2020-2021学年第二节 元素周期律第1课时精练

第二节　元素周期律

第1课时　元素性质的周期性变化规律

基础过关练

题组一　元素周期律

1.下列关于元素周期律的说法错误的是(　　)

A.同周期主族元素从左到右最高正价逐渐升高(O、F除外)

B.同周期元素原子半径从左到右逐渐增大

C.同主族金属元素从上到下失电子能力逐渐增强

D.元素周期律是原子核外电子排布周期性变化的结果

2.下图表示1~18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示(　　)

A.电子层数      B.最外层电子数

C.最高化合价 D.原子半径

3.(2020北京朝阳高一期末)下列关系正确的是(　　)

A.原子半径:Na<Cl B.金属性:K>Na

C.酸性:H3PO4>H2SO4 D.稳定性:HBr>HCl

4.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)。

把与下面的元素有关性质相符的曲线图的字母填在相应横线上。

(1)第ⅡA族元素的最外层电子数:　　　　。 

(2)第三周期元素离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径:　　　　。 

(3)第二、三周期主族元素随原子序数递增,原子半径的变化:　　　　。 

题组二　利用元素周期律推测陌生元素(物质)的性质

5.科学家预测第114号元素具有良好的力学、光学、电学性质,将它命名为“类铅”。以下对“类铅”的叙述错误的是(　　)

A.位于第七周期第ⅣA族,是金属元素

B.主要化合价为+2、+4价

C.最高价氧化物有较强氧化性

D.“类铅”的原子半径小于同主族其他元素

6.迄今为止我国相关部门已经发布了113号Nh、115号Mc、116号Lv、117号Ts、118号Og等元素的中文名称,分别是:钅尔、钅莫、钅立、、。下列有关推断正确的是(　　)

A.这五种元素均为主族元素

B.Nh的最高价氧化物是一种典型的两性氧化物

C.Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性弱

D.Og在通常状况下呈气态,其余四种为固态

题组三　粒子半径大小的比较

7.(2020北京顺义高一期末)下列元素中,原子半径最小的是　　(　　)

A.Na B.Al C.S D.Cl

8.下列粒子半径大小比较正确的是(　　)

A.原子半径:F>Cl

B.原子半径:钠>硫>氯

C.离子半径:S2-<Cl-<K+<Ca2+

D.第3周期元素的阳离子半径从左到右逐渐增大

9.已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(　　)

A.离子半径:C>D>B>A B.原子序数:d>c>b>a

C.原子半径:A>B>D>C D.单质的还原性:A>B>D>C

题组四　元素金属性和非金属性强弱的比较

10.下列实验不能达到实验目的的是(　　)

11.下列叙述中金属M的活泼性肯定比金属N的活泼性强的是(　　)

A.M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少

B.常温时,M能从水中置换出氢,而N不能

C.1 mol M从酸中置换H+生成的H2比1 mol N从酸中置换H+生成的H2多

D.M的氧化物对应水化物的碱性比N的氧化物对应水化物的碱性强

能力提升练

题组一　元素性质推断

1.(双选)(2020江苏如皋中学高一期末,)Ca、Sr、Ba是第ⅡA族相邻的三种元素,下列关于Sr的推测正确的是(　　)

A.Sr是一种金属元素

B.Sr是一种良好的半导体材料

C.Sr的硫酸盐易溶于水

D.Sr的最高价氧化物对应水化物是一种强碱

2.(2020北京西城高一期末,)门捷列夫研究元素周期表时,科学地预测了铝的下方有一种与铝类似的“类铝”元素,1875年法国化学家布瓦博德朗发现了这种元素,命名为“镓(Ga)”,它的性质和门捷列夫的预测相吻合。镓与铝是同主族元素,下列叙述不正确的是(　　)

A.镓的金属性比铝的强

B.镓的原子半径比铝的小

C.镓原子的最外层有3个电子

D.氧化镓的化学式是Ga2O3

题组二　元素周期律的综合应用

3.(原创,)下列实验或事实能证明相应结论的是(深度解析)

