高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律习题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律习题，共11页。试卷主要包含了2 元素周期律 同步练习题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Y、W也同主族，且Y的原子序数比X大1，Z的原子序数是X的3倍。下列说法错误的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：
B．W的单质既能与盐酸反应，又能溶于溶液
C．原子半径：
D．常温下，Z、W的单质均能在空气中形成氧化膜
2．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．F2 在暗处遇H2 爆炸， I2 在暗处遇H2几乎不反应
B．Br2 和NaI 溶液发生置换反应，和 NaCl 溶液不发生置换反应
C．金属 Na 和熔融 KCl 反应置换出金属 K
D．常温下，Na能够与水反应，Al不行
3．元素X、Y、Z位于相同短周期，它们的最高及最低化合价如表所示，下列判断错误的是
A．原子半径：X＜Y＜Z
B．离子半径：X-＜Y2-＜Z3-
C．稳定性：HX＜H2Y＜ZH3
D．酸性由强到弱：HXO4>H2YO4>H3ZO4
4．下列有关说法错误的是
A．酸性：H2CO3＞HClOB．原子半径：r(Al)＜r(Cl)
C．碱性：NaOH＞Al(OH)3D．氧化性：S＜Cl2
5．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E是由上述四种元素中的一种或几种组成的物质。已知A、B分子中分别含有18、10个电子，E为黄绿色单质，D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是

A．Y、Z的氢化物的热稳定性比较：Y>Z
B．X和Z可以形成18电子的化合物X2Z2
C．四种元素简单离子半径比较：W>Y>Z>X
D．X、Y、W组成的化合物中可能既有离子键又有极性键
6．下列元素的原子半径最大的是
A．SiB．PC．SD．Cl
7．已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-和dZ- 都具有相同的电子结构，下列关系正确的是
A．原子序数：c>d>b>aB．离子的还原性：Y2- > Z-
C．氢化物的稳定性：H2Y>HZD．原子半径：X < W
8．下列关系正确的是
A．原子半径：NaAl
C．酸性：D．稳定性：HBr>HCl
二、非选择题
9．Ⅰ.请参考题中图表，已知E1=134kJ/ml，E2=368kJ/ml，根据要求回答问题：
(1)图I是1mlNO2(g)和1mlCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能最变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，△H的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(2)如表所示是部分化学键的键能参数：
已知白磷的燃烧热为dkJ/ml，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示。根据所给信息可求出表中x= kJ/ml(用含a、b、c、d的代表数式表示)
Ⅱ.如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。
(3)根据元素周期律，推断下列说法正确的是 (填序号)。
①元素Ga在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅲ族
②Sn的最高正价为+4
③As的气态氢化物为AsH3
④阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HI
⑤H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4＞H2SeO4
⑥氢化物的还原性：H2O＞H2S
(4)①Se2Cl2常用作分析试剂，其结构式为 。
②硒(Se)化铟(In)是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是 (填字母)。
A．原子半径：In＞Se B．In的金属性比Se强
C．In的金属性比Al弱 D．硒化铟的化学式为InSe2
③工业上常从电冶铜的阳极泥中提取纳米硒。向浆化的阳极泥中通入氯气，Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2，反应中HClO与Cu2Se的物质的量之比为 。
10．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等从世界范围征集优秀青年化学家提名，形成一张“青年化学家元素周期表”，向世界介绍118位优秀青年化学家，有8位中国青年化学家成为“N、S、Hg、U”等元素的代言人。
(1)汞的原子结构示意图，汞在元素周期表中位于第 周期。
(2)氮在周期表第 列，周期表中位置是 。
(3)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是_______。
A．酸性：HCl＞H2SB．非金属性：O＞S
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2D．热稳定性：HCl＞H2S
(4)非金属性：N＞C，用一个化学方程式证明 。
11．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。
(1)X元素符号是 。
