第1章第3节元素性质及其变化规律同步练习

这是一份第1章第3节元素性质及其变化规律同步练习，共13页。
第1章第3节元素性质及其变化规律同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．主族元素R的原子最外层电子排布为ns2np2。下列说法正确的是A．一定位于第VIA族 B．最简单氢化物一定是RH4C．一定位于第2周期 D．含氧酸一定是H2RO32．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大，X 核外电子只有 1 种运动状态，Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子，M 是与X 不同主族的金属元素，N 的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是A．电负性：Z＜Y＜WB．Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物C．第一电离能：M＜ND．N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物3．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4        ②1s22s22p63s23p3       ③1s22s22p3        ④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③=②>①4．2017年5月9日中国科学院正式向社会发布113号、115号、117号和118号元素的中文名称。已知117号元素有多种原子，如、等。下列说法正确的是A．和的化学性质完全不同B．Ts位于周期表的第七周期ⅦA族C．在Ts原子中，最后填入电子的轨道能级符号是f，故Ts位于周期表的f区D．在周期表中，假设第八周期按现有规则填满，则117号元素的正下方是149号元素5．下列选项中，所叙述的粒子按半径由大到小排列时，顺序正确的是①基态X的原子结构示意图为②基态Y原子的价电子排布式为③基态的轨道表示式为④基态T原子有2个电子层，电子式为A．①②③④ B．③④①②C．③①②④ D．①②④③6．下列说法正确的是A．最外层电子数为的元素都在元素周期表第2列B．在元素周期表中，d区和ds区的元素都是金属元素C．处于最低能量的原子叫做基态原子，过程中形成的是发射光谱D．某元素+3价离子电子排布式为，该元素位于周期表中第四周期IIIB族7．表中是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。下列说法正确的是A．R原子的轨道表示式为B．Y2-与Na+的半径大小关系为Y2-＞Na+C．X的第一电离能小于Y的第一电离能D．表中电负性最大的元素为W8．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是A．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大B．对于同一元素而言，原子的电离能I1Zn10．《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分为)可止血、消肿、生肌、明目等。下列说法正确的是A．Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族、d区B．Zn、C、O的电负性：O>C>ZnC．Zn、C、O的第一电离能：Zn>C>OD．中的化学键有离子键、非极性键和极性键11．下图表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系，则X可能是A．原子半径 B．第一电离能 C．最高化合价 D．第二电离能12．处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D．则下列说法正确的是A．元素的非金属性：A＜B＜C＜DB．元素的电负性：A＜B＜C＜DC．元素的第一电离能：A＜B＜C＜DD．最高价氧化物对应水化物的酸性：A＞B＞C＞D13．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的分子。下列说法正确的是A．简单离子半径：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：D．由W、X、Y三种元素所组成化合物均为共价化合物14．下列关于粒子半径的说法正确的是①       ②③       ④A．①②④ B．①③ C．③④ D．①④15．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol-1。请根据下表数据判断下列说法中错误的是A．元素X的常见化合价是+1价 B．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClC．元素Y是第IIIA族元素 D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应二、实验题16．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下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中产生黄绿色气体，该反应的离子方程式是(补全并配平)：_______＋_______＋_______=_______＋_______＋_______(2)本实验中氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。(4)浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的，相关反应的离子方程式为_______。(5)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_______。(6)过程Ⅲ实验的目的是_______。(7)结合元素周期律解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因：氯、溴、碘同主族，_______。17．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表格，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：__________________________________。(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L‒1NaBr溶液、0.1mol·L‒1NaI溶液、CCl4溶液等。②仪器：___、___、镊子、小刀、玻璃片等。(3)实验内容（请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整）：(4)实验结论：___________________________________________________。三、结构与性质18．W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：请完成下列空白：(1)写出各元素的元素符号：W：___________、X：___________、Y：___________、Z：___________、N：___________。(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。19．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其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)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。A．吸收光谱　　　B．发射光谱(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1  b．1s22s22p33s23px13py13pz1    c．1s22s22p63s13px1  d．1s22s22p63s2(3)Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。(4)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，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。