第15讲 元素周期律、元素周期表A 1．在短周期元素中，属于非金属元素的有( )A．9种 B．10种C．12种D．13种2．X＋的核外电子数分别为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是( )A．第三周期第0族B．第四周期第ⅠA族C．第三周期第ⅠA族D．第三周期第ⅦA族3．元素的以下性质，随着原子序数的递增不呈周期性变化的是( )A．化合价B．原子半径C．元素的失电子性和得电子性D．相对原子质量4．同周期内不同元素的第一电离能I1随着原子序数的增大而增大，但个别元素的I1出现反常现象。下列关系正确的是( )A．I1(氮)>I1(氧)B．I1(氟)<I1(氧)C．I1(镁)<I1(铝)D．I1(钙)>I1(镁)5．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：(1)地壳中含量最多的金属元素原子序数是________。(2)分析上表规律，可推知，表中x＝________。(3)表示的是(写粒子符号)________。(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式________。6．[2022·潍坊质检]已知X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数，且原子序数依次增大，其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则下列判断正确的是( )A．最高化合价按X、Y、Z的顺序减小B．阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强C．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强6\nD．氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱7．[2022·佛山调研]X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是( )A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性X>YD．第一电离能X<Y8．[2022·郑州第一次质量预测]依据元素周期律及元素周期表知识，下列推断正确的是( )A．酸性：H2SiO3＞H2CO3B．热稳定性：H2Se＞H2S＞H2OC．碱性：CsOH＞Ca(OH)2D．若离子半径：R2－＞M＋，则原子序数：R＞M9．[2022·南昌模拟]A和B是短周期元素，A2－与B＋的核外电子总数之差为8，则下列说法正确的是( )A．A和B的原子序数之差为8B．A和B原子的最外层电子数之和为8C．A和B原子的最外层电子数之差为7D．A和B原子的核外电子数总和可能为1110．[2022·黄冈高三联考]图K15－1为周期表中短周期的一部分，若a原子最外层电子数比次外层电子数少3个，下说法中不正确的是( )dabc图K15－1A．原子半径大小顺序是c＞b＞d＞aB．d的氢化物比a的氢化物稳定C．a和d的原子结合可以形成带3个负电荷的阴离子D．a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是c＞b＞a11．[2022·杭州第一次质检]W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，X的焰色呈黄色。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质，则下列说法不正确的是( )A．W、X、Y形成的简单离子核外电子数相同B．Z和W可形成原子个数比为1∶2和1∶3的共价化合物C．Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得D．X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应12．[2022·九江质检]某研究性学习小组设计了一组实验验证元素性质的递变性规律。(1)甲同学想验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第________周期的________三种元素。最简单的实验是将大小相近的三小块金属分别投入相同浓度的稀盐酸中，观察现象。应该看到的现象是：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________。(2)乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图K15－2所示装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。6\n图K15－2该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。①写出所选用物质的化学式：A：________；B：________；C：________。②写出烧杯中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．[2022·安徽示范高中联考]a、b、c、d、e都是短周期元素，它们的有关信息如下表所示：a该元素能形成多种单质，其中一种是自然界中硬度最大的物质b其单质是空气中的主要成分，不能支持燃烧c最外层电子数是次外层电子数的3倍d短周期中最活泼的金属e与a是同主族元素(1)上述________元素(填名称)参与形成的物质种类最多。(2)“神舟九号”飞船内需要有一种由上表中的________和________元素(填元素符号)组成的化合物来吸收宇航员呼出的CO2。在飞船中为模拟地球上的生态环境，会在太空舱中充入一种气体以稀释O2，这种气体分子的电子式为________。(3)c与e可形成一种化合物，该化合物是光导纤维的主要成分。则该化合物中化学键的类型为________；该物质可溶于d形成的最高价氧化物的水化物，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)a、b、c、e的最简单氢化物中最稳定的是________________________________________________________________________(填化学式)。