2021高考化學一輪復習 5.2 元素周期表 元素周期律練習（含解析）蘇教版

元素周期表 元素周期律 俄國化學家門捷列夫(18341907),出生在西伯利亞。他從小熱愛勞動,喜愛大自然,學習勤奮。 1860年門捷列夫在為化學原理一書考慮寫作計劃時,深為無機化學缺乏系統(tǒng)性所困擾。于是,他開始搜集每一個已知元素的性質資料和有關數(shù)據(jù),把前人在實踐中所得成果,凡能找到的都收集在一起。人類關于元素問題的長期實踐和認識活動,為他提供了豐富的材料。他在研究前人所得成果的基礎上,發(fā)現(xiàn)一些元素除有特性之外還有共性。 例如,已知鹵素元素的氟、氯、溴、碘,都具有相似的性質;堿金屬元素鋰、鈉、鉀暴露在空氣中時,都很快就被氧化,因此都只能以化合物形式存在于自然界中;有的金屬如銅、銀、金都能長久保持在空氣中而不被腐蝕,正因為如此,它們被稱為貴金屬。于是,門捷列夫開始試著排列這些元素。他把每個元素都建立了一張長方形紙板卡片,在每一塊長方形紙板上寫上了元素符號、原子量、元素性質及其化合物,然后把它們釘在實驗室的墻上排了又排。 經過了一系列的排隊以后,他發(fā)現(xiàn)了元素化學性質的規(guī)律性。元素周期律揭示了一個非常重要而有趣的規(guī)律:元素的性質隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡單的重復。門捷列夫根據(jù)這個道理,不但糾正了一些有錯誤的原子量,還先后預言了15種以上的未知元素的存在。問題1.根據(jù)以上材料可知,門捷列夫的元素周期律的具體規(guī)律是“元素的性質,隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡單的重復”是否正確?為什么?(素養(yǎng)角度科學探究與創(chuàng)新意識)提示:門捷列夫的元素周期律是有一定的局限性的,后人經過研究發(fā)現(xiàn),元素的性質并非隨著原子量的變化而變化,而是隨著原子序數(shù)的遞增發(fā)生著規(guī)律性的變化。問題2.門捷列夫在研究周期表時預言了包括“類鋁”、“類硅”在內的11種元素。(1)門捷列夫預言的“類硅”,多年后被德國化學家文克勒發(fā)現(xiàn),命名為鍺(ge)。已知主族元素鍺的最高化合價為+4價,其最高價氧化物對應的水化物為兩性氫氧化物。試比較元素si與ge的非金屬性強弱。(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認知)提示:由于元素鍺最高價化合物為+4價,故其位于元素周期表中第a族,與硅同一主族,且硅最高價氧化物對應的水化物為酸性,鍺的最高價氧化物對應水化物為兩性,故硅的非金屬性大于鍺。若鍺位于硅的下一周期,則“鍺”在周期表中的位置是什么?根據(jù)鍺在周期表中處于金屬和非金屬分界線附近,預測鍺單質的一種用途。(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認知)提示:硅位于第三周期第a族,鍺與硅同一主族,而鍺位于第四周期,所以鍺在元素周期表中的位置為第四周期第a族。鍺與硅同為半導體材料。硅和鍺單質分別與h2反應時,反應較難進行的是哪種元素 (素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認知)提示:非金屬性越強,單質越容易與氫氣發(fā)生反應,同主族元素隨原子序數(shù)增大,非金屬性漸弱,故硅的非金屬性強于鍺的非金屬性。硅與氫氣更容易化合。(2)“類鋁”在門捷列夫預言4年后,被布瓦博德朗在一種礦石中發(fā)現(xiàn),命名為鎵(ga)。由鎵的性質推知,鎵與鋁同主族,且位于鋁的下一周期。試從原子結構的角度解釋鎵與鋁性質相似的原因是什么?(素養(yǎng)角度科學探究與創(chuàng)新意識)提示:二者位于同一主族,最外層電子數(shù)相同,均為3個。為判斷ga(oh)3是否為兩性氫氧化物,設計實驗時,需要選用的試劑有gacl3溶液和哪兩種試劑?(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認知)提示:判斷物質是否具有兩性可觀察該物質是否與酸、堿都發(fā)生反應,所以需要的試劑是氫氧化鈉溶液、稀硫酸或鹽酸。1.