A.实验Ⅰ可验证金属性:Al>Mg

B.实验Ⅱ可验证金属性:Cu>Al

C.实验Ⅲ可验证非金属性:Cl>Br>I

D.实验Ⅳ可验证非金属性:Cl>C>Si

4.(2020北京顺义高一期末,)如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系,则下列说法正确的是(　　)

A.M在周期表中的位置为第三周期Ⅳ族

B.Y和N形成的化合物在熔融状态下能导电

C.X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比,前者较低

D.Y元素和X元素可以形成Y2X2型化合物,阴、阳离子物质的量之比为1∶1

5.()X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.Q位于第三周期ⅠA族

B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱

C.简单离子半径:M->Q+>R2+

D.Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸

6.(2020北京高考适应性测试,)结合元素周期律,根据下列事实所得推测不合理的是(　　)

7.()短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是(　　)

A.甲一定是金属元素

B.气态氢化物的稳定性:庚>己>戊

C.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应

D.庚的最高价氧化物对应的水化物酸性最强

答案全解全析

基础过关练

1.B　同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,B项错误。

2.B　根据1~18号元素的结构与性质分析,纵坐标表示最外层电子数。

3.B　同周期从左向右原子半径依次减小,即r(Na)>r(Cl),故A错误;同主族从上到下元素金属性增强,K和Na位于同主族,即金属性K强于Na,故B正确;S的非金属性强于P,则硫酸的酸性强于H3PO4,故C错误;Cl的非金属性强于Br,则HCl的稳定性强于HBr,故D错误。

4.答案　(1)B　(2)C　(3)D

解析　(1)第ⅡA族元素的最外层电子数为2,随核电荷数增大,最外层电子数不变,故图B符合。(2)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Na+>Mg2+>Al3+、P3->S2->Cl-,最外层电子数相同,电子层数越多,离子半径越大,所以离子半径:Cl->Na+,所以离子半径:P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,故图C符合。(3)同周期主族元素随原子序数递增原子半径逐渐减小,故图D符合。

5.D　第七周期稀有气体元素的原子序数为118,可知114号元素位于第七周期第ⅣA族,该元素为金属元素,A正确;第ⅣA族元素的主要化合价为+2、+4价,B正确;最高价氧化物易得到电子,有较强氧化性,C正确;“类铅”是第ⅣA族中电子层数最多的原子,原子半径最大,D错误。

6.D　Og为0族元素,不是主族元素,故A错误;113号Nh位于周期表中第七周期第ⅢA族,同一主族从上到下,金属性逐渐增强,则Nh的最高价氧化物为碱性氧化物,故B错误;Ts的非金属性比上一周期同主族元素的非金属性弱,所以Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性强,故C错误;118号元素为稀有气体元素,为0族元素,在通常状况下呈气态,113号、115号、116号、117号分别为第ⅢA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素,根据主族元素的单质的状态变化规律可知它们为固体,故D正确。

7.D　Na、Al、S、Cl为同周期元素,同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,则原子半径最小的是Cl。

8.B　F与Cl的最外层电子数相同,随着电子层数的递增原子半径逐渐增大,所以Cl的原子半径大于F,A错误;钠、硫、氯原子的电子层数相同,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,B正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,C错误;第3周期元素的阳离子半径从左到右逐渐减小,D错误。

9.A　四种离子具有相同的电子层结构,其核外电子总数相等,则有a-2=b-1=c+3=d+1,从而可得,原子序数:a>b>d>c,B错误。电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:C>D>B>A,A正确。根据四种离子所带电荷可知,A、B分别处于第ⅡA、第ⅠA族,C、D分别处于第ⅤA、第ⅦA族,则原子半径:B>A>C>D,C错误。金属性:B>A>C>D,则单质的还原性:B>A>C>D,D错误。

10.B　Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易即可判断出氯、溴的非金属性强弱,A项正确;MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气,MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,无法比较二者的金属性强弱,B项错误;H2CO3、H2SO4分别为C、S的最高价氧化物对应的水化物,酸性越强,元素非金属性越强,所以通过测定相同浓度的溶液的pH可判断二者非金属性强弱,C项正确;利用Fe、Cu放入盐酸中所产生的现象不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱,D项正确。

