2023届人教版高考化学新教材一轮复习第五单元原子结构元素周期律课时规范练14元素周期律（Word版带解析）

课时规范练14　元素周期律基础巩固1.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　)A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大C.最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大D.对于同一元素而言,原子的电离能I1<I2<I3……2.(2020江苏化学,9)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(　　)A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)D.原子的最外层电子数n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)<n(Br)3.(双选)(2020河北石家庄期末)下列有关性质的比较正确的是(　　)A.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B.稳定性:HF>HCl>PH3C.原子半径:S>O>FD.酸性:HClO>HNO3>H2CO34.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱状图,下列有关说法正确的是(　　)A.y轴表示的可能是第一电离能B.y轴表示的可能是电负性C.y轴表示的可能是原子半径D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数5.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)A.R的氧化物含有离子键B.最高价含氧酸的酸性:Z<YC.M的氢化物常温常压下为气体D.Y形成的化合物种类最多6.(2020广东广州协和中学模拟)下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是(　　)元素ABCDE\n最低化合价-4-2-1-2-1电负性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>EB.元素A的原子最外层轨道中无自旋相同的电子C.元素B、C之间不可能形成化合物D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应7.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的一些数据:元素ABCDEFGHIJ1.022.270.741.430.771.100.991.860.751.17最高价态+6+1—+3+4+5+7+1+5+4最低价态-2—-2—-4-3-1—-3-4(1)以上10种元素中第一电离能最小的是　　　　　　(填序号)。 (2)写出下列有关反应的化学方程式:①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②B2C2与EC2反应:　。 (3)A元素原子核外电子轨道表示式(电子排布图)是　　　　　　;比元素B原子序数大11的元素的基态原子的电子排布式是　　　　　　。 (4)C和I相比较,非金属性较弱的是　　　　　　(填元素名称),可以验证该结论的是下列中的　　　　　　(填序号)。 a.气态氢化物的稳定性b.两元素的电负性c.含氧酸的酸性d.最高化合价能力提升8.(2020山东莱西等三校第一次联考)下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是(　　)A.I3AsF6晶体中存在的空间结构为V形B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<OC.水分子间存在氢键,故H2O的熔、沸点及稳定性均大于H2SD.第四周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,它们中的某些元素可以分别组成三元化合物a,二元化合物b、c。a为海水晒盐后所得的苦卤与石灰乳反应得到的难溶物,Z的单质e通常为黄绿色气体,常温下,0.01mol·L-1的c溶液pH为2。从海水中提取金属d的流程如图所示:\n下列说法正确的是(　　)A.简单离子半径大小:Z>Y>XB.阴离子的还原性:W>ZC.元素W、X、Z的最高价和最低价的代数和分别为0、4、6D.元素X、Y形成的化合物既能与烧碱溶液反应又能与盐酸反应10.(双选)短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(　　)WXYZA.氢化物的沸点:W>ZB.氧化物对应水化物的酸性:Y>WC.化合物熔点:Y2X3<YZ3D.简单离子的半径:Y<X11.(双选)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大。灰黑色晶体Y单质的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。YQ2X2YYW4Y下列说法不正确的是(　　)A.元素的电负性:Q>Z>WB.YQ2中Y采取sp杂化,YQ2为直线形分子C.简单离子半径:Z>X>QD.氢化物的稳定性:Q>Z>Y12.回答下列问题:(1)碳原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:　　　　　　　。 元素电离能/(kJ·mol-1)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(3)下表是第三周期部分元素的电离能(单位:kJ·mol-1)数据。元素I1I2I3甲49645626912乙738\n14517733丙78715773232丁101219072914下列说法正确的是　　　　(填字母)。 A.甲的金属性比乙强B.乙的化合价为+1价C.丙不可能为非金属元素D.丁一定为金属元素(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:元素MnFeI1717759I215091561I332482957锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式:　　　　　　　　,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 13.A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D位于同一周期,A与E、B与G、D与L分别位于同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题:(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是　　　　　　(填化学式),E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　　(用离子符号表示)。 (2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为　　　　　　　　。 (3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y,则Y的化学式为　　　　　　,向Y中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 拓展深化14.有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH与原子序数的关系如图2所示。\n根据上述信息进行判断,并回答下列问题:(1)g在元素周期表中的位置是　　　　　　。 (2)比较d、e、f的简单离子半径大小为　　　　　　<　　　　　　<　　　　　　(用离子符号表示);y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是　　　　　　(用化学式表示)。 (3)下列可作为比较e和f金属性强弱依据的是　　　　　　。 A.测等浓度相应氯化物水溶液的pHB.测两种元素单质的硬度和熔、沸点C.比较单质作为还原剂时失去电子数目的多少D.比较两种元素在化合物中化合价的高低E.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度(4)据报道,最近意大利科学家获得了极具研究价值的z4,其分子结构与白磷分子(P4)的正四面体结构相似。已知断裂1molz—z化学键吸收167kJ热量,生成1molz≡z化学键放出942kJ热量,请写出z4气体在一定条件下生成z2气体反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄露时,为减少污染,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方法处理。该过程中反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均使溶液呈碱性,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。已知eyz含有与z2分子中类似的化学键,写出化合物eyz的电子式:　　　　　　　　　。 课时规范练14　元素周期律1.B　第一电离能越小,表明该元素原子越易失去电子,活泼性越强,A项正确;同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,第一电离能一般来说依次增大,但有反常情况,如第一电离能:N>O、Mg>Al,B项错误;C项所述元素为零族元素,性质稳定,第一电离能都较大,正确。D项也正确。2.A　B项,依据资料信息:卤水中通Cl2可制Br2,说明氧化性(得电子能力):Cl2>Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl是同一周期元素,原子半径依次减小,错误;D项,Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,错误。3.BC　金属性:Na>Mg>Al,故碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,A项错误;非金属性:F>Cl>P,稳定性:HF>HCl>PH3,B项正确;同周期主族元素随原子序数增大,原子半径逐渐减小,因此原子半径:O>F,同主族元素随电子层数增大,原子半径逐渐增大,因此原子半径:S>O,C项正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,酸性应为HClO4>HNO3,而HClO是弱酸,D项错误。4.B　第三周期磷元素最外层p能级为半充满结构,较为稳定,磷元素的第一电离能大于硫元素,A项错误;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,B项正确;同周期主族元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C项错误;同一周期元素随原子序数增加,金属元素失电子数增加,非金属元素得电子数减少,D项错误。5.B　主族元素原子的最外层电子数=主族序数,X、Y、Z、M、R\n原子最外层电子数分别为1、4、5、6、1,说明元素分别位于第ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA族。原子半径:M>Y>Z,则M是第三周期的硫,Y、Z分别是第二周期的碳、氮;原子半径:X<Y,则X是第一周期的氢;原子半径:R>M,则R为钠。钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠,都含有离子键,故A正确;非金属性:Z(N)>Y(C),所以最高价含氧酸的酸性:Z>Y,故B错误;硫化氢常温常压下为气体,故C正确;有机化合物比无机化合物的种类多得多,有机化合物都是含碳的化合物,所以Y形成的化合物种类最多,故D正确。6.D　根据题给信息分析可知,A为碳元素,B为硫元素,C为氯元素,D为氧元素,E为氟元素。非金属性F>O>Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项错误;碳元素价层电子排布式为2s22p2,p轨道有2个电子,自旋相同,B项错误;元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等,C项错误;与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na,Na为活泼金属,能与H2O发生置换反应生成氢气,D项正确。7.答案(1)B(2)①C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O②2K2O2+2CO22K2CO3+O2(3)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(4)氮　ab8.C　中心原子的价层电子对数为2+=4,含有=2个孤电子对,故空间结构为V形,A项正确;非金属性:H<C<O,则C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,B项正确;非金属简单氢化物的熔、沸点与氢键和范德华力有关,而稳定性与非金属性有关,H2O的稳定性大于H2S是因为O的非金属性比S强,C项错误;Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,电子所在的轨道均处于全充满状态,较稳定,故Zn的第一电离能大于Ga,D项正确。9.B　根据题干信息和转化关系可知,a、b、c、d、e分别为氢氧化镁、氯化镁、氯化氢、镁、氯气。W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl。A项,O2-的半径大于Mg2+,即离子半径大小应为Z>X>Y,A项错误;氯的得电子能力大于氢,因此H-的还原性强于Cl-,B项正确;氧元素一般不显正价,C项错误;氧化镁不能与氢氧化钠溶液反应,D项错误。