高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律优秀课后作业题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律优秀课后作业题，文件包含高中化学新版必修一第18讲元素周期律教师满分版docx、高中化学新版必修一第18讲元素周期律学生满分版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
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、1～18号元素性质的周期性变化规律
1．原子核外电子排布的周期性变化
(1)原子核外最外层电子数与原子序数变化的关系图

(2)规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。
2．原子半径的周期性变化
(1)元素的原子半径与原子序数变化的关系图

(2)规律：随着原子序数的递增，同周期元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
3．元素化合价的周期性变化
(1)元素化合价与原子序数变化的关系图

(2)规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价：＋1到＋7(O无最高正价、F无正价)，最低负价：－4到－1。

元素周期律
(1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
(2)元素的性质包括：原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。
(3)元素周期律的实质是元素原子的核外电子排布发生周期性变化的必然结果。

1．从钠元素到氯元素原子半径为什么呈现由大到小的变化规律？
提示　从钠元素到氯元素，它们原子的电子层数相同，原子核内质子数和核外电子数增多，原子核对核外电子的吸引力增大，原子半径逐渐减小。
2．根据推测该元素的最高正价和最低负价的数值。
提示　最高正价为＋6价，最低负价为－2价。
3．在水溶液中，YO和S2－发生反应的离子方程式如下：
YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O
(1)YO中Y元素的化合价为________价。
(2)Y元素原子的最外层电子数是________。
(3)比较S2－和Y－的还原性：____________。
答案　(1)＋5　(2)7　(3)S2－＞Y－
解析　(1)根据电荷守恒得－n＋(－2)×3＋1×6＝－1，得n＝1，代入YO中求得Y的化合价为＋5价。
(2)由(1)及化学方程式知，Y有＋5价、－1价两种价态，由于Y存在Y－，－1价将是Y元素的最低化合价，其最外层电子数为8－1＝7。另外，由于无法确定＋5价是否为Y元素的最高化合价，所以不能用＋5价确定Y元素原子的最外层电子数。
(3)在该反应中还原剂为S2－，还原产物为Y－，故还原性：S2－＞Y－。

(1)在用化合价确定元素原子最外层电子数时，首先确定元素化合价是否为最高化合价或最低化合价。
(2)非金属元素的最高正化合价等于原子所能转移的最外层电子数，而它的负化合价则等于使原子最外层达到8电子稳定结构所得到的电子数。
二、第三周期元素性质的递变
1．钠、镁、铝元素金属性的递变规律
(1)钠、镁元素金属性的强弱

①该实验加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。该实验说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。
②由上述实验可知，镁和水反应不如钠和水反应剧烈。
(2)镁、铝元素金属性的强弱
　
①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解，最终完全消失，对应的离子方程式分别为：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
由上述反应可知Al(OH)3为两性氢氧化物。
②实验乙中a试管中沉淀溶解，b试管中沉淀不溶解，a试管中反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
③由上述实验可知
钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。
(3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
2．硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律

Si
P
S
Cl
最高价氧化物对应水化物的酸性[来源:学*科*网]
H2SiO3：弱酸[来源:学科网][来源:学。科。网Z。X。X。K]
H3PO4：中强酸[来源:学_科_网]
H2SO4：强酸
HClO4：强酸[来源:学_科_网]
酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
结论
Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强

