鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 元素周期表的应用优秀同步达标检测题

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一、选择题
1.下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是（ ）
A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强
B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg
C．根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱
D．根据碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱
【答案】D
【解析】A、金属性强弱取决于失去电子的难易程度，失去电子越容易金属性越强，失去电子越难金属性越弱，与失去电子数目无关，例如钠和铝，钠失去1个电子生成钠离子，铝失去3个电子生成铝离子，但是钠的金属性强于铝，故A错误；B、Na易于水反应生成氢氧化钠和氢气，则钠与MgCl2溶液反应生成氢氧化镁和氢气，钠不能置换MgCl2溶液中的Mg，故B错误；C、常温下Mg和Al与水都不反应，则不能比较它们的金属性强弱，故C错误；D、最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应元素的非金属性越强，因为碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，可说明钠、镁、铝金属性依次减弱，故D正确；
2．（2022·黑龙江·绥化市第一中学高三期中）“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。”诗句中的“沙”的主要成分是，下列说法错误的是
A．“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺B．“水玻璃”可以由与NaOH溶液反应制得
C．是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一D．属于酸性氧化物，不与任何酸反应
【答案】D
【解析】A．“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺，再制备电子产品的工艺，A正确；
B．与NaOH溶液反应制得硅酸钠溶液，即水玻璃，B正确；
C．、纯碱等是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一，C正确；
D．属于酸性氧化物，但是可以和HF酸反应，D错误；
故选D。
3.下列事实中，不能说明氯原子得电子能力比硫原子强的是（ ）
A．盐酸的酸性比氢硫酸（H2S水溶液）酸性强
B．Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS
C．Cl2能与H2S反应生成S
D．还原性：Cl－＜S2－
【答案】A
【解析】A．氢化物的酸性不能用来比较非金属性强弱，例如HCl水溶液的酸性比HI的弱，但Cl的非金属性比I强，故A错误；B．Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS，说明Cl原子得电子能力强，故B正确；C．Cl2能与H2S反应生成S，说明氯气的氧化性比S强，单质的氧化性越强，对应的元素的非金属性越强，故C正确；D．元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，还原性：Cl－＜S2－，则氯原子得电子能力比硫原子强，故D正确。
4．（2022·江苏·南京师大附中高一期末）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．Y的气态氢化物稳定性强于Z气态氢化物
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是地壳中含量最多的元素，Z是O元素，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Y为N元素，X上一周期的主族元素，只能是H元素，W是短周期中金属性最强的元素，W为Na元素。
【解析】A． 同周期从左到右原子半径减小Z＜Y，原子半径：r(X) I2，因此B错误；C选项，非金属越强，卤化氢的稳定性越强，非金属性F > Cl > Br > I，氢化物稳定性HF >HCl >HBr >HI，故C错误；D选项，非金属越强，卤素单质与氢气化合越容易，非金属性F > Cl > Br > I，卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，故D错误；
13.下列有关卤族元素从上到下的变化的说法中,正确的是( )
A.原子半径逐渐增大
B.阴离子还原性逐渐减弱
C.都有最高价氧化物的水化物,化学式为HXO4
D.与氢气越来越容易化合,氢化物的稳定性逐渐增强
【答案】A
【解析】同一主族从上到下,电子层逐渐增多,所以原子半径逐渐增大,故A正确;同一主族从上到下,非金属性依次减弱,单质氧化性依次减弱,阴离子还原性逐渐增强,故B错误;F没有正价,无最高价氧化物的水化物,故C错误;同一主族从上到下,非金属性依次减弱,与氢气越来越难化合,气态氢化物的稳定性依次减弱,故D错误。
14. (2021·陕西省延安市宝塔四中高一（下）期末)下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，下列各性质中不符合图示关系的是
A.还原性 B.与水反应的剧烈程度
C.熔点 D.原子半径
