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元素周期律一、选择题1．元素的以下性质，随着原子序数递增不呈周期性变化的是()A．相对原子质量B．化合价C．原子半径D．元素的金属性和非金属性解析：由于存在同位素的原因，相对原子质量有反常现象。答案：A2．下列关于元素周期律的叙述正确的是()A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从－7到－1重复出现D．元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化解析：A项错误，K层为最外层时，原子最外层电子数只能从1到2，而不是从1到8；B项正确，是元素周期律的内容；C项中，最低化合价一般是从－4到－1，而不是从－7到－1；D项核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因，而不是其内容。答案：B3．下列各组元素性质的递变情况错误的是()A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C．N、O、F原子半径依次增大D．Na、K、Rb的电子层数依次增多解析：同周期的主族元素，随着原子序数的递增，原子最外层电子数依次增多，元素最高正化合价依次升高(第2周期除外)，原子半径依次减小。A、B正确，C错误。同主族元素，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增多，D正确。答案：C4．下列微粒半径的比较正确的是()A．r(Na＋)＞r(Na)B．r(Cl－)＞r(Cl)C．r(Ca2＋)＞r(Cl－)D．r(Mg)＞r(Na)解析：同种元素价态越高半径越小，r(Na＋)＜r(Na)，r(Cl－)＞r(Cl)；核外电子排布相同的微粒核内质子数越多半径越小，r(Ca2＋)＜r(Cl－)；电子层数相同的原子核内质子数越多半径越小，r(Mg)＜r(Na)。答案：B5．下列能说明S的非金属性强于P的是()A．单质S的颜色比P4的颜色深B．P4能在常温下自燃，而S不能C．酸性：H2SH3PO4D．酸性：H2SO4H3PO4解析：物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据。P4的自燃是其着火点低的缘故，与非金属性无关。而H2S不是最高价氧化物的水化物，也不能作为比较的依据。答案：D6．元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n－2，则在气态氢化物中R元素的化合价为()A．12－3nB．3n－12C．3n－10D．6－3n解析：由元素R的最高价含氧酸的化学式HnRO2n－2，可计算出R的最高正价，n＋最高正价＋[－(4n－4)]＝0，最高正价＝3n－4，R在氢化物中显负价，再根据同种元素：最高正价＋|最低负价|＝8，则|最低负价|＝8－最高正价＝8－(3n－4)＝12－3n，故气态氢化物中R的化合价为3n－12。答案：B7．某元素的原子序数为7，对它的认识错误的是()A．它的原子有2个电子层，最外层有5个电子B．它的最高正价为＋5，最低负价为－3C．它的最高价氧化物对应水化物是一种强酸D．它的非金属性比磷弱解析：原子序数为7的元素是N元素，其原子结构示意图可以表示为，所以它有2个电子层，最外层有5个电子，最高正价为＋5价，最低负价为－3，其最高价氧化物对应水化物硝酸是一种强酸。磷元素最外层有5个电子，最外层电子数相同的元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐减弱，D选项错误。答案：D8．某元素R的原子序数小于18，该元素的原子得到1个电子后形成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，该元素可形成含氧酸HRO3，下列说法中正确的是()①R元素的最高正价是＋5价②R元素还可形成其他含氧酸③R元素原子的最外层电子数为7④R元素的原子序数为7A．①②B．②③C．③④D．①④解析：根据题意，R元素的原子获得1个电子后变成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，且原子序数小于18，表明R可能为F或者Cl，最外层电子数为7，最高正价为＋7价(此时R为Cl)。又由于R元素可形成含氧酸HRO3，可见R元素只能是Cl，HRO3为HClO3，还可形成HClO4、HClO等含氧酸。答案：B9．已知原子序数小于18的元素的离子aAm＋、bBn＋、cCm－、dDn－(mn)都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()A．