11.B　最外层电子数的多少以及从酸中置换出H2的多少与金属元素的金属性的强弱无关,A、C两项错误;金属的活泼性越强,越易与水反应,常温时,M能从水中置换出氢,而N不能,说明金属的活泼性M比N强,B项正确;由元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断金属性的强弱,而不是氧化物对应的水化物,D项错误。

能力提升练

1.AD　同主族元素从上到下,金属性增强,Ca是活泼金属元素,所以Sr是一种活泼金属元素,故A正确;Sr是一种活泼金属,不是半导体材料,故B错误;硫酸钙微溶于水、硫酸钡难溶于水,所以SrSO4不可能易溶于水,故C错误;Sr金属性强于Ca,所以Sr(OH)2是一种强碱,故D正确。

2.B　镓与铝是同主族元素,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,故金属性:Ga>Al,A正确;镓与铝是同主族元素,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,镓的原子半径比铝的大,故B错误;镓与铝是同主族元素,镓原子最外层有3个电子,故C正确;镓原子的最外层电子数为3,在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子,则该元素的化合价为+3价,氧元素显-2价,氧化镓的化学式为Ga2O3,故D正确。

3.D　验证元素的金属性的强弱,可由金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度来判断,而不是与NaOH溶液反应,A项错误;Al的金属性强于Cu,B项错误;Cl2与NaBr溶液反应,使左侧棉球变为橙色,未反应的Cl2继续与KI溶液反应置换出I2,使右侧棉球变为蓝色,能证明非金属性:Cl>Br、Cl>I,但不能证明非金属性:Br>I,C项错误;实验Ⅳ可证明酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3,这三种酸为Cl、C、Si的最高价氧化物的水化物,故能验证非金属性:Cl>C>Si,D项正确。

归纳总结

元素金属性、非金属性的比较方法

①金属性比较:

a.金属单质与水或酸反应生成氢气的难易程度;

b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。

②非金属性比较:

a.非金属单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢化物稳定性;

b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。

4.B　图中所示分别为第二周期和第三周期元素的原子半径的变化,根据原子序数关系和原子半径变化可知X为O元素,Y为Na元素,Z为Al元素,M为Si元素,N为Cl元素。Si在周期表中的位置为第三周期ⅣA族,A项错误;Y和N形成的化合物为NaCl,在熔融状态下能导电,B项正确;X为O元素,N为Cl元素,水的沸点比HCl高,C项错误;Y元素和X元素可以形成Na2O2,Na2O2中阴、阳离子物质的量之比为1∶2,D项错误。

5.C　由Y的化合价只有-2价推断Y为氧元素,X的半径比氧原子的半径小且有+1价,则X为氢元素,M的最高正价为+7价,最低负价为-1价,则M为氯元素,Z的半径小于Cl,且最低负价为-3价,最高价为+5价,则Z为氮元素,Q只有+1价,且Q的半径大于氯原子半径,但小于只有+2价的R,故Q为钠元素,R为钙元素。Na位于第三周期ⅠA族,A正确;X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵和一水合氨,故B正确;M-、Q+、R2+的半径大小应该为Cl->Ca2+>Na+,故C错误;Z、M的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和HClO4,都是强酸,故D正确。

6.A　Pb是金属元素,单质Pb是导体,不是半导体材料,A项错误;非金属性:F>Cl>I,故稳定性:HF>HCl>HI,由此可知HF的分解温度高于1 500 ℃,B项正确;非金属性:Cl>S>P,故最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,HClO4是强酸,C项正确;Na、Mg、Al均为活泼金属,用电解法冶炼,D项正确。

7.B　戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素,则戊是N,己是O,根据图中的位置关系可知,庚是F,丁是C,丙是Al,乙是Mg,由于甲不一定在丁、庚的连线上,则甲可能是H或Li。A项,甲可能是H或Li,错误;B项,N、O、F的非金属性依次增强,则气态氢化物的稳定性逐渐增强,正确;C项,乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2CO3,它们之间不能相互反应,错误;D项,F没有正价,不存在最高价含氧酸,错误。