【答案】C
【解析】由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈递增趋势，而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。
15.碲(Te)是与O、S同主族的元素，位于第五周期。据此，推断碲的相关性质错误的是
A．碲的单质在常温下是固态
B．碲的常见化合价是－2、＋4、＋6
C．碲可能作半导体材料
D．碲的氢化物H2Te很稳定
【答案】D
【解析】碲位于钾的下一周期，与氧元素同一主族，所以Te位于第五周期第VIA族，属于氧族元素；A．在氧族元素中，从S开始其单质为固体，所以常温下Te是固体，故A正确；B．同主族元素含有相似的性质，S元素有-2、+4、+6化合价，故Te也有-2、+4、+6化合价，故B正确；C．碲处于金属与非金属的交界处，可作半导体材料，故C正确；
D．同主族自上而下非金属性减弱，碲的氢化物H2Te很不稳定，故D错误；
16．将5.0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气的体积为2.24 L(标准状况)，则该金属合金可能是( )
A．Mg­Al合金 B．Fe­Al合金
C．Fe­Zn合金 D．Cu­Zn合金
【答案】B
【解析】由题意知，n(H2)＝eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1)＝0.1 ml，即产生0.1 ml H2消耗金属合金5.0 g，则产生1 ml H2消耗金属合金50 g，满足此条件的要求是产生1 ml H2时，消耗一种金属的质量大于50 g，另一种金属的质量小于50 g。对于给出的金属，产生1 ml H2时消耗金属的质量分别为m(Mg)＝24 g，m(Al)＝18 g，m(Fe)＝56 g，m(Zn)＝65 g，Cu与稀盐酸不反应，只有Fe－Al合金符合题意。
17.（2021·黑龙江省哈尔滨三中高一（下）期末）有X、Y、Z三种短周期元素，原子半径由大到小的顺序为Y>X>Z，原子序数之和为16。三种元素的常见气态单质在适当条件下可发生如图所示的转化，其中B和C均为10电子分子。下列有关判断不正确的是
A.Y元素位于第二周期VA族
B.A与C能发生氧化还原反应
C.X的最简单氢化物的热稳定性比Y的强
D.Y的最简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物溶液反应，所得溶液一定呈酸性
【答案】D
【解析】B和C均为10电子分子，可能为氢化物，由转化关系即“原子半径由大到小的顺序为Y>X>Z”可知，Z为H；X、Y、Z原子序数之和为16，则X、Y的原子序数之和为15，原子半径Y>X，则Y为碳元素、X为氟元素或者Y为氮元素、X为氧元素；由转化关系，单质X、Y反应生成A，单质Y、Z生成C，单质X、Z生成B，则Y应为氮元素、X应为氧元素，则A为NO、B为H2O 、C为NH3，验证符合转化关系。 A. Y为N元素，原子序数为7，位于周期表中第二周期ⅤA族，A项正确；B. A为NO，C为NH3，氨气与NO可以发生反应生成氮气与水，B项正确；C. X为O元素，Y为N元素，对应氢化物分别为水和氨气，由于非金属性O>N，则水的稳定性较强，即X的最简单氢化物的热稳定性比Y的强，C项正确；D. Y为N元素，N元素的最简单氢化物为氨气，N元素的最高价氧化物对应的水化物溶液为硝酸，但氨气过量时溶液呈碱性，D项错误；
18．（2022·福建省宁德市寿宁一中高一（下）第一次段考）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族，X、W的单质在标准状况下的状态不同。Y是空气中含量最高的元素，Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z2－与W＋具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)
B．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
D．化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
【答案】C
【解析】根据题给信息知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Y是空气中含量最高的元素，则Y为氮元素；Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则Z为氧元素；Z2－与W＋具有相同的电子层结构，则W为钠元素；X与W同主族，X、W的单质在标准状况下的状态不同，则X为氢元素。A、原子半径大小顺序：r(Na)＞r(N)＞r(O)＞r(H)，即r(W) ＞r(Y)＞r(Z)＞r(X)，A错误；B、元素Y的简单气态氢化物氨气的热稳定性比水的弱，B错误；C、由X、Y、Z三种元素形成的化合物NH3·H2O的水溶液呈碱性，C正确；D、H2O2所含化学键为极性共价键和非极性共价键，Na2O2所含化学键离子键和非极性共价键，化学键类型不完全相同，D错误。
19.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是（ ）
A．钙沸石[Ca（Al2Si3O10）•3H2O]，表示为Al2O3•CaO•3SiO2•3H2O
B．镁橄榄石（Mg2SiO4），表示为MgO•SiO2
C．钾云母（K2Al6Si6H4O24）．表示为K2O•2H2O•3Al2O3•6SiO2
D．高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]，表示为Al2O3•2SiO2•2H2O
【答案】D
