2024年新高一化学暑假自学课(人教版2019必修第一册)第20讲元素周期律(含解析)

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2024年新高一化学暑假自学课(人教版2019必修第一册)第20讲元素周期律(含解析)

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第20讲 元素周期律
模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理(吃透教材) 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练(7大考点) 模块五 小试牛刀过关测 (基础练10题) (提升练6题) 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律并理解其实质。 2.会比较元素的金属性或非金属性的强弱。 3.了解元素周期表中元素的分区,理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。 4.了解元素周期表与元素周期律的应用,理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系。
一、1~18号元素性质的周期性变化规律
1.原子最外层电子排布变化规律
周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论
第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右,元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8,第一周期除外)
第二周期 3→10 2 1→8
第三周期 11→18 3 1→8
规律:同周期中,随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布呈现周期性变化
2.原子半径的变化规律(稀有气体除外)
周期序号 原子序数 原子半径/nm 结论
第一周期 1 0.037 同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)
第二周期 3→9 0.152→0.071大→小
第三周期 11→17 0.186→0.099大→小
规律:同周期中,随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周期性变化
3.元素的主要化合价
周期序号 原子序数 主要化合价 结论
第一周期 1→2 +1→0 ①同周期由左向右,元素的最高正价逐渐升高(+1→+7,O和F无最高正价); ②元素的最低负价由第IVA族的-4价逐渐升高至第VIIA族的-1价; ③最高正价+|最低负价|=8
第二周期 3→9 最高价+1→+5(不含O、F) 最低价-4→-1
第三周期 11→17 最高价+1→+7 最低价-4→-1
规律:同周期中,随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化
思考与交流:
1.电子层数多的元素原子半径一定大于电子层数少的元素吗?
【归纳总结】
1.主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价=主族的序号=最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价=最高正价-8(H、O、F除外)。
(3)H最高价为+1,最低价为-1;O无最高正价;F无正化合价。
2.最简单氢化物及其最高价氧化物对应的水化物
IVA VA VIA VIIA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4
二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律
以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。
1.预测元素性质的递变规律
第三周期元素电子层数相同,由左向右核电荷数依次增多,原子半径依次减小,失电子的能力依次减弱,得电子的能力依次增强,预测它们的金属性依次减弱,非金属性依次增强。
2.实验探究:金属性的递变规律
(1)Na、Mg元素金属性强弱比较
原理 金属与水反应置换出H2的难易程度
操作
现象 镁条表面附着少量气泡 剧烈反应,溶液变成浅红色
化学反应 - Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
结论 结合Na与水的反应的现象,Na与水反应置换H2比Mg容易,则金属性:Na>Mg
(2)Mg、Al元素金属性强弱比较
原理 金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
物质 Al(OH)3 Mg(OH)2
操作
现象 A中沉淀溶解 B中沉淀溶解 C中沉淀溶解 D中沉淀不溶解
A、B、C、D试管中的离子方程式 A:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O B:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O C:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O D:不反应
结论 Al(OH)3是两性氢氧化物,其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱),更弱于NaOH(强碱),则金属性:Na>Mg>Al
结论:金属性递变规律
3.非金属性的递变规律
Si P S Cl
最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸
酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
结论 同周期中,从左到右,元素的非金属性逐渐增强
4.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。元素的原子半径、化合价、金属性与非金属性都属于元素的性质。
(2)实质:元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。
三、元素金属性、非金属性强弱的比较
1.金属性强弱的判断方法
金属性是指金属元素原子在化学反应中失电子的能力,通常用如下两种方法判断其强弱:
(1)根据金属单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断,置换出氢气越容易,则金属性越强。
(2)根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断,碱性越强,则金属元素的金属性越强。
2.非金属性强弱的判断方法
非金属性是指非金属元素的原子得电子的能力,通常用如下两种方法判断:
(1)根据非金属单质与H2化合的难易程度、生成气态氢化物的稳定性判断,越易化合,生成的气态氢化物越稳定,则元素的非金属性越强。
(2)根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断,酸性越强,则元素的非金属性越强。
3.其他判断方法
(1)根据置换反应,金属性较强的金属单质可以置换金属性较弱的金属单质;非金属性较强的非金属单质可以置换非金属性较弱的非金属单质。
(2)根据离子的氧化性或还原性强弱,金属单质的还原性越强,则简单阳离子的氧化性越弱;非金属单质的氧化性越强,对应简单阴离子的还原性越弱。
思考与交流:
2.从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强的原因。
四、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律
1.元素周期表与元素周期律的关系
(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式,反映了元素之间的内在联系。
(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律
同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
2.元素周期表的金属区和非金属区
