高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律一课一练

综合拔高练

五年高考练

考点1　原子结构与核素、同位素

1.(2021天津,3)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一。氘H)是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是(　　)

AH的中子数为2

BH的核电荷数为1

CH是自然界中最轻的原子

DH是氢元素的一种同素异形体

2.(2020课标Ⅰ,11)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:

XHeYn

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(　　)

AX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

3.(2017北京理综,7)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法的是(　　)

A.Ts是第七周期第ⅦA族元素

B.Ts的同位素原子具有相同的电子数

C.Ts在同族元素中非金属性最弱

D.中子数为176的Ts核素符号是Ts

考点2　元素周期表和元素周期律的应用

4.(2021北京,4)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)

A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3

B.碱性:KOH>NaOH>LiOH

C.热稳定性:H2O>H2S>PH3

D.非金属性:F>O>N

5.(2021湖南,7改编)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径:Z>X>Y

B.W与Y能形成含有非极性键的化合物

C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>Y

D.由W、X、Y三种元素所组成化合物均为共价化合物

6.(2021浙江1月选考,16改编)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表:

下列说法正确的是(　　)

A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应

B.Y与Q元素组成的YQ4分子中只含极性共价键

C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱

D.第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态

7.(2019课标Ⅱ,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)

A.原子半径:W<X

B.常温常压下,Y单质为固态

C.气态氢化物热稳定性:Z<W

D.X的最高价氧化物的水化物是强碱

考点3　化学键类型的判断

8.(2021全国甲,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　　)

A.原子半径:Z>Y>X>W

B.W与X只能形成一种化合物

C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应

D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物

9.(2021全国乙,11)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是(　　)

A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z

B.化合物XW中的化学键为离子键

C.Y单质的导电性能弱于Z单质的

D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸

10.(2020课标Ⅱ,13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(编者提示:活泼金属如钠、钾等可与醇类物质反应)(　　)

Z+[]-

A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键

B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应

C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸

D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构

考点4　电子式的书写与判断

11.(2021北京,3改编)下列化学用语或图示表达不正确的是(　　)

A.N2的结构式:

B.Na+的结构示意图:

C.H2O的分子结构模型:

D.CO2的电子式:····C····

12.(2018江苏单科,2)用化学用语表示NH3+HCl NH4Cl 中的相关微粒,其中正确的是(　　)

A.中子数为8 的氮原子N

B.HCl 的电子式:H+[····]-

C.NH3的结构式:

D.Cl-的结构示意图:

三年模拟练

应用实践

1.(2022福建泉州期中)“涪江之滨,天府之腹,南山巍然如画图”,百年南山,历久弥新。某同学在植树节挖坑时发现一把古老的木质戒尺。关于该戒尺的说法不正确的是(　　)

A.组成该戒尺的主要元素C、H、O均为短周期元素

B.戒尺中含有的12C和14C两种核素互为同素异形体

C.可通过测定14C的含量大致推算其年代

D.C元素位于元素周期表第二周期第ⅣA族

2.(2022黑龙江哈师大附中期末)KH具有强还原性,其与水反应的化学方程式为KH+H2O KOH+H2↑,下列化学用语正确的是(　　)

A.H-的结构示意图为

B.KOH的电子式为K····H

C.H2O的结构式为H—H—O

D.H2、H3互为同素异形体

3.(2021黑龙江大庆期末)钚(Pu)是一种放射性元素Pu是原子能工业的一种重要原料,可作为核燃料和核武器的裂变剂。下列关于Pu-239的说法不正确的是(　　)

A.Pu是元素周期表中第七周期的元素

BPu与Pu为两种不同的核素,互为同位素

CPu与U具有相同的化学性质

DPu原子核中有145个中子

4.(2021山东济南二中期中)短周期元素A、B、C在周期表中的位置

如图所示,已知三种元素最外层电子数之和为17,则下列说法错误的是(　　)

A.A、B两种元素处在周期表的第15列

B.C元素所在主族所有元素都是非金属元素

C.B元素同主族的下一周期元素次外层含有18个电子

D.C元素所在主族的第五周期元素原子序数为54

5.(2021北京西城期末)锶是人体不可缺少的一种微量元素,位于元素周期表中第五周期第ⅡA族。下列关于38Sr的说法不正确的是(　　)

A.原子最外层有2个电子

B.中子数为52的Sr的核素符号为Sr

C.与同周期的53I的原子半径:Sr>I

D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:Ca(OH)2>Sr(OH)2

6.(2021安徽宿州十三校期中联考)下列说法中正确的是(　　)

