1、 1 4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1. 冰毒有剧毒，人体摄入后将严重损害心脏、大脑组织甚至导致死亡，严禁吸食。它的分子式为 C10H15N，其中的氮元素在周期表中处于( D ) A第A 族 B第A 族 C第A 族 D第A 族 解析：氮元素的原子序数为 7，在周期表中位于第二周期A 族，故选 D。 2. 下列说法中错误的是( D ) A非金属性：FO B原子半径：NaMg C酸性：硝酸磷酸 D热稳定性：SiH4HCl 解析： A 项， 同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强， 则非金属
2、性： FO， A 正确；B 项，同周期元素的原子从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：NaMg，B 正确；C 项，同主族从上到下非金属性：NP，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，则酸性：硝酸磷酸，C 正确；D 项，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强：SiCl，元素的非金属性越强，对应的氢化物的稳定性越强，则热稳定性：SiH4NaAl3，A 错误；第A 族中 O 元素的非金属性最强，对应的氢化物最稳定，B 正确；O 元素、F 元素没有最高化合价，C 错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是最高价氧化物对应的水化物，其酸性不一定符合此规律，如非金属性
3、：ClS，但次氯酸是弱酸，硫酸是强酸，D 错误。 4. 下列排列顺序正确的是( B ) 热稳定性：H2OHFH2S 原子半径：NaMgO 酸性：H3PO4H2SO4HClO 得电子能力：CNOH2O；中 Na 和 Mg 电子层数相同，原子半径：NaMg，而 Mg 比 O 多一个电子层，所以原子半径：MgO；HClO 为弱酸，酸性：HClOH3PO4Ba2Na D碱性：KOHBa(OH)2NaOH 解析：由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，A 错误；钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，B 错误；由于金属性：KBaNa，故氧化性为NaBa2K，C 错误；元素的金属
4、性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性 KOHBa(OH)2NaOH，D 正确。 6. 下列叙述中错误的是( D ) A原子半径：NaSiCl B酸性：H3PO4H2SO4MgAl D稳定性：HClH2SH2SSiH4。 7. 某短周期主族元素 R 的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 6，由此可以判断( C ) AR 可能是第二周期元素 BR 一定是A 族元素 CR 的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定 DR 气态氢化物化学式为 H2R 解析：某短周期主族元素 R 的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 6，这说明最高价是7 价，最低价是1 价，因此是氯元素。A.氯元
5、素是第三周期元素，A 错误；B.氯元素是A 族元素，B 错误；C.同周期自左向右非金属性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐增强，则氯的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定，C 正确；D.氯的气态氢化物化学式为 HCl，D 错误，答案选 C。 8. 四种短周期元素 X、Y、Z 和 W 在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为 48。下列说法不正确的是( C ) 3 A原子半径(r)大小比较 r(X)r(Y) BX 和 W 可形成共价化合物 XW3 CW 的非金属性比 Z 的强，所以 W 氢化物的沸点比 Z 的高 DZ 的最低价单核阴离子的失电子能力比 Y 的强 解析： 本题属于简单的分析应用型试题
6、。根据题中各元素在周期表中的相对位置及原子序数之和为 48，可推断出 X 为氮、Y 为氧、Z 为硫、W 为氯。A 项中，氮与氧都在第二周期，同周期原子半径从左到右逐渐减小， A 正确； B 项中， 氮与氯可形成共价化合物 NCl3， B 正确；C 项中，氯的非金属性比硫的强，但不能得出氯的氢化物的沸点比硫的高的结论，C 不正确；D 项中，硫的最低价单核阴离子是 S2，其失电子能力比 O2的强，D 正确。 9. 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( B ) AX、Y、Z 三种元素中，X 的非金属性最强 B常温下 X 的单质的熔点比 Z 的低 CY 的最高正化合
7、价为7 DY 的氢化物的稳定性比 Z 的弱 解析：依据短周期元素 X、Y、Z 在周期表中的位置判断 X 为 He，Y 为 F，Z 为 S；三种元素中，非金属性最强的为 F 元素，A 错误；Y 为 F 元素，没有正化合价，C 错误；元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，D 错误；常温下，S 为固态，He 为气态，S 的熔点比He 的高，B 正确。 10. 以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( B ) A第A 族元素铯的两种同位素137Cs 比133Cs 多 4 个质子 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 4
