高中化学第3节 元素性质及其变化规律同步测试题

这是一份高中化学第3节 元素性质及其变化规律同步测试题，共9页。

[基础过关练]
1．下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是( )
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
A [A、B、C、D四种元素分别为O、P、Si、Ca，电负性最大的是氧。]
2．下列说法中不正确的是( )
A．第一电离能、电负性的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果
B．电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度
C．电负性是相对的，所以没有单位
D．分析元素电负性数值可以看出，金属元素的电负性较大，非金属元素的电负性较小
D [A、B、C都是正确的。金属元素的电负性较小，非金属元素的电负性较大，所以D错误。]
3．(2021·福建泉州高二调研)下列各组元素中元素的电负性随原子序数的增大而增大的是 ( )
A．Na K Rb B．N P As
C．O S Cl D．Si P Cl
D [一般来说，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小。A项，电负性：Na>K>Rb，错误；B项，电负性：N>P>As，错误；C项，电负性：O>S，Cl>S，错误；D项，电负性：Si4．下列选项不能利用元素的电负性判断的是( )
A．元素原子的得电子能力
B．化学键的类别(离子键和共价键)
C．元素的活泼性
D．元素稳定化合价的数值
D [元素的电负性是不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，所以利用元素电负性的大小能判断元素的得电子能力(电负性越大，元素原子得电子能力越强)、化学键的类别(两元素电负性差值小于1.7时一般形成共价键，大于1.7时一般形成离子键)、元素的活泼性(电负性越小，金属元素越活泼；电负性越大，非金属元素越活泼)、元素在化合物中化合价的正负(电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价)，但不能判断元素稳定化合价的数值。]
5．下表给出的是第3周期的七种元素和第4周期的钾元素的电负性的值：
则钙元素的电负性值的最小范围是( )
A．小于0.8 B．大于1.2
C．在0.8与1.2之间 D．在0.8与1.5之间
C [同一周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，所以钙元素的电负性大于钾元素；同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，所以钙元素的电负性小于镁元素，故Ca的电负性的值在0.8与1.2之间。]
6．已知X、Y元素同主族，且电负性X>Y，下列说法错误的是( )
A．若X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
B．第一电离能Y一定小于X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
C [因X、Y同主族，且电负性X>Y，则X在Y的上方，从上到下，第一电离能减小，非金属性减弱，金属性增强。由此推知C项错误。]
7．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( )
①元素的非金属性依次增强；②元素的电负性依次减小；③元素的第一电离能依次增大；④最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。
A．①④ B．②④ C．①③ D．③④
B [气态原子获得一个电子所放出的能量越多，说明非金属性越强。所以元素的非金属性A>B>C>D。根据上述分析，元素的非金属性依次减弱，①错误；非金属性越强，电负性越大，则元素的电负性依次减小，②正确；非金属性越强，对应元素的第一电离能一般越大，但O的第一电离能小于N，③错误；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，④正确。 ]
8．有短周期A、B、C、D四种元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构，B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同，且C离子的核电荷数高于B离子，电负性顺序正确的是( )
A．A>B>C>D B．D>C>B>A
C．C>D>B>A D．A>B>D>C
B [根据题意可知A、B、C处于同一周期，且原子序数C>B>A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为，然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序：D>C>B>A。]
9．下列表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势曲线中正确的是( )
A [根据卤族元素的原子结构和性质，可知电负性随核电荷数的递增而减小，A项正确；F元素无正价，B项错误；同一主族元素中，随着核电荷数的增大，原子半径增大，原子核对外层电子的吸引力减小，原子越容易失去电子，第一电离能减小，C项错误；同主族元素，随着核电荷数的递增，原子的电子层数增加，半径增大，D项错误。]
10．在下列横线上，填上适当的元素符号：
(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是______，第一电离能最大的元素是________。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是________，电负性最小的元素是________(放射性元素除外)。
(3)最活泼的金属元素是________(放射性元素除外)。
(4)最活泼的非金属元素是________。
(5)在2、3、4周期元素中基态原子最外层p轨道是半充满的元素是________。
(6)电负性相差最大的两种元素是________(放射性元素除外)。
