高考化学第二轮复习课时讲义元素周期律、元素周期表(配套练习教师版).pdf

1 高考化学第二轮复习课时讲义 元素周期表和元素周期律 1.W、X、Y、Z 四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，由此可知()A四种元素简单离子半径最小的一定是 Y B四种元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的一定是 Y C若 W 为金属，则常温下 W 不与浓硫酸反应 D简单气态氢化物的热稳定性一定是 XZ 解析：根据已知，W、X、Y、Z 四种短周期主族元素可能是 Al、C、N、Si，N3的半径大于 Al3，故 A 错误；W、X、Y、Z 四种短周期主族元素可能是 P、O、F、S，酸性最强的是 Z，故 B 错误；若 W 为金属，W、X、Y、Z 四种短周期主族元素可能是 Al、C、N、Si，常温下 Al 在浓硫酸中钝化，钝化属于化学反应，故 C 错误；同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，故稳定性 XZ，故 D 正确。答案：D 2.短周期主族元素 X、Y、Z 在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法一定正确的是()A最高正化合价：ZX BX、Y、Z 的单质中，Z 的熔点最高 C若 X 为非金属元素，则离子半径：XnYmZm D若 X 为金属元素，则 X、Y、Z 的最高价氧化物对应水化物中，Y 的碱性最强 解析：一般情况下，元素的最高正化合价与其族序数相等，但 O、F 无最高正化合价，Z 为 O 或 F 时不符合题意，A 项错误；若 X 为 Si，则三者的单质中，Si 的熔点最高，B 项错误；若 X 为非金属元素，则 Xn、Ym具有相同电子层结构，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：XnYm，而 Ym比 Zm多 1 个电子层，离子半径：YmZm，C 项正确；X、Y、Z 中 X 的金属性最强，故 X 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，D 项错误。答案：C 3.短周期元素 X、Y、Z、M、R 的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是()A化合物 RX 中含共价键 BY、Z 的氧化物均能溶于水 CM 的单质在常温下为气体 D化合物 X2M 是弱电解质 解析：由原子半径递变规律可推出，X 位于第一周期，Y、Z 位于第二周期，R、M 位于第三周期，结合原子最外层电子数可知，X、Y、Z、M、R 分别为 H、C、N、S、Na。化合物 RX 为 NaH，其中只含离子键，故 A 错误；CO、NO 不溶于水，故 B 错误；S 在常温 X Y W Z 2 下为固体，故 C 错误；化合物 H2S 是弱电解质，故 D 正确。答案：D 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简单气态氢化物的热稳定性：ade C工业上常用电解法制备单质 b 和 c Da 和 b 形成的化合物不可能含共价键 解析：根据题图中短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系，可推出 a 为 O，b 为 Na，c 为 Al，d 为 P，e 为 S。31P 和33P 是磷元素的两种核素，属于同种元素，A 项错误；简单气态氢化物的热稳定性：H2OH2SPH3，B 项错误；工业上常用电解法冶炼钠和铝，C 项正确；Na2O2中含有共价键，D 项错误。答案：C 5X、Y、Z 和 W 分别代表原子序数依次增大的四种短周期主族元素，它们满足以下条件：在元素周期表中，Y、Z、W 的位置如图所示，且 Y、Z、W 三种元素的原子最外 层电子数之和为 17；X、Y、W 分别位于不同周期。下列说法正确的是()A四种元素的原子半径大小顺序为 WYXZ BX、Y、Z 既能形成离子化合物，又能形成共价化合物 C Z、W元素的最简单氢化物的沸点和稳定性的大小顺序均为H2Zr(N)r(O)r(H)，A 项错误；H、N、O 三种元素可以形成硝酸，属于共价化合物，也可以形成硝酸铵，属于离子化合物，B 项正确；H2O、H2S 都是分子晶体，但 H2O分子间存在氢键，其沸点比 H2S 高，氧的非金属性比硫强，则 H2O 的稳定性比 H2S 高，C项错误；H 分别与 N、O 形成的核外电子总数为 10 的微粒有 NH3、NH4、OH、H2O、H3O等，D 项错误。