高中同步测试卷(二)
集训2 元素周期律 (时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意，共48分)
1．某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍，则该元素原子核内质子数为( ) A．3 C．8
B．7 D．10
2．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是( )
①电子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④次外层电子数 A．①④ C．①②④
B．①③④ D．①②③④
3．某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，则该原子的核内质子数是( ) A．2a＋2 C．a＋2
B．2a＋10 D．2a
4.如图是一块非常独特的手表，用H～Mg 12种元素分别表示1：00～12：00，关于此表的下列说法中不正确的是( )
A．2：00时的时针和12：00时的分针所指元素极难形成化合物
B．7：00时，时针和分针所指元素可能形成相对分子质量为100的化合物 C．8：00时，时针和分针所指元素形成的氧化物属于碱性氧化物
D．3：00时，时针所指元素的金属性比11：00时时针所指元素的金属性强 5．下列选项与Li C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定 - 1 - D．R气态氢化物化学式为H2R 7．如图是M、N两种主族元素的原子结构示意图，下列说法正确的是( ) A．M位于第五周期Ⅶ族 B．N位于IA族，该主族中的元素又称为碱金属元素 C．N在空气中燃烧，生成化学式为N2O的氧化物 D．M所在的主族中各元素是同周期元素中非金属性最强的元素 8．下列事实不能作为实验判断依据的是( ) A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱 B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱 C．酸性H2CO3 A．W和X位于第二周期 C．W和X分别是O和F B．Y和Z分别是Al和Si D．Z的金属性可能比X的金属性强 10.四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，Y、Z质子数之和为20，下列说法中不正确的是( ) A．X、Y、Z、W均为非金属元素 B．X、Y、W的氢化物中，W的氢化物稳定性最小 C．Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同 D．W元素的简单离子半径大于Z元素的简单离子半径 11．下列叙述不正确的是( ) ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②熔点：Al＞Na＞K ③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布 ④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 ⑤沸点：NH3＜PH3＜AsH3 A．①②⑤ C．①②③⑤ B．①③④ D．①③⑤ - 2 - 12．(2016·高考全国卷甲)a、 b、 c、 d为短周期元素，a的原子中只有1个电子， b2 和c离子的电子层结构相同， d与b同族。下列叙述错误的是( ) A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1 B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C．c的原子半径是这些元素中最大的 D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 ＋ － 13．下表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3∶8。下列说法错误的是( ) X A.气态氢化物的稳定性：Z 14．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 原子半径/nm 主要化合价 下列叙述正确的是( ) A．元素的非金属性：Z>W C．原子半径：W>Z>X>Y B．最高价氧化物对应的水化物碱性：X>Y D．W与X、Y、Z组成的化合物在常温下都是固态 X 0.160 ＋2 Y 0.143 ＋3 Z 0.075 ＋5、＋3、－3 W 0.074 －2 15．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( ) A．单质的沸点：W>X B．阴离子的还原性：W>Z C．氧化物的水化物的酸性：Y A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X C．元素非金属性由强到弱的顺序：Y、W、X D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 - 3 - 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 17．(14分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 T X Y Z 元素的性质或原子结构 M层上的电子数是其原子核外电子层数的2倍 最外层电子数是次外层电子数的2倍 常温下，单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性 元素的最高正化合价是＋7 (1)元素T在元素周期表中的位置是第________周期第________族。 (2)元素X的一种同位素可测定文物的年代，这种同位素的符号是________。 (3)元素Y与氢元素形成一种分子YH3，该分子的化学式为____________________。 (4)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________。 