高中第二节 元素周期律第1课时巩固练习

这是一份高中第二节 元素周期律第1课时巩固练习，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时素养检测 二十一
　元素性质的周期性变化规律

(40分钟　70分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.(2020·佛山高一检测)下列各组比较中,错误的是 (　　)
A.半径:F->Na+>Mg2+>Al3+
B.热稳定性:PH3>H2S>HCl
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
D.还原性:Br->Cl->F-
【解析】选B。电子层相同,核电荷数越多半径越小,所以半径:F->Na+>Mg2+>Al3+,A正确;非金属性越强氢化物越稳定,所以热稳定性:PH3H3PO4,C正确;卤素从上往下对应单质的氧化性逐渐减弱,对应离子的还原性逐渐增强,所以还原性:Br->Cl->F-,D正确。
【补偿训练】
　　根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(　　)
A.铍(Be)原子的失电子能力比镁弱
B.砹(At)的氢化物不稳定
C.硒(Se)化氢比硫化氢稳定
D.氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强
【解析】选C。同主族元素自上而下金属性逐渐增强,则铍(Be)原子的失电子能力比镁弱,A正确;同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则砹(At)的氢化物不稳定,B正确;同主族自上而下非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,因此硫化氢比硒(Se)化氢稳定,C错误;同主族自上而下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,则氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强,D正确。
2.(2020·宁德高一检测)下列比较中不正确的是 (　　)
A.金属性:Na>Mg>Al
B.原子半径:S>O>F
C.碱性:Mg(OH)2>KOH>NaOH
D.氧化性:F2>Cl2>Br2
【解析】选C。金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性K>Na>Mg,故碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2。
【补偿训练】
　研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是(　　)
A.比较这两种元素的单质的密度和熔点
B.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水
C.将空气中久置的镁带和铝片分别置于热水中,并滴入酚酞溶液
D.比较26Al、26Mg与相同浓度的盐酸反应的速率大小
【解析】选D。单质的密度和熔点为物理性质,不能作为判断金属性强弱的依据,A错误;氯化铝和氯化镁与过量氨水反应均产生白色沉淀,不能作为判断依据,B错误;镁带和铝片表面均能形成致密的氧化膜,阻止镁、铝与水的反应,C错误;可以比较26Al、26Mg与相同浓度的盐酸反应的速率大小,D正确。
3.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定的同位素,它的位置在第七周期ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是 (　　)
A.它的最外层电子数为4
B.它的最高价氧化物的水化物是强酸
C.它具有+2、+4价
D.它的金属性比铅强
【解析】选B。由题意知,该元素位于ⅣA族铅元素下面,金属性比铅强,D正确,B错误;因处于ⅣA族,其原子最外层有4个电子,A正确;由ⅣA族元素常见化合物(如CO、CO2、PbO2、PbSO4)推知,该元素有+2、+4价,C正确。
【补偿训练】
　　下列有关比较正确的是 (　　)
A.碱性:NaOHPH3
C.原子半径:S>F>O
D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
【解析】选B。因金属性:Na>Mg>Al,碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,A错误;非金属性:F>Cl>P,氢化物稳定性:HF>HCl>PH3,B正确;同周期主族元素随原子序数递增,原子半径逐渐减小,因此原子半径:O>F,C错误;酸性HNO3>H2CO3>HClO,D错误。
4.从原子序数11依次增加到17,下列所述递变关系错误的是(　　)
A.原子电子层数不变
B.从钠到铝金属性增强
C.最高正价数值逐渐增大
D.从硅到氯负价从-4→-1
【解析】选B。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,B错误。
【补偿训练】
　　门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错误的是 (　　)
A.X单质不易与水反应
B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高
D.XH4的稳定性比SiH4的高
【解析】选D。根据元素周期律,同主族元素随着原子序数的递增,非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,D错误。
5.下列排列错误的是 (　　)
A.粒子半径:Al3+>Mg2+>Na+>F-
B.稳定性:HF>NH3>SiH4
C.酸性:H4SiO4H3ZO4,下列判断不正确的是 (　　)
A.原子半径X>Y>Z
B.气态氢化物稳定性X>Y>Z
C.元素原子得电子能力由强到弱X>Y>Z
D.单质与氢气反应由易到难X>Y>Z
【解析】选A。三种元素电子层数相同,则其位于同一周期,由酸HXO4>H2YO4>H3ZO4,知非金属性X>Y>Z,同周期从左到右非金属性逐渐增强,则原子序数为X>Y>Z。原子半径为XZ,B正确;非金属性越强,得电子能力越强,则元素原子得电子能力为X>Y>Z,C正确;非金属性越强,与氢气化合越容易,单质与氢气反应由易到难顺序为X>Y>Z,D正确。
8.(2020·北京高一检测)卤族元素随着原子序数的增大,下列递变规律正确的是 (　　)
A.原子半径逐渐增大
B.单质的氧化性逐渐增强
C.单质熔、沸点逐渐降低
D.气态氢化物稳定性逐渐增强
【解析】选A。同主族自上而下,元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱;卤族元素随着原子序数的增大,单质熔、沸点逐渐升高;同主族自上而下,元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物稳定性逐渐减弱。
【补偿训练】
　　短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强
【解析】选A。X在ⅤA族,Z在ⅢA族,5+3=8,A正确;原子半径r(Z)>r(W)>r(Q)>r(X)>r(Y),B错误;由Y、Z在周期表中的位置可知Y2-与Z3+具有相同的电子层结构,C错误;非金属性Q>W,故Q的最高价氧化物对应水化物酸性比W的强,D错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共22分)
9.(10分)下表是元素周期表的一部分。

