高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律一课一练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律一课一练，共14页。试卷主要包含了5 K 39 Ca 40，186等内容，欢迎下载使用。
（能力提高篇）
说明：本试卷分选择题非选择题，满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 Be 9 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28
P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40
选择题：本题共20个小题，每小题2分。共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层
C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
【答案】D
【解析】
电子按能量由低到高排列，A正确；
K层离核最近，能量最低，B正确；
次外层电子数不超过18，C正确；
各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D错误。
A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是
A．Be、Na、AlB．B、Mg、Si
C．O、P、ClD．C、Al、P
【答案】C
【解析】解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。
我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm的说法正确的是
eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm互为同位素
eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm的质量数相同
eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm是同一种核素
eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm的核外电子数和中子数均为62
【答案】A
【解析】
eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同，所以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；
核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm是两种不同的核素，C不正确；
质子数等于核外电子数，所以eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm的核外电子数均为62，中子数＝质量数－质子数，eq \\al(144, 62)Sm与eq \\al(150, 62)Sm的中子数分别为82和88，D不正确。
核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g R的氧化物所含电子的物质的量为
eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml B. eq \f(n,A＋16)(A－N＋10) ml
C．(A－N＋2) mlD. eq \f(n,A)(A－N＋6) ml
【答案】A
【解析】R的氧化物的化学式为RO，则ngR的氧化物所含电子的物质的量为eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml。
可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子的结构和性质的判断，错误的是
①锂与水反应比钠剧烈 ②碱金属单质都需要密封保存在煤油中 ③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 ④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同 ⑤“类钫”单质是强还原剂 ⑥“类钫”在化合物中显＋1价 ⑦“类钫”单质的密度大于1 g·cm－3 ⑧“类钫”的单质有较高的熔点
A．①②④⑧ B．①②③⑦
C．③④⑤⑧ D．①③④⑦
【答案】A
【解析】
①金属性：Na＞Li，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，错误；
②锂密度小于煤油密度，用煤油保存锂，起不到隔绝空气的作用，错误；
③锂的氧化物是碱性氧化物，所以锂的氧化物在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸盐，正确；
④锂原子失去最外层电子后次外层变成最外层，锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不相同，错误；
⑤“类钫”属于碱金属元素，碱金属单质都具有强的还原性，正确；
⑥碱金属元素最外层都只有1个电子，在反应中容易失去电子显＋1价，正确；
⑦碱金属密度从上到下逐渐增大，“类钫”单质密度大于钫，密度大于1 g·cm－3，正确；
⑧碱金属单质都属于金属晶体，单质中离子键较弱，熔点较低，错误。
下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－D>C
B．原子的最外层电子数目：A>B>D>C
C．原子序数：d>c>b>a
D．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋
【答案】D
【解析】A、B、C、D在元素周期表中的相对位置为eq \f( C D,B A )，所以原子序数：a>b>d>c；原子半径：B>A>C>D；离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋；原子的最外层电子数目：D>C>A>B。
根据表中(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，判断下列叙述正确的是
W2－与Y3＋的核外电子数不可能相等
B．离子半径大小：X＋Z，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Z，错误；
D项，Q为硫，W为氧，属于同一主族，W非金属性强于Q，所以简单氢化物的稳定性：Qc>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B
【解析】解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。
原子半径Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；
同周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，即金属性Na(或Mg)>Al，B项正确；
Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；
同主族自上而下，元素非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性O2>S，D项错误。
非选择题：本题共5个题，共60分。
（12分）
下面是同学们熟悉的物质：①O2；②金刚石；③NaBr；④H2SO4；⑤Na2CO3；⑥NH4Cl；⑦NaHSO4；⑧Ne；⑨Na2O2；⑩NaOH。
(1)这些物质中，只含有共价键的是________(填序号，下同)；只含有离子键的是__________；既含有共价键又含有离子键的是________________；不存在化学键的是________；属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。
(2)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式__________________________；
NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式：____________________。
【答案】
(1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ ④ ③⑤⑥⑦⑨⑩
(2)离子键和共价键 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4) 离子键 NaHSO4===Na＋＋HSOeq \\al(－,4)
【解析】
(1)O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4中只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。
(2)NaHSO4溶于水电离时，Na＋与HSOeq \\al(－,4)之间的离子键被破坏，HSOeq \\al(－,4)中H＋与SOeq \\al(2－,4)之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。
22. （9分）
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可形成XH3、H2Z和HW共价化合物；Y与氧元素可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物。
(1)Y2O2的电子式为____________，含有的化学键是_________________________。
(2)用电子式表示Y2O的形成过程：________________________________________________。
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________(填化学式)。
(4)XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是________(填化学式)。
