鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律课时作业

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律课时作业，共38页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．X的最高价含氧酸的化学式为，则其气态氢化物的化学式为
A．B．C．D．
2．在具有下列电子排布式的原子中，原子半径最大的是
A．1s22s22p63s23p1B．1s22s22p1C．1s22s22p3D．1s22s22p63s23p4
3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一，0.05丙溶液的pH为1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．电负性：W>X>Y
B．元素的非金属性：Z>Y>X
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．X、Z的单质分别直接与Y的单质反应，都能生成两种氧化物
4．化合物A可应用于清洁剂、化妆品、杀虫剂，结构简式如图所示，W、X、Y、Z分属三个短周期的主族元素且原子序数依次增大，X最高价氧化物对应的水化物为弱酸，Y是地壳中含量最多的元素，下列说法错误的是

A．Y与Z形成的两种化合物阴阳离子比均为1：2
B．电负性大小关系为：Y＞W＞X＞Z
C．Y基态原子核外电子有5种空间运动
D．化合物A的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
5．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，错误的是
①原子核外电子的能层越多，原子半径越大
②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
③元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素
④同一周期从左至右，主族元素的第一电离能依次增大
A．只有①②③B．只有②③
C．只有③④D．①②③④
6．X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Z与M同主族，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子；W位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。下列说法正确的是
A．电负性：Y>Z>X
B．键角：MZ>MZ
C．W位于元素周期表的ds区
D．Y基态原子核外有5种空间运动状态的轨道
7．下列事实能证明Si的非金属性弱于N的是
A．常温下Si的单质呈固态，N的单质呈气态
B．N的最简单氢化物的稳定性比Si的弱
C．Si与N形成的化合物中，Si显正价
D．Si的最高价氧化物熔点高于N的
8．如表为截取的元素周期表前4周期的一部分，X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法错误的是
A．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
B．Y与W的原子序数一定相差18
C．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．简单气态氢化物的稳定性：
9．两种短周期元素X和Y形成的单质分别能和氢气反应放出能量Q1和Q2。已知Q2>Q1，下列判断一定正确的是
A．沸点：HX>HYB．还原性：HY>HXC．酸性：HXO4>HYO4D．稳定性HY>HX
10．黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为，下列说法正确的是
A．半径大小：B．电负性大小：
C．电离能大小：D．酸性强弱：
二、填空题
11．(14分)、、、、、、等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 (填字母)。
a．吸收光谱 b．发射光谱
(2)下列原子的核外电子排布式中，能量最高的是 (填序号)
a． b．
c． d．
(3)最高能层电子的电子云轮廓形状为 。与同周期的过渡元素中，写出所有基态原子最外层电子数与钛不同的元素的价电子排布式 。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：X、Y、Z中为N元素的是 。
(5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度看，易被氧化成的原因是 。
(6)与的离子半径大小关系为： (填“大于”或“小于”)，原因为 。
12．下表是元素周期表中第一、第二周期10种元素的某种性质的一组数据（所列数据的单位是相同的）。除带“……”的四种元素除外，其余元素都给出了该种元素的全部该类数据。
研究这些数据：
（1）每组数据可能是该元素的 。
A．原子得到电子所放出的能量 B．原子半径的大小
C．原子逐个失去电子所吸收的能量 D．原子及形成不同分子的半径的大小
（2）分析同周期自左往右各元素原子的第一个数据
①总体变化趋势是 （填“增大”或“减小”），②与前后元素相比，由于该元素的数值增大得较多而变为反常的元素是在 族，分析它们的原子核外电子排布后，指出造成上述反常情况的可能原因是 。
A．它们的原子半径突然变小些 B．它们的核外电子排布处于饱和状态
C．它们的原子半径突然变大些 D．它们的核外电子排布处于半充满或全充满状态
根据以上规律，请推测镁和铝的第一个数据的大小Mg(1) Al(1)。
（3）同一元素原子的一组数据是约以倍比关系增大，请你说出可能的一个原因是 ，每个元素的一组数据中个别地方增大的比例特别大，形成突跃（大幅度增大），请找出这些数据，并根据这些数据出现的规律，你认为氧元素出现该情况的数据应该是氧元素8个数据的第 个。
上述规律可以证明原子结构中 的结论。
13．为探究元素性质递变规律，设计如下实验。
(1)填写各实验步骤对应的实验现象(选填相应序号；不重复选)。
A．剧烈反应，迅速产生大量无色气体。
B．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色。
C．反应不十分剧烈；产生无色气体。
D．有气体产生，溶液变成浅红色。
(2)实验④：向1mL1ml/LAlCl3溶液中滴加2ml/LNaOH溶液至过量，观察生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失。
请用离子方程式解释该实验现象： 、 。
(3)实验⑤：在试管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，逐滴加入稀硫酸，边加边振荡。观察试管中出现白色凝胶。相应化学方程式： ，证明酸性： ﹥ (用化学式表示)。
(4)实验⑥：向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水。观察试管中出现黄色沉淀。相应离子方程式： ，证明氧化性： ﹥ (用化学式表示)。
通过以上实验和讨论，推断钠、镁、铝的金属性逐渐 (选填“增强”或“减弱”)，硅、硫、氯的非金属性逐渐 (选填“增强”或“减弱”)。
14．电负性的概念与标准
(1)概念。
①键合电子：原子中用于形成 的电子。
②电负性：用来描述不同元素的原子对 吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力 。
(2)标准：以 的电负性为4.0和 的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。
15．电负性由大到小的顺序为 。
16．二溴丁烷与锌粉在乙醇中或与碘化钠的丙酮溶液发生消去反应，该反应在有机化工中有重要的意义．请运用物质结构的相关知识认识该反应：
(1)基态原子的电子排布式为 ，核外共有 个不同运动状态的电子，其最高能层中能级的原子轨道形状为 ．
(2)原子中未成对电子数由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，的价电子排布图为 ．
(3)上述反应涉及的四种元素，其第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)．
17．元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期序数相同；b的价电子层中的未成对电子有3个；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
(1)e的价层电子排布为 。b、c、d三种元素中第一电离能最大的是 (填元素名称)
(2)a和b、c、d三种元素形成的二元共价化合物分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式，写出2种)。
18．回答下列问题：
(1)根据元素周期律，原子半径 ，第一电离能 。(填“大于”或“小于”)
(2)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石()入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。、C、O电负性由大至小的顺序是 。
19．针对下面10种元素，完成以下各小题
（1）地壳中含量最多的元素是 （填名称）。
（2）化学性质最不活泼的元素是 （填元素符号）。
（3）Al的原子结构示意图为 。
（4）C与N相比，原子半径较小的是 。
（5）最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是 （填化学式）。
（6）MgO和Al2O3中，属于两性氧化物的是 。
（7）S和Cl相比，元素非金属性较强的是 。
20．原子结构特点(F→I)
(1)相似性：最外层电子数均为 。
(2)递变性：电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。
三、实验题
21．某同学想通过实验来验证酸性：H2SO4＞H2CO3，设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是 ，应盛放下列药品中的 (填字母)。
A．稀硫酸 B．亚硫酸 C．氢硫酸 D．盐酸
(2)仪器b的名称是 ，应盛放下列药品中的 (填字母)。
A．碳酸钙 B．硫酸钠 C．氯化钠 D．碳酸钠
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水，如果看到的现象是 ，说明b中发生反应的化学方程式为 ，即可证明H2SO4比H2CO3酸性强。
22．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ、（1）将钠、钾、镁、铝各1 ml分别投入到足量的0.1 ml·L－1的盐酸中，试预测实验结果： 与盐酸反应最剧烈， 与盐酸反应最慢。
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？ ；说明理由： 。
Ⅱ、利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。

