元素周期律(A级基础练)(人教版2019必修第一册)(解析版).doc

第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律

（限时：45分钟）
一、选择题
1．下列叙述错误的是( )
A．我国化学家徐光宪院士在稀土元素的提取和应用方面取得了卓越的成就
B．在过渡元素中寻找优良的催化剂
C．在元素周期表的金属元素和非金属元素分界线附近寻找半导体材料
D．根据元素周期律，由可以类推出氟元素的最高价氧化物的水化物为
【答案】D
【解析】A．我国化学家徐光宪院士长期从事物理化学和无机化学的教学和研究，涉及量子化学、化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学和稀土科学等领域，故A不选
B．制取催化剂的元素通常位于元素周期表第ⅢB族至第ⅡB族之间，属于过渡金属元素，故不选；
C．在元素周期表的金属元素和非金属元素分界线附近的元素既有金属性又有非金属性，常用于制备半导体材料，故C不选；
D．F元素无正价，不能形成含氧酸，故选D。
答案选D
2．硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”，富硒食品倍受追捧。已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述错误的是
A．原子序数是 24
B．气态氢化物化学式是H2Se
C．最高价氧化物是 SeO3，是酸性氧化物
D．原子半径比硫原子的原子半径大
【答案】A
【解析】A．硒元素与氧元素同主族，与钙元素同周期，Se在元素周期表中的第四周期第ⅥA族，与氧元素原子序数相差18，其原子序数为16+18＝34，A错误；
B．硒的负化合价为-2，气态氢化物化学式是H2Se，B正确；
C．第ⅥA族元素的最高价为+6价，则最高价氧化物的化学式为SeO3，与同主族的S的化合物性质相似，属于酸性氧化物，C正确；
D．同主族自上而下原子半径增大，故Se原子半径比硫原子的原子半径大，D正确。
答案选A。
3．根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断，其中错误的是（ ）
A．铍(Be)的单质比金属镁与盐酸反应剧烈
B．铋(Bi)的氢化物不稳定
C．氢氧化锶 [ Sr(OH)2 ] 比氢氧化钙的碱性强
D．硼(B)的原子失电子能力比铝弱
【答案】A
【解析】A．铍与镁在同一主族且位于镁的上方，故铍的金属性比镁的弱，故铍(Be)的单质比金属镁与盐酸反应更不剧烈，A错误；
B．铋与P在同一主族且在P的下方，故Bi的非金属性比P弱，PH3已经很不稳定了，故铋(Bi)的氢化物不稳定，B正确；
C．Sr和Ca同一主族且在Ca的下方，故Sr的金属性比Ca强，故氢氧化锶 [ Sr(OH)2 ] 比氢氧化钙的碱性强，C正确；
D．B和Al同一主族且位于Al的上方，故B的金属性比Al的弱，故硼(B)的原子失电子能力比铝弱，D正确；
故答案为：A。
4．下列各组微粒中，半径依次增大的是（ ）
A．S、Cl、Cl-、S2- B．Al3+、Al、Mg、K
C．Na+、Na、Cl、Cl- D．S2-、Cl-、K+、Ca2+
【答案】B
【解析】【分析】同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大；阳离子半径小于相应原子半径、阴离子半径大于相应原子半径；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，以此进行分析解答。
【详解】A．S与Cl是同周期元素，原子序数Cl>S，因此半径S>Cl，故A项不选；
B．由上述分析可知，半径：Al3+<Al，K原子核外电子层数为4，Al、Mg原子核外电子层数为3，原子序数Al>Mg，因此半径：Al3+<Al<Mg<K，故B项选；
C．Na原子核外电子层数为4，Cl原子核外电子层数为3，结合上述分析可知，半径：Cl-< Cl<Na，故C项不选；
D．S2-、Cl-、K+、Ca2+核外电子数相等，质子数：S2-<Cl-<K+<Ca2+，因此半径：S2->Cl->K+>Ca2+，故D项不选；
综上所述，半径依次增大的是B项，故答案为B。
5．应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是（ ）
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，其氢化物的稳定大于HCl
③磷（P）的最高价氧化物对应的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铊（Tl）与铝同主族，其氢氧化物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
⑥第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
A．①③④ B．①③⑥ C．③④⑤ D．②④⑥
【答案】B
【解析】①碱金属元素的原子的半径随原子序数的增大而增大，则单质的熔点随原子序数的增大而降低，故①正确；
②第VIIA族Cl元素的非金属性大于砹的非金属性，非金属性越强，其氢化物越稳定，则砹的氢化物的稳定性小于HCl，故②错误；
③非金属性P＜S，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，磷（P）的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸弱，故③正确；
④第二周期非金属元素N，其氢化物为氨气，氨气溶于水，水溶液为碱性，故④错误；
⑤铊（Tl）与铝同主族，金属性Tl＞Al， Tl(OH)3不是两性的，其氢氧化物能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故⑤错误；
⑥第三周期金属元素随原子序数的增大金属性减弱，金属性越强，金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Na＞Mg＞Al，则金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，故⑥正确；由上述分析得①③⑥正确；
答案为B。
6．X、Y代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是
A．Y的阴离子Y－的还原性强于X的阴离子X－
B．X的氢化物的水溶液的酸性比Y的氢化物的水溶液的酸性强
C．X的单质X2能将Y的阴离子Y－氧化成Y2
D．X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为＋3价，后者Fe为＋2价
【答案】B
【解析】A、元素的非金属越强，形成阴离子的还原性越弱， Y－的还原性强于X－，非金属性：X＞Y，能说明非金属性X比Y强，错误；
B、元素的非金属越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，不能通过比较气态氢化物水溶液的酸性判断非金属性强弱，正确；
C、X的单质X2能将Y的阴离子Y－氧化成Y2，氧化性：X2＞Y2，非金属性：X＞Y，能说明非金属性X比Y强，错误；
D．X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为＋3价，后者Fe为＋2价，X的得电子能力比Y强，能说明非金属性X比Y强，错误。
7．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．原子半径：S＞Cl
B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
C．还原性：I﹣＞Br﹣
D．酸性：H2SO4＞H3PO4
【答案】B
【解析】A. 同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小，由于原子序数Cl>S，所以原子半径：S＞Cl，A不符合题意；
B.二者都是碳酸的钠盐，酸式盐稳定性比正盐差，与元素周期律无关，B符合题意；
C.Br、I是同一主族的元素，由于非金属性，Br>I，所以还原性：I﹣＞Br﹣，与元素周期律有关，C不符合题意；
D.元素的非金属性S>P，所以酸性：H2SO4＞H3PO4，与元素周期律有关，D不符合题意；
故合理选项是B。
8．已知与位于同一周期，下列关系正确的是( )
A．酸性： B．稳定性：
C．原子半径： D．还原性：
【答案】D
【解析】A．非金属性：，则最高价氧化物对应水化物的酸性，A项错误；
B．非金属性：，则气态氢化物的稳定性，B项错误；
C．同周期元素从左至右，原子半径逐渐减小，则原子半径，C项错误；
D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，越难失电子，故还原性，D项正确；
故选D。
9．如图是元素周期表短周期的一部分， 下列说法中正确的是

