2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 5.2 元素周期表 元素周期律練習(xí)（含解析）蘇教版

元素周期表 元素周期律 俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫(18341907),出生在西伯利亞。他從小熱愛(ài)勞動(dòng),喜愛(ài)大自然,學(xué)習(xí)勤奮。 1860年門(mén)捷列夫在為化學(xué)原理一書(shū)考慮寫(xiě)作計(jì)劃時(shí),深為無(wú)機(jī)化學(xué)缺乏系統(tǒng)性所困擾。于是,他開(kāi)始搜集每一個(gè)已知元素的性質(zhì)資料和有關(guān)數(shù)據(jù),把前人在實(shí)踐中所得成果,凡能找到的都收集在一起。人類(lèi)關(guān)于元素問(wèn)題的長(zhǎng)期實(shí)踐和認(rèn)識(shí)活動(dòng),為他提供了豐富的材料。他在研究前人所得成果的基礎(chǔ)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(zhì);堿金屬元素鋰、鈉、鉀暴露在空氣中時(shí),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(zhǎng)久保持在空氣中而不被腐蝕,正因?yàn)槿绱?它們被稱(chēng)為貴金屬。于是,門(mén)捷列夫開(kāi)始試著排列這些元素。他把每個(gè)元素都建立了一張長(zhǎng)方形紙板卡片,在每一塊長(zhǎng)方形紙板上寫(xiě)上了元素符號(hào)、原子量、元素性質(zhì)及其化合物,然后把它們釘在實(shí)驗(yàn)室的墻上排了又排。 經(jīng)過(guò)了一系列的排隊(duì)以后,他發(fā)現(xiàn)了元素化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律性。元素周期律揭示了一個(gè)非常重要而有趣的規(guī)律:元素的性質(zhì)隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡(jiǎn)單的重復(fù)。門(mén)捷列夫根據(jù)這個(gè)道理,不但糾正了一些有錯(cuò)誤的原子量,還先后預(yù)言了15種以上的未知元素的存在。問(wèn)題1.根據(jù)以上材料可知,門(mén)捷列夫的元素周期律的具體規(guī)律是“元素的性質(zhì),隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡(jiǎn)單的重復(fù)”是否正確?為什么?(素養(yǎng)角度科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示:門(mén)捷列夫的元素周期律是有一定的局限性的,后人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),元素的性質(zhì)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(wèn)題2.門(mén)捷列夫在研究周期表時(shí)預(yù)言了包括“類(lèi)鋁”、“類(lèi)硅”在內(nèi)的11種元素。(1)門(mén)捷列夫預(yù)言的“類(lèi)硅”,多年后被德國(guó)化學(xué)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(jià)為+4價(jià),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(qiáng)弱。(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示:由于元素鍺最高價(jià)化合物為+4價(jià),故其位于元素周期表中第a族,與硅同一主族,且硅最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為酸性,鍺的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(xiàn)附近,預(yù)測(cè)鍺單質(zhì)的一種用途。(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認(rèn)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(dǎo)體材料。硅和鍺單質(zhì)分別與h2反應(yīng)時(shí),反應(yīng)較難進(jìn)行的是哪種元素 (素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示:非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)越容易與氫氣發(fā)生反應(yīng),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(qiáng)于鍺的非金屬性。硅與氫氣更容易化合。(2)“類(lèi)鋁”在門(mén)捷列夫預(yù)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(zhì)推知,鎵與鋁同主族,且位于鋁的下一周期。試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鎵與鋁性質(zhì)相似的原因是什么?(素養(yǎng)角度科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))提示:二者位于同一主族,最外層電子數(shù)相同,均為3個(gè)。為判斷ga(oh)3是否為兩性氫氧化物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要選用的試劑有g(shù)acl3溶液和哪兩種試劑?(素養(yǎng)角度證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示:判斷物質(zhì)是否具有兩性可觀(guān)察該物質(zhì)是否與酸、堿都發(fā)生反應(yīng),所以需要的試劑是氫氧化鈉溶液、稀硫酸或鹽酸。1.太陽(yáng)能電池材料被廣泛關(guān)注,2019年9月,陜西師范大學(xué)趙奎教授等在合成該材料的條件控制中取得突破性進(jìn)展,已知該材料的化學(xué)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(duì)應(yīng)單質(zhì)分別呈液態(tài)和固態(tài)。則下列說(shuō)法不正確的是()a.a元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比氫氧化鎂強(qiáng)b.b元素的原子半徑小于碳原子c.c和d元素對(duì)應(yīng)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(qiáng),所以金屬性最強(qiáng)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(yáng)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(duì)應(yīng)單質(zhì)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(qiáng),金屬性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng),則cs元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比氫氧化鎂強(qiáng),a項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(qiáng),非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),則br的氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定,c項(xiàng)正確; cs和br形成的化合物為csbr,為離子化合物,d項(xiàng)正確。2.鉻可用于制造不銹鋼、汽車(chē)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(shí),下列有關(guān)鉻的性質(zhì)說(shuō)法不正確的是()a.鉻與冷水能發(fā)生劇烈反應(yīng)b.cr(oh)3的堿性比naoh的弱c.高溫條件下,al能與cr2o3反應(yīng)置換出crd.鉻能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)【解析】選a。鋅和鐵與冷水不能反應(yīng),則鉻與冷水也不反應(yīng),a錯(cuò)誤; naoh為強(qiáng)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(yīng)置換出cr,c正確; 鉻的金屬性比鐵強(qiáng),鉻能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng),d正確。【加固訓(xùn)練】1.(2019北京高考)2019年是元素周期表發(fā)表150周年,期間科學(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49in)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值,被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。銦與銣(37rb)同周期。下列說(shuō)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(hào)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(cuò)誤。2.由中國(guó)和日本科學(xué)家相繼發(fā)現(xiàn)的新的高溫超導(dǎo)材料鐵基超導(dǎo)材料:其成分是氟摻雜鑭(la)氧鐵砷(as)化合物。下列有關(guān)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(dǎo)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(dǎo)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