(5)由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出该反应的化学方程式：___________________________________________。
【答案】
(1)；离子键、共价键
(2)
(3)HClO4
(4)NH3
(5)NCl3＋3H2O===3HClO＋NH3↑
【解析】根据短周期元素Y可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物可判断，Y为Na；由分子式XH3、H2Z和HW可知，X、Z、W分别属于第ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，再由原子序数的大小关系判断，X、Z、W分别为N、S、Cl。
(1)过氧化钠的电子式为,含有离子键和共价键；
(2)用电子式表示Na2O的形成过程为；
(3)非金属性越强,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,在氮、硫、氯中氯元素的非金属性最强,所以酸性最强的是HClO4，
(4)NH3与H2S和HCl都能反应,生成对应的铵盐,故答案为：NH3；
(5)由X、W组成的化合物分子中,X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,则该化合物为NCl3,遇水可生成一种具有漂白性的化合物为次氯酸和一种刺激性气味的气体则为氨气,反应的化学方程式为NCl3+3H2O═3HClO+NH3
23. （10分）
图表法是常用的科学研究方法，下表列出了同周期的四种短周期元素的部分性质(“电负性”即元素对应原子吸引电子能力的标度)：
请回答下列问题：
(1)写出E元素的离子结构示意图：__________。
(2)X的值可能为________(填字母)。
A．3.6 B．3.1
C．2.1D．1.4
(3)分析表中数据，简述同周期元素(惰性气体除外)电负性大小与原子半径的关系：__________________。
(4)A、B、C三种元素形成的氢化物中，其稳定性由强到弱的顺序是________________________(用化学式表示)。
(5)A、D最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为___________________________________。
(6)D、E最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为__________________________________。
【答案】
(1)
(2)C
(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大
(4)HCl>H2S>PH3
(5)Al(OH)3＋3HClO4===Al(ClO4)3＋3H2O
(6)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
【解析】由题表可知，A、B、C、D、E分别是Cl、S、P、Al、Na。
(1)Na＋的结构示意图为。
(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以X的值应该介于1.5和2.5之间，所以选C。
(3)同周期元素的原子半径越小，电负性越大。
(4)元素非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，所以稳定性HCl>H2S>PH3。
(5)Al(OH)3＋3HClO4===Al(ClO4)3＋3H2O
(6)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
24. (16分)
(1)甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水。
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式。
②[评价]甲同学设计的实验方案的合理性是________(填字母)。
A．非常合理 B．部分合理 C．完全不合理
③[补充和完善]上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是________。
(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。
请回答下列问题：
①写出Z的原子结构示意图：________________。
②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用字母Z表示即可)。
③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子结构。写出该化合物的电子式：____________________。
【答案】
(1)①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水
(2)①
②
【解析】
(1)
①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；
②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞Br2，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2＞I2，不能证明氧化性Br2＞I2；
③需要补充实验证明氧化性Br2＞I2。
(2)短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。
①Z是第四周期第ⅥA族，所以Z的原子结构式为；
②Z元素与S元素同主族，可能与H2SO3有相似的性质，所以可以验证H2ZO3的酸性，使其与氢氧化钠反应，化学方程式为H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O；也可以检验H2ZO3的还原性，化学方程式为2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr)；
③应该碳原子在中间，与氧原子共用两对电子，与硫原子也共用两对电子，故该化合物的电子式为。
（13分）
A、B、C、D、E五种元素中只有E为金属元素，五种元素的原子序数按B、D、C、A、E的顺序依次增大，D、C元素在元素周期表中位置相邻，在一定条件下，B的单质可以分别和A、C、D的单质化合生成甲、乙、丙化合物，C的单质和D的单质化合可得丁、戊、己、庚均为化合物。已知乙、丙每个分子中均含有10个电子，下图为相互转化关系：
(1)下面是元素周期表的一部分，请将A、C、E用元素符号填在相应的位置上。
(2)写出A的最高价氧化物对应水化物的化学式________________。
(3)戊的分子式为________。B与D形成的原子个数比为2∶1的化合物中，D原子最外层为8电子结构，请写出该化合物的电子式：___________________________________。
(4)A、B、C、D四种元素原子半径大小顺序为_____________________________(用元素符号表示)。
(5)A、B、D三种元素形成的化合物中，含有化学键的类型为_______________________。
【答案】
(1)如图
(2)HClO4
(3)HClO
(4)r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H)
(5)离子键、共价键
【解析】由B的单质可以分别和C、D的单质化合形成10电子分子知B是氢元素，结合五种元素原子序数关系可知C、D可能是N、C或O、N或F、O，乙、丙可能是NH3、CH4或H2O、NH3或HF、H2O。结合框图转化关系中A的单质与乙反应的产物戊光照分解的情况知A是氯元素、乙是H2O、甲是HCl、戊是HClO，C是氧元素。则D是氮元素，丙是NH3，丁是NO，E是铁元素，己是FeCl3，庚是FeCl2。
(1)A是氯元素、C是氧元素、E是铁元素，所填位置如图所示
(2)氯最高价氧化物对应的水化物是HClO4。
(3)D是氮元素，则相应的化合物是N2H4。
(4)H、Cl、N、O的原子半径大小为r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H)。
(5)A、B、D三种元素形成的化合物是氯化铵，含有离子键、共价键。
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定等物质的量浓度的H2CO3、H2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别放入盐酸中
比较铁、铜的金属性强弱
元素代号
X
Y
Z
Q
W
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
＋1
＋3
＋2
＋6、－2
－2
Y
Z
X
W
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2在高温时能反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
元素编号
A
B
C
D
E
电负性
3.0
2.5
X
1.5
0.9
原子半径/nm
0.099
0.102
0.110
0.143
0.186
主要化合价
－1，＋7
－2，＋6
－3，＋5
＋3
＋1
实验步骤
实验现象
实验结论及
离子方程式
Ⅰ：_____________________
Ⅱ：______________________
结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2
离子方程式：
Ⅰ____________________
Ⅱ____________________
W
X
Y
Z
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr)
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr)
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O