(1)金属性强的元素在周期表的左下方,最强的是Cs(放射性元素除外);非金属性强的元素在周期表的右上方(稀有气体除外),最强的是F。
(2)分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性,故元素的金属性与非金属性之间没有严格的界线。
3.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)价电子
①定义:可在化学反应中发生变化,与元素的化合价有关的电子。
②具体内容:主族元素的价电子=最外层电子数,过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。
(2)化合价规律
①同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
②主族元素最高正化合价=主族族序数=最外层电子数(O、F除外)。
③非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(最低负价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数,H除外)。
4.短周期主族元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,碱性最强的是NaOH.气态氢化物稳定性最强的是HF。
五、元素周期表和元素周期律的应用
1.科学预测
(1)预测元素及其化合物的性质
①比较不同周期,不同主族元素的性质
如金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则由碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,得碱性:Ca(OH)2>Al(OH)3。
②推测未知元素的某些性质
例如:已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。
根据卤族元素性质的递变规律,可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体,与氢难化合,HAt不稳定,其水溶液呈酸性,AgAt难溶于水等。
(2)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。
2.寻找有特殊用途的新物质
【归纳总结】
1.元素位置、原子结构、元素性质之间的关系
2.元素“位—构—性”规律中的特例
(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的,只有氕(H)无中子。
(2)元素周期表中的周期一般是从金属元素开始,但第一周期例外,是从氢元素开始。
(3)所有元素中,碳元素形成的化合物种类最多。
(4)非金属单质一般不导电,但石墨是导体,晶体硅是半导体。
(5)氟无正价,氧无最高正价;在Na2O2中氧显-1价;在NaH中氢显-1价。
六、微粒半径大小的比较
1.“四同法”比较微粒半径的大小
(1)同周期——“序大径小”
①方法:同周期,从左到右,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小。
②实例:11~17号元素
r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(2)同主族——“序大径大”
①方法:同主族,从上到下,随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大。
②实例:
r(Li)(3)同元素
①同种元素的原子和离子半径比较规律——“阴大阳小”。
某原子与其离子半径比较,其阴离子半径大于该原子半径,阳离子半径小于该原子半径。
如r(Na+)r(Cl)。
②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。
带电荷数越多,粒子半径越小。如r(Fe3+)(4)同结构——“序大径小”
①方法:电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小。
②实例:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
2.“三看法”比较微粒半径的大小
(1)比较电子层数:电子层数越多,半径越大。
(2)比较核电荷数:电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
(3)比较核外电子数:电子层数相同,核电荷数相同,核外电子数越多,电子间的排斥力越大,半径越大。
教材习题01
3.除第一周期外,下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述不正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐减小
B.从左到右,单质的氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强
C.从左到右,元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
D.从左到右,元素最高正化合价从+1递变到+7(氧、氟除外),最低负化合价从-4递变到-1
教材习题02
4.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD- 都具有相同的核外电子层结构,则下列叙述正确的
A.原子半径 A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C>D>B>A D.单质的还原性:A>B>D>C
核心考点一:1~18号元素性质的周期性变化规律
【例1】
5.下列说法正确的是
A.随着元素原子序数的递增,P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高
B.随着元素原子序数的递增,Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低
C.原子序数为15的元素最高化合价为+3
D.随着原子序数的递增,第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
核心考点二:元素周期律
【例2】
6.下列关于元素周期律叙述正确的是
A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8地重复出现
B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化
C.随着元素的原子序数的递增,元素的最高正价从+1到+7,负价从-7到-1地重复出现
D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
核心考点三:元素周期表的分区和化合价变化规律
【例3】
7.已知某原子最外层有7个电子,推测下列选项不正确的是
A.单质有氧化性 B.是非金属元素
C.最高正价一定为+7价 D.同周期元素中原子半径最小
核心考点四:元素周期表和元素周期律的应用
【例4】
8.第ⅡA族元素从第二周期到第六周期的元素分别是Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。下列关于ⅡA族元素预言可能正确的是
①常温下,单质铍能与水剧烈反应放出H2 ②常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2 ③Be(OH)2易溶于水 ④Ba(OH)2易溶于水 ⑤SrCO3易溶于水
A.①②③ B.③⑤ C.②④ D.①②③④⑤
核心考点五:微粒半径大小的比较
【例5】
9.若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是(  )
A.离子半径aAm+B.原子半径AC.A的原子序数比B的原子序数大(m+n)
D.b=a-n-m
核心考点六:元素非金属性的比较
【例6】
10.X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
核心考点七:元素金属性的比较
【例7】
11.下列叙述中,能肯定A金属比B金属活动性强的是
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的氢气比1 mol B从酸中置换出的氢气多
D.常温时,A能从水中置换出氢气而B不能
【基础练】
12.有机锗具有抗肿瘤活性,锗元素的部分信息如图.下列说法错误的是
A.