3.同周期元素性质递变规律

同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。



1．元素原子得失电子的能力与原子的____(填序号)有关：
①质子数(核电荷数)　②中子数　③质量数　④核外电子数　⑤最外层电子数　⑥电子层数
提示　①⑤⑥
2．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：
(1)原子半径最小的元素是________(填元素符号)。
(2)金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________(用化学式回答，下同)。
(4)最不稳定的气态氢化物是________。
(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是________。
(6)氧化物中具有两性的是________。
提示　(1)Cl　(2)Na　(3)HClO4　(4)SiH4
(5)NaOH　(6)Al2O3
随堂练习：
1．元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化的是(　　)
A．化合价
B．原子半径
C．元素原子的最外层电子排布
D．相对原子质量
答案　D
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
答案　B
3．某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为(　　)
A．4 B．5 C．6 D．7
答案　C
解析　设该元素的最高正价为x，最低负价为y，
则　解得x＝6，y＝－2，
因此该原子的最外层电子数为6。
4．下列关于元素周期律的叙述中不正确的是(　　)
A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强
B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大
D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
答案　C
解析　Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。
5．下列说法正确的是(　　)
A．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价呈现从＋1→＋7价的变化
B．同周期元素的原子半径从左至右一定依次减小
C．同周期中，第 ⅠA族元素(H除外)金属性最强，第ⅦA族元素非金属性最强
D．HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强
答案　C
解析　O无最高正价，F无正价，A项错误；稀有气体元素原子半径测定方式与其他元素的不同，没有可比性，B项错误；F、N、Si三种元素的非金属性依次减弱，其对应氢化物的稳定性也依次减弱，D项错误。
6．下列各组元素的性质递变规律错误的是(　　)
A．N、O、F原子最外层电子数依次增加
B．N、O、F原子半径依次增大
C．Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高
D．Li、Na、K的金属性依次增强
答案　B
解析　N、O、F原子最外层电子数依次为5、6、7，逐渐增多，A项正确；N、O、F是同周期元素，同周期元素从左到右原子半径依次减小，B项错误；Na、Mg、Al元素最高正化合价依次为＋1、＋2、＋3，依次升高，C项正确；Li、Na、K是同主族元素，同主族从上到下元素的金属性依次增强，D项正确。
7．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A．酸性：H2SO4＞H3PO4
B．非金属性：Cl＞Br
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2
D．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
答案　D
解析　在元素周期表中S与P属于同周期元素，S在P的右边，非金属性强于P，所以最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4强于H3PO4，A项不合题意；在元素周期表中Cl与Br属于同主族元素，Cl在Br的上方，非金属性Cl强于Br，B项不合题意；在元素周期表中，Na与Mg属同周期元素，Na在Mg的左边，所以金属性Na强于Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2，C项不合题意；D项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题，不涉及元素周期律的相关知识。
8．(2019·湖北省十堰市高一月考)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(　　)
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼的非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
答案　B
解析　金属性：R＞W，所以若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1不一定为强碱，A项不一定正确；非金属性：X＜Y，若HnXOm为强酸，则X是活泼非金属元素，因此Y也是活泼非金属元素，B项正确；若Y的最低化合价为－2，则Z可能是F，无正价，C项错误；非金属性：R＜W＜X＜Y＜Z，若X的最高正化合价为＋5，则X为N或P，因此R、W不一定是非金属元素，D项不一定正确。

课后作业：
1．元素性质呈周期性变化的决定因素是(　　)
A．元素原子半径大小呈周期性变化
B．元素相对原子质量依次增大
C．元素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
解析　结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化，C项正确。
2．(2019·淄博高一检测)原子序数为11～17的元素，随核电荷数的递增而逐渐减小的是(　　)
A．电子层数 B．最外层电子数
C．原子半径 D．元素最高正化合价
答案　C
解析　原子序数为11～17的元素，随核电荷数的递增而逐渐减小的是原子半径，随核电荷数的递增而逐渐增大的是最外层电子数和元素最高正化合价，而电子层数均为3。
3．元素的原子结构决定其性质，下列说法正确的是(　　)
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．原子序数为17的元素的最高化合价为＋7
C．C、N、O三种元素的最高化合价分别是＋4、＋5、＋6
D．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
答案　B
解析　多数原子的最外层电子数等于元素的最高化合价，但O、F及稀有气体元素不符合该规律。
4．某元素的气态氢化物化学式为H2R，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为(　　)
A．H2RO3 B．H2RO4 C．HRO3 D．H3RO4
答案　B
解析　由H2R知R元素最低价为－2价，则最高价为8－2＝＋6，故最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。
5．下列粒子半径大小的比较正确的是(　　)
A．Al3＋＜O2－ B．Cl－＞Br－
C．Mg＜Al D．K＜Na
答案　A
解析　Al3＋、O2－两种微粒的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以粒子半径：Al3＋＜O2－，A正确；Cl－有三个电子层，Br－有四个电子层，电子层数越多，半径越大，所以粒子半径：Cl－＜Br－，B错误；电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，所以粒子半径：Mg＞Al，C错误；电子层数越多，原子半径越大，所以粒子半径：K＞Na，D错误。
6．如图是部分1～18号元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法不正确的是(　　)

A．离子半径：N＞Z B．原子序数：M＜N
C．失电子能力：Y＞Z D．单质的氧化性：N＜X
答案　C
解析　由题意知X为氟元素，Y为锂元素，Z为钠元素，M为硅元素，N为氯元素。A项，离子半径：Cl－＞Na＋，正确；B项，原子序数：Cl＞Si，正确；C项，失电子能力：Na＞Li，错误；D项，单质的氧化性：F2＞Cl2，正确。
7．(2018·贵州师大附中期末)已知下表是几种常见元素的原子半径数据：
元素
C
O
Na
Mg
Si
原子半径/nm
0.077
0.073
0.154
0.130
0.111

