4.2 元素周期律 同步练习题 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.2 元素周期律 同步练习题 一、选择题 1．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法合理的是 A．若和的核外电子层结构相同，可推出原子序数： B．由高温下碳与水蒸气的置换反应，可推出非金属性： C．由硅、锗都可以做半导体材料，可推出硅、锗属于过渡元素 D．由水溶液的酸性：，可推断出元素的原子半径： 2．已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-和dZ- 都具有相同的电子结构，下列关系正确的是 A．原子序数：c>d>b>a B．离子的还原性：Y2- > Z- C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ D．原子半径：X < W 3．下列离子方程式中，错误的是 A．将铁粉加入氯化铁溶液中：Fe3++Fe=2Fe2+ B．将铜片插入硝酸银溶液中：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag C．将稀盐酸加入氧化镁中：MgO+2H+=Mg2++H2O D．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3 4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是非金属性最强的元素，Y的周期序数是其族序数的3倍，W与X同周期、与Y同主族，W的最外层电子数与Z的最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的碱性：W>Y B．最简单气态氢化物的稳定性：X>Z C．Y单质在空气中的燃烧产物只含离子键 D．最简单离子半径大小关系：W<X<Y 5．现代工业生产的锗(Ge，32号元素，与Si同主族)主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。下列有关锗的说法中错误的是 A．70Ge、72Ge互为同位素 B．Ge的最外层电子数为6 C．Ge位于第四周期第ⅣA族 D．Ge是重要的半导体材料 6．下列操作能达到实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 将含有二氧化硫的气体通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液中，然后加入足量氯化钡溶液 通过测定白色沉淀的质量，可推算二氧化硫的物质的量 B 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色 验证Br-还原性强于Cl- C 用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好，放入盛有蒸馏水的烧杯中，更换蒸馏水，重复几次 除去氢氧化铁胶体中的. Fe3+、Cl- D 在醋酸铅稀溶液中通入 H2S气体，观察现象 判断H2S与CH3COOH酸性强弱 A．A B．B C．C D．D 7．既能跟盐酸又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是 A．MgO B．HNO3 C．Al(OH)3 D．CaCO3 8．中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．11549In的中子数与电子数的差值为17 C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH 二、填空题 9．下表列出了①-⑨九种元素在元素周期表中的位置： 请按要求回答下列问题： (1)元素⑤的原子结构示意图是 。 (2)⑤、⑥、⑨三种元素原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)；这三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (填化学式)。 (3)③、④元素的简单氢化物的稳定性较弱的是 (填化学式)。 (4)写出一种含②元素的10电子化合物 (填化学式)。 (5)写出元素⑨的单质与水反应的化学方程式 。 (6)写出元素⑦的最高价氧化物跟盐酸反应的离子方程式 。 10．元素周期表的建立是化学发展史上重要的里程碑之一，它揭示了元素之间的内在联系。如图是元素周期表的短周期示意图，相应方格中每个序号代表处于该位置的一种元素。 请回答下列问题： (1)元素①的名称为 。 (2)元素③的最高价氧化物的水化物为 (填化学式) (3)⑥和⑦两种元素的气态氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。 (4)②和④两种元素形成的常见气态化合物中化学键类型为 。 (5)⑤和⑦两种元素形成的化合物的电子式为 。 11．(1)下表是几种短周期元素的原子半径及主要化合价。 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.111 0.106 0.066 主要化合价 +2 +3 +2 +6、 则L元素的名称是 ，R元素在周期表中的位置为 。 (2)某种融雪剂的主要成分为，且X、Y均为周期表中前20号元素。XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1mol 含有54mol电子，则该融雪剂主要成分的化学式为 。 12．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定，加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。 (1)写出下列线段内发生反应的离子方程式： OD段 。 CD段 。 (2)原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为 。 (3)图中C点表示当加入 mol NaOH时，Al3+已经 ，Mg2+已经 。 13．下表标出的是元素周期表的一部分元素： 根据上表回答下列问题： (1)元素⑧的原子序数是 ，其在周期表中的位置是 。 (2)元素④与⑦相比， 元素的原子半径较大(用元素符号填写，下同)， 元素的氢化物更稳定。 (3)⑦的单质与氢气反应的化学方程式为 。 (4)元素③与⑥相比，最高价氧化物对应水化物碱性较大的是 (填碱的化学式)。元素⑥的单质与冷水反应的化学方程式为 。 (5)在有助熔剂的情况下，电解⑧的氧化物可以得到对应的单质，化学方程式为 。 (6)如图，将潮湿的元素⑤构成的单质通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂可能是___________。 