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．短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X与Z位于同一主族，Z的单质在常温下是黄绿色气体，Y原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是 A．X原子易失去电子 B．原子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X) C．Y的最高价氧化物的水化物是弱碱 D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱 2．下来是分别含元素X、Y的物质性质的比较及得出的结论，错误的是 选项 物质性质比较 结论 A 最高价氧化物对应的水化物X(OH)m比为Y(OH)n的碱性强 金属性X比Y强 B 简单气态氢化物HmX比HnY热稳定性强 非金属性X比Y强 C X的最高价比Y的最高价高 金属性X比Y强 D 常温下，X(金属)单质与盐酸反应比Y(金属)单质与水反应更剧烈 不能确定X与Y的金属性强弱 A．A B．B C．C D．D 3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X的最外层电子数是内层电子数的两倍，Y和W为同主族元素。m是由Y和Z元素组成的二元化合物，是一种淡黄色固体。下列说法错误的是 A．m中既有离子键又有非极性键 B．离子半径：Z＞W＞Y C．最简单氢化物的稳定性：Y＞X D．X、Z、W分别与Y均可以形成两种或两种以上的二元化合物 4．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是K层电子数的两倍，下列说法中不正确的是 A．原子半径大小： B．Y、Z最简单的氢化物的热稳定性： C．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强 D．W、Z和氢3种元素可以形成离子化合物 5．下列反应的离子方程式正确的是 A．钠投入水中： B．过量的铁溶于稀硝酸： C．磁性氧化铁溶于稀盐酸： D．溶液中加入足量的氨水： 6．推理是学习化学的一种重要方法，下列推理中正确的是 选项 已知 推理 A 可以溶于NaOH溶液 也可以溶于NaOH溶液 B 同种元素原子的质子数相同 质子数相同的原子一定属于同种元素 C 由同种分子构成的物质一定是纯净物 纯净物一定是由同种分子构成的 D 将通入紫色石蕊试液中，试液变红 是一种酸 A．A B．B C．C D．D 7．国家卫健委发布公告称，富硒酵母安全性已通过审查。富硒酵母是一种含硒元素的新型添加剂，下列有关Se元素的说法错误的是 A．在元素周期表中的位置为第四周期VIA族 B．酸性： C．与的中子数之和为56 D．还原性： 8．学习化学有助于提高我们的生活质量。下列说法错误的是 A．新冠疫情期间我们可利用酒精的强氧化性来对环境进行消毒 B．服用主要成分是Al(OH)3的胃舒平可治疗胃酸过多 C．水壶里的水垢可用白醋浸泡清洗 D．84消毒液应该密封避光保存，否则容易失效 9．下列排列顺序错误的是 A．非金属性 S>Cl>F B．金属性 Rb>K>Mg>Al C．稳定性 PH3<H2S<HF D．半径 Na>P>O>F 10．砷为第4周期第ⅤA族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是 A．砷的非金属性比磷弱 B．可以存在-3、+3、+5等多种化合价 C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D．AsH3比NH3稳定 二、填空题 11．碘(I)在元素周期表中位于ⅦA族，是人体必需的微量元素之一。 (1)可用于治疗甲亢。的原子核内中子数为 。 (2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱，其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多， 逐渐增大， 能力逐渐减弱。 ②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是 (填序号)。 a．碘单质的熔点高于氯单质 b．高氯酸的酸性强于高碘酸 c．与的化合比与的化合更容易 (3)氢碘酸是HI的水溶液，是一种酸性比盐酸强的酸。 资料：ⅰ．盐酸和氢碘酸均可使氢氧化铁溶解，后者得到的产物中含有。 ⅱ．KI溶液不能溶解氢氧化铁，KI溶液与溶液反应的产物中含有。 ①盐酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是；氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是 。 ②结合上述资料，由物质性质解释①中两反应的异同： 。 12．我国空间站“天和”核心舱太阳翼电池采用了自主研发的砷化镓器件，能量转化效率大大提高。 已知：砷(As)与镓(Ga)同位于第四周期；Ga与Al同主族，As与P同主族。 (1)P在元素周期表中的位置是第 周期VA族。 (2)Al最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。 (3)P的非金属性弱于S的，用原子结构解释原因：P和S在同一周期，原子核外电子层数相同， ，得电子能力P弱于S。 (4)下列关于Ga的推断正确的是 (填字母)。 a.最外层电子数为5 b.原子半径：Ga>As c.元素的金属性：Ga>K 13．为探究Na、Mg、Al活动性顺序,某课外小组同学进行了如下实验: 实验步骤 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。 2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液。 3.将一小段镁带投入稀盐酸中。 