B.距离锗原子核较远区域内运动的电子能量较低
C.锗元素与碳元素位于同一族,属于第ⅣA族
D.锗位于元素周期表第四周期,原子半径大于碳的原子半径
13.下列有关描述正确的是
A.已知酸性, 所以元素非金属性
B.考古学上常用来鉴定鉴定文物的核内中子数为6
C.在相同的温度和压强下,等体积的和两种气体含有相同的分子数
D.和是中子数不同质子数相同的同种核素
14.下列各组元素的原子随着原子序数的递增,有关递变规律不正确的是
A.原子半径:Si>P>S>Cl B.金属性:NaC.最高正价:C15.判断C的非金属性比Si的强,可依据的事实是
A.常温下,呈气态,呈固态 B.金刚石的硬度比硅单质晶体的大
C.的热稳定性比的强 D.可溶于水,不溶于水
16.结合元素周期律,判断下列各组中的性质比较,错误的是
A.最高正化合价:N>C>B B.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
C.原子半径大小:S>Na>O D.碱性强弱: KOH>NaOH>LiOH
17.下列有关原子结构和元素周期律的叙述,正确的是
A.原子序数为15的元素的最高正价为
B.能生成碱的金属元素都在ⅠA族
C.第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数、中子数一定为6
D.原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
18.硒()位于第四周期第VI族,由元素周期表和周期律的知识,下列说法不正确的是
A.热稳定性: B.还原性:
C.非金属性: D.酸性:
19.下列物质中既能跟稀盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al ④MgO ⑤NaHSO4
A.只有①②③⑤ B.只有②③④ C.只有①②③ D.只有①④⑤
20.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.元素非金属性强弱的顺序为
B.离子半径关系
C.W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
21.下表是元素周期表的一部分,下列说法正确的是
Si P S Cl Ar
Ge As Se Br Kr
Sn Sb Te I Xe
Pb Bi Po At Rn
A.原子半径:Se>As>P
B.酸性:H2SO4>H3AsO4>H3PO4
C.热稳定性:
D.上表中,元素Pb的金属性最强
【提升练】
22.短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如下图,已知Y的原子序数是X的原子序数的2倍。下列说法正确的是
X
M Y Z
A.元素的最高正价:X>M B.氧化物对应的水化物的酸性:Z>Y
C.离子半径:Y2->Z- D.工业利用Z2通入石灰水制备漂白粉
23.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y可以形成一种红棕色气体,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,W是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Y>X
B.非金属性:X>Y
C.由X和Y组成的红棕色气体是酸性氧化物
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
24.A、B、C、D为四种短周期主族元素。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍;B元素原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构;C是地壳中含量最多的金属元素;D元素原子M层电子数是K层的3倍,下列说法不正确的是
A.A元素可以形成多种同素异形体
B.简单氢化物的稳定性:
C.最高价氧化物的水化物酸性:
D.A和B两种元素形成的化合物可做呼吸面具中的供氧剂
25.已知:①F、、、I是同主族元素,且单质的氧化性。②溴水浓度较低时呈黄色,浓度较高时呈红棕色;碘水呈棕黄色。用下图所示装置进行实验,验证卤素单质的氧化性(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸;
Ⅱ.当N和P中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹;
Ⅲ.当N中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a;
Ⅳ.打开活塞b向Q中滴加P中溶液,溶液变为棕黄色,比P中溶液颜色深。
下列说法错误的是
A.实验开始时,M中湿润的淀粉试纸变蓝
B.N中两次颜色变化的反应均为
C.若省略Ⅱ、Ⅲ,则不能说明氧化性
D.挥发的气体会干扰本实验的结果和结论的得出,应改进装置
26.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
A 将固体溶于水,用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察火焰是否呈黄色 该固体是否为钠盐
