2019版高中化学 第一章 物质结构 元素周期律 第2节 元素周期律 第2课时学案 新人教版必修2.doc

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1、1第第 2 2 课时课时 元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用课后篇巩固提升巩固提升 基础巩固 1 1.关于元素周期律和元素周期表的下列说法,正确的是( ) A.目前发现的所有元素占据了周期表里的全部位置,不可能再有新的元素被发现 B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化 C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献 D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化 解析元素周期律是元素性质随原子序数的递增而发生周期性变化的规律,B 项正确;俄国化 学家门捷列夫为元素周期表的建立作出了巨大贡献;有些元素还有待于发现,有些新元素已 经被发现,因此不能说不可能再有新

2、元素被发现;在元素周期表中,同一主族的元素从上到下,由 于原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,属递变性变化而不是周期性变化。答案 B 2 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.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同 解析第三周期的 Al 元素,既有金属性,又有非金属性,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

3、子后,最外层都达到 8 电子稳定结构,C 错; 同主族元素的原子,化学性质有相似性,但并不完全相同,D 错。 答案 B 3 3.已知铍(Be)的原子序数为 4。下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是( ) A.铍的原子半径小于硼的原子半径 B.氯化铍难溶于水 C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气 解析铍在硼的左边,因此原子半径比硼大,A 项错误;根据同主族元素性质递变规律,BeCl2易 溶于水,B 项错误;铍在钙的上方,金属性弱,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱,C 项正确;单质 铍的金属性比镁弱,镁与冷水反应缓慢,铍一定不能与冷水迅速反应,D 项错误。 答案 C 4

4、4.镓是 1871 年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子 序数为 31,属A 族。镓的熔点为 29.78 ,沸点高达 2 403 。镓有过冷现象(即冷至熔 点下不凝固),它可过冷到-120 。由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是( ) A.镓是制造高温温度计的上佳材料 B.镓能溶于强酸和强碱中 C.镓与锌、锡、铟等金属制成的合金,可用在自动救火的水龙头中 D.近年来镓成为电子工业的新宠,其主要用途是制造半导体材料,被誉为“半导体家族的新 成员”,这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质 解析镓的熔点为 29.78,沸点高达 2403;镓有过冷现

5、象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷 到-120,因此 A、C 两项正确。铝能溶于强酸和强碱中,铝是电的良导体而不是半导体,镓2是“类铝”元素,所以镓能溶于强酸和强碱中,镓是电的良导体而不是半导体,即 B 正确,D 不正确。 答案 D 5 5.核电荷数大于 10 的某短周期元素,其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的 电子数的一半,有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是( ) A.该元素在第三周期第A 族 B.该元素的单质在常温下性质稳定,不易与水反应 C.该元素的氧化物不与酸反应,可与强碱的水溶液反应 D.该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位 解析核电荷数大于 10 的某短周期

6、元素只能是第三周期元素,又因为原子最外电子层所含有 的电子数是次外层所含有的电子数的一半,故该元素是硅。硅元素位于周期表中第三周期第 A 族,在常温下性质稳定,不易与水反应,该元素在地壳中的含量大,居所有元素的第二位, 其氧化物二氧化硅能与氟化氢反应,能与强碱氢氧化钠溶液反应,A、B、D 正确,C 错误。 答案 C 6 6.导学号 66474035X、Y、Z 是三种短周期元素,其中 X、Y 位于同一主族, Y、Z 处于同一周期。X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍。Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1。下列说法正确的是( ) A.元素非金属性由弱到强的顺序为 ZYZ 解析 X 原子的

7、最外层电子数是其电子层数的 3 倍,说明 X 是氧元素,则 Y 必然为硫元素,Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1,Z 为磷。它们在周期表中的位置如图:。元素非金属性由弱到强的顺序为 PSO,D 项错误。 答案 A7 7.X、Y、Z、W 均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如右图所示。若 Y 原子的最外层 电子数是内层电子数的 3 倍,下列说法中正确的是( ) A.原子半径:WZYX B.最高价氧化物对应水化物的酸性 W 比 Z 弱 C.Y 的气态氢化物的稳定性较 Z 的弱 D.四种元素的单质中,Z 的熔、沸点最高 解析 Y 原子的最外层电子数是内层电子数的 3 倍,则 Y 为 O,故 X

