二十三元素周期律【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1．下列事實能作為判斷依據(jù)的是()A．根據(jù)N2在空氣能穩(wěn)定存在，而P4在溫度特別高的夏天容易自燃，判斷非金屬性：N>PB．根據(jù)鹽酸除去水垢時發(fā)生CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，判斷碳與氯的非金屬性強(qiáng)弱C．向硅酸鈉溶液中通入CO2，有硅酸膠體生成，判斷碳與硅的非金屬性強(qiáng)弱D．根據(jù)元素原子最外層電子數(shù)越多，該元素金屬性越強(qiáng)【解析】選C。N2在空氣能穩(wěn)定存在，是因為N≡N的存在，而P4在溫度特別高的夏天容易自燃，是因為白磷的著火點非常低，不能作為判斷非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)，A錯誤；根據(jù)反應(yīng)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，不能判斷碳與氯的非金屬性強(qiáng)弱，而是根據(jù)酸性HClO4>H2CO3，判斷氯的非金屬性大于碳的非金屬性，B錯誤；向硅酸鈉溶液中通入CO2，有硅酸膠體生成，說明碳酸的酸性大于硅酸，能判斷碳與硅的非金屬性強(qiáng)弱，C正確；元素原子最外層電子數(shù)越多，失去電子能力越弱，金屬性越弱，D錯誤。2．下列微粒半徑之比大于1的是()A．eq\f(r（Na＋）,r（Na）)B．eq\f(r（Cl）,r（Cl－）)C．eq\f(r（O2－）,r（Na＋）) D．eq\f(r（Li）,r（Na）)【解析】選C。據(jù)電子層數(shù)多半徑大，判定D不符合；據(jù)同一元素陽離子半徑必小于其原子半徑，陰離子半徑必大于其原子半徑，判定A、B都不符合；再據(jù)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，有“序大徑小”規(guī)律，r(O2－)>r(Na＋)，C符合。3．下列元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最弱的是()A．硅B．磷C．硫D．氯【解析】選A。最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4。4．(2021·威海高一檢測)“神舟十一號”飛船使用的砷化鎵(GaAs)太陽能電池是我國自主研發(fā)、生產(chǎn)的產(chǎn)品。在元素周期表中P與As同主族，Al與Ga同主族，Ga與As同周期，下列說法錯誤的是()A．酸性：H3AsO4＜H3PO4B．還原性：AsH3＞PH3C．原子半徑：Ga＞AsD．失電子能力：Ga＜As【解析】選D。同主族自上而下非金屬性減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱，氫化物的還原性增強(qiáng)；同周期自左而右原子半徑減小，失去電子能力減弱。A.P與As同主族，電子層增多，故非金屬性As＜P，則酸性H3AsO4＜H3PO4，故A正確；B.非金屬性As＜P，故還原性：AsH3＞PH3，故B正確；C.Ga、As同周期，且As的核電荷數(shù)更大，故原子半徑：Ga＞As，故C正確；D.Ga的原子半徑大、核電荷數(shù)更小，故失電子能力Ga＞As，故D錯誤。5．(2021·紹興高一檢測)X元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H2XO3，它的氣態(tài)氫化物為()A．HXB．H2XC．XH3D．XH4【解析】選D。X元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H2XO3，則X的最高正價為＋4價，說明X原子最外層有4個電子，最低化合價為－4價，形成的氫化物為XH4。6．(教材二次開發(fā)·原創(chuàng)題)某元素R的原子序數(shù)小于18，該元素的原子得到1個電子后形成具有稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，該元素可形成含氧酸HRO3，下列說法中不正確的是()A．R元素的最高正價是＋7價B．R元素還可形成其他含氧酸C．R元素原子的最外層電子數(shù)為7D．R元素的原子序數(shù)為7【解析】選D。根據(jù)R元素的原子獲得1個電子后形成具有稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，且原子序數(shù)小于18，表明R可能為F或者Cl，最外層電子數(shù)為7，最高正價為＋7價(此時R為Cl)，A正確，C正確；又由于R元素可形成含氧酸HRO3，可見R元素只能是氯，HRO3為HClO3，還可形成HClO4、HClO等含氧酸，B正確、D錯誤。7．元素周期律和周期表揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，反映了元素性質(zhì)與它的原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。下列大小關(guān)系符合元素周期律的是()A．最外層電子數(shù)：Na<Al，則金屬性Na<AlB．NaOH是強(qiáng)堿，Ca(OH)2溶解度小，導(dǎo)電性弱，則金屬性：Na>CaC．酸性：H2SO3<HClO4，非金屬性：S<ClD．單質(zhì)的還原性：K>Mg>Al【解析】選D。