2019_2020学年高中化学第一章物质结构元素周期律2第2课时元素周期表和元素周期律的应用课后达标检测含解析新人教版必修2.doc

元素周期表和元素周期律的应用
[基础巩固]
1．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能做为半导体材料的是(　　)
A．Si、K　　　　　　　　　　　 B．C、Si
C．Si、Ge D．As、Se
解析：选C。在元素周期表中，在金属与非金属的分界线附近可以找到半导体材料，如Si、Ge为典型的半导体材料。
2．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．酸性：H2SO4>H3PO4
B．非金属性：Cl>Br
C．碱性：NaOH>Mg(OH)2
D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
解析：选D。A.S、P位于同一周期，且S位于P的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，故非金属性S>P，所以H2SO4的酸性大于H3PO4。B.Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性Cl>Br。C.Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左侧，故Na的金属性比Mg的强，则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强。D.NaHCO3的热稳定性差，是由于HCO受热易分解。
3．英国研究人员认为，全球将有1.4亿人因为用水受到砷中毒之害，导致更多的人患癌症。下列对砷(As)的有关判断正确的是(　　)
A．砷的原子序数为33，它与铝为同主族
B．砷的原子半径小于磷的原子半径
C．砷化氢的稳定性比溴化氢的强
D．砷酸的酸性比硫酸的弱
解析：选D。砷的原子序数为33，位于ⅤA族，A错；砷、磷同主族，砷的原子半径大于磷的原子半径，B错；砷、溴同周期，砷的非金属性比溴弱，因此砷化氢的稳定性比溴化氢的弱，C错；由于非金属性S＞P＞As，因此砷酸的酸性比硫酸的弱，D对。
4．(2019·威海高一测试)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是(　　)
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
解析：选C。同主族元素核电荷数增大，电子层数增多，A项正确；同周期元素从左到右非金属性增强，B项正确；同主族元素从上到下金属性增强，非金属性减弱，单质还原性增强，氧化性减弱，C项错误，D项正确。
5．Se、Br两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：Br>Se>P
B．还原性：S2－>Se2－>Br－
C．Se在元素周期表中位于第四周期ⅥA族
D．Se、Br位于同一主族
解析：选C。由图示信息可知，Se为34号元素，Br为35号元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，原子半径：Se>Br，A、D项错误；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性：Se2－>S2－，B项错误；由图示信息可知，Se位于第四周期ⅥA族，C项正确。
6．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是(　　)

Y
Z

X

W
A.原子半径：X<Y<Z
B．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
解析：选C。设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径：Z<Y<X，A错误；气态氢化物的稳定性：X<Z，B错误；氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物，分别为MgO和MgCl2，C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<W，D错误。
7．根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是(　　)

元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
＋1
＋3
＋2
＋6、－2
－2
A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等
B．离子半径大小A＋<D2－
C．最高价氧化物对应水化物的碱性A<C
D．氢化物的稳定性D>E
解析：选B。由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，A错误；离子半径大小Na＋<S2－，B正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性Be(OH)2<NaOH，C错误；元素的非金属性越强，其对应氢化物越稳定，应该是H2O>H2S，D错误。
8．W、X、Y、Z是4种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是(　　)

A．X的非金属性是同周期中最强的
B．对应气态氢化物的稳定性：Y>Z
C．对应简单离子半径：X>W
D．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应
解析：选D。根据条件可知，W的原子序数是8，则W是氧元素，又因为W、X、Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠，Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是硅，Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的，A错误；对应气态氢化物的稳定性：Z>Y，B错误；氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：W>X，C错误；Y的氧化物是二氧化硅，能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，D正确。
9．我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第________周期________族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是________。
①它与硅位于同一主族
②它与铝位于对角线位置，且性质相似
③它位于周期表中金属与非金属分界线附近
④它位于边界线附近
⑤它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是________。
A．左上角　　　　　　 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
解析：根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，但不能说锗是两性物质，因两性物质是指既能溶于强酸又能溶于强碱且都生成盐和水的物质，如氧化铝、氢氧化铝。
答案：(1)四　ⅣA　(2)②③　(3)D
10．(2019·永安高一测试)下表为元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。

