化学第二单元 元素性质的递变规习题

这是一份化学第二单元 元素性质的递变规习题，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2

一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 如图为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是(    )
A. 电负性：Y>Z>M
B. 离子半径：M−>Z2−>Y−
C. ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. 第一电离能：Z>Y>M
2. 五种短周期元素的信息如下表，有关叙述正确的是(    )
元素代号
M
N
O
P
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.071
主要化合价
+2
+3
+2
 +6、+4、−2
−1

A. N3+比Q−少一个电子层
B. O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 第一电离能：MP>S>Cl B. 金属性：Na④
C. 电负性：④>③>②>① D. 第一电离能：④>③>①>②
8. 元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素，其原子半径及主要化合价列表如下，其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。
元素代号
M
R
Q
T
X
Y
Z
原子半径/nm
0.037
0.186
0.074
0.102
0.150
0.160
0.099
主要化合价
+1
+1
−2
−2、+4、+6
+3
+2
−1
  下列说法正确的是(    )

A. T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性TI1(Al) B. 电负性大小：S>O
C. 半径大小：r(K+)KOH
10. 某锂盐的结构如图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是(    )
A. 元素的电负性：Wk>o>b
B. g的单质能与NaOH溶液反应而f的单质不能，则单质还原性：g>f
C. g、h、i、j、k的电负性及第一电离能均逐渐增大
D. l元素位于常见元素周期表的第四周期第Ⅷ族，位于常见元素周期表的ds区
13. 2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂XYZ2W3是由四种短周期主族元素组成，其中X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的分子极性：Y>Z
B. 电负性和第一电离能均有Z>W
C. 同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D. 同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
14. 2.下列比较错误的是
A.原子半径：N>O>F                             B.酸性强弱：H2SO4>H2CO3>H2SiO3
C.氢化物稳定性：PH3>H2S>HCl           D.碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2
A. A B. B C. C D. D
15. 2022年5月，人类首次利用月球土壤成功种活了植物，未来的宇航员们有可能在月球上种植食物，月壤中所含短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W元素在地壳中的含量位居第二，常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素，下列叙述正确的是
A. 原子半径大小顺序：W>X>Y>Z
B. Y、Z、W的最高价氧化物的水化物均显碱性，且碱性逐渐减弱
C. 元素W和X的简单氢化物的沸点：X”、“=”或“”、“=”或“I。
(6)下图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图像，下列纵坐标代表的物理量与图像相符的是____________________(填字母)。
a.溶液颜色的变化 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力


四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
19. 下表为周期表的一部分，其中的字母代表对应的元素，请针对这些元素回答下列问题。

请回答下列问题：
(1)元素Ⅰ的元素符号________；己知M2+离子3d轨道中有6个电子，试推出M元素位于周期表的位置________。
(2)表中元素第一电离能最小的是________(填元素符号，下同)，电负性最大的是________，化学性质最稳定的是________。
(3)表中元素处于d区的是________(填元素符号)。
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了________________。
(5)请举出F的金属性比C强的实验事实：________，并用原子结构理论解释其原因________。
(6)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
电离能/kJ·mol−1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式：________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是________。

20. 氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是具有潜力的储氢材料。回答下列问题：
(1)氮在元素周期表中的位置是_____________，基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形，基态N原子的电子排布图为_______________________________。
(2)B的第一电离能I1(B)=800 kJ·mol−1，判断I1(Al)__________800 kJ·mol−1(填“>”或“Cl>S，不正确；B项，离子半径关系为S2−>Cl−>F−，不正确；C项，SCl2的电子式为：，正确；D项，元素第一电离能大小关系为F>Cl>S，不正确。

