2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测二十五元素周期表和元素周期律的应用含解析新人教版必修第一册.doc

课时跟踪检测（二十五） 元素周期表和元素周期律的应用
A级—学业水平考试达标练
1．下列说法中正确的是(　　)
A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．最外层有2个电子的原子都是金属原子
D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子
解析：选A　非金属元素呈现的最低化合价的绝对值等于8－最外层电子数，B错误；最外层有2个电子的原子中有He，它不是金属原子，C错误；最外层有5个电子的原子中有Sb、Bi，是金属原子，D错误。
2．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。下列说法正确的是(　　)
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
解析：选B　第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。
3．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族
A．①②　　　　　　　 B．①③
C．②④ D．③④
解析：选C　原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增，非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
4．对于元素周期表，下列叙述中不正确的是(　　)
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．周期表中位置靠近的元素性质相近
解析：选C　制备新型农药材料的元素应在非金属区域寻找，如F、Cl、P、As等。
5．砷为第四周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是(　　)
A．砷在通常状况下是固体
B．可以有－3、＋3、＋5等多种化合价
C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱
D．砷的还原性比磷弱
解析：选D　由砷在周期表中的位置可知砷与磷同主族，且在磷的下一周期。磷为固体，砷应为固体；磷有－3、＋3、＋5等多种化合价，砷为非金属，与磷的主要化合价相同；同一主族元素，由上到下非金属性逐渐减弱，故最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，单质的还原性逐渐增强，还原性：P<As。
6．某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是(　　)
A．该元素的原子最外电子层上有6个电子
B．该元素最高价氧化物的化学式为XO2
C．该元素是非金属元素
D．该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4
解析：选B　根据元素X的化学式H2X，元素X显－2价，位于周期表中第ⅥA族，原子最外层有6个电子；最高价氧化物的化学式为XO3，最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4；存在气态氢化物的为非金属元素。
7．元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不正确的是(　　)
A．若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3
B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>F
C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料
D．S和Se分别位于第ⅥA族的第三、四周期，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se
解析：选B　aX2＋的核外电子数为a－2，bY－的核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则a＝b＋3，A项正确；HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B项错误；锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C项正确；同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se，D项正确。
8．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。

下列说法正确的是(　　)
A．虚线左下方的元素均为非金属元素
B．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料
解析：选C　A项，虚线左下方的元素均为金属元素，错误；B项，紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，如硅是非金属元素，错误；C项，元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往都既具有金属性，又具有非金属性，可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)，正确；D项，在过渡元素中可寻找耐高温材料，在非金属元素中寻找制农药的元素，错误。
9．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B．原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQ
C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
解析：选A　X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项，X(N)的最高正化合价为＋5价，Z(Al)的最高正化合价为＋3价，X(N)、Z(Al)的最高正化合价之和为8，正确；B项，原子半径：rZ(Al)>rX(N)，错误；C项，Y2－为O2－，Z3＋为Al3＋，它们的核外电子数和电子层数均相同，错误；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，其酸性比Q的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)弱，错误。
10.W、X、Y、Z是四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．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
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。钠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：HCl>SiH4，B错误；O2－和Na＋具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：O2－>Na＋，C错误；Z的最高价氧化物对应的水化物是HClO4，是强酸，D正确。
11．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物为______________(填两种化合物的化学式)。
(2)最高正化合价最高的元素是________，其最高正化合价为________。
(3)单质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是________，其最高价氧化物对应水化物具有________(填“酸性”“碱性”或“两性”)。
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)________。
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性____________大于____________(填化学式)。
解析：(1)前20号元素中，属于金属元素的有Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca共七种，其中金属性最强的元素是K，K与氧反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2。(2)最高正化合价最高的元素是Cl，其最高正化合价为＋7价。(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，具有两性。(4)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，故第三周期中，原子半径最大的是Na。(5)非金属性：N>P>Si，故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
答案：(1)七　K2O、K2O2(KO2也可以)
(2)氯(或Cl)　＋7价　(3)Al　两性
(4)Na　(5)NH3　SiH4
12．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。如图是元素周期表的一部分。

