人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律精品课后测评

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第二课时 元素周期表和元素周期律的应用
基础达标
1．下列说法正确的是 ( )
A．在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素
B．Na、Mg、Al的还原性依次减弱
C．F、Cl、Br的非金属性依次增强
D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
【答案】B
【解析】在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。
2．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是（ ）
A．锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B．氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝
C．在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．的酸性比的酸性强
【答案】A
【解析】A．同主族从上到下金属性逐渐增强，因此钠与水反应比锂(Li)与水反应剧烈，故A错误；B．同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，因此氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，故B正确；C．碱金属从上到下金属性逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，因此在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂，故C正确；D．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，因此HBrO4的酸性比HIO4的酸性强，故D正确。综上所述，答案为A。
3．某元素X的气态氢化物与该元素的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，则该元素不可能具有的性质是( )
A．在周期表中处于第三周期ⅦA族 B．在周期表中处于第二周期ⅤA族
C．该氢化物比PH3稳定 D．常见化合价有－3、＋2、＋3、＋5等
【答案】 A
【解析】 X为N元素，处于第二周期ⅤA族，A项错误，B项正确；非金属性：N＞P，则X的氢化物比PH3稳定，C项正确；N元素的常见化合价有－3、＋2、＋3、＋5等，D项正确。
4．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是 ( )
A．虚线左侧是金属元素B．At处于第六周期ⅥA族
C．Si、Ge可作半导体材料 D．As既有金属性又有非金属性
【答案】B
【解析】A．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线左侧的元素是金属元素，右侧的是非金属元素，故A正确；B．At元素的原子序数为85，位于元素周期表第六周期ⅦA族，故B错误；C．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的Si、Ge可作半导体材料，故C正确；D．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的As元素既有金属性又有非金属性，故D正确；故选B。
5．某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是( )
A．R是第ⅣA族元素 B．R的气态氢化物化学式为H2R
C．R能形成两种氧化物RO2和RO3 D．R的气态氢化物的水溶液显酸性
【答案】 A
【解析】 短周期的主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是＋6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；S的气态氢化物的化学式为H2S，B项正确；硫可以形成SO2和SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项正确。
6．已知砷元素符号为As，原子结构示意图如下，则下列对砷的结构及性质的说法错误的是( )
A．砷元素的原子序数是33
B．砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
C．三氧化二砷既有氧化性又有还原性
D．砷的非金属性比溴弱
【答案】B
【解析】原子序数＝核外电子数，所以砷元素的原子序数是33，故A正确；砷的最高价氧化物是As2O5，对应的水化物是HAsO3不是强酸，故B错误；三氧化二砷中的As为＋3价，属于中间价，所以既有氧化性又有还原性，故C正确；砷与溴在同周期，并且溴的原子序数比砷大，所以砷的非金属性比溴弱，故D正确。
7．根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是（ ）
【答案】B
【解析】A．从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断，金属性越强，金属与水反应越剧烈。Mg、Ca、Ba位于同主族，由上到下金属性逐渐增强，所以Ba的金属性比Ca强，与水反应比Ca还剧烈，故A合理 ；B．Si、Ge都是第ⅣA族的元素，同主族元素从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱，所以第ⅣA族的元素的单质不是都能作半导体材料，碳就不是半导体材料，故B不合理；C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，所形成共价键的键能依次减弱，Br的非金属性介于Cl和 I之间，所以HBr的分解温度介于二者之间，故C合理；D．同周期元素从左往右，非金属性依次增强，P的非金属性介于Si和 S之间，与H2反应的难易也应介于二者之间，所以P与H2在高温时能反应，故D合理；故答案：B。
8．如图是部分1～18号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：Z>Y>X
B．离子半径：Z>Y>X
C．元素W的最高价和最低价代数和为4
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
【答案】C