根据表中元素的位置,回答下列问题:
(1)元素②最外层有　　　　　个电子,最低化合价为　　　　　。 
(2)元素⑤位于元素周期表中第　　　　　周期　　　　　族。 
(3)元素③、④、⑦的简单离子中,半径最小的是　　　　　(填离子符号,下同),半径最大的是　　　　　。 
(4)元素①、②形成的一种化合物可用于漂白,是利用其　　　　　。 
【解析】由元素在元素周期表中的位置,可判断出,①为H,②为O,③为F,④为Na,⑤为Al,⑥为S,⑦为Cl。
(1)②为氧元素,最外层有6个电子,最低化合价为-2。
(2)Al位于元素周期表中第三周期ⅢA族。
(3)具有相同电子层结构的离子,核电荷数大的离子半径小,所以Na+的半径最小;离子的电子层数越多,其半径越大,Cl-的半径最大。
(4)H2O2可用于漂白,是利用其强氧化性。
答案:(1)6　 -2　(2)三　 ⅢA
(3)Na+　 Cl-
(4)强氧化性
【补偿训练】
　　下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:

①第ⅡA族元素的价电子数　　　　。 
②第三周期元素的最高化合价　　　　。 
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径　　　　。 
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:
①X为　　　　(名称),Y为　　 　　(元素符号),Z原子结构示意图为　　　 　。 
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为　　 　。 
③M的最高价氧化物的化学式为　。 
【解析】(1)①第ⅡA族元素的价电子数都是2,b符合。②第三周期元素的最高化合价从+1价逐渐增大到+7价,c符合。③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径为F->Na+>Mg2+>Al3+,a符合。(2)已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为
3∶4,则Y为O。M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3,则M为Si。由X、Y、Z、M、N的原子序数关系和N、Z、X的简单离子形式可知,N为Cl,Z为Na,X为H。
答案:(1)①b　②c　③a
(2)①氢　O　　②HClO4　③SiO2
10.(12分)下表为元素周期表中的一部分。