(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为______族。
(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于____________(填“强酸”或“弱酸”)。
(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式：_______________________________________________________。
(4)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：________(填元素符号)。
解析：(1)题图中阴影部分为氮族元素，即第ⅤA族。(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故H3AsO4属于弱酸。(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O。(4) S与O同主族，原子序数：S>O，故原子半径：S>O；O与F同周期，原子序数：O<F，故原子半径：O>F，所以原子半径：S>O>F。
答案：(1)第ⅤA　(2)弱酸
(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O　(4)S>O>F
B级—选考等级考试增分练
1．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的某种单质是一种粮仓中常用的粮食保护气，Y和Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，Z原子核外电子数是W原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z)
B．元素Z的最高价含氧酸的酸性比W的强
C．元素Y、W的离子具有相同的电子层结构
D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
解析：选D　根据题意可以推出，X、Y、Z、W分别是N、Al、Si、Cl四种元素；原子半径：r(N)<r(Cl)<r(Si)<r(Al)，A错误；HClO4的酸性大于H2SiO3，B错误；Al3＋有2个电子层，Cl－有3个电子层，C错误；SiH4的热稳定性比HCl的弱，D正确。
2．Q、M两元素相邻，M、C、N原子的最外层电子数之和为13，N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍，M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和，短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增，下列说法正确的是(　　)
A．元素Q所形成的氧化物只有一种
B．元素M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物两两之间可发生反应
D．氢化物的稳定性：Q>M
解析：选B　短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增，N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍，则M只能有2个电子层，处于第二周期，故N原子最外层电子数为6，N原子最外层电子数是C原子最外层电子数的3倍，则C原子最外层电子数为2，M、C、N原子的最外层电子数之和为13，则M原子最外层电子数＝13－6－2＝5，则M为氮元素；Q、M两元素相邻，Q原子序数小于M，则Q为碳元素，结合原子序数可知，C、D、N只能处于第三周期，故N为硫元素，C为镁元素；M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和，则D原子最外层电子数＝2＋6－5＝3，则D为Al。Q为碳元素，形成的氧化物有CO、CO2等，A错误；M为氮元素，其最高价氧化物对应水化物为硝酸，硝酸属于强酸，B正确；元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸，氢氧化镁与氢氧化铝之间不能反应，C错误；氢化物稳定性与非金属性强弱一致，氮元素非金属性强于碳，故氨气的稳定性较强，D错误。
3.X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大，其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的某种核素无中子，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如表所示，N是用量最多的金属元素。下列说法不正确的是(　　)

Y
Z
M
W

A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞X
B．N的一种氧化物可用作油漆和涂料
C．热稳定性：XM＞X2Z
D．X2Z、WM4分子中各原子最外层均为8电子稳定结构
解析：选D　N是用量最多的金属元素，N是Fe；X元素的某种核素无中子，X是H；W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，根据Y、Z、M、W在周期表中的相对位置可知W是Si，M是F，Z是O，Y是N。A项，同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Si＞N＞O＞F＞H，正确；B项，Fe的一种氧化物Fe2O3可用作油漆和涂料，正确；C项，氟元素非金属性强于氧元素，则热稳定性：HF＞H2O，正确；D项，水中H原子不满足8电子稳定结构，错误。
4．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是(　　)

A．31d和 33d属于同种核素
B．气态氢化物的稳定性：a>d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D．a和b只能形成一种化合物
解析：选C　由部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图分析，a为氧元素，e为硫元素，b为钠元素，c为铝元素，d为磷元素。31d和 33d质子数相同，中子数不同，不是同种核素，二者互为同位素，A错误；a、e、d的非金属性依次减弱，它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱，即a>e>d，B错误； b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，C正确；a和b可形成Na2O和Na2O2，D错误。
5．X、Y、Z是短周期元素且X、Y、Z、T四种元素的原子序数递增，其他相关信息如下：
元素代号
元素性质或原子结构
X
第三周期中金属性最强的元素
Y
第三周期元素中形成的简单阳离子半径最小
Z
原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半
T
单质遇到浓硝酸发生钝化现象

下列说法不正确的是(　　)
A．工业上Z的单质常用作半导体材料
B．X、Y的最高价氧化物对应的水化物在一定条件下可以反应
C．T的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物能反应
D．T的氧化物可能有磁性
解析：选C　X、Y、Z是短周期元素，X、Y、Z、T四种元素的原子序数递增，X为第三周期中金属性最强的元素，则X为Na，Y为第三周期元素中形成的简单阳离子半径最小的元素，则Y为Al，Z原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，则Z为Si，T的单质遇到浓硝酸发生钝化现象，则T为Fe。工业上Si单质常用作半导体材料，A项正确；X、Y的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，B项正确；T的单质为铁，Z的最高价氧化物对应的水化物为硅酸，铁与硅酸不反应，C项错误；铁的某些氧化物如四氧化三铁具有磁性，D项正确。
6．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(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6，－2
－1
－2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。

(2)B元素处于周期表中第________周期第________族。
(3)B的最高价氧化物对应的水化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
解析：(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3 和H2SO4。(4)A、B、C、D四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，E无符合条件的物质，则其中HClO4的酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案：
(1)
(2)三　ⅢA
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)HClO4
(5)SO2、SO3

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