【解析】根据图示可知，1～18号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，X最低-2价，没有正价，推断为O元素；Y只有+1价，推断为Na元素；Z最高+3价推断为Al元素；W最高+6价，最低-2价，推断为S元素；R最高+7价，最低-1价，推断为Cl元素。A．同周期原子半径从左往右减小，同主族从上往下增大，故原子半径：Na>Al>O，即Y>Z>X，A错误；B．电子层数多的离子半径较大，相同电子层数的则核电荷数多的半径小，离子半径：O2->Na+>Al3+，即X>Y>Z，B错误；C．据分析，元素W是S，其最高价+6价和最低价-2价的代数和为4，C正确；D．据分析，Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，二者能相互反应：NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O，D错误；故选C。
9.W、X、Y、Z 4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA族。下列判断错误的是 ( )
A.W、Y可形成两种不同的化合物
B.Z的阴离子电子层结构与氩原子的相同
C.W的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点高
D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强
【答案】C
【解析】结合题中所给信息可推出W、Y位于第二周期,X、Z位于第三周期,Z为Cl,Y为O,X为P,W为C。A项,C元素与O元素可形成CO和CO2两种化合物,正确;B项,Cl-的核外电子数为18,与Ar相同,正确;C项,在常温下W的氢化物CH4为气态,而Y的氢化物H2O为液态,沸点:H2O>CH4,错误;D项,根据题意可知,非金属性:Y>X,正确。
10．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是 ( )
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C．三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z＜Y＜X
【答案】 A
【解析】 X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明X是氧元素，则Y必然为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，A项正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为P＞S＞O，D项错误。
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11．碱金属元素钫(Fr)具有放射性。下列对其性质的预言中，不正确的是（ ）
A．它的金属性比Na强，跟水反应更剧烈
B．它的原子半径比Na大，离子半径也比Na＋大
C．它与硫酸铜溶液发生置换反应得到金属铜
D．它的氢氧化物(FrOH)是一种强碱，使酚酞溶液变红
【答案】C
【解析】A项，同一主族，从上到下金属性增强，钫(Fr)失电子能力比钠的强，则它跟水反应会更剧烈，正确；B项，同一主族，从上到下原子半径依次增大，电子层依次增多，则Fr的原子半径比Na大，则Fr＋离子半径也比Na＋大，正确；C项，同一主族，从上到下金属性增强，钫(Fr)失电子能力比钠的强，则它跟水反应会更剧烈，所以与硫酸铜溶液反应时，钫先与水反应，得不到金属铜，错误；D项，Fr处于第ⅠA族，最外层电子数为1，最高正化合价为＋1，它的氢氧化物化学式为FrOH，同一主族，从上到下金属性增强，则FrOH的碱性比KOH的强，遇酚酞溶液变红，正确。
12.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是 ( )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为ZB.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为X>Y>Z
【答案】A
【解析】 X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z为磷元素。它们在周期表中的相对位置如图:。元素非金属性由弱到强的顺序为PS>O,D项错误。
13.元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断,下列说法不正确的是( )
A．若aX2+和bY-的核外电子层结构相同,则原子序数:a=b+3
B．由水溶液的酸性:HCl>HF,可推断出元素的非金属性:Cl>F
C．锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都能作半导体材料
D．S和Se分别位于第ⅥA的第三、四周期,则氢化物的热稳定性:H2S>H2Se
【答案】B
【解析】aX2+的核外电子数为a-2,bY-的核外电子数为b+1,由核外电子层结构相同可知a-2=b+1,则a=b+3,A项正确。HCl和HF不是最高价含氧酸,所以不能根据两者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱,B项错误。锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都可以作半导体材料,C项正确。同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,S的非金属性比Se的强,则氢化物的热稳定性:H2S>H2Se,D项正确。
14．如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为：第_______周期第_______族。
(2)Sn的最高正价为_______，Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为____________，Bi的最高价氧化物的化学式为___________________。
(3)根据元素周期律，推断：
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_______(填元素符号)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4_______H2SeO4(填“>”或“＜”下同)。
③氢化物的还原性：H2O_______H2S。
【答案】(1) 四 IIIA
(2) +4 HClO4 Bi2O5
(3) F ＜ ＜
【解析】（1）B元素位于第二周期第ⅢA族，和它同主族的相差两个电子层的是Ga元素，位于第四周期第ⅢA族。