【解析】钙沸石[Ca（Al2Si3O10）•3H2O]，用氧化物的形式表示为CaO•Al2O3•3SiO2•3H2O，CaO是活泼金属的氧化物在最前面，A错误；镁橄榄石（Mg2SiO4），表示为2MgO•SiO2，B错误；钾云母（K2Al6Si6H4O24），表示为K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O，H2O应该在最后面，C错误；高岭石[Al2（Si2O5）（OH）4]，表示为Al2O3•2SiO2•2H2O，符合书写规律，D正确。
20.（2019·上海高考真题）短周期元素m、n、p、q在元素周期表中的排序如图所示，其中m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是（ ）
A.非金属性：m>n
B.氢化物稳定性：nq
D.最高价氧化物对应水化物酸性：p>q
【答案】C
【解析】m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，说明m 为氮元素，则n为氧，p为硫，q为氯。A.同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则氮和氧比较，氧的非金属性强，故A错误；B.同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则水的稳定性强于硫化氢，故B错误；C.硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以硫离子半径大，故C正确；D.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，非金属性Cl强于S，则高氯酸的酸性强于硫酸，故D错误；
二、非选择题
21．（2022·浙江·余姚中学高一期中）下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表某一元素。根据表中所列元素回答下列问题：
(1)h与f原子序数相差_________。
(2)b、c、f的简单离子半径最小的是_________(填离子符号)
(3)e、f、g三种元素的气态氢化物最不稳定的是_________(用化学式表示)。
(4)写出h原子的结构示意图__________________
(5)b元素的最高价氧化物对应水化物与g元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______________。
【答案】(1)18 (2)
(3) (4)
(5)
【分析】根据元素在周期表中的位置可以确定各符号代表的元素。a是氮，b是钠，c是镁，d是铝，e是磷，f是硫，g是氯，h是硒。
【解析】（1）f、h为第VIA族元素，分别位于第三、四周期，原子序数相差18。
（2）b、c简单离子有两个电子层，且电子层结构相同，核电荷数大，离子半径小，离子半径大小为b>c，f简单离子有三个电子层，离子半径比b、c大。因此半径最小的离子是。
（3）e、f、g在同一周期，从左到右非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，故最不稳定的是e的氢化物PH3。
（4）h是硒元素，位于周期表第四周期第VIA族，原子结构示意图为：。
（5）b、g元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH，HClO4，分别是强碱和强酸，两者反应的离子方程式为：。
22．（2022·福建省福州格致中学高一期中）现有下列十种物质：①HCl②CH3COOH③SO2④Na2CO3⑤CCl4⑥Ca(OH)2⑦Fe⑧NH3•H2O⑨空气⑩K2SO4
(1)上述物质中属于弱电解质的是_______(填序号，下同)，属于非电解质的是_______。
(2)②在水溶液中的电离方程式为_______。
(3)分离⑤和水的混合物所用的方法是_______。
(4)写出①和⑦反应的离子方程式_______。
(5)检验⑩中阳离子所用的方法是_______，现象是_______。
(6)已知SO2是酸性氧化物，将其通入⑥中，写出对应的化学方程式_______。
(7)④与二氧化硅(SiO2)在高温下发生化学反应，生成一种新的盐和二氧化碳。写出该反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ②⑧ ④
(2)
(3)分液
(4)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(5) 焰色反应 通过蓝色钴玻璃观察到淡紫色火焰
(6)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2
(7)
【解析】（1）强酸、强碱和绝大多数盐为强电解质，弱酸、弱碱、水和极少数盐为弱电解质，故属于弱电解质的是醋酸和一水合氨，选②⑧；SO2溶于水自身不能电离，属于非电解质，故选④；
（2）醋酸为弱电解质，在水中部分电离，电离方程式为：；
（3）四氯化碳与水不互溶，可采用分液的方法分离；
（4）铁和稀硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（5）检验钾离子的方法是：焰色反应；现象是：通过蓝色钴玻璃观察到淡紫色火焰；
（6）二氧化硫与氢氧化钙溶液反应的化学方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O或2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2；
（7）碳酸钠与二氧化硅反应的化学方程式为：。
23．（2023·江苏·常州高级中学高一期中）人类对原子结构的认识是研究物质微观结构的重要方面。
(1)1897年，英国物理学家__________发现原子中存在电子，于是提出了原子结构模型，称为__________。
