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专题5微观结构与物质的多样性
阶段重点突破练(六)
一、元素周期律与元素周期表
1．下列关于元素周期表的叙述中正确的是(　　)
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除0族外，由长、短周期元素共同组成的元素统称为主族
C．主、副族元素的族序数从左到右都是依次由小到大排列(如ⅠB～ⅦB)
D．元素周期表共七个横行代表七个周期，18个纵行代表18个族
答案　B
解析　氟元素没有正化合价，氧元素无最高正化合价，其他短周期主族元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数，A错误；由周期表的结构可以知道，主族和0族由短周期和长周期组成，则由长、短周期元素共同组成的元素统称为主族(除0族外)，B项正确；主、副族元素的族序数从左到右都是依次ⅠA、ⅡA、ⅢB―→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA―→ⅦA、0，而不是ⅠB―→ⅦB，C错误；第8、9、10三列为第Ⅷ族，其余每一列为一个族，共有16个族，D错误。
考点　元素周期表
题点　元素周期表的结构
2．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是(　　)
答案　D
解析　本题要求熟记周期表的结构，知道1～18号元素在周期表中的具体位置。解题时可根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端和3号元素在周期表的最左端排除A、B、C三项。
考点　元素周期表
题点　元素周期表的结构
3．(不定项)俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素的原子。下列有关叙述正确的是(　　)
A．115号元素位于第六周期
B．113号元素位于第七周期ⅢA族
C．115号和113号元素都是金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
答案　BC
解析　95号镅元素、115号元素、113号元素的原子序数都大于86而小于118，所以都位于第七周期，A、D项错误；115号元素比118号元素的原子序数小3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族，B项正确；113号元素和115号元素都是金属元素，C项正确。
考点　元素周期表
题点　元素周期表的结构
4．元素X的原子核外第三电子层上有3个电子，元素Y形成的离子Y2－核外有18个电子，则这两种元素可形成化合物(　　)
A．XY2
B．X2Y3
C．X3Y2
D．X2Y
答案　B
解析　元素X的原子核外第三电子层上有3个电子，则元素X为Al，在反应中易失去3个电子而在化合物中显＋3价；元素Y形成的离子Y2－核外有18个电子，即Y原子的质子数＝18－2＝16，则Y为S，硫原子最外层有6个电子，在反应中易得到2个电子而在化合物中显－2价，则这两种元素可形成化合物Al2S3。
考点　元素周期律
题点　元素周期律
5．图中横坐标Z表示第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－元素的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标Y表示其离子半径的是(　　)
答案　C
解析　电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，其离子半径随原子序数增大而减小，则Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，P3－、S2－、Cl－的离子半径依次减小，同周期元素的阴离子半径大于阳离子半径，图像C符合。
考点　元素周期律
题点　微粒半径大小比较
6．(不定项)(2020·苏州期末)图甲和图乙表示短周期元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是(　　)
A．图甲中横轴表示原子序数，纵轴表示元素的最高正价
B．图甲中横轴表示核电荷数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)
C．图乙中横轴表示元素的最高正价，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)
D．图乙中横轴表示原子最外层电子数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm)
答案　D
解析　稀有气体元素的化合价一般为0，氟元素没有正价，A、C项错误；同周期元素从左到右，主族元素原子半径逐渐减小，B项错误；同周期元素从左到右，主族元素最外层电子数由1～7，原子半径依次减小，D项正确。
考点　元素周期律
题点　元素周期律
二、元素周期律与元素周期表的应用
7．下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是(　　)
A．Na、Mg、Al元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增加
B．第二周期元素从Li到F，元素原子得电子能力逐渐增强
C．同一周期从左到右，随着元素原子序数的递增，其气态氢化物的稳定性增强
D．I2、Br2、Cl2、F2与H2化合越来越容易
答案　A
解析　Na、Mg、Al三种元素的原子核外电子层数都是3，均位于第三周期，故A说法错误；同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右，原子半径依次减小，元素原子得电子能力逐渐增强，故B说法正确；同一周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，因此气态氢化物的稳定性逐渐增强，故C说法正确；I、Br、Cl、F的非金属性依次增强，其单质与氢气的反应越来越容易，故D说法正确。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素周期律与元素周期表的应用
8．(不定项)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(　　)
A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，能推断出元素的非金属性：Cl＞F
B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
C．短周期元素正化合价数值和其族序数相同
D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋
答案　AC
解析　A项，元素非金属性的强弱不能根据元素对应氢化物水溶液的酸性强弱进行比较，HF的酸性比HCl的弱，但F的非金属性强于Cl的，错误；B项，优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料的组成元素大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y＞X，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X2－＞Y2＋，正确。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素周期律与元素周期表的应用
9．元素周期表中金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于(　　)
A．制新农药
B．制半导体材料
C．制新医用药物
D．制耐高温合金
答案　B
解析　制新农药元素可以从周期表的右上角中的非金属元素中找到，A错误；在金属元素和非金属元素分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用作半导体材料，如硅等，B正确；新医用药物大多为有机物，C错误；制耐高温合金材料的元素在过渡元素中寻找，D错误。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　金属与非金属分界线附近元素的性质
10．(不定项)依据元素周期表及元素周期律，下列判断正确的是(　　)