　族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二

⑦

⑧
⑩
三
①
③
⑤
⑥

⑨

四
②
④

请回答下列问题：
(1)①～⑩中，最活泼的金属元素是________(写元素符号，下同)，最不活泼的元素是________。
(2)①⑧的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。
(3)⑧⑨的气态氢化物，更稳定的是________(填化学式)。
(4)元素的非金属性：⑥________⑦(填“＞”或“＜”)。
(5)①～⑨的最高价氧化物对应的水化物中：酸性最强的是________(填化学式)；碱性最强的是________(填化学式)，该碱与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为____________________________。
解析：(1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA族，最下方的②为K元素，最不活泼的元素为元素周期表中的0族元素，由表知为Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F，他们的简单离子Na＋、F－的核外电子排布相同，且钠的原子序数比氟大，所以r(Na＋)＜r(F－)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl，两者的气态氢化物分别为HF、HCl，根据非金属性越强其气态氢化物越稳定，所以HF更稳定。(4)⑥为Si，⑦为N，根据元素周期律，元素的非金属性：Si＜P＜N，所以Si＜N。(5)由表知①～⑨中非金属性最强的元素是⑨为Cl，其最高价氧化物对应的水化物是HClO4，属于强酸并且酸性最强。由表知①～⑨中金属性最强的元素是②(为K)，其最高价氧化物对应的水化物是KOH，属于强碱。由表知⑤为铝，最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
答案：(1)K　Ne　(2)F－　(3)HF　(4)＜　(5)HClO4　KOH　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
[能力提升]
11．X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：W>Y>Z>X
B．气态氢化物的稳定性：X<Z
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>W
D．Y、Z的氧化物都有酸性和碱性
解析：选A。由题意可推出X为O，Y为Al，Z为Si，W为K。B项，气态氢化物的稳定性：H2O>SiH4，错误；C项，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH>Al(OH)3，错误；D项，Y的氧化物Al2O3有两性，而Z的氧化物SiO2不具有两性，它是酸性氧化物，错误。
12．如图中a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是(　　)

a

b

c

d

e

A.元素b位于第ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价
B．五种元素中，元素e的性质最稳定
C．元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性：c>d
D．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e
解析：选D。图中，a为稀有气体元素氦，是五种元素中最稳定的；b是氧元素，没有最高正价；c的非金属性比d弱，因此c的最高价氧化物对应水化物的酸性比d的弱；c的非金属性比e强，因此c的气态氢化物的稳定性比e强。
13．已知X、Y、Z、W是短周期主族元素，X原子最外层有6个电子，且单质在常温下为气体，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z、W同周期，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．原子序数由大到小的顺序：W、Y、Z、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：Y、W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
解析：选A。X、Y、Z、W是短周期主族元素，X原子最外层有6个电子，且单质是气体，则X为O；Y为至今发现的非金属性最强的元素，则Y为F；W的单质广泛用于半导体材料，则W为Si；Z元素周期序数等于族序数，且与W同周期，则Z为Al。进而依据元素周期律知识和原子结构特点判断叙述正确与否。最外层电子数依次为6、7、3、4，则由多到少的顺序为Y、X、W、Z，A项正确；依据原子序数可知，B项错误；非金属性：F>O>Si，C项错误；简单气态氢化物的稳定性：HF>H2O>SiH4，D项错误。
14．四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y

Z
W

请回答下列问题：
(1)元素Z位于周期表中第________周期________族。
(2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________________________________________________________________________
(写化学式)。
(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(写化学式)。
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。
解析：根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。
(1)P位于第三周期ⅤA族；
(2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3；
(3)C和S最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强；
(4)N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。
答案：(1)三　ⅤA　(2)NH3　(3)H2SO4　(4)N2O5
15．(2019·衡水高一月考)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分。

(1)根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在元素周期表中的______族。
(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)元素周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起着重要作用。已知R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为______。　
解析：(1)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，则酸性H3AsO4＜H3PO4。(2)根据最高正价与最低负价的绝对值相等，可把氢元素放在元素周期表中的ⅣA族。(3)第三周期金属元素中原子半径最小的元素为Al，铝离子与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀与铵根离子，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。(4)R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则最外层电子数为6，处于第四周期ⅥA族，为Se元素。
答案：(1)＜　(2)ⅣA　(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　(4)硒

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