原子半径：ABCDB．原子序数：dcbaC．离子半径：CDBAD．单质的还原性：ABDC解析：四种离子具有相同的电子层结构，则阳离子对应的原子A、B比阴离子对应的原子C、D多1个电子层，且阳离子所带电荷数越多，其核电荷数越大，原子序数越大，原子半径越小；阴离子所带电荷越多，其核电荷数越小，原子序数越小，原子半径越大。故有原子半径：BACD，原子序数：abdc；四种离子电子层结构相同，依据核电荷数越大，离子半径越小可知，Cm－Dn－Bn＋Am＋；A、B为金属元素，还原性：AB。答案：C10．原子电子层数相同的三种非金属元素A、B、C，已知最高价氧化物对应水化物的酸性：HAO4H2BO4H3CO4，则下列判断错误的是()A．非金属性：ABCB．单质B能置换A－、C3－生成A、C单质C．原子半径：ABCD．形成的气态氢化物的稳定性：ABC解析：电子层数相同的元素随核电荷数的递增，其非金属性及最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强，可知原子序数大小顺序：ABC，结合元素周期律可确定答案。答案：B二、非选择题11．原子序数为11～17的元素，随核电荷数的递增，回答以下各项内容的变化[填“增大(强)”“减小(弱)”或“相同(不变)”]。(1)各元素的原子半径依次________，其原因是_____________________________________________________________________________________________________。(2)各元素原子的电子层数________，最外层电子数依次________。(3)元素的金属性逐渐________，而非金属性逐渐________，元素失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________。解析：原子序数为11～17的元素，它们的电子层数相同，随着原子序数的递增，其原子半径依次减小，原子核对外层电子的引力增强，失电子能力减弱，得电子能力增强，元素的金属性减弱，非金属性增强(最高价氧化物对应的水化物的酸性及气态氢化物的稳定性增强)。答案：(1)减小电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的引力增大，因此原子半径减小(2)相同增大(3)减弱增强减弱增强12．在水溶液中，YOn－3和S2－发生反应的离子方程式如下：YOn－3＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O(1)YOn－3中Y元素的化合价是________。(2)Y元素原子的最外层电子数是________。(3)比较S2－和Y－的还原性：________。(4)S2－的半径________Y－的半径(填“大于”或“小于”)。解析：(1)根据电荷守恒得(－n)＋(－2)×3＋1×6＝－1，n＝1，代入YOn－3中求得Y的化合价为＋5。(2)由(1)及化学方程式知，Y有＋5、－1两种化合价，但由于Y存在Y－，－1价则是Y元素的最低化合价，其最外层电子数＝8－|最低化合价|＝8－|－1|＝7。由于不能确定＋5价是否为Y元素的最高化合价，所以不能通过＋5价确定Y元素原子的最外层电子数。(3)在该反应中还原剂为S2－，还原产物为Y－，故还原性：S2－＞Y－。(4)因为Y是1～18号元素，又属于卤族元素，则Y是Cl，Cl－与S2－具有相同的电子层排布但原子序数大于S2－，故Y－的半径小于S2－的半径。答案：(1)＋5(2)7(3)S2－＞Y－(4)大于13．X、Y、Z、W为1～18号元素中的四种元素，其最高正价依次为＋1、＋4、＋5、＋7，核电荷数按照Y、Z、X、W的顺序增大。已知Y与Z的原子次外层的电子数均为2，W、X的原子次外层的电子数为8。(1)写出元素的名称：X．____________，Z.________。(2)画出它们的原子结构示意图：Y____________，W________。(3)写出X的最高价氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)按碱性减弱，酸性增强的顺序排出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式：________、________、________、________。解析：由Y、Z原子的次外层均有2个电子，结合最高正价知Y为碳，Z为氮；又知W、X原子次外层有8个电子，结合最高正价知W为氯，X为钠。答案：(1)钠氮(2)(3)Na2O＋2HNO3===2NaNO3＋H2O(4)NaOHH2CO3HNO3HClO4