人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第3课时测试题

第四章　第二节　第3课时

基 础 达 标

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．雄黄是一种矿物质，俗称“鸡冠石”，其主要成分是硫化砷，As位于元素周期表第ⅤA族，另外Sr、Tl、Se在生活中有广泛应用，在周期表中分别位于第ⅡA、ⅢA、ⅥA族，请应用元素周期律科学地推断它们化合物的性质。

下列说法正确的是(　A　)

A．Sr(锶)的碳酸盐难溶于水

B．Tl(铊)的氢氧化物是两性氢氧化物

C．H2Se比H2S更稳定

D．H3AsO4酸性比H3PO4强

解析：Sr与Ca同主族，化合物性质相似，碳酸钙不溶于水，则Sr(锶)的碳酸盐难溶于水，故A正确；Al与Tl同主族，金属性Tl强，则Tl(铊)的氢氧化物是强碱，故B错误；S、Se同主族，非金属性S>Se，则H2S比H2Se更稳定，故C错误；P、As同主族，非金属性P>As，则H3AsO4酸性比H3PO4弱，故D错误。

2．现在含有元素硒(Se)的保健品开始进入市场，已知硒元素与氧元素同主族，与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述中不正确的是(　C　)

A．原子序数为34

B最高价氧化物的化学式为SeO3

C．非金属性比S强

D．气态氢化物化学式为H2Se

解析：A项，硒元素与氧元素同主族，原子最外层有6个电子，原子核外有4个电子层，则其原子序数是34，正确；B项，Se最外层有6个电子，最高正化合价为＋6价，最高价氧化物的化学式为SeO3，正确；C项，同一主族自上而下，元素的非金属性减弱，所以Se比S的非金属性弱，错误；D项，Se与S同主族，其气态氢化物化学式为H2Se，正确。

3．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物的摩尔质量为34 g·mol－1，Y的最低价氢化物常温下为液态。则下列说法中不正确的是(　B　)

A．阴离子还原性：W>Q

B．X的最低价氢化物水溶液显酸性

C．Q单质溶于水

D．Na与Y能形成化合物Na2Y2，且与水反应后溶液呈碱性

解析：W的气态氢化物的摩尔质量为34 g·mol－1，则W为S。X为N，Y为O，Z为Si，Q为Cl。

4．天然存在的金属钫(Fr)极微量，其已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是(　B　)

A．在已知元素中具有最大的原子半径

B．在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O

C．氧化物对应的水化物是强碱

D．其单质的熔点比金属钠的熔点低

5．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Y所在周期数与族数相同；Z与W同族。下列说法正确的是 (　D　)

A．原子半径：Z＞Y＞X＞W

B．Y的氧化物的水化物是强碱

C．Z单质的氧化性比W单质的氧化性强

D．W的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构

6．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，下列说法不正确的是(　D　)

A．X在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族

B．WZ2和WZ3均是酸性氧化物

C．X、W、Z三种元素对应原子的半径依次减小

D．利用W的含氧酸酸性强于Y的含氧酸酸性，可证明非金属性：W＞Y

解析：W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，说明Z为O，W为S，根据周期表的位置可知，X为Si，Y为N。根据分析，X为硅(Si)，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，A正确；SO2和SO3与碱反应只生成盐和水，均为酸性氧化物，B正确；Si、S同周期且Si在S的左边，同一周期从左到右半径依次减小，O、S同主族，同一主族原子半径从上往下依次增大，故Si、S、O三种元素对应原子的半径依次减小，C正确；没有指明S的含氧酸与N的含氧酸是否为最高价含氧酸，而通过非金属的最高价含氧酸酸性才能比较非金属性的强弱，所以不能证明非金属性W>Y，D错误。

二、非选择题

7．A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。请回答下列问题：

(1)四种元素的元素符号依次是A__S__，B__Cl__，C__K__，D__Ca__。它们的原子半径由大到小的顺序是__r(K)＞r(Ca)＞r(S)＞r(Cl)__(填元素符号)。

(2)试写出四种元素的简单离子以及其结构示意图：

A____

B____

C____

D____

它们的离子半径由大到小的顺序是__r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)__(填离子符号)。

(3)它们最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是__H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2__，比较它们酸性和碱性的强弱：__酸性：HClO4＞H2SO4，碱性：KOH＞Ca(OH)2__。

(4)写出能够生成气态氢化物的化学式：__H2S、HCl__，其稳定性顺序是__HCl＞H2S__，理由是__非金属性：S＜Cl__。

解析：A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S；D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半，所以D原子的核电荷数为(2＋8)×2＝20，D为Ca；根据核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl，C为K。S、Cl分别位于第三周期第ⅥA族、第ⅦA族，K、Ca分别位于第四周期第IA族、第ⅡA族，故r(K)＞r(Ca)＞r(S)>r(Cl)。其简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”可知，r(S2－)＞r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。根据元素周期律可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱及气态氢化物的稳定性。

综 合 提 升

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，Y、Z原子的电子总数与X、W原子的电子总数之比为5∶4。下列说法正确的是(　BD　)

A．原子半径：W>Z>Y＞X

B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱

C．由X、Z组成的化合物与由Z、W组成的化合物只能发生化合反应

D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐

解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，因此X是H，W是Na。Y、Z原子的电子总数与X、W原子的电子总数之比为5∶4，则Y为氮、Z为氧。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Na＞N>O＞H，故A项错误；氮元素非金属性弱于氧元素，NH3的热稳定性比H2O的弱，故B项正确；Z、W组成的化合物可以是Na2O或Na2O2，H2O与Na2O2的反应不是化合反应，故C项错误；由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是硝酸、一水合氨、硝酸铵，分别是酸、碱或盐，故D项正确。

