第四章第2节元素周期律课时作业上学期高一化学人教版(2019)必修第一册.docx

第四章 第2节 元素周期律课时作业2022-2023学年高中化学人教版（2019）必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．X、Y、Z、W为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法中错误的是

A．X的氢化物的水溶液显碱性
B．Y和Z只能组成一种化合物
C．Z的氧化物和Z的氢化物分别溶于水后，溶液均呈酸性
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>Z
2．下列元素中，非金属性最强的是（    ）
A．氟 B．氯 C．溴 D．碘
3．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是
①Na2SiO3；②Al(OH)3；③NH4HCO3；④Al2O3；⑤NaHSO4
A．①②④ B．②③④ C．②④⑤ D．全部
4．下列有关描述及化学用语的表示方法正确的是（    ）
A．原子核内有8个中子的基态碳原子价电子排布图为：
B．NH4F的电子式为：，三种元素中氟的第一电离能最大
C．铜属于d区元素，溴属于p区元素，二者基态原子未成对电子数目相同
D．CO2分子的结构式为：O=C=O，碳的原子半径大于氧的原子半径
5．Se 元素是人类必须的微量元素之一。下列说法不正确的是
A．SeO2 可以被氧化 B．H2Se 比 H2S 不稳定
C．Se 原子的半径比 Cl 原子大 D．是性质最接近金属的非金属
6．化学与生活密切相关，下列关于生活中的一些做法不科学的是
A．用SO2漂白纸浆和草帽
B．Al(OH)3用于治疗胃酸过多
C．用小苏打发酵面团制作馒头
D．用较浓的氢氧化钠溶液洗涤衣服上的油污
7．元素X、Y、Q和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，这4种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是
X
Y

Q
Z

A．原子半径(r)：r(Y)＞r(Q)
B．氧化物对应的水化物酸性：Z＞Q
C．形成气态氢化物的稳定性：Y＞X
D．与Z同一主族的元素，最高正价均为+7
8．第二、三周期七种主族元素T、U、V、W、X、Y、Z它们的原子序数依次增大，其中T、U、V为同一周期，T与X，V与Y分别为同一主族，U、V、W三种元素的原子序数之和为28，W的原子序数比V多5，V的最外层电子数是W最外层电子数的2倍，下列说法正确的是
A．简单离子半径：U＞V＞W＞Y
B．X的单质用于制作光导纤维
C．氧化物对应的水化物的酸性：Z＞Y
D．T和V形成的某种二元化合物既不能和盐酸反应又不能和氢氧化钠反应
9．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、—3
—2

下列叙述正确的是A．X、Y元素的金属性X<Y
B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质和Z的氢化物反应时可能产生白烟
10．下列叙述正确的是
A．I A族元素都是金属元素
B．在第三周期主族元素中Na的原子半径最大
C．焰色反应是一种复杂的化学变化
D．碱金属元素的化合物焰色反应均显黄色
11．下列反应的离子方程式正确的是
A．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B．钠与CuSO4溶液反应：2Na+Cu2+=Cu↓+2Na+
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3++4NH3•H2O=AlO+4NH+2H2O
D．用FeCl3溶液印刷电路板：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
12．短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n 是元素Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，r 溶于水是强酸，s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A．W 在周期表中所在族全是金属 B．X 的最高价氧化物的水化物为强酸
C．Y 的氢化物常温常压下为气态 D．1molZ 单质与氢氧化钠溶液反应转移 1mol 电子

二、填空题
13．下图是元素周期表的一部分，根据元素在周期表中的位置回答下列问题，

①
②
③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）元素⑤在周期表中的位置描述为____________，元素⑧的元素符号__________________。
（2）元素①～⑩的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是________________（填化学式）。
（3）元素②的单质的电子式______________，元素②的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物反应，生成物中含有的化学键________________（填“离子键”、“极性键”或“非极性键”），元素①、②、③的简单氢化物的沸点由高到低的顺序是___________________（用化学式表示）。
（4）非金属性比较
a.装置1可用于比较元素①、②、⑤的非金属性强弱，则B中发生反应的离子方程式为:_______。

b.打开装置2中玻璃塞F和活塞K1，使液体滴入烧瓶中，待E中溶液颜色不再变化后，打开活塞K2，将E中溶液滴入小试管中，关闭活塞K2，取下小试管振荡，静置，下层液体呈现紫红色。上述实验_______(填“能”或“不能”）证明非金属性⑥>⑨>⑩。
14．元素周期表的第三周期元素，从左到右，原子半径逐渐___________；元素的金属性逐渐___________；非金属性逐渐___________。

三、实验题
15．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学一次性完成N、C、Si的非金属性强弱的比较；乙同学完成了氧元素的非金属性比硫强的实验。