A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．水 D．饱和食盐水 14．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。 (1)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性强弱。当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性强于溴的。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是 。但该现象不能说明溴的非金属性强于碘，原因是 。 (2)该组同学思考后将上述D、E、F装置改为下图装置，实验操作步骤如下： ①打开弹簧夹，缓缓通入氯气。 ②当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 ③当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气。 ④…… 步骤④的操作是 。 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．微粒X+和Y2-的核外电子排布相同，则X原子比Y原子多个电子层，X可能为钠、Y可能为氧，原子序数，A正确； B．由高温下碳与水蒸气为C+H2O(g)CO+H2，在该反应中，C为还原剂，对应的是金属性，B错误； C．硅、锗都是主族元素，不是过度元素，C错误； D．非金属性酸性的强弱和其原子半径无关，D错误； 故选A。 2．B 【分析】1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-和dZ- 都具有相同的电子结构；X、W是阳离子，Y、Z是阴离子，所以X、W位于Y、Z的下一周期；再根据所带电荷数，则W的原子序数大于X，Z的原子序数大于Y。 解析：A．由分析可知，原子序数：a>b >d>c，A错误； B. Z在Y元素的右侧，Z元素的非金属性比Y强，所以阴离子的还原性Y2-＞Z-，B正确； C. Z元素的非金属性比Y强，所以Z的氢化物比Y的氢化物稳定，C错误； D. X与W是同周期元素，X的原子序数小于W，所以X的原子半径大于W，D错误。 故选B。 3．A 解析：A．将铁粉加入氯化铁溶液中：2Fe3++Fe=3Fe2+，A错误； B．将铜片插入硝酸银溶液中，铜将硝酸银中的银离子置换成银单质：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，B正确； C．氧化镁是碱性氧化物，溶于酸生成对应价态的盐和水：MgO+2H+=Mg2++H2O，C正确； D．氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强碱，不溶于氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，D正确； 故选A。 4．B 【分析】X为非金属最强的元素，应该为F，Y原子序数大于X，所以Y的周期数为3，所以为第IA族元素，为Na， W与X同周期、与Y同主族，W为第二周期第IA族，为Li元素，W最外层1个电子，则Z最外层7个电子，且原子序数大于11，则Z为Cl，综上，W为Li，X为F，Y为Na，Z为Cl。 解析：A．W与Y同主族，从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强，故最高价氧化物对应水化物的碱性：W<Y，A错误； B． 非金属性越强，最简单气态氢化物的稳定性越稳定，HF比HCl稳定，所以B正确； C．Na燃烧时产物为过氧化钠，既含有离子键又含有非极性键，C错误； D．电子层越多，半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：F->Na+>Li+，D错误； 故答案为B。 5．B 解析：A．70Ge、72Ge属于质子数相同，中子数不同的核素，两者互为同位素，A正确； B．根据题干信息知Ge为32号元素，与Si（14号元素）同主族，所以其最外层电子数与Si相同，应为4，B错误； C．Ge与Si同族，且位于Si的下一周期，所以在元素周期表的位置为第四周期第ⅣA族，C正确； D．Ge和Si均为重要的半导体材料，D正确； 故选B。 6．B 解析：A．硫酸酸化的高锰酸钾溶液中含有硫酸根离子，能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故该实验不能够测定二氧化硫的量，A错误； B．溴化钠和氯气反应氯化钠和溴单质，溴溶解在苯中，显橙红色，说明溴离子的还原性强于氯离子，B正确； C．胶体也能通过滤纸，C错误； D．醋酸铅能和硫化氢反应生成硫化铅沉淀和醋酸，是因为硫化铅是难溶物质，不是因为硫化氢的酸性比醋酸强，D错误； 故选B。 7．C 解析：A．氧化镁和氢氧化钠不反应，A错误； B．硝酸和盐酸不反应，B错误； C．氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，C正确； D．碳酸钙与氢氧化钠不反应，D错误； 故选C。 8．D 解析：A．In的原子序数为49，36＜49＜54，54-49=5，即位于第5周期倒数第5列，故In是第五周期第IIIA族元素，A正确； B．质量数＝质子数+中子数，故的中子数与电子数的差值为115-49-49=17，B正确； C．In和Al位于同一主族，从上往下原子半径依次增大，故原子半径： In＞Al，C正确； D．In和Rb位于同一周期，同一周期从左往右元素的金属性依次减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性： In(OH)3＜RbOH，D错误； 故答案为：D。 二、填空题 9．(1) (2) KOH (3)NH3 (4)CH4 (5) (6) 解析：根据元素在周期表中的位置，可知①是H元素；②是C元素；③是N元素；④是O元素；⑤是Na元素；⑥是Mg元素；⑦是Al元素；⑧是Cl元素；⑨是K元素。 （1）⑤是Na元素，Na原子核外有11个电子，原子结构示意图是； （2）同周期元素从左到右，原子半径逐斩减小，同主族元素从上到下，原子半径逐斩增大，所以⑤、⑥、⑨三种元素原子半径由大到小的顺序是 。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的硐性就越强，同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，所以金属性最强的是K，其最高价氧化物对应水化物的化学式为。 （3）元素的非金属性越弱，简单氢化物的稳定性越弱，的非金属性比弱，所以的稳定性比弱。 （4）②是C元素，C原子核外有6个电子，CH4分子中有10电子，10电子化合物是CH4； （5）与水反应和与水反应相似，生成和，化学方程式为:。 （6）⑦是Al元素，最高价氧化物Al2O3跟盐酸反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式是； 10． 氢 HNO3 HCl 极性共价键 【分析】由元素在周期表中的位置可知，①是H、②是C、③是N、④是O、⑤是Na、⑥是S、⑦是Cl，结合元素周期律分析解答。 解析：(1)元素①为H，名称为氢，故答案为：氢； (2)元素③为N，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，故答案为：HNO3； (3)元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：Cl＞S，则⑥和⑦两种元素的气态氢化物中稳定性较强的是HCl，故答案为：HCl； (4)②和④两种元素形成的常见气态化合物有CO和CO2，都是共价化合物，都只含有极性共价键，故答案为：极性共价键； (5)⑤和⑦两种元素形成的化合物为NaCl，为离子化合物，电子式为，故答案为：。 11． 镁 第3周期VI A族 【分析】由表可知 解析：(1)由分析可知L为Mg（镁），R为S（硫）故答案为：镁；第3周期VI A族； (2)中的阳离子和阴离子分别为、，由“中阳离子和阴离子的电子层结构相同”结合“1mol 含有54mol电子”，可推出两种离子中含有的电子数均为18， 则、分别为、，该融雪剂主要成分的化学式为，故答案为：。 12．(1) Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH—=+2H2O (2)2：1 (3) 0.8 全部生成NaAlO2 完全生成沉淀Mg(OH)2 解析：(1)由图可知，OD段发生的反应为溶液中氯化镁和氯化铝与加入的氢氧化钠溶液反应得到氯化钠、氢氧化镁沉淀和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓；CD段发生的反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=+2H2O，故答案为：Al3++3OH—=Al(OH)3↓、Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓；Al(OH)3+OH—=+2H2O； (2)由C点和D点的物质的量可知，氢氧化镁的物质的量为0.2mol，氢氧化铝的物质的量为(0.3—0.2)mol=0.1mol，由原子个数守恒可知，原溶液中镁离子和铝离子的物质的量之比为0.2mol∶0.1mol=2∶1，故答案为：2∶1； (3)由图可知，C点时，反应生成的氢氧化铝与加入的氢氧化钠溶液恰好反应生成偏铝酸钠，氢氧化铝沉淀溶解得到氢氧化镁沉淀，则加入氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为0.2mol×2+0.1mol×3+0.1mol=0.8mol，故答案为：0.8；全部生成NaAlO2；完全生成沉淀Mg(OH)2。 13．(1) 13 第三周期第ⅢA族 (2) P N (3)N2+3H22NH3 (4) NaOH 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (5)2Al2O34Al+3O2↑ (6)B 【分析】根据元素在周期表的位置可知：①是O，②是Mg，③是Li，④是P，⑤是Cl，⑥是Na，⑦是N，⑧是Al元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。 解析：（1）⑧是Al元素，Al是13号元素，Al原子核外电子排布是2、8、3，根据原子结构与元素位置关系可知Al位于元素周期表第三周期第ⅢA族； （2）元素④是P，元素⑦是N，二者是同一主族元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以原子半径：P＞N； 原子核外电子层数越少，元素的非金属性就越强，则元素的非金属性：N＞P；由于元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。则氢化物的稳定性：NH3＞PH3，所以N元素的氢化物NH3的稳定性更强； （3）⑦是N，N元素的单质N2与H2在高温高压催化剂存在条件下反应产生NH3，该反应为可逆反应，反应的化学方程式为：N2+3H22NH3； （4）③是Li，⑥是Na，二者是同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，则其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，因此元素的金属性Na＞Li，因此碱性：NaOH＞LiOH，即NaOH的碱性更强； ⑥是Na，金属Na与冷水剧烈反应产生NaOH、H2，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑； （5）⑧是Al元素，在有助熔剂的情况下，电解熔融Al2O3可以得到对应的单质，相应反应的化学方程式为：2Al2O34Al+3O2↑； （6）⑤是Cl，潮湿的Cl2具有漂白性，干燥的Cl2不具有漂白性。将潮湿的Cl2通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂可能是是浓硫酸，将Cl2干燥，使其失去漂白性，也可能是将Cl2吸收，不能得到Cl2而失去漂白性，则该试剂可能是浓硫酸，故合理选项是B。 14．(1) E中液体分为两层，上层(苯层)为紫红色 过量的Cl2也可将I-氧化为I2 (2)打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡 解析：(1)D的溶液中含有溴单质，还有溶解在溶液中的过量的氯气，均可以与KI反应，生成I2，苯萃取碘单质，上层呈现紫红色。由于通入了过量的氯气，D的溶液中还有溶解的过量的氯气，氯气的氧化性比Br2的氧化性强，会先与KI反应，所以置换出碘单质的不一定是Br2，所以不能比较Br2和I2的氧化性强弱，进而不能比较出其元素的非金属性强弱。故答案为：E中液体分为两层，上层(苯层)为紫红色；过量的Cl2也可将I-氧化为I2； (2)打开弹簧夹，缓缓通入氯气，当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，氯气置换出溴单质；当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气，此时说明b中氯气没有过量，打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡，c中分层，下层为紫红色，说明溴的非金属性强于碘，故答案为：打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c振荡。 学科网（北京）股份有限公司 $$