专题15元素周期律1、短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的核电荷数之和为32，原子最外层电子数之和为10。A与C同主族，B与D同主族，A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数。则下列叙述正确的是（）A．B、D的最高价氧化物中，B、D与氧原子形成离子键B．四种元素的原子半径：A＜B＜C＜DC．D元素处于元素周期表中第3周期第IV族D．一定条件下，B单质能置换出D单质，C单质能置换出A单质【答案】D2、以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是（）①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF②单质F2、Cl2、Br2、I2中，I2沸点最高③单质F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最强的是F2④HF、HCl、HBr、HI还原性最强的是HI⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中，与氢化合最容易的是F2⑥HF、HCl、HBr、HI沸点最高的是HI⑦HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱A．只有①B．②⑤⑦C．①⑥D．③④【答案】C3、已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-具有相同的电子层结构，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是（）A．气态氢化物的稳定性：D>CB．原子序数：b>a>c>dC．最高价氧化物对应水化物的碱性：B>AD．原子半径：B>A>D>C【答案】B4、W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素．W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，且能形成化合物WY；Y和Z属同族元素，它们能形成两种常见化合物；X和Z属于同一周期元素，它们能形成两种常见气态化合物；W和X能形成化合物WX2，X和Y不在同一周期，它们能形成组成为XY2的化合物．关于W、X、Y、Z的说法正确的是（ ）A．气态氢化物稳定性：X＞ZB．最高价氧化物对应的水化物酸性：X＜YC．化合物WX2和XY2均为共价化合物D．W、Y、Z的简单离子半径：W＞Y＞Z【答案】B【解析】W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素．W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，且能形成化合物WY，为ⅠA、ⅦA元素或ⅡA、ⅥA族元素，而Y和Z属同族元素，它们能形成两种常见化合物，Y、Z为ⅥA族元素，则Y、Z分别为O元素、Z为S元素中的一种，故W处于ⅡA族；X和Z属于同一周期元素，它们能形成两种常见气态化合物，W和X能形成化合物WX2，考虑X为C元素，则Z为O元素、Y为S元素，则W为Ca元素，Ca与碳可以形成CaC2，C和S不在同一周期，它们能形成组成为CS2，验证符合题意，A．X为C、Z为O，非金属性C＜O，故氢化物稳定性X＜Z，故A错误；B．X为C、Y为S，非金属性C＜S，故最高价含氧酸的酸性：碳酸＜硫酸，故B正确；C．化合物CaC2属于离子化合物，CS2属于共价化合物，故C错误；D．W、Y、Z的简单离子分别为Ca2+、S2﹣、O2﹣，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小、电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2﹣＞Ca2+＞O2﹣，故D错误10\n5、X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的是（）A．Y元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO4B．原子半径由小到大的顺序为：Ｘ<Z<Y<WC．与同浓度的盐酸反应，Z比W更剧烈D．X、Ｚ两种元素的氧化物中所含化学键类型相同【答案】C6、A是一种常见的单质，B、C为常见的化合物，A、B、C均含有元素x，它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列说法中正确的是：()A．X元素可能为铝B．反应①和②互为可逆反应C．X元素可能是金属，也可能是非金属D．反应①和②一定为氧化还原反应【答案】D7、下列说法正确的是()A．P和S属于第三周期元素，P原子半径比S小B．同周期ⅡA和ⅢA族元素的原子序数都相差1C．短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，则原子序数、原子半径和单质的还原性都按照A、B、C、D的顺序减小D．Cl和Br属于第ⅦA族元素，HClO4酸性比HBrO4强【答案】D【解析】P与S为同周期元素，P的原子序数比S小，原子半径P>S，A错；同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数差可能为1、11、25，B错；aA2＋、bB＋、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，则原子序数由大到小为A>B>D>C，原子半径由大到小为B>A>C>D，还原性由大到小为B>A>C>D，C错；Cl与Br同主族，Cl的原子序数比Br小，非金属性比Br强，HClO4比HBrO4酸性强，D对。8、X、Y两种元素均为短周期元素，X元素的原子所具有的电子层数为其最外层电子数的二分之一．下列有关判断中正确的是( )A．X元素在周期表中的位置只能是第2周期第ⅣA族B．若X的常见简单阴离子Xn－能跟Y的单质发生氧化还原反应，则说明Y的非金属性比X的弱C．若Y的非金属性比X的强，则与同一种还原剂反应时，一个Y原子得到的电子数一定比一个X原子得到的电子数少D．