不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少判斷金屬性強(qiáng)弱，A錯誤；Ca(OH)2也屬于強(qiáng)堿，與其溶解度無關(guān)，金屬活動性順序表中，Ca排在Na之前，Ca更活潑，B錯誤；應(yīng)根據(jù)最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱比較元素非金屬性強(qiáng)弱，C錯誤；金屬活動性順序表中，金屬性K>Mg>Al，則單質(zhì)的還原性：K>Mg>Al，D正確。8．電子層數(shù)相同的三種元素X、Y、Z，已知最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列判斷錯誤的是()A．原子半徑X＞Y＞ZB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HX>H2Y>ZH3C．非金屬性X>Y>ZD．氣態(tài)氫化物的還原性HX<H2Y<ZH3【解析】選A。根據(jù)題意分析，X、Y、Z的最高正價分別為＋7、＋6、＋5，非金屬性X>Y>Z，原子半徑X<Y<Z，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HX>H2Y>ZH3，氣態(tài)氫化物的還原性HX<H2Y<ZH3，A錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題，共30分)9．(14分)Ⅰ.某同學(xué)為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計了如下一系列實驗。(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測實驗結(jié)果：________與鹽酸反應(yīng)最劇烈；__________與鹽酸反應(yīng)的速率最慢；________與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。Ⅱ.為探究鈉、鉀與空氣中的氧氣反應(yīng)的劇烈程度，并且想利用微型化學(xué)實驗這種實驗手段進(jìn)行實驗。(3)實驗用品：玻璃管(直徑6～10mm)、試管夾、小刀、鑷子、濾紙、鈉、鉀、細(xì)玻璃棒。還需要的實驗用品是________________。(4)實驗步驟：①學(xué)生甲、乙分別用小刀切取黃豆粒大小的一小塊鈉(鉀)，并用濾紙吸干其表面的煤油；②手持玻璃管，將玻璃管口扣押到鈉塊(鉀塊)上，稍微向下用力，使鈉塊(鉀塊)進(jìn)入玻璃管；③用細(xì)玻璃棒將鈉塊(鉀塊)送到玻璃管中間部位；④然后用試管夾夾持裝有鈉塊(鉀塊)的玻璃管，在酒精燈火焰上加熱鈉塊(鉀塊)所在的部位，直至鈉塊(鉀塊)時隱時現(xiàn)地燃燒時，則停止加熱。⑤實驗過程中，甲、乙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)鈉、鉀在空氣中燃燒劇烈程度并沒有很大差別，請你幫助他們分析實驗失敗的原因____________________________________________________________________________________________________。(5)實驗改進(jìn)：同學(xué)乙認(rèn)真分析實驗失敗的原因后，又重復(fù)了上述的實驗步驟，但在加熱到鈉塊(鉀塊)融化后，立即用洗耳球向玻璃管內(nèi)鼓入空氣，可以觀察到玻璃管內(nèi)的鈉塊(鉀塊)燃燒，且________比________的燃燒明顯劇烈。(6)實驗思考：你能用其他的方法探究鈉、鉀與空氣中的氧氣反應(yīng)的劇烈程度嗎？__________?！窘馕觥?1)根據(jù)金屬活動順序表，金屬性由強(qiáng)至弱的順序為鉀、鈉、鎂、鋁，故鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈，鋁與鹽酸反應(yīng)最緩慢。根據(jù)電子得失守恒，失去的電子數(shù)越多，與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣越多，所以鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(2)氯氣和Na2S反應(yīng)生成NaCl和單質(zhì)硫。(3)鈉、鉀與空氣中的氧氣反應(yīng)的劇烈程度還需要的實驗用品是酒精燈、火柴。(4)他們分析實驗失敗的原因是在加熱玻璃管時，玻璃管外的氧氣很少進(jìn)入鈉塊(鉀塊)周圍，導(dǎo)致鈉塊(鉀塊)在加熱過程中始終處于一個缺氧的狀態(tài)，因此，該實驗方法中鈉塊(鉀塊)除開始時隱時現(xiàn)地燃燒外，都幾乎不燃燒。(5)鉀比鈉的燃燒明顯劇烈。(6)可以在坩堝內(nèi)(或石棉網(wǎng)上)進(jìn)行鈉、鉀的實驗。答案：(1)鉀鋁鋁(2)S2－＋Cl2=S↓＋2Cl－(3)酒精燈、火柴(4)在加熱玻璃管時，玻璃管外的氧氣很少進(jìn)入鈉塊(鉀塊)周圍，導(dǎo)致鈉塊(鉀塊)在加熱過程中始終處于一個缺氧的狀態(tài)，因此，該實驗方法中鈉塊(鉀塊)除開始時隱時現(xiàn)地燃燒外，都幾乎不燃燒(5)鉀鈉(6)在坩堝內(nèi)(或石棉網(wǎng)上)進(jìn)行鈉、鉀的實驗10．(16分)第1～18號元素X～W的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表：元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息X單質(zhì)為有色氣體，有毒，可用于自來水消毒Y日常生活中常見金屬，熔化時并不滴落，好像有一層膜兜著；Z其單質(zhì)的體積在空氣中約占4/5V單質(zhì)為淡黃色晶體，質(zhì)脆，不溶于水，微溶于酒精W最外層有4個電子，是形成化合物最多的元素之一回答下列問題：(1)元素X用于自來水消毒的原理是________________________________。