高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第2课时同步训练题

第四章　第二节　第2课时

基 础 达 标

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是(　B　)

A．该元素的原子最外电子层上有6个电子

B．该元素最高价氧化物的化学式为XO2

C．该元素是非金属元素

D．该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4

2．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　D　)

A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱

B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同

C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小

D．Cl与Cl得电子能力相同

3．某短周期主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6，由此可以判断 (　C　)

A．R可能是第二周期元素

B．R一定是ⅢA族元素

C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定

D．R气态氢化物化学式为H2R

4．俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属于第ⅢA族。镓的熔点为29.78 ℃，沸点高达2 403 ℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120 ℃。

由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是(　D　)

A．镓是制造高温温度计的上佳材料

B．能溶于强酸和强碱中

C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中

D．近年来，镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质

解析：镓的熔点为29.78 ℃，沸点高达2 403 ℃；有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120 ℃，因此A、C两项正确。铝能溶于强酸和强碱中，铝是电的良导体而不是半导体，镓是“类铝”元素，所以镓能溶于强酸和强碱中，镓是电的良导体而不是半导体，即B项正确，D项不正确。

5．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 (　A　)

A．氢化物稳定性：W<Z

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞W

C．阴离子的还原性：W<X

D．简单离子的半径：Y＞X

解析：综合图示和已知条件可知，W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl。氢化物的稳定性：HCl＞NH3，A正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：Al(OH)3＜HNO3，B错误；X元素的非金属性比W的强，因此阴离子的还原性W＞X，C错误；Al3＋和O2－核外电子排布相同，根据“序大径小”规律可知，离子半径：Al3＋＜O2－，D错误。

6．已知短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是 (　B　)

A．原子半径：Z＞Y＞X

B．X元素位于第二周期

C．气态氢化物的热稳定性：X>Y＞Z

D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y＞Z＞X

二、非选择题

7．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。

(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是__C__。

(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，0.5 mol该粒子中所含电子数为__5NA__。

(3)元素Z在周期表中的位置是__第三周期第ⅦA族__，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是__Cl__(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__B__(填序号)。

A．常温下Z的单质和T的单质状态不同

B．Z的氢化物比T的氢化物稳定

C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应

(4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是__H2CO3__，理由是__H2CO3为弱酸__。

解析：由题意知，T为硫、X为碳、Y为氮、Z为氯。(1)碳元素的一种核素C可测定文物年代。

(2)NH是10e－粒子，0.5 mol NH含有电子0.5 mol×10 NA＝5 NA。

(3)Cl位于第三周期第ⅦA族，元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl，可用氢化物的稳定性、非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱及非金属单质的置换反应等来判断。

(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸。

综 合 提 升

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，在所有物质中，A的单质密度最小，B的一种氧化物是温室气体，A、C组成的化合物常温下为液态，在短周期元素中，D的半径最大，则下列说法错误的是 (　BD　)

A．原子半径：D＞B＞C

B．元素的非金属性：B＞C＞A

C．A、B、C、D可以形成化合物

D．A分别与B、C形成的简单化合物中，A与B形成的简单化合物的熔点高

2．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如图，其中W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和。下列说法不正确的是(　D　)

A．最简单的氢化物的还原性：X＜W

B．元素的非金属性：Z＞W＞Y

C．简单离子的半径大小：Y＞W＞Z

D．氧化物对应水化物的酸性：Y＜W＜Z

解析：由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置可知，W位于第三周期，W原子的次外层电子数是最内层电子数与最外层电子数之和，次外层电子数为8，最内层电子数为2，则其最外层电子数为6，W为S，可推知X为O，Y为P，Z为Cl。O的非金属性大于S，故H2S的还原性强，A正确；同周期从左向右非金属性增强，则元素的非金属性：Z>W＞Y，B正确；具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则简单离子的半径大小：Y＞W>Z，C正确；非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，不是最高价含氧酸则无此规律，如硫酸为强酸，HClO为弱酸，D错误。

3．被誉为“矿石熊猫”的香花石，由我国地质学家首次发现。香花石由前20号元素中的6种组成，分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(　CD　)

A．原子半径：Y＞Z＞R＞T

B．气态氢化物的稳定性：W＜R＜T

C．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X<Z

D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同

解析：“矿石熊猫”香花石由前20号元素中的6种组成，其中R原子最外层电子数为其次外层电子数的3倍，R原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则R为O；Y、Z、R、T位于同周期，即处于第二周期，T无正价，则T为F；Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为Be；Y为金属元素，则Y为Li；X、Z位于同主族，则X为Mg或Ca，若X为镁元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则＝10，推出W为氖元素不符合题意，若X为钙元素，则由X与R原子序数之和是W的2倍，则＝14，推出W为Si，符合题意。Y为锂元素、Z为铍元素、R为氧元素、T为氟元素，位于同周期，元素的原子半径从左向右逐渐减小，即原子半径：Y>Z＞R>T，选项A正确；W 为硅元素、R为氧元素、T为氟元素，非金属性F＞O>Si，则气态氢化物的稳定性W<R<T，选项B正确；X为钙元素、Z为铍元素，金属性Ca>Be，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：氢氧化钙>氢氧化铍，选项C错误；XR2、WR2两化合物分别为CaO2、SiO2，CaO2中O为－1价，SiO2中O为－2价，选项D错误。