太陽能電池材料被廣泛關注,2019年9月,陜西師范大學趙奎教授等在合成該材料的條件控制中取得突破性進展,已知該材料的化學式為abc2d。其中,a為周期表穩(wěn)定存在的元素中最活潑的金屬元素;b原子的最外層電子為4且屬于主族金屬元素;c和d均為同主族非金屬元素,且常溫常壓下,對應單質分別呈液態(tài)和固態(tài)。則下列說法不正確的是()a.a元素最高價氧化物對應水化物的堿性比氫氧化鎂強b.b元素的原子半徑小于碳原子c.c和d元素對應的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性相比較,c的更穩(wěn)定d.a和c形成的穩(wěn)定化合物中只含離子鍵【解析】選b。在元素周期表中,同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱,同主族元素從上到下,金屬性逐漸增強,所以金屬性最強的元素位于元素周期表的左下角,由于fr具有放射性,不是自然界穩(wěn)定存在的元素,所以自然界穩(wěn)定存在的元素是cs,則a元素為cs;b原子的最外層電子為4且屬于主族金屬元素,且為太陽能電池材料的組成元素,則b元素為ge;c和d均為同主族非金屬元素,且常溫常壓下,對應單質分別呈液態(tài)和固態(tài),所以c元素為br,d元素為i。a元素是cs,cs金屬性比mg強,金屬性越強,其對應的最高價氧化物的水化物堿性越強,則cs元素最高價氧化物對應水化物的堿性比氫氧化鎂強,a項正確; 同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,ge原子半徑大于c,b項錯誤; 同主族元素從上到下,非金屬性逐漸減弱,br非金屬性比i強,非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,則br的氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定,c項正確; cs和br形成的化合物為csbr,為離子化合物,d項正確。2.鉻可用于制造不銹鋼、汽車零件、工具、磁帶和錄像帶等。鉻的金屬性位于鋅和鐵之間,根據(jù)元素周期律的知識,下列有關鉻的性質說法不正確的是()a.鉻與冷水能發(fā)生劇烈反應b.cr(oh)3的堿性比naoh的弱c.高溫條件下,al能與cr2o3反應置換出crd.鉻能與稀鹽酸發(fā)生反應【解析】選a。鋅和鐵與冷水不能反應,則鉻與冷水也不反應,a錯誤; naoh為強堿,cr(oh)3的堿性比氫氧化鋅弱,為弱堿,則cr(oh)3的堿性比naoh的弱,b正確; 高溫條件下,鉻的金屬性比鋅弱,al能與cr2o3反應置換出cr,c正確; 鉻的金屬性比鐵強,鉻能與稀鹽酸發(fā)生反應,d正確?！炯庸逃柧殹?.(2019北京高考)2019年是元素周期表發(fā)表150周年,期間科學家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學院院士張青蓮教授曾主持測定了銦(49in)等9種元素相對原子質量的新值,被采用為國際新標準。銦與銣(37rb)同周期。下列說法不正確的是()a.in是第五周期第a族元素b.49115in的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17c.原子半徑:inald.堿性:in(oh)3rboh【解析】選d。in為49號元素,根據(jù)元素周期表中元素的排布規(guī)律,in是第五周期第a族元素,故a正確;49115in的中子數(shù)為115-49=66,電子數(shù)為49,中子數(shù)與電子數(shù)的差值為66-49=17,故b正確;in是第五周期第a族元素,al為第三周期第a族元素,依據(jù)元素周期律,原子半徑:inal,故c正確;in是第五周期第a族元素,rb為第五周期第a族元素,金屬性inrb,依據(jù)元素周期律,堿性:in(oh)3rboh,故d錯誤。2.由中國和日本科學家相繼發(fā)現(xiàn)的新的高溫超導材料鐵基超導材料:其成分是氟摻雜鑭(la)氧鐵砷(as)化合物。下列有關該材料的判斷正確的是()a.在周期表中,該材料所含五種元素有兩種位于主族,三種位于副族b.該超導材料所含五種元素有三種金屬元素,兩種非金屬元素c.該超導材料耐酸腐蝕d.在周期表中,鐵位于第 族,砷位于第四周期【解