高中化学专题5微观结构与物质的多样性第一单元第2课时元素周期表练习含解析苏教版必修1

第2课时　元素周期表

一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。

1．元素周期表有7个横行，即7个周期；有18个纵列，即18个族。(　　)

提示：×。元素周期表有18个纵列，8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族，即周期表有16个族。

2．现行元素周期表的编排依据是相对原子质量。(　　)

提示：×。现行元素周期表的编排依据是原子序数。

3．最外层电子数是2的元素一定为第 Ⅱ A族元素。(　　)

提示：×。最外层电子数是2的元素不一定为第ⅡA族元素，如稀有气体He。

4．按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，单质的还原性逐渐减弱。(　　)

提示：×。按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，单质的还原性逐渐增强。

5．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐增强。(　　)

提示：×。HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱。

二、选择题(本题包括9小题，每题2分，共18分)。

·题组1　元素周期表的结构

1．(2021·漯河高一检测)下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)

A．元素周期表有18个族

B．元素周期表有七个周期

C．ⅠA族的元素全部是金属元素

D．短周期是指第一、二、三、四周期

【解析】选B。元素周期表有18个纵列，其中包括七个主族、七个副族、0族和Ⅷ族共16个族，故A错误；元素周期表有七个横行，即七个周期，故B正确；ⅠA族的元素除H元素外都是金属元素，故C错误；短周期是指第一、二、三周期，故D错误。

2．下列关于元素周期表的说法正确的是(　　)

A．元素周期表短周期中有6种金属元素

B．元素周期表中第ⅦA族有4种非金属元素

C．元素周期表中第一、二、三周期为短周期

D．元素周期表中第ⅠA族全部是金属元素

【解析】选C。元素周期表中第一、二、三周期为短周期，共有5种金属元素，分别为Li、Be、Na、Mg、Al，A错、C对；第ⅦA族中F、Cl、Br、I、At全为非金属元素，B错；第ⅠA族包括氢和碱金属元素，D错。

3．X＋的核外电子数分别为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是(　　)

A．第三周期0族　　　　B．第四周期第ⅠA族

C．第三周期第ⅠA族    D．第三周期第ⅦA族

【解析】选B。X＋有2＋8＋8＝18个电子，则X元素原子有19个电子，是19号元素K，K位于第四周期第ⅠA族。

·题组2　碱金属元素的性质

4．某试管中装有足量煤油和水的混合物，静置后投入一小块碱金属，可观察到该碱金属在煤油和水的界面附近上下往复运动。下列说法不正确的是(　　)

A．此碱金属可能是钾或钠

B．反应过程中煤油不会燃烧

C．碱金属上下运动是由于与水反应产生了H2

D．若是金属钾，则上下运动的幅度比钠小

【解析】选D。A项，因为题中所给的金属在煤油和水的界面之间，说明金属的密度比煤油大而比水小，可能是Na或K(Li的密度比煤油小)，正确。B项，Na或K与水反应，并在煤油和水的界面附近上下往复运动，不与空气接触，故不会燃烧起来，煤油也就不能燃烧起来，正确。C项，金属做上下往复运动，是由于金属与水反应生成的氢气逸出时将其往上推，正确。D项，金属钾与水反应的剧烈程度比钠大，密度比钠的小，所以运动的幅度比钠大，错误。

5．下列有关碱金属单质的化学性质的说法正确的是(　　)

A.K与H2O反应最剧烈

B．Rb比Na活泼，故Rb可以从溶液中置换出Na

C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性

D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强

【解析】选D。碱金属单质的活泼性Li<Na<K<Rb<Cs，碱金属越活泼，相应离子越稳定，氧化性越弱。

6．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是(　　)

A．和Li同一主族的都是金属元素

B．Na＋比Li多一个电子层

C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子

D．Li是碱金属中原子半径最小的原子

【解析】选D。锂在第ⅠA族，该族中还有非金属元素氢，A选项错误；Li、Na＋的结构示意图分别为、，B选项错误；K＋的结构示意图为，其最外层有8个电子，C选项错误。

·题组3　卤族元素的性质

7．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)

A．卤素单质的最外层电子数都是7

B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小

C.从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱

D．卤素单质与H2化合的容易程度为F2<Cl2<Br2<I2

【解析】选C。卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱，B项错误、C项正确；卤素单质与H2化合的容易程度为F2>Cl2>Br2>I2，D项错误。

8．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是(　　)

A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来

C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应

D．同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强

【解析】选C。A错误，因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素，若X的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱。B错误，事实说明Y比X更活泼。C正确，根据单质与H2化合的难易判断，因X的单质与H2化合更容易，说明氧化性：X的单质>Y的单质，则非金属性：X>Y。D错误，判断依据错误，应依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。

