2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專練24元素周期律及其應(yīng)用

專練24元素周期律及其應(yīng)用1．[2022·全國甲卷]Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其最外層電子數(shù)之和為19。Q與X、Y、Z位于不同周期，X、Y相鄰，Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍。下列說法正確的是（）A．非金屬性：X>QB．單質(zhì)的熔點：X>YC．簡單氫化物的沸點：Z>QD．最高價含氧酸的酸性：Z>Y答案：D解析：Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則Q為第二周期元素，Y的最外層電子數(shù)為4且與Q位于不同周期，故其位于第三周期，則Y為Si；X與Y相鄰，X為Al；根據(jù)4種元素原子最外層電子數(shù)之和為19，可知Q與Z最外層電子數(shù)之和為12，Q、Z可能是O、S，也可能是N、Cl，還可能是F、P。A項，Al的非金屬性弱于第二周期的N、O、F，錯誤；B項，鋁是金屬晶體，熔點比單質(zhì)硅（共價晶體）低，錯誤；C項，Q的簡單氫化物存在分子間氫鍵，故沸點高，錯誤；D項，Z是原子序數(shù)大于Y的同周期元素，非金屬性：Z>Y，最高價含氧酸的酸性：Z>Y，正確。2．現(xiàn)有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數(shù)依次增大，其中Z、Q在同一周期。相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息X最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半Y最高化合價和最低化合價之和為0Z單質(zhì)為淡黃色固體，常存在于火山噴口附近Q同周期元素中原子半徑最小下列說法正確的是（）A．常溫時，X單質(zhì)能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)B．Y與Q元素組成的YQ4分子，空間構(gòu)型為正四面體C．Y、Z、Q的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次減弱D．第五周期且與Q同主族元素的單質(zhì)在常溫常壓下呈液態(tài)答案：B解析：Be的金屬性弱于Mg，常溫時鎂和冷水不反應(yīng)，因此Be單質(zhì)不能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，A錯誤；Y與Q元素組成的CCl4或SiCl4分子，空間構(gòu)型均為正四面體，B正確；Y、Z、Q三種元素的非金屬性逐漸增強，非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強，C錯誤；第五周期且與Cl同主族元素的單質(zhì)是碘，碘在常溫常壓下呈固態(tài)，D錯誤。3．[2023·全國乙卷]一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡單離子X2－與Y2＋具有相同的電子結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是（）A．X的常見化合價有－1、－2B．原子半徑大小為Y>X>WC．YX的水合物具有兩性D．W單質(zhì)只有4種同素異形體答案：A解析：W、X、Y為短周期元素，原子序數(shù)依次增大，簡單離子X2－與Y2＋具有相同的電子結(jié)構(gòu)，則它們均為10電子微粒，X為O，Y為Mg。W、X、Y組成的物質(zhì)能溶于稀鹽酸有無色無味的氣體產(chǎn)生，則W為C，產(chǎn)生的氣體為二氧化碳，據(jù)此解答。X為O，氧的常見價態(tài)有－1價和－2價，如H2O2和H2O，A正確；W為C，X為O，Y為Mg，同主族時電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越小，原子半徑越大，所以原子半徑大小為：Y＞W(wǎng)＞X，B錯誤；Y為Mg，X為O，他們可形成MgO，水合物為Mg（OH）2，Mg（OH）2只能與酸反應(yīng)生成鹽和水，不能與堿反應(yīng)，所以YX的水合物沒有兩性，C錯誤；W為C，碳的同素異形體有：金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳納米管等，種類不止四種，D錯誤；故選A。4．[北京卷]下列性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是（）A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3B．堿性：KOH＞NaOH＞LiOHC．熱穩(wěn)定性：H2O＞H2S＞PH3D．非金屬性：F＞O＞N答案：A解析：同周期主族元素從左到右隨著原子序數(shù)的增大，原子得電子能力逐漸增強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強，非金屬性：Cl＞S＞Si，則最高價含氧酸的酸性：H2SiO3＜H2SO4＜HClO4，H2SO3不是S對應(yīng)的最高價含氧酸，不能用元素周期律解釋，A項錯誤；Li、Na、K隨著電子層數(shù)的增大，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，則最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強，B項正確；同主族元素從上到下得電子能力逐漸減弱，對應(yīng)簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，則穩(wěn)定性H2O強于H2S，同周期主族元素從左到右隨著原子序數(shù)的增大，原子得電子能力逐漸增強，對應(yīng)簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，則穩(wěn)定性H2S強于PH3，C項正確；同周期主族元素從左到右隨著原子序數(shù)的增大，原子得電子能力逐漸增強，對應(yīng)單質(zhì)的非金屬性逐漸增強，D項正確。