（3）仪器A的名称为 ，干燥管D的作用是 。
（4）实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请在其中选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 ，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为 。
（5）已知C中是硅酸钠溶液，如要证明非金属性：C > Si，请选择相应的试剂，则A中加 、B中加 。
23．两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。
I.第一小组同学探究元素Cl、 Br、 I的非金属性强弱，设计的实验方案如下：
(1)补充下列实验报告中的实验现象和离子方程式
(2)[评价]该小组设计的实验方案是 (填“合理”或“不合理”) 。
(3)[补充和完善]上一题(2) 中若选合理，则此项不用再作答，若选不合理，则合理完成实验还需要的试剂是 。
II. 第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱，设计的实验方案如下：
(4)干燥管D的作用为 。
(5)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液，按图装置进行试验，观察到试管C中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性C>Si。但乙同学认为此方案不合理，理由 ， 改进措施：在B、C两装置之间接一个盛有 溶液的洗气瓶。
X
Y
Z
R
W
元素
X
737.7
1450.7
7732.7
Y
1313.9
3388.3
5300.5
Z
1402.3
2856.0
4578.1
(H)
13.6
(He)
24.6
54.4
(Li)
5.4
75.6
122.5
(Be)
9.3
18.2
153.9
217.7
(B)
8.3
25.2
37.9
259.4
340.2
(C)
11.3
24.4
47.9
64.5
392.1
489.9
(N)
14.5
29.6
47.4
72.5
97.9
552.1
……
(O)
13.6
35.1
……
……
……
……
……
……
(F)
17.4
34.9
……
……
……
……
……
……
……
(Ne)
21.6
41.6
……
……
……
……
……
……
……
……
实验序号
实验步骤
实验现象
①
将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。

