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．硒(Se)元素是人体必需的微量元素，硒与氧为同主族元素。下列说法错误的是 A．Se原子最外层有6个电子 B．沸点：H2Se>H2S C．原子半径：Se>Cl D．Na2SeO3能消除人体内的活性氧，Na2SeO3表现出氧化性 2．下列元素中，金属性最强的是 A．Li B．Na C．K D．Rb 3．短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，有一种W原子，其核内无中子，R是地壳中含量最多的元素，X与W同主族，Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．原子半径：R＜Y＜Z B．X与Y能形成多种化合物 C．R与W形成的化合物氧化性都很强 D．氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 4．同一周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为，则下列判断错误的是 A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物的稳定性： C．元素原子得电子能力：X>Y>Z D．阴离子的还原性： 5．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E是由上述四种元素中的一种或几种组成的物质。已知A、B分子中分别含有18、10个电子，E为黄绿色单质，D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．Y、Z的氢化物的热稳定性比较：Y>Z B．X和Z可以形成18电子的化合物X2Z2 C．四种元素简单离子半径比较：W>Y>Z>X D．X、Y、W组成的化合物中可能既有离子键又有极性键 6．下列各组比较错误的是 A．原子半径： B．酸性强弱： C．碱性强弱： D．单质与氢气化合由易到难的顺序为：Cl、S、P、Si 7．短周期元素X、Y、Z、Q、W在元素周期表中的位置如图所示，其中Q的最低价氢化物摩尔质量为34g·mol-1，X的最低价氢化物不是电解质，则下列说法中正确的是 X Y Z Q W A．Q的最高价氧化物对应的水化物是常见的强酸 B．Z是自然界中含量最多的元素 C．氧化物对应水化物的酸性X<W D．W元素在自然界全部以化合态存在 8．元素周期表中短周期的一部分如图，其中X为碱金属元素，W的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，下列说法正确的是 Y W X Z A．原子半径：Z>X B．W的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．Y的最外层电子数为3 D．液态X可用作核反应堆的传热介质 9．短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素所形成的一种固体单质为黄色，且在空气中燃烧后生成一种可形成酸雨的气体。下列说法不正确的是 W X Y Z A．原子半径： Y>Z>W>X B．X、Y、Z、W中非金属性最强的是X C．Y、Z的常见单质均为固体 D．X、W、Y元素形成的氢化物的水溶液都是强酸 10．我国北斗导航卫星使用的是超薄铷原子钟，该钟的精度可以达到每3000万年误差1秒。铷是第五周期第ⅠA族元素，下列说法正确的是 A．单质铷不能与水反应 B．碱性： C．金属性： D．可溶于水 二、填空题 11．元素周期表的一部分如图，根据①~⑨在元素周期表中的位置，按题目要求回答下列问题： (1)在元素②~⑧中，非金属性最强的元素是 (填元素符号)。 (2)③~⑥四种元素的原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。 (3)⑧和⑨两种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。 (4)由元素①和元素④形成的原子个数比为1∶1的化合物中所含化学键的种类为 (填“离子键”、“极性共价键”或“非极性共价键”，有几种填几种)；写出由元素⑤和元素④形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式： 。 (5)写出元素⑦的单质与元素⑤的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式： 。 (6)元素⑤和元素⑧形成的常见化合物的化学式为 ，高温灼烧该化合物时，火焰呈 色。 12．下表是周期表中的一部分。 族 周期 I A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A O 1 A 2 D E G I 3 B C F K H 根据A-I在周期表中的位置，第(1)~ (3)小题用元素符号或化学式回答，(4)~(7)小题按题目要求回答。 (1)表中元素，化学性质最不活泼的是 ，只有负价而无正价的是 ，还原性最强的单质是 . (2)最高价氧化物的水化物酸性最强的是 ，呈两性的是 . (3)A分别与D、E、G、H形成的化合物中，最稳定的 (4)B和K组成的化合物的电子式 (5)原子序数为20号的元素在周期表中的位置是第 周期， 族，其离子结构示意图 (6)用电子式表示B和H组成化合物的形成过程 (7)B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式 13．