2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第3節(jié)第2課時預(yù)測元素性質(zhì)的基本方法課時分層作業(yè)含解析魯科版必修第二冊

PAGE9-第2課時預(yù)料元素性質(zhì)的基本方法(建議用時：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．碲(Te)是52號元素，位于周期表中ⅥA族，處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上。下列敘述中錯誤的是()A．碲的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能B．碲化氫(H2Te)比H2S更穩(wěn)定C．碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱B[碲元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，有半導(dǎo)體的性能，故A正確；同主族元素自上而下原子得電子實(shí)力減弱，則氫化物穩(wěn)定性H2Te<H2S，B錯誤；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性H2TeO4<H2SO4，D正確；ⅥA族元素(R)在空氣中燃燒都能生成RO2，C正確。]2．下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中正確的是()A．酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4B．堿性：Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOHC．熱穩(wěn)定性：H2S>H2O>HFD．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2D[元素非金屬性：Cl>S>P，則酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A不正確；元素金屬性：K>Ca>Mg，則堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，B不正確；元素非金屬性：F>O>S，則熱穩(wěn)定性：HF>H2O>H2S，C不正確；元素非金屬性：F>Cl>Br>I，則氧化性：F2>Cl2＞Br2＞I2。]3．下列說法正確的是()A．SiH4比CH4穩(wěn)定B．O2－還原性比S2－強(qiáng)C．Na和Cs屬于ⅠA族元素，Cs失電子實(shí)力比Na強(qiáng)D．把鉀放入氯化鈉的水溶液中可制取金屬鈉[答案]C4．鋰(Li)是世界上最輕的金屬，它屬于堿金屬的一種。下列說法正確的是()A．堿金屬單質(zhì)在氧氣中燃燒，都生成過氧化物B．Li是堿金屬原子中半徑最小的原子C．Li、Na、K、Rb＋的最外層都只有一個電子D．Na＋比Li多一個電子層B[堿金屬單質(zhì)在氧氣中燃燒，并非都能生成過氧化物，如鋰在氧氣中燃燒只生成氧化鋰，A錯誤；Li是堿金屬元素原子中半徑最小的原子，B正確；Li、Na、K的最外層都只有一個電子，Rb＋的最外層是8個電子，C錯誤；Na＋和Li的電子層數(shù)相同，都有2個電子層，D錯誤。]5．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列對其性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．在堿金屬元素形成的單質(zhì)中，鈁的熔點(diǎn)最低B．鈁的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，是一種強(qiáng)堿C．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物D．鈁能跟水反應(yīng)，由于反應(yīng)猛烈而發(fā)生爆炸C[A項(xiàng)，堿金屬元素從上到下單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次降低，則在堿金屬元素形成的單質(zhì)中鈁的熔點(diǎn)最低，正確；B項(xiàng)，F(xiàn)r位于第ⅠA族，原子最外層電子數(shù)為1，最高化合價為＋1，它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，同主族從上到下元素的金屬性漸漸增加，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性漸漸增加，則FrOH是一種強(qiáng)堿，正確；C項(xiàng)，鈁在空氣中燃燒時生成過氧化物或超氧化物等，錯誤；D項(xiàng)，F(xiàn)r比K活潑，與水反應(yīng)更猛烈，易發(fā)生爆炸，正確。]6．已知16S和34Se位于同一主族，下列關(guān)系中正確的是()A．熱穩(wěn)定性：HF>HCl>H2SB．原子半徑：Br>Se>ClC．還原性：S2－>Se2－>Cl－D．酸性：HBrO4>HClO4>H2SO4A[非金屬性F>Cl>S，元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的簡潔氫化物越穩(wěn)定，A正確；同周期主族元素從左到右，原子半徑漸漸減小，同主族元素從上到下，原子半徑漸漸增大，則應(yīng)有Se>Br>Cl，B錯誤；非金屬性Cl>S>Se，元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的陰離子的還原性越弱，則還原性Se2－>S2－>Cl－，C錯誤；非金屬性Cl>Br，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則酸性HClO4>HBrO4，D錯誤。]7．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。下列說法不正確的是()A．原子半徑：W>Z>Y>XB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：X>W>ZC．最簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數(shù)相等A[從元素周期表的局部圖可知X、Y、Z、W為2、3周期元素，W在第3周期，W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍，故W是P元素，據(jù)此推出X、Y、Z分別是氮、氧、硅。依據(jù)四種元素在周期表中的位置關(guān)系可知，原子半徑：Z>W>X>Y，A項(xiàng)錯誤；非金屬性：O>N>P>Si，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，B項(xiàng)正確；氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，C項(xiàng)正確；主族元素除O、F外，其他元素最高化合價都等于其主族序數(shù)，D項(xiàng)正確。]