2．某化合物由原子序数依次增大的四种短周期主族元素W、X、Y、Z组成。W与其他元素既不在相同周期，也不在相同主族。X的一种核素常用于考古鉴定文物的年代。Z2－的电子层结构与氖相同。下列说法错误的是 (　AC　)

A．简单离子的半径：Z＞Y

B．W与X、Z均可形成电子数相等的分子

C．Y的最高价氧化物对应的水化物为弱酸

D．简单氢化物的稳定性：Z>Y＞X

3．根据如表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是(　B　)

A．E2－与B3＋的核外电子数不可能相等

B．离子半径大小A＋＜D2－

C．最高价氧化物对应水化物的碱性A<C

D．气态氢化物的稳定性D＞E

解析：短周期元素，由元素的化合价可知，D、E都有－2价，但D有＋6价且原子半径较大，则D为S元素、E为O元素；A、B、C化合价分别为＋1、＋3、＋2，则分别处于ⅠA族、ⅢA族、ⅡA族，C的原子半径小于S，则C为Be元素，原子半径A、B均大于硫，则B为A1元素，且A、B原子半径相差较大，则A为Na，据此结合元素周期律解答。B为Al元素，E为O元素，O2－与Al3＋的核外电子数均为10，故A错误；核外电子排布相同的离子，原子序数越大离子半径越小，则离子半径大小Na＋＜O2－，故B正确；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，金属性：A＞C，则最高价氧化物对应水化物的碱性A>C，故C错误；非金属性S<O，则气态氢化物的稳定性H2S<H2O，即D<E，故D错误。

二、非选择题

4．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号主族元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同一周期也不在同一主族，D的氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：

(1)A～D四种元素中，原子半径最大的是__Na__(填元素符号)；A和D的最简单氢化物中，沸点较低的是__HCl__(填化学式)。

(2)元素C在元素周期表中的位置是__第三周期第ⅢA族__，B、C的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的化学方程式为__NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O__。

(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的化学名称为__次氯酸钙__。它的水溶液与D的氢化物反应可以生成一种有毒气体，反应的离子方程式为__ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O__，反应生成1 mol D的单质时，转移电子__1__ mol。

解析：A是地壳中含量最高的元素，A是O；D的氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，D是Cl；B、C、D均在第三周期，它们的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能反应生成盐和水，再根据B、C、D的原子序数依次增大，可推出B是Na，C是Al。因为E和O、Na、Al、Cl元素既不在同一周期也不在同一主族，所以E只能为Ca。(1)由以上分析知，A、B、C、D分别为O、Na、Al、Cl，A～D四种元素中，原子半径最大的是Na；A和D的最简单氢化物分别为H2O、HCl，常温下H2O呈液态，HCl呈气态，所以沸点较低的是HCl。

(2)元素C为Al，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，它们之间发生反应的化学方程式为NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O。

(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，则其为Ca(ClO)2，该盐的化学名称为次氯酸钙。它的水溶液与D的氢化物(HCl)发生反应的离子方程式为ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O，反应生成1 mol D的单质时，转移电子1 mol。

5．“位置”“结构”和“性质”是我们学习元素周期律的重要思路。

(1)我们可以根据原子结构示意图来推测元素在周期表中的位置，以下为X元素的原子结构示意图(未画全)：

请写出X元素在周期表中的位置__第六周期第0族__。

(2)反过来，知道了元素的位置关系，我们可以推测元素性质或者元素对应的单质及化合物的性质。四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素。则Y和X最高价氧化物对应水化物的酸性更弱的是__H2SiO3__(填化学式)。

(3)铬可用于制造不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带等。铬的金属性位于锌和铁之间，根据元素周期律的知识，下列有关铬的性质说法不正确的有__A__。

A．铬与冷水能发生剧烈反应

B．Cr(OH)3的碱性比NaOH的弱

C．铬能与稀盐酸发生反应

D．铬能从氯化亚铁溶液中置换出铁单质

(4)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2。分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L－1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。X、Y、Z、M、W元素分别是__C、N、O、H、Na__，这五种元素的原子半径大小顺序是__Na＞C＞N＞O＞H__。

解析：(1)该元素有6个电子层，则为第六周期，最外层电子数为8，则为0族元素，所以X元素在周期表中的位置为第六周期0族。

(2)根据元素周期表中短周期部分的结构和元素位置可知：Y、Z位于第二周期，M、X位于第三周期，而第三周期中M为金属元素、X为非金属元素，则金属M为Al，X为Si，从而推断出Y为C，Z为N，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以H2SiO3酸性更弱。

(3)锌和铁与冷水不反应，则铬与冷水也不反应，A错误；NaOH为强碱，Cr(OH)3的碱性比氢氧化锌弱，为弱碱，则Cr(OH)3的碱性比NaOH的弱，B正确；铬的金属性比铁强，铬能与稀盐酸发生反应，C正确；铬的金属性大于铁，能从氯化亚铁溶液中置换出铁单质，D正确。

(4)X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，则X、Y、Z最外层电子数分别为4、5、6；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L－1，则其摩尔质量为0.76 g·L－1×22.4 L·mol－1＝17 g·mol－1，可先假设为NH3，则X为C，Y为N，Z为O，M为H，C和O可以形成CO2，符合题意，W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，则W为Na。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径W＞X＞Y＞Z＞M即Na＞C＞N＞O＞H。