1.(2011年广东湛江高一调研)由日本和中国科学家相继发现的新的高温超导材料铁基超导材料:其成分是氟、镧(La)、氧、铁、砷(As)化合物。下列有关该材料的判断正确的是()
A.在周期表中,该材料所含五种元素有两种位于主族
B.该超导材料所含五种元素有两种金属元素,三种非金属元素
C.该超导体材料耐酸腐蚀
D.在周期表中,铁属主族元素
解析:选B。依题意,该超导体含有氟、氧、砷、铁、镧五种元素,氟、氧、砷三种元素为主族元素,A、D项错误;这五种元素中,氟、氧、砷三种为非金属元素,其余两种为金属元素,B正确;该超导体中含有铁,遇酸发生置换反应,C错。
2.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,关于8939Y的说法正确的是()
A.钇在周期表中的位置是第4周期ⅢB族
B.属于非金属元素
C.质子数与中子数之差为50
D.8939Y和9039Y是两种不同的核素
解析:选D。本题考查了原子结构的知识。元素Y的质子数为39,大于第4周期最后一种元素的原子序数36,小于第5周期的最后一种元素原子序数54,是第5周期元素,按原子序数递增可判断为第5周期的第三种元素,位于第ⅢB族,属于过渡金属。中子数为89-39=50,所以质子数与中子数的差为50-39=11。具有相同质子数但中子数不同,所以为不同的核素。
3.(2011年浙江嘉兴市高一质检)四种元素的离子:aXm+、bYn+、cZn-、dRm-(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,若mn,对下列叙述的判断正确的是()
A.元素的原子序数:acd
B.a-b=n-m
C.元素的非金属性:RZ
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:XY
解析:选A。四种元素在周期表中的位置关系如图所示:
R ZY X
所以原子序数关系为:acd,A正确;a-b=m-n,B错;非金属性ZR,C错;金属性YX,所以最高价氧化物对应水化物的碱性YX,D错误。
4.下列递变规律正确的是()
A.O、S、Na、K原子半径依次增大
B.Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强
C.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D.KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
解析:选A。元素周期表中的变化规律是:同一周期主族元素从左到右,原子半径依次减小、金属还原性依次减弱、最高价氧化物对应水化物碱性依次减弱;同一主族从上到下,原子半径依次增大、金属还原性依次增强、最高价氧化物对应水化物碱性依次增强。A正确,B、D错误;气态氢化物的稳定性增强的规律是:同一横行从左到右,同一竖列从下到上,C错误。
5.(1)在如图所示的元素周期表中全部是金属元素的区域为________。
a.A b.B c.C d.D
(2)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中,表现都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲、乙两元素相比较,金属性较强的是________(填名称),可以验证该结论的实验是________。
a.将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b.将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞试液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)丙是常见的化合物,其化学式为XCl3。X代表的元素符号可能为________(要求写出两种位于不同族的元素)。
解析:(1)周期表中的B区域是过渡金属区,全是金属元素,A区的氢为非金属元素,C区既有金属元素又有非金属元素,D区为稀有气体元素。(2)根据题中叙述可推知甲为Al,乙为Mg,其中Mg的金属性比Al的强。比较元素金属性强弱的常用方法有:①单质与酸反应情况;②单质与水反应情况;③比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱等。在空气中放置已久的这两种元素的块状单质,其中铝表面会形成氧化膜,对单质与热水的反应速率会有影响,故a错。
(3)X的化合价为+3,若为主族元素应想到ⅢA族的元素,教材中常见的为B、Al,ⅤA族中的N、P分别能形成NCl3、PCl3,第4周期中的Fe也有+3价,因此容易得出答案。
答案:(1)b (2)①见图 ②镁 bc
(3)B、Al、N、P、Fe(任填两种)
一、单项选择题
1.(2011年扬州高一质检)据国外有关资料报道,在独居石(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中,查明尚未命名的116、124、126号元素。试判断,116号元素应位于周期表中的()
A.第6周期第ⅣA族
B.第7周期第ⅥA族
C.第7周期第ⅦA族
D.第8周期第ⅥA族
解析:选B。根据原子序数确定元素在周期表中的位置,应以0族元素的原子序数为参照。第7周期若排满,118号应为0族元素,则116号在0族向左两列,故应为第ⅥA族元素,故选B。
2.(2011年高考山东卷)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是()
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析:选C。A项,对于主族元素来说,元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价(O、F除外),故A错误;B项,离核较近的区域内运动的电子能量较低,故B错误;C项,非金属性:P
3.在元素周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三种元素上下紧密相邻或左右紧密相邻,丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和,四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是()