(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：
①稀HNO3溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2
试剂A为_________；试剂C为_________(填序号)。
(2)乙同学设计的实验所用到试剂A为________；装置C中反应的化学方程式为___________________________。
(3)丙同学认为甲设计的实验方案不够严谨并做出改进，他在装置B、D之间加装了一个盛有某溶液的洗气瓶，则该溶液的溶质为________________(填化学式)。

四、有机推断题
16．A、M、B、D、E、G、R、J、T等主族元素在周期表中的位置如下:

根据上表回答下列问题:
（1） M在周期表中的位置是_______。
（2） A、B、E的原子半径的大小关系是________（填元素符号）。
（3） G的原子结构示意图为________。
（4）E、G、J三种元素最高价氧化物对应水化物两两之间反应的离子方程式分别为:H++OH-= H2O、______________、______________。
（5）从原子结构的角度解释T和E的金属性的强弱关系: _______。
（6） E、D两元素能形成原子个数比2:1和1:1的两种化合物。1:1 型化合物的电子式为_______。用电子式表示出2:1型化合物的形成过程: _______。
（7）表中某些元素的原子可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子，这些离子的半径由大到小的顺序是________（用离子符号表示）。
（8） J非金属性强于R，下列选项中能证明这一事实的是________（填字母序号）
a 常温下J的单质溶沸点比R的单质高
b J的氢化物比R的氢化物更稳定
c 一定条件下J和R的单质都能与NaOH溶液反应
d 最高价氧化物的水化物的酸性强弱: J>R

参考答案：
1．B
【分析】Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y是氧元素，所以X是氮元素，Z是S元素，W是氯元素。
【详解】A.氨气溶于水显碱性，A正确；
B.S和O可以形成SO2或三氧化硫，错误；
C.硫酸或亚硫酸以及氢硫酸都是酸，C正确；
D.非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，氯元素的非金属性强于S元素的，D正确；
答案选B。
2．A
【详解】同主族元素，自下而上非金属性依次减弱，故非金属性最强的是氟，答案选A。
3．B
【详解】①Na2SiO3只能与盐酸反应；②Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；③NH4HCO3是弱酸的铵盐，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；④Al2O3是两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；⑤NaHSO4只能与氢氧化钠溶液反应。答案选B。
4．D
【详解】A．原子核内有8个中子的基态碳原子，核外电子为6，碳原子的2p和2s轨道各含有2个价电子，其基态原子的价电子排布图为：，故A错误；
B．氟化铵的电子式为，三种元素中氟的第一电离能最大，故B错误；
C．铜属于ds区元素，价电子3d104s1，溴属于p区元素，价电子为4s24p5，二者基态原子未成对电子数目相同，故C错误；
D．二氧化碳分子中碳原子sp杂化，CO2分子的结构式为：O=C=O，碳的原子半径大于氧的原子半径，故D正确；
答案选D。
【点睛】注意离子键和共价键的表示方法的不同，氟化铵的电子式的表示方法是易错点。
5．D
【详解】A. Se最高价是+6，SeO2中Se化合价为+4，所以SeO2 可以被氧化，故A正确；
B. Se 非金属性比S弱，所以H2Se 比 H2S 不稳定，故B正确；
C. 同主族元素从上到下半径依次增大，Se 原子的半径比 S原子大，同周期元素从左到右半径减小，S原子半径大于Cl，所以Se 原子的半径比 Cl 原子大，故C正确；
D. Se并没有在金属、非金属的分界线，Se不是性质最接近金属的非金属，故D错误；
选D。
6．D
【详解】A．SO2具有漂白性，常用来漂白纸浆和草帽，故A正确；
B．氢氧化铝可以和盐酸发生反应，也能够消耗盐酸，同时不会产生有害物质，所以可以治疗胃酸过多，故B正确；
C．小苏打发酵时能产生二氧化碳气体，则可用小苏打发酵面团制作馒头，故C正确；
D．氢氧化钠有腐蚀性，会腐蚀手，故D错误；
故选D。
7．C
【分析】元素X、Y、Q和Z为短周期元素，这4种元素的原子最外层电子数之和为24，设Y的最外层子数为y，则y-1+y+y+y+1=24，y=6，则X为N，Y为O，Q为S，Z为Cl。
【详解】A． 周期表中同主族从上到下，原子半径增大，原子半径(r)：r(Y)＜r(Q)，故A错误；
B． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞Q，故B错误；
C． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，形成气态氢化物的稳定性增强，气态氢化物的稳定性：Y＞X，故C正确；
D． 与Z同一主族的元素有F元素，但F没有最高正价，故D错误；
故选C。
8．D
【分析】T、U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的第二、三周期元素，U、V、W三种元素的原子序数之和为28，W的原子序数比V多5，V的最外层电子数是W最外层电子数的2倍，则V是O元素，W是Al元素，U是N元素，又T、U、V为同一周期，T与X，V与Y分别为同一主族，则T为C元素，X为Si元素，Y为S元素，Z为Cl元素，据此分析解答。
【详解】A．离子核外电子层数越多，半径越大，核电荷数越小，半径越大，则简单离子半径：S2->N3->O2->Al3+，A选项错误；
B．Si的单质常用作制造芯片和太阳能电池，其氧化物SiO2用于制作光导纤维，B选项错误；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，选项中描述的氧化物对应水化物的酸性与非金属性无直接联系，无法判断，如次氯酸的酸性弱于硫酸，C选项错误；
D．C和O形成的二元化合物CO既不能和盐酸反应又不能和氢氧化钠反应，D选项正确；
答案选D。

