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元素周期表和元素周期律的应用[基础巩固]1．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能做为半导体材料的是()A．Si、KB．C、SiC．Si、GeD．As、Se解析：选C。在元素周期表中，在金属与非金属的分界线附近可以找到半导体材料，如Si、Ge为典型的半导体材料。2．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是()A．酸性：H2SO4H3PO4B．非金属性：ClBrC．碱性：NaOHMg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3NaHCO3解析：选D。A.S、P位于同一周期，且S位于P的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强，故非金属性SP，所以H2SO4的酸性大于H3PO4。B.Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性ClBr。C.Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左侧，故Na的金属性比Mg的强，则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强。D.NaHCO3的热稳定性差，是由于HCO－3受热易分解。3．英国研究人员认为，全球将有1.4亿人因为用水受到砷中毒之害，导致更多的人患癌症。下列对砷(As)的有关判断正确的是()A．砷的原子序数为33，它与铝为同主族B．砷的原子半径小于磷的原子半径C．砷化氢的稳定性比溴化氢的强D．砷酸的酸性比硫酸的弱解析：选D。砷的原子序数为33，位于ⅤA族，A错；砷、磷同主族，砷的原子半径大于磷的原子半径，B错；砷、溴同周期，砷的非金属性比溴弱，因此砷化氢的稳定性比溴化氢的弱，C错；由于非金属性S＞P＞As，因此砷酸的酸性比硫酸的弱，D对。4．(2019·威海高一测试)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强解析：选C。同主族元素核电荷数增大，电子层数增多，A项正确；同周期元素从左到右非金属性增强，B项正确；同主族元素从上到下金属性增强，非金属性减弱，单质还原性增强，氧化性减弱，C项错误，D项正确。5．Se、Br两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是()A．原子半径：BrSePB．还原性：S2－Se2－Br－C．Se在元素周期表中位于第四周期ⅥA族D．Se、Br位于同一主族解析：选C。由图示信息可知，Se为34号元素，Br为35号元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧，原子半径：SeBr，A、D项错误；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故还原性：Se2－S2－，B项错误；由图示信息可知，Se位于第四周期ⅥA族，C项正确。6．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是()YZXWA.原子半径：XYZB．气态氢化物的稳定性：XZC．一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：YW解析：选C。设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径：ZYX，A错误；气态氢化物的稳定性：XZ，B错误；氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物，分别为MgO和MgCl2，C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：YW，D错误。7．根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是()元素代号ABCDE原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价＋1＋3＋2＋6、－2－2A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等B．离子半径大小A＋D2－C．最高价氧化物对应水化物的碱性ACD．氢化物的稳定性DE解析：选B。由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，A错误；离子半径大小Na＋S2－，B正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性Be(OH)2NaOH，C错误；元素的非金属性越强，其对应氢化物越稳定，应该是H2OH2S，D错误。8．W、X、Y、Z是4种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是()A．X的非金属性是同周期中最强的B．对应气态氢化物的稳定性：YZC．对应简单离子半径：XWD．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应解析：选D。根据条件可知，W的原子序数是8，则W是氧元素，又因为W、X、Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠，Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是硅，Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的，A错误；对应气态氢化物的稳定性：ZY，B错误；氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：WX，C错误；Y的氧化物是二氧化硅，能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，D正确。9．我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。(1)它位于元素周期表中第________周期________族。(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是________。①它与硅位于同一主族②它与铝位于对角线位置，且性质相似③它位于周期表中金属与非金属分界线附近④它位于边界线附近⑤它是两性物质(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是________。A．左上角B．右上角C．过渡元素D．金属与非金属分界线附近解析：根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，但不能说锗是两性物质，因两性物质是指既能溶于强酸又能溶于强碱且都生成盐和水的物质，如氧化铝、氢氧化铝。答案：(1)四ⅣA(2)②③(3)D10．(2019·永安高一测试)下表为元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑦⑧⑩三①③⑤⑥⑨四②④请回答下列问题：(1)①～⑩中，最活泼的金属元素是________(写元素符号，下同)，最不活泼的元素是________。(2)①⑧的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。(3)⑧⑨的气态氢化物，更稳定的是________(填化学式)。(4)元素的非金属性：⑥________⑦(填“＞”或“＜”)。(5)①～⑨的最高价氧化物对应的水化物中：酸性最强的是________(填化学式)；碱性最强的是________(填化学式)，该碱与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为____________________________。解析：(1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA族，最下方的②为K元素，最不活泼的元素为元素周期表中的0族元素，由表知为Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F，他们的简单离子Na＋、F－的核外电子排布相同，且钠的原子序数比氟大，所以r(Na＋)＜r(F－)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl，两者的气态氢化物分别为HF、HCl，根据非金属性越强其气态氢化物越稳定，所以HF更稳定。(4)⑥为Si，⑦为N，根据元素周期律，元素的非金属性：Si＜P＜N，所以Si＜N。(5)由表知①～⑨中非金属性最强的元素是⑨为Cl，其最高价氧化物对应的水化物是HClO4，属于强酸并且酸性最强。由表知①～⑨中金属性最强的元素是②(为K)，其最高价氧化物对应的水化物是KOH，属于强碱。由表知⑤为铝，最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。答案：(1)KNe(2)F－(3)HF(4)＜(5)HClO4KOHAl(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O[能力提升]11．X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同周期，Z单质是一种良好的半导体。W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是()A．原子半径：WYZXB．气态氢化物的稳定性：XZC．最高价氧化物对应水化物的碱性：YWD．Y、Z的氧化物都有酸性和碱性解析：选A。由题意可推出X为O，Y为Al，Z为Si，W为K。B项，气态氢化物的稳定性：H2OSiH4，错误；C项，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOHAl(OH)3，错误；D项，Y的氧化物Al2O3有两性，而Z的氧化物SiO2不具有两性，它是酸性氧化物，错误。12．如图中a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是()abcdeA.元素b位于第ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价B．五种元素中，元素e的性质最稳定C．元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性：cdD．元素c和e的气态氢化物的稳定性：ce解析：选D。图中，a为稀有气体元素氦，是五种元素中最稳定的；b是氧元素，没有最高正价；c的非金属性比d弱，因此c的最高价氧化物对应水化物的酸性比d的弱；c的非金属性比e强，因此c的气态氢化物的稳定性比e强。13．已知X、Y、Z、W是短周期主族元素，X原子最外层有6个电子，且单质在常温下为气体，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z、W同周期，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB．原子序数由大到小的顺序：W、Y、Z、XC．元素非金属性由强到弱的顺序：Y、W、XD．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析：选A。X、Y、Z、W是短周期主族元素，X原子最外层有6个电子，且单质是气体，则X为O；Y为至今发现的非金属性最强的元素，则Y为F；W的单质广泛用于半导体材料，则W为Si；Z元素周期序数等于族序数，且与W同周期，则Z为Al。进而依据元素周期律知识和原子结构特点判断叙述正确与否。最外层电子数依次为6、7、3、4，则由多到少的顺序为Y、X、W、Z，A项正确；依据原子序数可知，B项错误；非金属性：FOSi，C项错误；简单气态氢化物的稳定性：HFH2OSiH4，D项错误。14．四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题：(1)元素Z位于周期表中第________周期________族。(2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________________________________________________________________________(写化学式)。(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(写化学式)。(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。解析：根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。(1)P位于第三周期ⅤA族；(2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3；(3)C和S最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强；(4)N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。答案：(1)三ⅤA(2)NH3(3)H2SO4(4)N2O515．(2019·衡水高一月考)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分。(1)根据元素