A．H3BO3酸性比H2CO3酸性强
B．Mg(OH)2碱性比Be(OH)2碱性强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子排布相同，则原子序数：R＞M
答案　B
解析　元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强，则H3BO3的酸性比H2CO3的酸性弱，A错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，则Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的碱性强，B正确；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，氯、溴、碘非金属性依次减弱，则HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，C错误；M＋和R2－的核外电子层结构相同，M在R的下一周期，则原子序数：M＞R，D错误。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素周期律与元素周期表的应用
11．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是(　　)
①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
②At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
④SrSO4是难溶于水的白色固体
⑤H2Se是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A．①②③④
B．②④
C．①③⑤
D．②④⑤
答案　B
解析　①第二周期非金属元素的气态氢化物中氨气溶于水显碱性，甲烷难溶于水，错误；②卤族元素单质从上到下，单质由气体到固体，颜色逐渐加深，AgAt具有同AgCl相似的性质，不溶于水也不溶于稀硝酸，正确；③Li燃烧生成Li2O，错误；④CaSO4是微溶于水的白色固体，硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，正确；⑤非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：S＞Se，则氢化物的稳定性：H2S＞H2Se，错误。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素周期律的应用
12．下表是元素周期表中的一部分。
族
周期
　
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
E
F
H
J
3
B
C
D
G
I
根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
(1)化学性质最不活泼的元素是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。
(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是____________，酸性最强的是________，呈两性的是________。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的简单气态化合物中，最稳定的是________。
(4)在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是________。
答案　(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　HClO4　Al(OH)3　(3)HF　(4)Na
解析　由元素在周期表中的位置可知，A为H，B为Na，C为Mg，D为Al，E为C，F为N，G为S，H为F，I为Cl，J为Ne。(1)题给元素中稀有气体元素Ne最外层电子数为8，化学性质最稳定；同周期元素自左而右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，而同主族元素自上而下金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，题给元素中F的非金属性最强，故F2氧化性最强，Na的金属性最强，其单质还原性最强。(2)题给元素中，Na的金属性最强，则其最高价氧化物对应的水化物NaOH的碱性最强，F元素没有含氧酸，高氯酸的酸性最强，题给元素中的最高价氧化物对应的水化物中只有Al(OH)3为两性。(3)非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，C、N、S、F、Cl中F的非金属性最强，故HF最稳定。(4)原子半径：Na＞Mg＞Al＞S＞Cl。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素周期律与元素周期表的应用
13．某化学课外活动小组为了验证元素非金属性递变规律，设计了如图所示的两套实验方案进行实验探究。
(1)根据图甲所示装置设计方案一，回答以下问题：
①写出装置a发生反应的离子方程式：________________________________________。
②若将反应后装置b中的溶液倒入CCl4中，出现的现象为图丙中的________(填字母)。
③装置c中的现象是_________________________________________________________。
(2)根据图乙所示装置设计方案二，回答以下问题：
①B装置中X是________，其作用为_________________________________________。
②能说明碳元素和硅元素非金属性强弱的实验现象是_____________________________。
③若没有装置B，则会产生的影响是___________________________________________。
(3)实验结论：
方案一：_______________________________________________________________
方案二：_______________________________________________________________。
答案　(1)①MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
②A　
③溶液变蓝
(2)①饱和碳酸氢钠溶液　吸收挥发出的硝酸
②图乙C装置中有白色沉淀生成
③不能证明C和Si的非金属性强弱
(3)非金属性：Cl＞Br、Cl＞I　非金属性：N＞C＞Si
解析　(1)①二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰和氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
②氯气的氧化性强于溴，故把氯气通入装置b中，氯气把溴离子氧化成单质溴，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，单质溴易溶于四氯化碳中，呈红棕色，四氯化碳密度比水大，故溴的四氯化碳溶液在下层，出现的现象与图丙中A吻合。
③氯气把碘离子氧化成单质碘，反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，淀粉遇碘单质变蓝，故看到的现象为溶液变蓝色。
(2)①方案二根据元素非金属性与对应最高价含氧酸酸性强弱之间的关系，设计了元素非金属性强弱比较的实验，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强，碳酸的酸性强于硅酸，由此可判断元素非金属性：C＞Si；由于硝酸易挥发，故B装置的作用是除去挥发出的硝酸，可用饱和碳酸氢钠溶液。
②C装置中盛装硅酸钠溶液，由于碳酸的酸性比硅酸强，在C装置中通入二氧化碳气体生成硅酸沉淀，因此能说明碳元素和硅元素的非金属性强弱的实验现象是C装置中有白色沉淀产生。
③若没有B装置，硝酸也与硅酸钠溶液反应，则会产生的影响是不能比较C与Si元素的非金属性强弱。
(3)根据以上分析可知图甲中的实验结论为非金属性：Cl＞Br、Cl＞I；图乙中的实验结论为非金属性：N＞C＞Si。
