人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第1课时练习题

第二节　元素周期律

第1课时　元素性质的周期性变化规律

基础过关练

题组一　元素周期律

1.元素性质呈周期性变化的根本原因是 (　　)

A.元素相对原子质量的递增,量变引起质变

B.元素原子的核外电子排布呈周期性变化

C.元素的原子半径呈周期性变化

D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化

2.(2020福建厦门高二期中)下列关于元素性质递变规律的说法正确的是              (　　)

A.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7

B.第三周期非金属元素从左到右,非金属性逐渐减弱

C.第ⅠA族金属元素从上到下,金属性逐渐增强

D.第ⅦA族元素从上到下,简单氢化物稳定性逐渐增强

3.(2020天津部分区高一上期末)元素周期表中第三周期元素,按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),以下说法正确的是              (　　)

A.原子半径逐渐增大

B.金属性减弱,非金属性增强

C.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强

D.简单离子的半径减小

4.(2021北京顺义高一上期末)下列事实不能用元素周期律知识解释的是              (　　)

A.非金属性:Cl>S　　　　 B.热稳定性:HBr>HI

C.酸性:HClO4>H2SO3　　　　D.碱性:NaOH>Mg(OH)2

5.(2021江苏无锡高一上期末)下列物质性质的比较中错误的是 (　　)

A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4

B.原子半径大小:Mg>S>O

C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH

D.稳定性强弱:HF>HCl>HBr

6.(2021黑龙江鹤岗一中高一上期末)某短周期主族元素X的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2,下列说法正确的是              (　　)

A.元素X为第ⅥA族的元素

B.元素X最高价含氧酸的化学式为H2XO4

C.元素X最高价氧化物为XO2

D.元素X的简单氢化物的化学式为XH3

7.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。

把与下面的元素有关性质相符的曲线图的字母填在相应横线上。

(1)第ⅡA族元素的最外层电子数:　　　　。 

(2)第三周期元素离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径:　　　　。 

(3)第二、三周期主族元素随原子序数递增,原子半径的变化:　　　　。 

题组二　微粒半径大小的比较

8.下列粒子半径大小比较正确的是 (　　)

A.原子半径:F>Cl

B.原子半径:钠>硫>氯

C.离子半径:S2-<Cl-<K+<Ca2+

D.第三周期元素的阳离子半径从左到右逐渐增大

9.已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是              (深度解析)

A.离子半径:C>D>B>A　　B.原子序数:d>c>b>a

C.原子半径:A>B>D>C　　D.单质的还原性:A>B>D>C

10.已知下列原子的半径:

根据以上数据,磷原子的半径可能是 (　　)

A.1.10×10-10 m　　　　B.0.80×10-10 m

C.1.20×10-10 m　　　　D.0.70×10-10 m

题组三　元素金属性和非金属性强弱的比较

11.下列叙述中金属M的活泼性肯定比金属N的活泼性强的是 (　　)

A.M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少

B.常温时,M能从水中置换出氢,而N不能

C.1 mol M从酸中置换H+生成的H2比1 mol N从酸中置换H+生成的H2多

D.M的氧化物对应水化物的碱性比N的氧化物对应水化物的碱性强

12.下列说法中不正确的是 (　易错　)

A.将钠和镁分别投入冷水中,根据现象可判断钠与镁的金属活动性强弱

B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断铁比钠的金属活动性强

C.根据酸性H2CO3<H2SO4,可判断碳的非金属性弱于硫

D.根据Br2与I2分别与足量的H2反应的难易程度,可判断溴与碘的非金属活动性强弱

能力提升练

题组一　利用元素周期律推测陌生元素(物质)的性质

1.(2021天津六校高一上期末,)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.砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸

C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂

D.HBrO4的酸性比HIO4的酸性强

2.(2021江苏连云港高一上期末,)下列关于铝元素及其化合物的说法正确的是              (　　)

A.Al(OH)3的碱性比Mg(OH)2的强

B.原子的最外层电子数:Al>C

C.Al原子失电子的能力比硼(B)原子的强

D.通常条件下,Fe单质比Al单质更耐腐蚀

3.(2021山西太原高一期末,)硒是人体所需的一种微量元素,它与氧、硫位于同一主族。下列有关硒的推测错误的是              (　　)

A.常温下单质为固体　　B.单质的密度大于硫

C.元素有非金属性　　  D.化合价只有+4价、+6价

4.()科学家预测第114号元素具有良好的力学、光学、电学性质,将它命名为“类铅”。以下对“类铅”的叙述错误的是              (　　)

A.位于第七周期第ⅣA族,是金属元素

B.主要化合价为+2、+4价

C.最高价氧化物有较强氧化性

D.“类铅”的原子半径小于同主族其他元素

5.()迄今为止我国相关部门已经发布了113号Nh、115号Mc、116号Lv、117号Ts、118号Og等元素的中文名称,分别是:、、、、。下列有关推断正确的是(　　)

