人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第1课时当堂检测题

第二节　元素周期律

第1课时　元素性质的周期性变化规律

课后·训练提升

合格考过关检验

1.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:由元素周期律的内容可知,元素的化合价、原子半径及金属性和非金属性都随着原子序数的递增呈周期性变化,而相对原子质量随原子序数的递增呈现增大的变化趋势,而不是出现周期性的变化。

2.已知下列元素的原子半径:

根据以上数据,磷元素的原子半径可能是(　　)。

A.1.10×10-10 m

B.0.80×10-10 m

C.1.20×10-10 m

D.0.70×10-10 m

答案:A

解析:N、P是同一主族元素,P元素的原子序数大于N元素的原子序数,所以P的原子半径大于N的原子半径;Si、P、S是同一周期的元素,且P的原子序数大于Si的原子序数小于S的原子序数,所以P的原子半径小于Si的原子半径大于S的原子半径。综上所述,磷元素的原子半径可能为1.10×10-10m。

3.下列说法正确的是(　　)。

A.原子序数越大,原子半径一定越大

B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大

C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复

D.按C、N、O、F的顺序,元素的最高正化合价依次升高

答案:C

解析:主族元素原子半径随原子序数的递增呈周期性变化,故A项错误。氯原子比锂原子多一个电子层,但原子半径r(Li)>r(Cl),故B项错误。元素性质的周期性变化不是简单的重复,变化的程度不同,变化的起点和终点也不同,故C项正确。氟是最活泼的非金属元素,它只有负化合价,没有正化合价;氧的非金属性也很强,中学阶段一般只讲负化合价,故D项错误。

4.下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是(　　)。

A.钠的最高化合价为+1价,镁的最高化合价为+2价

B.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强

C.钠与冷水反应剧烈,镁与冷水反应缓慢

D.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁

答案:A

解析:金属性是指元素原子失去电子的能力,与失电子数的多少无关,A项错误。金属性强弱的证明方法常有:最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等,所以B、C、D三项均正确。

5.下列事实,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是(　　)。

A.氯气与H2S能发生置换反应

B.HClO4酸性比H2SO4强

C.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸

D.受热时,氯化氢比硫化氢稳定

答案:C

解析:不能用氢化物水溶液的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱。

6.A、B、C为三种短周期元素,A、B同周期,A、C的最低价离子分别为A2-、C-,离子半径:A2->C-,B2+与C-具有相同的电子层结构,下列比较不正确的是(　　)。

A.原子序数:A>B>C

B.原子半径:C>B>A

C.离子半径:A2->C->B2+

D.原子核外最外层电子数:C>A>B

答案:B

解析:根据“A、C的最低价离子分别为A2-、C-”,可知A位于第ⅥA族,C位于第ⅦA族;根据“A、B同周期”“B2+与C-具有相同的电子层结构”,可知A在C的左下方,B位于A的左侧。A、B、C的相对位置如图所示:

由图可知,原子半径的大小关系应该是B>A>C,B项错误。

7.下列正确的组合是(　　)。

①砷(As)位于元素周期表第ⅤA族,其最高价氧化物对应水化物的酸性比硝酸弱　②铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应　③简单氢化物的稳定性H2S弱于HCl　④非金属元素的简单氢化物溶于水后,均形成无氧酸

A.①③④ B.①②④

C.①③ D.②③

答案:C

解析:①非金属性As<N,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,正确;②铊(Tl)与铝同主族,随原子序数的增大,金属性增强,则金属性Tl>Al,则Tl能与酸反应,但不与氢氧化钠溶液反应,错误;③非金属性S<Cl,元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,正确;④非金属元素N,其简单氢化物为氨气,氨气溶于水,水溶液为碱性,错误。

8.随原子序数递增,x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族

B.离子半径:g2->h->d2->e+>f3+

C.最高价氧化物对应水化物的酸性:y>z

D.气态氢化物的稳定性:g>h

答案:B

解析:由图中原子半径的大小可知x位于第一周期,y、z、d位于第二周期,e、f、g、h位于第三周期,再根据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。x(H)元素位于第一周期第ⅠA族,A项错误。g2-、h-电子层结构相同且有3个电子层,d2-、e+、f3+电子层结构相同且有2个电子层,结合原子序数可判断,B项正确。C的非金属性比N的非金属性弱,最高价氧化物对应水化物的酸性y<z,C项错误。S的非金属性比Cl的非金属性弱,气态氢化物的稳定性:g<h,D项错误。

9.根据下表回答下列有关问题。

(1)写出下列元素符号:①　　　　,⑥　　　,⑦　　　,　　　　。 

(2)这些元素中最活泼的金属元素是　　　　(填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是　　　　,最不活泼的元素是　　　　。 

(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是　　　　(填化学式,下同),碱性最强的是　　　　,呈两性的氢氧化物是　　　　,写出三者之间两两反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是　　　　(填元素符号,下同),原子半径最大的是　　　。 