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题（用化学符号回答）： 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 1 H He 2 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ （1）写出序号对应的元素符号：① ；④ ；⑤ ； （2）在①～⑨元素中，最活泼的金属元素是 ，最活泼的非金属元素是 。 （3）在①～⑨元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 ，呈两性的是 。 14．9.6g 元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，A和B原子核中质子数与中子数相等，已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40%，在其氢化物中含量为94.1%。试计算A、B两元素的相对原子质量，并推算出它们在周期表中的位置。 15．Ⅰ．由三种元素组成的化合物 A，按如下流程进行实验： 已知：①标准状况下，气体B的密度是氢气的8倍。②固体E既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸。 请回答： (1)组成 A 的三种元素是 ，A 的化学式是 。 (2)固体 A 与足量稀盐酸反应的化学方程式是 。 (3)气体 B 与足量 CuO 在加热条件下反应，请写出一个可能的化学方程式 。 Ⅱ．某兴趣小组为探究 SO2与 Fe(NO3)3稀溶液反应的情况，实验装置如图，请回答： (1)实验过程中，甲中溶液由黄色变为浅绿色但立即又变为黄色。请写出甲中溶液由浅绿色变为黄色的离子方程式 。 (2)请设计实验方案，检验反应后甲溶液中的金属阳离子 。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．硒与氧为同主族元素，属于第ⅥA族，所以Se原子最外层有6个电子，A正确； B．H2Se、H2S均不能形成氢键，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点：H2Se＞H2S，B正确； C．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径Se＞Br，Br＞Cl，所以原子半径：Se＞Cl，C正确； D．Na2SeO3能消除人体内的活性氧，反应中Se元素化合价升高，Na2SeO3表现出还原性，D错误； 答案选D。 2．D 解析：选项中的四种元素是第IA的元素，同主族元素从上到下随着原子序数的增加，原子核外电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，越来越易失电子，金属性逐渐增强，所以金属性最强的是Rb，故答案为D。 3．B 【分析】有一种W原子，其核内无中子，应为H元素；R是地壳中含量最多的元素，则R为O元素，X与W同主族，且原子序数大于O，应为Na元素；Y是最外层电子数是最内层电子数的3倍，原子序数大于O，则Y为S元素；短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，则Z为Cl元素，W为H元素，R为O元素，X为Na元素，Y为S元素，Z为Cl元素，结合元素周期律分析解答。 解析：A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，则原子半径O＜Cl＜S，即R＜Z＜Y，A错误； B．由分析可知X为Na元素，Y为S元素，硫和钠的化合物有硫化钠、多硫化钠Na2Sx，B正确； C．由分析可知，W为H元素，R为O元素，两者形成的化合物水，氧化性较弱，C错误； D．没有指明是最高价氧化物对应水化物，则无法比较其酸性的强弱，D错误； 故选B。 4．A 【分析】同一周期的X、Y、Z三种元素，最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为，则Z是ⅤA族元素、Y是Ⅵ族元素、X是ⅦA族元素。 解析：A．同周期元素从左到右，半径依次减小，原子半径：X<Y<Z，故A错误； B．同周期元素从左到右，气态氢化物的稳定性增强，气态氢化物的稳定性：，故B正确； C．同周期元素从左到右，原子得电子能力增强，得电子能力：X>Y>Z，故C正确； D．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，阴离子还原性减弱，阴离子的还原性：，故D正确； 选A。 5．A 【分析】E为黄绿色单质，E为Cl2；A含有18电子，D有漂白性，且A与D反应生成氯气，则A为HCl，D为HClO，B既能与HCl反应又能与氯气反应，且含10个电子，则B为NH3；生成的C为NH4Cl，所以X为H、Y为N、Z为O、W为Cl。 解析：A．非金属性：O>N，非金属越强氢化物稳定性越强，则稳定性：H2O>NH3，故A错误； B．H和O可形成18电子的H2O2，故B正确； C．电子层数越多离子半径越大，层数相同时，核电荷数越多离子半径越小，则离子半径：，故C正确； D．H、N、Cl可形成NH4Cl，既有离子键又有极性键，故D正确； 故选：A。 6．B 解析：A．同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，原子半径大小顺序是Na＞Mg＞Cl，故A说法正确； B．非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：N＞C＞Si，酸性强弱顺序是HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，故B说法错误； C．