①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键

②NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数之比是2∶1

③非金属单质中一定含共价键

④化学键断裂不一定发生化学变化,但发生化学变化一定有化学键断裂

⑤熔融AlCl3不导电,所以AlCl3是非电解质

⑥H、N、O三元素只能形成共价化合物

A.①③④⑥　B.①④　C.①③　D.①②⑤

7.(2021山西朔州期末)a、b、c、d是四种短周期元素,a、b、c同周期,c、d同主族。a的原子结构示意图为,b与d形成的化合物的电子式为。则下列叙述中正确的是(　　)

A.原子序数:a>b>c

B.b和氢不能存在于同一离子化合物中

C.a和d可以形成化学式为a3d4的共价化合物

D.c与氢形成的化合物cH3中含有非极性共价键

8.已知短周期主族元素A、B、C、D、E的相对原子质量依次增大,其中D、E为金属元素,A和E的原子序数之和与B和C的原子序数之和相等,E是地壳中含量最多的金属元素。它们的原子半径和最外层电子数的大小关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.B与C的简单氢化物的稳定性:B>C

B.C、D、E的简单离子的半径大小关系:C<D<E

C.A、D均能和C形成两种化合物

D.B与E的最高价氧化物对应的水化物能发生化学反应

9.(2021山东枣庄期末)下表是几种短周期元素的原子半径及主要化合价:

下列叙述正确的是(　　)

A.最高价氧化物对应水化物的碱性X的比Y的强

B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接化合生成ZW2

C.X元素原子的失电子能力比Y元素原子的失电子能力弱

D.Z和W的简单氢化物通常情况下均为气态

10.(2022辽宁锦州期末)X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素;Y原子最外层

电子数是核外电子层数的3倍;Z是短周期中金属性最强的元素;W是地壳中含量最多的金属元素;R的最高正价与最低负价代数和为4。请回答下列问题:

(1)Y的元素名称是　　　。 

(2)W在周期表中的位置是　　　　　　。 

(3)写出化合物Z2R的电子式:　　　　　　　　　　　　。 

(4)写出化合物X2Y2的结构式:　　　　　　　　　　　　。 

(5)Y、Z、W三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序是

　　　　　　(用元素的离子符号表示)。 

(6)下列说法能证明非金属性Q强于R的是　　　(填字母)。 

a.简单阴离子的还原性:Q>R

b.简单氢化物热稳定性:Q>R

c.氧化物对应的水化物的酸性:Q>R

(7)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 

迁移创新

11.如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z,且每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物。

其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素,X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐,Y的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法错误的是(　　)

A.X、Y的简单氢化物的沸点:X<Y

B.X、Y、Z的原子半径大小顺序:Y<X<Z

C.X2W4和W2Y2在一定条件下能发生化学反应

D.四种化合物中只有酸和碱,没有盐类物质

综合拔高练

五年高考练

1.BH的中子数为2-1=1,核电荷数=质子数=1,A错误、B正确;自然界中最轻的原子是H,不是H,C错误H是氢元素的一种核素,D错误。

2.B　依据质量数守恒得W+4=30+1,推出W=27。再结合X、Y的最外层电子数之和为8,X为金属元素,可推出X的核电荷数为13,故X为Al;Y的核电荷数为15,故Y为P。A项,1个X原子的质量未知,无法求算其相对原子质量,错误;B项,铝元素和氯元素可以形成三氯化铝,磷元素可以和氯元素形成三氯化磷,正确;C项,原子半径:Al>P,错误;D项,磷元素可以形成H3PO2、H3PO3、H3PO4等含氧酸,错误。

3.D　中子数为176的Ts核素符号为Ts。

4.A　元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,S元素最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,而不是H2SO3,故不能根据元素周期律解释酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,A错误;由金属性:K>Na>Li,可知碱性:KOH>NaOH>LiOH,B正确;由非金属性:O>S>P,可知氢化物热稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;同周期主族元素随原子序数递增其非金属性递增,即元素非金属性:F>O>N,D正确。

5.B　由Z的最外层电子数为K层的一半,可知Z最外层电子数为1,Z原子序数较大,则Z为Na元素;W和X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子,则W和X分别为H和N元素,该18e-分子为N2H4;由Y的原子序数等于W与X的原子序数之和可知Y为O元素。简单离子半径:N3->O2->Na+,A错误;H和O形成的化合物有H2O和H2O2,其中H2O2中含有非极性键,B正确;常温下H2O呈液态而NH3呈气态,故沸点:H2O>NH3,C错误;H、N、O元素可形成HNO3、NH4NO3、NH3·H2O等物质,其中NH4NO3是离子化合物,D错误。