二、非选择题

4．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。回答下列问题：

(1)N在元素周期表中的位置为第__二__周期__ⅤA__族。根据元素周期律，预测酸性强弱：H3AsO4__＜__(填“＞”或“＜”)H3PO4。

(2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为__4__，Se与H2的反应比S与H2的反应__难__(填“难”或“易”)。

(3)Br2具有较强的氧化性，SO2具有较强的还原性，将SO2气体通入溴水后，溶液中主要存在的离子是__H＋、Br－、SO__(填离子符号)。

(4)下列说法错误的是__③__(填序号)。

①C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小

②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强

③由元素周期律可直接推断出酸性：H2SO3＜HClO4

④HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱

解析：(1)N位于第二周期VA族；根据同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，可推断出H3AsO4的酸性小于H3PO4的酸性。

(2)S位于ⅥA族，最高正价为＋6，最低负价为－2，二者的代数和是4；根据同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱可知，单质与H2化合难度逐渐增大。

(3)较强氧化性的Br2与较强还原性的SO2在水中发生氧化还原反应，离子方程式是Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋，则溶液中主要存在的离子是Br－、SO、H＋。

(4)①同周期元素从左到右，元素的原子半径逐渐减小，①正确；②同周期元素从左到右，元素原子的核电荷数逐渐递增，元素的非金属性逐渐增强，②正确；③S和Cl同周期，同周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，但H2SO3不是S最高价含氧酸，它与HClO4之间的酸性强弱不能直接用元素周期律推断，③错误；④同主族元素从上到下，氢化物的稳定性逐渐减弱，④正确。

5．材料一：奥地利首都维也纳一家矿场监督牟勒是第一个提取出碲的人。1782年牟勒从一种被当地人称为“奇异金”的矿石中提取碲。

Te与O、S同主族。

材料二：制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。人们曾采用乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂，但它们不是有毒就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。根据已有知识，人们得出了某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势。

(1)碲单质是什么状态的物质？说明理由。

(2)碲的常见化合价有哪些？

(3)碲单质有可能是半导体吗？并说明理由。

(4)氢化物的易燃性：已知SiH4＞PH3＞H2S>HCl，则__CH4__＞__NH3__＞H2O＞HF(填物质的化学式)。

(5)化合物的毒性：已知PH3＞NH3，CCl4＞CF4，则 H2S__＞__H2O，CS2__＞__CO2(填“＞”“＝”或“<”)。

(6)已知CCl4的沸点为76.8 ℃，CF4的沸点为－128 ℃，新的制冷剂的沸点范围应介于二者之间，经过较长时间的反复实验，发现了制冷剂CF2Cl2(氟利昂)，其他类似的制冷剂可以是什么物质？

(7)这种制冷剂造成的当今某一环境问题是什么？求助于周期表中元素及其化合物的哪些变化趋势开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的？

①毒性　　②沸点　　③易燃性　　④水溶性　　⑤颜色

答案：(1)固态。同主族非金属单质的熔点逐渐升高，硫单质是固体，故碲单质也是固体。

(2)－2、＋4、＋6。

(3)可能是半导体。碲位于金属与非金属的分界线附近，具有一定的金属性。

(6)CFCl3或CF3Cl

(7)使大气臭氧层出现空洞　①②③

解析：(4) 根据元素周期律，氢化物越稳定的元素，非金属性越强，从题中所给出的信息可知，氢化物的易燃性顺序为SiH4>PH3>H2S>HCl，因此得出氢化物越不稳定的越易燃烧，很容易得出氢化物的易燃性顺序：CH4>NH3>H2O>HF。

(5)根据已知化合物的毒性PH3>NH3，CCl4>CF4，总结规律得出结论；同类型的化合物，非金属性越弱的元素形成的化合物毒性越强，因此毒性：H2S＞H2O，CS2＞CO2。

(6) 根据题中信息CCl4的沸点为76.8 ℃、CF4的沸点为－128 ℃，说明只含碳与氯元素的化合物沸点高，而只含碳与氟元素的化合物沸点低，因此组成中含C、Cl、F元素的化合物的沸点将会介于76.8 ℃和－128 ℃之间，故其他类似的制冷剂可以是CFCl3或CF3Cl。

(7)制冷剂使大气臭氧层出现空洞；新的制冷剂必须毒性小，沸点适中，不易燃，故选①②③。