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第二單元 元素周期表與元素周期律
1.(2018浙江11月選考,12,2分)元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如圖所示,其中元素Q位于第四周期,X、Y、Z原子的最外層電子數之和為17。下列說法不正確的是( )
X
Y
Z
Q
A.原子半徑(r):r(Q)>r(Y)>r(Z)
B.元素X有-4、+2、+4等多種價態(tài)
C.Y、Z的氧化物對應的水化物均為強酸
D.可以推測H3QO4是Q的最高價氧化物的水化物
答案 C 根據元素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原子的最外層電子數之和為17,可推出X是碳元素,Y是硫元素,Z是氯元素,Q是砷元素。根據電子層數越多原子半徑越大,當電子層數相同時,核電荷數越大,半徑越小,可知原子半徑(r):r(Q)>r(Y)>r(Z),故A正確;元素X是碳元素,碳元素有-4、+2、+4等多種價態(tài),故B正確;Y、Z的氧化物對應的水化物有多種,如果是最高價氧化物對應的水化物,那么均為強酸,但HClO、H2SO3不是強酸,故C不正確;Q位于第ⅤA族,其最高價為+5價,可以推測H3QO4是Q的最高價氧化物的水化物,故D正確。
2.如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數之和為22。下列說法錯誤的是( )
X
Y
W
Z
T
A.X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高
B.物質W3X4中,每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結構
C.X、Y和氫形成的化合物中可能既有離子鍵,又有共價鍵
D.T元素的單質具有半導體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4
答案 A 設X的最外層電子數為x,則W、Y、Z的最外層電子數分別是(x-1)、(x+1)、(x+2),根據題意可得4x+2=22,解得x=5,X、Y、W、Z、T分別是氮、氧、硅、氯、鍺。X、Y、Z三種元素最低價氫化物氨氣、水、氯化氫的沸點按氯化氫、氨氣、水的順序依次升高,故A錯誤;物質W3X4即Si3N4中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結構,故B正確;X、Y和氫形成的化合物中可能既有離子鍵、又有共價鍵,例如NH4NO3,故C正確;T元素的單質鍺金屬具有半導體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4即GeCl4,故D正確。
3.如圖為元素周期表中短周期的一部分,四種元素均為非稀有氣體元素。下列關于這四種元素及其化合物的說法中正確的是( )
X
Y
Z
W
A.原子半徑:W>Z>Y>X
B.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>W>X>Y
C.W的最高正化合價與負化合價的絕對值可能相等
D.Z的最高價氧化物對應的水化物一定為強酸
答案 C 題圖為元素周期表中短周期的一部分,四種元素均為非稀有氣體元素,則X、Y為第二周期元素,Z、W為第三周期元素。同主族元素從上到下電子層數越多,原子半徑越大;同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,則原子半徑:Z>W>X>Y,故A錯誤。同周期主族元素從左到右非金屬性依次增強,同主族元素從上到下非金屬性依次減弱,非金屬性越強的元素,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X>W>Z,故B錯誤。W可能位于第ⅣA族,最高正化合價與負化合價的絕對值可能相等,故C正確。Z可能為鋁元素,鋁元素最高價氧化物對應的水化物為弱堿,故D錯誤。
4.A、B、C、D、E、F、G七種元素在周期表中的位置如圖所示,下列說法正確的是( )
族
周期
ⅠA
0
1
A
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
G
E
D
3
B
C
F
A.C元素的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比D的高
B.B、D、E的簡單離子半徑:D>E>B
C.E和C均能形成H2X2的氫化物
D.A、F、G三種元素只能形成既含共價鍵又含離子鍵的化合物
答案 C A、B、C、D、E、F、G分別是氫、鈉、硫、氟、氧、氯、氮。非金屬性C
D>B,故B錯誤;E和C均能形成H2X2的氫化物H2O2、H2S2,故C正確;A、F、G三種元素可以形成共價化合物氯胺,故D錯誤。
5.部分短周期元素的性質或原子結構如下表所示。
元素代號
元素的性質或原子結構
W
M層上的電子數為4
X
常溫下,其單質為雙原子分子,其氫化物的水溶液顯堿性
Y
L層電子數為次外層電子數的3倍
Z
元素最高正化合價是+7
下列敘述不正確的是( )
A.化合物WY2不溶于水
B.原子半徑:W>X>Y