……
①
②
③

……

④
⑤

A．元素①位于第二周期IVA族
B．气态氢化物的稳定性：④＞②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤＞④
D．元素的最高正化合价：③=⑤
【答案】C
【解析】【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知，①～⑤分别是N、O、F、S、Cl。
【详解】A.元素①位于第二周期第VA族，故A错误；
B.同主族从上到下，非金属逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，因此气态氢化物的稳定性：②＞④，故B错误；
C.同周期从左到右，非金属逐渐增强，非金属性越强，元素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酸性：高氯酸大于硫酸，故C正确；
D.元素的最高正化合价，⑤为+7价，③无正价，故D错误；
答案选C。
10．短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。A、C的原子序数的差值为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B元素原子最外层电子数等于A元素原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：A＜B＜C＜D
B．非金属性：A＜C
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：D＞C
D．常温下单质B能溶于浓硝酸
【答案】C
【解析】【分析】A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B元素原子最外层电子数等于A元素原子最外层电子数的一半，则A最外层电子数为偶数，A、C的原子序数的差值为8，符合此关系的数值为6、6、3，故A为O元素、B为Al元素、C为S元素、D为Cl元素。
【详解】A．原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：Al＞S＞Cl＞O，A错误；
B．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以元素的非金属性：O＞S，B错误；
C．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞H2SO4，C正确；
D．常温下Al在浓硝酸中发生钝化，D错误；
答案为C。
二、非选择题
11．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y