B 向盛有固体的锥形瓶中滴加稀盐酸,观察实验现象 氯元素的非金属性强于碳元素
C 将用棉花包裹放在石棉网上,向棉花上滴几滴水,观察棉花是否燃烧 与是放热反应
D 将Fe片分别插入盛有和溶液的试管,Fe片表面均有固体析出 金属性:
A.A B.B C.C D.D
27.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
T M层上有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是 。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH ,0.5 mol该粒子中所含电子数为 。
(3)元素Z在周期表中的位置是 ,元素Z与元素T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 (填字母)。
A.常温下Z的单质和T的单质状态不同
B.Z的氢化物比T的氢化物稳定
C.一定条件下,Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一、T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 ,理由是 。
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试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.
不一定,如第二周期的Li元素比第三周期的S、Cl等元素原子的半径大,应综合分析电子层数和核电荷数的影响
【详解】同周期元素电子层数相同,从左到右,核电荷数依次增多,即原子核所带正电荷增多,原子核对核外电子吸引力增大,原子半径逐渐减小,但第二周期的Li元素比第三周期的S、Cl等元素原子的半径大,应综合分析电子层数和核电荷数的影响;
故答案为:第二周期的Li元素比第三周期的S、Cl等元素原子的半径大,应综合分析电子层数和核电荷数的影响。
2.在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左至右,随核电荷数的增加,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强。
【详解】在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左至右,随核电荷数的增加,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强;
故答案为:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左至右,随核电荷数的增加,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强。
3.B
【详解】A.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,A项正确;
B.同周期主族元素从左到右,单质的氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱,B项错误;
C.同周期主族元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,C项正确;
D.同周期主族元素从左到右,元素的最高正化合价呈现从+1到+7(氧、氟除外),最低负化合价呈现从-4到-1的周期性变化,D项正确;
故答案为:B。
4.C
【分析】短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD- 都具有相同的核外电子层结构,可知A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置是。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径B> A >C>D,故A错误;
B.根据A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置,可知原子序数:a>b>d>c,故B错误;
C.aA2+、bB+、cC3-、dD-电子层数据相同,质子数越多半径越小,质子数a>b>d>c,离子半径:C3-> D-> B+> A2+,故C正确;
D.金属性越强,单质还原性越强,同周期元素从左到右金属性减弱,同主族从上到下金属性增强,单质的还原性:B>A >C>D,故D错误;
选C。
5.D
【详解】A.已知主族元素的最高正价一般等于其最外层电子数,故有P、S、Cl的最高正价分别为+5价、+6价和+7价,但Ar是稀有气体元素,其不显正价,A错误;
B.已知主族元素的最高正价一般等于其最外层电子数,非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8,但是金属一般无负价,即Na、Mg、Al均无负价,B错误;
C.已知主族元素的最高正价一般等于其最外层电子数,原子序数为15即P的元素最高化合价为+5,C错误;
D.已知主族元素的最高正价一般等于其最外层电子数,随着原子序数的递增,第三周期主族元素即Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl,它们的最高正化合价依次升高,D正确;
