1、第二讲 元素周期表 元素周期律一、选择题1.某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是()A 离O点越远的元素原子半径越大B 虚线相连的元素处于同一族C B元素是图中金属性最强的元素D A,B组成的化合物中可能含有共价键【答案】A【解析】按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定，可知B、C均正确。钠原子的半径大于氯原子，但氯原子离O点的距离大于钠原子离O点的距离。A对应的为氧元素、B对应的为钠元素，二者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧共价键。2.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这
2、四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是()A 氢化物沸点：WZB 氧化物对应水化物的酸性：YWC 化合物熔点：Y2X3YZ3D 简单离子的半径：YX【答案】D【解析】根据短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置可知四种元素位于第二、三周期，又知这四种元素原子的最外层电子数之和为21，可设Y的最外层电子数为x，则有x(x2)(x3)(x4)21，x3，所以W、X、Y、Z依次为N、O、Al、Cl。A项，NH3分子之间存在氢键，故沸点：NH3HCl，错误；B项，Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3，W的氧化物对应水化物若为HNO3，则HNO3酸性强于Al(OH)3，错误；C项，A
3、l2O3为离子晶体，而AlCl3为分子晶体，离子键要比分子间作用力强得多，故一般离子晶体、熔、沸点高于分子晶体，错误；D项，O2与Al3的电子层结构相同，但O2的核电荷数少，故其半径较大，正确。3.在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A 元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2)r(Mg)C 在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D 该反应中化学能全部转化为热能【答案】C【解析】A项，碳元素存在金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等多种同素异形体，错误；B项，Mg和Mg2的质子数相同，但Mg有3个电子层，Mg2有2个电子
4、层，所以Mg半径大于Mg2半径，错误；C项，该反应中镁作还原剂，C为还原产物，由氧化还原反应的“强弱规律”可知，Mg的还原性强于C的还原性，正确；D项，该反应中化学能除转化为热能外还有部分转化为光能(因为燃烧时发出光)，错误。4.W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是()A 单质的沸点：WXB 阴离子的还原性：WZC 氧化物的水化物的酸性：YBEB 形成简单离子的半径EDBC 单质B和D在常温下化合生成D2B2D C的最高价氧化物对应水化物的酸性最强【答案】A【解析】由题意，可推得A，B
5、，C，D，E分别为H、O、F、Na、S。稳定性HFH2OH2S，A正确；离子半径EBD，B不正确；常温下，B，D生成D2B，C不正确；C没有最高价氧化物，D不正确。7.下列有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是()。A 同主族元素的原子最外层电子数相同，化学性质也相同B 同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C 第A族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D 同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低【答案】B【解析】本题考查原子结构及元素周期律知识。同主族元素的原子最外层电子数虽相同，但其核电荷数和电子层数不同，故其化学性质相似，而不是相同，A项错误；第A族元素从上到下，其氢化物的
6、稳定性逐渐减弱，C项错误；第A族金属元素形成的单质从上到下，熔点逐渐降低，第A族非金属元素形成的单质从上到下，熔点逐渐升高，D项错误。8.如图所示表示一些元素原子半径规律性的变化示意图。由此图不能得出下列结论的是(不考虑稀有气体元素)()A 当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大B 当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大Cr(F)r(Cl)r(Br)r(Na)r(Mg2)r(Al3)D 原子电子层数越多，对应的原子半径越大【答案】D【解析】当电子层数相同时，核电荷数越大，核对外层电子的吸引力越大，原子半径越小；当最外层电子数相同，处于同一主族，质子数越大，电子层数越多，原子半径就
7、越大；对于F、Cl、Br、I，电子层数依次增加，离子半径依次增大。对于K与Na、Mg2、Al3来说，K比它们多1个电子层，故半径大于Na、Mg2、Al3，而对于Na、Mg2、Al3来说，最外层电子数相同，而核电荷数依次增加，故半径大小为r(K)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。9.X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y，则下列判断不正确的是()A 若X、Y均为金属元素，则X的金属性强于YB 若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强C 若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定D 若X、Y均为非金属元素，则其最高价含氧酸的酸性Y强于X【答案】B【解析】
8、X、Y是同周期元素，X的原子半径大于Y，则X的原子序数小于Y。若X、Y均为金属元素，同周期元素从左到右，元素的金属性从强到弱，其阳离子的氧化性从弱到强，A项正确，B项不正确；若X、Y均为非金属元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性从弱到强，其气态氢化物越来越稳定，其最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强，C、D项正确。10.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()A 第A族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强B 第二周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7C 同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小D 同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强【答案】C【解析】A.同主
9、族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，错误；B.第二周期元素中，O没有最高正价，F没有正价，错误；C.同周期元素（除O族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，因此原子半径逐渐减小，正确；D.在第三周期的元素中Al为+3价Na为+l价，但失电子能力NaAI，错误。11.Xn+、Ym+、Zp-为3种短周期元素的离子，它们各自带有的电荷数pnXYC 单质的还原性YXD Xn+、Ym+、Zp-的半径：Xn+Ym+Zp-【答案】A【解析】由这三种离子所带电荷数pnAlCl；C项中单质的还原性为AlMg2+Al3+。43.X、Y、Z、W、Q是原子序
10、数依次增大的五种短周期主族元素。其中只有Z是金属,W的单质是黄色固体,X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图。下列说法正确的是()A 五种元素中，原子半径最大的是WB Y的简单阴离子比W的简单阴离子还原性强C Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应D Z与Q形成的化合物水溶液一定显酸性【答案】C【解析】因五种元素均为短周期元素,故所给元素周期表的局部图为第2、3周期的元素；W的单质是黄色固体，则W为S；根据元素周期表中的位置关系可知，X、Y、Q分别是C、O、Cl；Z是金属，其范围是第3周期的Na、Mg、Al三者之一。五种元素中原子半径最大的是Z元素，A错误；非金属性OS，故O2-的还原性比S2-弱
11、，B错误；O与Na、Mg、Al形成的化合物，都能够与盐酸反应，C正确；若Z是Mg或Al,与Cl形成的化合物水溶液呈酸性，若Z是Na，则NaCl溶液呈中性，D错误。二、非选择题13.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 molL1的盐酸中，试预测实验结果：_、与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应最慢。(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：_。.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。(3)仪器A的
12、名称为_，干燥管D的作用是_。(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A，B，C中所装药品分别为_、_、_，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_。(5)若要证明非金属性：CSi，则A中加_、B中加Na2CO3，C中加_溶液，观察到C中溶液的现象为_。【答案】(1)钾铝(2)不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物(3)分液漏斗防止倒吸(4)浓盐酸KMnO4Na2SS2Cl2=S2Cl(5)硫酸Na2SiO3有白色胶状
13、沉淀产生【解析】(4)由题中所给药品可知可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气；(5)由B中药品Na2CO3可知，用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱，所以A中加入硫酸，B，C装置中加入相应的盐。14.某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：请你帮助该同学整理并完成实验报告：(1)实验目的：_。(2)实验用品：仪器：_；药品：_。(3)实验内容：(填写题给信息表中的序号)(4)实验结论：_。(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因。_(6)请你补充两组简
14、单易行的实验方案，证明此周期中另外两种元素的性质递变规律。_【答案】(1)验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律(2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等镁带、钠、铝条、新制氯水、新制硫化氢饱和溶液、2 molL1的盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、酚酞、AlCl3溶液(3)(4)金属性：NaMgAl；非金属性：ClS(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、6、7，原子半径随核电荷数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，原子失电子能力减弱，得电子能力增强。(6)方案一：测定0.1 molL1的Na2SiO3溶液、Na
15、3PO4溶液的pH，由此判断两种盐溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸两种最高价含氧酸的酸性强弱顺序，进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。方案二：在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液，可发生反应生成硅酸沉淀。【解析】该题综合性很强，以实验探究的形式考查元素周期律的知识，并且以实验方案设计的形式考查学生的分析问题的能力和解决问题的能力。解答该题要认真审题，结合元素化合物的性质和元素周期律的知识，系统分析，填出(3)表中内容。再结合实验要求，得出实验目的、实验所需仪器和药品，综合分析，得出实验结论。结合元素周期律的实质，分析(5)。可通过比较其最高价含氧酸的酸性强弱，或最高价含氧酸的钠盐的水解程度大小等方法来证明S和P的非金属性强弱。8