高中人教版 (2019)第二节 元素周期律练习题

这是一份高中人教版 (2019)第二节 元素周期律练习题，共19页。试卷主要包含了同周期元素性质递变规律，下列大小比较错误的是，下列各组性质的比较中正确的是等内容，欢迎下载使用。
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期性变化规律
课程学习目标
1．认识同周期元素的核外电子排布、主要化合价、原子半径等性质的周期性变化规律。
2．以第三周期元素为例，掌握同周期主族元素金属性和非金属性的递变规律。
学科核心素养
1．通过对“同周期元素性质”的学习，培养科学探究和创新意识。
2．通过对“元素周期律内容和实质”的学习，建构微观原子结构特点决定宏观性质的探究思路和模式。
【新知学习】
一.原子结构的周期性变化
二．第三周期元素性质的递变
1．钠、镁与水的反应
2．两性氢氧化物
(1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。
(2)氢氧化铝的两性
①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：__产生白色沉淀__，反应方程式：__AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓__。
②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：__先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解__，
反应方程式：__AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓__、__NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O__。
③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：__Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O__。
3．钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性
4．Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律
5．同周期元素性质递变规律
从 Na C1 ，金属性逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 增强 。
三. 元素周期律
1. 内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。
2. 实质：是原子核外电子排布呈现周期性变化的结果。
3. 元素性质的周期性变化规律
4.元素金属性、非金属性强弱比较
(1)结构比较法
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；
最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
【知识进阶】
一．元素周期表中主族元素的周期性变化规律
【问题探究】eq \x(原子结构的周期性变化)eq \(,\s\up11(决定),\s\d4(反映))eq \x(元素性质的周期性变化)eq \(,\s\up11(归纳出),\s\d4(反映))eq \x(元素周期律)
1．根据P、S、Cl在周期表中位置进行比较
(1)H3PO4、H2SO4、HClO4酸性强弱。
非金属性：Cl＞S＞P，酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4。
(2)P3－、S2－、Cl－还原性强弱。
非金属性：Cl＞S＞P，还原性：P3－＞S2－＞Cl－。
2．试根据同周期元素非金属性的变化规律，比较SiH4、PH3、H2S和HCl的稳定性。
元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，故非金属性：SiCl))
|
eq \x(同主族)—eq \x(\a\al(序大,径大))—eq \x(\a\al(同主族元素的原子半径随核电荷,数的增大而增大，如Li,Mg2＋>Al3＋))
【典例】下列粒子半径大小的比较中，正确的是( )
A．Na＋dB．氢化物的稳定性：H2Y>HZ
C．离子的氧化性：X+＜W3+D．原子半径：X＜W
【答案】C
【分析】
aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，则有a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。
【详解】
A．离子的电子层结构相同，则c+2=d+1，则质子数d＞c，A错误；
B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Y＜Z，则氢化物的稳定性H2Y＜HZ，B错误；
C．元素的金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性Na＞Al，则离子的氧化性：X+＜W3+，C正确；
D．W是Al元素、X是Na元素，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径W＜X，D错误；
综上所述答案为C。
8．（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高一期末）下列各组性质的比较中正确的是
A．酸性 HClO4＜HBrO4＜HIO4B．稳定性 HCl＞PH3＞H2S
C．碱性 Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2D．还原性 Cl-＞Br-＞I-
【答案】C
【详解】
A．非金属性：Cl＞Br＞I，则最高价含氧酸的酸性： HClO4＞HBrO4＞HIO4，故A错误；
B．非金属性：Cl＞S＞P，则简单氢化物的稳定性：HCl＞H2S＞PH3，故B错误；
C．金属性：Ba＞Ca＞Mg，则最高价氧化物对应水合物的碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2，故C正确；
D．非金属性Cl＞Br＞I，则对应离子的还原性：Cl-＜Br-＜I-，故D错误；
故选C。
9．（2021·甘肃·天水市秦州区汪川中学高一期末）同周期元素的下列递变规律正确的是
A．Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次减小
B．C、N、O的原子半径依次减小
C．Si、P、S元素的最高正化合价依次减小
D．Na、Mg、Al的金属性依次增强
【答案】B
【详解】
A．三者的最外层电子数逐渐增大，故A错误；
B．同周期元素，从左向右原子半径逐渐减小，故B正确；
C．三者的最外层电子数逐渐增大，其最高正化合价依次增大，故C错误；
D．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，故D错误。
综上所述，答案为B。
10．（2021·贵州遵义·高一期末）元素周期律为人类推测元素性质提供了依据。根据周期律推测下列结论正确的是
A．原子半径大小：B．酸性强弱：
C．碱性强弱：D．金属性：
【答案】C
【详解】