【误区警示】(1)不能依据氢化物水溶液的酸性强弱判断元素的非金属性强弱，应该依据氢化物的稳定性或还原性判断。

(2)不能依据元素所有含氧酸的酸性判断元素的非金属性强弱，应该依据元素最高价含氧酸的酸性强弱判断。

9．下列组合中关于卤素的叙述全部正确的是(　　)

①卤素只以化合态存在于自然界中

②随核电荷数增加，单质熔、沸点降低

③随核电荷数增加，单质氧化性增强

④随核电荷数增加，气态氢化物稳定性逐渐增强

⑤易形成－1价离子

⑥从上到下原子半径逐渐减小

⑦从上到下非金属性逐渐减弱

A．①③⑤　　B．①⑤⑦　　C．②⑥⑦　　D．①②④

【解析】选B。卤素原子最外层有7个电子，极易得到1个电子形成8个电子的稳定结构，所以卤素单质性质很活泼，极易和其他物质反应，因此卤素只以化合态存在于自然界中，易形成－1价离子，①、⑤正确；②随着核电荷数的增大，卤素单质由气态→液态→固态，单质的熔、沸点升高，错误；从上到下原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，所以随核电荷数增加，单质氧化性逐渐减弱，③、⑥错误；从上到下原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，因此与氢原子结合能力逐渐减弱，故随核电荷数增加，气态氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，④错误，⑦正确。

三、非选择题(本题包括1小题，共7分)。

10．下表为元素周期表的一部分。

(1)表中元素________的非金属性最强；元素________的金属性最强；元素________的单质在室温下呈液态(填写元素符号)。

(2)表中元素③的原子结构示意图是______________________________。

(3)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为________>________(填写化学式，下同)。

(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是______________。

【解析】据元素周期表中同主族元素性质递变规律可知，F的非金属性最强，K的金属性最强，单质在室温下呈液态的是Br2。元素③为Na，原子结构示意图为，元素⑥、⑦分别为Cl、Br，其非金属性：Cl>Br，所以氢化物稳定性：HCl>HBr；F无正化合价，最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4。

答案：(1)F　K　Br　(2)　(3)HCl　HBr

(4)HClO4

一、选择题(共14题，每小题3分，共42分)。

1．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是(　　)

A．元素周期表有7个主族，8个副族

B．元素周期表有3个长周期和3个短周期

C．第ⅢA族位于元素周期表的第三列(从左往右)

D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)

【解析】选D。周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A项错；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他四个周期均为长周期，B项错；第ⅢA族位于周期表中的第13列(从左往右)，C项错。

2．(2021·济南高一检测)元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，则下列叙述中不正确的是(　　)

A.C的原子序数比B的原子序数大1

B．原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期

C．B的原子与D的原子最外层电子数相等

D．原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族

【解析】选D。C的原子序数为3，比B的原子序数2 大1，故A正确；原子结构示意图为的元素有两个电子层，在第二周期，C也在第二周期，与C位于同一周期，故B正确； B的原子与D的原子最外层电子数都是2，相等，故C正确；原子结构示意图为的元素，与B位于同一族，是0族，不是主族，故D错误。

3．下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。表中数字所对应的元素与它们在周期表中的位置相符的是(　　)

【解析】选D。1号元素正下方为3号元素，1号和2号元素相隔16列，A项错误；10号元素在周期表中第18列(即最后一列)，B项错误；13号元素正上方为13－8＝5号元素，正下方为13＋18＝31号元素，C项错误；D项正确。

4．(2021·舟山高一检测)0.05 mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.68 L H2(标准状况)，并转变为具有氖原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是(　　)

A．第四周期第ⅡA族　　B．第三周期第ⅡA族

C．第四周期第ⅠA族    D．第三周期第ⅢA族

【解析】选D。n(H2)＝＝0.075 mol，则该金属与氢气之间的关系式为2M～3H2，即金属M形成化合物时的化合价为＋3，又知M3＋具有氖原子的电子层结构，说明M为Al，它位于第三周期第ⅢA族。

5．(2021·漯河高一检测)下列说法错误的是(　　)

A．元素周期表是元素周期律的具体表现形式

B．元素的性质随原子序数递增而呈现周期性变化的根本原因是随原子序数的递增原子的核外电子排布呈现周期性变化

C．同周期第ⅠA族与第ⅤA族原子序数之差可能是4、14、28

D．同主族原子序数之差不可能是10、16、18、26、34、36、50

【解析】选D。元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果，元素周期表是元素周期律的具体表现形式，所以A正确；原子结构决定元素的性质，则元素的性质随原子序数递增而呈现周期性变化的根本原因是随原子序数的递增原子的核外电子排布呈现周期性变化，所以B正确；同周期第ⅠA族与第ⅤA族位于短周期时原子序数差为4，第四和第五周期原子序数差为14，第六和第七周期原子序数差为28，则同周期第ⅠA族与第ⅤA族原子序数之差可能是4、14、28，所以C正确；同一主族相邻的两种元素的原子序数之差是2、8、18、32，则同主族原子序数之差可能是10、16、18、26、34、36、50，所以D错误。