下列说法正确的是(　　)
A．随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大
B．元素F的原子半径在0.073～0.154 nm之间
C．最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大
D．Mg2＋的半径大于Mg的半径
答案　C
解析　核外电子层数相同的主族元素原子，核电荷数越大，原子半径越小，A项错误；F的原子半径比O的小，即小于0.073 nm，B项错误；最外层电子数相同时，电子层数对原子半径起决定作用，电子层数越多，原子半径越大，C项正确；Mg2＋的半径小于Mg的半径，D项错误。
8．对于第三周期从左到右的主族元素，下列说法中不正确的是(　　)
A．原子半径逐渐减小
B．电子层数逐渐增多
C．最高正化合价逐渐增大
D．元素的非金属性逐渐增强
答案　B
解析　在元素周期表中同一周期的主族元素从左到右原子半径依次减小，故A不符合题意；在元素周期表中同一周期的元素电子层数相同，故B符合题意；在元素周期表中同一周期的元素从左到右，最高正化合价逐渐增大(O、F除外)，故C不符合题意；在元素周期表中同一周期的元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，故D不符合题意。
9．下列递变规律不正确的是(　　)
A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B．钠、镁、铝的还原性依次减弱
C．HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D．P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高
答案　A
解析　非金属性：Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，故A项错误；金属性：Na＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的单质的还原性越强，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，故B项正确；非金属性：Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故C项正确；P、S、Cl三种元素原子的最外层电子数分别为5、6、7，最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，故D项正确。
10．A、B两元素原子电子层数相同，如果A的原子半径比B的大，则下列判断正确的是(　　)
A．两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性应是A强于B
B．A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定
C．A的金属性比B的金属性强
D．A的阴离子比B的阴离子还原性弱
答案　C
解析　A、B两元素位于同周期，A的原子半径比B的大，则A位于B的左边，A元素的金属性比B的强。
11．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＞C
B．原子半径：C＞B＞A
C．离子半径：A2－＞C－＞B2＋
D．原子核外最外层电子数：C＞A＞B
答案　B
解析　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：



C
B
……
A


由图可知：原子半径的大小关系应该是B＞A＞C，B项错误。
12．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(　　)
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径：X＞Y，离子半径：X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的气态氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
答案　B
解析　分析题设信息可知，X、Y、Z分别为Na、Cl、O三种元素。则同周期中Na的金属性最强，A项正确；离子半径：Na＋＜O2－，B项错误；氧族元素组成的气态氢化物中H2O的稳定性最高，C项正确；HClO4的酸性最强，D项正确。
13．元素A原子获得2个电子或元素B原子失去1个电子后形成的离子都与OH－具有相同的电子数，则：
(1)A是________，B是________。
(2)离子半径大小：A2－______(填“＞”“＜”或“＝”)B＋。
(3)在两种元素形成的化合物中，标出它们的化合价________________，并写出与水反应生成O2的化学方程式：_______________________________________________________________。
答案　(1)氧(或O)　钠(或Na)　(2)＞
(3)2、22　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
解析　OH－电子数为10，故A原子核外电子数为8，B原子核外电子数为11，即A为O，B为Na；O2－与Na＋具有相同电子层结构，则r(O2－)＞r(Na＋)。Na与O形成Na2O和Na2O2两种化合物，其中化合价为2，22。只有Na2O2与水反应生成O2，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
14．(2019·大名一中月考)下表是元素周期表中的一部分。
族
周期 　
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
A







二



E
F

H
J
三
B
C
D


G
I


根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
(1)化学性质最不活泼的元素是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。
(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是____________，酸性最强的是________，呈两性的是________。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的简单气态化合物中，最稳定的是________。
(4)在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是________。
答案　(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　HClO4　Al(OH)3　(3)HF　(4)Na
解析　由元素在周期表中的位置可知，A为H，B为Na，C为Mg，D为Al，E为C，F为N，G为S，H为F，I为Cl，J为Ne。(1)题给元素中稀有气体元素Ne最外层电子数为8，化学性质最稳定；同周期元素自左而右金属性减弱、非金属性增强，而同主族元素自上而下金属性增强、非金属性减弱，题给元素中F的非金属性最强，故F2氧化性最强，Na的金属性最强，其单质还原性最强。(2)题给元素中，Na的金属性最强，则其最高价氧化物的水化物NaOH的碱性最强，F元素没有含氧酸，高氯酸的酸性最强，题给元素中的最高价氧化物的水化物中只有Al(OH)3为两性。(3)非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，C、N、S、F、Cl中F的非金属性最强，故HF最稳定。(4)原子半径：Na＞Mg＞Al＞S＞Cl。
15．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)：
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6、－2
＋7、－1
－2

(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。

(2)B元素处于周期表中第______周期______族。
(3)B的最高价氧化物对应的水化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
答案　(1)

(2)三　ⅢA
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)HClO4　(5)SO2、SO3
解析　(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第三周期ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。