(5)在⑧与中,单质的化学性质较活泼的是　　　　(填元素符号),怎样用化学实验证明?　  　　　　　　 　。 

答案:(1)N　Si　S　Ca

(2)K　F　Ar

(3)HClO4　KOH　Al(OH)3

3HClO4+Al(OH)3Al(ClO4)3+3H2O

HClO4+KOHKClO4+H2O

KOH+Al(OH)3KAlO2+2H2O

(4)F　K

(5)Cl　将氯气通入溴化钠溶液中,溶液变为橙黄色,发生的反应为Cl2+2NaBr2NaCl+Br2

解析:根据元素在元素周期表中的位置,可知①~对应的具体元素,再结合元素周期律可知,最活泼的金属元素是K,最活泼的非金属元素是F,最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。在比较Cl2与Br2的活泼性差异时,可根据元素非金属性强弱比较的依据设计实验。

等级考素养提升

1.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:

根据表中信息判断下列说法正确的是(　　)。

A.相同条件下,单质与稀硫酸反应速率的快慢:R>X

B.离子半径:T2->X2+

C.元素最高价氧化物对应水化物的碱性:R>X

D.简单氢化物的稳定性:Z>T

答案:B

解析:X、Y都有+2价,结合原子半径大小可知,X为Mg,Y为Be;Z、T都有-2价,Z还有+4、+6价,则Z为S,T为O;R有+3价,其原子半径大于S,则R为Al。金属性:Al<Mg,则相同条件下,单质与稀硫酸反应的速率:Mg>Al,A项错误;镁离子与氧离子的核外电子数相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:T2->X2+,B项正确;金属性:Al<Mg,则元素最高价氧化物对应水化物的碱性:Al(OH)3<Mg(OH)2,C项错误;非金属性:S<O,则简单氢化物的稳定性:H2S<H2O,D项错误。

2.下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图。下列说法不正确的是(　　)。

A.气态氢化物的稳定性:R>W

B.X与Y可以形成原子个数比为1∶1和1∶2的两种化合物

C.由X、Y、Z、W、R五种元素形成的简单离子中半径最小的是X2-

D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

答案:C

解析:在短周期元素中,既有+7价又有-1价的,只有Cl元素,R为Cl元素;X的化合价为-2价,没有正化合价,故X为O元素,Y的化合价为+1价,处于第三周期,所以Y为Na元素;Z位于第三周期且化合价为+3价,Z为Al元素,W的化合价有+6价和-2价,W应为S元素。

3.图中曲线表示短周期元素的原子序数(按递增顺序连续排列)与常见最高化合价之间的关系,下列叙述不正确的是(　　)。

A.①②形成化合物的摩尔质量可能是44 g·mol-1

B.①③可以按原子个数比1∶1形成化合物

C.②③形成的化合物是两性物质

D.简单离子半径大小为②<③

答案:D

解析:①的常见最高化合价为+5价,②的常见最高化合价为0价,③的常见最高化合价为+3价,三种元素均为短周期元素,则结合原子序数大小关系判断①为N元素,②为O元素,③为Al元素。①②形成的化合物N2O的摩尔质量是44g·mol-1,

A项正确。①③可以形成化合物AlN,原子个数比为1∶1,B项正确。②③形成的化合物Al2O3与强酸、强碱溶液均能反应,是两性物质,C项正确。电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则简单离子半径大小为O2->Al3+,D项错误。

4.元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是5种元素的相关信息,W、X都位于第三周期。

(1)Q在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　。 

(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是　　　　　　　　　　。 

(3)X单质与水反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)金属性Y强于X,从原子结构角度解释原因:                 　,失电子能力Y大于X,金属性Y强于X。

(5)下列对于Z及其化合物的推断中,正确的是　　　　(填字母)。 

A.Z的最低负化合价与W的最低负化合价相同

B.Z的简单氢化物的稳定性弱于W的氢化物的稳定性

C.Z的单质可与X和W形成的化合物的水溶液发生置换反应

答案:(1)第二周期第ⅥA族

(2)HClO4

(3)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑

(4)最外层电子数Y与X相同,电子层数Y大于X,原子半径Y大于X

(5)AB

解析:Q为地壳中含量最高的元素,则Q为O;W、X都位于第三周期,W最高正化合价为+7价,X最高价氧化物对应的水化物在其所在周期中碱性最强,则W为Cl,X为Na;Y的焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色,则Y为K;Z原子结构示意图为,则Z为Br。

(1)Q为O,在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。

(2)W为Cl,最高价为+7价,最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。

(3)X为Na,其单质与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式是2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑。

(4)X为Na,Y为K,二者同族,最外层电子数K与Na相同,电子层数K大于Na,原子半径K大于Na,则失电子能力K大于Na,金属性K强于Na。

(5)W为Cl,Cl与Br同主族,Br、Cl的最低负化合价均为-1价,故A正确;非金属性:Cl>Br,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则HBr的稳定性弱于HCl的稳定性,故B正确;Z为Br,X和W形成的化合物的水溶液为NaCl溶液,由于氧化性:Cl2>Br2,则Br2不能从氯化钠溶液中置换出氯气,故C错误。