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第二单元元素周期表与元素周期律一、单项选择题1．(2020·商丘高三模拟)已知16S和34Se位于同一主族，下列关系中正确的是()A．热稳定性：HF＞HCl＞H2SB．原子半径：Br＞Se＞ClC．还原性：S2－＞Se2－＞Cl－D．酸性：HBrO4＞HClO4＞H2SO4解析：选A。比较元素性质应该把元素放在元素周期表中的大致位置：错误!，由此可知Se的原子半径最大，还原性：Se2－＞S2－，酸性：HClO4＞HBrO4，B、C、D选项错误。2．(2020·大连高三模拟)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是()A．由水溶液的酸性：HClHF，不能推断出元素的非金属性：ClFB．人们可在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料C．短周期元素正化合价数值与其族序数相同D．短周期元素形成的微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，则离子半径：X2－Y2＋解析：选C。A项，非金属性的强弱应根据最高价氧化物对应的水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F强于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温、耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值与其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：YX，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：X2－Y2＋，正确。3．(2020·石家庄第二中学高三模拟)2017年1月26日，美国《科学》杂志刊发论文称发现了一种新材料——金属氢，证实了一百多年前提出的存在金属氢的假说。下列事实不能说明氢可能具有金属性的是()A．可以把H写入金属活动性顺序表B．H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族C．H存在H－D．H与非金属反应，产物中H通常显正价解析：选C。A.可以把H写入金属活动性顺序表，说明氢可能具有金属性，故A正确；B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族，说明氢有与钠相似的化学性质，可能具有金属性，故B正确；C.金属只能失电子，金属无阴离子，则H存在H－不能说明氢具有金属性，故C错误；D.H与非金属反应，产物中H通常显正价，说明H有失电子倾向，可能具有金属性，故D正确。4．(2020·郑州高三质检)如图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，下列说法中正确的是()A．元素对应的离子半径：Z＞MR＞WB．简单氢化物的沸点：WRYXC．M、N、R、W的简单离子均能促进水的电离D．Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物均能与N的单质反应解析：选D。由题图可知，X为氮元素，Y为氧元素，Z为钠元素，M为镁元素，N为铝元素，R为硫元素，W为氯元素。A项，离子半径：S2－Cl－Na＋Mg2＋，错误；B项，NH3、H2O分子间均存在氢键，故氢化物沸点：H2ONH3H2SHCl，错误；C项，Cl－不能水解，错误；D项，NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4均能与铝单质反应，正确。5.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()A．原子半径：XYZB．气态氢化物的稳定性：XZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：YW解析：选C。由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A.原子半径：XYZ。B.气态氢化物的稳定性：XZ。C.O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2，它们均属于离子化合物。D.非金属性：W(Cl)Y(N)，故最高价氧化物对应水化物的酸性：WY。6．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同的电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()A．简单离子半径：WXZB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C．气态氢化物的热稳定性：WYD．最高价氧化物的水化物的酸性：YZ解析：选B。根据“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X为Na，结合题给条件推出W为O(或N)，Y为S(或P)，Z为Cl。Cl－具有3个电子层，Na＋、O2－(或N3－)只有2个电子层，所以Cl－的半径大于Na＋、O2－(或N3－)的半径，Na＋、O2－(或N3－)具有相同的电子层结构，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单离子半径为Cl－O2－(或N3－)Na＋，故A项错误。非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，故C项错误。非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故D项错误。7．(2017·高考全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：dcbaB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强解析：选B。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径：Na(或Mg)AlSO，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2S，D项错误。二、不定项选择题8.(2020·泰州高三模拟)第3周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.010mol·L－1的这四种溶液的pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是()A．简单离子半径：X＞Y＞Z＞WB．Y元素存在同素异形体C．气态氢化物的稳定性：W＞Z＞YD．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液呈中性解析：选BC。由pH可知，W对应一元强酸，为氯元素，Z对应二元强酸，为硫元素，Y对应弱酸，为磷元素(不能为硅元素，因为SiO2不溶于水)，X对应一元强碱，为钠元素。A项，简单离子半径：P3－S2－Cl－Na＋，错误；B项，磷元素存在红磷、白磷等同素异形体，正确；C项，气态氢化物的稳定性：HClH2SPH3，正确；D项，Na3PO4溶液因PO3－4水解而使溶液呈碱性，错误。9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。下列叙述正确的是()A．原子最外层电子数由小到大的顺序：X＝W＜Y＜ZB．原子半径由大到小的顺序：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)C．元素非金属性由强到弱的顺序：XYWD．元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：YXW解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素；Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素；Y原子最外层有6个电子，且原子序数比Mg小，则Y为O元素；W与C元素同主族，则W为Si元素。A.原子最外层电子数由小到大的顺序：ZW＝XY，故A错误；B.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径由大到小的顺序：r(Z)r(W)r(X)r(Y)，故B错误；C.X为C元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：YXW，故C错误；D.元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：OCSi，则简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：YXW，故D正确。10．(2020·苏州调研)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。常温常压下，Y的单质和氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的气体，且该气体分子与CH4具有相同的空间结构。Z原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是()A．元素X的简单氢化物比其他三种元素的简单氢化物稳定B．元素Y在自然界中只以化合态形式存在C．元素Z的含氧酸只有两种D．元素W、Y位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近解析：选C。CH4是正四面体结构，短周期主族元素中还能形成具有正四面体结构的气体的是Si和H或Si和F，Si的单质与氧化物均能与HF的水溶液反应生成SiF4，故Y为Si，X为F；Z原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍，则Z为S，W为B。F的非金属性最强，其简单氢化物比其他三种元素的简单氢化物稳定，A正确；在自然界中硅主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，B正确；S的含氧酸有亚硫酸、硫酸、硫代硫酸、连二硫酸等，C错误；B位于第2周期第ⅢA族，Si位于第3周期第ⅣA族，B和Si均位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近，D正确。三、非选择题11．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。请用化学用语回答下列问题：(1)D元素在周期表中的位置：____________。(2)A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为______＞______＞______。(填微粒符号)(3)F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为______＞______。(填微粒符号)(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式：________________________________________________________________________，该阳离子中存在的化学键为____________。(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：____________________________________。解析：A是铝，所以B、C、D、E分别为碳、氮、氧、氯。(2)依据“同层比核”可知Al3＋的半径小于O2－，Cl－比O2－多一个电子层，所以离子半径大。(5)NH3与HClO4生成NH4ClO4，因为NH3·H2O是弱碱、HClO4为强酸，NH＋4水解显酸性。答案：(1)第2周期第ⅥA族(2)Cl－O2－Al3＋(3)H2OH2S(4)[H··O•••SiCl4＋2CO14．X、Y、Z、M、R、Q是常见的短周期主族元素，部分信息如下表所示：元素XYZMRQ原子半径/nm0.1860.0740.0990.143主要化合价－4，＋4－2－1，＋7＋3其他阳离子核外无电子其氧化物可用于制造光导纤维焰色反应呈黄色(1)X和M的原子可构成18电子的分子，该分子的结构式为____________________。(2)R元素的单质与水反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________。(3)Z与Q相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。a．Q的熔点比Z的熔点高，Q的硬度比Z的硬度大b．Z与冷水迅速反应，而Q与冷水几乎不反应c．Z的最高价氧化物对应水化物是强碱，而Q的最高价氧化物对应