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NaOH溶液反应 (5)T、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是__________________(用化学式表示)。 18．(12分)A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，A、D同主族且A为非金属性最强的元素，C的原子结构示意图为合物。据此填空： (1)C的元素名称为________，其气态氢化物的化学式为________。 (2)A、B、C、D四种元素的原子半径由大到小的顺序为______________________________(用元素符号表示)。 (3)B和D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某同学根据元素周期律推知：A元素和D元素最高价氧化物对应的水化物酸性前者强。该同学的推断是否正确？________________。请说明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 19．(11分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 X Y ，A、B可形成BA2型化 - 4 - 请回答下列问题： Z W (1)元素Z位于周期表中第________周期第________族。 (2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是______________________(写化学式)。 (3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是__________________________(写化学式)。 (4)Y的最高价氧化物的化学式为________________________。 20．(15分)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) (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式为 ________________________________________________________________________。 - 5 - (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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 参考答案与解析 1．[导学号79900020] 解析：选C。根据原子核外电子排布规律可知，该元素的原子结构示意图为 ，在原子中，质子数＝核外电子数＝8。 2．[导学号79900021] 解析：选A。核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别为8和2，A项正确。 3．[导学号79900022] 解析：选A。最外层电子数大于次外层电子数，则该元素位于第二周期。 4．[导学号79900023] 解析：选D。将时针和分针所指元素找出，利用元素周期表的相关规律和元素化合物的性质作答即可。2：00时，时针指向元素He，12：00时，分针指向Mg，二者很难形成化合物，A正确。7：00时，时针和分针所指元索分别是N、Mg，可形成相对分子质量为100的化合物Mg3N2，B正确。8：00时，时针和分针分别指向O、Mg，二者形成的MgO属于碱性氧化物，C正确。3：00、11：00时，时针所指元素分别是Li、Na，前者金属性弱于后者，D错误。 5．[导学号79900024] 解析：选C。随着原子序数的增大，碱金属元素的金属性逐渐增强，与水或酸作用置换出氢气的反应程度越来越剧烈。由于电子层数逐渐增多，所以原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，其对应阳离子的氧化性逐渐减弱，故本题选择C项。 6．[导学号79900025] 解析：选D。由信息“R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4”，可推出元素R为第ⅥA族元素，故B错误；而第ⅥA族元素，可以是S、Se、Te等，不一定是第四周期元素，故A错误；第ⅥA族元素气态氢化物稳定性弱于同周期第ⅦA族元素，故C错误；D中，因R最高正价为＋6，则最低负化合价为－2，则气态氢化物化学式为H2R。 7．[导学号79900026] 解析：选D。M、N分别是I、Cs，I位于第五周期第ⅦA族，A项错误。第ⅠA族除氢外，其他的元素才称为碱金属元素，B错误。Cs在空气中燃烧生成的氧化物比Cs2O更复杂，C错误。I在第ⅦA族，同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，D正确。 8．[导学号79900027] 解析：选B。Na的金属活动性太强，与CuSO4溶液反应时先与H2O反应，故B项不能作为实验判断依据。 - 6 - 9．[导学号79900028] 解析：选B。四种元素的电子层数之和等于10，有两种可能：①1＋3＋3＋3；②2＋2＋3＋3。后一种情况无法满足X的原子半径最大的条件。因此①符合要求，四种元素依次是H、Mg、Al、Si。据此即可判断B正确。 10．[导学号79900029] 解析：选A。设Y的原子序数为y，则y＋y＋8－2＝20，y＝7，则Y为氮(N)，Z为铝(Al)，A错误；C、N、S元素形成的氢化物中，H2S受热易分解，最不稳定，B正确；Al3与N3都是10e离子，C正确；S2为18e微粒，有3个电子层，比10e ＋ － － － － － 的2个电子层的Al3半径大，D正确。 ＋ 11．[导学号79900030] 解析：选D。