A．同周期自左向右逐渐减小，则原子半径大小：，A错误；
B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：，B错误；
C．同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性强弱：，C正确；
D．同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性：，D错误；
答案选C。
11．（2021·山东枣庄·高一期末）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
【答案】A
【分析】
X的主要化合价为+2价，则应为第IIA族元素；Y的主要化合价为+3价，则应为第IIIA族元素；Z的主要化合价有+5、+3、-3，则为第ⅤA族元素；W的主要化合价为-2价，应为O元素，
【详解】
A．X为第IIA族元素，Y为第IIIA族元素，且X的半径大于Y，则X的金属性一定强于Y，所以最高价氧化物对应水化物的碱性X的比Y的强，A正确；
B．若Z为N元素，N2与O2直接化合只能生成NO，无法生成NO2，B错误；
C．X的金属性一定强于Y，所以X元素原子失电子能力更强，C错误；
D．O元素简单气态氢化物为H2O，通常情况下为液体，D错误；
综上所述答案为A。
12．（2021·河南洛阳·高一期末）下列各组中，微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
【答案】A
【详解】
A．元素的金属性越强，离子的氧化性越弱，金属性：K>Mg>Al，H为非金属元素，则氧化性：，故A正确；
B．金属性越强，则阳离子的氧化性越弱，金属性：K > Ba>Ca>Al，所以离子的氧化性顺序：K+Cl，故D错误；
选C。
17．（2021·陕西韩城·高一期末）短周期中8种元素a～h，其原子半径、最高价或最低价随原子序数递增的变化如图所示。下列判断正确的是
A．a、d、f组成的化合物能溶于氨水
B．e的阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构
C．简单离子半径：
D．由d和g组成的化合物，其水化物一定是强酸
【答案】B
【分析】
由题图中原子序数、原子半径和化合价的变化可知a为H元素，b为C元素，c为N元素，d为O元素，e为Na元素，f为Al元素，g为S元素，h为Cl元素。
【详解】
A．a、d、f组成的化合物Al(OH)3具有两性，能溶于强碱溶液不能溶于弱碱，氨水是弱碱，A错误；
B．e的阳离子有10个电子，c的阴离子有10个电子，它们电子数目相同，具有相同的电子层结构，B正确；
C．a、e、f、h的简单离子分别为：H+、Na+、Al3+、Cl-，根据“层多径大、序大径小”，其半径大小顺序为：，C错误；
D．由d和g组成的化合物，其水化物可能是亚硫酸，亚硫酸是弱酸，D错误；
故选B；
18．表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
（1）写出元素的符号：①_______， ⑦_______。
（2）在这些元素中，最活泼的非金属元素是(填元素符号，下同)_______， 最不活泼的元素是_______。
（3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是(填写化学式，下同)_______， 显两性的氢氧化物的是_______。
（4）在这些主族元素中，原子半径最大的是(填元素符号)_______。
（5）在③与④中，化学性质较活泼的是(填元素符号，下同)_______ 。 在⑧与⑫中，化学性质较活泼的是_______ ，请写出一个能证明此结论的化学方程式_______。
【答案】
（1） N S
（2） F Ar
（3） HClO4 Al(OH)3
（4）K
（5） Na Cl Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
【分析】由周期表的位置可知①~⑫元素分别为：N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br；
（1）元素的符号：①N、⑦S；
（2）元素越靠近右上角，元素的非金属性越强，则最活泼的非金属元素是F，稀有气体性质稳定，最不活泼的元素是Ar；
（3）元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则酸性最强的是HClO4，显两性的氢氧化物的是Al(OH)3；
（4）电子层数越多的原子半径越大，电子层数相同的，核电荷数越大，半径越小，则原子半径最大的是K；
（5）在③Na与④Mg中，由金属活泼性顺序： Na>Mg，则化学性质较活泼的是Na，⑧Cl与⑫Br中，化学性质较活泼的是Cl，可用氯气通入溴化钠溶液中，可观察到溶液变橙红色，发生的化学反应方程式：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
19．（2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高一期中）如图是元素周期表中合并的短周期部分，表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题：
（1）f元素在周期表中的位置是第___________周期第___________族。
（2）e与f两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。
（3）图中所给元素中e、f、b、c 原子半径大小顺序为___________(填元素符号)。
（4）图中所给元素中a、b、d、g 非金属性大小顺序为___________(填元素符号)。
（5）所给字母元素中金属性最强的元素为___________(填元素符号)，c和d两种元素氢化物的稳定性更强的是___________(填物质的化学式)。
【答案】
（1）3 ⅢA
（2）NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
（3）Na＞Al＞C＞N
（4）O＞S＞C＞H
（5）Na H2O
【分析】
根据元素周期表中的位置分析，a为氢，b为碳，c为氮，d为氧，e为钠，f为铝，g为硫。
（1）f元素为铝，在周期表中的位置是第3周期，第ⅢA族。
（2）e为钠，f为铝，两元素最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，相互反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；
（3）根据电子层数越多，半径越大，同电子层数的原子，核电荷数越大，半径越小分析，e、f、b、c 原子半径大小顺序为Na＞Al＞C＞N；
（4）根据同周期元素，从左到右非金属性增强，同主族元素，从下往上非金属性增强分析， 非金属性大小顺序为O＞S＞C＞H；
（5）所给元素中钠的金属性最强，氧的非金属性比氮强，所以氧的氢化物即水的稳定比氮的氢化物即氨气的稳定性强。
20．（2021·四川省内江市第六中学高一期中）下图为元素周期表的一部分，该部分中8种元素的位置如图所示，试回答下列问题：
(1)②⑤⑦元素中，离子半径由大到小是_____(填离子符号)。
(2)②③④三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)。