C.最高價氧化物對應水化物的酸性:WN>O,同主族元素原子半徑:Si>C,故原子半徑:Si>N>O,B正確;最高價氧化物對應水化物的酸性:硅酸<高氯酸,故C正確;由N、O和氫三種元素形成的化合物可能含有離子鍵,如硝酸銨,故D不正確。
6.a-5X、b-3Y、aZ、bW、a+4T均為短周期元素,其原子半徑隨原子序數變化如圖所示。Z是地殼中含量最高的金屬元素,W原子最外層電子數是K層電子數的2倍。則下列說法正確的是( )
A.Z、T兩種元素的離子半徑相比,前者較大
B.X、Y形成的兩種化合物中,陰、陽離子物質的量之比分別為1∶1和1∶2
C.X、W、T三種元素的氣態(tài)氫化物中,穩(wěn)定性最差的是W的氫化物,沸點最高的是T的氫化物
D.Y、T兩種元素的最高價氧化物對應的水化物均能溶解X和Z形成的常見化合物
答案 D Z是地殼中含量最高的金屬元素,所以Z是鋁。W原子最外層電子數是K層電子數的2倍,且原子序數大于Z,所以W是硅。相應可得到X、Y、T分別是氧、鈉、氯。離子半徑ZR
B.元素T的最高價氧化物對應的水化物可能是強堿
C.Q的原子半徑比T小
D.W和Q的原子序數相差10
答案 B 同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱,同主族元素從上到下金屬性逐漸增強,四種元素中只有一種是金屬元素,該金屬元素是位于左下角的T,且T為鎂或鋁。相應地Q、R、W分別為硼、硅、磷或碳、磷、硫。非金屬性:W>R,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W>R,故A正確;T為鎂或鋁,元素T的最高價氧化物對應的水化物不可能是強堿,故B不正確;同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,所以Q的原子半徑比T小,故C正確;Q與下方相鄰元素原子序數相差8,所以W和Q的原子序數相差10,故D正確。
8.四種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,其原子的最外層電子數之和為19,W和X元素原子內質子數之比為1∶2,X2+和Z-離子的電子數之差為8。下列說法不正確的是( )
A.與W相鄰的同主族元素可制成重要的半導體材料
B.簡單離子半徑大小:Y>Z>X
C.X單質不可能置換出W單質
D.W、Y、Z元素最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是HZO4
答案 C 根據X2+和Z-離子的電子數之差為8,由元素周期表確定X2+為Be2+或Mg2+;推斷Z為F-或Cl-;依據W和X元素原子內質子數之比為1∶2,判斷W為He或C,結合原子最外層電子數之和為19,所以兩種判斷中:W為He,X為Be,Z為F時,Y的最外層電子數為8,因為W、X、Y、Z的原子序數依次增大,所以此情況不符合題意;W為C,X為Mg,Z為Cl時,由最外層電子數之和為19可知,Y的最外層電子數為6,確定Y為S,符合題意。綜上所述,推斷出各元素為:W為C元素;X為Mg元素;Y為S元素;Z為Cl元素。與碳同主族的元素硅是良好的半導體材料,故A正確;鎂離子只有2個電子層,硫離子和氯離子含有3個電子層,鎂離子半徑最小,電子層結構相同的離子半徑隨核電荷數的增加,離子半徑逐漸減小,硫離子半徑大于氯離子半徑,故B正確;Mg可在二氧化碳中燃燒生成C和MgO,故C錯誤;非金屬性最強的元素是Cl元素,所以W、Y、Z元素最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是HZO4,故D正確。
9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍,Y原子最外層只有2個電子,Z單質可制成半導體材料,W與X屬于同一主族。下列敘述正確的是( )
A.元素X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W弱
B.元素W的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化學鍵類型相同
D.原子半徑的大小順序:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)
答案 D 短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X原子的最外層電子數是其內層電子總數的3倍,X有2個電子層,最外層電子數為6,故X為O元素;W與X屬于同一主族,故W為S元素;Y原子的最外層只有2個電子,原子序數大于O元素,故Y處于第三周期,Y為Mg元素;Z單質可制成半導體材料,Z為Si元素。非金屬性O>S,故O元素的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比S的強,故A錯誤;非金屬Sir(Si)>r(S)>r(O),即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故D正確。
10.a、b、c、d均為原子序數依次增大的短周期主族元素,L電子層的電子數分別為4、6、8、8,它們的最外層電子數之和為14。下列說法正確的是( )
A.簡單離子半徑:b>c>d
B.非金屬性:a>b
C.最高價氧化物對應的水化物堿性:d>c
D.b和其他3種元素均能形成離子化合物