(5)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)XYZRWJ元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600实验方案实验现象①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，随之消失②将一小块金属钠放入冷水中B．分层，上层无色，下层紫红色③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置C．浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失④将一小块金属钾放入冷水中D．分层，上层无色，下层棕红色实验方案实验现象化学方程式①DCl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2②A2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑③______④______元素元素性质或原子结构W电子只有一种自旋取向X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素Z其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等N只有一个不成对电子参考答案：1．B【分析】根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种；【详解】A．根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，故A错误；B．其最高化合价为+4价，其中C和Si存在最低价-4价，存在最简单氢化物、、、、，可写为，故B正确；C．该元素位于第ⅣA族，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种，不一定是第二周期元素，故C错误；D．含氧酸不一定为，如锡酸，故D错误；故选B。2．B【分析】依题意，X只有一个原子轨道，是氢元素；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的2p轨道只有2个电子，是碳元素，W的2p轨道有4个电子，是氧元素；Z位于Y、W中间，是氮元素；N的氢氧化物具有两性，则N是铝元素；M位于氧之后，与X不同主族，又在N之前，则M是镁元素。【详解】A．Y、Z、W分别是碳、氮、氧，同一周期元素电负性从左到右增大，电负性大小顺序是YS，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。本题选A。4．B【详解】A．和是Ts元素的两种同位素，质子数为117，核外电子数为117，最外层电子数为7，化学性质相同，A错误；B．117号元素Ts位于周期表稀有气体118号前，位于第七周期第ⅦA族，B正确；C．Ts为第七周期第ⅦA族元素，最后填入的能级为7p能级，位于p区，C错误；D．按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50种，则117号元素的正下方应为167号元素，D错误；故选B。5．C【详解】①基态X的原子结构示意图为，X为S原子；②基态Y原子的价电子排布式为，Y为Cl原子；③基态的轨道表示式为，Z2-原子为S2-；④基态T原子有2个电子层，电子式为，T为O原子；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，S、S2-的电子层数相同、质子数相等，S2-的电子数多，S原子的半径小于S2-，所以半径由大到小排列顺序为③①②④，故选C。6．B【详解】A．He的最外层电子数为在元素周期表第18列，A错误；B．在元素周期表中，d区和ds区的元素都是过渡金属元素，B正确；C．处于最低能量的原子叫做基态原子，过程前后都是基态的，该过程中没有发生电子跃迁，不会形成发射光谱，C错误；D．某元素+3价离子电子排布式为，则该元素是26Fe，位于周期表中第四周期Ⅷ族，D错误；答案选B。7．B【分析】由J为0族元素，以及元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J为第五周期的Xe，则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br。【详解】A． 根据洪特规则知，基态S原子3p轨道上的电子轨道表示式应为，选项A错误；B．O2−与Na+相比，核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小，故O2-＞Na+，选项B正确；C．N原子的2p能级处于半充满状态，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，选项C错误；D．非金属性强的，电负性大，则电负性最大的元素为F元素，即Z，选项D错误；答案选B。8．A【详解】A． 因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能有依次增大的趋势，但是ⅡA、ⅤA的原子结构比较稳定，所以第一电离能比相邻元素的大，故A错误；B．对于同一元素来说，原子失去电子个数越多，其失电子能力越弱，所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大，即同一元素原子的电离能I1Zn，故D正确；故答案选D。10．B【详解】A．Zn元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族、ds区，故A错误；B．元素非金属性越强，电负性越大，电负性：O>C>Zn，故B正确；C．Zn、C、O的第一电离能：O>C>Zn，故C错误；D．中的化学键有与之间的离子键，中C、O之间的极性键，没有非极性键，故D错误；故答案选B。11．B【详解】从题图中可知，同周期元素随原子序数的增加，从左到右X值呈增大趋势，但第ⅢA族比第ⅡA族的小，第ⅣA族比第ⅤA族的小，满足这一特点的是第一电离能，选B。12．D【分析】处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D，说明非金属性：A＞B＞C＞D，则四种元素从左到右的顺序为A、B、C、D。【详解】A．气态原子获得一个电子所放出的能量越多，非金属性越强，则元素的非金属性A＞B＞C＞D，A错误；B．一般非金属性越强，电负性越大则A、B、C、D元素的电负性依次减小，B错误；C．一般非金属性越强，对应元素的第一电离能越大，C错误；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，D正确；故答案选D。13．B【分析】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原子序数最大，则Z为Na元素；W和X可形成原子个数比为的分子，则W和X分别为H和N元素，该分子为；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。【详解】A．电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，则简单离子半径：，即X>Y>Z，故A错误；B．H和O形成的化合物有和，其中中含有非极性键，故B正确；C．常温下呈液态而呈气态，故沸点：，即Y>X，故C错误；D．H、N、O元素可形成等物质，其中是离子化合物，故D错误；故答案选B。14．D【分析】①.  Li、Na、K、Rb、Cs原子失去一个电子后，其电子层数分别为1、2、3、4、5，电子层数越多的半径越大，则半径：Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+，故①正确；②.  F、Cl、Br、I原子得到一个电子后，其电子层数分别为2、3、4、5，则离子半径：F -< Cl- < Br- < I-，故②错误；③.  Na、Mg、Al、F、O形成8电子结构时，离子外所含电子层数相同。根据元素周期律，核电荷数越大的其半径越小，因此离子半径：Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2-，故③错误；④. Fe3+、Fe2+、Fe的核电荷数相同，失电子数越多，其半径越小，即半径大小：Fe3+ < Fe2+ < Fe，故④正确。【详解】根据分析可知，①④正确。故答案选D。15．D【详解】A．根据表格可知I1和I2之间差距较大，故X常见化合价为+1价，A正确；B．X常见化合价为+1价，元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl，B正确；C．根据表格，Y的I3和I4差距较大，故Y的常见化合价为+3价，是第IIIA族元素，C正确；D．若元素Y处于第三周期，则Y为Al，不可与冷水剧烈反应，D错误；故选D。16．