(用化學(xué)方程式表示)，V2－的離子結(jié)構(gòu)示意圖為______________________________。(2)Z的氫化物與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可形成一種鹽，化學(xué)式為__________；X、Y和V三種元素中原子半徑最小的是______(填元素符號)。(3)X的氫化物和Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________。(4)WV2常溫下呈液態(tài)，是一種常見的溶劑。已知WV2在氧氣中完全燃燒，生成VO2和WO2，若0.1molWV2在1molO2中完全燃燒，則所得氣體混合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______L?！窘馕觥康?～18號元素X的單質(zhì)為有色氣體，可用于自來水消毒，則X為Cl；鋁箔加熱至熔化并不滴落，原因是表面形成高熔點的氧化膜兜著，Y為Al；單質(zhì)Z在空氣中體積約占4/5，則Z為N；V的單質(zhì)為淡黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精，V為S；W最外層有4個電子，是形成化合物最多的元素之一，W為C。(1)元素X用于自來水消毒的原理是Cl2＋H2O=HCl＋HClO，V2－的離子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)Z的氫化物NH3，與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是HNO3，可形成一種鹽，化學(xué)式為NH4NO3；X、Y和V三種元素中原子半徑最小的是氯。(3)X的氫化物是HCl，和Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是Al(OH)3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。(4)反應(yīng)CS2＋3O2=2SO2＋CO2，0.1molCS2在1molO2中完全燃燒，CS2不足，1molO2沒有完全反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的總體積不變。答案：(1)Cl2＋H2O=HCl＋HClO(2)NH4NO3Cl(3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(4)22.4【能力進(jìn)階】(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題，每小題6分，共12分)11．(2021·濟(jì)南高一檢測)早期的太陽能電池片是用半導(dǎo)體硅加工而成，現(xiàn)在廣泛采用砷化鎵材料，我國在砷化鎵太陽能電池研究方面在國際上領(lǐng)先，下列有關(guān)說法不正確的是()A．砷元素符號為As，位于元素周期表中第4周期第ⅤA族B．酸性：砷酸＜磷酸C．鎵元素符號為Ga，單質(zhì)可能與水反應(yīng)D．堿性：Ga(OH)3＜Al(OH)3【解析】選D。A.砷元素符號為As，與N、P同主族，處于元素周期表中第四周期ⅤA族，故A正確；B.同主族元素從上到下元素非金屬性減弱，非金屬性越強(qiáng)，最高價含氧酸的酸性越強(qiáng)，故酸性：磷酸＞砷酸，故B正確；C.鎵元素符號為Ga，處于第ⅢA族，金屬性比Al強(qiáng)，應(yīng)能與水反應(yīng)，故C正確；D.同主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性Al<Ga，故堿性Ga(OH)3＞Al(OH)3，故D錯誤。12．如圖是部分短周期元素原子(用字母表示)最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說法正確的是()A．X和R具有相同電子層數(shù)B．原子半徑：W>R>XC．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y<XD．X與Z、R兩種元素均可形成兩種二元化合物【解析】選D。由圖可知X為O，Y為F，Z為Na，R為S，W為Cl。O和S不具有相同電子層數(shù)，A錯誤；同電子層數(shù)元素從左到右原子半徑依次減小，一般情況下電子層數(shù)多的元素原子半徑大，S>Cl>O，B錯誤；非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，HF>H2O，C錯誤；氧元素與Z、R兩種元素能形成的化合物有Na2O、Na2O2、SO2、SO3，D正確。二、非選擇題(本題包括1小題，共18分)13．第1～18的六種元素A、B、C、D、E、F，它們的原子序數(shù)由A到F依次增大。所有元素中A的原子半徑最小。B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，C為地殼中含量最多的元素，在1～18號元素中D的原子半徑最大，D單質(zhì)燃燒時呈現(xiàn)黃色火焰，D的單質(zhì)在加熱下與C的單質(zhì)充分反應(yīng)，可以得到與E單質(zhì)顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物。D與F形成的化合物DF是常用的調(diào)味品。試根據(jù)以上敘述回答：(1)元素名稱：A__________、B__________、C________、D________。(2)E的最高價含氧酸的化學(xué)式是_______________________________________。(3)F離子的