8、D同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低 解析：137Cs 和133Cs 互为同位素，二者具有相同的质子数；第A 族自上而下，非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱；第A 族金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低，而第A 族单质的熔点自上而下逐渐升高。 11. A、B、C、D 是原子序数依次增大的四种短周期元素，在所有物质中，A 的单质密度最小，B 的一种氧化物是温室气体，A、C 组成的化合物常温下为液态，在短周期元素中，D的半径最大，则下列说法错误的是( B ) A原子半径：DBC B元素的非金属性：BCA CA、B、C、D 可以形成化合物 DA 分别与 B、C 形成的简单化合物中，A 与
9、B 形成的简单化合物的熔点低 解析：A 的单质密度最小，A 为氢元素，B 的氧化物是一种温室气体，B 为碳元素，A、C 组成的化合物常温下为液体，C 为氧元素，短周期元素中，D 的半径最大，D 为钠元素。A项，原子半径 NaCO，正确；B 项，非金属性：OCH，错误；C 项，四种元素可形成化合物 NaHCO3，正确；D 项，CH4和 H2O 相比，CH4为气体，熔点低，正确。 12. 元素 X、Y、Z 和 Q 在周期表中的位置如图所示，其中元素 Q 位于第四周期，X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 17，下列说法不正确的是( C ) A原子半径(r)：r(Q)r(Y)r(Z) B元素 X 有
10、4，2、4 等多种价态 CY、Z 的氧化物对应的水化物均为强酸 D可以推测 H3QO4是 Q 的最高价氧化物的水化物 解析：根据元素 Q 位于第四周期可知：X 在第二周期，Y、Z 都在第三周期；又 X、Y、Z原子的最外层电子数之和为 17，可推出 X 是碳元素、Y 是硫元素、Z 是氯元素、Q 是砷元素；由此：A.根据电子层数越多的原子半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，原子半径(r)：r(Q)r(Y)r(Z)，故 A 正确；B.元素 X 是碳元素，碳元素有4、2、4 等多 5 种价态，故 B 正确；C.Y、Z 的氧化物对应的水化物有多种，如果是最高价氧化物的水化物，那么均为强酸
11、，但 HClO、H2SO3就不是强酸了，故 C 不正确；D.Q 位于第A 族其最高价为5，可以推测 H3QO4是 Q 的最高价氧化物的水化物，故 D 正确。 二、非选择题(共 52 分) 13. (12 分)短周期元素 X、Y、Z、M 的原子序数依次增大。元素 X 的一种高硬度单质是宝石，Y2电子层结构与氖相同，Z 的质子数为偶数，室温下 M 单质为淡黄色固体。回答下列问题： (1)M 元素位于周期表中的第 3 周期、A 族。 (2)Z 元素是 Si，其在自然界中常见的二元化合物是 SiO2。 (3)X 与 M 的单质在高温下反应的化学方程式为 C2S=高温CS2，产物中的化学键属于共价键(填
12、“离子键”或“共价键”)。 (4)四种元素中的 Mg 可用于航空航天合金材料的制备， 其单质与稀盐酸反应的化学方程式为 Mg2HCl=MgCl2H2。 解析：短周期元素 X 的一种高硬度单质是宝石，则 X 是 C。Y2电子层结构与氖相同，则Y 是 Mg。短周期元素 M 的单质在室温下为淡黄色固体，则 M 是 S。原子序数：MgZ碳硅。请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：H2SiO3难溶于水)。 实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和 H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。 实验装置(如图所示)： 6 (1)甲仪器中盛稀硫酸，乙仪器中盛 Na2
13、CO3粉末，丙仪器中盛 Na2SiO3溶液。 (2)乙仪器中的现象是产生大量气泡。 (3)结论：酸性 H2SO4H2CO3H2SiO3。 解析：根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以来比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证三种元素非金属性的强弱。 15. (12 分)现有三种常见元素的性质或结构如下表： X 与 Mg 同周期，最外层电子数是最内层电子数的3 倍 Y 常温下单质为双原子分子，为黄绿色有毒气体 Z 单质紫黑色，遇淀粉溶液显蓝色 (1)X 的原子结构示意图。 (2)Z 在
14、周期表中的位置第五周期第A 族。 (3)判断非金属性 XZ，写出结构上的原因二者最外层电子数相同，但 I 的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱。 解析：由表中信息推断出 X 为 S，Y 为 Cl，Z 为 I，则根据非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律可解决本题。 16. (16 分)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价： 元素代号 A B C D E 7 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合价 2 3 6、2 7、1 2 (1)用元素代号标出它们在下图所示部分元素周期表中的相应位置。 答案： (2)B 元素位于元素周期表中第三周期第A 族。 (3)C、E 两元素非金属性强弱的比较：C”或“S。 (4)五种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为 Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中 HClO4的酸性最强。