[解析] 同周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势，同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，故第3周期中第一电离能最小的元素为Na，最大的元素为Ar。电负性的递变规律：一般来说，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故周期表中，电负性最大的元素是F，电负性最小的元素(放射性元素除外)是Cs。
[答案] (1)Na Ar (2)F Cs (3)Cs (4)F (5)N、P、As (6)F、Cs
11．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，若x越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值：
(1)推测在同周期的元素中x值与原子半径的关系是________。短周期元素x值的变化特点，体现了元素性质的________变化规律。
(2)通过分析x值的变化规律，确定Mg、N的x值范围：________(3)在P—N键中，共用电子对偏向________原子。
(4)经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的x差值即Δx>1.7时，一般为离子键；Δx<1.7，一般为共价键。试推断：AlBr3中化学键类型是________。
(5)推测元素周期表中，x值最大的元素是________。
(6)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物，还是共价化合物的方法是：___________________(写出判断的方法)；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：______________________。
[解析] (1)表中同一周期的元素从Li→F，x值越来越大。而我们已知的同一周期元素从Li→F，原子半径越来越小，故原子半径越小，x值越大。
(2)根据(1)中的规律，Mg的x值应大于Na的x值(0.93)小于Be的x值(1.57)；N的x值应大于C的x值(2.25)小于O的x值(3.44)。
(3)从P和N的x值大小可看出，N原子吸引电子的能力比P原子的强，在形成的分子中N原子带负电荷，故共用电子对偏向N原子一方。
(4)根据规律，Br的x值小于Cl的x值(3.16)，AlCl3中的Δx＝3.16－1.61＝1.55，所以AlBr3中的化学键为共价键。
(5)元素周期表中，非金属性最强的元素是F，推测x值最大的应为F。
[答案] (1)原子半径越小，x值越大 周期性
(2)0.93 1.57 2.25 3.44
(3)氮 (4)共价键 (5)F
(6)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7，所以形成共价键，为共价化合物 将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物
12．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X＞W＞Z＞Y。W原子的最外层没有p电子，X原子核外s电子与p电子数之比为1∶1，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1∶1，Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个。
(1)X元素的单质与Z、Y所形成的化合物反应，其化学方程式为_____________________________________________________。
(2)W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为________＜________(用化学式表示)。
(3)四种元素原子半径的大小为________＞________＞________＞_______(填元素符号)。
(4)四种元素的电负性由大到小的顺序为__________。
(5)这四种元素形成的化合物中为离子化合物的有__________(写化学式，至少写4种)；属于共价化合物的有________(写化学式，写两种)。
[解析] X原子核外s电子与p电子数之比为1∶1，可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1∶1，则可能为1s22s22p2或1s22s22p63s23p2，由于原子序数X＞Y，所以Y只能为1s22s22p2，是碳元素，Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个，则Z为1s22s22p4，是氧元素，又X的原子序数大于Z，所以X为1s22s22p63s2，是镁元素，则W为钠元素。
[答案] (1)2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up10(点燃),\s\d5( ))2MgO＋C
(2)Mg(OH)2 NaOH
(3)Na Mg C O
(4)O＞C＞Mg＞Na
(5)Na2O、Na2O2、MgO、Na2CO3、MgCO3(合理即可) CO、CO2
[拓展培优练]
13．X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10～18之间，它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4。则下列判断正确的是 ( )
A．非金属性：XB．含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4
C．气态氢化物稳定性：按X、Y、Z顺序增加
D．元素电负性：按X、Y、Z顺序变小
D [据X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4可知其最高化合价依次为＋7、＋6、＋5，又因为X、Y、Z均为10～18号元素，故X为Cl、Y为S、Z为P。]
14．如图是第2周期3～9号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列说法正确的是( )
A．y轴表示的可能是第一电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是元素的最高正价
