2018-2019学年高中化学元素周期表的应用-同主族元素金属性与非金属的周期性变化作业鲁科版(wo.doc

同主族元素金属性与非金属的周期性变化1.下列叙述不正确的是()A 同周期主族元素中，A族金属元素的原子半径最大B A族元素的原子，其半径越小，越容易得到电子C 室温时，A族元素的单质都是气体D 同为A族金属元素的原子，半径越大，越容易失去电子2.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，下列说法正确的是()A 同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大B 第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C 短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D 同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同3.根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()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 3517Cl与3717Cl得电子能力相同4.依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是()A 氯化氢、溴化氢、碘化氢的热稳定性依次增强B 若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RMC 同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低D 同周期元素(除零族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小5.下列说法中正确的是()A 在钠、磷、氯、氩四种元素中，最高正化合价数值最大的是磷B 在氮、氟、镁、氯四种元素中，原子半径最小的是镁C 原子序数从310的元素，随核电荷数的递增，原子最外层电子数递增D 硅烷(SiH4)比甲烷(CH4)稳定6.下列叙述正确的是()A 同一元素的各种同位素的性质相同B 所有主族元素的原子，形成简单离子时，化合价和它的族序数相等C 同一周期中的第A族和第A族元素的原子序数相差1或11或25D 因为酸性：HClH2S，所以非金属性：ClS7.下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是()A 从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱B 氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强C 第三周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强D 因为铝原子比钠原子失去电子数目多，所以铝比钠的还原性强8.下列说法正确的是()A O、S、Na的原子半径依次减小B LiOH、KOH、CsOH的碱性依次减弱C NH3、PH3、SiH4的热稳定性依次减弱D HCl、HBr、HI的还原性依次减弱9.下列叙述不正确的是()A Na、Mg、Al元素最高化合价依次升高B N、O、F元素非金属性依次减弱C P、S、Cl元素最高价氧化物对应水化物酸性依次增强D Li、Na、K原子的电子层数依次增多10.下列性质的递变规律不正确的是()A HCl、HBr、HI稳定性依次减弱B Na、Mg、Al的原子半径依次增大C NaOH、KOH、CsOH碱性依次增强D Li、Na、K、Rb、Cs单质的失电子能力依次增强11.下列各组元素性质递变情况错误的是()A H、Be、B原子最外层电子数依次增多B P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C B、C、N、O、F原子半径依次增大D Li、Na、K、Rb的金属性依次增强12.依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是()A H3BO3的酸性比H2CO3的强B Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D 若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数RM13.关于同主族元素从上到下的下列说法不正确的是()A 原子半径依次增大B 金属性逐渐增强C 非金属性逐渐减弱D 原子得电子能力逐渐增强14.下列有关碱金属元素的性质，从上到下递变规律正确的是()A 金属性逐渐减弱B 化合价逐渐升高C 失电子能力逐渐增强D 最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱15.关于主族元素(氧、氟除外)性质的下列叙述中不正确的是()A 主族序数等于原子最外层电子数B 主族元素最高正化合价等于最外层电子数C 第n主族元素其最高正化合价为n价，最低负化合价绝对值为8n(n4)D 第n主族元素其最高价氧化物分子式为R2On，氢化物分子式为RHn(n4)16.下列说法不符合A族元素性质特征的是()A 易形成1价的阴离子B 从上到下原子半径逐渐减小C 从上到下非金属性逐渐减弱D 从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱17.下列叙述不正确的是()A 同周期主族元素中，A族元素的原子半径最大B A族元素的原子，其半径越小，越容易得到电子C 室温时，A族元素的单质都是气体D 同为A族元素的原子，半径越大，越容易失去电子18.下列变化规律的叙述中，正确的是()A HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱B F2、C12、Br2、I2单质的颜色逐渐变浅C Li、Na、K、Rb、Cs金属性逐渐减弱D F、Cl、Br、I的还原性逐渐减弱19.