故答案为:D。
6.B
【详解】A.从第二周期开始,随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现,而在第一周期,随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到2,A错误;B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化,B正确;C.元素的最低负价是-4价,最高正价是+7价,随着元素原子序数的递增,一般情况下元素的最高正价从+1到+7,负价从-4到-1重复出现,C错误;D.元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果,D错误,答案选B。
点睛:本题考查元素周期表和元素周期律知识,侧重于基础知识的考查,注意主族元素化合价的计算依据,①主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(O除外),其中氟无正价。②主族元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
7.C
【详解】A.原子最外层有7个电子,易得电子,单质都有氧化性,故A正确;
B.原子最外层有7个电子,是非金属元素,故B正确;
C.原子最外层有7个电子,是第ⅦA元素,F没有最高正价,故C不正确;
D.同周期元素从左到右,随原子序数增大原子半径逐渐减小,第ⅦA元素是半径最小的,故D正确;
故答案为:C
8.C
【详解】①同主族从上到下,金属性增强,与水反应越剧烈,即常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2,故①错误;
②根据①的分析,故②正确;
③Mg(OH)2难溶于水,Ca(OH)2微溶于水,推出Be(OH)2难溶于水,故③错误;
④Ba(OH)2是易溶于水的强碱,故④正确;
⑤根据MgCO3、CaCO3、BaCO3难溶于水,因此SrCO3难溶于水,故⑤错误;
综上所述,选项C正确。
9.B
【分析】aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,质子数a>b,A、B在周期表中的相对位置是 ;
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径减小,离子半径aAm+B.电子层数越多半径越大,原子半径A>B,故B错误;
C.aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,a-b=m+n,所以A的原子序数比B的原子序数大m+n,故C正确;
D.aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,b=a-n-m,故D正确;
选B。
10.C
【详解】考查元素非金属性强弱的比较。比较非金属性强弱时,可以借助于元素周期律,或与氢气化合的难易程度以及氢化物的稳定性,或是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,也可以是相互间的置换能力。同主族元素电子层数越多非金属性越弱,A中说明X的非金属性弱于Y的,不正确。稳定性和沸点无关,B不正确。D中说明Y的非金属性强于X的,不正确。答案是C。
11.D
【详解】A.只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少,而没有指明它们的电子层数的多少,因而不能确定A、B金属的活动性强弱,如Li的最外层电子数比Ca的少,但不如Ca活泼,A项错误;
B.比较金属的活动性强弱不能只根据电子层数的多少,如Na的电子层数比Cu的少,但Na比Cu活泼,B项错误;
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多,只能说明1 mol A失去电子数比1 mol B多,而金属的活动性强弱与原子失电子数目的多少无关,C项错误;
D.常温时,A能从水中置换出氢气而B不能,说明A易失去电子,则A金属的活动性肯定比B金属的活动性强,D项正确;
故答案为:D。
12.B
【详解】A原子核外层电子数为2,可知,A正确;
B.能量高的电子在离核较远的区域内运动,B错误;
C.Ge的最外层电子数都为4,则位于同一族,属于第ⅣA族,C正确;
D.同主族元素从上到下原子半径递增,Ge核外有4个电子层,且原子半径大于碳的原子半径,D正确;
故选B。
13.C
【详解】A.通过最高价含氧酸才能比较非金属性的强弱,A错误;
B.考古学上常用来鉴定鉴定文物的14 C核内中子数为8,故B错误;
C.同温同压同体积的任何气体分子数相同,C正确;
D.是中子数不同质子数相同的不同种核素,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.Si、P、S、Cl为同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,故A正确;
B.Na、K、Rb、Cs为同主族元素,从上到下金属性逐渐增强,故B正确;
C.C、N、O、F为同周期主族元素,F元素的非金属性很强,难以失去电子,没有正价,故C错误;
D.P、S、Cl为同周期主族元素,从左到右非金属性逐渐增强,故D正确;