答案：B 6根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是()Y Z W 3 A气态氢化物的稳定性：H2ONH3SiH4 B氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C如图所示实验可证明元素的非金属性：ClCSi D用中文“”(o)命名的第 118 号元素在周期表中位于第七周期 0 族 解析：气态氢化物的稳定性：H2ONH3SiH4，A 正确；H2O 属于共价化合物，NaH 属于离子化合物，B 正确；题图所示实验可证明酸性：HClH2CO3H2SiO3，但不能据此得出元素的非金属性：ClC，C 不正确；前六周期共有 86 种元素，第七周期可排 32 种元素，故 118 号元素在第七周期 0 族，D 正确。答案：C 7Q、X、Y 和 Z 为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，这 4 种元素的原子最外层电子数之和为 22。下列说法正的是()A.Y 的原子半径比 X 的大 BQ 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Z 的强 CX、Y 和氢 3 种元素形成的化合物中都只有共价键 DQ 的单质具有半导体的性质，Q 与 Z 可形成化合物 QZ4 答案：D 8短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，四种原子的最外层电子数之和为 20。X 原子的电子层数与最外层电子数之比为 13，Y 原子的最外层电子数与其内层电子总数之比为 15。下列说法正确的是()A简单气态氢化物的稳定性：WX B化合物 WX、YZ2中化学键类型相同 CW、Z 的最高价氧化物对应的水化物均为弱酸 D简单离子的半径：YW，选项 A 错误。化合物 NO(共价化合物)、MgCl2(离子化合物)中化学键的类型不同，NO 为共价键，MgCl2为离子键，选项 B 错误。W、Z 的最高价氧化物对应的水化物分别为 HNO3、HClO4，都是强酸，选项 C错误。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：YY 原子序数：XY 元素的非金属性：XY C 最外层电子数：XY 最高正价：XY D X、Y 最外层电子数分别为 1、7 X、Y 之间一定能形成离子键 解析：同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小(除稀有气体)，同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大，则 X 原子半径大于 Y，X 原子序数不一定小于 Y，A 项错误；判断非金属强弱性的依据之一是某元素最高价氧化物对应的水化物酸性强弱，B 项正确；对于主族元素而言，通常元素最高正价等于其最外层电子数，但氟无正价，C 项错误；X 最外层电子数为1(即第A族元素，包括氢元素和碱金属元素)，Y最外层电子数为7(即为卤族元素)，氢元素与卤族元素形成共价键，碱金属元素与卤族元素可形成离子键，D 项错误。答案：B 11A、B、C、D、E 为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W 为这些元素形成的化合物，X 为二元化合物且为强电解质，W 的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法中正确的是()5 A离子半径：CD3B2 BC 的单质的熔点低于 D 的单质的熔点 C电解 C、E 形成的化合物的水溶液可生成 C、E 对应的单质 D由 A、B、E 形成的化合物都含有共价键，溶液都呈强酸性 解析：Z 和 W 反应生成两性化合物，D 单质分别和 X 溶液、Y 溶液反应都能得到气体单质，据此可推出 D 是 Al，再结合题给已知信息和框图推出 X 为 HCl，Y 为 NaOH，Z 为AlCl3，W 为 NaAlO2，所以 A、B、C、D、E 分别是 H、O、Na、Al、Cl 元素。核外电子排布相同的离子，原子序数越小，离子半径越大，故离子半径：O2NaAl3，A 项错误；Na 单质的熔点低于 Al 单质的熔点，B 项正确；电解氯化钠水溶液得到的是氢氧化钠、氯气和氢气，C 项错误；由 H、O、Cl 形成的 HClO 是弱酸，D 项错误。答案：B 12A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中 A 的原子序数是 B 和 D 原子序数之和的14，C 元素的最高价氧化物对应的水化物是一种中强碱。