Z
W
(1)元素Z位于周期表中第____周期____族。
(2)Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________(填化学式)。
(3)W的气态氢化物的稳定性比H2O____(填“强”或“弱”)。
【答案】（1）三 VA
（2）HNO3>H3PO4
（3）弱
【解析】【分析】由位置关系知，Z位于第3周期， Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍设最外层电子数为a，则a+10=3a，a=5，则Z的核电荷数为15，Z为P元素，则Y为N元素，X为C元素，W为Cl元素；
【详解】(1)元素Z位于周期表中第三周期VA族；
(2)非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为HNO3>H3PO4；
(3) 非金属性越强，气态氢化物越的稳定，则W的气态氢化物的稳定性比H2O弱。
12．A、B、C、D、M、N六种短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。A可分别与C、D形成10电子分子，其中B的最外层电子数等于次外层电子数，C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，M的L层电子数为K层和M层电子数之和，D和M同主族。回答下列问题：
（1）元素B的符号和名称分别是________、________；在周期表中的位置是________。
（2）元素C的原子结构示意图为________。
（3）元素A分别与C、D形成的10电子分子的稳定性强弱关系为___________（用化学式表示）。
（4）元素C和M相比，非金属性较强的是________（用元素符号表示）。
【答案】（1）Be 铍 第2周期ⅡA族
（2）
（3）
（4）S
【解析】【分析】由C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍可知，C为碳元素，A、B、C、D、M、N六种短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大，由A可分别与C、D形成10电子分子可知，A为H，由B的最外层电子数等于次外层电子数可知，B为铍元素。由M的L层电子数为K层和M层电子数之和可知，M为硫元素，由D和M同主族可知，D为氧元素，由六种元素均为短周期元素且核电荷数依次增大可知，N为Cl。
【详解】(1)元素B的符号为Be，名称为铍，位于第2周期ⅡA族。
(2)C的原子结构示意图为。
(3)非金属性，则稳定性。
(4)最高价氧化物对应水化物的酸性，则非金属性。
13．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

(1)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为_________(用对应的离子符号表示)。
(2)②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是______________。
(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出符合要求的化合物的电子式：______________。
(4)写出表中①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质和自然界中含量最高的金属元素反应的离子方程式：______________。
【答案】(1)O2- > Na+ > Al3+
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3或H4SiO4
(3)
(4)2Al+2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]-+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O = 2+3H2↑
【解析】【分析】
由元素在周期表中位置可以知道①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al、⑦为Si，⑧为Cl。
【详解】（1）电子层结构相同的情况下，核电荷数越大离子半径越小，另外，电子层越多离子半径越大，故离子半径O2- > Na+ > Al3+；
（2）非金属性N>C>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3或H4SiO4；
（3）H、O、Na可形成既含离子键又含极性共价键的化合物是NaOH，电子式为；
（4）①～⑧元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的物质为NaOH，自然界中含量最高的金属元素为Al，反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O = 2 [Al(OH)4]-+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O = 2+3H2↑；
14．如图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系：