4.将一小片铝投入稀盐酸中。 他们记录的实验现象有: 实验现象 ①剧烈反应,迅速生成大量的气体。 ②浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红。 ③反应不剧烈,产生无色气体。 ④有气体产生,溶液变成红色。 请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容。 (1)在下表中填写与实验步骤相对应的实验现象序号。 实验步骤 1 2 3 4 实验现象 (2)写出镁与水反应的化学方程式: 。 (3)实验结论是: Na、Mg、Al金属性逐渐 。 (4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐 ,原子核对电子的引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,因此 逐渐减弱。 14．(1)已知反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。若有64gCu被氧化，则被还原的HNO3的质量是 。 (2)某烃完全燃烧后生成17.6gCO2和10.8gH2O，该烃的分子式为 。 (3)向100mL2mol·L－1 的氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液100mL时产生的沉淀为7.8g，则加入氧氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 15．某无色混合溶液中可能含有的离子如下表所示： 可能大量含有的阳离子 H+、Al3+、NH、Na+ 可能大量含有的阴离子 Cl-、AlO、SO、MnO、Br-、I-、CO 为探究其成分，进行了以下探究实验。 (1)探究一：甲同学取一定量的混合溶液，用pH试纸检验，溶液pH＜7；向其中逐液加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。 (2)探究二：乙同学取一定量的混合溶液，向溶液中加氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，用分液漏斗分液；向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液，有白色沉淀产生。 (3)探究三：另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀。 ①该溶液中一定含有的阳离子是 ；一定含有的阴离子是 ；其中能确定的阳离子的浓度之比为 ；不能肯定是否含有的离子是 。确定其中阳离子的实验方法为 。 ②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式 。 【参考答案】 一、选择题 1．D 【分析】Z的单质在常温下是黄绿色气体，Z为Cl，X与Z位于同一主族，X为F，Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na。 解析：A．F最外层7个电子，易得到电子形成稳定结构，A错误； B．同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，因此半径r(Na)＞r(Cl)＞r(F)，B错误； C．Na最高价氧化物的水化物是NaOH，属于强碱，C错误； D．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定越强，非金属性F＞Cl，因此稳定性HF＞HCl，D正确； 故选D。 2．C 解析：A．最高价氧化物的水化物碱性越强，对应金属的金属性越强，故A正确； B．简单气态氢化物越稳定，对应元素的非金属性越强，故B正确； C．金属性的强弱与元素失电子的难以程度有关，而与失电子的数目即化合价无关，如Al最高正价为+3价，Na最高正价为+1价，但Na比Al金属性强，故C错误； D．金属与水或与酸反应的剧烈程度可判断金属性的强弱，但需要金属都与水反应或都与酸反应比较现象判断，故D正确； 故选：C。 3．B 【分析】X的最外层电子数是内层电子数的两倍，则X是C，m是一种淡黄色固体，则m是过氧化钠，m是由Y和Z元素组成的二元化合物，则Y是O，Z是Na，Y和W为同主族元素，则W是S，故X是C，Y是O，Z是Na，W是S，以此解题。 解析：A．过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，A正确； B．一般电子层数越多半径越大，故半径W> Y> Z，B错误； C．非金属性O>C，故简单氢化物稳定性H2O>CH4，C正确； D．C、Na、S可以和氧气形成一氧化碳，二氧化碳，氧化钠，过氧化钠，二氧化硫，三氧化硫，D正确； 故选B。 4．A 【分析】已知Y的最外层电子数是K层电子数的两倍，则Y为Si。则W、X、Z分别为N、O、Cl。 解析：A．粒子半径：电子层越多半径越大，同电子层结构核电荷数越多半径越小，则半径大小：Y>Z>W>X，A项不正确； B．同周期从左往右非金属性增强，即简单氢化物的稳定性增强：HZ>YH4，B项正确； C．同族至上而下非金属性减弱，最高价氧化物的水化物酸性减弱；而同周期从左往右非金属性增强，最高价氧化为的水化物酸性增强。即W>P、P>Y，则最高价氧化物的水化物酸性：W>Y，C项正确； D．W、Z、H可与形成NH4Cl为离子化合物，D项正确； 故选A。 5．D 解析：A．H原子不守恒，A错误； B．过量的Fe与稀硝酸反应生成Fe2+，B错误； C．四氧化三铁与盐酸反应生成Fe3+和Fe2+，C错误； D．Al3+与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝不溶于氨水，D正确； 故选D。 6．B 解析：A．是两性氢氧化物、可以溶于NaOH溶液，属于碱，不可以溶于NaOH溶液，A错误； B．