【创新设计】（四川专用）2022高考化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表

第二讲　元素周期律和元素周期表(时间：45分钟　满分：100分)考　点题　号元素周期律2、5、6元素周期表1、4、7、9综合判断与应用3、8、10、11一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。每个小题只有一个选项符意)1．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法不正确的是(　　)。A．同周期的主族元素中，ⅦA族元素的原子半径最小B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素C．ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定D．室温下，0族元素的单质都是气体解析　C项，ⅥA族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故不正确。答案　C2．(2022·广东理综，22改编)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　)。A．原子半径：Z>Y>XB．气态氢化物的稳定性：R<WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析　依据元素化合价规律可知X、Y、Z、W、R分别是氧、钠、铝、硫、氯元素。A项，原子半径Na>Al>O(或Y>Z>X)；B项，气态氢化物的稳定性：HCl>H2S；C项，SO3(WX37\n)和水反应生成的H2SO4为共价化合物。答案　D3．(2022·浙江理综，9)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2＋的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是(　　)。A．原子半径：Z>Y>XB．Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点C．CaY2与水发生氧化还原反应时，CaY2只作氧化剂D．CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1∶2解析　本题应首先对元素作出准确的推断，然后再解答问题。Ca2＋为18电子微粒，则X－和Z－的核外电子数只能分别为2和10，故X为H，Z为F，Y的核外电子数应为18－1－9＝8，故Y为O。A项，原子半径O>F>H，故A错；B项，在HF、HCl、HBr和HI中，因HF中存在氢键，故沸点最高，B正确；C项，2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑，CaO2中－1价的氧，一部分降低为－2价，一部分升高为0价，CaO2既作氧化剂，又作还原剂，故C错；D项，在CaH2、CaO2和CaF2中，CaO2的电子式为Ca2＋[]2－，所以阳离子与阴离子个数之比为1∶1，故D错。答案　B4．(2022·马鞍山联考)X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，下列说法中正确的是(　　)。A．X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强C．Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈D．X的原子半径小于Y解析　根据图示元素的位置关系，结合Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍，可以推出Z为S，从而可以确定X为N，Y为O，W为Cl。N的最常见气态氢化物NH3的水溶液显碱性，A项错误；非金属性Cl强于S，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，B项正确；非金属性O强于S，因此O2与H2反应较S与H2反应剧烈，C项错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此N的原子半径大于O，D项错误。答案　B5．(2022·成都质检)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：7\n①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(　　)。A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①解析　根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F，选项A正确；原子半径最大的是P，选项B错误；电负性强弱的正确顺序应为④>③>①>②，选项C错误；由于F元素无正价，选项D错误。答案　A6．(2022·江苏，5)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法正确的是(　　)。A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强解析　由元素在元素周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最高正价＋5与元素Z(Al)的最高正价＋3的数值之和为8；原子半径的大小顺序为rZ>rW>rQ>rX>rY；Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数均相同；非金属性：W(S)<Q(Cl)，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：W(S)<Q(Cl)。答案　A7．(2022·绵阳质检)以下有关元素性质的说法不正确的是(　　)。A．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2　②1s22s22p3　③1s22s22p2　④1s22s22p63s23p4　原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1　②3s23p2③3s23p3　④3s23p4第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb　②N、P、As　③O、S、Se　④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④D．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、107\n540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋解析　A项，①为Si，②为N，③为C，④为S，原子半径最大的为Si，正确；B项，①为Al，②为Si，③为P，④为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，正确；D项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时应呈＋2价，D错。答案　D二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(9分)请完成下列各题：(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为________。(3)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为___________________________________。解析　(1)第一周期中，有1个未成对电子的是氢原子，其电子排布式为1s1；第二周期中，未成对电子是2个的有两种——C：1s22s22p2和O：1s22s22p4；第三周期中，未成对电子是3个的是P：1s22s22p63s23p3；第四周期中未成对电子是4个的是Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族，原子序数是31，即其原子的核外电子数是31，根据核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。