（1）元素在元素周期表中的位置是__________________。
（2）其中金属性最强的元素是______（用元素符号表示，下同），非金属性最强的元素是______。
（3）、、的半径由大到小的顺序是__________（用离子符号表示）。
（4）最简单氢化物的稳定性：______（填“”或“”）。
（5）、、元素最高价氧化物对应水化物的酸性：_____（用化学式表示，下同）____________。
（6）与形成的具有强氧化性的化合物为______（填化学式），该化合物与反应的化学方程式为________________________，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
【答案】（1）第2周期第ⅣA族
（2）
（3）
（4）<
（5）
（6）
【解析】【分析】由图中化合价可知，A、F的化合价都为+4、-4价，二者同主族，且F的原子序数较大，故A为碳元素、故F为Si元素；C的化合价为-2价，没有正化合价，故C为O元素；D的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故D为Na元素；E为+3价，为Al元素；G的最高正价为+6价、最低价为-2，应为S元素；B的有+5、-3价，处于ⅤA族，原子序数介于C、O之间，则B为N元素。
【详解】(1)A为碳元素，原子有2个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第二周期ⅣA族；
(2)金属性最强的元素为Na，非金属性最强的为O；
(3)电子层教越多，离子半径越大；电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：。
(4)元素的非金属性：，则最简单氢化物的稳定性：。
(5)由于元素的非金属性：，则最高价氧化物对应水化物的酸性：。
(6)和元素形成的具有强氧化性的化合物是，是，二者发生反应的化学方程式为，其中既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
15．已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Z、Q的单质在常温下呈气态：Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍：X与M同主族；Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题：
(1)Z在元素周期表中的位置为__________。
(2)M、G的阳离子氧化性更强的是(写化学式)________。
(3)Z和Q的最低价氢化物沸点更高的是(写化学式)_________。
(4)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式)________。
(5) M2Z2的电子式为________。
(6)常温下，能与G的单质发生反应的是(填字母序号)________。
A．CuSO4溶液 B．浓硫酸 C．NaOH溶液 D．Na2CO3固体
【答案】（1）第二周期ⅥA族
（2）
（3）H2O
（4）HClO4
（5）
（6）ABC
【解析】【分析】X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则Z为O元素、G为Al元素；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，原子序数小于O，只能处于第二周期，最外层电子数为4，则Y为C元素；X单质在常温下呈气态，则X为H元素，X与M同主族，原子序数大于O，则M为Na；Q单质常温下为气态，原子序数大于Al，则Q为Cl，X、Y、Z、M、G、Q是H、C、O、Na、Al、Cl，由此分析。
【详解】(1)根据分析，Z为O元素，Z在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族；
(2)根据分析，M、G分别为Na、Al，位于同一周期，同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，单质的还原性Na＞Al；单质的还原性越强，阳离子的氧化性越弱，＜，M、G的阳离子氧化性更强的是；
(3) Z为O元素，Q是Cl元素，Z和Q的最低价氢化物分别是H2O和HCl，水分子间存在氢键，导致 H2O的沸点高于HCl，故沸点更高的是H2O；
(4) X、Y、Z、M、G、Q是H、C、O、Na、Al、Cl，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，这些元素中非金属性最强的元素是Cl，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4；
(5)Z、M分别为O、Na，M2Z2为过氧化钠，电子式为；
(6) G为Al元素，G的单质是铝；
A．常温下，铝可以和CuSO4溶液发生置换反应，生成铜和硫酸铝，故A符合题意；
B．常温下，铝与浓硫酸会发生钝化，表面生成致密的氧化膜，阻止反应的进行，故B符合题意；
C．常温下，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故C符合题意；
D．铝与Na2CO3固体不反应，故D不符合题意；
答案选ABC。
【点睛】铝与浓硫酸发生钝化，表面生成致密的氧化膜，也是发生了反应，为易错点。
16．现有部分元素的原子结构特点如表：
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
常温下形成气体单质，一种氧化物为红棕色
(1)画出W原子结构示意图________，写出Z在元素周期表中的位置________ ；
(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________（用元素符号表示），写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式_______________________________________________；
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________；
(4)元素X和元素Y以原子个数比1：1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式_______________________________________________。
【答案】（1） 第三周期VIA族
（2）O 2H2S+O2=2S↓+2H2O
（3）NH4HSO4
（4）2H2O2+N2H4=N2+4H2O
【解析】【分析】X的L层电子数是K层电子数的3倍，则X为氧(O)；Y的核外电子层数等于原子序数，则Y为氢(H)；Z的L层电子数是K层和M层电子数之和，则其电子排布为2、8、6，Z为硫(S)；W在常温下形成气体单质，一种氧化物为红棕色，则W为氮(N)。
【详解】(1)W为氮(N)，原子结构示意图为，Z为硫(S)，原子结构示意图为，在元素周期表中的第三周期VIA族。答案为：；第三周期VIA族；
(2)元素X(O)与元素Z(S)为同主族元素，O在S的上方，非金属性较强的是O；比较X、Z非金属性强弱关系，可利用O2与H2S或Na2S的置换反应，化学反应方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O。答案为：O；2H2S+O2=2S↓+2H2O；
(3)X、Y、Z、W四种元素分别为O、H、S、N，形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为NH4HSO4。答案为：NH4HSO4；
(4)元素X(O)和元素Y(H)以原子个数比1：1化合形成的化合物Q为H2O2，元素W(N)和元素Y(H)化合形成的化合物M为N2H4。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成N2，该反应的化学方程式2H2O2+N2H4=N2+4H2O。答案为：2H2O2+N2H4=N2+4H2O。
【点睛】比较两种元素的非金属性强弱，可利用二者在周期表中的位置，与氢气反应的剧烈程度，氢化物的稳定性，最高价氧化物的水化物的酸性进行比较，也可利用置换反应进行比较。