6.B　X原子最外层电子数是核外电子总数的一半,且X的原子序数较小,则X为Be;由Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零,可知Y位于第ⅣA族,为C或Si;Z的最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数,则Z是S;Q在同周期中原子半径最小,则Q为Cl。由金属性:Be<Mg,可知常温时,Be单质不能与水发生剧烈反应,A错误;CCl4或SiCl4分子中均只含极性共价键,B正确;非金属性:C或Si<S<Cl,则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,C错误;第五周期与Cl同主族元素的单质是碘,在常温常压下呈固态,D错误。

7.D　根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知,W与X的最高化合价之差为2,设X的最高化合价为a,则W的最高化合价为a+2,结合题意知2a+2=8,解得a=+3,从而推知X为Al、Y为Si、Z为P、W为N。A项,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:W(N)<X(Al);B项,常温常压下,Y(Si)单质为固态;C项,非金属性:Z(P)<W(N),故气态氢化物的热稳定性:Z<W;D项,X为Al,其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物。

8.D　常温下,短周期主族元素构成的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2,Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍,说明Z的最外层电子数是偶数,由Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,且最外层电子数<8,可知W、X分别为H、N,则Z、Y的最外层电子数分别为6、3,结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大,可知Z、Y分别为S、Al。A项,原子半径大小为Al>S>N>H,即Y>Z>X>W,错误;B项,N和H可组成NH3、N2H4等多种化合物,错误;C项,Al的氧化物为Al2O3,属于两性氧化物,可与强碱反应,错误;D项,N、H、S可形成铵盐如NH4HS或(NH4)2S,均含有离子键和共价键,正确。

9.B　由于月球土壤成分和地球土壤类似,所以月球土壤中应含有硅元素和氧元素,结合原子序数依次增大,以及X、Y、Z同周期相邻,且均不与W同主族,四种元素原子的最外层电子数之和为15,可推知W、X、Y、Z分别为氧、镁、铝和硅。A项,根据元素性质的递变规律可知原子半径X>Y>Z>W,错误;B项,X和W分别为镁元素和氧元素,二者形成的化合物为氧化镁,氧化镁为离子化合物,则镁离子和氧离子之间存在离子键,正确;C项,金属铝为导体,而硅单质为半导体,铝的导电性强于硅,错误;D项,根据同主族元素性质的递变规律可知硅酸的酸性弱于碳酸,错误。

10.D　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且原子序数总和为24,结合题给化合物的结构式可知,W为H、X为B、Y为N、Z为Na。A项,[]-中H、B、N之间均为共价键,正确;B项,Na既可与水反应,也可与甲醇反应,正确;C项,Y(N)的最高价氧化物的水化物为HNO3,属于强酸,正确;D项,BF3中,1个B原子与3个F原子形成3个共价键,B外围只有6个电子,不满足8电子稳定结构,错误。

11.D　CO2的电子式为······C······,D错误。

12.C　A项,中子数为8的氮原子为N;B项,HCl的电子式为H·×··;D项,Cl-的结构示意图为。

三年模拟练

1.B　C、H、O均为短周期元素,A正确;12C和14C具有相同的质子数,但中子数不同,互为同位素,B错误;14C可用于考古断代,即通过14C的含量可大致推算年代,C正确;C元素质子数为6,位于元素周期表第二周期第ⅣA族,D正确。

2.D　H-核外有2个电子,结构示意图为,A错误;KOH是离子化合物,其电子式为K+[····H]-,B错误;H2O的结构式为H—O—H,C错误;H2、H3是同种元素形成的不同单质,属于同素异形体,D正确。

3.C　第六周期最后一种元素氡的原子序数为86,则Pu是元素周期表中第七周期的元素,A正确;Pu与Pu质子数相同而中子数不同,则它们为两种不同的核素,互为同位素,B正确Pu与U质量数相同,但质子数不同、核外电子数不同、电子排布不同,则化学性质不同,C错误Pu原子核中有239-94=145个中子,D正确。

素养解读

　　本题以较为陌生的核工业中的元素Pu为命题素材,考查原子中质量数、质子数与中子数的关系等,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

4.D　设A、B最外层电子数为x,C最外层电子数为x+2,则2x+x+2=17,解得x=5,故A为N,B为P,C为Cl。N、P位于第ⅤA族,处在元素周期表的第15列,A正确;Cl位于第ⅦA族,第ⅦA族元素都是非金属元素,B正确;与P同主族的下一周期元素是As,其原子次外层含18个电子,C正确;与Cl同主族的第五周期元素I的原子序数为53,D错误。

技巧点拨

　　元素周期表中第1、2列分别对应第ⅠA、ⅡA族,第13~17列分别对应第ⅢA~ⅦA族,第18列为0族,第3~7列分别对应第ⅢB~ⅦB族,第8、9、10列为第Ⅷ族,第11、12列分别为第ⅠB族、第ⅡB族;元素周期表中第113~117号元素对应的主族序数分别为第ⅢA~ⅦA族。充分利用好这些规律便于快速确定元素所在的主族序数或预测可能的性质等。