金属性越强，其最高价氧化物对应水化物碱性越强，金属性K＞Li＞Be，碱性强弱顺序是KOH＞LiOH＞Be(OH)2，故C说法正确； D．非金属性越强，与氢气越容易化合，非金属性：Cl＞S＞P＞Si，与氢气化合由易到难的顺序为Cl、S、P、Si，故D说法正确； 答案为B。 7．D 【分析】Q的最低价氢化物摩尔质量为34g/mol，氢化物是硫化氢或磷化氢，X的最低价氢化物不是电解质，则X是N，Q是P，所以Y是O，Z是Al，W是Cl，据此解答。 解析：A．Q是P，最高价氧化物对应的水化物是常见的中强酸，A错误； B．Z是Al，自然界中含量最多的金属元素，但含量最多的元素为O，B错误； C．X是N，W是Cl，其氧化物对应水化物的酸性为多种物质，不能依据上述条件进行判断，C错误； D．W是Cl，属于活泼的非金属元素，所以在自然界中全部以化合态存在，D正确； 故选D。 8．D 【分析】元素周期表中短周期的一部分如图，其中X为碱金属元素，W的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，则W为C，则X为Na，Y为Be，Z为Al。 解析：A．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：X＞Z，故A错误； B．W的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，碳酸是弱酸，故B错误； C．Y为Be元素，则Y的最外层电子数为2，故C错误； D．Na具有很好的导热性，液态X(Na)可用作核反应堆的传热介质，故D正确； 综上所述，答案为D。 9．D 【分析】Z元素所形成的一种固体单质为黄色，且在空气中燃烧后生成一种可形成酸雨的气体为SO2，则Z是S，根据原子在周期表的位置，可知W是O，X是F，Y是P。 解析：由分析可知：W是O，X是F，Y是P，Z是S。 A．同周期原子序数越大，原子半径越大，同主族原子序数越大，原子半径越大，则原子半径：P>S>O>F，A正确； B．越靠近元素周期表的右上角，非金属性越强，则O、F、P、S中非金属性最强的是F，B正确； C．P、S的常见单质为白磷、红磷、硫黄，均为固体，C正确； D．X元素形成的氢化物是HF，水溶液是弱酸，D错误； 故选：D。 10．D 解析：A．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，单质活泼性也逐渐增强，则单质铷能与水反应，A错误； B．金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，碱性：，B错误； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；金属性：，C错误； D．由、均易溶于水推出可溶于水，D正确； 故选D。 二、填空题 11．(1)O (2)Na>Mg>N>O (3) (4)极性共价键、非极性共价键 (5) (6) 黄 【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知①～⑨分别是H、C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl，据此解答。 解析：（1）同周期自左向右非金属性逐渐增强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则在元素②～⑧中，非金属性最强的元素是O。 （2）同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则③～⑥四种元素的原子半径由大到小的顺序Na>Mg>N>O。 （3）同周期自左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，因此S和Cl两种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是。 （4）由元素H和元素O形成的原子个数比为1∶1的化合物是双氧水，其中所含化学键的种类为极性共价键、非极性共价键；元素Na和元素O形成的原子个数比为1∶1的化合物是过氧化钠，属于离子化合物，其电子式为。 （5）元素⑦的单质铝与元素⑤的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠之间反应的离子方程式为。 （6）元素Na和元素S形成的常见化合物是硫化钠，其化学式为，含有钠元素，所以高温灼烧该化合物时，火焰呈黄色。 12． Ne F Na HClO4 Al(OH)3 HF 三 ⅡA OH-+Al(OH)3=+2H2O 【分析】根据元素周期表的结构，可知A为H、B为Na、C为Al、D为C、E为N、F为P、G为F、H为Cl、I为Ne、K为S。 解析：(1)稀有气体元素Ne已经达到稳定结构，最不活泼；F的非金属性最强，只有负价，没有正价；Na的金属性最强，还原性最强。 (2)元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，F的非金属性最强，但F没有正价，所以Cl的最高价氧化物的水化物的酸性最强，为HClO4；Al位于金属和非金属的分界线附近，其最高价氧化物的水化物Al(OH)3呈两性。 (3)非金属性越强，氢化物的稳定性越强。C、N、F、Cl四种元素中，非金属性最强的为F，所以HF最稳定。 (4)B和K组成的化合物为Na2S，其电子式为 。 (5)原子序数为20的元素为Ca，位于元素周期表的第四周期第ⅡA族，其离子Ca2+为Ca原子失去最外层的2个电子形成的，结构示意图为 。 (6)B和H组成化合物为NaCl，是离子化合物，用电子式表示其形成过程为： 。 (7) B的最高价氧化物的水化物是NaOH，C的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，反应的离子方程式为：OH-+Al(OH)3= +2H2O。 