高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课后作业题

元素“位—构—性”三者之间的关系(提升课时)

【学考达标】共50分

一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)

1．根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是(　　)

A．第35号元素的单质在常温常压下是液体

B．位于第五周期第ⅠA族的元素为金属元素

C．第84号元素的最高化合价是＋7

D．第七周期0族元素的原子序数为118

【解析】选C。35号元素为溴，溴单质在常温常压下是液体，A正确；位于第五周期第ⅠA族的元素是铷，为金属元素，B正确；氡的原子序数为86，位于周期表中第六周期0族，则第84号元素位于第六周期第ⅥA族，其最高价是＋6价，C错误；根据各周期容纳元素种数可知，第七周期最后一种元素的原子序数为2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118，D正确。

2．我国科研人员发现了一种由[Bi2O2]2＋和[BiS2Cl]2－交替堆叠构成的新型超导体Bi3O2S2Cl(已知Bi与P同主族)。下列相关叙述错误的是(　　)

A．PH3比BiH3更稳定

B．Bi3O2S2Cl中Bi显＋3价

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Cl>S

D．O与S具有相同的最高正价

【解析】选D。Bi与P同主族，但是不同周期，根据元素周期表规律，PH3更稳定，故A正确；根据化合价计算，Bi3O2S2Cl中Bi显＋3价，故B正确；非金属性：Cl>S，故最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4，故C正确；S具有正价，O通常为－2价，所以O与S无相同的最高正价，故D错误。

【补偿训练】

运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(　　)

A．硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体

B．砹是一种有色固体，HAt很不稳定，AgAt是有色难溶于水的固体

C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水和盐酸的白色固体

D．铍(Be)是一种金属，它的氧化物的水化物可能具有两性

【解析】选A。因为同族元素从上至下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性也逐渐减弱，硒和硫同属ⅥA族，且硒在硫下面，所以硒化氢的稳定性应小于硫化氢，故A错误；因为卤族元素的颜色从上至下依次加深；从上至下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性也越来越弱；卤族元素的银盐具有难溶性，故B正确；因为锶与钙、钡同主族，硫酸钙是一种微溶物，硫酸钡是一种难溶于水和盐酸的物质，所以硫酸锶应具有类似的性质，故C正确；因为铍在金属和非金属的分界线附近，它的氧化物的水化物具有两性，故D正确。

3．天然存在的金属钫(Fr)极微量，其已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是(　　)

A．在已知元素中具有最大的原子半径

B．在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O

C．氧化物对应的水化物是强碱

D．其单质的熔点比金属钠的熔点低

【解析】选B。同主族元素从上到下电子层数增加，则Fr在周期表中具有最大的原子半径，故A正确；在碱金属元素中只有Li生成Li2O，其他元素对应的单质能生成氧化物、过氧化物、超氧化物等，故B错误；Fr在碱金属中元素的金属性最强，对应的氧化物的水化物的碱性极强，故C正确；碱金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低，故Fr单质的熔点比金属钠的熔点低，故D正确。

4．(2021·广州高一检测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Y所在周期数与族数相同；Z与W同族。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：Z＞Y＞X＞W

B．Y的氧化物的水化物是强碱

C．Z单质的氧化性比W单质的氧化性强

D．W的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构

【解析】选D。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Z与W同族，则W位于第二周期，X原子的次外层电子数为8，则W为O，Z为S；Y所在周期数与族数相同，其原子序数大于O，则Y为Al；X位于第三周期，结合原子序数可知X为Na或Mg。A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：X＞Y＞Z＞W，故A错误；B.Y的氧化物的水化物为氢氧化铝，氢氧化铝为弱碱，故B错误；C.一般情况下，非金属性越强单质氧化性越强，非金属性O＞S，则单质的氧化性：Z＜W，故C错误；D.氧离子、钠离子、镁离子的核外电子总数都是10，具有相同的电子层结构，故D正确。

【补偿训练】

　　 周期表中位于如图中A、D位置的两种元素有很多相似的性质，如锂和镁、铍和铝，该规律被称为“对角线规则”。下列说法错误的是(　　)

A．镁条存放可直接接触空气，但锂在实验室存放时不能直接接触空气

B．铍的氧化物为两性

C．锂和镁在空气中燃烧均不生成过氧化物

D．氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应会生成NaBeO2

【解析】选D。锂和镁处于对角线，性质相似，锂在实验室存放时不能直接接触空气；镁条接触空气，表面很容易被氧化而形成致密的氧化膜以阻止内部镁继续氧化，镁条存放可直接接触空气，故A正确；氧化铝具有两性，铍和铝处于对角线，性质相似，铍的氧化物为两性，故B正确；锂和镁处于对角线，性质相似，锂和镁在空气中燃烧均不生成过氧化物，故C正确；氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应会生成NaAlO2，铍和铝处于对角线，性质相似，氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应会生成Na2BeO2，故D错误。

5．如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(　　)

A．元素的简单离子半径大小：④>⑤>②

B．气态氢化物的稳定性：⑤>②

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥>⑤

D．元素的最高正化合价：③＝⑥

【解析】选C。元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径S2－>O2－>

Al3＋，A项错误；非金属性越强，则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性H2O>H2S，酸性HClO4>H2SO4，B项错误，C项正确；F无正价，D项错误。