5.D　主族序数等于原子最外层电子数,锶元素位于周期表中第五周期第ⅡA族,所以锶原子最外层有2个电子,A正确;质量数=质子数+中子数=38+52=90,所以中子数为52的Sr的核素符号为Sr,B正确;同一周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,由于原子序数:I>Sr,所以原子半径:Sr>I,C正确;同一主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强,所以最高价氧化物对应的水化物的碱性:Ca(OH)2<Sr(OH)2,D错误。

6.B　离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH中既含离子键又含共价键,①正确;NaHSO4固体中阳、阴离子分别为Na+和HS,二者个数之比为1∶1,②错误;非金属单质中不一定含有共价键,如稀有气体为单原子分子,不含任何化学键,③错误;HCl溶于水共价键断裂,没有生成新物质,该过程不属于化学变化,但化学反应中一定有旧化学键断裂和新化学键形成,④正确;AlCl3是共价化合物,熔融不导电,但属于电解质,⑤错误;H、N、O既能形成离子化合物NH4NO3,又能形成共价化合物HNO3等,⑥错误。综上分析B正确。

7.C　根据核外电子排布规律可知,a的原子结构示意图中x=2,故a为Si元素;又已知a、b、c同周期,b可以形成+1价阳离子,因此b为Na元素,c、d同主族,d可以形成-3价阴离子,则d最外层电子数为5,因此,c最外层也为5个电子,c为P元素,d为N元素。a、b、c中b的原子序数最小,c的原子序数最大,故原子序数:c>a>b,A错误;b和H元素可以组成离子化合物NaH,B错误;Si和N元素可以形成Si3N4,Si和N之间以共价键结合,属于共价化合物,C正确;PH3中P—H键为极性共价键,D错误。

8.C　判断原子半径、最外层电子数时,要从正五边形到顶点的距离大小来判断。从原子半径图可以看出,原子半径:D>E>B>C>A,结合最外层电子数:C>B>E>A=D,可知A为H元素,D为Na元素,A和E的原子序数之和与B和C的原子序数之和相等,E是地壳中含量最多的金属元素,可知E为Al元素,结合最外层电子数可知B为C元素,C为O元素。非金属性:O>C,简单氢化物的稳定性:H2O>CH4,A项错误;C、D、E的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+,三种离子的核外电子排布相同,核电荷数大的半径小,所以半径:O2->Na+>Al3+,B项错误;A与C可形成H2O和H2O2两种化合物,D与C可形成Na2O和Na2O2两种化合物,C项正确;B和E的最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、Al(OH)3,H2CO3不能与Al(OH)3发生反应,D项错误。

9.A　根据原子半径和主要化合价可确定X为Mg元素,Y为Al元素,W为O元素,Z为N元素。由金属性:Mg>Al,可知碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,A正确;一定条件下,N2与O2直接化合只能生成NO,不能生成NO2,B错误;由金属性:Mg>Al,可知失电子能力:Mg>Al,C错误;O元素简单氢化物为H2O,通常情况下为液态,D错误。

10.答案　(1)氧　

(2)第三周期第ⅢA族　

(3)Na+[····]2-Na+　

(4)H—O—O—H　

(5)O2->Na+>Al3+　

(6)b　

(7)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑

解析　X是原子半径最小的元素,则X是H元素;Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则Y是O元素;Z是短周期中金属性最强的元素,则Z是Na元素;W是地壳中含量最多的金属元素,则W为Al元素;由R最高正价与最低负价的代数和为4,可确定R是S元素,则Q是Cl元素。(2)Al元素位于元素周期表中第三周期第ⅢA族。(3)离子化合物Na2S的电子式为Na+[····]2-Na+。(4)H2O2中同时存在H—O键和O—O键,其结构式为H—O—O—H。(5)O2-、Na+、Al3+的电子层结构相同,根据“核大径小”可确定离子半径:O2->Na+>Al3+。(6)根据还原性:S2->Cl-,可证明非金属性:Cl>S,a错误;根据简单氢化物的稳定性:HCl>H2S,可证明非金属性:Cl>S,b正确;未指明是否为最高价氧化物对应的水化物,无法判断非金属性强弱,c错误。(7)Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑。

11.D　综合分析如下:

X、Y的简单氢化物分别为NH3、H2O,其沸点:NH3<H2O,A项正确;X、Y、Z分别为N、O、Na,其原子半径大小顺序为O<N<Na,B项正确;N2H4中氮元素化合价为-2价,具有还原性,H2O2具有强氧化性,二者在一定条件下能发生反应:N2H4+2H2O2 N2+4H2O,C项正确;根据上图可知,四种物质中包括酸、碱、盐三类物质,D项错误。