用化学式或元素符号回答下列问题:
(1)①③⑤中,最高价氧化物对应的水化物,碱性最强的是　　　　 　　。 
(2)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是　　　　　　。 
(3)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为　　　　　　和　　　　　　。①和⑨两元素形成化合物的化学式为　　　　　　,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为　 　 。 
(4)⑧⑨三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是　　　　,三者非金属性的强弱顺序为　　　　　　　　。 
【解析】(1)①、③、⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,故碱性最强的是NaOH。
(2)②、③、④形成的简单阳离子分别为K+、Mg2+、Ca2+,其离子半径大小顺序为K+>Ca2+>Mg2+。
(3)①、⑨的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、HBrO4;①和⑨两元素形成化合物的化学式为NaBr,Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。
(4)⑧、⑨、分别为Cl、Br、F,三者非金属性强弱顺序为F>Cl>Br,三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是HF。
答案:(1)NaOH
(2)K+>Ca2+>Mg2+
(3)NaOH　 HBrO4　NaBr
Cl2+2Br-Br2+2Cl-
(4)HF　 F>Cl>Br

(20分钟　30分)
1.(6分)2019年11月20日是我国神舟一号飞船发射成功20周年纪念日。飞船的太阳能电池板有“飞船血液”之称,我国在砷化镓太阳能电池研究方面处于国际领先水平,下列有关说法正确的是 (　　)
A.砷元素符号为As,位于元素周期表中第四周期ⅤA族
B.酸性:砷酸>磷酸
C.镓元素符号为Ga,单质不能与水反应
D.碱性:Ga(OH)3砷酸,故B错误;镓元素符号为Ga,处于第ⅢA族,金属性比Al强,应能与水反应,故C错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性AlAl(OH)3,故D错误。
2.(6分)香花石化学式为X3Y2(ZWR4)3T2,它由前20号元素中的6种组成,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层相等,X、Z位于同主族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数是次外层的3倍,T无正价且在同周期中原子半径最小,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是 (　　)

A.原子半径:Y>Z>R>T
B.气态氢化物的稳定性:WZ>R>T,A正确;W为硅元素、R为氧元素、T为氟元素,非金属性F>O>Si,则气态氢化物的稳定性WZ>Y
【解析】选B。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是次外层2倍,则X是碳元素。Y是非金属性最强的元素,Y是氟元素。Z原子半径在同周期元素中最大,所以Z是Na。W可与Z形成离子化合物Z2W,则W是S。碳和硫在自然界能以游离态存在,A错误;X、Z、W均可形成两种常见氧化物,即CO、CO2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3,B正确;F没有正价,C错误;离子的电子层数越多,离子半径越大,在核外电子排布相同的条件下,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:W >Y>Z,D错误。
3.(9分)(2020·厦门高一检测)现有下列短周期元素性质的数据:

(1)请写出以下元素的元素符号
②　　　　,⑦　　　　,⑧　　　　。 
(2)②③⑧三种元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是　　　　　　　　(填化学式)。请设计实验证明:(可不填满) 
实验操作
实验现象
(a)　　　　　　　　 
　　　　　　　　 
(b)　　　　　　　　 
　　　　　　　　 
(c)　　　　　　　　 
　　　　　　　　 
(3)④⑤两种元素的非金属性强弱关系为　　　　(填元素符号)。请用一个化学反应方程式证明:　  　 。 
【解析】同周期元素的原子半径从左向右逐渐减小,同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,短周期元素中,①④都有最低价-2,①④处于ⅥA族,①只有最低价-2,则①为O,④为S,③⑥都只有最高正价+1,处于ⅠA族,③的原子半径较大,⑥原子半径不是所有元素中最小的,故⑥为Li,③为Na;⑤有+7、-1价,则⑤为Cl;⑦有最高价+5、最低价-3,处于ⅤA族,⑦为N;⑧有最高价+3,处于ⅢA族,原子半径大于Cl,则⑧为Al,②有+2价,原子半径大于Al,②是Mg。
(1)根据以上分析可知②、⑦、⑧分别是Mg、N、Al;(2)②③⑧三种元素中金属性是Na>Mg>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是NaOH。根据氢氧化铝是两性氢氧化物能溶于强碱,氢氧化镁是中强碱可设计实验证明(见答案);(3)同周期自左向右非金属性逐渐增强,则④⑤两种元素的非金属性强弱关系为Cl>S或SS(或SP>Si,故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
答案:(1)7　K2O、K2O2(KO2也可以)
(2)氯(或Cl)　+7价
(3)Al　两性　(4)Na
(5)NH3　SiH4
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