6．(2021·嘉兴高一检测)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，下列说法不正确的是(　　)

A．X在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族

B．WZ2和WZ3均是酸性氧化物

C．X、W、Z三种元素对应原子的半径依次减小

D．利用W的含氧酸酸性强于Y的含氧酸酸性，可证明非金属性：W>Y

【解析】选D。W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，说明Z为O，W为S，根据周期表的位置可知，X为Si，Y为N。根据分析，X为硅(Si)，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，A正确；SO2和SO3与碱反应只生成盐和水，均为酸性氧化物，B正确；Si、S同周期且Si在S的左边，同一周期从左到右半径依次减小，O、S同主族，同一主族原子半径从上往下依次增大，故Si、S、O三种元素对应原子的半径依次减小，C正确；没有指明S的含氧酸与N的含氧酸是否为最高价含氧酸，而通过非金属的最高价含氧酸酸性才能比较非金属性的强弱，所以不能证明非金属性W>Y，D错误。

7．(2021·丽水高一检测)X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．R最少有两种氧化物

B．M的氢化物常温常压下为气体

C．最高价含氧酸的酸性：Z＜Y

D．Y形成的化合物种类最多

【解析】选C。根据题图可推知，X为H，Y为C，Z为N，M为S，R为Na。Na的氧化物为Na2O、Na2O2，A正确；S的氢化物为H2S，常温常压下为气体，B正确；非金属性：N＞C，故最高价含氧酸的酸性：HNO3＞H2CO3，C错误；含碳化合物种类最多，D正确。

8．(2021·北京市丰台区高一检测)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，Y、Z原子的电子总数与X、W原子的电子总数之比为5∶4。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：W＞Z＞Y＞X

B．Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

C．由X、Z组成的化合物与由Z、W组成的化合物只能发生化合反应

D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐

【解析】选D。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相邻，X、W同主族且与Y处于不同周期，因此X是H，W是Na。Y、Z原子的电子总数与X、W原子的电子总数之比为5∶4，则Y为氮、Z为氧。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Na>N>O>H，故A项错误；氮元素非金属性弱于氧元素，NH3的热稳定性比H2O的弱，故B项错误；Z、W组成的化合物可以是Na2O或Na2O2，H2O与Na2O2的反应不是化合反应，故C项错误；由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是硝酸、一水合氨、硝酸铵，分别是酸、碱或盐，故D正确。

二、非选择题(本题共2小题，共18分)

9．(6分)我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等几种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。

(1)它位于元素周期表中第__________周期__________族。

(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是______(填编号)。

①它与硅位于同一主族

②它与铝位于对角线位置，且性质相似

③它位于周期表中金属与非金属分界线附近

④它位于边界线附近

(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是________。

A．左上角      B．右上角

C．过渡元素    D．金属与非金属分界线附近

【解析】根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质。

答案：(1)四　ⅣA　(2)②③　(3)D

10．(12分)A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。

请回答下列问题：

(1)四种元素的元素符号依次是A________，B________，C________，D________。它们的原子半径由大到小的顺序是______________________(填元素符号)。

(2)试写出四种元素的简单离子以及其结构示意图：

A______________________________________，

B______________________________________，

C______________________________________，

D______________________________________。

它们的离子半径由大到小的顺序是________________________(填离子符号)。

(3)它们最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是______________________，比较它们酸性和碱性的强弱：_______________________________________。

(4)写出能够生成气态氢化物的化学式：____________________________，其稳定性顺序是__________________，理由是______________________________。

【解析】A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S；D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半，所以D原子的核电荷数为(2＋8)×2＝20，D为Ca；根据核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl，C为K。S、Cl分别位于第三周期第ⅥA族、第ⅦA族，K、Ca分别位于第四周期第ⅠA族、第ⅡA族，故r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)。其简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”可知，r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。根据元素周期律可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱及气态氢化物的稳定性。

答案：(1)S　Cl　K　Ca　r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)　

(2)　

　Ca2＋

r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)

(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2　酸性：HClO4>H2SO4，

碱性：KOH>Ca(OH)2

(4)H2S、HCl　HCl>H2S　非金属性：S<Cl

【选考提升】共20分

一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)

11．(2021·广州番禺区高一检测)瑞德西韦是抗击新型肺炎的明星潜力药。其由H、C、N、O、P五种元素组成。下列叙述错误的是(　　)

A．简单的离子半径：P3－＞N3－＞O2－

B．由H、N、O组成的酸中酸性最强的是HNO2

C．最简单的氢化物的热稳定性：H2O＞NH3

D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3＞H3PO4

【解析】选B。A.离子半径比较，电子层多的半径大，电子层数相同，核外电子数相同，质子数多的半径小，所以离子半径：P3－＞N3－＞O2－，故A正确；B.由H、N、O组成的酸中HNO3的酸性最强，故B错误；C.因非金属性O＞N，所以气态氢化物的热稳定性：H2O＞NH3，故C正确；D.因非金属性N＞P，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H3PO4，故D正确。