(3)元素⑦的简单氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式为_______。
(4)元素②和⑤的最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为_______。
【答案】O2-＞Na+＞Al3+ KOH Cl2+H2O=H++Cl-+HClO NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
【分析】
由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为K、④为Mg、⑤为Al、⑥为C、⑦为O、⑧为Cl，结合元素周期律分析解答。
【详解】
(1) 一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，②⑤⑦元素中，离子半径由大到小的顺序是O2-＞Na+＞Al3+，故答案为：O2-＞Na+＞Al3+；
(2) 金属性越强，最高价氧化物的碱性越强，金属性K＞Na＞Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，故答案为：KOH；
(3)元素⑦的简单氢化物为H2O，元素⑧的单质为氯气，二者反应生成的盐酸为强酸，次氯酸为弱酸，离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故答案为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO；
(4)元素②和⑤的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，故答案为：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。
21．（2021·福建·仙游一中高一期末）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
(1)C元素在周期表中的位置为_______ ，其离子结构示意图为：_______
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______
(3)关于C、D 两种元素说法正确的是_______(填序号)
a.简单离子的半径D>C
b.气态氢化物的稳定性D比C强
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强
(4)在100mL18ml/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片，加热使其充分反应，产生气体的体积为6.72L(标况下)，则该反应过程中转移的电子数为_______
(5)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低_______ > _______ (填氢化物化学式)，理由_______
【答案】第三周期VIA族 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O b 0.6NA NH3 PH3 两者都为分子晶体，NH3存在分子间氢键，增强分子间作用力，导致熔沸点比PH3高
【详解】
根据表格进行分析可知，A的主要化合价为+1价，且其原子半径最小，故A为H元素，C和X都有-2价，C还有+6价，故C为S元素，B的主要化合价为+3价，其原子半径大于S，则B为Al元素，D和X的主要化合价为-1价和-2价，根据原子半径可判断D为Cl元素，X为O元素，Y的主要化合价是+5价和-3价，原子半径大于氧原子而小于氯原子，则Y是N元素。综上，A为H元素，B为Al元素，C为S元素，D为Cl元素，X为O元素，Y为N元素。
（1）由以上分析可知C为硫元素，在周期表中的位置为为第三周期ⅥA族，其最外层有6个电子，易得到两个电子形成硫离子8电子稳定结构，其离子结构示意图为：。故答案为：第三周期VIA族，
（2）B的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，Y的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，二者发生反应的离子方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
（3）a．C为S元素，D为Cl元素，硫离子和氯离子均有三个电子层，且电子数均为18，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径D>C，故a项错误；
b．同周期从左到右非金属性逐渐增强，非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性Cl>S，则气态氢化物的稳定性D比C强，故b项正确；
c．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性D比C强，故C项错误。
综上所述，正确答案为b。
（4）C为硫元素，C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸，浓硫酸和铜反应发生反应的化学方程式为：，硫元素化合价从+6价降低到+4价，得到2个电子。反应中生成二氧化硫物质的量为，则转移电子的物质的量为0.6ml，数目为0.6NA。故答案为：0.6NA
（5）Y为N元素，氢化物为氨气，氨气和磷化氢都为分子晶体，由于NH3分子间存在氢键，增强分子间作用力，从而导致熔沸点比PH3高。故答案为：NH3，PH3，两者都为分子晶体，NH3存在分子间氢键，增强分子间作用力，导致熔沸点比PH3高
原子
序数
电子
层数
最外层
电子数
原子半径的变化(稀有气
体元素除外)
最高或最低化合价的变化
1～2
1
1～2
＋1→0
3～10
2
1～8
由大到小
＋1→＋5
－4→－1→0
11～18
3
1～8
由大到小
＋1→＋7
－4→－1→0
结论
随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径、化合价都呈周期性变化
钠
镁
实验
操作
实验
现象
__钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红_
__加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色__
反应
原理
__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__
Mg＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2↓＋H2↑
结论
钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：Na>Mg。
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
分类
强碱
中强碱
(属于弱碱)
两性氢氧化物
碱性强弱
NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
结论
金属性：Na＞Mg＞Al
Si
P
S
Cl
判断依据
高温
磷蒸气与氢气能反应
加热
光照或点燃
与氢气反应
由难到易的顺序为__Si