A.这五种元素均为主族元素

B.Nh的最高价氧化物是一种典型的两性氧化物

C.Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性弱

D.Og在通常状况下呈气态,其余四种为固态

6.()门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的11种元素。

(1)门捷列夫预言的“类硅”,多年后被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。

①已知主族元素锗的最高化合价为+4价,其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si　　　　Ge(填“>”或“<”)。 

②若锗位于硅的下一周期,写出锗在周期表中的位置:　　　　　　　。根据锗在周期表中处于金属元素和非金属元素分界线附近,预测锗单质的一种用途是　　　　　　　　。 

③硅和锗单质分别与H2反应时,反应较难进行的是　　　　(填“硅”或“锗”)。 

(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后,被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga)。

①由镓的性质推知,镓与铝同主族,且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因:　　　　　　　　　　　　　。

②为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有GaCl3溶液、　　　　和　　　　。 

题组二　元素周期律的综合应用

7.(原创,)下列实验或事实能证明相应结论的是 (深度解析)

A.实验Ⅰ可验证金属性:Al>Mg

B.实验Ⅱ可验证金属性:Cu>Al

C.实验Ⅲ可验证非金属性:Cl>Br>I

D.实验Ⅳ可验证非金属性:Cl>C>Si

8.()X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.Q位于第三周期第ⅠA族

B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱

C.简单离子半径:M->Q+>R2+

D.Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸

答案全解全析

基础过关练

1.B　由原子的核外电子排布可知,随原子序数的递增,电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化,即原子的核外电子排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的根本原因。

2.C　第二周期中O无最高正价、F无正价,A错误;同周期主族元素从左往右非金属性依次增强,B错误;同主族元素从上到下原子半径依次增大,金属性依次增强,C正确;通常情况下,非金属性越强,氢化物越稳定,第ⅦA族元素从上到下非金属性依次减弱,则简单氢化物稳定性逐渐减弱,D错误。

3.B　同一周期主族元素的原子半径随着原子序数的增大而减小,A错误;同一周期主族元素随着原子序数增大,其金属性减弱、非金属性增强,B正确;第三周期元素随原子序数增大,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,氧化物的水化物酸性不一定增强,如H2SO4是强酸,HClO是弱酸,C错误;第三周期元素随原子序数增大,简单离子的半径大小顺序为P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,D错误。

4.C　同一周期的主族元素,从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,A能用元素周期律知识解释;同一主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,非金属元素的简单氢化物的热稳定性逐渐减弱,B能用元素周期律知识解释;同一周期的元素,从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,而H2SO3不是S元素最高价氧化物的水化物,C不能用元素周期律知识解释;同一周期的元素,从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,碱性:NaOH>Mg(OH)2,D能用元素周期律知识解释。

5.A　同主族元素从上到下非金属性依次减弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,所以酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,A错误。

6.D　某短周期主族元素X的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2,因最外层电子数不能超过8,可知最高正价为+5价,最低负化合价为-3价,为N或P元素。元素X的最高正价为+5价,为第ⅤA族的元素,A错误;元素X为N或P元素,最高价含氧酸的化学式为HXO3或H3XO4,B错误;元素X的最高正价为+5价,最高价氧化物为X2O5,C错误;元素X的最低负化合价为-3价,简单氢化物的化学式为XH3,D正确。

7.答案　(1)B　(2)C　(3)D

解析　(1)第ⅡA族元素的最外层电子数为2,随核电荷数增大,最外层电子数不变,故图B符合。(2)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Na+>Mg2+>Al3+、P3->S2->Cl-,最外层电子数相同,电子层数越多,离子半径越大,所以离子半径:Cl->Na+,所以离子半径:P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,故图C符合。(3)同周期主族元素随原子序数递增原子半径逐渐减小,故图D符合。

8.B　F与Cl的最外层电子数相同,随着电子层数的递增原子半径逐渐增大,所以Cl的原子半径大于F,A错误;钠、硫、氯原子的电子层数相同,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,B正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,C错误;第三周期元素的阳离子半径从左到右逐渐减小,D错误。

9.A　四种离子具有相同的电子层结构,其核外电子总数相等,则有a-2=b-1=c+3=d+1,从而可得,原子序数:a>b>d>c,B错误。电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:C>D>B>A,A正确。根据四种离子所带电荷可知,A、B分别处于第ⅡA、第ⅠA族,C、D分别处于第ⅤA、第ⅦA族,则原子半径:B>A>C>D,C错误。金属性:B>A>C>D,则单质的还原性:B>A>C>D,D错误。

方法技巧

影响微粒半径大小的因素有:①电子层数的多少;②原子核对核外电子的吸引力的大小;③核外电子数的多少。

10.A　根据元素周期律可知,磷原子的半径应在Si和S之间。

11.B　最外层电子数的多少以及从酸中置换出H2的多少与金属元素的金属性的强弱无关,A、C项错误;金属的活泼性越强,越易与水反应,常温时,M能从水中置换出氢,而N不能,说明金属的活泼性M比N强,B项正确;由元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断金属性的强弱,而不是氧化物对应的水化物,D项错误。