(2)Z、W形成的气态氢化物的稳定性 > (写化学式)。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为 。
(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A，已知①1mlA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体，该气体能与氯水反应，写出该气体与氯水反应的离子方程式 。
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物B，1 ml B中含有6 ml结晶水。对化合物B进行如下实验：
①取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体；过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。
②另取B的溶液，加入过量，溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。由实验①、②推知B的化学式为 。
12．无水四氯化锡用途很广。某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为Sn和SnO)制备。熔融的Sn与反应生成，同时会有少量生成，部分反应装置如图所示。
已知：
①Sn、SnO、、有关物理性质如下表所示。
②极易水解生成。
③当时，Sn存在形式为沉淀；当时，Sn存在形式为。回答下列问题：
(1)盛放试剂b的仪器名称是 ，该装置中发生反应的离子方程式为 。
(2)制备的相关试剂和操作正确的是 (填字母)。
A．试剂a为稀盐酸 B．试剂b为固体
C．试剂c为浓硫酸 D．试剂d为饱和食盐水
E．f口为出水口 F．试剂g可选用NaOH溶液
(3)温度计控制温度t的范围为 。
(4)根据实验要求，若要完成该实验，需在上图虚线框中画出装置所缺少的仪器和所需试剂(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器)；若没有该装置，可能会发生的副反应的化学方程式为 。
(5)因氯化亚锡()用途广泛，在无机工业中用作还原剂(易被氧化为)。该兴趣小组又用三颈烧瓶内的剩余物质制备，向三颈烧瓶中加入适量的浓盐酸并充分搅拌，加热到一定温度，一段时间后，冷却至室温，过滤，向滤液中加入少许单质锡，调节，在气流下进行蒸发浓缩，冷却结晶得氯化亚锡晶体。
①在制备时，向三颈烧瓶中通入的目的是 。
②调节的原因是 。元素
X
Y
Z
最高化合价
+7
+6
+5
最低化合价
-1
-2
-3
化学键
P－P
P－O
O=O
P=O
键能/kJ/ml
a
b
c
x
物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
Sn
银白色固体
232
2260
SnO
蓝黑色粉末
1080分解
1080分解
无色晶体
246
652
无色液体
－33
114
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Z的原子序数是X的3倍，则 X为1、Z为3、则Y为He不是主族元素(舍去)，X为Be、Z为Mg，且Y的原子序数比X大1，故Y为B，Y、W也同主族，W为Al，据此分析解题。
解析：A．由分析可知，X为Be、Z为Mg，则金属性Be＜Mg，故最高价氧化物对应水化物的碱性Mg(OH)2＞Be(OH)2，即，A正确；
B．由分析可知，W为Al，故W的单质既能与盐酸反应，又能溶于溶液，反应方程式分别为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，B正确；
C．由分析可知，X、Y、Z、W分别为Be、B、Mg、Al，则原子半径相对大小为：Mg＞Al＞Be＞B即，C错误；
D．由分析可知，Z为Mg，W为Al，故常温下，Z、W的单质均能在空气中形成氧化膜，D正确；
故答案为：C。
2．C
解析：A．非金属性F＞I，故氟气与氢气化合较容易，可以利用元素周期律解释，选项A正确；
B．溴的非金属性强于碘但弱于氯， Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应，可以利用元素周期律解释，选项B正确；
C．钾金属性强于钠，金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为钾的沸点较低，不可以利用元素周期律解释，选项C不正确；
D．钠的金属性强于铝，钠更活泼，能够与水反应，但Al的活泼性较弱，不能与水反应，能用元素周期律解释，选项D正确；
答案选C。
3．C
【分析】元素X、Y、Z位于相同短周期，X有-1、+7价，X为Cl，X、Y、Z位于相同短周期，Y的最高价为+6价，Y为S；Z的最高价为+5价，Z为P。
解析：A．同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径：P>S>Cl，即Z>Y>X，故A正确；
B． X-、Y2-、Z3-的电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径X-＜Y2-＜Z3-，故B正确；
C．非金属性越强，对应简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S>P，则稳定性：HX>H2Y>ZH3，故C错误；
D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl>S>P，则酸性由强到弱：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，故D正确；
答案选C。
4．B
解析：A．CO2可以和NaClO溶液发生反应生成HClO，由此可知，酸性：H2CO3＞HClO，A正确；