答案 A a、b、c、d均為原子序數依次增大的短周期主族元素,L電子層的電子數分別為4、6、8、8,則a是C元素,b是O元素,它們的最外層電子數之和為14,c為Na元素,d為Al元素。電子層排布相同,核電荷數越大,離子半徑越小,最外層電子數相同,電子層數越多,離子半徑越大,簡單離子半徑:O2->Na+>Al3+,b>c>d,故A正確;同周期主族元素非金屬性從左到右逐漸減弱:aAl(OH)3,dZ
C.含Z元素的鹽溶液可能顯酸性、堿性或中性
D.Y、Z、W的含氧酸的酸性依次增強
答案 C X的氫化物能與其最高價氧化物對應的水化物反應生成鹽,則X是N,所以Y是Si,Z是S,W是Cl。非金屬性:N>Si,則最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X>Y,A錯誤;非金屬性越強,相應陰離子的還原性越弱,則單核陰離子的還原性:WZ>M
D.化合物YX2中既含有離子鍵,也含有共價鍵
答案 D 根據題意可以判斷X、Y、Z、W、M分別是碳、鎂、鋁、硅、硫。W的最高價氧化物二氧化硅不能與水反應生成相應的酸,故A錯誤;工業(yè)上常用電解Z的氧化物的方法制取單質Z,故B錯誤;電子層結構相同的簡單離子的半徑隨著核電荷數增多而減小,所以離子半徑:O2->Mg2+>Al3+,同主族元素簡單離子的半徑隨著電子層數增多而增大,所以離子半徑:O2-Y>Z,故C錯誤;化合物YX2中既含有離子鍵,也含有共價鍵,故D正確。
13.短周期主族元素X、Y、Z在周期表中位置如圖。下列說法正確的是( )
Z
X
Y
A.若它們均為金屬元素,則X與氧元素組成的物質中一定只含離子鍵
B.若它們的原子最外層電子數之和為11,則它們均為非金屬元素
C.它們的原子最外層電子數的大小順序一定是Z=Y>X
D.Z的最高化合價一定高于X
答案 C 若它們均為金屬元素,則X為鈉,鈉與氧元素組成的過氧化鈉中含有共價鍵,故A錯誤;若它們的原子最外層電子數之和為11,則X、Y、Z分別是鋁、硅、碳,故B錯誤;它們的原子最外層電子數的大小順序一定是Z=Y>X,故C正確;如果Z是氧或氟,則Z的最高化合價低于X,故D錯誤。
14.原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素。A、B可形成密度為0.76 gL-1(標準狀況下)的氣體,C的最外層電子數為其內層電子數的3倍,A與D、C與E同主族。下列說法正確的是( )
A.D2E2和A2C2兩種化合物對應晶體中的化學鍵類型相同
B.只含A、B、C三種元素的某化合物水溶液,可能呈堿性或酸性
C.原子半徑大小:D>B>C;簡單離子半徑大小:D+>E2->C2-
D.A2C的穩(wěn)定性強于A2E、沸點高于A2E,均因為A—C鍵鍵能大于A—E鍵鍵能
答案 B 原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種短周期元素。A、B形成的密度為0.76 gL-1(標準狀況下)的氣體的摩爾質量為17 gmol-1,該氣體為氨氣,相應地A、B分別為氫、氮。C的最外層電子數為其內層電子數的3倍,所以C為氧。A與D、C與E同主族。D、E分別為鈉、硫。D2E2含有離子鍵,而A2C2只有共價鍵,故A錯誤;只含A、B、C三種元素的某化合物可以是硝酸或一水合氨,故B正確;簡單離子半徑大小:D+R
B.Y在空氣中點燃只有一種生成物
C.Y的單質是制造汽車、飛機、火箭的重要材料
D.R的單質沒有同素異形體
答案 C 同周期元素原子半徑越小,非金屬性越強,即非金屬性:R>N,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:R>N,故A錯誤;Y是鎂,其在空氣中點燃可生成氧化鎂和氮化鎂,故B錯誤;鎂是重要的輕金屬,是制造汽車、飛機、火箭的重要材料,故C正確;硫有多種同素異形體,故D錯誤。
16.下表是元素周期表的一部分,有關說法正確的是( )
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
二
c
d
三
a
b
e
f
A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B.a、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C.六種元素中,c元素單質的化學性質最活潑
D.c、e、f的最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強
答案 D d為O、e為S,由于非金屬性:O>S,故氫化物穩(wěn)定性:H2O>H2S,故A錯誤;同周期主族元素,從左向右原子半徑依次減小,故B錯誤;c為C,其單質的化學性質最不活潑,故C錯誤;D項,非金屬性:Cl>S>C,故酸性:H2CO3Al3+,正確;D項,Al(OH)3不與碳酸反應,錯誤。
20.(2017課標Ⅲ,12,6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示,這四種元素原子的最外層電子數之和為21。下列關系正確的是( )
W
X
Y
Z
A.氫化物沸點:WW
C.化合物熔點:Y2X3HCl,錯誤;B項,Y的氧化物對應水化物為Al(OH)3,W的氧化物對應水化物為HNO3或HNO2,酸性YAlCl3,錯誤;D項,Al3+及O2-均為10e-微粒,根據“序大徑小”規(guī)律,可知離子半徑Al3+
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