（2）碳、锡同为第ⅣA族元素，其最外层均有4个电子，所以Sn的最高价为+4价；Cl最外层有7个电子，其最高价为+7价，最高价氧化物对应的水化物为HClO4；Bi的最外层有5个电子，其最高价氧化物为Bi2O5。
（3）①阴影部分为卤族元素，同主族元素从下往上，元素的非金属性逐渐增强，故卤族元素中F的非金属性最强，其对应的氢化物热稳定性最强；②同周期主族元素，随着原子序数的递增，元素的非金属性增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性也增强，所以H3AsO4的酸性小于H2SeO4。③氧的非金属性大于硫，则对应氢化物的还原性，H2O小于H2S。
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15.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列叙述正确的是
A．X是第二周期第ⅣA族元素
B．Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
C．X的简单气态氢化物的稳定性比Z的弱
D．X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4
【答案】D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X为O元素，Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素，Z与X位于同一主族，则Z为S元素。A项，X为O元素，是第二周期第ⅥA族元素，错误；B项，Y(Na)形成的最高价氧化物的水化物NaOH是强碱，错误；C项，元素非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强，X(O)的简单气态氢化物H2O的稳定性比Z(S)的简单气态氢化物H2S强，错误；D项，X(O)、Y(Na)、Z(S)三种元素可形成化合物Y2ZX4，即Na2SO4，正确。
16．X、Y、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素，在周期表的短周期在族元素中，X的原子半径最小，X与R的最外层电子数相等；Y的内层电子数是最外层电子数的一半，U的最高化合价和最低化合价的代数和为6；Z和Q形成原子个数之比为1∶2的气态化合物的颜色是红棕色；R和Q可形成原子个数之比为1∶1和2∶1的两种化合物；R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应。
诗回答下列问题：
(1)T元素在周期表中的位置是____________________。
(2)X、Y、Q三种元素的原子半径由小到大的顺序为_______(填元素符号)。
(3)T、U两元素最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为：
____________________________________________________。
(4)下列可以判断R和T的金属性强弱的是_______。
A．单质的熔点：R比T低
B．单质与酸反应时，失电子数：R比T少
C．单质与水反应：R比T更易
D．最高价氧化物对应水化物的碱性：R比T强
(5)Z元素对应的最高价氧化物对应的水化物的化合物类型是_______________________。(填“离子化合物”或“共价化合物”)
(6)和反应可产生无色无味的气体，该气体与上述Z、Q形成的红棕色气体()溶于水恰好完全反应，可用于工业制Z的最高价氧化物对应的水化物，则和的物质的量之比是_______________。
【答案】(1)第三周期第ⅢA族
(2)H(3)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
(4)CD
(5)共价化合物
(6)1：2
【解析】在周期表的短周期主族元素中，X的原子半径最小，则X为H元素；X与R的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2，说明X与R同主族，则R为Na元素；Y的内层电子数是最外层电子数的一半，Y的原子最外层电子数为4，故Y为C元素；U的最高化合价和最低化合价的代数和为6，则U为Cl元素；Z和Q形成原子个数比为1：2的气态化合物的颜色是红棕色，即为NO2，则Z为N元素，Q为O元素；R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应，则T为Al元素；
综上所述，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，Q为O元素，R为Na元素，T为Al元素，U为Cl元素。
（1）T为Al元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族，故答案为：第三周期第ⅢA族；
（2）同主族从上到下原子半径依次增大，同周期从左到右原子半径依次减小，H、C、O三种原子半径由小到大的顺序为：H（3）T、U两元素最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3与HClO4，两者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；
（4）A．单质的熔点属于物理性质，不能判断金属性的强弱，故A不符合题意；B．金属性的强弱与失去电子的数目无关，与失去电子的难易程度有关，故B不符合题意；C．金属性越强，单质与水反应越容易，故C符合题意；D．金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故D符合题意；故答案为：CD；
（5）Z元素对应的最高价氧化物对应的水化物是HNO3，该化合物只含共价键，因此HNO3是共价化合物，故答案为：共价化合物；
（6）YQ2和R2Q2反应可产生无色无味的气体，发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，该气体与上述Z、Q形成的红棕色气体(NO2)溶于水恰好完全反应，可用于工业制Z的最高价氧化物对应的水化物，发生的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，则存在2Na2O2～O2～4NO2，则R2Q2和ZQ2的物质的量之比是1：2，故答案为：1：2。
选项
事实
推测
A
Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快
Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快
B
Si是半导体材料，Ge也是半导体材料
该族元素的单质都是半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应
P与H2高温时能反应