故答案为C。
15.C
【详解】A.常温下,呈气态,呈固态,与非金属性强弱无关,A错误;
B.金刚石的硬度比硅单质晶体的大,与非金属性强弱无关,B错误;
C.非金属气态氢化物稳定性越强,非金属性越强,的热稳定性比的强,证明C的非金属性比Si的强,C正确;
D.非金属性强弱与物质的溶解性无关,D错误;
答案选C。
16.C
【详解】A.最高正化合价:N(+5价)>C(+4价)>B(+3价),故A正确;
B.同周期从左到右非金属性增强,其最高价氧化物对应水化物酸性增强,因此酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,故B正确;
C.电子层数越多,半径越大,同周期元素从左到右半径逐渐减小,原子半径大小:Na>S>O,故C错误;
D.同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物对应水化物碱性增强,碱性强弱: KOH>NaOH>LiOH,故D正确。
综上所述,答案为C。
17.D
【详解】本题考查原子结构和元素周期律。原子序数为15的元素为P,最高正价为,A错误;能生成碱的金属元素在ⅡA族也存在,B错误;第二周期ⅣA族元素为C,核电荷数为6,中子数可以为6、7等,C错误。
18.B
【详解】A.Se与O同主族,O与F同周期,由三者的相对位置,可确定非金属性Se<O<F,则热稳定性:H2SeB.Se与S同主族,S与Cl同周期,非金属性Se<S<Cl,则还原性:H2Se>H2S>HCl,B不正确;
C.O、S、Se为同主族元素,且从上到下排列,则非金属性:,C正确;
D.Cl与S同周期,S与Se同主族,非金属性Cl>S>Se,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性:,D正确;
故选B。
19.C
【详解】①NaHCO3是酸式盐,既能跟稀盐酸反应产生NaCl、H2O、CO2,也能够与NaOH反应产生Na2CO3、H2O,①符合题意;
②Al2O3是两性氧化物,既能跟稀盐酸反应产生AlCl3、H2O,也能够与NaOH反应产生NaAlO2、H2O,②符合题意;
③Al能够与HCl反应产生AlCl3、H2,也能够与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,③符合题意;
④MgO是碱性氧化物,只能够与HCl反应产生MgCl2、H2O,而不能与NaOH溶液反应,④不符合题意;
⑤NaHSO4是强酸的酸式盐,只能与NaOH反应产生Na2SO4、H2O,而不能与HCl发生反应,⑤不符合题意;
故合理叙述是①②③,故合理选项是C。
20.B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na;由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知,Y形成四个共价键,说明Y为Si;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,即Z的最外层电子数为7,则Z为Cl;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,即W的核外电子数为8,则W为O,且X为Na、Y为Si、Z为Cl,据此解答。
【详解】A.W为O、Y为Si、Z为Cl,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则氯元素的非金属性强于硅元素,则非金属性:W>Z>Y,A错误;
B.W为O,X为Na、Z为Cl,其简单离子分别为O2-、Na+、Cl-,则离子半径关系:r(Z)>r(W)>r(X),B正确;
C.W为O、Y为Si,非金属性:W>Y,则W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高,C错误;
D.W为O,化合物M中O都满足8电子稳定结构,D错误;
故选B。
21.D
【详解】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则原子半径:As>Se> P,A错误;
B.据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,则酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,B错误;
C.据非金属性越强,其氢化物稳定性越强,则稳定性:HID.根据同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,因此上表中,元素Pb的金属性最强,D正确;
故选D。
22.C
【分析】短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图,Y位于第三周期,已知Y的原子序数是X的原子序数的2倍,则X是O,Y是S,M是P,Z是Cl,据此解答。
【详解】A.氧元素没有最高正价,磷元素最高正价为+5,A错误;
B.应该是最高价氧化物对应的水化物的酸性:Cl>S,即Z>Y,B错误;
C.核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,离子半径:S2->Cl-,C正确;
D.工业利用氯气通入石灰乳制备漂白粉,D错误;