9．D
【分析】由W的化合价只有—2价可知，W为O元素；由Z的化合价有—3、+5价，原子半径大于氧原子且相差不大可知，Z为N元素；由X的化合价只有+2价和Y的化合价只有+3价，X、Y原子半径相差不大，原子半径较氮元素、氧元素大很多可知，X为Mg元素、Y为Al元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，则镁元素的金属性强于铝元素，故A错误；
B．氮气和氧气在放电条件下发生化合反应只能生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故B错误；
C．氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱，不能溶于弱酸、弱碱，则氢氧化铝不溶于稀氨水，故C错误；
D．在催化剂作用下，氧气和氨气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，故D正确；
故选D。
10．B
【详解】A. IA族元素除了H元素以外都是金属元素，选项A错误；
B. 同周期从左到右原子半径依次减小，故在第三周期主族元素中Na的原子半径最大，选项B正确；
C. 焰色反应焰色反应只是高温激发原子核内层电子至激发态，没有生成新物质，是物理变化，选项C错误；
D. 碱金属元素的化合物焰色反应不全是黄色，钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为紫色，选项D错误；
答案选B。
11．D
【详解】A．醋酸是弱酸，离子方程式中不能拆写成离子，用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO- +H2O+CO2↑，故A错误；
B．钠与CuSO4溶液反应，离子方程式是2Na+2H2O +Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑，故B错误；
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，离子方程式是Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH，故C错误；
D．用FeCl3溶液印刷电路板，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式是2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，故D正确；
选D。
12．D
【分析】n 是元素Z 的单质，通常为黄绿色气体，为氯气，则Z为氯元素；q 的水溶液具有漂白性，则q为次氯酸；r 溶于水是强酸，可推知为盐酸； 由框图和对应的条件，可推知p为甲烷，m为水，则W、X、Y、Z 分别为H、C、O、Cl。
【详解】A.氢元素在第IA族，氢为非金属元素，故A错误；
B.X的最高价氧化物的水化物碳酸，碳酸为弱酸，故B错误；
C.Y为氧元素，其气态氢化物为水、双氧水，常温常压下均为液态，故C错误；
D.氯气与氢氧化钠发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，根据化合价变化可知，1mol氯气参加反应转移 1mol电子，故D正确；
综上所述，答案为D。
13．     第三周期第ⅣA族           KOH     Fe     离子键、极性键     H2O>NH3>CH4     H++HCO3-=CO2↑+H2O     不能
【分析】根据元素在周期表中的相对位置，元素①～⑩分别是C、N、O、Na、Si、Cl、K
Fe、Br、I，据此分析可得结论。
【详解】(1)元素⑤为硅元素，在周期表中的位置第三周期第ⅣA族；元素⑧为铁元素，符号为Fe；(2) 元素①～⑩的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是氢氧化钾，化学式为KOH；(3) 元素②的单质为氮气，其电子式为，元素②的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物反应的生成物为NH4NO3，其中含有的化学键有离子键、极性键，元素①、②、③的简单氢化物中由于水分子、氨分子间存在氢键，沸点较高，其沸点由高到低的排列为H2O>NH3>CH4 ；(4)a.由装置1的实验目的为比较元素①、②、⑤的非金属性强弱，可设计实验来体现酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3，则B中发生反应的离子方程式为: H++HCO3-=CO2↑+H2O；b.因为在反应中氯气可能过量，所以该实验能证明非金属性Cl大于I，Cl大于Br，但不能够证明Br大于I，故答案为不能。
【点睛】本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力，也有利于培养学生规范严谨的实验设计能力。
14．     减小     减弱     增强
【详解】元素周期表的第三周期元素，电子层数相同，从左到右，质子数增多，原子核对电子吸引力增大，原子半径逐渐减小；从左到右，最外层电子数增多，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
15．     ①     ④     H2O2     O2+2H2S=2S↓+2H2O     NaHCO3