8．關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．在常溫下，不與任何酸反應(yīng)B．在常溫下，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C．在加熱條件下，能與氧氣反應(yīng)D．單質(zhì)硅的還原性比碳的還原性強(qiáng)A[Si能與氫氟酸反應(yīng)，A錯誤。]9．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是()A．X、Y、Z三種元素中，X的非金屬性最強(qiáng)B．Y的氫化物的穩(wěn)定性比Z的氫化物弱C．X、Z的單質(zhì)在常溫下的狀態(tài)不同D．Y的最高正化合價為＋7C[由圖可知短周期元素X為第1周期的He，則Y是第2周期的F，Z是第3周期的S。故Y元素即F的非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)的氫化物的穩(wěn)定性比S的氫化物強(qiáng)，F(xiàn)沒有正化合價，S單質(zhì)常溫下是固態(tài)，He單質(zhì)常溫下是氣態(tài)，故C項(xiàng)正確。]10．下圖中，a、b、c、d、e為元素周期表中前4周期的一部分元素，下列有關(guān)敘述正確的是()A．元素b位于ⅥA族，有＋6、－2兩種常見化合價B．五種元素中，元素e的性質(zhì)最穩(wěn)定C．原子半徑有d>c>bD．元素e形成的單質(zhì)可以作為一種半導(dǎo)體材料D[a、b、c、d、e為元素周期表中前4周期的一部分元素，依據(jù)元素所在位置，可推知a為He、b為O、d為Cl、c為P、e為As。元素b為O，位于ⅥA族，但氧元素沒有＋6價，故A錯誤；五種元素中a(He)為稀有氣體元素，性質(zhì)最穩(wěn)定，故B錯誤；同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑c>d>b，故C錯誤；As位于金屬元素與非金屬元素交界處，可以作為一種半導(dǎo)體材料，故D正確。]11．下列試驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是()序號試驗(yàn)操作試驗(yàn)?zāi)康腁向Na2SO3溶液中加稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡非金屬性：Cl>SB向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測定相同濃度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH比較碳元素、硫元素的非金屬性強(qiáng)弱DFe、Cu分別與濃硝酸反應(yīng)比較鐵、銅的金屬性強(qiáng)弱C[最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，在H2SO3中硫元素顯＋4價，不是硫的最高價含氧酸，氯的最高價含氧酸是HClO4，A錯誤；向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨氣，MgCl2與NH3·H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應(yīng)生成Al(OH)3，無法比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱，B錯誤；最高價含氧酸的酸性越強(qiáng)，其對應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)，測定相同濃度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH，從而推斷出碳元素、硫元素的非金屬性強(qiáng)弱，C正確；常溫下，F(xiàn)e遇濃硝酸鈍化，Cu與濃硝酸可發(fā)生反應(yīng)，不能推斷出Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱，D錯誤。]12．下表是周期表的一部分，依據(jù)A～I(xiàn)在周期表中的位置用元素符號或化學(xué)式回答下列問題：族周期ⅠAⅡA…ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是________，氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是________，還原性最強(qiáng)的單質(zhì)是________。(2)元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中，堿性最強(qiáng)的是________，酸性最強(qiáng)的是________，呈兩性的是________。(3)A分別與D、E、F、G、H形成的化合物的化學(xué)式分別為______________，最穩(wěn)定的是________。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半徑最大的是__________。[解析]依據(jù)元素在元素周期表中位置，可推出A～I(xiàn)元素分別為H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。聯(lián)系相應(yīng)遞變規(guī)律，這些元素中，Ne是稀有氣體元素，性質(zhì)最穩(wěn)定；F元素原子得電子實(shí)力最強(qiáng)，其單質(zhì)氧化性最強(qiáng)，氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定；Na元素原子失電子實(shí)力最強(qiáng)，其單質(zhì)還原性最強(qiáng)；最高價氧化物對應(yīng)水化物中堿性最強(qiáng)的是NaOH，H2SO4酸性最強(qiáng)，Al(OH)3呈兩性。最外層電子數(shù)相同的原子電子層數(shù)越多，半徑越大；電子層數(shù)相同的原子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故原子半徑最大的是Na。[答案](1)NeF2Na(2)NaOHH2SO4Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2SHF(4)Na13．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價－4，＋4－2－1，＋7＋3其他陽離子核外無電子無機(jī)非金屬材料的主角焰色呈黃色(1)R在元素周期表中的位置是________________；R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系是________。