甲和丙是D 元素的两种常见氧化物，乙和丁是 B 元素的两种常见同素异形体，0.005 molL1戊溶液的 pH2，它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略)，下列叙述正确的是()AC、D 两元素形成的化合物属于共价化合物 BA、D 分别与 B 元素形成的化合物都是大气污染物 CC、D 的简单离子均能促进水的电离 DE 在氧化物中的化合价高于 D 在氧化物中的化合价 解析：根据题给信息可知，戊是 H2SO4，则丙是 SO3，甲为 SO2，乙是 O3、丁是 O2，图示反应为 SO2O3=SO3O2。则 D 是 S，C 是 Mg，A 是 C，B 是 O，E 是 Cl；MgS 是离子化合物，A 项错误；CO2不属于大气污染物，B 项错误；Mg2、S2均能水解，促进水的电离，C 项正确；未强调最高价氧化物，D 项错误。答案：C 13.X、Y、Z 三种短周期元素，原子半径的大小为 r(Y)r(X)r(Z)，三种元素的原子序数之和为 16。X、Y、Z 三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示的变化，其中 B和 C 均为 10 电子分子。下列说法不正确的是()AX 元素位于A 族 6 BA 难溶解于 B 中 CA 和 C 不可能发生氧化还原反应 DB 的沸点高于 C 的沸点 解析：B 和 C 均为 10 电子分子，考虑为氢化物，由转化关系可知，Z 为氢，X、Y、Z原子序数之和为 16，则 X、Y 的原子序数之和为 15，原子半径 YX，则 Y 为碳元素、X 为氟元素或者 Y 为氮元素、X 为氧元素，由转化关系，单质 X、Y 反应生成 A，单质 Y、Z 生成 B，则 Y 应为氮元素、X 应为氧元素，则 A 为 NO、B 为 H2O、C 为 NH3，验证符合转化关系。X 为氧元素，处于A 族，故 A 正确；NO 不溶于水，故 B 正确；氨气与 NO 可以发生氧化还原反应生成氮气与水，故 C 错误；常温下，水为液体，氨气为气态，水的沸点更高，故 D 正确。答案：C 14现有 W、X、Y、Z 四种短周期元素，W 分别与 X、Y、Z 结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙均为 10 电子的分子，Y、Z 结合生成化合物丁。有关物质的转化关系如下图所示，下列说法错误的是()A原子序数由小到大的顺序是 WZY甲丙 CZ 的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 DY 与 W、Z 都能形成两种或两种以上的化合物 解析：由以上分析可以知道 W 为 H 元素，X 为 F 元素，Y 为 O 元素，Z 为 C 或 N 元素，X 单质为 F2，Y 单质为 O2，甲为 HF，乙为 H2O，丙是 NH3或 CH4。原子序数由小到大的顺序是 WZYHOHN，但每摩尔 H2O 可以形成 2 摩尔氢键，每摩尔 HF 和 NH3都只能形成 1 摩尔氢键，所以三者的熔、沸点：H2OHFNH3，所以化合物的沸点由高到低的顺序是乙甲丙，B 正确；Z 为C 或 N 元素，Z 的最高价氧化物对应的水化物可能为碳酸或硝酸，硝酸为强酸、碳酸为弱酸，C 错误；氧与氢可以形成水、过氧化氢；氧与碳可形成 CO、CO2等，氧与氮可以形成 N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5等，D 正确。答案：C 15 饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As()(亚砷酸盐)和As(V)(砷酸盐)形式存在。(1)砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为_。(2)根据元素周期律，下列说法正确的是_。a酸性：H2SO4H3PO4H3AsO4 7 b原子半径：SPAs c非金属性：SPAs(3)关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3，同时生成 SO24，导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被 O2氧化的离子方程式为 _。(4)去除水体中的砷，可先将As()转化为As(V)，选用NaClO 可实现该转化。研究NaClO投加量对 As()氧化率的影响得到如图所示结果。已知：投料前水样 pH5.81，0.1 molL1 NaClO 溶液 pH10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸。产生此结果的原因是_。(5)强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的 As(V)，从而达到去除 As 的目的。已知：一定条件下，As(V)的存在形式如表所示。pH 2 27 711 1114 存在形式 H3AsO4 H2AsO4 HAsO24 HAsO24、AsO34 pH6 时，NaClO 氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是_。