10.AD　设Y的最外层电子数为y,则W、X、Z的最外层电子数分别为y+2、y+3、y+4,根据题意可知,y+y+2+y+3+y+4=21,解得y=3,即Y为Al,W为N,X为O,Z为Cl。因NH3分子间可形成氢键,所以氢化物沸点:NH3>HCl,A项正确;Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的氧化物对应水化物为HNO3或HNO2,酸性Al(OH)3<HNO2<HNO3,B项错误;Al2O3为离子晶体且常用作耐火材料,AlCl3为分子晶体,化合物熔点:Al2O3>AlCl3,C项错误;Al3+、O2-均为10e-微粒,根据“序大径小”的规律,可知离子半径:Al3+<O2-,D项正确。11.BC　根据“灰黑色晶体Y单质的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是硅元素,硅元素的常见化合价为+4价,则“YQ2”中的Q元素显-2价,结合Q的原子序数小于硅可判断Q是氧元素,“YQ2”是SiO2,硅原子采取sp3杂化,SiO2为共价晶体,B错误;硅元素还可以显-4价,则“X2Y”中X元素显+2价,结合X\n的原子序数介于氧和硅之间可判断X是镁元素;由“通常状态下YW4呈气态”和W的原子序数小于氧,可判断W是氢元素;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于硅判断Z是氯元素。电负性:O>Cl>H,A正确;离子半径:Cl->O2->Mg2+,C错误;元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,D正确。12.答案(1)1s22s22p2　氮原子的2p轨道达到半充满结构,比较稳定(2)1s22s22p63s2　(3)A　(4)3d5　由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少解析(1)碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2;氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,氮原子2p轨道半充满,比较稳定,所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能。(2)从表中电离能数值来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第ⅡA族元素,因A、B均为短周期元素,且B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁。镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2。(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素,甲元素的第一电离能远远小于第二电离能,说明甲元素最外层有1个电子,失去1个电子时达到稳定结构,所以甲为Na;乙元素的第二电离能远远小于第三电离能,则乙元素最外层有2个电子,失去2个电子后达到稳定结构,所以乙为Mg;丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大,说明丙元素最外层大于3个电子,丙、丁一定为非金属元素。甲为Na,乙为Mg,故甲的金属性比乙强,A项正确;乙为Mg,化合价为+2价,B项错误;丙、丁一定为非金属元素,C、D项错误。(4)Mn的原子序数为25,失去2个电子变为Mn2+,则基态Mn2+的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其价层电子排布式为3d5;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难。13.答案(1)SiH4　S2->Na+>Al3+(2(3)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-(4)(NH4)2C2O4　2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O解析由于九种主族元素位于三个不同的短周期,而B、C、D位于同一周期,可以知道A为氢元素,B、C、D位于第二周期,E、F、G、L、I则位于第三周期;由A与E为同一主族元素,可确定E为钠元素;由F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍,可推知D、F分别为氧元素和铝元素;由C、D、F三种元素的原子序数之和为28,可推知C为氮元素;由D与L位于同一主族,可推知L为硫元素;由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知,I只能是氯元素,B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。14.答案(1)第三周期第ⅥA族　(2)Al3+　Na+　O2-　HClO4　(3)AE　(4)N4(g)2N2(g)　ΔH=-882kJ·mol-1\n(5)NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑Na+C︙︙]-解析从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,x是H、y是C、d是O、f是Al,z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液浓度均为0.01mol·L-1,e的最高价氧化物对应水化物溶液的pH为12,为一元强碱,则e是Na,z、h的最高价氧化物对应水化物溶液的pH均为2,为一元强酸,则z为N、h为Cl;g的最高价氧化物对应水化物溶液的pH小于2,则g的最高价氧化物对应水化物为二元强酸,故g为S。(1)硫元素在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:Al3+<Na+<O2-;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>C,所以HClO4的酸性比H2CO3酸性强。(3)A项,溶液pH越小,说明金属阳离子水解程度越大,则对应元素的金属性越弱;B项,单质的硬度和熔、沸点均属于物理性质,不能比较金属性强弱;C项,金属性强弱与失电子数目的多少无关,只与失电子难易程度有关;D项,元素在化合物中化合价的高低与得失电子数有关,与得失电子难易程度无关;E项,单质与同浓度盐酸反应越剧烈,说明金属性越强。(4)根据原子守恒知,一个N4分子可生成2个N2分子,一个N4分子中含有6个N—N键,破坏1molN4分子中6molN—N需要吸收1002kJ能量;生成2molN≡N放出1884kJ能量,所以该反应的热化学方程式为N4(g)2N2(g)　ΔH=-882kJ·mol-1。(5)根据题意可得发生反应的化学方程式为NaCN+H2O2+H2ONaHCO3+NH3↑。NaCN的电子式为Na+C︙︙]-。