(2)Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。(3)Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號表示)，下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是________(填字母)。a.常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b．穩(wěn)定性：XR>YX4c．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)依據(jù)表中數(shù)據(jù)推想Y的原子半徑的范圍：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，且甲＋乙→丙＋水，則丙的化學(xué)式為________(寫一種即可)。[解析]由題中所給信息可知，X為H，Y為Si，Z為Na，M為O，R為Cl，依據(jù)原子半徑和Q的主要化合價為＋3，可知Q為Al。(4)由同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)題給元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)生成水的有：NaOH＋HClO4=NaClO4＋H2O、2NaOH＋H2SiO3=Na2SiO3＋2H2O、3HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O等，所以丙為Na2SiO3、Al(ClO4)3或NaClO4等。[答案](1)第3周期ⅦA族互為同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)Na2SiO3[或Al(ClO4)3、NaClO4等][老師獨(dú)具]某探討性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組試驗(yàn)來探究元素周期律。甲同學(xué)依據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的試驗(yàn)探討；乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置來驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，圖2中A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、潮濕的淀粉KI試紙、潮濕的紅紙。已知常溫下濃鹽酸能與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣。圖1圖2(1)從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)所用到的物質(zhì)：圖1中試劑A為________(填代號)；①稀硝酸②濃鹽酸③稀硫酸④碳酸鈣⑤Na2CO3固體⑥Na2SiO3溶液⑦SiO2寫出圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________________________________________。(2)甲同學(xué)所做試驗(yàn)圖1燒杯中現(xiàn)象為_____________________________________________________________________________________。(3)乙同學(xué)所做試驗(yàn)圖2中B處的現(xiàn)象為___________________________________________________________________________________。(4)寫出圖2中A處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________________________。[解析](1)因?yàn)镃的非金屬性大于Si的，因此H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性。要證明H2CO3的酸性大于H2SiO3的，須要將CO2氣體通入Na2SiO3溶液中，發(fā)生反應(yīng)CO2＋H2O＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋Na2CO3。結(jié)合圖1裝置可推知燒杯中盛放的是Na2SiO3溶液，左側(cè)的氣體發(fā)生裝置是用于制備CO2氣體，因?yàn)橄∠跛岷蜐恹}酸均具有揮發(fā)性，使產(chǎn)生的CO2氣體中含有雜質(zhì)HNO3或HCl，將干擾試驗(yàn)，所以A中盛放的試劑應(yīng)為稀硫酸，而B中可以盛放Na2CO3固體，因?yàn)镃aCO3與稀硫酸反應(yīng)生成的CaSO4是微溶物，將附著于固體表面，阻擋進(jìn)一步反應(yīng)，不能用于CO2氣體的制取。因此B中發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O。(2)試驗(yàn)中視察到燒杯C中有白色沉淀生成。(3)圖2裝置是驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，在圓底燒瓶中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl2將依次經(jīng)過A、B、C處，分別發(fā)生Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋H2O=HCl＋HClO。[答案](1)③COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2O(2)出現(xiàn)白色渾濁(或沉淀)(3)潮濕的淀粉KI試紙變藍(lán)(4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－[素養(yǎng)培優(yōu)練]14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，W與X同主族。下列說法正確的是()A．原子半徑的大小依次：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分別與Z、W形成的化合物都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)C．X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比W的弱D．