高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课时练习

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元素性质的周期性变化规律【学考达标】共50分一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1．下列关于元素周期律的叙述正确的是(　　)A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从－7到－1重复出现D．元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化【解析】选B。A项中，只有一层电子时最外层电子数是从1到2；C项中，O没有最高正价，F没有正价，最低负价也不是从－7开始出现；D项中，不包括核外电子排布的周期性变化。【补偿训练】下列说法正确的是(　　)A．原子序数越大，原子半径一定越大B．电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大C．元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复D．按C、N、O、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高【解析】选C。原子半径随原子序数的递增呈周期性变化，故A项错误。氯原子比锂原子多一个电子层，但原子半径r(Li)>r(Cl)，故B项错误。元素性质的周期性变化不是简单的重复变化，变化的程度不同，变化的起点和终点也不同，故C项正确。氟是最活泼的非金属元素，它只有负价，没有正价；氧的非金属性也很强，没有最高正价，一般表现负价，故D项错误。2．已知铍(Be)的原子序数为4，是一种灰白色的碱土金属。铍及其化合物都有剧毒。下列对铍及其化合物的叙述中正确的是(　　)A．铍的原子半径大于硼的原子半径B．相同条件下，单质铍与酸反应比单质锂与酸反应剧烈C．氢氧化铍碱性比氢氧化钙的强D．单质铍跟冷水反应产生氢气【解析】选A。Be、B都位于第二周期，Be的原子序数小，半径大，A正确；Li、Be都位于第二周期，Li金属性强，与酸反应快，B错误；Be、Ca同主族，半径大的氢氧化物碱性强，C错误；Be、Mg同主族，活泼性Mg＞Be，Mg与热水才能反应，Be与冷水不反应，D错误。3．(2019·浙江6月学考)联合国确定2019年为“国际化学元素周期表年”，以纪念门捷列夫发明元素周期表150周年。现有短周期元素X、Y、Z、M在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是(　　)  X YZ MA．X元素位于第2周期ⅤA族B．Y的非金属性比Z的强C．Z的原子半径比X的大D．M的氧化物的水化物是强酸【解析】选C。由题意推出Y为Si元素，进而推出Z为P元素，X为O元素，M为Cl元素。A项氧元素位于第2周期ⅥA族；B项非金属性越向右上越强；C项正确；D项没有说最高价氧化物对应的水化物，次氯酸就是弱酸。4．门捷列夫对化学这一学科发展的最大贡献在于发现了化学元素周期律。下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)A．碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2B．稳定性：H2O>H2S>H2SeC．挥发性：HNO3>H3PO4>H2SO4D．原子半径：P>S>Cl【解析】选C。元素的金属性越强，其原子失电子能力越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性K>Ca>Mg，则碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，A可以；元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，同主族元素非金属性O>S>Se，则稳定性：H2O>H2S>H2Se，B可以；挥发性与物质的结构无关，C不可以；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，D可以。5．六六六是一种有机氯杀虫剂，而代森锌、代森锰、福美铁、福美锌等都属于有机硫农药。这些含硫和氯的农药为社会发展做出过巨大贡献，但在现代农业中因对环境有影响而不再使用。为说明氯比硫的非金属性强，下列事实可作依据的是(　　)A．HCl的溶解性强于H2SB．氯的最高价为＋7价C．H2S中的S2－能被Cl2氧化D．HClO的氧化性强于H2SO4【解析】选C。比较元素的非金属性强弱可根据：元素最高价氧化物对应水化物的酸性，氢化物的还原性和稳定性强弱，非金属单质与H2化合的难易，单质的氧化性强弱等，只有C项符合要求。【补偿训练】下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是(　　)A．钠的最高化合价为＋1价，镁的最高化合价为＋2价B．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强C．钠与冷水反应剧烈，镁与冷水反应极其缓慢D．在熔融状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁【解析】选A。金属性是指元素原子失去电子的能力，与失电子数的多少无关，A项错误；金属性强弱的证明方法常有最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等，所以B、C、D三项均正确。6．随原子序数递增，x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族B．离子半径：g2－＞h－＞d2－＞e＋＞f3＋C．最高价氧化物对应水化物的酸性：y＞zD．气态氢化物的热稳定性：g＞h【解析】选B。由图中化合价知：x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素，x(H)位于第一周期第ⅠA族，A错误；离子半径S2－＞Cl－＞O2－＞Na＋＞Al3＋，B正确；酸性HNO3＞H2CO3，C错误；非金属性S<Cl，氢化物的稳定性H2S<HCl，D错误。7．(2020·浙江1月学考)如图为元素周期表短周期的一部分，其中X元素原子最外层电子数是次外层的两倍。下列说法不正确的是(　　)X Y Z  WA．X的原子半径比Y的大B．Y元素的非金属性比Z强C．Z元素位于第3周期ⅣA族D．W的氧化物的水化物是强酸【解析】选D。如图为元素周期表短周期的一部分，其中X元素原子最外层电子数是次外层的两倍，所以X为C元素，Y为O元素，Z为Si元素，W为Cl元素。