14．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有两个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为________________________，该元素的符号是________；(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为__________________，该元素的名称是__________；(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________；6\n(4)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6\n1．D [解析]稀有气体归属于非金属元素，因此，短周期内共有非金属元素13种。2．B [解析]据题意可知X比18号元素Ar(第三周期)多一个电子，故X为第四周期第ⅠA族元素，即K元素。3．D [解析]元素的化合价、原子半径等许多性质都随元素的原子序数的递增而呈周期性变化，但由于相对原子质量的决定因素是原子中质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的物质的量分数，所以相对原子质量不呈周期性变化。4．A [解析]同周期内元素的第一电离能I1ⅡA族、ⅤA族反常。5．(1)13 (2)16 (3)K＋ (4)NH4Cl[解析](1)地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13；(2)由元素周期表可推知x的大小为16；(3)中19号元素为K，核外电子数比核电荷数少1，为K＋；(4)1号元素为H，7号元素为N，17号元素为Cl，组成的化合物为NH4Cl。6．C [解析]X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数，所以其为同周期元素，且原子序数依次增大，因此最高化合价按X、Y、Z的顺序增大，非金属性依次增强，单质的氧化性依次增强，阴离子的还原性依次减弱，形成气态氢化物的稳定性依次增强。7．D [解析]Xm＋和Yn－的核外电子排布相同，则质子数X>Y，在元素周期表中，X应在Y的下一周期的左边，所以原子半径X>Y，X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X<Y。8．C [解析]碳、硅同主族，碳的非金属性比硅强，故酸性H2CO3>H2SiO3，A项错误；非金属性O>S>Se，故氢化物的稳定性H2O>H2S>H2Se，B项错误；若离子半径：R2－＞M＋，若R2－、M＋的核外电子排布相同，则原子序数R<M，若核外电子总数不同，则原子序数R>M，D项错误。9．D [解析]由A和B是短周期元素，A2－与B＋的核外电子总数之差为8，知A为O元素，B为Li元素，或A为S元素，B为Na元素。A项，A与B的原子序数之差为5；B项，A和B原子的最外层电子数之和为7；C项，A和B原子的最外层电子数之差为5。10．A [解析]先推测a为P，则根据相关规律可以进行判断，按原子半径的递变规律，a应该最大，A是错的，所以A符合题意。11．C [解析]焰色反应为黄色，则确定X为钠元素，短周期元素中同一主族元素原子序数为2倍关系的元素为氧元素和硫元素，即W为氧元素，Z为硫元素。Y为金属元素，结合原子序数依次增大，推测可能为镁元素或铝元素，工业上制取镁为电解熔融的氯化镁，而制取铝则利用电解熔融氧化铝，所以Y为铝元素。O2－、Na＋、Al3＋核外均为10个电子，A项正确；SO2和SO3均为共价化合物，B项正确；由于Al3＋和S2－在溶液中不能大量共存，因此不能通过复分解反应制得Al2S3，C项错误；NaOH、Al(OH)3、H2SO4可以两两发生反应，D项正确。12．(1)3 钠、镁、铝①钠剧烈反应，可能着火或爆炸②镁反应较剧烈，产生大量气泡③铝反应比镁缓慢，有较多的气泡产生(2)①HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3)②CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO或2CO2＋SiO＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO[解析](1)验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第3周期的钠、镁、铝三种元素。因为与第2、4、5、6周期相比较，第3周期元素的变化规律较典型。三种金属中钠最活泼，遇水就剧烈反应，与盐酸反应更剧烈，产生大量热，放出H2，可能会着火或爆炸。铝金属活动性最弱，与酸反应比镁要缓慢，但也能产生大量气泡，镁与酸剧烈反应，产生大量气泡。(2)乙同学的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A为HNO3，B为CaCO3，C为Na2SiO3或K2SiO3。13．(1)碳 (2)Na O ∶N⋮⋮N∶(3)共价键(或极性共价键) SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(4)H2O6\n[解析]根据各元素的相关信息可推出a、b、c、d、e分别是C、N、O、Na、Si。14．(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O(4)稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3＞AsH3＞PH3，NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高。[解析](1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，可通过写电子排布式得到X为33号元素As；(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有两个未成对电子，同样根据电子排布式得到Y为O；再根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42可得到Z为H。6
