1、課時素養(yǎng)評價 二十四元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 (40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題4分,共40分)1.(2019·北京西城區(qū)高一檢測)英國研究人員認(rèn)為,全球?qū)⒂?.4億人因為用水受到砷中毒之害,導(dǎo)致更多的人患癌癥。下列對砷(As)的有關(guān)判斷正確的是()A.砷原子序數(shù)為33,它與鋁同主族B.砷的原子半徑小于磷的原子半徑C.砷化氫的穩(wěn)定性比溴化氫的強(qiáng)D.砷酸的酸性比硫酸的弱【解析】選D。砷原子序數(shù)為33,位于第A族,A錯;砷、磷同主族,砷的原子半徑大于磷的原子半徑,B錯;砷、溴同周期,砷的非金屬性比溴弱,因此砷化氫的穩(wěn)定性比溴化氫的弱,C錯;由于非金屬性S>P

2、>As,因此砷酸的酸性比硫酸的弱,D對。【補(bǔ)償訓(xùn)練】已知33As、35Br位于同一周期。下列關(guān)系正確的是()A.原子半徑:As>Cl>PB.熱穩(wěn)定性:HCl>AsH3>HBrC.還原性:As3->S2->Cl-D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4【解析】選C。A項,原子半徑As>P>Cl;B項,非金屬性Cl>Br>As,所以熱穩(wěn)定性HCl>HBr>AsH3;D項,非金屬性S>P>As,故酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4。2.某元素原子M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3.5

3、倍,則該元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為()A.HNO3B.H3PO4C.H2SO4D.HClO4【解析】選D。某元素原子M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3.5倍,則該原子M層電子數(shù)為7,故M為氯元素;最高正化合價為+7,該元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HClO4,D正確。3.(2019·青島高一檢測)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識,下列推斷正確的是()A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱B.核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小 D.1735Cl與 1737Cl得電子能力相同【解析】選D。A項,同主族的非金屬元素,

4、從上到下非金屬性逐漸減弱,其最高價含氧酸的酸性依次減弱;B項,K+、Ca2+、S2-、Cl-的核外電子排布相同,但化學(xué)性質(zhì)不同,如S2-、Cl-具有還原性,而K+、Ca2+具有氧化性,錯誤;C項,具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,核電荷數(shù)越大其微粒半徑越小,則半徑:S2->Cl->K+>Ca2+,錯誤;D項, 1735Cl與1737Cl屬于同種元素,具有相同的核外電子排布,化學(xué)性質(zhì)相同,原子得電子能力相同,正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】元素周期表和元素周期律可以指導(dǎo)人們進(jìn)行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是()A.由水溶液的酸性:HCl>HF,不能推斷出元素的非金屬性:Cl&

5、gt;FB.人們可以在周期表的過渡元素中尋找催化劑和耐腐蝕、耐高溫的合金材料C.短周期元素正化合價數(shù)值和其族序數(shù)相同D.短周期元素形成的微粒X2-和Y2+核外電子排布相同,離子半徑:X2->Y2+【解析】選C。A項,非金屬性的強(qiáng)弱,應(yīng)根據(jù)對應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比較,不能根據(jù)氫化物的酸性進(jìn)行比較,HF的酸性比HCl弱,但非金屬性F大于Cl,正確;B項,優(yōu)良的催化劑及耐高溫和耐腐蝕的合金材料(如鎳、鉑等),大多屬于過渡元素,正確;C項,短周期元素正化合價數(shù)值和其族序數(shù)不一定相同,如C有+2、+4價,錯誤;D項,微粒X2-與Y2+核外電子排布相同,核電荷數(shù):Y>X,核電荷數(shù)越大