B．同一周期，从左到右，元素的原子半径依次减小，故原子半径：r(Al)＞r(Cl)，B错误；
C．同一周期，从左到右，元素的金属性依次减弱；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；金属性：Na＞Al，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，C正确；
D．同一周期，从左到右，元素的非金属性依次增强；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强；非金属性：S＜Cl，故氧化性：S＜Cl2，D正确；
故选B。
5．A
【分析】E为黄绿色单质，E为Cl2；A含有18电子，D有漂白性，且A与D反应生成氯气，则A为HCl，D为HClO，B既能与HCl反应又能与氯气反应，且含10个电子，则B为NH3；生成的C为NH4Cl，所以X为H、Y为N、Z为O、W为Cl。
解析：A．非金属性：O>N，非金属越强氢化物稳定性越强，则稳定性：H2O>NH3，故A错误；
B．H和O可形成18电子的H2O2，故B正确；
C．电子层数越多离子半径越大，层数相同时，核电荷数越多离子半径越小，则离子半径：，故C正确；
D．H、N、Cl可形成NH4Cl，既有离子键又有极性键，故D正确；
故选：A。
6．A
解析：同周期随核电荷数增大，原子核对核外电子吸引增强，原子半径减小，Si、P、S、Cl同周期，核电荷数依次增大，原子半径依次减小，故Si原子半径最大；
故选A。
7．B
【分析】1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-和dZ- 都具有相同的电子结构；X、W是阳离子，Y、Z是阴离子，所以X、W位于Y、Z的下一周期；再根据所带电荷数，则W的原子序数大于X，Z的原子序数大于Y。
解析：A．由分析可知，原子序数：a>b >d>c，A错误；
B. Z在Y元素的右侧，Z元素的非金属性比Y强，所以阴离子的还原性Y2-＞Z-，B正确；
C. Z元素的非金属性比Y强，所以Z的氢化物比Y的氢化物稳定，C错误；
D. X与W是同周期元素，X的原子序数小于W，所以X的原子半径大于W，D错误。
故选B。
8．B
解析：A．同周期元素原子从左到右半径依次减小，所以原子半径：Na＞Cl，A错误；
B．同周期元素从左到右金属性依次减弱，所以金属性：Mg>Al，B正确；
C．同周期元素从左到右非金属性依次增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性也依次增强，所以酸性：，C错误；
D．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以气态氢化物的稳定性也依次减弱，即稳定性：HBr＜HCl，D错误；
故选B。
二、非选择题
9．(1) 不变 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234kJ•ml-1
(2)(d+6a+5c-12b)
(3)②③
(4) Cl－Se－Se－Cl AB 4：1
解析：（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1ml NO2和1ml CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•ml-1；
（2）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1ml白磷完全燃烧需拆开6ml P-P、5ml O=O，形成12mlP-O、4ml P=O，所以12ml×bkJ/ml+4ml×xkJ/ml-(6ml×a kJ/ml+5 ml×c kJ/ml)=dkJ/ml，x=(d+6a+5c-12b)；
（3）①根据Ga和Al同一主族，Ga在Al的下一周期，则Ga在周期表的位置位于第四周期第ⅢA族，故错误；
②Sn和碳同一主族，最高正价为+4价，故正确；
③As最外层有5个电子，与3个H原子形成3个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，所以As的气态氢化物为AsH3，故正确；
④同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则相应的氢化物的稳定性逐渐减弱，因此氢化物热稳定性最高的是HF，故错误；
⑤同一周期从左向右，元素的非金属性逐渐增强，则其最高价含氧酸的酸性逐渐增强，所以酸性：H3AsO4＜H2SeO4；
⑥同一主族元素的非金属性越强，其相应的简单的氢化物的还原性就越弱，由于元素的非金属性O＞S，所以氢化物的还原性：H2O＜H2S；
故选：②③；
（4）①Se2Cl2均满足8电子的稳定结构，电子式为 ；
②A．同周期原子半径由左向右逐渐减小，所以原子半径In＞Se；故A正确；
B．同周期由左向右金属性逐渐减弱，则In的金属性比Se强；故B正确；
C．由上述B分析得出In的金属性比Se强：故C错误；
D．根据In和Al同族，最高正化合价为+3；Se和S同族最低负价为-2；硒化铟的化学式为In2Se3，不是InSe2；故D错误；
故选：AB；
③Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2写出反应方程式为：Cu2S+4HClO=H2SeO3+2CuCl2+H2O；则反应中HClO与Cu2Se的物质的量之比为4：1；故答案为：4：1。
10．(1)六
(2) 第15列 第二周期第ⅤA族
(3)A
(4)CaCO3+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
解析：（1）汞的原子结构示意图为，最外层电子数是2，有6个电子层，所以汞在元素周期表中位于第六周期。