解析：(1)磷的原子结构示意图为。(2)同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性 SP；最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，故酸性 H2SO4H3PO4，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性：PAs；最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，故酸性：H3PO4H3AsO4，ac 项正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：PS，b 项错误；(3)FeS2在水溶液中被 O2氧化，生成 SO24、Fe(OH)3，根 据 得 失 电 子 守 恒、电 荷 守 恒 和 元 素 守 恒 配 平 离 子 方 程 式：4FeS2 15O214H2O=4Fe(OH)38SO2416H。(4)由题意知，起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO 溶液显碱性，当 NaClO 投加量大时，溶液碱性增强，ClO的水解程度降低，不易生成次氯酸，故 As()氧化率降低。(5)由题表知，pH6 时，As(V)的存在形式为 H2AsO4，故 NaClO 氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是 HClOH3AsO3=H2AsO4Cl2H。答案：(1)(2)ac(3)4FeS215O214H2O=4Fe(OH)38SO2416H(4)起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO 溶液显碱性，当 NaClO 投加量大时，溶液碱性增强，ClO的水解程度降低，不易生成次氯酸，故 As()氧化率降低(5)HClOH3AsO3=H2AsO4Cl2H 8 16X、Y、Z、R、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中两种为金属元素。X 的某同素异形体是天然存在的最硬物质；Y 与 W 同主族，Y 的价电子数是周期数的三倍；将 Z 单质投入水中，浮在水面并剧烈反应；R 的离子半径在同周期中最小。(1)W 在元素周期表中的位置是_；Z 的离子结构示意图为_。(2)H2Y2为二元弱酸，其第一步电离方程式为_；将 W 的氢化物通入 H2Y2溶液中，溶液变浑浊，发生反应的化学方程式为_。(3)某盐组成为 NH4R(WY4)2，向 10 mL 1 molL1该盐溶液中滴加 1 molL1 NaOH 溶液，沉淀的物质的量随加入 NaOH 溶液体积的变化如图所示。写出 m 点发生反应的离子方程式_。若在该盐溶液中改加 20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。解析：根据题中信息可确定 X 为 C，结合 Y 的价电子数是周期数的三倍，Y 与 W 同主族，可确定 Y 为 O、W 为 S；由 Z 单质与水反应的现象及各元素原子序数之间的大小关系可确定 Z 为 Na，Z 与 W 均位于第三周期，则 R 也位于第三周期，第三周期元素形成的离子中 Al3半径最小，则 R 为 Al。(1)S 在元素周期表中位于第三周期第A 族，Na核外仅有 2 个电子层，且最外层有 8 个电子。(2)H2O2分步电离，第一步电离得到 H和 HO2；H2S通入 H2O2溶液中，溶液变浑浊是因为生成了单质硫，反应的化学方程式为 H2SH2O2=S2H2O。(3)向 NH4Al(SO4)2溶液中加入 NaOH 溶液，由题图可知，当加入的 NaOH 溶液体积为 030 mL 时发生反应：Al33OH=Al(OH)3，3040 mL 时发生反应：NH4OH=NH3H2O,4050 mL 时发生反应：Al(OH)3OH=AlO22H2O。0.010 mol NH4Al(SO4)2与 0.024 mol Ba(OH)2混合，产生 0.020 mol BaSO4沉淀，0.010 mol Al3和 0.010 mol NH4分别消耗 0.030 mol OH和 0.010 mol OH生成 0.010 mol Al(OH)3沉淀与 0.010 mol NH3H2O，剩余 0.008 mol OH与 0.008 mol Al(OH)3反应，剩余 0.002 mol Al(OH)3，故最终得到沉淀的物质的量为 0.020 mol0.002 mol0.022 mol。答案：(1)第三周期第A 族(2)H2O2HHO2 H2SH2O2=S2H2O(3)NH4OH=NH3H2O 0.022