6、,離子半徑越小,故離子半徑:X2->Y2+,正確。4.下列說法正確的是()A.N和As屬于第A族元素,氮原子得電子能力比砷原子強(qiáng)B.族序數(shù)等于其周期序數(shù)的元素一定是金屬元素C.元素周期表中,位于金屬和非金屬交界線附近的元素屬于過渡元素D.Si、S、Cl的最高價氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸,且酸性依次增強(qiáng)【解析】選A。N和As屬于第A族元素,同主族元素自上而下非金屬性逐漸減弱,所以氮原子得電子能力比砷原子強(qiáng),A正確;族序數(shù)等于其周期序數(shù)的元素不一定是金屬元素,如第一周期第A族的氫元素是非金屬元素,B不正確;元素周期表中,位于金屬和非金屬交界線附近的元素一般既具有金屬性,還具有非金屬性。過

7、渡元素是指周期表中第312列的元素,C不正確;二氧化硅與水不反應(yīng),D不正確。5.(2019·濟(jì)南高一檢測)已知某原子最外層有7個電子,推測下列選項不正確的是()A.單質(zhì)有氧化性B.最高正價一定為+7價C.是非金屬元素D.同周期元素中原子半徑最小【解析】選B。某原子的最外層有7個電子,說明位于第A族,A族元素得到一個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性,故A說法正確;F沒有正價,故B說法錯誤;第A族為非金屬元素,故C說法正確;同周期從左向右原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外),因此鹵族元素的原子半徑是同周期中最小的,故D說法正確。6.鎵是1871年俄國化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時曾預(yù)言

8、的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31,屬A族。鎵的熔點為29.78 ,沸點高達(dá)2 403 。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固),它可過冷到-120 。由此判斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是()A.鎵是制造高溫溫度計的上佳材料B.鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中C.鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金,可用在自動救火的水龍頭中D.近年來,鎵成為電子工業(yè)的新寵,其主要用途是制造半導(dǎo)體材料,被譽(yù)為“半導(dǎo)體家族的新成員”,這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì)【解析】選D。鎵的熔點為29.78 ,沸點高達(dá)2 403 ;鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固),它可過冷到-120 ,因此A、C兩項正確。鋁能溶于

9、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鋁是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體,鎵是“類鋁”元素,所以鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鎵是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體,即B項正確,D項不正確。7.(2019·貴陽高一檢測)不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是()A.單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱B.單質(zhì)沸點的高低C.單質(zhì)與氫氣化合的難易D.最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱【解析】選B。元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)獲得電子的能力就越強(qiáng),因此單質(zhì)氧化性就越強(qiáng),故可以通過比較單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱,判斷元素的非金屬性的強(qiáng)弱,A正確。S單質(zhì),Cl2都是分子晶體,分子之間通過分子間作用力結(jié)合,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點就越高,這與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)

10、,B錯誤。元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易,形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng),因此,可以比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱,C正確。元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng),因此可以通過比較硫、氯兩種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱,D正確。8.鍺是一種重要的半導(dǎo)體材料,用于制造晶體管及各種電子裝置。門捷列夫把它命名為類硅,處于周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上。下列敘述正確的是()A.鍺是一種金屬性很強(qiáng)的元素B.鍺的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能C.鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很強(qiáng)D.鍺酸是難溶于水的強(qiáng)酸【解析】選B。鍺處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上,

11、元素金屬性和非金屬性都較弱,反應(yīng)中既不易得電子,也不易失去電子,常用作半導(dǎo)體材料;鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很弱;鍺和硅處于同一主族,主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱,則硅的非金屬性大于鍺,非金屬性越強(qiáng),對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),所以酸性比硅酸弱,為弱酸,碳酸溶于水,硅酸不溶于水,推知鍺酸應(yīng)難溶于水,故D錯誤。【方法規(guī)律】推斷陌生元素性質(zhì)的“3”個角度(1)與同周期前、后元素相比較,根據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測元素的性質(zhì)。(2)與同主族上、下元素相比較,依據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測元素的性質(zhì)。(3)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)時,可借助“三角”規(guī)律推斷若A、B、C三種元

12、素位于元素周期表中如圖所示位置,有關(guān)元素的各種性質(zhì)均可排出順序(但D不能參與排序)。原子半徑:C>A>B;金屬性:C>A>B;非金屬性:B>A>C。9.(2019·大連高一檢測)X、Y、Z、W為周期表中前20號元素中的四種,原子序數(shù)依次增大,W、Y為金屬元素,X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Y、Z位于同周期,Z單質(zhì)是一種良好的半導(dǎo)體。W能與冷水劇烈反應(yīng),Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和與X、W原子的最外層電子數(shù)之和相等。下列說法正確的是()A.原子半徑:W>Y>Z>XB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X<ZC.最高價氧化物對應(yīng)水

13、化物的堿性:Y>WD.Y、Z的氧化物均為兩性氧化物【解析】選A。由題意可推出X為O,Y為Al,Z為Si,W為K。B項,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是H2O>SiH4,錯誤;C項,最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性:KOH>Al(OH)3,錯誤;D項,Y的氧化物Al2O3有兩性,而Z的氧化物SiO2不具有兩性,它是酸性氧化物,錯誤。10.(2019·洛陽高一檢測)如圖所示是元素周期表的一部分,下列說法中正確的是()A.元素的簡單離子半徑大小:>>B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:>C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:>D.元素的最高正化合價:=【解析】選C。元素分別為N

14、、O、F、Al、S、Cl。離子半徑:S2->O2->Al3+,A項錯誤;非金屬性越強(qiáng)則對應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性也越強(qiáng),故穩(wěn)定性:H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B項錯誤,C項正確;F無正價,D項錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(15分)(2019·襄樊高一檢測)下表為元素周期表的一部分,表中序號分別代表某一元素。請回答下列問題。族周期AAAAAAA0234(1)中,最活潑的金屬元素是_(寫元素符號,下同),最不活潑的元素是_。 (2)的簡單離子,其半徑更大的是_(寫離子符號)。 (

15、3)的氣態(tài)氫化物,更穩(wěn)定的是_(填化學(xué)式)。 (4)元素的非金屬性:_(填“>”或“<”)。 (5)的最高價氧化物的水化物中:酸性最強(qiáng)的是_(填化學(xué)式);堿性最強(qiáng)的是_(填化學(xué)式),該堿與的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式為_                            &

16、#160;     _。 【解析】(1)由表知最活潑的金屬元素是在元素周期表中第A族,最下方的為K,最不活潑的元素在元素周期表中的0族,由表知為Ne。(2)由表知為Na、為F,它們的簡單離子Na+、F-的核外電子排布相同,且鈉的原子序數(shù)比氟大,所以r(Na+)<r(F-)。(3)由表知為F、為Cl,兩者的氣態(tài)氫化物分別為HF、HCl,根據(jù)非金屬性越強(qiáng)其氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定,所以HF更穩(wěn)定。(4)為Si,為N,根據(jù)元素周期律,元素的非金屬性:Si<P<N,所以Si<N。(5)由表知中最強(qiáng)的非金屬元素是為Cl,其最高價

17、氧化物的水化物是HClO4,屬于強(qiáng)酸并且酸性最強(qiáng)。由表知中最強(qiáng)的金屬元素是為K,其最高價氧化物的水化物是KOH,屬于強(qiáng)堿。由表知為鋁,最高價氧化物的水化物Al(OH)3與KOH反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。答案:(1)KNe(2)F-(3)HF(4)<(5)HClO4KOHAl(OH)3+OH-AlO2-+2H2O12.(15分)(2019·蘭州高一檢測)現(xiàn)有下列短周期元素的數(shù)據(jù)(已知Be的原子半徑為0.089 nm):原子半徑(nm)0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高正化合價+2+1+5+7+1