12．某化合物由原子序数依次增大的四种短周期主族元素W、X、Y、Z组成。W与其他元素既不在相同周期，也不在相同主族。X的一种核素常用于考古鉴定文物的年代。Z2－的电子层结构与氖相同。下列说法错误的是(　　)

A．简单离子的半径：Z>Y

B．W与X、Z均可形成电子数相等的分子

C．Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸

D．简单氢化物的稳定性：Z>Y>X

【解析】选A。X的一种核素常用于考古鉴定文物的年代，则X为碳，Z2－的电子层结构与氖相同，Z核外有8个电子，Z为氧，W、X、Y、Z原子序数依次增大，则W为氢、Y为氮。具有相同的电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：Y>Z，A错误；W与X、Z均可形成电子数相等的分子，例如前者为甲烷分子、后者为水分子，B正确；Y的最高价氧化物对应的水化物硝酸为强酸，C正确；同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则简单氢化物的稳定性：Z>Y>X，D正确。

13．(2021·广州荔湾区高一检测)根据如表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是(　　)

A．E2－与B3＋的核外电子数不可能相等

B．离子半径大小A＋＜D2－

C．最高价氧化物对应水化物的碱性A＜C

D．气态氢化物的稳定性D＞E

【解析】选B。短周期元素，由元素的化合价可知，D、E都有－2价，但D有

＋6价且原子半径较大，则D为S元素、E为O元素；A、B、C化合价分别为

＋1、＋3、＋2，则分别处于ⅠA族、ⅢA族、ⅡA族，C的原子半径小于S，则C为Be元素，原子半径A、B均大于硫，则B为Al元素，且A、B原子半径相差较大，则A为Na，据此结合元素周期律解答。A.B为Al元素，E为O元素，O2－与Al3＋的核外电子数均为10，故A错误；B.核外电子排布相同的离子，原子序数越大离子半径越小，则离子半径大小Na＋＜O2－，故B正确；C.元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：A＞C，则最高价氧化物对应水化物的碱性A＞C，故C错误；D.非金属性S＜O，则气态氢化物的稳定性H2S＜H2O，即D＜E，故D错误。

【补偿训练】

X、Y、Z、R、W五种短周期元素，原子序数依次增加，Y、W同主族，W的原子序数是Y的两倍，W的最外层电子数是R的两倍，R的最外层电子数是Z的三倍，X与其他元素均不在同一周期。下列说法错误的是(　　)

A．半径比较：Z＞W＞Y＞X

B．非金属性比较：W＞Y

C．元素最高价氧化物对应的水化物碱性比较：Z＞R

D．R的单质既能与强酸反应，又能与强碱反应

【解析】选B。Y、W同主族，W的原子序数是Y的两倍，W是S，Y是O，W的最外层电子数是R的两倍，R是Al，R的最外层电子数是Z的三倍，Z是Na，X与其他元素均不在同一周期，X是H。X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S，H的电子层数最少，半径最小，O、S位于同一主族，同主族半径逐渐增大，故原子半径S＞O，Na、S位于同一周期，同周期从左到右半径逐渐减小，故原子半径Na>S，故原子半径Na＞S＞O＞H，即Z＞W＞Y＞X，故A正确；W是S，Y是O，同主族从上到下非金属性减弱，故非金属性O＞S，即Y＞W，故B错误；Z是Na，R是Al，金属性Na＞Al，元素最高价氧化物对应的水化物碱性：Z＞R，故C正确；R是Al，既能和强酸反应，又能和强碱反应，故D正确。

二、非选择题(本题共1小题，共8分)

14．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号主族元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同一周期也不在同一主族，D的氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：

(1)A～D四种元素中，原子半径最大的是____________(填元素符号)；A和D的最简单氢化物中，沸点较低的是____________________________(填化学式)。

(2)元素C在元素周期表中的位置是____________，B、C的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的化学方程式为_________________________________。

(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的化学名称为________________。它的水溶液与D的氢化物反应可以生成一种有毒气体，反应的离子方程式为________________，反应生成1 mol D的单质时，转移电子________mol。

【解析】A是地壳中含量最高的元素，A是O；D的氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，D是Cl；B、C、D均在第三周期，它们的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能反应生成盐和水，再根据B、C、D的原子序数依次增大，可推出B是Na，C是Al。因为E和O、Na、Al、Cl元素既不在同一周期也不在同一主族，所以E只能为Ca。(1)由以上分析知，A、B、C、D分别为O、Na、Al、Cl，A～D四种元素中，原子半径最大的是Na；A和D的最简单氢化物分别为H2O、HCl，常温下H2O呈液态，HCl呈气态，所以沸点较低的是HCl；(2)元素C为Al，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，它们之间发生反应的化学方程式为NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O；(3)A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，则其为Ca(ClO)2，该盐的化学名称为次氯酸钙。它的水溶液与D的氢化物(HCl)发生反应的离子方程式为ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O，反应生成1 mol D的单质时，转移电子

1 mol。

答案：(1)Na　HCl　(2)第三周期第ⅢA族　NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O　(3)次氯酸钙　ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O　1