5．[山東卷]X、Y為第三周期元素，Y最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在，下列說法錯誤的是（）A．原子半徑：X>YB．簡單氫化物的還原性：X>YC．同周期元素形成的單質(zhì)中Y氧化性最強D．同周期中第一電離能小于X的元素有4種答案：D解析：根據(jù)同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，知原子半徑P>Cl，A項正確；非金屬性：P<Cl，則簡單氫化物的還原性：PH3>HCl，B項正確；同周期元素中Cl的非金屬性最強，因此Cl2的氧化性最強，C項正確；同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但P由于3p能級上半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于S的第一電離能，故同周期中第一電離能小于P的元素有Na、Mg、Al、Si、S，共5種，D項錯誤。6．[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X、Y同周期并相鄰，Y是組成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金屬性最強，W原子在同周期主族元素中原子半徑最小，下列判斷正確的是（）A．XW3是非極性分子B．簡單氫化物沸點：X>YC．Y與Z形成的化合物是離子化合物D．X、Y、Z三種元素組成的化合物水溶液呈酸性答案：C解析：X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相鄰，且Y是組成水的元素之一，則Y為O元素，X為N元素，Z在同周期主族元素中金屬性最強，則Z為Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半徑最小，則W為Cl元素。NCl3分子的空間構(gòu)型為三角錐形，其正負(fù)電荷的中心不重合，屬于極性分子，A錯誤；H2O和NH3均含有氫鍵，但H2O分子形成的氫鍵更多，故沸點H2O＞NH3，B錯誤；O元素與Na元素形成的化合物Na2O、Na2O2均為離子化合物，C正確；N、O、Na三種元素組成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈堿性，D錯誤。7.[2024·甘肅重點中學(xué)聯(lián)考]現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物，Z與T形成的化合物Z2T能破壞水的電離平衡。五種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是（）A．最簡單氫化物的沸點排序：Y>T>RB．原子半徑和離子半徑均滿足：Y<ZC．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：T<RD．單質(zhì)氧化性：Y>R>T答案：A解析：短周期主族元素中，原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍的元素為C和S，由圖中原子半徑和原子序數(shù)關(guān)系可知R為C；Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物，結(jié)合題圖知Y為O，Z為Na；Z與T形成的化合物Z2T能破壞水的電離平衡，則T為S；X的原子半徑最小，原子序數(shù)最小，則X為H。相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)沸點越高，又因為水分子間存在氫鍵，故沸點：H2O>H2S>CH4，A項正確；氧原子半徑小于鈉原子半徑，氧離子和鈉離子的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故鈉離子半徑小于氧離子半徑，B項錯誤；最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性H2SO4>H2CO3，C項錯誤；元素非金屬性越強，其單質(zhì)氧化性越強，非金屬性：O>S>C，故單質(zhì)氧化性O(shè)2>S>C，D項錯誤。8．[綜合創(chuàng)新]短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序數(shù)依次增大，c、d、e、f、h是由這些元素組成的二元化合物，自然界中硬度最大的單質(zhì)和a都由X組成，b由W、Y、Q三種元素組成，d能使品紅溶液褪色，e是液體，上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（個別產(chǎn)物略去）。下列說法錯誤的是（）A．二元化合物沸點：e>d>cB．簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：Q>Y>XC．元素的非金屬性：Y>X>WD．原子半徑的大?。篫>Q>Y答案：B解析：自然界中硬度最大的單質(zhì)和a都由X組成，則X應(yīng)為C元素，a為木炭；d能使品紅溶液褪色，則d應(yīng)為SO2；e是液體，結(jié)合題給轉(zhuǎn)化關(guān)系及b由W、Y、Q三種元素組成，可推出b為H2SO4，c為CO2，e為H2O；e和h反應(yīng)生成b，結(jié)合e、b的化學(xué)式及h是二元化合物，可知h為SO3，d和g在催化劑、加熱條件下生成h，則g為O2，c和f反應(yīng)生成g，f是二元化合物，則f為Na2O2。綜上所述，W、X、Y、Z、Q分別為H、C、O、Na、S。