18、+5+3最低負(fù)化合價-2-3-1-3(1)號元素在周期表中的位置是_; 上述元素處于同一主族的有_。(用元素符號表示) (2)元素和能形成兩種化合物,寫出其中較穩(wěn)定的化合物與水反應(yīng)的離子方程式: _。 (3)含鋰材料在社會中廣泛應(yīng)用,如各種儲氫材料(Li2NH等)、便攜式電源材料(LiCoO2等)。根據(jù)下列要求回答問題:36Li和 37Li作核反應(yīng)堆最佳熱載體,37LiH和 37LiD用作高溫堆減速劑。下列說法正確的是_。 A.36Li和 37Li互為同位素B.36Li和 37Li屬于同種核素C.37Li

19、H和 37LiD的化學(xué)性質(zhì)不同D.37LiH和 37LiD是同種物質(zhì)下列說法不正確的是_。 A.堿性:Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOHB.半徑:K>Na>Li>Li+C.氧化性:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+D.金屬性:Cs>Rb>K>Na>Li>Be【解析】由題中及表中數(shù)據(jù)可知,分別位于第A、第A、第A、第A、第A、第A、第A、第A族。Be的原子半徑為0.089 nm,Be的最高價為+2,的最高價也是+2、半徑比Be大,則為Mg;是最高價為+1、半徑比Mg小

20、,則是Li;是最高價為+1、半徑比Mg大,則為Na;和的最高價都是+5、最低價都是-3,則它們?yōu)榈贏族元素,因為的半徑較大,故為P、為N;根據(jù)同周期元素的原子半徑逐漸減小,可知為B、為O、為Cl。綜上所述,分別為O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。答案:(1)第二周期A族Li、Na和N、P(2)2Na2O2+2H2O4Na+4OH-+O2(3)ADC (20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題9分,共18分)13.(2019·黃岡高一檢測)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如圖,其中W原子的次外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之和。下列說法不正確的是()A.最簡

21、單的氫化物的還原性:X<WB.元素的非金屬性:Z>W>YC.簡單離子的半徑大小:Y>W>ZD.氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y<W<Z【解析】選D。由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置可知,W位于第三周期,W原子的次外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之和,次外層電子數(shù)為8,最內(nèi)層電子數(shù)為2,則其最外層電子數(shù)為6,W為S,可推知X為O,Y為P,Z為Cl。O的非金屬性大于S,故H2S的還原性強(qiáng),A正確。同周期從左向右非金屬性增強(qiáng),則元素的非金屬性:Z>W>Y,B正確;具有相同電子排布的離子中,原子序數(shù)大的離子半徑小,則簡單離子的半徑大小:Y&

22、gt;W>Z,C正確;非金屬性越強(qiáng),對應(yīng)最高價含氧酸的酸性越強(qiáng),不是最高價含氧酸無此規(guī)律,如硫酸為強(qiáng)酸,HClO為弱酸,D錯誤。14.(2019·邯鄲高一檢測)被譽(yù)為“礦石熊貓”的香花石(如圖),由我國地質(zhì)學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)。香花石由前20號元素中的6種組成,分別為X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z為金屬元素,Z的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外層電子數(shù)是次外層的3倍,T無正價,X與R原子序數(shù)之和是W的2倍。下列說法錯誤的是()A.原子半徑:Y>Z>R>TB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W<R<TC.最高價氧化

23、物對應(yīng)的水化物的堿性:X>ZD.XR2、WR2兩種化合物中R的化合價相同【解析】選D。“礦石熊貓”香花石由前20號元素中的6種組成,其中R原子最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的3倍,R原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,則R為O;Y、Z、R、T位于同周期,即處于第二周期,T無正價,則T為F;Z的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等,則Z為Be;Y為金屬元素,則Y為Li;X、Z位于同主族,則X為Mg或Ca,若X為鎂元素,則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍,則12+82=10,推出W為氖元素不符合題意,若X為鈣元素,則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍,則20+82=14,推出W為Si,符合題意。Y為鋰元素、Z為鈹元素、R為氧元素、T為氟元素,位于同周期,元素的原子半徑從左向右半徑在減小,即原子半徑:Y&g