(2)1~17号元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为23，其中X、Y、Z三种元素的简单离子的核外电子数相同，X与Z在周期表中的位置如图所示，已知W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，请完成下列问题：
①写出Y元素形成的阳离子的结构示意图__________。
②写出由X、Z元素形成的化合物与氢氧化钾反应的化学方程式____________________。
【答案】(1) 汤姆生 葡萄干面包式
(2) Al2O3+2KOH=2KAlO2+H2O
【解析】（1）1897年，英国物理学家汤姆生发现原子中存在电子，提出了原子结构模型，称为葡萄干面包式；
（2）根据X、Z在周期表的位置，推出X为O，Z为Al，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，根据电子核外排布规律，W为S，五种元素的原子序数依次增大的短周期元素，即R为Cl，X、Y、Z三种元素的简单离子的核外电子数相同，五种元素的原子最外层电子数之和为23，则Y为Na，据此分析；
①Y元素为Na，其阳离子为Na+，Na+的结构示意图为；
②X、Z形成的化合物为Al2O3，氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钾反应的方程式Al2O3+2KOH=2KAlO2+H2O。
24.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某学习小组用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞 a。
Ⅳ．…
（1）A 中制备氯气的化学方程式为 。
（2）验证氯气的氧化性强于单质碘的实验现象是 。
（3）过程Ⅲ实验的目的是 。
（4）为验证单质溴的氧化性强于单质碘，过程Ⅳ的操作和现象是 。
（5）实验结论：氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，原因是：同主族元素的原子从上到下 ，得电子能力逐渐 。
【答案】（1）2KMnO4+16HCl═5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O；
（2）A中湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝；
（3）保证C中的黄色溶液无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
（4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D充分振荡，静置后CCl4层溶液变为紫色；
（5）原子半径逐渐增大；减弱。
【解析】（1）黄绿色气体为氯气，由高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl═5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O，
A中湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝，说明有单质碘生成，说明氯气氧化性强于单质碘；
（3）为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论，
（4）为验证溴的氧化性强于碘，应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如发生氧化还原反应，则静至后CCl4层溶液变为紫红色；
（5）同一主族元素，从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。
25. 现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素,原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如表所示:
请回答:
(1)X元素在元素周期表中的位置是__________,X、Y形成单核离子半径大小顺序为__________。
(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中,可以得到漂白液,该反应的离子方程式为 __。
(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3∶14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础,写出该反应的化学方程式_ _。
【答案(1)第2周期ⅥA族 O2->Na+
(2)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】原子核内只有1个质子,A为H;空气中含量最多的气体是N2,B为N;X原子最外层电子数是次外层的3倍,X是O;短周期元素原子半径最大的是Na,Y为Na;最高正化合价与最低负化合价代数和为6的是Cl(短周期),Z为Cl。X、Y形成单核离子是O2-和Na+,它们的核外电子层排布相同,核电荷数越大,则半径越小。化合物中N、H原子个数之比为1414∶31=1∶3。甲为NH3,其催化氧化方程式是4NH3+5O24NO+6H2O。m
n
p
q
元素
性质或原子结构
A
原子核内只有一个质子
B
单质是空气中含量最多的气体
X
原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍
Y
短周期元素中原子半径最大的元素
Z
最高正化合价与最低负化合价的代数和为6