若X能形成XO、XO和X2O，Y能形成YO和YO，则X、Y一定在同一周期【答案】D10\n【解析】根据题意，符合条件的X可能为6C或16S.X元素在周期表中的位置可能是第2周期ⅣA族，也可能是第3周期ⅥA族，A不正确；若Y能够置换X，说明Y的非金属性比X的强，B不正确；Y的非金属性比X强时，与同一种还原剂反应时，Y原子所得电子数不一定比X得到的少(如：N原子得电子数比S原子的多，O原子得电子数与S原子的相同)，C不正确．9、下列各项中的两种分子的核外电子总数不同的是（ ）A．H2O2和CH3OHB．HNO2和HClOC．H2O和CH4D．H2S和F2【答案】B【解析】A、D项均是18e－粒子，C项是10e－粒子；B项，HNO2核外电子总数是24，HClO核外电子总数是26，故选B。10、已知1－18号元素的离子aW3+、bX+、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()A、质子数c>bB、离子的还原性Z－>Y2－C、氢化物的稳定性H2Y>HZD、原子半径X>W【答案】D【解析】四微粒在周期表中的相对位置如图所示：11、氮化钠和氢化锂都是离子化合物，与水反应的化学方程式（末配平）如下：Na3N+H2O→NaOH+NH3，LiH+H2O→LiOH+H2。有关它们的叙述：①离子半径：Na＋>N3－>Li+>H－；②与水的反应都是非氧化还原反应；③若与盐酸反应都只生成一种盐；④氢化锂晶体内阴阳离子有相同的电子层结构。其中正确的是（）A．①③B．②③C．②④D．只有④【答案】D12、下列有关物质的性质或结构的说法正确的是( )A.P是一种广泛应用于含磷化合物的结构分析和医疗诊断的核素，其原子核内含有15个中子B．Cl与I同属于ⅦA族元素，则两者最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4<HIO4C．Li、Na、K、Rb、Cs都属于碱金属元素，它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱D．Na的原子半径比Cl的大，但Na＋的半径比Cl－的小【答案】D13、X、Y、Z和M是4种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子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X原子少1。M是同周期中半径最大的元素(除稀有气体元素)。下列说法正确的是（ ）A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3B.Z和M组成的化合物为离子化合物，它与盐酸反应可以生成两种盐C.X、Y、Z元素的气态氢化物中，Y的沸点最高D.四种元素简单离子的半径由大到小依次为Y>X>Z>M【答案】B【解析】10\n根据X的电子排布，X是O，则Y是S，Z是N，M处于周期表中的第三周期，原子半径最大，M是Na。Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4，选项A错误；Z和M组成的化合物为离子化合物Na3N，和盐酸反应的化学方程式是Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl，选项B正确；四种元素的气态氢化物中，H2O的沸点最高，选项C错误；四种元素的离子半径大小是S2－、N3－、O2－、Na＋，选项D错误。14、有A、B、C、D四种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有三个不成对的电子；C元素可分别与A、B、D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体。下列叙述中不正确的是（）A．D原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4B．B、C两元素的第一电离能大小关系为B＞CC．用电子式表示AD2的形成过程为D．由B60分子形成的晶体与A60相似，分子中总键能：B60>A60【答案】A15、铋(Bi)位于元素周期表中ⅤA族，＋3价较稳定，铋酸钾(KBiO3)溶液呈无色。取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：加入溶液①适量的铋酸钾溶液②过量的双氧水③适量KI-淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色紫红色消失,产生气泡溶液变成蓝色关于KBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由弱到强(从左至右)的顺序为（ ）A.KBiO3、KMnO4、H2O2、I2B.KMnO4、KBiO3、I2、H2O2C.I2、H2O2、KMnO4、KBiO3D.H2O2、I2、KBiO3、KMnO4【答案】C【解析】依题意，①铋酸钾能将硫酸锰溶液中＋2价的锰氧化成高锰酸根离子(紫红色)，说明铋酸钾氧化性强于高锰酸钾；②高锰酸根离子能将双氧水氧化生成氧气，说明高锰酸钾氧化性强于双氧水；③双氧水能将KI氧化生成I2，说明双氧水的氧化性强于I2，所以选C。16、实验室通过简单的“试管实验”，即可探究元素金属性、非金属性的强弱。请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表。试剂：①镁条 ②铝条 ③AlCl3溶液 ④MgCl2溶液 ⑤NaOH溶液 ⑥氯水 ⑦溴水 ⑧NaBr溶液实验方案(只填写选用试剂序号)实验现象结论反应的离子方程式(1)_______一支试管中有白色沉淀生成，另一支试管中先生成白色沉淀，后白色沉淀消失金属性：Mg＞AlMg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓_______________________________________________(2)_______溶液由无色变为橙黄色非金属性：________________________10\nCl＞Br【答案】实验方案(只填写选用试剂序号)实验现象结论反应的离子方程式(1)③④⑤Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O[或Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O](2)⑥⑧Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－17、有A、B、C、D、E、F、G7瓶不同物质的溶液，它们各是KCl、MgCl2、Na2SO4、Na2CO3、AgNO3Ca（NO3）2、Ba（OH）2溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进行两两混合，实验结果如表所示。表中“↓”表示生成沉淀或微溶化合物，“一”表示观察不到明显变化。试回答下面问题：（1）A的化学式是，G的化学式是。判断理由是。（2）写出其余几种物质的化学式。BCDEF。ABCDEFGA——————↓B————↓↓↓C———↓—↓↓D——↓—↓↓↓E—↓—↓—↓—F—↓↓↓↓—↓G↓↓↓↓↓a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24mol·L-1NaOH溶液CC12饱和NaC1水溶液DNH31mol·L-1盐酸10\n【答案】（1）KCl，AgNO3。混合时只生成一种沉淀的是KCl，生成的是AgCl，所以A是KCl，G是AgNO3。（2）B：NaSO4C：MgCl2D：Na2CO3E：Ca（NO3）2F：Ba（OH）218、一位同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下列实验。Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应的速度最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：(3)仪器B的名称为________，干燥管D的作用为__________________________________。(4)若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液________________________________________________________________________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。(5)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去。【答案】(1)钾 铝 铝(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－(3)锥形瓶 防止倒吸(4)变蓝 NaOH[或Ca(OH)2](5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO3【解析】(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢。19、0.40L某浓度的NaOH溶液恰好与标准状况下5.8LCl2完全反应，计算：(1)生成的NaClO的物质的量；10\n(2)该溶液中NaOH的物质的量浓度。【答案】(1)0.26mol(2)1.3mol/L【解析】本题需要注意的是当反应物或生成物为不纯物质时，必须首先求出其纯净物的量再进行计算。20、A、B、C、D、E是短周期的五种元素，它们的原子序数依次增大，五种元素形成的单质中A、C、D、E为常见气体。①A与B、C、D、E均能生成化合物，其中A与B、C、D生成的三种化合物中都含有10个电子，A、E生成的化合物极易溶于水，其水溶液可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀。②B单质与B、E形成的化合物中共价键的键角均为109°28′。③C、D两元素的单质在放电条件下化合。请回答：（1）写出基态E原子的电子排布式；（2）已知C与E的电负性均为3.0。E单质易与其他物质反应，而C单质在通常条件下难与其他物质反应，从分子结构说明其原因。（3）已知B、E形成的化合物分子空间构型为正四面体，而分子空间构型为平面三角形,说明原因。分子中碳氧原子间的共价键的键型是(填序号)。A．1个键B．2个键C．2个键D．1个键，1个键（4）晶胞如右图所示，的配位数为请阅读下表中的数据：晶格能/kJ/mol熔点/℃CaO34012927KCl699772KBr689734KI632680分析表中数据，得到离子晶体熔点高低的主要结论是(写出2条)。【答案】（1）1s22s22p63s23p5(2)分子结构为，键能大，难断裂生成氮的化合物。分子结构为，键能小，易断裂生成氯的化合物(3)分子中的原子采取杂化，分子中的原子采取杂化，D(4)6；①离子晶体的晶格能愈大，晶体熔点愈高②晶体中离子电荷数愈大，晶格能愈大，熔点愈高③10\n晶体中离子间距离愈小，晶格能愈大，熔点愈高21、A、B、C、D、E五种微粒，它们可能是原子或离子，并且所含的元素都在短周期。A显负价时，不能被任何氧化剂氧化；金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8，其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu；C元素有三种同位素，Cl、C2、C3，C1的质量数分别为C2、C3的1/2和1/3；D的气态氢化物溶于水后显碱性；E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒，它共有10个电子，E极易与C+结合成中性微粒。回答：（1）写出五种微粒的符号：A、B、C、D、E。（2）C的同位素名称：C2。（3）C和D形成分子的电子式为，空间结构为。【答案】（1）FNaHNOH-（2）氘（3）三角锥形22、已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求完成下列问题：、(1)甲的化学式为RCl3，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：a.甲+H2O→乙+丙b.乙→氧化物+H2O①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表里的位置是：____________________。金属甲高温水蒸汽反应方程式______________________________________________。②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：__________________________________________________。金属甲容于氢氧化钠溶液离子方程式________________________________________。③将以上两种金属单质用导线连接，插入NaOH溶液构成原电池，则负极发生的电极反应为：_________________________________________。(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，乙为形成化合物种类最多的元素，且可发生反应：甲+乙→丙。则：写出上述反应的化学方程式：____________________________。【答案】(1)①第4周期,第Ⅷ族3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2②AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑③Al—3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(2)CO2+C=2CO23、某同学在研究元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。实验步骤实验现象①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色②向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水B.有气体产生，溶液变成浅红色③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体④将镁条投入稀盐酸中D.反应不十分剧烈，产生无色气体⑤将铝条投入稀盐酸中E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F.生成淡黄色沉淀10\n请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：研究________元素性质递变规律。(2)实验用品：试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。仪器：________、________、________、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)实验内容①②③④⑤⑥实验现象(填A～F)①___________________________________________________；②___________________________________________________；此实验的结论：_______________________________________。(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论：__________________________________________。－【答案】(1)同周期 (2)试管 酒精灯 滤纸(3)B F A C D E①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑②Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl随着原子序数的递增，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(4)同周期元素从左到右，随着核电荷数的逐渐增加，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子束缚能力增强，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱24、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体，D、E的单质均为固体。C与E同主族，且E的原子序数为C的2倍，D的最外层电子数比最内层电子数多1个。请回答下列问题：（1）D元素在周期表中的位置是：第周期、第族。（2）A与C形成的10电子阴离子的电子式为：。（3）一定条件下，0．1molD单质与某黑色含F的磁性氧化物完全反应放出热量为akJ，写出该反应的热化学方程式：；写出D在B的最高价氧化物对应水化物的稀溶液中反应的离子方程式：。（4）D与E两元素的离子半径：DE。（填“>”、“<”或“=”）（5）上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐中三种离子的个数比为2：1:2。请设计实验方案探究该复盐的成分。（写出实验操作步骤、实验现象及该复盐的化学式）10\n【答案】25、X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期的常见元素，其相关信息如下表；元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y原子最外层电子数是次外层的三倍Z单质及其化合物的焰色反应为黄色WW元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子⑴X位于元素周期表第族。X的一种单质熔点很高，硬度很大，则这种单质的晶体属于 _____晶体。⑵X与Y中电负性较强的是(填元素符号）；XY2的电子式是，分子中存在个σ键。⑶Z2Y2中含有的化学键类型有。阴、阳离子的个数比为。⑷W的基态原子核外电子排布式是。⑸废旧印刷电路板上有W的单质A。用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板上的A。已知：A(s)+H2SO4(aq)==ASO4(aq)+H2(g) ΔH=+64.4kJ·mol-12H2O2(l)==2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.4kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1请写出A与H2SO4、H2O2反应生成ASO4(aq)和H2O(l)的热化学方程式(A用化学式表示)： 。【答案】⑴IVA原子⑵O2⑶离子键、非极性键(或共价键)1∶2⑷[Ar]3d104s1⑸Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l)？H=-319.6kJ/mol10