12.B　元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,Na能和冷水剧烈反应生成氢气,Mg和冷水反应缓慢,A正确;Na投入硫酸铜溶液中时,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应,Na的金属性比Fe强,B错误;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性H2CO3<H2SO4,则非金属性C<S,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,溴单质与氢气化合比碘单质与氢气化合容易,则非金属性Br>I,D正确。

易错警示

①一般来说,在氧化还原反应中,单质的氧化性越强(或离子的还原性越弱),则元素的非金属性就越强;单质的还原性越强(或离子的氧化性越弱),则元素的金属性就越强。②金属性强弱的比较,是比较原子失去电子的难易程度,而不是失去电子的多少。如Na易失去1个电子,而Mg易失去2个电子,但Na的金属性更强。

能力提升练

1.A　锂与钠是同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,所以钠与水反应比锂与水反应更剧烈,A项错误;砹(At)为卤族元素,从上到下,单质颜色变深,根据氯化银的性质推断AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸,B项正确;铷为碱金属元素,碱金属元素从上到下,在氧气中燃烧的产物越来越复杂,则铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,C项正确;卤族元素从上到下,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,D项正确。

2.C　同周期从左到右金属性逐渐减弱,因此Al(OH)3的碱性比Mg(OH)2的弱,A错误;Al原子的最外层电子数为3,C原子的最外层电子数为4,因此原子的最外层电子数:C>Al,B错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,因此Al原子失电子的能力比硼(B)原子的强,C正确;通常条件下,Al在空气中表面易生成致密氧化膜,而铁不会,因此Al单质比Fe单质更耐腐蚀,D错误。

3.D　同一主族从上到下,非金属单质的沸点逐渐升高,常温下S的单质呈固态,因此常温下,硒单质为固体,A正确;同主族元素从上到下,单质的密度呈增大趋势,硒的密度大于硫,B正确;硒元素属于非金属元素,具有非金属性,C正确;同一主族元素具有相似的化学性质,硒在形成化合物时,与硫元素有相似之处,化合物中硒的化合价可显-2价、+4价、+6价,D错误。

4.D　第七周期稀有气体元素的原子序数为118,可知114号元素位于第七周期第ⅣA族,该元素为金属元素,A正确;第ⅣA族元素的主要化合价为+2、+4价,B正确;最高价氧化物易得到电子,有较强氧化性,C正确;“类铅”是第ⅣA族中电子层数最多的原子,原子半径最大,D错误。

5.D　Og为0族元素,不是主族元素,故A错误;113号Nh位于周期表中第七周期第ⅢA族,同一主族从上到下,金属性逐渐增强,则Nh的最高价氧化物为碱性氧化物,故B错误;Ts的非金属性比上一周期同主族元素的非金属性弱,所以Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性强,故C错误;118号元素为稀有气体元素,为0族元素,在通常状况下呈气态,113号、115号、116号、117号分别为第ⅢA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素,根据主族元素的单质的状态变化规律可知它们为固体,故D正确。

6.答案　(1)①>　②第四周期第ⅣA族　作半导体材料　③锗

(2)①它们原子最外层电子数都是3　②NaOH溶液　稀硫酸或稀盐酸

解析　(1)①同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,已知主族元素锗的最高化合价为+4价,其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物,则元素的非金属性Si>Ge。②锗位于硅的下一周期,则锗在周期表中的位置是第四周期第ⅣA族;锗在周期表中处于金属元素和非金属元素分界线附近,因此锗可用作半导体材料。③硅的非金属性强于锗,因此硅和锗单质分别与H2反应时,反应较难进行的是锗。

(2)①由于镓与铝同主族,原子最外层电子数都是3,因此镓与铝性质相似。②既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物是两性氢氧化物,为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有GaCl3溶液、NaOH溶液和稀硫酸或稀盐酸。

7.D　验证元素的金属性的强弱,可由金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度来判断,而不是与NaOH溶液反应,A项错误;Al的金属性强于Cu,B项错误;Cl2与NaBr溶液反应,使左侧棉球变为橙色,未反应的Cl2继续与KI溶液反应置换出I2,使右侧棉球变为蓝色,能证明非金属性:Cl>Br、Cl>I,但不能证明非金属性:Br>I,C项错误;实验Ⅳ可证明酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3,这三种酸为Cl、C、Si的最高价氧化物的水化物,故能验证非金属性:Cl>C>Si,D项正确。

归纳总结

　　元素金属性、非金属性的比较方法

①金属性比较:

a.金属单质与水或酸反应生成氢气的难易程度;

b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。

②非金属性比较:

a.非金属单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢化物稳定性;

b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。

8.C　由Y的化合价只有-2价推断Y为氧元素,X的半径比氧原子的半径小且有+1价,则X为氢元素,M的最高正价为+7价,最低负价为-1价,则M为氯元素,Z的半径小于Cl,且最低负价为-3价,最高价为+5价,则Z为氮元素,Q只有+1价,且Q的半径大于氯原子半径,但小于只有+2价的R,故Q为钠元素,R为钙元素。Na位于第三周期第ⅠA族,A正确;X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵和一水合氨,故B正确;M-、Q+、R2+的半径大小应该为Cl->Ca2+>Na+,故C错误;Z、M的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和HClO4,都是强酸,故D正确。