考点　元素周期律与元素周期表的应用
题点　元素非金属性强弱变化规律
三、元素“位—构—性”关系的推断
14．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示：
甲
乙
丙
丁
戊
下列判断正确的是(　　)
A．原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲>丙
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
答案　C
解析　根据元素周期律可知，同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，故A、D项错误；同周期金属元素从左到右，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，故C项正确；同主族元素自上而下，金属性逐渐增强，故B项错误。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　由位置推断性质
15．几种不同周期的短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
186
143
99
66
主要化合价
＋1
＋3
＋7、－1
－2
下列叙述正确的是(　　)
A．X、Y元素的金属性：X＜Y
B．Y的单质只能与强酸反应
C．四种元素形成的简单离子半径：Z－＞X＋＞Y3＋＞W2－
D．Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的产物之一具有漂白性
答案　D
解析　根据题给数据，X、Y、Z、W分别是Na、Al、Cl、O，Na的金属性比Al强，A项错误；Al既能与强酸反应又能与强碱反应，B项错误；离子半径：Cl－＞O2－＞Na＋＞Al3＋，C项错误；Cl2与NaOH溶液反应生成的NaClO有漂白性，D项正确。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　元素“位—构—性”关系推断
16．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，X、W同主族。Y、Z是同周期相邻的两种元素，Y的最高价氧化物对应的水化物是一种两性化合物。下列判断正确的是(　　)
A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)
B．Y元素的最高价氧化物对应的水化物只能与盐酸反应，不能与烧碱溶液反应
C．最简单气态氢化物的热稳定性：W＞Z
D．W元素的单质在暗处能与H2剧烈化合并发生爆炸
答案　C
解析　Y的最高价氧化物对应的水化物是一种两性化合物，Y为铝；X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，X为氧，X、W同主族，W为硫；Y、Z是同周期相邻的两种元素，且原子序数Y＜Z，Z为硅。由以上分析可知，原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)＞r(X)，A项错误；氢氧化铝能与NaOH溶液反应，B项错误；非金属性硫大于硅，所以最简单气态氢化物的热稳定性：W＞Z，C项正确。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　元素“位—构—性”关系推断
17．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是(　　)
A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z
B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
答案　A
解析　根据题意可知，X、Y、Z、W分别为O、F、Al、Si。B项，原子半径大小顺序应为Al＞Si＞O＞F；C项，元素非金属性由强到弱的顺序应为O＞Si；D项，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为F＞O＞Si。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　元素“位—构—性”关系推断
18．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　)
A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
B．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族
C．X的气态氢化物的稳定性比Z的弱
D．M的原子半径比Y的原子半径大
答案　A
解析　由四种短周期元素在元素周期表中的位置，可知Y、Z处于第二周期，M、X处于第三周期，其中只有M一种为金属元素，则M为Al，可推知X为Si，Y为N，Z为O。非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性N>Si，故酸性：硝酸>硅酸，故A错误；氧元素处于第二周期ⅥA族，故B正确；非金属性SiY，故D正确。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　由位置推断性质
19．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物。则
(1)X是________(填名称，下同)，Y是________________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式是__________________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是__________和__________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3，该盐的化学式是________________。
答案　(1)氢　氮　氧　(2)N2O5　(3)NH　OH－(或其他合理答案)　(4)NH4NO3
解析　X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，说明X为氢元素。Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，说明Z为氧元素。能与氧元素形成两种以上气态化合物的是氮元素。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　由原子结构推断物质和性质
20．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
－4，＋4
－2
－1，＋7
＋3
其他
阳离子核外无电子
常用作半导体材料
焰色反应呈黄色
(1)R在元素周期表中的位置是________________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系为______________。
(2)Z的单质与水反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)Y与R相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性：XR＞YX4
c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4＞H2YO3
(4)根据表中数据推测Y的原子半径的范围：________nm＜r(Y)＜________nm。
答案　(1)第三周期ⅦA族　互为同位素　(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　(3)Cl　bc　(4)0.099　0.143
解析　由题中所给信息可知，X为H，Y为Si，Z为Na，M为O，R为Cl，根据原子半径和Q的主要化合价为＋3，可知Q为Al。(4)由同周期元素原子半径的递变规律，知r(Cl)＜r(Si)＜r(Al)，所以0.099
nm＜r(Si)＜0.143
nm。
考点　元素“位—构—性”关系推断
题点　元素“位—构—性”关系推断

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