高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第1课时练习

第二节　元素周期律

第1课时　元素性质的周期性变化规律

课后训练巩固提升

双基巩固　学考突破

1.根据元素在周期表中的位置判断,下列元素中原子半径最小的是(　　)。

A.氧 B.氟 

C.碳 D.氮

答案:B

解析:同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小。

2.元素的以下性质,随着原子序数递增不呈现周期性变化的是(　　)。

A.化合价

B.原子半径

C.元素的金属性和非金属性

D.相对原子质量

答案:D

解析:根据元素周期律可知,相对原子质量不随原子序数递增呈现周期性变化。化合价、原子半径、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增都呈现周期性的变化。

3.对于第三周期的主族元素从左到右,下列说法中错误的是(　　)。

A.原子半径逐渐减小

B.原子核外电子层数逐渐增多

C.最高正化合价逐渐增大

D.元素的非金属性逐渐增强

答案:B

解析:在元素周期表中同一周期的主族元素,原子核外电子层数相同,从左到右原子半径依次减小,最高正化合价逐渐升高,元素的非金属性逐渐增强,A、C、D三项正确,B项错误。

4.X、Y两元素原子电子层数相同,如果X的原子半径比Y的原子半径大,则下列判断正确的是(　　)。

A.两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y

B.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定

C.X的金属性比Y的金属性强

D.X的阴离子比Y的阴离子还原性弱

答案:C

解析:X、Y两元素位于同周期,X的原子半径比Y的原子半径大,则X位于Y的左边,X的金属性比Y的金属性强。

5.下列递变规律错误的是(　　)。

A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强

B.钠、镁、铝的还原性依次减弱

C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱

D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高

答案:A

解析:非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A项错误;金属性:Na>Mg>Al,元素的金属性越强,还原性越强,则钠、镁、铝的还原性依次减弱,B项正确;非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,C项正确;P、S、Cl三种元素原子的最外层电子数分别为5、6、7,最高正化合价分别为+5价、+6价、+7价,D项正确。

6.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是(　　)。

A.Al(OH)3是两性氢氧化物

B.Al(OH)3是难溶于水的白色固体

C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素

D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸

答案:D

解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱溶液,但Al(OH)3不能溶于氨水。

7.A、B两元素,A元素原子L层比B元素原子M层少3个电子,B元素原子L层电子数恰为A元素原子L层电子数的2倍,则A、B分别是(　　)。

A.硅和钠 B.硼和氮

C.碳和氯 D.碳和铝

答案:C

解析:B元素原子M层有电子,则其L层为8个电子,所以A元素原子L层有4个电子,B元素原子M层有7个电子,即A为6号元素碳、B为17号元素氯。

8.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是(　　)。

A.a>b>c 

B.a>c>b

C.a=b+m+n 

D.a=c-n-m

答案:B

解析:根据题意可知A、B、C三种元素在元素周期表中的相对位置为,故原子序数的关系为a>c>b,B项正确。a=b+2n=c+m+n,C、D两项均错误。

9.除第一周期外,关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是(　　)。

A.从左到右,原子半径逐渐减小

B.从左到右,单质的氧化性减弱,还原性增强

C.从左到右,元素最高正化合价呈现+1价→+7价(O、F除外),负化合价呈现-4价→-1价

D.从左到右,元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱,酸性增强(O、F除外)

答案:B

解析:同周期的主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;单质的氧化性增强,还原性减弱;金属性减弱,非金属性增强;最高正价从+1价递增到+7价(O、F除外),负价由-4价递变到-1价。因此B项错误。

10.应用元素周期律分析下列推断,其中正确的是(　　)。

①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低

②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性比HCl强

③硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱

④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性

⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱

A.①②③ B.①③⑤

C.③④ D.②④⑤

答案:B

解析:主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,故②错误,③正确;氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性,④错误。

11.用1~18号元素的符号及其形成化合物的化学式填空。

(1)原子半径最小的元素是　　　　。 

(2)除稀有气体外,原子半径最大的元素是　　　。 

(3)与水反应最剧烈的金属是　　　　。 

(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是　　　　。 

(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是　　　。 

(6)最稳定的气态氢化物是　　　　。 

(7)金属性最强的元素是　　　　,非金属性最强的元素是　　　　。 

(8)最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是　　　　。 

答案:(1)H　(2)Na　(3)Na　(4)NaOH　(5)N

(6)HF　(7)Na　F　(8)HClO4

解析:本题是全方位考查对前18号元素的性质及原子结构的掌握程度,要求熟练运用元素周期律对相关内容进行推断。

选考奠基　素养提升

1.(双选)下列关于物质性质变化的比较,错误的是(　　)。

A.离子半径大小:r(S2-)<r(O2-)<r(Na+)