6．碱金属单质及其化合物在生产生活中的应用非常广泛，下列说法正确的是(　　)

A．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素

B．碱金属的熔、沸点随着原子序数的增加而升高

C．碱金属都能与水反应生成碱和氢气

D．可以用Ca(OH)2鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

【解析】选C。第ⅠA族元素含H元素及碱金属元素，而碱金属元素中无H，故A错误；碱金属熔、沸点从上到下依次降低，故B错误；碱金属单质都是强还原剂，都能与水反应生成碱和氢气，故C正确；二者均与氢氧化钙反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故D错误。

7．下列各组比较中不正确的是(　　)

A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C．熔、沸点：Li>Na>K

D．碱性：LiOH<NaOH<KOH

【解析】选B。A中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确；B中还原性，K>Na>Li，但K不能置换出NaCl溶液中的Na，而是先与H2O反应，B错误；C中碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C正确；D中从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH，D正确。

8.如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是(　　)

A．还原性

B．与水反应的剧烈程度

C．熔点

D．原子半径

【解析】选C。由题图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大的趋势。随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的还原性逐渐增强，碱金属与水反应的剧烈程度逐渐增大，原子半径逐渐增大，A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项与图不符。

9．(2020·哈尔滨高一检测)2019年诺贝尔化学奖授予约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。三人的获奖，再次让锂电池及其原料成为了世界的焦点。一种锂电池的原理为4Li＋2SOCl2===SO2↑＋4LiCl＋S。已知：金属锂与钠性质相似，是最轻的金属(锂密度：0.534 g·cm－3)，下列说法错误的是(　　)

A．该反应Li失电子，被氧化

B．不经处理的锂电池不能防水，发生反应：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑

C．实验室中金属锂与钠均可保存在煤油中(煤油密度：0.8 g·cm－3)

D．0.7 g Li发生反应，转移电子的物质的量为 0.1 mol

【解析】选C。根据电池总反应4Li＋2SOCl2===SO2↑＋4LiCl＋S可知，Li失电子，被氧化，A正确；由于Li易与水反应，电池需做防水处理，B正确；钠的密度大于煤油，Li的密度小于煤油，钠、锂和煤油不反应，所以钠能保存在煤油中，但锂不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，C错误；0.7 g Li的物质的量为0.1 mol，转移0.1 mol电子，D正确。

10．(2021·镇江高一检测)1940年，意大利化学家西格雷发现了第85号元素，它被命名为“砹(At)”。在希腊文里，砹的意思是“不稳定”。他和美国科学家科里森、麦肯齐用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核，轰击金属铋209，由此制得了第85号元素——“亚碘”，即是砹。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，推测砹和砹的化合物正确的是(　　)

A.与H2化合的能力：At2>I2

B．砹在常温下是白色固体

C．砹原子的最外层上有7个电子

D．砹易溶于水，难溶于四氯化碳

【解析】选C。从F到At，元素的非金属性减弱，与H2化合的能力逐渐减弱，A错误；从F到At，单质的颜色逐渐加深。I2是紫黑色固体，故砹在常温下不可能是白色固体，B错误；卤素原子的最外层上有7个电子， C正确；由I2微溶于水、易溶于四氯化碳，可推知砹不可能易溶于水、难溶于四氯化碳，D错误。

【补偿训练】

砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是(　　)

A．砹是有色固体

B．非金属性：At＜I

C．HAt非常稳定

D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2

【解析】选C。同主族从上到下，元素的单质状态变化为气态→液态→固态，且颜色加深，则砹是有色固体，故A正确；同一主族元素，其非金属性随着原子序数增大而减小，所以非金属性At＜I，故B正确；同一主族元素，其非金属性随着原子序数增大而减小，则其相应氢化物的稳定性逐渐减弱，所以HAt很不稳定，故C错误；同一主族元素，其单质的氧化性随着原子序数增大而减弱，所以I2可以把砹从砹的可溶性盐溶液中置换出来，故D正确。Ｋ

11．(2021·石家庄高一检测)已知钡的金属活动性处于钾和钠之间。则下列变化中可能实现的是(　　)