A.甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素
B.气态氢化物的稳定性比较:甲乙
C.最高价氧化物对应水化物的酸性比较:甲丙
D.元素丁形成的化合物比元素乙形成的化合物少
解析:选A。从位置关系进行讨论,根据最外层电子数之和列方程求解可能的元素,根据丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和确定最终的元素。甲、乙、丙、丁依次是N、O、P、C。气态氢化物的稳定性:H2O最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3碳元素形成的化合物种类最多。
4.(2011年宿迁高一检测)某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,下列有关叙述正确的是()
A.R一定是第4周期元素
B.R的气态氢化物化学式为H2R
C.R的气态氢化物比同周期其他元素的气态氢化物稳定
D.R的气态氢化物的水溶液显碱性
解析:选B。由主族元素最低负价的绝对值与元素的最高正价的和等于8和正负化合价的代数和为4,只能推导出该元素的最外层电子数为6,为第ⅥA族元素,不能定位到底是哪一种元素。选项A不能判断是第4周期元素;选项C中硫的气态氢化物不如同周期氯的气态氢化物稳定;选项D中氧的气态氢化物的水溶液显中性,硫的气态氢化物的水溶液显酸性,故D不正确。只有选项B符合题意。
5.现有甲、乙、丙三种元素,其原子序数都不超过20。有关信息如下:
元素
代号 相关信息
甲 n为电子层数,甲原子最外层电子数为(2n2-1)
乙 在周期表中它的周期数为k,主族序数为(2k+1)
丙 电子层数大于价电子数(或最外层电子数)
下列关于甲、乙、丙元素相关的分析正确的是()
A.甲的单质难溶于水
B.乙的气态氢化物遇湿润的pH试纸变红色或蓝色
C.丙的最高价氧化物对应的水化物是强碱
D.丙的单质与冷水剧烈反应
解析:选B。根据原子最外层电子数不超过8,K层为最外层时电子数不超过2以及原子序数不超过20,确定可能的电子层数,分别讨论对应的元素。对于甲元素,若n=1,2,则甲原子最外层电子数依次为1,7,即甲为氢、氟元素。对于乙元素,若n=2,3,乙原子最外层电子数分别为5,7,对应元素分别为氮,氯。对于丙元素,若n=2,则丙为锂;若n=3,则丙为钠、镁;若n=4,则丙为钾、钙。甲的单质有氢气和氟气,其中氟气与水剧烈反应:2F2+2H2O===4HF+O2,A错;乙的气态氢化物有氨气和氯化氢,氨气水溶液呈碱性,氯化氢水溶液呈酸性,B正确;丙的最高价氧化物对应的水化物有氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾,其中氢氧化镁属于中强碱,C错;丙的单质有钠、镁、锂、钾和钙,镁与冷水反应很慢,D错。
6.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)()
A.若R(OH)m为强碱,则W(OH)n也为强碱
B.若HXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
解析:选B。由题意可知,R、W、X、Y、Z为第2或第3周期元素。若R(OH)m为强碱,可能是NaOH、LiOH,则W(OH)n可能为Be(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3,而Al(OH)3是弱碱;若HXOm为强酸,则X是活泼非金属元素,且Y的活泼性X的活泼性,因此Y是活泼非金属元素是正确的;若Y的最低化合价为-2,则Y的最高正化合价为+6或0价,位于第ⅥA族后面的Z元素,其最高正价可能为+7(氯元素)或0价(氟元素);若X的最高正化合价为+5,即X位于第ⅤA族,则R位于ⅢA族,可能为硼也可能为铝,故五种元素都是非金属元素的说法是错误的。
二、不定项选择题
7.已知铍(Be)的原子序数为4,下列对铍及其化合物叙述正确的是()
A.铍的金属性比钠弱
B.氯化铍的氧化性比氯化锂强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的强
D.单质铍易跟冷水反应产生H2
解析:选AB。铍(Be)位于周期表中第2周期第ⅡA族,根据周期表中元素性质的递变规律可知,题中涉及元素的金属性强弱的关系为LiBe,NaBe,CaBe,还需明确的是Mg与冷水的反应已是很慢了,则说明铍与冷水的反应很难进行。
8.下表为短周期元素①~⑧的部分性质。
元素编号
元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/10-10 m 0.66 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.70 1.43
最高化合价 - +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3
最低化合价 -2 - - -3 -1 - -3 -
下列说法正确的是()
A.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
B.元素⑦的气态氢化物稳定性比元素④的气态氢化物稳定性强
C.元素①⑧形成的化合物具有两性
D.上表8种元素中,元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
解析:选BC。题目限定为短周期元素,从④⑦的化合价及原子半径可以推出,它们分别为P和N。而①比⑦的半径略小,且为-2价,故应为氧元素。③⑥均为+1价,则对应为Li和Na,②的半径比③大,但是比⑥小,故应为Mg,⑤有+7价,故应为Cl,⑧为+3价,应为Al。A项,P与Cl形成共价化合物,错。B项,N比P的非金属性强,故形成的NH3比PH3稳定,正确。C项,Al2O3具有两性,正确。D项,LiOH的碱性弱于NaOH,错。
9.元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是()
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径XY,离子半径X+Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
解析:选B。由题目信息可推断出,X为Na,Y为Cl,Z为O。同周期(第3周期中)X(Na)的金属性最强,A正确;同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,原子半径X(Na)Y(Cl),电子层结构相同的离子,离子半径随核电荷数的增加而减小,离子半径X(Na+)
10.(2011年徐州高一检测)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是()
A.W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B.Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C.W的非金属性比Z的强
D.Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
解析:选AC。根据元素周期表知,W为Cl元素,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4,属于强酸,A正确;根据同主族元素从上向下气态氢化物的稳定性逐渐减弱可知,D不正确;根据同周期主族元素,从左向右原子半径减小,非金属性逐渐增强判断,B错误,C正确。
三、非选择题
11.(2011年福州高一质检)元素周期表中前7周期的元素数如下(假设第7周期排满):
周期数 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
(1)请分析周期数与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数________。
A.18 B.32
C.50 D.64
(2)推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数________。
A.168 B.176
C.170 D.186
解析:(1)观察每一周期的元素数发现,它们都是偶数,进一步分析除以2后所得的数如下:
周
期
数 1 2 3 4 5 6 7
元
素
数 2
21
212 8
24
222 8
24
222 18
29
232 18
29
232 32
216
242 32
216
242
从中可发现,它们遵循2n2,除第1周期外,重复一次。故第8周期含有的元素为:252=50(种)。
(2)推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数,需要把前8周期的元素数相加,即2+8+8+18+18+32+32+50=168。
答案:(1)C (2)A
12.X、Y为1~20号元素,它们的原子次外层都有8个电子,X元素的最高正价和负价的代数和为6,X与Y能形成化合物YX2,电离时形成的两种离子具有相同的电子层结构,则X是________元素,Y是________元素。(填元素名称)
解析:可以先从最高正价与负价绝对值之差(或两者的代数和)推断元素所在族的位置,如下表所示:
最高正价与
负价代数和 0 2 4 6
元素所在族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
由此可见X为ⅦA族,它的次外层又有8个电子,X的原子序数20,故据此推断X是氯元素。Y离子为+2价,它的离子结构与氯离子相同,据此推断Y元素是钙元素。
答案:氯 钙
13.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律,下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、-2 -1 -2
(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分)
(2)B元素处于周期表中第________周期________族;
(3)在元素周期表中________________的分界处,可以找到制半导体材料的元素;
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________________(填化学式);
(5)C、E形成的化合物为________________(填化学式)。
解析:(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg,B为Al,C为S,D为Cl,E为O。
(2)B处于周期表中第3周期第ⅢA族。
(3)半导体材料应在金属与非金属的分界线处找。
(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最强。
(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案:(1)
(2)3 ⅢA (3)金属与非金属 (4)HClO4
(5)SO2、SO3
14.(2010年高考四川卷)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第________周期,第________族。
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为________,当生成2 mol 二氧化氯时,转移电子________mol。
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:_________________________。
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:以铝和硫元素及相关知识作为背景材料设计的一道综合性试题。试题侧重考查氧化还原反应的相关内容。(3)硫元素的低价态化合物被强氧化剂氧化时,氧化产物通常是SO2-4。
答案:(1)3 ⅥA
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2
(3)硫酸钠(Na2SO4) 2
(4)4Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2Na2S2(或2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S、Na2S+S===Na2S2)
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体
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