8、 为 N,Z 为 S,W 为 Cl,A 项错 误;HClO4酸性比 H2SO4酸性强,B 项错误;H2O 比 H2S 稳定,故 C 项错误;S 为固体,其他为气体, 故 D 项正确。 答案 D38 8.导学号 66474034 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:rXrYrZrWrQ 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水化物的酸性比 Q 的强 解析首先根据短周期元素位置推知 X、Y、Z、W、Q 分别为

9、 N、O、Al、S、Cl。A 项,N、Al 最高正价之和为 8,正确。B 项,比较原子半径主要看电子层数,其次看核电荷数,所以原子半 径大小顺序为rAlrSrClrNrO,错误。C 项,O2-与 Al3+核外电子数和电子层数相同,错误。D 项,酸性 HClO4H2SO4,错误。 答案 A 9 9.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:元素编号元素性质或原子结构TM 层上电子数是 K 层上电子数的 3 倍X最外层电子数是次外层电子数的 2 倍Y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱 性Z元素最高正价是+7 价(1)元素 X 位于元素周期表的第 周期第 族,它的一种核素可测定文物年代,这

10、种核素的符号是 。 (2)元素 Y 的原子结构示意图为 ,与氢元素形成一种离子 Y,写出某溶液中含有该微粒的检验方法 。 (3)元素 Z 与元素 T 相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明 这一事实的是 (填字母)。 a.常温下 Z 的单质和 T 的单质状态不同 b.Z 的氢化物比 T 的氢化物稳定 c.一定条件下 Z 和 T 的单质都能与氢氧化钠溶液反应 (4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z 四种元素的最高价氧化物 对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 ,理由是 。 答案(1)二 AC(2) 取适量溶液放入试管,然后加入浓 NaOH 溶

11、液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可以证明该溶液中含有 N(答案合理即可)(3)Cl b (4)H2CO3 H2CO3是弱酸(或非氧化性酸)4能力提升1 1.短周期中三种元素 a、b、c 在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是( ) A.a 是一种活泼的非金属元素 B.c 的最高价氧化物的水化物是一种弱酸 C.b 的氢化物很稳定 D.b 元素的最高化合价为+7 价 解析根据元素周期表可判断出 a、b、c 分别为 He、F、S,对照选项,C 正确。 答案 C 2 2.下图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )A.原子半径:ZYX B.

12、气态氢化物的稳定性:RAlO,A 项错 误。Cl 的非金属性强于 S,所以 HCl 的稳定性强于 H2S,B 项错误。SO3和水反应生成的硫酸 是难挥发性酸,C 项错误。NaOH 与 Al(OH)3在溶液中能发生反应生成 NaAlO2和 H2O,D 项正确。答案 D 3 3.某同学设计如下元素周期表,以下说法正确的是( )A.X、Y、Z 元素分别为 N、P、O B.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素 C.原子半径:ZXY D.X、Y、Z 的气态氢化物中最稳定的是 Y 的氢化物 解析从元素周期表中找出规律,左侧第二周期原子序数应是 3、5、6、7,右侧第二周期原子 序数应为 4、8、9、10

13、,左侧第三周期原子序数应为 11、13、14、15,右侧第三周期原子序 数应为 12、16、17、18,故 X、Y、Z 三种元素分别是 N、P、O,A 正确;白格中的 He、Ne、Ar 都是稀有气体,0 族的,不属于主族元素,B 错误;原子半径大小:PNO,C 错误;非金属性越强,其5氢化物越稳定,非金属性:ONP,最稳定的是 O 的氢化物,D 错误。 答案 A 4 4.有 A、B、C 三种元素,已知 A、B 原子的电子层数相同,B、C 原子的最外层电子数相同。 又知这三种元素原子的最外层电子数之和为 17,核外电子数之和为 31。下列说法正确的是( ) A.A、B、C 一定是非金属元素 B.

14、A、B、C 一定是主族元素 C.A 可能是周期表中原子半径最小的元素 D.A 可能是周期表中非金属性最强的元素 解析核外电子数减去最外层电子数等于内层电子数,则三种元素原子的内层电子数之和为 14,说明 A、B、C 三个原子中有两个原子的内层电子数为 2,另一个原子的内层电子数为 10, 因此 A、B 一定在第二周期,C 一定在第三周期。设 A 的质子数为a,B 的质子数为b,则 C 的 质子数必为b+8,据题意有:a+b+(b+8)=31。讨论:当a=3 时,b=10,三种元素依次是 Li、Ne、Ar;当a=5 时,b=9,三种元素依次是 B、F、Cl;当a=7 时,b=8,三种元素依次是

15、N、O、S;当a=9 时,b=7,三种元素依次是 F、N、P。据上述分析知 A、B 两项明显错误。 周期表中原子半径最小的元素是 H,故 C 项错误。当三种元素符合情况时,A 为 F,是周期 表中非金属性最强的元素,故 D 项正确。 答案 D5 5.W、X、Y、Z 4 种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中 Z 位于第A 族。下列判 断错误的是( ) A.W、Y 可形成两种不同的化合物 B.Z 的阴离子电子层结构与氩原子的相同 C.W 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点高 D.Y 元素的非金属性比 X 元素的非金属性强 解析结合题中所给信息可推出 W、Y 位于第二周期,X、Z 位于第

16、三周期,Z 为 Cl,Y 为 O,X 为 P,W 为 C。A 项,C 元素与 O 元素可形成 CO 和 CO2两种化合物,正确;B 项,Cl-的核外电子数为 18,与 Ar 相同,正确;C 项,在常温下 W 的氢化物 CH4为气态,而 Y 的氢化物 H2O 为液态,沸点: H2OCH4,错误;D 项,Y 在 X 右上角,非金属性:YX,正确。 答案 C 6 6.导学号 66474037 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表。元素代号XYZMNP 原子半径/nm0.1860.1430.0750.0740.1520.099 元素的主要化合价/价+1+3+5、-3-2+1+7、-1下列叙述错误

17、的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( ) A.X、N 元素的金属性:XN B.Y、M 元素形成的化合物是工业冶炼 Y 的原料 C.X 单质在 M 单质中加热生成的化合物 39 g 中共含有 0.5NA个阴离子 D.标准状况下 1 molL-1的 YP3溶液中含有 3NA个 P- 解析根据元素的主要化合价进行归类,X、N 的主要化合价为+1 价,可以推断出 X、N 均处于 第A 族,Y 处于第A 族,Z 处于第A 族,M 为-2 价,那么应处于第A 族,只能是 O 元素,6因 S 还有+4、+6 价。P 应处于第A 族,只能是 Cl 元素,因 F 无正价。再根据原子半径大小 关系,同周期从左

18、到右原子半径逐渐减小(稀有气体元素原子除外),同主族从上到下逐渐增 大,可以判断,N 是 Li 元素,不可能是 H 元素(H 原子半径最小),X 是 Na 元素。同周期原子半 径从左到右逐渐减小,同时结合主要化合价进行考虑可以得出:Y 是 Al 元素(只有正价),Z 是 N 元素,不可能是 P 元素,因为氧元素下一周期的原子半径会大于 Z 元素的原子半径。所 以综上可以得出:X 是 Na 元素,Y 是 Al 元素,Z 是 N 元素,M 是 O 元素,N 是 Li 元素,P 是 Cl 元 素。同主族元素金属性从上到下逐渐增强,所以金属性:NaLi,故 A 项正确。工业上冶炼 Al 是采用电解 A