②
将磨去表面氧化膜的一小段镁条放入试管中，加入2mL水，滴入2滴酚酞溶液，加热至水沸腾。

③
将磨去表面氧化膜的一小段镁条投入2mL1ml/L盐酸中。

④
将磨去表面氧化膜的一小片铝投入2mL1ml/L盐酸中。

周期
IA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
O
2
C
N
O
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
Ne
实验步骤
实验现象
实验结论及离子方程式
甲：溶液由无色变成橙色
乙：
离子方程式：
甲：
乙：C12+2I-=2Cl-+I2
结论：卤素单质的氧化性由强到
弱的顺序为：
参考答案：
1．B
【详解】已知X的最高价含氧酸的化学式为，又H的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价之和为0可得X元素的最高正化合价为+[2(2n-2)-n]=+(3n-4)，则其最低负化合价为+(3n-4)-8=-(12-3n)，因此其气态氢化物的化学式为，故答案选B。
2．A
【详解】s22s22p63s23p1是Al的电子排布式；1s22s22p1是B的电子排布式；1s22s22p3是N的电子排布式；1s22s22p63s23p4是S的电子排布式；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，半径Al>S>B>N，半径最大的是Al，故选A。
3．C
【分析】0.05丙溶液的pH为1，则丙为H2SO4，K是无色气体，是主要的大气污染物之一，K能生成硫酸，K是SO2、乙是O2、L是H2O；Y是O元素；甲是常见的固体，甲与浓硫酸反应，生成SO2，甲是单质C，则X是C元素；短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，W是C元素、Z是S元素。
【详解】A．元素非金属性越强，电负性越大，电负性：O>C>H，故A错误；
B．元素的非金属性：O>S>C，故B错误；
C．化合物CS2的电子式是，所有原子均满足8电子稳定结构，故D正确；
D．S、O2直接反应只能生成SO2，故D错误；
选C。
4．D
【分析】W、X、Y、Z分属三个短周期的主族元素且原子序数依次增大，则W为H元素；Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素；由结构简式可知，Z形成带一个单位正电荷的阳离子，则Z为Na元素；X原子形成3个和4个共价键，最高价氧化物对应的水化物为弱酸， 则X为B元素。
【详解】A．氧化钠和过氧化钠中阴阳离子比均为1：2，故A正确；
B．金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，则四种元素的电负性大小顺序为O＞H＞B＞Na，故B正确；
C．氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外电子有5种空间运动，故C正确；
D．由结构简式可知，化合物A的阴离子中形成硼原子不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选D。
5．D
【详解】①原子核外电子的能层越多，不一定原子半径越大，例如K原子半径大于Sc，错误；
②d区元素最后一个核外电子可能填充在d能级上，例如Sc；也可能填充在s能级，例如Cr，错误；
③元素周期表中s区中氢为非金属元素，错误；
④同一周期从左至右，主族元素的第一电离能不一定依次增大，例如N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，错误；
故选D。
6．D
【分析】X和Z的基态原子L层上有2个未成对电子，原子序数XN>C，即Z>Y>X，故A错误；
B． 为，中心S原子的价层电子对数为4，采用杂化，有一个孤电子对，为中心S原子的价层电子对数为4，采用杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子间的斥力，则键角Si，选项B错误；
C．Si与N形成的化合物中，Si显正价，说明共用电子对偏向N，N更活泼，选项C正确；
D．Si的最高价氧化物熔点高于N的，描述的是物理性质，不能证明Si的非金属性弱于N的，选项D错误；
答案选C。
8．C
【分析】截取的元素周期表前4周期的一部分，X、Y、Z、R和W均为主族元素。根据元素周期表的结构，X、Y、Z、R和W一定是第二、三、四周期的元素； Y的主族序数一定≥ⅢA族。
【详解】A．X、Y、Z、R和W均为主族元素，主族序数一定≥ⅢA族，所以五种元素的原子最外层电子数一定大于2，故A正确；
B．Y为第三周期、W位于第四周期，且两者主族序数一定≥ⅢA族，则Y与W的原子序数一定相差18，故B正确；
C．若R是P元素，H3PO4是中强酸，R的最高价氧化物对应的水化物不一定是强酸，故C错误；
D．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则最简单氢化物的稳定性：，故D正确。
故选C。
9．D
【分析】两种短周期元素X和Y形成的单质能与氢气反应生成HX和HY，放出的能量越多，则非金属单质能量越高，越活泼，对应元素的非金属性越强，以此分析。
【详解】两种短周期元素X和Y形成的单质能与氢气反应生成HX和HY，反应热分别为Q1和Q2，放出的能量越多，则非金属单质能量越高，越活泼，对应元素的非金属性越强，已知Q2>Q1，可知X放出的热量较少，非金属性XH2SiO3；
(4)黄色沉淀是S，发生H2S＋Cl2=2HCl＋S↓，利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，即氧化性：Cl2>S；钠能与冷水反应，Mg与热水反应，因此Na的金属性强于Mg，Mg与盐酸反应剧烈，Al与盐酸反应不剧烈，说明Mg的金属性强于Al，因此Na、Mg、Al的金属性依次减弱；非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性增强，即非金属性：S>Si，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，即Cl的非金属性强于S，因此Si、S、Cl的非金属性依次增强。