元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称，则同种元素原子的质子数相同，质子数相同的原子一定属于同种元素，B正确； C．纯净物不一定由分子构成，可以由原子或离子构成，C错误； D．将通入紫色石蕊试液中，试液变红，是因为和水反应生成了碳酸，碳酸是一种酸，D错误； 答案选B。 7．B 解析：A．Se是34号元素，在元素周期表中位于第四周期第VIA族，A正确； B．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：，则酸性：，B错误； C．的中子数为，的中子数为，与的中子数之和为56，C正确； D．元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，非金属性：，则还原性：，D正确。 故选B。 8．A 解析：A．酒精不具有强氧化性，消毒原理是使蛋白质变性，A错误； B．Al(OH)3可以中和胃酸，且碱性较弱，可用于治疗胃酸过多，B正确； C．水垢的主要成分为碳酸钙等，白醋可以和其反应生成可溶性盐，从而除去水垢，C正确； D．84消毒液的主要成分为NaClO，会和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸见光易分解，从而导致失效，所以84消毒液应该密封避光保存，D正确； 综上所述答案为A。 9．A 解析：A．根据同周期元素,从左到右非金属性增强,同主族元素,从下到上非金属性增强分析,非金属性顺序为S<Cl<F，A错误； B．根据同周期元素,从左到右金属性减弱,同主族元素,从下到上金属性减弱分析,金属性 Rb>K>Mg>Al，B正确； C．根据同周期元素,从左到右非金属性增强,同主族元素,从下到上非金属性增强，非金属性越强，氢化物越稳定分析，稳定性 PH3<H2S<HF ，C正确； D．根据同周期元素，从左到右原子半径减小，同主族元素，从下到上原子半径减小分析，半径 Na>P>O>F，D正确； 故选A。 10．D 解析：A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，砷与磷同主族，且砷在磷的下一周期，则砷的非金属性比磷弱，故A正确； B．砷与氮元素同主族， 氮元素的化合价有-3、+3、+5价，则As可以存在-3、+3、+5等多种化合价，故B正确； C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱，故C正确； D．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，元素对应的氢化物的稳定性降低，则NH3比AsH3稳定，故D错误； 故答案选D。 二、填空题 11．(1)78 (2) 半径 得电子 bc (3) I-的还原性大于Cl-，Fe3+能氧化I-，所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应 解析：（1）质量数=质子数+中子数。的质量数是131、质子数为53，核内中子数为131-53=78； （2）①碘元素的非金属性比氯元素的弱，其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 ②a．单质的熔沸点与元素的非金属性无关，碘单质的熔点高于氯单质与碘的非金属性比氯的弱无关，故不选a； b．元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，高氯酸的酸性强于高碘酸，说明碘的非金属性比氯的弱，故选b； c．元素非金属性越强，其电子越易与氢气化合，与的化合比与的化合更容易，说明碘的非金属性比氯的弱，故选c； 选bc。 （3）①Fe3+能氧化I-，氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是。 ②I-的还原性大于Cl-，Fe3+能氧化I-，所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应。 12．(1)三 (2)Al(OH)3 (3)核电荷数P小于S，原子半径P大于S (4)b 解析：（1）P原子序数为15，在元素周期表中的位置是第三周期VA族； （2）Al最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，化学式为Al(OH)3； （3）P的非金属性弱于S的，用原子结构解释原因：P和S在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数P小于S，原子半径P大于S，因此P对最外层电子的吸引能力比S弱、得电子能力P弱于S； （4）a．Ga与Al同族，位于第ⅢA族，原子的最外层电子数为3，a错误； b．As与Ga均位于第4周期，As位于ⅤA，Ga位于第ⅢA，故原子半径：Ga＞As，b正确； c．K与Ga均位于第4周期，该周期中K金属性最强，c错误； 故选b。 13．② ④ ① ③ Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 减弱 减小 金属性 【分析】同周期主族元素自左至右金属性减弱，核外电子层数相同，但核电荷数依次增大，对核外电子的吸引力增强，所以失电子的能力减弱，即活泼性(还原性)减弱。 解析：(1)金属活动性Na>Mg>Al，金属越活泼与水或酸反应时越剧烈，越不活泼，越难置换出水或酸中的氢，所以：1对应的现象为②、2对应的现象为④、3对应的现象为①、4对应的现象为③； (2)镁与沸水反应生成氢氧化镁和氢气，方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑； (3)根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度，可以知道Na、Mg、Al金属性逐渐减弱； (4)同周期元素从左到右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。 