19、l2O3(加入冰晶石降低熔点),故 B 项正确。Na 在 O2中加热生成Na2O2,1molNa2O2含有 1mol,39gNa2O2为 0.5mol,故 C 项正确。溶液体积未知,不可求算 P-的数目,D 项错误。 答案 D7 7.A、B、C、D、E 五种元素在周期表中所处的相对位置如图所示,其中 A、B、C 位于短周期。 又知 A、C 两元素的原子核外电子数之和等于 B 元素原子的质子数,B 元素原子核内质子数 和中子数相等。 请回答下列问题: (1)A、B、C 三种元素的名称分别为 、 、 。 (2)B 元素位于元素周期表中第 周期第 族。 (3)与 C 元素位于同主族的另一种短周期元素

20、的元素符号是 。 (4)C 元素的单质与 H2反应的化学方程式为 。 (5)E 的元素符号是 ;D 的原子序数为 。 解析设 A 与 C 中间的元素原子序数为x,则 A、B、C 元素的原子序数分别为x-1、x+8、x+1, 则x-1+x+1=x+8,x=8,则 A 为氮元素,B 为硫元素,C 为氟元素。据此即可解答。 答案(1)氮 硫 氟 (2)三 A(3)Cl (4)F2+H22HF (5)Br 33 8 8.导学号 66474038 某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。 甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图 1 所示的装置来一次 性完成同主族元素碳与硅

21、的非金属性强弱比较的实验。 乙同学设计了如图 2 所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律,A、B、C 三处分别是蘸有 NaBr 溶液的棉花、湿润的淀粉 KI 试纸、湿润的红色试纸。 已知常温下浓盐酸与高锰酸钾反应能够生成氯气。可供选择的试剂有:大理石、碳酸钠粉末、 浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液。根据图 1 回答: (1)甲同学设计实验的依据是 。从所给试剂中选出最合适的物质:A ,B ,C 。(写化学式) 7(2)烧瓶中发生反应的离子方程式为 ;烧杯中发生反应的离 子方程式为 。 根据图 2 回答: (3)乙同学的实验原理是 。 (4)B 处的实验现象是 。 (5)B 处主要发生的反应的离子方程

22、式为 。 (6)乙同学设计的装置能否验证卤族元素性质的递变规律? (填“能”或“不能”), 理由是 。 解析(1)由题意可知,可以通过比较 C、Si 的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断碳 和硅两种元素的非金属性强弱。观察图 1,B 为块状固体,则可判断 B 为大理石,应采用稀硝 酸(不能使用浓盐酸,因为浓盐酸有挥发性)与大理石反应制取 CO2,则 A 是 HNO3,B 是 CaCO3,C 是 Na2SiO3。 (2)烧瓶中发生的是大理石与稀硝酸之间的反应,反应的离子方程式是 CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O。烧杯中发生的是硅酸钠和二氧化碳之间的反应,反应的离子方程式是 Si+CO

23、2+H2OH2SiO3+C(CO2不足)或 Si+2CO2+2H2OH2SiO3+2HC(CO2过量)。(3)浓盐酸与高锰酸钾反应会生成氯气,氯气经过 B 处会与 KI 反应生成 I2,由此可知, 验证卤族元素性质的递变规律的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂(或活泼的非金属单质可 置换出不活泼的非金属单质)。 (4)氯气在 B 处与 KI 反应生成单质碘,碘单质与淀粉作用使其变蓝。 (5)B 处主要发生的是氯气与 KI 的反应,其离子方程式是 Cl2+2I-2Cl-+I2。 答案(1)较强酸制较弱酸 HNO3 CaCO3 Na2SiO3(2)CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O Si+2CO2+2H2OH2SiO3+2HC或Si+CO2+H2OH2SiO3+C(3)强氧化剂生成弱氧化剂(或活泼的非金属单质置换不活泼的非金属单质) (4)湿润的淀粉 KI 试纸变蓝(5)2I-+Cl22Cl-+I2 (6)不能 不能验证 Br2的氧化性强于 I2