14．(1) 化学键 键合电子 越大
(2) 氟 锂
【详解】（1）键合电子式只原子中用于形成化学键的电子。电负性是用来描述不同元素的原子对电子的吸引力的大小，电负性越大的原子对电子的吸引力越大，越容易形成化学键。
（2）通常以氟元素的电负性为4.0和锂电负性为1.0作为相对标准，得出各种元素的电负性。
15．
【详解】同一周期，原子序数越大，电负性的值越大；同一主族，院子序数越大，电负性的值越小；所以电负性由大到小的顺序为，故答案为。
16． 或 30 球形
【详解】(1)Zn是30号元素，电子排布式为或，每一个电子的运动状态都不一样，核外共有30个不同运动状态的电子，其最高能层中能级4s的原子轨道形状为球形，故答案为：或；30；球形；
(2)H元素的电子排布式为1s1，有1个未成对电子；C元素的电子排布式为1s22s22p2，有2个未成对电子；O元素的电子排布式为1s22s22p4，有2个未成对电子；Br元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，有1个未成对电子；原子中未成对电子数由大到小的顺序为，的价电子排布图为，故答案为：；；
(3)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小的趋势，但第主族IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，四种元素，其第一电离能由大到小的顺序为，故答案为：。
17． 氮 、
【解析】元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期序数相同，则a是H元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c是O元素；d与c同族，则d是S元素或元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，则b是N元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e是Cu元素，故d是S元素，据此作答。
【详解】(1)e为Cu元素，其价层电子排布为；b、c、d分别是N、O、S元素，同周期元素第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素第一电离能随原子序数的增大而减小，所以N、O、S中第一电离能最大的是N元素；
(2)H和N、O、S形成的二元共价化合物中，既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是、。
18．(1) 大于 小于
(2)
【详解】（1）同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能呈增大趋势，Ga的原子半径大于As；由于As的4p轨道呈较稳定的半充满状态，As的第一电离能高于同一周期相邻的两种元素，故Ga的第一电离能小于As。
（2）为金属元素，电负性最小，同周期自左至右电负性依次增大，所以CS，利用氯气和Na2S氧化还原反应可以验证，仪器A的名称为分液漏斗，干燥管D的作用是防止倒吸；（4）装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、MnO2、Na2S溶液，装置C中的现象为有淡黄色沉淀生成，说明Cl2氧化Na2S生成了S，离子方程式为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；（4）若要证明非金属性：S>C>Si，则A中加浓硫酸，B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3，硫酸和碳酸钠反应生成CO2，再将生成的CO2通入C中CO2、水和硅酸钠反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3+CO32-，证明酸性硫酸>碳酸>硅酸。
点睛：本题考查化学实验设计。明确元素的构位性三者的关系，结合实验中最高价氧化物的水化物的酸性强弱进行设计是解答本题的关键。
23．(1) 溶液由无色变成棕黄色
Cl2>Br2>I2
(2)不合理
(3)溴水
(4)防止倒吸
(5) 盐酸有挥发性，挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和NaHCO3
【分析】本题主要考查的是元素非金属性的探究，主要利用原理是两方面，卤素的非金属性探究主要靠的是非金属之间的置换，利用氧化还原反应来判定非金属性的强弱；C和Si的非金属性探究主要靠最高价含氧酸的酸性强弱，利用强酸制弱酸。对实验现象的描述要准确，结论的表达要完整。
【详解】（1）①氯气将单质碘置换出来，碘水的颜色为棕黄色，所以其实验现象是：溶液由无色变为棕黄色
②氯气与KBr反应生成溴和KCl，其离子方程式为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
③根据元素周期律完成此空，卤族元素从上到下非金属性减弱，即单质的氧化性为由强到弱为：Cl2>Br2>I2。
（2）由方程式Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，知氧化性Cl2>Br2，由方程式Cl2+2I-=2Cl-+I2，知氧化性Cl2>I2。但是由该实验无法推知溴和碘的氧化性。所以填“不合理”。
（3）为了验证溴和碘的氧化性，还需要的试剂为溴水，与KI反应生成单质碘，即可证明氧化性Br2>I2。
（4）干燥管的作用是防止倒吸。
（5）先利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，生成白色的硅酸沉淀，可知碳酸的酸性强于硅酸，但是盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳之中会混有氯化氢，氯化氢进入硅酸钠溶液中也会生成硅酸沉淀而对实验造成干扰，所以要先除去二氧化碳的中的氯化氢，选用饱和碳酸氢钠溶液。