在给定的碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)和卤素(F、C1、Br、I)中：(1)原子半径最小的是_，原子半径最大的是_；(2)原子最易得到电子的是_，最易失去电子的是_；(3)元素非金属性最强的是_，金属性最强的是_。20.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。下图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为第_族。(2)根据元素周期律预测：砷酸(H3AsO4)属于(填“强酸”或“弱酸”)_。(3)碳和硅元素的氢化物都可以燃烧，但硅元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式_。(4)试比较硫、氧、氟三种元素的原子半径大小(填元素符号)_。21.某课外活动小组研究金属钾的性质。他们首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处。但在金属活动性顺序表中，钾排在钠的前面，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾(KO2)。(1)预测钾的化学性质，完成下列反应的化学方程式：钾在氯气中燃烧_；点燃钾剧烈燃烧_；将小块钾投入冷水中_；(2)推测钾在自然界中的存在方式是(填“游离态”或“化合态”)_。(3)该小组研究钾的性质时用到的主要方法有_。(4)他们研究金属钾性质的程序是_。22.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：_。(2)实验用品：实验试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1molL1溴化钠溶液、0.1 molL1碘化钠溶液、四氯化碳。实验仪器：_、_、_、镊子、小刀、玻璃片等。(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：(4)实验结论：_。23.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气；可选择的试剂有：大理石、碳酸钠粉末、浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液。(1)甲同学实验中(图1)：从给出试剂中选出最佳物质(填化学式)：A_，B_。烧杯C中发生反应的离子方程式为_。(2)乙同学实验中(图2)：写出A处反应的离子方程式_。B处实验现象是_。若高锰酸钾的还原产物为Mn2，当有0.04 mol高锰酸钾参加反应时，则可生成标准状况下的氯气的体积为_。24.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相同的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计该实验的目的是_，反应最剧烈的烧杯是_(填字母)，结论是_。(2)乙同学想验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第_周期的_三种元素，最简单的实验是将大小相同的三小块金属分别投入相同浓度的稀盐酸中，观察现象。应该看到的现象是：_，_，_。25.某同学设计实验验证非金属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就越强。他设计了如下图所示装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。(1)写出所选用物质的化学式A_B_C_(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式：_。26.某同学想通过实验探究硫和碳得电子能力的强弱，通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证，设计了如图实验。(1)仪器a的名称是_，应盛放下列药品中的_(填字母)。A稀硫酸 B亚硫酸C氢硫酸 D盐酸(2)仪器b的名称是_，应盛放下列药品中的_(填字母)。A碳酸钙 B硫酸钠C氯化钠 D碳酸钠(3)仪器c中应盛放的试剂是_，如果看到的现象是_，证明b中反应产生了_，即可证明_比_酸性强，得电子能力_比_强，b中发生反应的离子方程式为_。27.某研究性学习小组设计了一组实验来探究第A族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置，装置D的玻璃管中处依次放置蘸有NaBr溶液、淀粉碘化钾溶液、NaOH浓溶液和品红溶液的棉球。(1)写出装置B中指定仪器的名称a_b_(2)实验室制取氯气还可采用如下原理2KMnO416HCl(浓)2KCl2MnCl25Cl28H2O依据该原理需要选择A、B、C装置中的_装置制取氯气。(3)反应装置的导气管连接装置D的_(填“X”或“Y”)；导管，试回答下列问题处所发生反应的离子方程式：_；处的现象：_；处所发生反应的离子方程式：_。(4)装置D中的作用是_。(5)某同学根据两处棉球颜色的变化得出结论：Cl、Br、I原子的得电子能力依次减弱。上述实验现象_(填“能”或“不能”)证明该结论、理由是_。答案解析1.C【解析】同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。2.B【解析】同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐减小；短周期元素形成离子后最外层不一定都达到8电子稳定结构(如H、Li等)；同一主族元素的原子化学性质不可能完全不同(如碳与铅等)。