因为X为C元素，Y为O元素，所以X的原子半径比Y的大，A正确；因为Y为O元素，Z为Si元素，所以Y元素的非金属性比Z强，B正确；因为Z为Si元素，所以Z元素位于第3周期ⅣA族，C正确；因为W为Cl元素，W的氧化物的水化物不一定是强酸，如HClO属于弱酸，D错误。8．(2021·青岛高一检测)砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据元素周期表和元素周期律的知识，下列有关推测不正确的是(　　)A．砷有－3、＋3、＋5等多种化合价B．原子半径：As＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．热稳定性：HBr＞AsH3【解析】选C。砷为第ⅤA族元素，可以有－3、＋3、＋5等多种化合价，A项正确；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：As＞P，B项正确；同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性：P＞As，根据元素周期律，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。则酸性：H3AsO4＜H3PO4。同周期元素从左到右非金属性增强，故酸性：H2SO4＞H3PO4，则酸性：H3AsO4＜H2SO4，C项错误；根据元素周期律，同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性：Br＞As，故热稳定性：HBr＞AsH3，D项正确。二、非选择题(本题共2小题，共18分)9．(8分)据有关媒体报道，全球最准确的时钟——锶原子钟，两亿年误差不足一秒，比铯原子喷泉钟准确得多，估计将可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船只导航变得更为准确。请根据锶、铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：(1)锶元素属于______________(填“金属”或“非金属”)元素，金属性比钙元素________(填“强”或“弱”)，锶原子的核内质子数为__________，原子核外有________个电子层，其原子结构示意图为________________，其原子半径________(填“大于”“小于”或“等于”)镁原子半径；铯的原子核外共有________层电子，最外层电子数为____________。(2)铯与水发生剧烈反应，放出________色气体，同时使滴有紫色石蕊试液的溶液显________色，因为______________________________ (写出化学方程式)。(3)碳酸锶是________色粉末，与盐酸反应的离子方程式为________________。【解析】根据原子核外电子排布的规律，结合元素周期表的知识可知Sr位于元素周期表的第五周期第ⅡA族、Cs位于第六周期第ⅠA族。Cs具有极强的金属性，与水反应生成氢气和氢氧化铯：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑。碳酸锶是难溶于水的白色粉末，易溶于盐酸，反应的离子方程式为SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O。答案：(1)金属　强　38　5　　大于　6　1　(2)无　蓝　2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑　(3)白　SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O10．(10分)(2021·西安高一检测)根据下表回答下列有关问题。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二    ① ② 三③④⑤⑥ ⑦⑧⑨四⑩⑪    ⑫ (1)写出下列元素符号：①_______，⑥_______，⑦_______，⑪_______。(2)这些元素中最活泼的金属元素是________(填元素符号，下同)，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是________。(3)这些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，下同)，碱性最强的是________________，呈两性的氢氧化物是________________，写出三者之间两两反应的化学方程式：______________，______________，______________。(4)这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是________(填元素符号，下同)，原子半径最大的是______。(5)在⑧与⑫中，单质的化学性质较活泼的是____________(填元素符号)，怎样用化学实验证明？______________________________________________________________________________________________________________________。【解析】由元素在周期表中位置，可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar、⑩为K、⑪为Ca、⑫为Br；再结合元素周期律可知，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。在比较Cl2与Br2的活泼性差异时，可根据元素非金属性强弱比较的依据设计实验。答案：(1)N　Si　S　Ca　(2)K　F　Ar(3)HClO4　KOH　Al(OH)33HClO4＋Al(OH)3===Al(ClO4)3＋3H2OHClO4＋KOH===KClO4＋H2OKOH＋Al(OH)3===KAlO2＋2H2O(4)F　K　(5)Cl　将氯气通入溴化钠溶液中，溶液变为橙黄色，发生的反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2【补偿训练】如表是元素周期表的一部分。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01H      He2LiBeBCNOFNe3NaMgAlSiPSClAr请回答：(1)世界上第一张元素周期表的作者是___________________ (填序号)；a．阿伏加德罗　b．门捷列夫　c．