§5—3元素周期表综合能力训练题
1.若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2∶3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是………………………………………………………………………( D )
A.1 B.3 C.5 D.6
解析:(1)列举法:1~18号常见元素能形成X2Y3或X3Y2的化合物有:B2O3 、B2S3、Al2O3 、Al2S3、N2O3 、Mg3N2,可能设想还有Be3N2、Be3P2。N2O3中原子序数之差为1,A否定,Al2S3、Be3N2等原子序数相差3,B否定;Mg3N2、Al2O3中原子序数相差5,C也否定;其余之差均没有6,所以D正确。
(2)规律性:根据价偶序偶,价奇序奇规律,在短周期元素化合物X2Y3或X3Y2中,价数之差属于奇偶数之差,不可能是偶数,原子序数之差也不可能是偶数,只有D项符合。
2.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构。下列叙述正确的是……………………………………………………………………………………( CD )
A.X的原子序数比Y的小 B.X原子的最外层电子数比Y的大
C.X的原子半径比Y的大 D.X元素的最高正价比Y的小
解析:根据题干所给条件,首先可确定X元素应在Y元素的下一个周期,且X为金属元素,Y为非金属元素(能形成简单阴离子和阳离子的元素应为活泼的非金属和活泼的金属),据此分析各选项,可知A、B项错误,C、D项正确。
另外,对于这种类型的题目,还可将问题具体化,如将X假设为K、Ca中的一种,Y假设为S、Cl中的一种,然后再分析各选项,可迅速得出结论。
3.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是………( AC )
A.铍的原子半径大于硼的原子半径 B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气
解析:铍、硼是同周期元素,硼的原子序数比铍大,因而硼的原子半径比铍小,A项正确,氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是2,B项错误;铍与镁、钙属同一主族,且前者原子序数较小,由此可知,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱,Mg不与冷水反应,铰更不能与冷水反应(因铍的金属性弱于Mg),故C项正确,D项错误。
4.X和Y属短周期元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y位于X的前一周期,且最外层只有一个电子,则X和Y形成的化合物的化学式可表示为…( A )
A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y
解析:由题意可知,元素X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,而符合此条件的短周期元素只有锂和硅。根据“Y位于X的前一周期且最外层只有一个电子”的条件,可判断:若X是锂,Y当为氢;若X是硅,则Y当为锂。这样,所形成的化合物可能是LI4Si或LiH。前一化合物没有见过,且也没有符合其化学式的选项,可确定只有后一化合物符合题意。对照各选项,只有选项A正确。
高考真题
1.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为X,则乙的原子序数不可能的是…………………………………………………………………………………( B )
A.X+2 B.X+4 C.X +8 D.X+18
解析:本题考查学生对元素周期表中各周期元素种数的识记能力。由于一、二、三……周期元素种数分别为2、8、8、18、18、32,故同一主族元素的原子序数之差应为以上数据或以上数据之间的和,当甲的原子序数为X时,乙的原子序数Z可能为:Z—X = 2Z = x + 2;Z—X = 8Z = x + 8;Z—X = 2 + 8 Z = x + 10; Z—X = 18Z = x + 18,但绝对不会出现Z = x + 4,故本题正确选项为B。
2.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3—、dD—都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是………………………………………………………………………………( C )
A.原子半径A > B > D > C B.原子序数d > c > b > a
C.离子半径C>D>B>A D.单质的还原性A > B > D > C
解析:因aA2+、bB+、cC3—、dD—都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置为:,根据元素周期律有:原子序数a > b > d > c,原子半径B > A > C > D,离子半径C > D > B > A,单质的还原性B > A > C > D,故正确的选项为C项。
3.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是……………… ( C )
A.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
B.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
4.下列叙述正确的是……………………………………………………………………( C )
A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
C.室温时,零族元素的单质都是气体
D.所有主族元素的原子,形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
解析:同周期元素,从ⅠA → ⅦA(即从左到右)原子半径逐渐减小,因此A选项不对;氧族元素(ⅥA)从上到下,其半径越来越大,越容易失去电子,即非金属性越来越弱,金属性越来越强,B选项不对;在室温下,稀有气体均为单质气体,C选项正确;氯为ⅦA族元素,其单原子离子Cl—为负一价,D选项不对。
5.制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使循环温度降低,达到制冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 CH4 > NH3 >H2O 、HF,第三周期SiH4 >PH3 >H2S >HCl。
(2)化合物的毒性:PH3 > NH3;H2S > H2O;CS2 > O2 ,CCl4 >CF4(选填>、<或=)。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为—128℃,新的制冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的制冷剂氟利昂CF2Cl2 终于诞生了,其他类似的还可以是 CFCl3(或CF3Cl) 。
(4)然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是 使大气臭氧层出现空洞 ,但求助于周期表中元素及其化合物的 A (填写字母)变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
A.①②③ B.②④⑤ C.②③④
解析:
(1)根据元素周期律,非金属性越强,氢化物的稳定性越大。从题中的信息,知道第三周期的氢化物易燃性顺序为SiH4 > PH3 > H2S > HCl,因此很容易推出第二周期的氢化物的易燃性顺序为CH4 > NH3 > H2O、 HF。
(2)根据已知化合物的毒性:PH3 >NH3 ,CCl4 >CF4,自己创造规律,得出“相同类型的化合物,相对分子质量越大,其化合物的毒性也越大”的结论,然后应用此规律,得出H2S >H2O ;CS2 > O2 。
6.有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是………………………………………………………………………( C )
A.HF B.H3O+ C.NaH D.H2O
解析:ⅦA族的元素与钠可形成NaX。