水分子間存在氫鍵，水的沸點較高，CO2、SO2常溫下為氣體，其相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，故沸點由大到小的順序為H2O>SO2>CO2，A項正確；元素非金屬性越強，簡單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>S>C，則簡單氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>CH4，B項錯誤；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強，故非金屬性：O>C，H的非金屬性較弱，則非金屬性：O>C>H，C項正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素隨原子核外電子層數(shù)增多，原子半徑增大，則原子半徑的大小關(guān)系為Na>S>O，D項正確。9．[2024·四川師大附中月考]幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如表所示：元素代號XYZWV原子半徑/pm1601437066110主要化合價＋2＋3＋5、－3－2＋5、＋3、－3下列敘述正確的是（）A.X、Y元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：X＜YB．簡單離子半徑：Z＜W＜X＜YC．一定條件下，W的單質(zhì)可以將Z的單質(zhì)從其氫化物中置換出來D．X與Z形成的化合物為共價化合物答案：C解析：原子的電子層數(shù)越多，其原子半徑越大；同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減??；同一主族元素，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而增大；主族元素中，一般最高正化合價與其主族序數(shù)相同，最低負(fù)價＝主族序數(shù)－8，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，X為Mg元素、Y為Al元素、Z為N元素、W為O元素、V為P元素。X為Mg元素、Y為Al元素，兩者位于同一周期相鄰主族，金屬性：Mg＞Al，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：Mg＞Al，A錯誤；具有相同核外電子排布的離子，核電荷數(shù)越大半徑越小，所以簡單離子半徑：Y＜X＜W＜Z，B錯誤；一定條件下，氧氣可以和氨氣反應(yīng)生成水和氮氣，C正確；Mg與N形成的化合物為Mg3N2，為離子化合物，D錯誤。10．[河北卷]如圖所示的兩種化合物可應(yīng)用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序數(shù)為W原子價電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是（）A．X和Z的最高化合價均為＋7價B．HX和HZ在水中均為強酸，電子式可表示為H∶eq\o(X,\s\up6(··),\s\do4(··))∶與H∶eq\o(Z,\s\up6(··),\s\do4(··))∶C．四種元素中，X原子半徑最大，Y原子半徑最小D．Z、W和氫三種元素可形成同時含有離子鍵和共價鍵的化合物答案：D解析：由題圖和題意可知，X和Z分別是F、Cl；又Y原子序數(shù)為W原子價電子數(shù)的3倍且題給化合物中Y、W分別可形成5、3個共價鍵，故W、Y分別為N、P。F只有－1、0兩種價態(tài)，沒有最高正價，A錯誤；HCl為強酸，HF為弱酸，B錯誤；根據(jù)元素周期律可知，四種元素原子半徑由大到小的順序為P>Cl>N>F，即Y>Z>W>X，C錯誤；Cl、N、H三種元素可形成離子化合物NH4Cl，其既含有離子鍵又含有共價鍵，D正確。11．[2024·湖北荊州質(zhì)檢]如圖所示，已知A是短周期元素中金屬性最強的元素，D的離子半徑是同周期元素簡單離子中最小的，X的簡單氣態(tài)氫化物能與X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)，Y的最外層電子數(shù)是A和X的最處層電子數(shù)之和，Z的一種核素質(zhì)量數(shù)為35，中子數(shù)為18，下列說法錯誤的是（）A．D的氧化物與A、Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均能發(fā)生反應(yīng)B．簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y＞XC．最高化合價：Y＞X＞DD．由A、Y、Z三種元素形成的化合物一定既含離子鍵又含共價鍵答案：C解析：根據(jù)A是短周期元素中金屬性最強的元素可知，A為Na，X、Y的原子序數(shù)均小于11，前10號元素中，只有N元素的簡單氣態(tài)氫化物能與其最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)（NH3＋HNO3=NH4NO3），故X為N，Y的最外層電子數(shù)是Na和N最外層電子數(shù)之和，且原子序數(shù)小于Na，故Y為O，根據(jù)質(zhì)量數(shù)－中子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，可知Z的質(zhì)子數(shù)為35－18＝17，故Z為Cl，D的原子序數(shù)位于Na和Cl之間，且D的離子半徑是同周期元素簡單離子中最小的，故D為Al。Al2O3能分別與NaOH、HClO4反應(yīng)，A正確；O的非金屬性比N強，故簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞NH3，B正確；O的最高價為＋2價（OF2），N的最高價為＋5價，Al的最高價為＋3價，C錯誤；由Na、O、Cl三種元素形成的化合物可表示為NaClOx，屬于離子化合物，含有離子鍵，ClOeq\o\al(－,x)中含有共價鍵，D正確。12．[2024·湖南長沙雅禮中學(xué)月考]下列數(shù)據(jù)或事實所呈現(xiàn)的規(guī)律不能用元素周期律解釋的是（）A.化學(xué)方程式KF2＋H2?2HF1.8×1036Cl2＋H2?2HCl9.7×1012Br2＋H2?2HBr5.6×107B.最高價含氧酸酸性強弱HClO4強酸H3PO4中強酸H2SiO3弱酸C.簡單氣態(tài)氫化物分解溫度/℃H2O＞200