14．42g C2H6 3mol·L－1或7mol·L－1 【分析】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中，3molCu作还原剂，与2molHNO3作氧化剂，遵循电子守恒，以此来解答；AlCl3溶液中加入NaOH溶液，若碱不足，只发生反应：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl；先求出实验式，再求分子式；若碱与铝离子的物质的量之比大于3：1时，先发生反应：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，后发生反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，据此讨论计算。 解析：(1)n(Cu)= =1mol，设被还原的硝酸为xmol，则 , ，解得x= mol，则被还原的硝酸的质量为mol×63g/mol=42g，故答案为42g； (2)n(CO2)==0.4mol，n(H2O)= =0.6mol，完全燃烧生成0.4molCO2和0.6H2O，n(C)：n(H)=0.4：0.6 2=2：6，可知烃的实验式为C2H6，碳已经饱和，分子式为C2H6，故答案为：C2H6； (3)100ml2mol·L－1的AlCl3溶液中，n(Al3+)=0.1L×2mol·L－1 =0.2mol，生成沉淀的质量是7.8g，其物质的量为： =0.1mol，可能是0.2molAl3+生成0.1mol沉淀，或者0.2molAl3+生成0.2molAl(OH)3沉淀后又溶解了0.1mol； ①若碱不足，即0.2molAl3+生成0.1mol沉淀，AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，c(NaOH)= =3mol·L－1； ②碱与铝离子的物质的量之比大于3：1，小于4：1，即0.2molAl3+生成0.1mol沉淀，或者0.2molAl3+生成0.2molAl(OH)3沉淀后又溶解了0.1mol； 则消耗的碱的物质的量为0.6mol+0.1mol=0.7mol，c(NaOH)==7mol·L－1； 故答案为：3mol·L－1或7mol·L－1。 15． H+、NH、Al3+ Br-、SO c(H+)∶c(NH)∶c(Al3+)= 2∶3∶1 Na+、Cl- 焰色反应 Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 【分析】根据混合溶液无色，可知溶液中无MnO； 探究一：甲同学取一定量的混合溶液，用pH试纸检验，溶液pH＜7，则无AlO、CO；由产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系图可知，原溶液中还含有Al3+、NH；结合图象分析计算含有的H+、Al3+、NH量之间的关系； 探究二：向另一份原溶液中加氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，发生反应：Cl2+2Br-═Br2+2Cl-，说明有Br-，无I-； 探究三：另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀，则原溶液中含有SO； 综上：原溶液中一定含有H+、Al3+、NH、SO、Br-；一定不含有CO、AlO、MnO、I-；可能含有Na+和Cl-，据此分析解答。 解析：根据混合溶液无色，可知溶液中无MnO； 探究一：甲同学取一定量的混合溶液，用pH试纸检验，溶液pH＜7，则无AlO、CO；由产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系图可知，原溶液中还含有Al3+、NH； 若设体积为V0的NaOH溶液中n(NaOH)=amol，开始加入2V0无沉淀生成说明发生的反应是：H++OH-═H2O，则溶液中含有H+，n(H+)=2amol，再加入氢氧化钠溶液至5V0，生成的沉淀增至最大，反应为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，消耗氢氧化钠溶液3V0，n(Al3+)=amol，继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH+OH-⇌NH3•H2O，消耗氢氧化钠溶液3V0，n(NH)=3amol，继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入9V0氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al(OH)3+OH-═AlO+H2O，消耗氢氧化钠V0，所以溶液中n(H+)=2amol、n(Al3+)=amol、n(NH)=3amol； 探究二：向另一份原溶液中加氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，发生反应：Cl2+2Br-═Br2+2Cl-，说明有Br-，无I-； 探究三：另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀，则原溶液中含有SO； ①通过分析和计算可知，该溶液中一定含有的阳离子是H+、NH、Al3+；一定含有的阴离子是Br-、SO；溶液中H+、NH、Al3+的物质的量浓度之比c(H+)∶c(NH)∶c(Al3+)=n(H+)∶n(NH)∶n(Al3+)=2amol∶3amol∶amol=2∶3∶1；不能肯定是否含有的离子是Na+、Cl-，可以通过焰色反应确定其中是否存在Na+，故答案为：H+、NH、Al3+；Br-、SO；c(H+)∶c(NH)∶c(Al3+)= 2∶3∶1；Na+、Cl-；焰色反应； ②沉淀减少是因为Al(OH)3溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$