3.D【解析】同主族非金属元素，从上到下非金属性逐渐减弱，其含氧酸(不一定是最高价含氧酸)的酸性不一定减弱；核外电子排布相同的微粒，其化学性质不一定相同(如氩原子、硫离子、钾离子等)；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大微粒半径越小(如离子半径：S2ClKCa2)；Cl与Cl同一元素的不同原子，具有相同的核外电子排布，它们得电子的能力相同。4.D【解析】卤素氯、溴、碘原子序数依次增大，非金属性依次减弱，其氢化物稳定性依次减弱；M和R2核外电子层结构相同(核外电子数相同)，质子数MR，即原子序数MR；同主族元素从上到下，典型金属族单质的熔点逐渐降低(如碱金属)，典型非金属性族单质的熔点逐渐升高(如卤族元素)；同周期元素从左到右，其核电荷数增大，对电子的引力增强，原子半径减小。5.C【解析】最高正价：钠(1价)、磷(5价)、氯(7价)、氩(常为0价)，氯元素最高正价数值最大；在氮、氟、镁、氯四种元素中，原子半径MgNF，MgClF，原子半径最小的是氟；碳和硅位于同一主族，碳的非金属性比硅强，甲烷比硅烷稳定。6.C【解析】同一元素同位素的化学性质相同同，物理性质不同；主族元素形成的简单阴离子的化合价与族序数不相等(如硫离子、氯离子等)；A族、A族元素原子序数可相差1(二、三周期)、11 (四、五周期)、25(六、七周期)；氢化物水溶液(不是最高价氧化物的水化物)的酸性强弱，不能比较元素非金属性的强弱。7.D【解析】卤素从氟到碘，原子序数依次增大，非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱；氧(2个电子层)和硫(3个电子层)位于同一主族，氧的原子半径比小，氧的非金属性比硫强；第三周期元素从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；钠原子比铝原子容易失去电子，钠的还原性比铝强。8.C【解析】同主族元素S的原子半径大于O，同一周期元素S的原子半径小于Na；同主族元素Li、K、Cs的金属性依次增强，其氢氧化物的碱性依次增强；同主族元素N的非金属性比P强，同一周期元素P的非金属性比Si强；同主族元素Cl、Br、I的非金属性依次减弱，其氢化物的还原性依次增强。9.B【解析】同一周期元素Na、Mg、Al，最高化合价分别为1、2、3(依次升高)；同一周期元素N、O、F，原子序数依次增大，其非金属性依次增强；同一周期元素P、S、Cl，非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物酸性依次增强；同一主族元素Li、Na、K，电子层数分别为2、3、4(依次增多)。10.B【解析】同一主族元素Cl、Br、I，其非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱；同一周期元素Na、Mg、Al，原子序数依次增大，原子半径依次减小；同一主族元素Li、Na、K、Rb、Cs，其金属性依次增强，单质失电子能力依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强。11.C【解析】H、Be、B三种元素原子的最外层电子数分别为1、2、3(依次增多)；同一周期元素P、S、Cl，其最高正化合价分别为5、6、7(依次升高)；同一周期元素B、C、N、O、F，原子序数依次增大，其原子半径依次减小；同一主族元素Li、Na、K、Rb，原子序数依次增大，电子层数依次增多，金属性依次增强。12.B【解析】同周期的元素C的原子序数比B大，C的非金属性比B强，H2CO3酸性比H3BO3强；同主族的元素Mg的电子层数比Be多，Mg的金属性比Be强，碱性Mg(OH)2Be(OH)2；同主族元素Cl、Br、I，其非金属性依次减弱，其氢化物的热稳定性依次减弱；M失去1个电子和R得到2个电子后核外电子总数相同，所以M的原子序数比R的大。13.D【解析】同主族元素原子最外层电子数相同，它们从上到下，原子序数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱。14.C【解析】同主族元素原子最外层电子数相同，它们从上到下，原子序数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强(最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强)；非金属性逐渐减弱。碱金属元素的化合价相同，都为1价。15.D【解析】R最高价为n，最低价为n8，其氢化物分子式应为：RH8n(n4)。16.B【解析】第A族元素的原子最外层都有7个电子，都易得到1个电子，形成1价的阴离子。第A族元素从上到下，原子序数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱(氢化物的稳定性逐渐减弱)。17.C【解析】同周期元素中，第A族元素的原子半径最大，第A族元素的原子半径最小；第A族元素原子序数越小，原子半径越小，原子越易得到电子，元素的非金属性越强；室温时，第A族元素的单质不都是气体，如溴为液体，碘为固体。18.A【解析】按原子序数递增的顺序，碱金属元素的金属性逐渐增强，卤族元素的非金属性逐渐减弱，卤化氢的稳定性逐渐减弱，卤素阴离子的还原性逐渐增强，卤素单质的颜色逐渐变深(F2为浅黄绿色，C12为黄绿色，Br2为红棕色，I2单质为紫色)。19.(1) F Cs(2) F Cs(3) FCs【解析】同主族元素的原子序数越大，原子半径越大；原子越易失去电子，越难得到电子；元素的金属性增强，非金属性减弱。同周期元素中，碱金属的原子半径最大，卤素原子半径最小。在给定的9种元素中，F的原子半径最小，最易得到1个电子，非金属性最强； Cs的原子半径最大，最易失去1个电子，金属性最强。20.(1)A (2)弱酸(3)SiH42O2SiO22H2O(4)SOF【解析】图中阴影部分为氮族元素，即第A族。同一主族从上到下，元素的非金属性依次减弱，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，砷酸属于弱酸。甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物是二氧化硅和水。硫与氧同主族，硫的原子序数大于氧，则硫的原子半径大于氧； 氧与氟同周期，氟的原子序数大于氧，则氟的原子半径小于氧；所以三种元素的原子半径：硫氧氟。21.(1)2KCl22KCl KO2KO22K2H2O2KOHH2(2)化合态(3)观察法、分类法、比较法、实验法(4)预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断【解析】钠与钾都是活泼金属，它们都能与氯气化合生成金属氯化物；都能与水剧烈反应生成强碱和氢气；在空气中都极易被氧化生成氧化物(氧化钠与氧化钾)；燃烧时钠生成过氧化钠(Na2O2)，钾生成超氧化钾(KO2)；它们在自然界中都以化合态的形式存在。研究钾的性质时用到方法有：观察法、分类法、比较法、实验法。首先观察钾的外观性质，并查阅有关资料后，知道钾与钠属于同一类物质(用了分类的观点)，得知它们在结构和性质上有许多相似之处。预测后，用实验法来验证自己的想法，在实验中用观察法来推测产物，再通过比较、分析、综合得出结论。研究金属钾性质的程序是：预测钾的物理性质和化学性质、利用实验来验证预测、作出正确分析和判断。22.(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性(2)试管胶头滴管培养皿(烧杯)(3)(4)同主族元素的性质相似；同主族元素随原子序数的递增，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱。【解析】氯水与溴化钠溶液发生置换反应，生成的单质溴溶于四氯化碳层(下层)，为棕红色(选D)。钠与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，其现象是迅速产生气体，钠浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失(选A)。溴水与碘化钠溶液发生置换反应，生成的单质碘溶于四氯化碳层(下层)，为紫红色(选B)。钾与冷水反应生成氢氧化钾和氢气，其现象是迅速产生气体，钾浮于水面，熔成小球，伴有轻微的爆炸声，很快消失(选C)。实验说明同主族元素的非金属活泼性：氯溴碘；实验说明同主族元素的金属活泼性：钾钠； 由实验得出的结论是：同主族元素的性质相似，且随着原子序数的递增，从上到下，同主族元素的金属性增强，非金属性减弱。23.(1)HNO3CaCO3CO2SiOH2OH2SiO3CO(2)Cl22BrBr22Cl试纸变蓝2.24 L【解析】(1)验证元素的非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠；氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，遇淀粉变蓝色； 根据电子守恒可得关系式：2KMnO45Cl2，生成氯气的物质的量0.04 mol250.1 mol，氯气的体积0.1 mol22.4 Lmol12.24 L。24.(1)验证锂、钠、钾的活泼性(或同一主族)，从上到下元素的金属性逐渐增强c钾、钠、钾的活泼性依次增强(2)三钠、镁、铝钠剧烈反应，可能着火或爆炸镁反应较剧烈，产生大量气泡铝反应比镁缓慢，有较多的气泡产生【解析】(1)锂、钠、钾是同主族碱金属元素，很明显。甲同学是想验证同主族元素金属性强弱的递变规律，反应最剧烈的应是钾。(2)验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第三周期的钠、镁、铝三种元素。因为与第二、四、五、六周期相比较，第三周期元素的变化规律较典型，三种金属中的最活泼，遇水就剧烈反应，遇盐酸反应更剧烈，并产生大量热，且放出H2，还可能会着火或爆炸，铝金属活动性最弱，与酸反应比镁要缓慢，但也能产生大量气泡，镁与酸剧烈反应，产生大量气泡。25.(1)HNO3CaCO3Na2SiO3(或K2SiO3)(2)CO2SiOH2OH2SiO3CO或2CO2SiO2H2OH2SiO32HCO【解析】根据强酸制弱酸的反应原理，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测：A为HNO3，B为CaCO3，C为Na2SiO3或K2SiO3。26.(1)分液漏斗A(2)圆底烧瓶D(3)澄清石灰水澄清石灰水变浑浊CO2H2SO4H2CO3SCCO2HCO2H2O【解析】稀硫酸与碳酸钠反应，有二氧化碳生成，由此可说明硫酸的酸性比碳酸强。元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，其原子得电子的能力越强。27.(1)分液漏斗圆底烧瓶(2)A(3)XCl22Br2ClBr2棉球变蓝Cl22OHClClOH2O(4)检验氯气是否被吸收完全(5)不能实验无法证明Br和I得电子能力的相对强弱(其他合理答案也可)【解析】(1)a为分液漏斗，b为圆底烧瓶。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热即可进行。(3)检验氯气的性质时，不能先通过NaOH浓溶液，否则会消耗氯气，且起不到尾气吸收的作用，应从X导管进气，氯气与NaBr溶液反应生成Br2，反应的离子方程式为Cl22Br2ClBr2；氯气与碘化钾溶液反应生成I2，反应的离子方程式为Cl22I2ClI2，棉球变蓝；氯气在碱性溶液中发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl22OHClClOH2O。(4)氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，能使品红溶液褪色，把蘸有品红溶液的棉球放在最后可观察氯气是否被吸收完全。(5)处棉球变蓝是由于Cl2与I发生反应，故不能证明Br原子和I原子得电子能力的相对强弱。