【分析】探究元素非金属性，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，烧瓶中是碳酸钠与硝酸反应生成二氧化碳，C中是二氧化碳与硅酸钠反应；完成O元素的非金属性比S强的实验研究，通过比较单质的氧化性来判断非金属性，所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气，氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质。硝酸具有挥发性，用NaHCO3除去，以防止其与硅酸钠反应。
【详解】(1)探究元素非金属性，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液；试剂A为①；试剂C为④，故答案为：①；④；
(2)完成O元素的非金属性比S强的实验研究，通过比较单质的氧化性来判断非金属性，所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气，氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质；乙同学设计的实验所用到试剂A为H2O2；装置C中反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O。故答案为：H2O2；O2+2H2S=2S↓+2H2O；
(3)硝酸具有挥发性，丙同学在装置B、D之间加装了一个盛有某溶液的洗气瓶，则该溶液的溶质为NaHCO3，可除去挥发的硝酸，同时又不与二氧化碳反应，故答案为：NaHCO3。
16．     第二周期第ⅣA族     H＜N＜Na          Al(OH)3+OH-=2 H2O+AlO2-     3H++Al(OH)3=3 H2O+Al3+     Na和K属于同主族，电子层数：K＞Na，原子半径：K＞Na，原子核对外层电子的吸引力：K＜Na，失电子能力：K＞Na，故K的金属性比Na强               S2-＞Cl-＞K+     bd
【分析】结合元素周期表的结构可知，A为氢元素，B为氮元素，D为氧元素，E为钠元素，G为铝元素，J为氯元素，R为硫元素，M为碳元素，T为钾元素；
(1) M为碳元素，其原子结构示意图为；
(2) 同主族元素核电荷数大，原子半径大；同周期主族元素核电荷数大，原子半径小；
(3) G为铝元素，其核电荷数为13；
(4)E、G、J三种元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3和HClO4，其中Al(OH)3是两性氢氧化物；
(5)E和T为同主族碱金属元素，核电荷数大，原子半径大；
(6) E、D两元素为Na和O，能形成Na2O2和Na2O两种离子化合物；
(7)表中S、Cl、K三种元素的原子可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子，核电荷数大，离子半径小；
(8)元素的非金属性越强，越易与氢气化合，生成的氢化物越稳定，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
【详解】(1) M为碳元素，其原子结构示意图为，则其在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族；
(2) H、Li、Na同主族，原子半径随核电荷数增大而增大，即原子半径H＜Li＜Na，其中H是原子半径最小的元素；Li、N为同周期主族元素核电荷数大，原子半径小，即原子半径N＜Li；故A、B、E的原子半径的大小关系是H＜N＜Na；
(3) G为铝元素，其核电荷数为13，其原子结构示意图为；
(4)E、G、J三种元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3和HClO4，其中Al(OH)3是两性氢氧化物、NaOH是强碱、HClO4是强酸，两两之间反应的离子方程式分别为H++OH-= H2O、Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2-、3H++Al(OH)3=3 H2O+Al3+；
(5)Na和K为同主族碱金属元素，电子层数：K＞Na，核电荷数大，原子半径：K＞Na，原子核对外层电子的吸引力Na＞K，失电子能力：K＞Na，故K的金属性比Na强；
(6) E、D两元素为Na和O，能形成Na2O2和Na2O两种离子化合物，其中1:1型的Na2O2的电子式为，2:1型的Na2O的电子式形成过程为；
(7)S2-、Cl-、K+的离子结构与Ar具有相同电子层结构，核电荷数大，离子半径小，则离子半径的大小关系是S2-＞Cl-＞K+；
(8)元素的非金属性越强，越易与氢气化合，生成的氢化物越稳定，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；
a.常温下J的单质熔沸点比R的单质高，与元素的非金属性强弱无必然联系，故a错误；
b.J的氢化物比R的氢化物更稳定，说明J的非金属性比R强，故b正确；
c.非金属元素的单质与NaOH溶液反应，无法比较J和R的非金属性强弱，故c错误；
d.最高价氧化物的水化物的酸性强弱J>R，说明J的非金属性比R强，故d正确；
故答案为bd。
【点睛】元素非金属性强弱的判断依据：①非金属单质跟氢气化合的难易程度(或生成的氢化物的稳定性)，非金属单质跟氢气化合越容易(或生成的氢化物越稳定)，元素的非金属性越强，反之越弱；②最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性强弱．最高价含氧酸的酸性越强，对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱；③氧化性越强的非金属元素单质，对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱。