新人教版高中化学必修2课时作业5元素周期表和元素周期律的应用含解析

课时作业5 元素周期表和元素周期律的应用

[练基础]

1．已知砷(As)为第ⅤA族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是( ) A．氢化物：AsH3

B．最高价氧化物：As2O5

C．砷化钠：NaAs

D．含氧酸：H3AsO4

解析：砷的化合价为－3、＋3、＋5，根据化合价规则可知C项错误。

答案：C

2．已知元素镭(Ra)是第七周期第ⅡA族的元素，下列有关推断不正确的是( )

A．RaSO4难溶于水

B．RaCO3的热稳定性较好

C．Ra能与冷水反应

D．Ra(OH)2的碱性很强

解析：A项，由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第ⅡA族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故RaSO4难溶于水，A项正确；B项，由MgCO3、CaCO3、BaCO3受热均能分解可知，RaCO3的热稳定性不好，B项错误；C项，由Mg与冷水缓慢反应，Ca与冷水剧烈反应，可推出从上到下第ⅡA族元素的单质与冷水的反应由难到易，C项正确；D项，根据同主族元素性质的递变规律可知Ba(OH)2是强碱，D项正确。

答案：B

3．下列比较不正确的是( )

A．原子半径：K>Cl>Na

B．热稳定性：HF>H2O>PH3

C．酸性强弱：HClO4>H2SO4>H3PO4

D．碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2

解析：电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：K>Na>Cl，A项错误；非金属性：F>O>P，则热稳定性：HF>H2O>PH3，B项正确；非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C项正确；金属性：K>Na>Mg，则碱性：KOH>NaOH>Mg(OH)2，D项正确。

答案：A

4．下列对非金属元素(除稀有气体元素外)的相关判断正确的是( )

①非金属元素都是主族元素

②单质在反应中都只能作氧化剂

③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物

④氧化物常温下都可以与水反应生成酸

⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(M a RO b)中的R元素必定呈现正价

A．②⑤B．①③⑤

C．②③④ D．①⑤

解析：除稀有气体元素外，非金属元素都是主族元素，①正确；非金属单质可作还原剂，如碳燃烧中碳作还原剂，②错误；常温下，H2O为液体，③错误；CO、NO等不与水反应，④错误；⑤正确。

答案：D

5．元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不正确的是( ) A．若a X2＋和b Y－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3

B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>F

C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料

D．S和Se分别位于第ⅥA族的第三、四周期，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se

解析：a X2＋的核外电子数为a－2，b Y－的核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则a＝b＋3，A项正确；HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B项错误；锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C项正确；同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，S的非金属性比Se 强，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se，D项正确。

答案：B

6．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )

A．原子最外层电子数：X>Y>Z

B．单质沸点：X>Y>Z

C．离子半径：X2－>Y＋>Z－

D．原子序数：X>Y>Z

解析：短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数：F>S>Na，A错误；Na单质为金属，S、F2为非金属单质，S为固体，F2为气体，显然沸点：Na>S>F2，B错误；具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na＋、F－具有相同的电子层结构，则离子半径：F－>Na＋，S2－多一个电子层，所以S2－半径最大，C错误；三种元素的原子序数关系为S>Na>F，D正确。

答案：D

7．已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y与X能形成两种化合物，Z所在的周期序数与族序数相同。下列说法正确的是( )

A．Y的单质能从Z的盐溶液中置换出Z

B．氢化物的热稳定性：X>W

C．Y、Z两元素只能形成阳离子

D．简单离子的半径大小：W>Y>Z>X

解析：由题给信息可知，X、Y、Z分别为O、Na、Al，W是Si、P、S、Cl中的一种。A项，钠不能从铝的盐溶液中置换出金属铝，A项错误；B项，氧元素的非金属性比氟以外的其他元素的非金属性强，故氢化物的稳定性：X>W，B项正确；C项，铝能形成AlO－2，C项错误；D项，O2－、Na＋、Al3＋的电子层结构相同，核电荷数越少，离子半径越大，故O2－的半径比Na＋、Al3＋大，D项错误。

答案：B

[提素养]

8．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：Z>X>Y

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，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：P>N>O，C错误；

非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：O>N>P，最稳定的是O的氢化物，D错误。

答案：A

9．近年来，我国在超导体材料研究方面居于世界领先地位，铊(Tl)是超导体的组成成分之一，铊位于第六周期第ⅢA族。下列对铊的可能性质的推理正确的是( )

①是易导电的银白色金属②Tl(OH)3是两性氢氧化物

③Tl3＋氧化能力比Al3＋强④单质能与稀硝酸反应生成硝酸盐

A．①④ B．②③ C．只有① D．只有④

解析：根据元素在周期表中的位置和元素性质递变规律解题，Tl位于第六周期第ⅢA族，以Al为参照对象，同主族元素，随原子序数增大，元素原子失电子能力逐渐增强，金属离子的氧化性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，可判断出①④正确。

答案：A

10．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( )

①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性②铊(Tl)既能与盐酸作用产生氢气，又能与NaOH溶液反应放出氢气③砹(At2)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，锂溶于水生成一种强碱⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体

A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤

解析：①铍(Be)的氧化物的水化物和铝的氧化物的水化物氢氧化铝性质相似，可能具有两性，故①正确；②铊(Tl)和铝位于周一主族，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，Tl 只能和酸反应放出氢气，故②错误；③根据卤族元素单质的递变规律以及对应银盐的性质变化规律，可以推知砹(At2)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，故③正确；④根据钠和锂的性质的递变规律和性质的相似性，可以推知锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，锂溶于水生成一种强碱，故④错误；⑤根据第ⅡA族元素对应硫酸盐的性质的递变规律，可以推知硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故⑤正确；⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、不如H2S稳定的气体，故⑥错误。

答案：B

11．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ⅢA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：镓的沸点高达2 403 ℃，能制作高温温度计；镓的熔点为29.78 ℃，镓与锌、锡、铟等金属制成合金后熔点更低，自动救火的水龙头遇热即可开启，达到放水救火的目的，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

12．四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )

A．原子半径Z

B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱

C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

D．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族

解析：由图可知，原子半径M>X>Y>Z，A项正确；非金属性X

确；由于只有M为金属而M为第三周期元素，所以M为Al元素，则X、Y、Z为Si、N、O元素，D项正确。

答案：B

13．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C三元素名称：____________、____________、____________。

(2)C在元素周期表中的位置是

________________________________________________________________________。

(3)B的原子结构示意图为________，C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为________>________(填化学式)。

(4)比较A、C的原子半径：A________(填“>”或“<”)C，写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：________________________。

解析：据A、B、C在周期表中的位置可知，A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B 的原子序数为x，则A为x－9，C为x－7，据题意有x－9＋x－7＝x，则x＝16，又由于B原子核内质子数和中子数相等，则B的中子数为16，即为S，那么A为N，C为F。

答案：(1)氮硫氟(2)第二周期ⅦA族(3)HF H2S (4)> NH3＋HNO3===NH4NO3

14．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。

实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。

已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na2SiO3溶液，试回答：

(1)A中反应的离子方程式为__________________，C中可观察到的现象是______________。

(2)B装置的作用是________________________。

(3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是____________，由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是____________。

实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。

(4)写出B装置中发生反应的离子方程式：__________________________。

(5)C装置的作用是________________________。

(6)实验结论：单质氧化性__________，非金属性：__________。

解析：(2)由于硝酸具有挥发性，为避免硝酸与硅酸钠反应而干扰二氧化碳与硅酸钠反应，必须净化二氧化碳，利用饱和碳酸氢钠溶液除去硝酸蒸气。

(3)由实验现象可知三种酸中，硝酸酸性最强，硅酸酸性最弱；由此推知，氮的非金属性最强，硅的非金属性最弱。

(4)题目已限制探究氯与溴元素的非金属性强弱，所以B中应装溴化钾或溴化钠溶液。

(5)由于尾气中含有氯气，故要用碱溶液吸收，避免污染环境。

答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 溶液变浑浊(2)除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气(3)HNO3>H2CO3>H2SiO3N>C>Si (4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(5)吸收尾气，防止氯气污

染环境(6)Cl2>Br2Cl>Br