2.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查元素的推断和元素周期律的应用，难度一般，正确推断出元素是解题关键。
【解答】
均为短周期元素，P有+6、+4、−2价，可推知P为S元素；M、N化合价分别为+2、+3，原子半径M>N>硫，可推知M为Mg、N为Al；O化合价为+2，半径小于M，O为Be。Q化合价均为−1价，原子半径与P相差较大，可推知Q为F．
根据表中的信息可得M为Mg，N为Al，O为Be，P为S，Q为F。
A.Al3+和F−具有相同的电子层数，故A错误；
B.铍与铝处于对角线位置，性质相似，既能与强酸反应又能与强碱反应，故B正确；
C.镁原子最外层3s能级处于全满状态，难失去电子，故第一电离能Mg>Al，故C错误；
D.非金属性：F>S，故F形成的气态氢化物比S形成的气态氢化物更稳定，故D错误。 
故选B。  
3.【答案】C 
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，明确同一周期元素原子半径、第一电离能、电负性等元素周期律特点是解本题关键，注意第一电离能规律中的异常现象，题目难度不大。
【解答】
A.如果X轴为原子序数，则该图中从左到右原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，其中第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以图象不符合，故A错误；
B.如果X轴为原子序数，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以图象不符合，故B错误；
C.如果X轴为最高正化合价，其最高正化合价随着原子序数增大而增大；同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，所以图象符合，故C正确；
D.如果X轴为族序数，其最高价氧化物的水合物pH依次减小，所以图象不符合，故D错误。  
4.【答案】C 
【解析】
【分析】
本题考查了元素周期律的相关知识，试题难度较易。
【解答】
A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故A正确；
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强，故B正确；
C.F元素的非金属性很强，难以失去电子，没有正价，O元素无最高正价，故C错误；
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，故D正确。  
5.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题以制备高纯SiH4为题材，考查物质结构与性质的基础知识，主要涉及元素非金属性强弱比较、微粒半径比较、第一电离能大小比较、共价键极性强弱比较等，题目难度不大。
【解答】
A.元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl>Si，故A正确；
B.Li+和H−的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：r(Li+)Si，即X>Y，故C正确；
D.同一周期从左向右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，而在HClO分子中O为−2价，Cl为+1价，则电负性：S④，故B正确；
C.非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：④>③>①>②，故C错误；
D.同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素的原子为全满和半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：④>③>②>①，故D错误。  
8.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析判断能力，把握元素周期律、元素周期表结构及物质结构是解本题关键，知道非金属性强弱、金属性强弱判断方法，题目难度不大。
【解答】
主族元素其最高正化合价与其族序数相等(O、F除外)，最低化合价=族序数−8，同一主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源，为过氧化钠，则R为Na、Q为O元素，根据表中数据知，M原子半径最小且位于第IA族，为H元素；T为S元素、X为Al元素、Y为Mg元素、Z为Cl元素。
A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强，非金属性TAl，则金属单质失电子能力最强的是Na即R元素，故B错误；
C.M、Q形成的化合物是H2O或H2O2，H2O或H2O2中只含共价键，为共价化合物，故C错误；
D.M、Q、Z分别是H、O、Cl元素，M位于第1周期、Q位于第2周期、Z位于第3周期，故D错误。
故选A。  
9.【答案】C 
【解析】解：A.第一电离能Al大于Na，而Na大于K，所以电离能大小：I1(K)X，A错误；
B.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物即Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Mg(OH)2显碱性，Al(OH)3为两性氢氧化物，H2SiO3显酸性，B错误；
C.由分析可知，w为Si、X为O，由于H2O分子间能够形成分子间氢键，而SiH4不能，故元素W和X的简单氢化物的沸点：X>W，C错误；
D.由分析可知，X为O，Y为Mg，Z为Al，W为Si，则元素X与Y、Z、W形成的二元化合物分别为：MgO、Al2O3、SiO2，故它们的化学键依次为离子键、离子键、共价键， D正确；
故答案为： D。  
16.【答案】（1）    ①.    
（2）    ①.    
（3）    ①. O> N> C    ②. Mg>Al>Na   
（4）    ①. Cl->O2-> Na+    ②. H2SO4 > H2CO3> H2SiO3   
（5）NH4NO3    （6）SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
 