A．钡可从氯化钠溶液中置换出金属钠

B．钡可从冷水中置换出氢气

C．钡可从硫酸铜溶液中置换出铜

D．在溶液中Ba2＋可氧化金属锌，生成Zn2＋

【解析】选B。由于钡可以与水反应，所以钡和钠一样并不能置换出水溶液中的金属离子。

　【误区警示】对于金属或非金属之间的置换反应，应考虑金属或非金属与水的反应，如K不能从氯化钠溶液中置换出金属钠，F2不能从氯化钠溶液中置换出Cl2。

12．(2021·沧州高一检测)借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是(　　)

A．已知Ca是第四周期第ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱

B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强

C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈

D．已知Cl的电子层数比F的电子层数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大

【解析】选D。由碱金属元素和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，金属活动性增强，非金属气态氢化物稳定性减弱，A、B、C错误；同主族元素随核电荷数增大，原子半径递增，D正确。

13．(金榜原创题)下列关于主族元素的说法正确的是(　　)

A．同主族元素随着原子序数的递增，元素的金属性减弱

B．同主族元素随着原子序数的递增，元素单质的熔、沸点逐渐升高

C．同主族元素原子最外层电子数都相同，性质有一定的相似性

D．同主族元素随着原子序数的递增，元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强

【解析】选C。同主族元素随着原子序数的递增，电子层数逐渐增多，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，即元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性减弱，A项错误，D项没有指明最高价氧化物，错误；对于同主族的金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，对于同主族的非金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐升高，B项错误；同主族元素原子最外层电子数都相同，性质相似，C项正确。

14．可能存在的第119号未知元素，位于第ⅠA族，有人称为“类钫”。根据周期表中同族元素的相似性，下列有关“类钫”的预测中正确的是(　　)

A．“类钫”原子半径小于铯

B．“类钫”单质有较高的熔点

C．“类钫”在自然界存在单质，在化合物中显＋1价

D．“类钫”与水反应比Na与水反应更剧烈

【解析】选D。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A项错误；碱金属元素，同主族自上而下，熔点呈降低趋势，“类钫”不可能有较高的熔点，B项错误；“类钫”易失电子，性质非常活泼，在自然界应不存在单质，C项错误；同主族元素随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，与水反应的剧烈程度增加，D项正确。

　【补偿训练】

已知常温下KClO3与HCl(浓)反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)

【解析】选A。在锥形瓶中，KClO3与HCl(浓)反应产生Cl2，所以①处为黄绿色；Cl2在②处与Br－反应生成Br2，所以②处为橙色；Cl2(可能还有挥发的Br2)在③处与I－反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，所以③处为蓝色；Cl2(可能还有挥发的Br2)全部被NaOH溶液吸收，所以④处是白色棉球的本色(析出的NaCl、NaClO固体均为白色)。

二、非选择题(本题包括2小题，共28分)。

15．(13分)据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：

(1)铷(Rb)位于元素周期表的第________周期第________族。

(2)关于铷的结构和性质判断正确的是________(填序号)。

①与水反应比钠剧烈　②原子半径比钠小　③氧化物暴露在空气中易吸收CO2　④阳离子最外层电子数和镁原子相同　⑤是还原剂

(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是________(填字母)。

a．Li　　　b．Na　　　c．K　　　d．Cs

【解析】(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确；又因Na和Rb同主族，根据同主族元素性质的递变规律知，Rb的金属性比Na强，故①③⑤正确。(3)设该合金的平均相对原子质量为M，则根据得失电子守恒得×1＝×2，M＝25，因Mr(Rb) >25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。

答案：(1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)a、b

16．(15分)(素养新思维)某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

请你帮助该同学整理并完成实验报告。

(1)实验目的：_________________________________________。

(2)实验用品：

①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L－1 NaBr溶液、

0.1 mol·L－1 NaI溶液、CCl4溶液等。

②仪器：____________、____________、镊子、小刀、玻璃片等。

(3)实验内容(请把表中与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式补写完整)：

(4)实验结论：_____________________________________________。

【解析】本题是一个实验设计题，题目较灵活，考查基础知识和运用知识的能力。对实验目的的描述，要注意题中有效信息的提取，并注意语言的准确性；该同学的实验涉及了卤素的置换反应和碱金属钠、钾与水的反应，实验目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性；结合实验方案和实验现象可推测出所用到的仪器。结合元素及化合物的性质可写出③、④的反应方程式。

答案：(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性

(2)试管　胶头滴管

(3)

(4)同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱

【日积月累】

(九层之台，起于累土——难点知识从基础练起)

书写下列反应的离子方程式：

(1)Na2CO3与盐酸反应：＋2H＋===H2O＋CO2↑；

(2)NaHCO3与盐酸反应：＋H＋===H2O＋CO2↑；

(3)Na2CO3与CaCl2溶液反应：＋Ca2＋===CaCO3↓；

(4)NaHCO3与NaOH溶液反应：＋OH－===H2O＋。