(1) 2 10 16H+ 2 5Cl2 8H2O(2)装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色(3)(4)(5)打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色(6)确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰(7)从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气可以置换出KI中的碘生成碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色，从而验证氯和碘的氧化性强弱，装置B、C中氯气与NaBr反应生成Br2，验证氯和溴的氧化性强弱，打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，发生溴单质置换碘单质的反应，验证溴与碘的氧化性强弱。【详解】（1）A中产生黄绿色气体，该气体为氯气，即浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为，故答案为：2；10；16H+；2；5Cl2；8H2O；（2）装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝，说明氯气置换出了碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色，从而可说明氯气的氧化性强于碘，故答案为：装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色；（3）B中氯气与NaBr溶液反应生成单质溴和氯化钠，反应的离子方程式，故答案为：；（4）浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的Cl2，NaOH与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为，故答案为：；（5）打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色，说明溴将碘离子氧化成碘单质，从而说明溴的氧化性强于碘，故答案为：打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色；（6）过程Ⅲ实验的目的是确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰，故答案为：确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰；（7）氯、溴、碘同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，因此氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小，故答案为：从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。17． 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱【详解】(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验，结合实验为对比相同条件下，金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象，可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性，故答案为：探究同主族元素性质的相似性和递变性；(2) ② 根据实验方案，实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外，还需要胶头滴管滴加溶液，试管盛放溶液，故答案为：试管；胶头滴管；(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后再加入适量 CCl4，振荡，静置，溶液分层，上层无色，下层紫红色，实验现象为B，反应的化学方程式为 Br2+2NaI＝2NaBr+I2；答案为：B；Br2+2NaI＝2NaBr+I2；④将一小块金属钾放入冷水中，钾浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，实验现象为C，反应的化学方程式为2K+2H2O＝2KOH+H2↑；答案为：C；2K+2H2O＝2KOH+H2↑；(4) 钠和钾都与水反应，但反应剧烈程度不同，钾比钠活泼；氯、溴、碘属于同主族元素，根据实验的反应和现象可知，氯气置换出溴单质，溴单质可以置换出碘单质，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，证明同主族元素化学性质虽然相似，但存在不同。且从上到下，元素失电子能力增强，得电子能力减弱。故答案为：同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱。18．(1) H O Mg Si Cl(2)Mg＞Si＞O(3)O＞Cl＞Si(4)Cl＞Si＞Mg【分析】由题干信息可知，W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，W电子只有一种自旋取向，故W为H，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，即1s22s22p4，故X为O，Y的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，即1s22s22p63s2，故Y为Mg，Z的其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，即1s22s22p63s23p2，故Z为Si，N只有一个不成对电子，即1s22s22p63s23p5，故N为Cl，据此分析解题。(1)由分析可知，W、X、Y、Z、N元素的元素符号分别为：H，O，Mg，Si，Cl，故答案为：H；O；Mg；Si；Cl；(2)由分析可知，X、Y和Z三种元素分别为：O、Mg、Si，同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故三种原子半径由大到小的顺序： Mg＞Si＞O，故答案为：Mg＞Si＞O；(3)由分析可知，X、Z和N三种元素分别为：O、Si、Cl，同一周期从左往右电负性依次增大，同一主族从上往下电负性依次减小，故三种元素的电负性由大到小的顺序：O＞Cl＞Si，故答案为：O＞Cl＞Si；(4)由分析可知，Y、Z和N三种元素分别为：Mg、Si、Cl，同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl＞Si＞Mg，故答案为：Cl＞Si＞Mg。19．(1)B(2) b d(3) d 球形 3d24s2 (4)Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+(5)小于【详解】（1）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱，故答案为：B；（2）ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上，1个3s的电子跃迁到3p上，b．1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上，c．1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上，d．1s22s22p63s2为基态原子，故能量最高的为b，最低为d，故答案为：b；d；（3）已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即4s电子，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的外围电子排布图为：，故答案为：d；球形；3d24s2；；（4）由于Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+，导致Fe2+易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半充满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+；（5）当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故Fe3+的核外电子数比Fe2+少，故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+，故答案为：＜。