【解析】
【分析】由图可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，K为F元素，E为Na元素，F为Mg元素，G为Al元素，H为Si元素，I为S元素，J为Cl元素。
【小问1详解】
BD2为CO2，HD2为SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，因此熔沸点：CO2< SiO2，即BD2< HD2；A2D为H2O，A2I为H2S，水分子间能形成氢键，因此熔沸点：H2O>H2S，即 A2D> A2I，故答案为：；
【小问2详解】
A2D为H2O，CA3为NH3，NH3、H2O分子中N、O原子的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，因此键角：H2O< NH3，即 A2D< CA3；A2D为H2O，DK2为O2F， H2O和O2F均为V形， F的电负性大于O，因此键角：H2O>O2F，故答案为：；
【小问3详解】
B、C、D分别为C、N、O，同周期元素从左至右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C；E、F、G分别为Na、Mg、Al，同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，因此第一电离能：Mg>Al>Na，故答案为：O>N>C；Mg>Al>Na；
【小问4详解】
D、E、 J的离子分别为O2-、Na+、Cl-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：Cl->O2-> Na+；B、H、I分别为C、Si、S，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si，因此最高价含氧酸的酸性：H2SO4 > H2CO3> H2SiO3，故答案为：Cl->O2-> Na+；H2SO4 > H2CO3> H2SiO3；
【小问5详解】
A、C、D分别为H、N、O，H、N、O可形成离子化合物NH4NO3，故答案为：NH4NO3；
【小问6详解】
I的氧化物为SO2、SO3，J的单质为Cl2，I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸，应为SO2、Cl2溶于水生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl。
  
17.【答案】(1)     +4     HIO4                      (2)   HF     S2− > O2−> Al3+    
(3)     第四周期第ⅡA族              (4)     IBr+H2O=HBr+HIO     极性键
 
【解析】略

18.【答案】(1)MnO2 +4HCI(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O
(2)①氯水为浅黄绿色
     ② HCO3 − + H+= CO2 ↑+H2O    
③次氯酸具有漂白性
(3)Cl2 + 2OH −= Cl −+ ClO −+ H2O
(4)① b      Cl2 +S2 −=2Cl − +S        ② a
(5)变蓝
(6)bc
 
【解析】略

19.【答案】(1)Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K；F；Ar；
(3)Ti、Cr
(4)泡利原理；
(5)相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
 
【解析】
【分析】
本题考查位置、结构与性质的关系，为高频考点，把握元素的位置、性质及结构与性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表的位置可知，A～I分别为O、F、Na、Mg、Ar、K、Ca、Ti、Cr，
(1)元素I为Cr，M2+离子3d轨道中有6个电子，M的价电子为3d64s2，则原子序数为18+2+6=26，为Fe元素，位于周期表的第四周期第Ⅷ族，
故答案为：Cr；第四周期第Ⅷ族；
(2)K的金属性最强，第一电离能最小；F的非金属性越强，电负性越大；稀有气体的性质最稳定，则Ar的化学性质最稳定，
故答案为：K；F；Ar；
(3)最后填充的d电子位于d区，可知元素处于d区的是Ti、Cr，
故答案为：Ti、Cr；
(4)某同学根据上述信息，推断D基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s能级中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
(5)图表中F号元素的金属性比C号元素强，即K元素的金属性比Na元素的强，相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)，用原子结构理论解释其原因为钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子，
故答案为：相同条件下，与水反应钾比钠剧烈(氢氧化钾的碱性比氢氧化钠强)；钾的原子半径比钠大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，比较容易失电子；
(6)Mn为25号元素，于第四周期第ⅦB族，Mn原子失去两个电子形成的Mn2+的价电子排布式为3d5；由图表得知，I3(Mn)>I3(Fe)，是因为由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少，
故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。  
20.【答案】(1)第二周期第ⅤA族；哑铃；              
(2)B
②B>N>H
③Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(4)①3
② 3d 6③ds 
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素性质，难度一般，掌握核外电子排布、原子半径、电离能、电负性的大小比较为解题关键，侧重考查学生的分析能力和灵活运用知识能力。
【解答】
(1)N是7号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，价电子排布式为2s22p3，电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，基态N原子的电子排布图为；
(2)从电子排布的角度说明判断：B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1，B半径小，第一电离能比Al大，I1(Al)B，电负性由大到小的顺序是N>H>B；
②同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是B>N>H；
③B元素与Al元素位于对角线上，性质具有相似性，其对应的氢氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
(4)①从图上可以看出，Co催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，Co的价电子排布式为3d74s2，原子中未成对的电子数为3；
②从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，其二价阳离子外围电子排布式为3d6；
③催化效果第三的金属为Cu，价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区。