答案选C。
23.D
【分析】X和Y可以形成一种红棕色气体为,则X为N元素,Y为O元素,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,结合原子序数大于Y元素的原子序数,Z为第三周期的Na元素,W是地壳中含量最高的金属元素,W为Al元素。
【详解】A.W、Y、X分别为Al、O、N,Al原子有3个电子层,N、O原子都只有2个电子层,Al原子半径较大,同周期主族元素,原子序数增大原子半径减小,故Al>N>O,A错误;
B.同周期主族元素,原子序数增大非金属性增强,O>N,B错误;
C.红棕色气体,与水反应生成硝酸和,故不是酸性氧化物,C错误;
D.Z的最高价氧化物对应水化物为是强碱,W的最高价氧化物对应水化物为是两性氢氧化物,碱性强于,D正确;
答案选D。
24.B
【分析】A、B、C、D为四种短周期主族元素,质子数均小于18,A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则A为O;B元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构,则B为Na;C元素是地壳中含量最多的金属元素,则C为Al;D元素的原子M层电子数是K层的3倍,则D为S,据此结合元素及其化合物的性质分析解答。
【详解】A.A为O,O元素可以形成多种同素异形体,比如氧气、臭氧,故A正确;
B.A为O,D为S,根据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则简单气态氢化物的稳定性:A(H2O)>D(H2S),故B错误;
C.同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:B(NaOH)>C[Al(OH)3],故C正确;
D.A和B两种元素形成的化合物之一过氧化钠,能与二氧化碳、水反应产生氧气,可做呼吸面具中的供氧剂,故D正确;
故选B。
25.D
【分析】M装置是氯气的制备装置,其中湿润的淀粉-KI试纸是用来比较氯气与碘的氧化性,装置N和P用来比较氯气与溴的氧化性,P和Q装置用来比较溴和碘的氧化性。
【详解】A.Cl2的氧化性比I2强,氯气能置换出KI的碘,则实验开始时,M中湿润的淀粉试纸变蓝,A正确;
B.N中两次颜色变化,说明通入的氯气与溴化钾溶液发生了置换反应,生成溴,反应均为,B正确;
C.当N和P中的溶液变为黄色时,夹紧弹簧夹,不再向P中通入氯气,而N中继续通入氯气,N中溶液由黄色变为棕红色,说明P中溴离子没有完全参加反应,P溶液中没有氯气剩余。操作Ⅳ中,将少量的P溶液滴入碘化钾溶液中,比P中溶液颜色深,说明P溶液中的溴与Q溶液中的KI反应、把碘置换出来,该反应中溴是氧化剂、碘是氧化产物,由此可得出结论:Br2 的氧化性比I2强。若省略Ⅱ、Ⅲ,氯气可能过量,过量的氯气能直接把碘离子氧化为碘单质,故若省略Ⅱ、Ⅲ,则不能说明氧化性,C正确;
D. 挥发的气体不参与实验中卤素单质间的置换反应,不会干扰本实验的结果和结论的得出,D不正确;
选D。
26.C
【详解】A.将固体溶于水,用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察火焰是否呈黄色,可探究该固体中是否含钠元素,不能探究该固体是否为钠盐,该固体可能为NaOH等,A项不能达到实验目的;
B.盐酸不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,故不能探究Cl元素的非金属性强于碳元素,B项不能达到实验目的;
C.将Na2O2用棉花包裹放在石棉网上,向棉花上滴几滴水,观察棉花是否燃烧,若棉花燃烧,说明Na2O2与H2O的反应是放热反应,反应放出的热量使棉花燃烧,C项能达到实验目的;
D.将Fe片分别插入盛有CuSO4和AgNO3溶液的试管,Fe片表面均有固体析出,说明分别发生了反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,可得出金属性:Fe>Cu、Fe>Ag,但不能比较Cu和Ag的金属性强弱,D项不能达到实验目的;
答案选C。
27.(1)
(2)5NA
(3) 第三周期第VIIA族 Cl B
(4) H2CO3 H2CO3为弱酸
【分析】T M层上有6个电子,则T为硫;X最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X为碳;Y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,则Y为氮;Z元素最高正价是+7价,则Z为氯;
【详解】(1)碳元素中一种核素可测定文物年代;
(2)是10e-粒子,0.5 mol 含有电子;
(3)Cl位于第三周期第ⅦA族;元素Cl与S相比,非金属性较强的是Cl;
A.元素非金属性与单质状态无关,故A错误;
B. 元素非金属性越强,对应氢化物稳定性越强;Z的氢化物比T的氢化物稳定,说明Cl非金属性强于S,故B正确;
C.非金属性强弱与其单质是否能与碱反应无关,故C错误;
答案选B。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,其中只有H2CO3是弱酸,其余均为强酸;
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