居里夫人(2)从上表查出第2周期第ⅠA族的元素是__________________；(3)上表列出的元素中，非金属性最强的是__________________；(4)某同学探究元素性质递变规律与原子结构的关系，进行了如下实验：【实验操作】取已除去氧化膜且面积相等的镁条和铝条，分别投入2 mL 1 mol·L－1的盐酸中；【实验现象】镁比铝与酸反应更剧烈；【实验结论】①金属性：Mg______(选填“＞”或“＜”)Al【查阅资料】原子半径(nm)Mg－0.160Al－0.143；【思考】②利用元素周期律对上述实验结论进行解释____________________。【解析】(1)1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，那是世界上第一张元素周期表；(2)第2周期第ⅠA族的元素是Li；(3)同一周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强；同一主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，所以非金属性最强的元素在周期表的右上角位置，即主族元素F；(4)①镁比铝与酸反应更剧烈，说明Mg比Al活泼，所以金属性：Mg＞Al；②Mg、Al位于同周期，都是金属，Mg的原子序数小，所以金属性：Mg＞Al。答案：(1)b　(2)Li　(3)F　(4)①＞　②Mg、Al位于同周期，都是金属，Mg的原子序数小，原子半径Mg＞Al，所以金属性：Mg＞Al【选考提升】共20分一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)11．(2021·六盘水高一检测)下列化合物中，阴离子和阳离子的半径之比最大的是(　　)A．CsI　　　B．NaF　　　C．KCl　　　D．LiI【解析】选D。阳离子都为碱金属元素的阳离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，阴离子都为卤素阴离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，则金属离子半径最小的是Li＋，阴离子半径最大的是I－，所以阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI。12．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－，离子半径：A2－>C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列比较不正确的是(　　)A．原子序数：A>B>CB．原子半径：C>B>AC．离子半径：A2－>C－>B2＋D．原子核外最外层电子数：C>A>B【解析】选B。根据“A、C的最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于ⅥA族，C位于ⅦA族；根据“A、B同周期”“B2＋与C－具有相同的电子层结构”，可知A在C的左下方，B位于A的左侧。A、B、C的相对位置如图所示：   CB……A 由图可知：原子半径的大小关系应该是B>A>C，B错误。13．X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是(　　)XYZWA．W的原子序数不可能是Y的原子序数的2倍B．Z元素的原子半径一定比Y元素的大C．X的气态氢化物的稳定性一定比Y的强D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物一定是强碱【解析】选B。若Y、W分别为O、S，W的原子序数是Y的2倍，A错；原子半径r(Z)＞r(W)＞r(Y)，故Z元素的原子半径一定大于Y元素，B对；X的非金属性一定小于Y，则X的气态氢化物的稳定性比Y的弱，C错；无法确定Z元素的位置，所以不能确定其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性及其强弱，D错。【补偿训练】X、Y、R、M均为短周期元素，X、Y同周期，X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分别为H2XO4和HYO4。R、M同主族，R与冷水即可反应，M与热水反应缓慢。下列关系正确的是(　　)A．原子半径X>YB．氢化物稳定性H2X>HYC．原子核内质子数R<MD．溶液碱性R(OH)x<M(OH)x【解析】选A。X、Y同周期，两种元素最高化合价为H2O4和HO4，所以X在Y元素的左边，原子半径：X>Y，非金属性：Y>X，氢化物稳定性：HY>H2X，B错误，A正确；R与冷水即可反应，M与热水反应缓慢，说明R、M的金属性：M<R，R排在M的下面，原子核内质子数：M<R，溶液碱性：M(OH)x<R(OH)x，C、D错误。二、非选择题(本题共1小题，共8分)14．元素性质也是严格按照事物运动发展变化的内部法则进行的，存在周期性变化。如图是部分短周期元素化合价与原子序数的周期性变化关系图。问题探究：(1)X、Y、Z、W、R分别是什么元素？提示：O、Na、Al、S、Cl。(2)X与W的氢化物中，谁较稳定？(用化学式表示)提示：H2O。非金属性越强，氢化物越稳定。(3)W与R的最高价氧化物的水化物中，谁的酸性较强？(用化学式表示)提示：HClO4。非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强。(4)Y、Z、W、R的金属性强弱顺序如何？(用元素符号表示)提示：Na＞Al＞S＞Cl。(5)X、Y、Z、W的离子半径大小顺序如何？(用离子符号表示)提示：S2－＞O2－＞Na＋＞Al3＋。O2－、Na＋、Al3＋三离子的核外电子排布相同，为2层；S2－的核外有3层电子。(6)X与Y形成的化合物有哪些？提示：Na2O、Na2O2。钠元素与氧元素可以形成Na2O、Na2O2两种化合物。(7)Y、Z、R的最高价氧化物的水化物可以两两反应，写出有关的离子方程式。提示：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，H＋＋OH－===H2O。Y的最高价氧化物的水化物为NaOH；Z的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3；R的最高价氧化物的水化物为HClO4。(8)W、R的氢化物中，还原性较强的是什么？(写分子式)提示：H2S。W、R的氢化物分别为H2S和HCl，从非金属性强弱比较氯元素大于硫元素，则还原性H2S＞HCl。(9)写出X、W、R的单质与Fe反应的化学方程式。提示：2O2＋3FeFe3O4，Fe＋SFeS，2Fe＋3Cl22FeCl3。