①元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性F＞O＞S，则热稳定性： HF＞H2O＞H2S ，①错误；②熔点：Al＞Na＞K，②正确； ③原子失去电子形成阳离子，电子层减少，则ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布，③错误；④从ⅢB族到ⅡB族10个纵行为副族及第Ⅷ族元素，均为金属元素，④正确； ⑤一般来说，相对分子质量越大，沸点越高，但氨气中存在氢键，所以沸点：PH3＜AsH3 ＜NH3，⑤错误。答案选D。 12．[导学号79900031] 解析：选A。根据a原子中只有1个电子可确定a为H，由b2 和c电子层结构相同，可知b和c分别位于第二、三周期，则b、c分别为O和Na，d与b同族，则d为S。二元化合物H2O、H2S中H均为＋1价，而NaH中H为－1价，A项错误；O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3，B项正确；根据四种元素在周期表中的位置可确定原子半径：Na>S>O>H，C项正确；H2S在溶液中部分电离而使溶液呈弱酸性，D项正确。 13．[导学号79900032] 解析：选C。根据Z元素原子最外层电子数与电子总数之比为3∶8，则Z的最外层电子数是6，总电子数是16，是S元素，即X、Y、Z、W分别是C、N、S、Cl，C可以构成石墨、金刚石等多种单质，C错误。 14．[导学号79900033] 解析：选B。根据表格数据可知，X和Y原子半径相差较小，Z和W原子半径相差较小，而X、Y与Z、W的原子半径相差较大，说明Z、W位于第二周期，X、Y位于第三周期。结合元素主要化合价判断：X为镁、Y为铝、Z为氮、W为氧。非金属性：W(O)比Z(N)强，A错误；氢氧化镁碱性比氢氧化铝的强，B正确；原子半径：X(Mg)>Y(Al)>Z(N)>W(O)，C错误；氧化镁、氧化铝呈固态，NO、NO2在常温下呈气态，D错误。 15．[导学号79900034] 解析：选B。W、X、Y、Z四种元素均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，故W是第一周期的H元素，X是第二周期的N元素，Y、Z是第三周期元素，因为四种元素的最外层电子数之和为18，故Y、Z最外层电子数之和为18－(1＋5)＝12，又因为第三周期主族元素最外层电子排布是1～7，故只有Y的最外层电子数是5，Z的最外层电子数是7才能满足条件，则Y是P元素，Z是Cl元素。 - 7 - ＋ － A．H2和N2都是分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点：N2>H2，A不正确。 B．Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：Cl弱于H，B正确。 C．P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4 16．[导学号79900035] 解析：选A。由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是F、O、Si、Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、Y，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的顺序：Y、X、W，所以错误；D选项，简单气态氢化物的稳定性Y的最强，所以错误。 17．[导学号79900036] 解析：T元素的M层上的电子数是其原子核外电子层数的2倍，则T元素M层上有6个电子，T为硫；X元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则次外层是K层，X为碳；Y的氢化物的水溶液呈碱性，Y为氮；Z元素的最高正化合价是＋7，Z为氯。 答案：(1)三 ⅥA (2)14 6C (3)NH3 (4)Cl b (5)HClO4＞H2SO4＞H2CO3 18．[导学号79900037] 解析：由C的原子结构示意图可知C为硅；A为非金属性最强的元素，且A、D是短周期同一主族元素，则A为氟，D为氯，B与硅同周期，B能与氟形成BF2型化合物，则B为Mg。 答案：(1)硅 SiH4 (2)Mg>Si>Cl>F (3)Mg(OH)2＋2H===Mg2＋2H2O ＋ ＋ － － (4)不正确 氟元素没有正价，不能形成含氧酸 19．[导学号79900038] 解析：根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。 (1)P位于第三周期第ⅤA族。 (2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3。 (3)C和S最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强。 (4)N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。 答案：(1)三 ⅤA (2)NH3 (3)H2SO4 (4)N2O5 - 8 - 20．[导学号79900039] 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SiO23 － － － － 2 ＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO23(CO2不足)，或SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3 (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 ＋ ＋ － － 22 SiO23＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3或SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3 － － － － (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＋Cl2===2Cl＋I2 (6)不能 不能验证Br2的氧化性强于I2 － － - 9 - 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容