B.气态氢化物稳定性:HBr<HCl<HF

C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH

D.还原性强弱:F->Cl->Br->I-

答案:AD

解析:核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以r(O2-)>r(Na+),电子层数多的离子,半径越大,因此离子半径大小为r(S2-)>r(O2-)>r(Na+),A项错误;非金属性F>Cl>Br,气态氢化物的稳定性为HBr<HCl<HF,B项正确;金属性K>Na>Li,最高价氧化物对应水化物的碱性为KOH>NaOH>LiOH,C项正确;非金属性F>Cl>Br>I,对应离子的还原性为F-<Cl-<Br-<I-,D项错误。

2.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:r(M-)>r(Q+)>r(R2+)

D.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸

答案:C

解析:由图推断Y为氧元素;X的原子半径小且只有+1价,X为氢元素,M的最高正价是+7价,最低负价是-1价,为氯元素;Z的原子半径比氯元素小,最低负价是-3价,最高正价是+5价,则为氮元素;Q只有+1价,原子半径大于氯原子,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项正确;X、Y、Z三种元素分别为H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵及NH3·H2O,B项正确;离子半径:r(Cl-)>r(Ca2+)>r(Na+),C项错误;HNO3、HClO4都是强酸,D项正确。

3.短周期元素A、B、C、D、E、F,它们的原子序数依次增大。其中A元素的原子半径最小。B元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,C为地壳中含量最多的元素,D是原子半径最大的短周期主族元素,E与B同主族,D与F形成的化合物DF是常用的调味品。试根据以上叙述回答下列问题。

(1)元素名称:

A　　　、B　　　、C　　　、D　　　。 

(2)E在元素周期表中的位置:　 　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)F离子结构示意图:　 　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)C、D按原子个数比1∶1组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。 

答案:(1)氢　碳　氧　钠

(2)第三周期第ⅣA族　(3)

(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

解析:根据“A的原子半径最小”知A为氢;根据“C为地壳中含量最多的元素”知C为氧;B为第二周期元素,原子结构示意图为,所以B为碳;根据“D是原子半径最大的短周期主族元素”知D为钠;“E与B同主族”,所以E为硅;根据“D与F形成的化合物DF是常用的调味品”知DF为NaCl,则F为氯。

4.A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,且B的核电荷数比A大2,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4。1 mol A的单质与足量盐酸反应可置换出11.2 L(标准状况下)氢气,这时A元素原子转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答下列问题。

(1)A是　　　　元素,B是　　　　元素,C是　　　　元素。 

(2)写出A、B的最高价氧化物分别与C的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式: 　 　　　　　　　　　　,　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)A元素离子的氧化性比B元素离子的氧化性　　　(填“强”或“弱”)。 

(4)D元素的离子也与A、B元素的离子具有相同的电子层结构,D元素的单质在反应中只能作还原剂,请你用实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可),证明D元素的金属性比B元素的强。

试剂:镁条、铝条、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液。

方案一:   　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

方案二:   　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

方案三:  　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 

答案:(1)钠　铝　氯　(2)Na2O+2H+2Na++H2O或2Na2O2+4H+4Na++2H2O+O2↑　Al2O3+6H+2Al3++3H2O　(3)弱　(4)方案一:用镁条和铝条分别与盐酸反应,观察其反应的快慢,反应快的金属性强　方案二:将镁条和铝条分别插入NaOH溶液中,观察是否发生反应,能与强碱溶液反应的金属,其金属性相对较弱

方案三:将NaOH溶液分别滴入MgCl2溶液和AlCl3溶液中,若生成的沉淀能溶于过量的NaOH溶液,对应氢氧化物的碱性较弱,对应元素的金属性较弱

解析:根据“1 mol A的单质与足量盐酸反应可置换出11.2 L(标准状况下)氢气,这时A元素原子转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子”知A为钠元素,则B为铝元素、C为氯元素。A、B最高价氧化物分别为Na2O(或Na2O2)和Al2O3,C的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为Na+与Al3+具有相同的电子层结构,而Na+的半径大于Al3+,Na+得电子能力弱于Al3+,即Na+的氧化性弱于Al3+。D元素为Mg,要比较Mg和Al金属性的强弱,可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。