(3)共用电子对偏向电负性大的原子，故电负性：C>H>Si。答案　(1)5(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或([Ar]3d104s24p1)(3)C>H>Si9．(17分)(2022·资阳联考)下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区元素的是________(填元素符号)。(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为________；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为________。7\n(3)某元素原子的外围电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为________；该元素与元素①形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(4)元素④的第一电离能________元素⑤(选填“>”、“＝”或“<”)的第一电离能；元素⑥的电负性________元素⑦(选填“>”、“＝”或“<”)的电负性。(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为________。(6)元素⑩的基态原子核外电子排布式是________。(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________。解析　根据元素周期表的结构和位置关系，可知①～号元素分别对应元素为：H、Be、C、Mg、Al、P、Cl、Ca、Ti、Cu。(3)外围电子排布式为nsnnpn＋1可知n为2，即2s22p3为N元素。(7)Be、Al两元素及其化合物具有相似性，即Be(OH)2类似Al(OH)3可与NaOH溶液反应，生成对应盐和水。答案　(1)Ti　(2)苯　CCl4　(3)1　极性(4)>　<　(5)[]－Ca2＋[]－(6)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(7)Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O10．(16分)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子的核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。(1)W位于元素周期表第________周期第________族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)________(填“强”或“弱”)。(2)Y的基态原子的核外电子排布式是________，Y的第一电离能比X的________(填“大”或“小”)。(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是________________________________________________________________________。解析　首先注意题目信息中的“前36号”“常见元素”“原子序数依次增大”。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，应该是NO2和SO2，再依据“原子序数依次增大”的信息，可知W为N元素，Y为S元素。X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p1。该元素应为Al。Z能形成红色(或砖红色)Z2O和黑色的ZO两种氧化物，可知Z为Cu。(1)W(N)位于元素周期表第二周期第VA族。W的气态氢化物为NH37\n，因N的非金属性比O弱，故NH3稳定性比H2O弱。(2)Y的基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4；Y(S)的原子半径小于X(Al)，所以Y(S)的原子核对外层电子的吸引力强于X(Al)的原子核，故Y的第一电离能比X的大。(3)Y的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，其浓溶液(即浓硫酸)与Z的单质(Cu)反应的化学方程式是：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。答案　(1)二　ⅤA　弱(2)1s22s22p63s23p4　大(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O11．(16分)(2022·达州第一模)X、Y、Z、W、Q、R均为前4周期元素，且原子序数依次增大。其相关信息如表所示：X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同Y原子的2p轨道中有3个未成对电子Z元素的族序数是其周期数的3倍W原子的第一至第六电离能分别为：I1＝578kJ·mol－1　I2＝1817kJ·mol－1I3＝2745kJ·mol－1　I4＝11575kJ·mol－1I5＝14830kJ·mol－1　I6＝18376kJ·mol－1Q为前4周期中电负性最小的元素元素R位于周期表的第11列请回答下列问题：(1)Y元素的基态原子的电子排布式为________；X、Y、Z中第一电离能最大的是________(填元素符号)，原因是________________________________________________________________________。(2)W在周期表中的位置是________，W和Q的最高价氧化物对应水化物________(填“能”或“不能”)发生反应，如果能反应，其离子方程式是________________(不能则不填)。(3)Z的氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是________________________________________________________________________。(4)R的基态原子核外电子排布式为________，R的氯化物的水溶液与Q单质发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。解析　本题通过元素推断考查物质的结构与性质，着重考查考生对构造原理、电离能和电负性的认知能力。7\n(1)根据构造原理可知电子的排布顺序是1s、2s、2p、3s等，s能级最多排布2个电子，则X为C(碳)；Y原子的2p轨道中有3个未成对电子，因此Y是N；族序数是周期数的3倍的元素一定是O；N原子2p轨道电子半充满，第一电离能最大。(2)W的I3和I4相差较大，表明W最外层有3个电子，前4周期中电负性最小的元素是K，即Q为K，结合原子序数依次增大可知，W是Al。氢氧化铝具有两性，能与氢氧化钾发生反应。(3)由于H2O分子中存在氢键，分子间的作用力大，因此H2O的沸点在同族元素所形成的氢化物中最高。(4)位于周期表第11列的元素是Cu，Cu原子中3d能级电子全充满时，体系能量较低，CuCl2溶液与K反应时，K先与H2O反应，产物氢氧化钾再与氯化铜反应。答案　(1)1s22s22p3　N　同周期元素的第一电离能呈增大的趋势，但N的2p能级半充满，因此其第一电离能比O的大(2)第三周期ⅢA族　能　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　(3)水分子间存在氢键，分子间的作用力大(4)1s22s22p63s23p63d104s1{或[Ar]3d104s1}　2K＋Cu2＋＋2H2O===2K＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑7