高中化学必修一 专题4.2.1 元素性质的周期性变化规律备作业））解析版）

第四章  物质结构 元素周期律

第二节 元素周期律

第1课时 元素性质的周期性变化规律

一、单选题

1．元素的性质呈周期性变化的根本原因是(    )

A．相对原子质量递增，量变引起质变 B．原子半径呈周期性变化

C．原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化

【答案】C

【详解】

元素的性质呈周期性变化，根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化，故答案选C。

2．下列元素的原子半径最小的是(    )

A．C B．B C．O D．F

【答案】D

【详解】

按B、C、O、F顺序原子序数依次增大，同周期元素随原子序数的递增，原子半径逐渐减小，因此原子半径最小的是F。答案选D。

3．下列物质性质变化的比较，正确的是(  )

A．原子半径大小：Al＞Mg＞Na B．碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOH

C．气态氢化物稳定性：HBr＞HCl＞HF D．还原性强弱：F-＞Cl-＞Br-＞I-

【答案】B

【详解】

A. 同周期从左至右原子半径逐渐减小，故原子半径大小为：Al＜Mg＜Na，故A错误；

B. 同主族元素从上至下金属性逐渐增强，又金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOH，故B正确；

C. 同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，又非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性：HBr＜HCl＜HF，故C错误；

D. 氧化性强弱为：F2＞Cl2＞Br2＞I2，非金属单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，则还原性强弱：F-＜Cl-＜Br-＜I-，故D错误；

故选B。

4．研究表明26Al可以衰变为26Mg。能比较这两种元素失电子能力强弱的方法是(    )

A．比较这两种元素的单质的硬度及熔点

B．在氯化铝和氯化镁溶液中分别滴加过量的氨水

C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液

D．将镁条和铝条插入氢氧化钠溶液中

【答案】C

【详解】

A．硬度和熔点属于物理性质，不能用于比较金属失电子能力，故A错误；

B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水，二者都生成沉淀，不能比较失电子能力强弱，故B错误；

C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，插入镁条的溶液变红，插入铝条的溶液不变红，说明镁能与热水反应而铝不能，镁失电子能力强，故C正确；

D．将镁条和铝条插入氢氧化钠溶液中，铝条发生反应，镁条不反应，不能说明镁更容易失去电子，故D错误。

故选C。

5．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＞P

C．酸性：H3AsO4＞H2SO4

D．热稳定性：HBr＞AsH3

【答案】C

【详解】

A．砷为第ⅤA族元素，可以有-3、＋3、＋5等多种化合价，A项正确；

B．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；

C．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；

D．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。

答案选C。

6．X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是(    )

A．X的氧化物对应水溶液的酸性比Y的氧化物对应水溶液的酸性强

B．Y-的还原性强于X-

C．X的单质X2能将Y的阴离子Y-氧化为Y2

D．X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为＋3价，后者Fe为＋2价

【答案】A

【详解】

A．元素非金属性强弱可由其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，没有指明是否是最高价氧化物，故不能说明非金属性的强弱，A符合题意；

B．元素非金属性越弱，对应离子的还原性越强，B不符合题意；

C．X的单质X2能与Y的阴离子Y-发生以强制弱的置换反应生成Y2，说明X比Y的非金属性强，C不符合题意；

D．X、Y的单质分别氧化同一种金属，产物中金属元素的价态越高，说明单质的氧化性越强，说明X比Y的非金属性强，D不符合题意；

故选A。

7．周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是(    )

A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定

B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2

C．其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂

D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物

【答案】C

【详解】

117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子，该元素处于处于ⅦA族，

A．X易得1个电子，显-1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，故A错误；

B．X单质氧化性比I2弱，不可与KI发生置换反应，故B错误；

C．处于ⅦA族，与氯气、溴、碘的结构与性质相似，其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂，故C正确；

D．处于ⅦA族，AgCl、AgBr、AgI溶解性依次减小，颜色加深，AgX是一种有色的难溶于水的化合物，故D错误；

故选C。

8．（2020·安徽合肥一中高一期末）以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是(     )

A．所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价

B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低

C．第IA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低

D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素

【答案】B

【详解】

A．并不是所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价，如O无最高正价，F无正价，A错误；

B．多电子原子中，电子是分层排布的，能量低的电子总是优先进入离核较近的区域内运动，故离核近的区域运动的电子能量较低，B正确；

C．第IA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低，H2的熔点低于Li，C错误；

D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于两性元素，可以用于作良好的半导体材料，D错误；

故答案为：B。

9．某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是(    )

A．该元素的原子最外电子层上有6个电子

B．该元素最高价氧化物的化学式为XO2

C．该元素是非金属元素

D．该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4

【答案】B

【详解】

A．根据元素X的化学式H2X，元素X显－2价，位于周期表中第ⅥA族，原子最外层有6个电子，故A正确；

B．根据A项，元素X最低负价为－2价，则最高正价为+6价，最高价氧化物的化学式为XO3，故B错误；

C．一般情况下，存在气态氢化物的为非金属元素，故C正确；

D．根据B项分析，最高正价为+6价，则最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4，故D正确；

答案选B。

10．1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X+He→Y+n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是（    ）

A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物

C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸

【答案】B

【分析】

由X+He→Y+n及质量守恒可知，W=30+1-4=27，X、Y的最外层电子数之和为8，由X和Y可知Y的最外层电子数比X多2，所以X的最外层电子数为3，Y的最外层电子数为5，金属原子X的质量数为27、且位于ⅢA族，Z=13符合题意，则X为Al；Y的质子数为13+2=15，Y为P。

【详解】

A．W为27，所以X原子的相对原子质量为27，故A错误；

B．X、Y可形成三氯化物分别为AlCl3、PCl3，故B正确；

C．Al、P位于同一周期，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则X的原子半径大于Y的半径，故C错误；

D．Y的含氧酸有磷酸、亚磷酸和次磷酸等，故D错误；

故选：B。

二、填空题

11．用“＞”或“＜”回答下列问题：

(1)酸性：H2CO3___H2SiO3，H2SiO3___H3PO4。

(2)碱性：Ca(OH)2___Mg(OH)2，Mg(OH)2___Al(OH)3。

(3)气态氢化物的稳定性：H2O___H2S，H2S___HCl。

(4)还原性：H2O__H2S，H2S___HCl。

从以上答案中可以归纳出：

①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越___。

②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越___。

③元素___性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强。

④元素非金属性越强，其对应气态氢化物的还原性越__。

【答案】＞    ＜    ＞    ＞    ＞    ＜    ＜    ＞    强    强    非金属    弱   

【详解】

(1)可根据非金属性强弱判断对应最高价含氧酸的酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C、Si同主族，C的非金属性强，则酸性：H2CO3＞H2SiO3，P、Si同周期，P的非金属性强，则酸性：H2SiO3＜H3PO4；

(2)Ca、Mg同主族，Ca的金属性强，Mg、Al同周期，Mg的金属性强，故金属性强弱顺序为Ca＞Mg＞Al，所以碱性强弱顺序为Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3；

(3)非金属性：O>S、Cl>S，所以氢化物的稳定性：H2O>H2S，HCl>H2S；

(4)非金属性越强，其对应氢化物的还原性越弱，故还原性：H2O<H2S，H2S>HCl；

①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；

②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强；

③元素非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强；

④元素非金属性越强，其对应气态氢化物的还原性越弱。

12．（2020·全国高一课时练习）下表是元素周期表的一部分，请用化学符号回答有关问题：

(1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为___________。

(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是___________，最高价氧化物的水化物中酸性最强的是___________。

(3)第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是___________，写出该元素的单质分别与⑥、⑩最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________、___________。

【答案】    HCl>H2S>CH4>SiH4    HClO4    Al3+    2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑    2Al+6H+=2Al3++3H2↑  

【详解】

(1)稀有气体化学性质最不活泼，所以化学性质最不活泼的元素是⑤即Ne元素，其核电荷数为10，核外电子数为10，原子结构示意图为，故答案为：；

(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素分别为C、Si、S、Cl，非金属性越强简单气态氢化物稳定性越强，所以顺序为：HCl>H2S>CH4>SiH4；非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性最强的是HClO4，故答案为：HCl>H2S>CH4>SiH4；HClO4；

(3)电子层数越多半径越大，电子层数相同核电荷数越小半径越小，所以第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是Al3+；⑥、⑩最高价氧化物的水化物分别为NaOH和HClO4，铝单质与氢氧化钠反应离子方程式为：2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑，与高氯酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故答案为：Al3+；2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑；2Al+6H+=2Al3++3H2↑。