B [第2周期N原子2p轨道上电子为半充满结构，较为稳定，故N的第一电离能大于O，A错误；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，B正确；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，C错误；O、F无最高正价，D错误。]
15．(2021·山东章丘四中高二阶段测试)下列叙述正确的有( )
①氧原子的轨道表示式写成，2p能级违背了泡利不相容原理
②处于最低能量状态的原子叫基态原子，1s22s22peq \\al(1,x)→1s22s22peq \\al(1,y)过程中形成的是发射光谱
③所有元素中，氟的第一电离能最大
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同
⑤金属元素的电负性均小于2
⑥主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
A．0个 B．1个 C．2个 D．3个
A [①氧原子的轨道表示式写成，2p能级违背了洪特规则，故①错误；②1s22s22peq \\al(1,x)→1s22s22peq \\al(1,y)过程中，由于同一电子层中p能级三个轨道的能量大小相同，因此不能形成发射光谱，故②错误；③稀有气体的原子结构是稳定结构，同周期稀有气体元素的第一电离能最大，同族自上而下第一电离能减小，故氦元素的第一电离能最大，故③错误；④两种粒子的核外电子排布相同，但化学性质不一定相似，可能相差较大，如Ne与Na＋，故④错误；⑤一般金属元素的电负性小于2.0，非金属元素的电负性大于2.0，但两者之间没有严格的界限，不能把电负性为2.0作为划分金属和非金属的绝对标准，故⑤错误；⑥主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本一致，但电离能变化有特例，如第一电离能：ON，故⑥错误。]
16．(2021·山东德州高三上学期期中)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中元素Z的基态原子价电子层排布式为nsn－1npn＋1，下列说法不正确的是( )
A．Y、Z、W三种元素的最高正价依次递增
B．X、Z都是ⅥA族元素，电负性：W>X>Z
C．氢化物稳定性W>Z>Y
D．对应的简单离子半径：Z>X>W
A [s轨道最多容纳2个电子，即n－1＝2，所以n＝3，则Z价电子层排布式为3s23p4，Z是S元素。根据各种元素的相对位置可知X是O、Y是P、W是F。W元素原子半径很小，吸引电子能力很强，无最高正化合价，A错误；X、Z原子核外最外层都有6个电子，都是ⅥA族元素，由于同一周期的元素，原子序数越大，元素的电负性越大，同一主族的元素，原子序数越大，元素的电负性越小，所以元素的电负性：W>X>Z，B正确；元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性越强，所以元素的氢化物的稳定性：W>Z>Y，C正确；X、W的离子核外有2个电子层，Z的离子核外有3个电子层，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小，对于电子层结构不同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大，所以离子半径：Z>X>W，D正确。]
17．A～G是周期表中1～36号的元素，它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下：
A原子的基态只有一种形状的电子云，并容易形成共价键；B的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；C与B同周期，其第一电离能高于周期表中与之相邻的所有元素；D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子相同；C3－与E2＋具有相同的稳定的电子层结构；F元素在周期表中位于C元素的下一周期，其电负性在同周期元素中最大；G元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。
(1)A的元素符号为________，基态G原子的电子排布式为______________，与G同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与G原子相同的元素有________(填元素符号)。
(2)B、C、D三种元素第一电离能从大到小的顺序是________，三种元素的电负性大小顺序为________(均填元素符号)。
(3)已知元素的电负性C>F，则C元素与F元素形成的化合物CF3中C的化合价为________价，CF3与水发生水解反应的化学方程式为________________。
(4)E与C元素形成的化合物的化学式为________，B和C形成的化合物B3C4中B显________价。
[解析] A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Mg元素，F为Cl元素，G为Cr元素。
(1)铬元素是24号元素，处于第4周期，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其最外层只有1个电子，同周期中原子最外层只有一个电子的元素还有K、Cu。
(2)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但N原子最外层为2p3半充满稳定结构，其第一电离能比O的大，而电负性同周期从左到右依次增大。
(3)水解反应前后各元素的化合价不变，N的电负性比Cl的电负性大，所以NCl3中N的化合价为－3价，Cl的化合价为＋1价，则在NCl3水解的产物中N的化合价是－3价，Cl的化合价是＋1价，其水解产物是HClO和NH3·H2O。
(4)Mg与N元素形成的化合物中，Mg显正价，N显负价，化学式为Mg3N2。C的电负性小于N的电负性，C与N形成的化合物C3N4中，C显＋4价。
[答案] (1)H 1s22s22p63s23p63d54s1 K、Cu
(2)N>O>C O>N>C
(3)－3 NCl3＋4H2O===NH3·H2O＋3HClO
(4)Mg3N2 ＋4
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
x值
0.98
1.57
2.04
2.25
3.44
3.98
元素符号
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16