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課時作業(yè)5 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用
一、選擇題
1．下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是( )
①HCl比H2S穩(wěn)定?、贖ClO氧化性比H2SO4強?、跦ClO4酸性比H2SO4強 ④Cl2能與H2S反應(yīng)生成S?、萋仍幼钔鈱佑?個電子，硫原子最外層有6個電子
A．②⑤ B．①②
C．①②④ D．①③⑤
【解析】 判斷元素的非金屬性強弱是根據(jù)元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱(即最高價含氧酸)，而不是氧化性強弱，故②錯，③對；最外層電子數(shù)多的非金屬性不一定強，如最外層電子數(shù)I>O，但非金屬性I
SiH4>GeH4，而已知硅烷(SiH4)不穩(wěn)定，故GeH4穩(wěn)定性很弱；最高價氧化物的水化物的酸性：H2CO3>H4SiO4>H4GeO4，H4SiO4難溶于水，故H4GeO4為難溶于水的弱酸。因為鍺處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，所以鍺單質(zhì)應(yīng)具有半導(dǎo)體的性能。
【答案】 B
6．下表是元素周期表的一部分，有關(guān)說法正確的是( )
A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B．a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑：e>b>a
C．六種元素中，c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑
D．c、e、f的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強
【解析】 本題給出了部分元素周期表，所以根據(jù)元素在周期表中的位置，可直接準(zhǔn)確推斷出a～f的元素種類：a是Na，b是Mg，c是C，d是O，e是S，f是Cl。A項，H2O比H2S穩(wěn)定，錯誤；B項，同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：a>b>e，錯誤；C項，C(碳)是第ⅣA族元素，性質(zhì)最穩(wěn)定，錯誤；D項，非金屬性：Cl>S>C，所以酸性：HClO4>H2SO4>H2CO3，正確。
【答案】 D
7．X、Y、Z、W均為短周期元素，它們在周期表中的相對位置如右圖所示。若Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，下列說法中正確的是( )
A．原子半徑：W>Z>Y>X
B．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性W比Z弱
C．Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較Z的弱
D．四種元素的單質(zhì)中，Z的熔、沸點最高
【解析】 Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Y為O，故X為N，Z為S，W為Cl，A錯誤；HClO4酸性比H2SO4酸性強，B錯誤；H2O比H2S穩(wěn)定，C錯誤；S為固體，其他為氣體，D正確。
【答案】 D
8．R、W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的同一短周期元素，下列說法一定正確的是(m、n均為正整數(shù))( )
A．若R(OH)n為強堿，則W(OH)n＋1也為強堿
B．若HnXOm為強酸，則Y是活潑非金屬元素
C．若Y的最低化合價為－2，則Z的最高正化合價為＋7
D．若X的最高正化合價為＋5，則五種元素都是非金屬元素
【解析】 R(OH)n為強堿，W(OH)n＋1不一定為強堿，故A項錯誤；HnXOm為強酸，說明X非金屬性強，Y比X更強，且知Y不是稀有氣體元素，故B項正確；若Y為氧元素，Z只有負價，而沒有＋7價，故C項錯誤；若5種元素同為第3周期，當(dāng)X最高正化合價為＋5時，R為金屬元素，故D項錯誤。
【答案】 B
9．鎵是1871年俄國化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時曾預(yù)言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31，屬ⅢA族。鎵的熔點為29.78℃，沸點高達2 403℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固)，它可過冷到－120℃。由此判斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是( )
A．鎵是制造高溫溫度計的上佳材料
B．鎵能溶于強酸和強堿中
C．鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金，可用在自動救火的水龍頭中
D．近年來鎵成為電子工業(yè)的新寵，其主要用途是制造半導(dǎo)體材料，被譽為“半導(dǎo)體家族的新成員”，這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì)
【解析】 鎵的熔點為29.78℃，沸點高達2 403℃；鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固)，它可過冷到－120℃，因此A、C兩項正確；鋁能溶于強酸和強堿中，鋁是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體，鎵是“類鋁”元素，所以鎵能溶于強酸和強堿中，鎵是電的良導(dǎo)缽而不是半導(dǎo)體，即B正確，D不正確。
【答案】 D
10．某同學(xué)設(shè)計如下元素周期表，以下說法正確的是( )
A．X、Y、Z元素分別為N、P、O
B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
C．原子半徑：Z>X>Y
D．X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是Y的氫化物
【解析】 從元素周期表中找出規(guī)律，左側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)是3、5、6、7，右側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)為4、8、9、10，左側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為11、13、14、15，右側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為12、16、17、18，故X、Y、Z三種元素分別是N、P、O，A正確；白格中的He、Ne、Ar都是稀有氣體，0族的，不屬于主族元素，B錯誤；原子半徑大?。篜>N>O，C錯誤；非金屬性越強，其氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>N>P，最穩(wěn)定的是O的氫化物，D錯誤。
【答案】 A
二、非選擇題
11．下表是元素周期表的一部分，回答相關(guān)的問題。
(1)寫出④的元素符號____________。
(2)在這些元素中，最活潑的金屬元素與水反應(yīng)的離子方程式：____________________________。
(3)在這些元素中，最高價氧化物的水化物酸性最強的是________(填相應(yīng)化學(xué)式，下同)，堿性最強的是________。
(4)這些元素中(除⑨外)，原子半徑最小的是________(填元素符號，下同)，原子半徑最大的是________。
(5)②的單質(zhì)與③的最高價氧化物的水化物的溶液反應(yīng)，其產(chǎn)物之一是OX2，(O、X分別表示氧和②的元素符號，即OX2代表該化學(xué)式)，該反應(yīng)的離子方程式為(方程式中用具體元素符號表示)__________________________________。
【解析】 (1)由元素在周期表中位置，可知①為N、②為F、③為Na、④為Mg、⑤為Al、⑥為Si、⑦為S、⑧為Cl、⑨為Ar。(2)最活潑的金屬為Na，與水反應(yīng)生成NaOH與H2。(3)最高價氧化物的水化物酸性最強的是HClO4，Na的金屬性最強，故堿性最強的是NaOH。(4)同周期自左而右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，故F原子半徑最小，Na原子半徑最大。(5)F2與NaOH反應(yīng)生成OF2，由電荷守恒可知生成NaF，同時生成水，離子方程式為2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O。
【答案】 (1)Mg
(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(3)HClO4 NaOH
(4)F Na
(5)2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O
12.
