋6H2=====高温Si3N4＋12HCl。完成下列填空：(1)有关制备氮化硅的上述反应中；属于第二周期元素的是________(填元素符号)(2)比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的下列方法可行的是________(填序号)。a．比较两种元素的气态氢化物的沸点b．比较两种元素的原子获得一个电子时释放能