（2）氮元素的原子序数是7，氮在周期表第15列，周期表中位置是第二周期第ⅤA族。
（3）A. 氢化物的酸性与非金属性强弱没有关系，不能用元素周期律解释，A符合；
B. 同主族从上到下非金属性逐渐增强，即非金属性：O＞S，能用元素周期律解释，B不符合；
C. 金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Na＞Mg，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解释，C不符合；
D. 非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞S，所以热稳定性：HCl＞H2S，能用元素周期律解释，D不符合；
答案选A。
（4）硝酸能制备碳酸，说明硝酸的酸性强于碳酸，所以非金属性：N＞C，反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O+CO2↑。
11．(1)H
(2)
(3)
(4)
(5)
解析：原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x＋8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x−1，由四种元素的原子序数之和为32，则，解得x＝8，即Y为N元素，Z为O元素，W为S元素，M元素与X同主族，与W同周期，则M为Na。
（1）分析可知X为H元素，
故答案为H；
（2）非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性O＞S，故氢化物越稳定H2O＞H2S；
故答案为H2O，H2S；
（3）由H、N、O、S四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，该酸为HNO3，Cu越稀硝酸反应得到硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为；
故答案为；
（4）由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A，则A为铵盐；1mlA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，即氨气为2ml，即1mlA含有2ml铵根离子；A能与盐酸反应产生气体B，该气体能与氯水反应，B为二氧化硫，可推知A为(NH4)2SO3，B为SO2；SO2与氯水反应的离子方程式为；
故答案为；
（5）由H、N、O、S和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物B，1ml B中含有6ml结晶水。向B的溶液中加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明B中含有Fe2+和，另取少量B的溶液，向其中加入过量BaCl2溶液时产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶解，说明B中含有；结合B的相对分子质量和结晶水个数可知B的化学式为；故答案为。
12．(1) 圆底烧瓶 4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)BF
(3)232~652℃
(4)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2⋅xH2O+4HCl
(5) 排尽装置内空气，防止Sn2+被氧化 防止Sn2+转化为Sn(OH)2沉淀
解析：某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为Sn和SnO)制备SnCl4。熔融的Sn与Cl2反应生成SnCl4，同时会有少量SnCl2生成。结合装置图可知，三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯Cl2，三颈烧瓶中Sn和Cl2反应制备SnCl4，三颈烧瓶右侧的装置用来收集SnCl4，由于SnCl4的沸点相对较低，可以通过蒸馏收集，又因为SnCl4极易水解生成SnO2⋅xH2O，收集到的SnCl4需要注意“防水”。
（1）盛放试剂b的仪器名称是圆底烧瓶，该装置中，浓盐酸和MnO2反应产生Cl2，该反应的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O。
（2）由分析可知，三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯Cl2，三颈烧瓶中Sn和Cl2反应制备SnCl4，三颈烧瓶右侧的装置用来收集SnCl4，则试剂a为浓盐酸，试剂b为MnO2，试剂c为饱和食盐水（除去Cl2中混有的HCl气体），试剂d为浓硫酸（干燥Cl2），e为出水口，f为进水口，试剂g可选用NaOH溶液（用来吸收挥发出的SnCl4），故制备SnCl4的相关试剂和操作正确的是BF。
（3）熔融的Sn与Cl2反应生成SnCl4，同时会有少量SnCl2生成，为了使Sn处于熔融状态，同时防止产品中带入SnCl2，温度计控制温度t的范围为232~652℃。
（4）SnCl4极易水解生成SnO2⋅xH2O，需在上图虚线框中(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器)添加干燥装置，吸收从尾气装置中挥发出的水蒸气，试剂可以选用浓硫酸，若没有该装置，SnCl4可能会和水蒸气反应生成SnO2⋅xH2O，反应的化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2⋅xH2O+4HCl。
（5）①在制备SnCl2时，由于Sn2+易被氧化为Sn4+，故需要向三颈烧瓶中通入N2，排尽装置内空气，防止Sn2+被氧化。②当2