短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，請回答下列問題：
(1)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(2)元素的非金屬性為(原子的得電子能力)：Q________W(填“強于”或“弱于”)。
(3)W的單質(zhì)與其最高價氧化物的水化物濃溶液共熱能發(fā)生反應(yīng)，生成兩種氧化物，其中一種是氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(4)原子序數(shù)比R多1的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
【解析】 由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置可知：Q、R屬于第二周期，T、W屬于第三周期。因T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，則T在元素周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，為鋁元素。依據(jù)其他元素與T的相對位置推知Q為碳元素，R為氮元素，W為硫元素。(3)硫的單質(zhì)與濃硫酸共熱生成SO2和H2O。(4)原子序數(shù)比R多1的為氧元素，H2O2分解可生成H2O。
【答案】 (1) (2)弱于 (3)S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O (4)2H2O22H2O＋O2↑
13．原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族。M元素與X同主族，與W同周期。
(1)M元素是________(填元素符號)。
(2)Z、W形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為________>________。(填化學(xué)式)
(3)寫出M2Z2的電子式：________，寫出M2Z2與水反應(yīng)的離子方程式：________。
(4)由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成一種強酸，該強酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，離子方程式為________。
(5)由X、Y、Z、W四種元素組成一種離子化合物A，已知：①1 mol A能與足量NaOH濃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氣體。②A能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體B，該氣體能與氯水反應(yīng)。則A是________(填化學(xué)式)。寫出氣體B與氯水反應(yīng)的離子方程式：________________。
【解析】 由X的原子半徑最小可知X為H；Y、Z、W的位置關(guān)系為
，設(shè)Z的原子序數(shù)為x，則Y、W的原子序數(shù)分別為x－1、x＋8，由題意知，1＋x＋x－1＋x＋8＝32，x＝8，則Y、Z、W分別為N、O、S，M為Na。(4)H、N、O、S中的三種元素可以組成兩種強酸：H2SO4、HNO3，其中稀硝酸能與銅反應(yīng)，而稀硫酸不能與銅反應(yīng)。(5)四種元素組成的離子化合物一定含有NH，由①可知1 mol A含有2 mol NH，由②可知A中含有SO，所以A為(NH4)2SO3。
【答案】 (1)Na (2)H2O；H2S
(3)Na＋[]2－Na＋；2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(4)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(5)(NH4)2SO3；SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋
14．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下圖是元素周期表的一部分。
(1)陰影部分元素在元素周期表中的位置為________族。
(2)根據(jù)元素周期律預(yù)測：H3AsO4屬于強酸還是弱酸？________。
(3)C和Si元素的氫化物都可以燃燒，但Si元素的氫化物在空氣中可以自燃，其原因是________。試寫出Si的氫化物完全燃燒的化學(xué)方程式：____________________________。
(4)O2與H2的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，而S與H2反應(yīng)有一定限度，請寫出Se與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________。
(5)試比較S、O、F三種元素的原子半徑大?。篲_______________________(填元素符號)。
【解析】 (1)圖中陰影部分為氮族元素，即第ⅤA族。
(2)在周期表中，砷元素的非金屬性比磷元素弱，磷酸屬于中強酸，故H3AsO4屬于弱酸。
(3)甲烷(CH4)燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性質(zhì)與甲烷相似，它在空氣中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該是水和硅的氧化物，即：SiH4＋2O2SiO2＋2H2O。
(4)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，“S與H2反應(yīng)有一定限度”屬于可逆反應(yīng)，故Se與H2反應(yīng)也應(yīng)該是可逆反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Se＋H2H2Se。
(5)S與O同主族，原子序數(shù)S>O，故原子半徑S>O；O與F同周期，原子序數(shù)OF，所以原子半徑：S>O>F。
【答案】 (1)第ⅤA (2)弱酸 (3)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 SiH4＋2O2SiO2＋2H2O (4)Se＋H2H2Se (5)S>O>F
[教材習(xí)題解答]
1．減?。粶p弱；增強；鈉；氫氧化鈉；氫氧化鋁；高氯酸
2．B 3.C
4．(1)金屬性：NaS
5．(1)酸性：H3PO4Mg(OH)2 (3)堿性：Al(OH)3
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