Y的氣態(tài)簡潔氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)D[X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，可知X是C；Y是地殼中含量最高的元素，Y是O；Z2＋與O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則Z是Mg；W與X同主族，則W是Si。原子半徑：Mg>Si>C>O，A錯誤；MgO不能和堿反應(yīng)、二氧化硅能與堿反應(yīng)也能與HF反應(yīng)，B錯誤；非金屬性：C>Si，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：H2CO3>H2SiO3，C錯誤；非金屬性：O>C>Si，H2O的穩(wěn)定性大于SiH4，D正確。]15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子最外層有6個電子，Y是至今發(fā)覺的非金屬性最強(qiáng)的元素，Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置，W的單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料。下列敘述正確的是()A．原子最外層電子數(shù)由多到少的依次：Y＞X＞W(wǎng)＞ZB．原子半徑由大到小的依次：W＞Z＞Y＞XC．元素非金屬性由強(qiáng)到弱的依次：Z＞W(wǎng)＞XD．簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的依次：X＞Y＞W(wǎng)A[由“Y是至今發(fā)覺的非金屬性最強(qiáng)的元素”可知，Y為F；由X原子序數(shù)小于Y且“X原子最外層有6個電子”可知，X為O；由“Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置”可知，Z為Al；由“W的單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料”可知，W是Si。A選項(xiàng)，原子最外層電子數(shù)由多到少的依次是F＞O＞Si＞Al，所以正確；B選項(xiàng)，原子半徑由大到小的依次：Z＞W(wǎng)＞X＞Y，所以錯誤；C選項(xiàng)，元素非金屬性由強(qiáng)到弱的依次：X＞W(wǎng)＞Y，所以錯誤；D選項(xiàng)，簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y的最強(qiáng)，Y>X>W，所以錯誤。]16．五種短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序數(shù)與其常見化合價的關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是()A．元素X可能為鋰B．原子半徑大?。簉(M)>r(W)C．X2W中各原子均達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：YH3>MH3C[結(jié)合原子序數(shù)的大小關(guān)系，從化合價上分析，X為氫元素或鋰元素，Y為氮元素，Z為硅元素，M為磷元素，W為硫元素。X的化合價為＋1，原子序數(shù)較小，可能是氫或鋰，故A正確；M、W為同周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，故B正確；X2W為硫化氫或硫化鋰，其中硫原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而氫或鋰均未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C錯誤；N的非金屬性比P強(qiáng)，對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：NH3>PH3，故D正確。]17．已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R，其中X的原子半徑在短周期主族元素中最大，Y的原子最外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，Z的原子L層電子數(shù)為m＋n，M層電子數(shù)為m－n，W與Z同主族，R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為2∶1。下列敘述錯誤的是()A．Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，且熔、沸點(diǎn)高B．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成C．Z、W、R最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：R>W>ZD．X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數(shù)比均為1∶2B[X的原子半徑在短周期主族元素中最大，所以X是鈉元素。Z元素的原子L層電子數(shù)為m＋n，M層電子數(shù)為m－n，說明電子充溢L層，L層電子數(shù)為m＋n＝8，而Y元素的原子最外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n，說明n＝2，則m＝6，Y是氧元素，Z是硅元素。W與Z同主族，且W是短周期元素，所以W是碳元素。R元素原子與Y元素原子的核外電子數(shù)之比為2∶1，所以R是硫元素。非金屬性：O>S，所以Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定，水分子之間存在氫鍵，所以水的熔、沸點(diǎn)高，A正確；亞硫酸和碳酸的酸性弱于鹽酸，所以RY2、WY2通入BaCl2溶液中均沒有白色沉淀生成，B錯誤；硫酸是強(qiáng)酸，碳酸、硅酸是弱酸，且硅酸酸性更弱，所以Z、W、R最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：R>W>Z，C正確；X與Y形成的兩種化合物氧化鈉和過氧化鈉中陰、陽離子的個數(shù)比均為1∶2，D正確。]18．現(xiàn)有某些短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)信息如表所示。元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)信息TM層上有6個電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下的單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物的水溶液呈堿性Z元素的最高正價是＋7(1)元素X的一種同位素可測定文物年頭，這種同位素的符號是__________。(2)元素Y與氫元素能形成兩種常見的10電子微粒，且在肯定條件下，