13．N Na Mg Na F NaOH Al(OH)3 解析：(1) ①位于第二周期第ⅤA族，所以①为N，④位于第三周期第ⅠA族，所以④是Na，⑤位于第三周期第ⅡA族，所以⑤是Mg，故答案为：N，Na，Mg； (2)根据元素周期周期表性质的递变规律可知，最活泼的金属应在第ⅠA族，最活泼的非金属在ⅦA族，所以在①～⑨元素中，在第ⅠA族的Na为最活泼的金属，在ⅦA族中F和Cl中，F最活泼，故答案为：Na，F； (3) 元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主族元素金属性的递变规律可知，元素金属性最强的是Na，则最高价氧化物对应水化物碱性最强的必是NaOH，在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中，只有Al (OH)3具有两性，故答案为：NaOH，Al (OH)3。 14．A、B两元素的相对原子质量分别为：32、14，他们在周期表中的位置分别为：第三周期ⅥA族；第二周期VA族 解析：令A元素最高正化合价为a，则最低负化合价为（a-8），A的相对分子质量为b， A元素最高价氧化物中A原子与O原子数目之比为2：a，由A元素在其最高价氧化物中的含量是40%，则2b：16a=40%：（1-40%），元素A的氢化物化学式为H（8-a）A，结合A元素质量分数可得：=94.1%，联立方程，解得b=32，A原子核中质子数与中子数相等，相对原子质量-质子数+中子数，所以质子数为16，在周期表中第三周期ⅥA族； 令B元素相对分子质量为n，9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，则解得n=14，B原子核中质子数与中子数相等，则B的质子数为7，为N元素，处于周期表中第二周期VA族。 15． 氢、碳、铝 Al(CH3)3 Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑ CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 取甲中溶液少许，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，则存在Fe3+；另取甲中溶液少许，稍加热，滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去（或颜色浅变淡），则说明有Fe2+。（或滴入K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，则存在Fe2+） 【分析】Ⅰ．化合物A与水反应生成气体B和白色固体E，白色固体E加热可生成白色固体F，白色固体E既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸，说明E具有两性，则E为Al(OH)3，F为Al2O3，则化合物A中含有Al元素，1.02g Al2O3的物质的量为=0.01mol，根据原子守恒，化合物A中的Al元素的物质的量为0.02mol，标准状况下，气体B的密度是氢气的8倍，根据摩尔质量之比等于密度之比，则B的摩尔质量为8×2g/mol=16g/mol，B在足量氧气中燃烧生成的气体C能与Ca(OH)2反应生成白色沉淀，则B为CH4气体，则化合物A中应含有C元素，CH4与足量的氧气完全燃烧生成气体C，C与足量氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀D，则D为碳酸钙，6g碳酸钙的物质的量为=0.06mol，根据碳原子守恒，则化合物A中的碳元素物质的量为0.06mol，化合物A中第三种元素的质量=1.44g-0.02mol×27g/mol-0.06mol×12g/mol=0.18g，结合物料守恒，化合物A和水反应生成CH4和Al(OH)3，则化合物A中的第三种元素应为H元素，其物质的量为=0.18mol，则n(H): n(Al): n(C)=0.18mol:0.02mol:0.06mol=9:1:3，根据化合物中元素的正负化合价代数和为零，则可得化合物A的化学式为Al(CH3)3，据此分析解答。 Ⅱ．(1)实验过程中，甲中溶液三价铁离子具有氧化性，含有铁离子的溶液为黄色，二氧化硫具有还原性，向甲中通入二氧化硫，发生氧化还原反应生成亚铁离子，含亚铁离子的溶液呈浅绿色，故由黄色变为浅绿色；酸性条件下，硝酸根具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，立即又变为黄色； (2)反应后甲溶液中的阳离子可能为铁离子或亚铁离子，铁离子能使含有硫氰根离子的溶液变红，亚铁离子具有还原性，据此设计检验方法。 解析：Ⅰ．(1)根据分析，组成 A 的三种元素是氢、碳、铝，A 的化学式是Al(CH3)3； (2)固体A是Al(CH3)3，与足量稀盐酸反应生成氯化铝和甲烷，化学方程式是Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑； (3)气体 B 为CH4，CH4中的碳为-4价，为碳元素的最低价态，具有还原性，CuO具有氧化性，则CH4与足量 CuO 在加热条件下发生氧化还原反应，可能的化学方程式为CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O； Ⅱ．(1)实验过程中，甲中溶液三价铁离子具有氧化性，含有铁离子的溶液为黄色，二氧化硫具有还原性，向甲中通入二氧化硫，发生氧化还原反应生成亚铁离子（反应为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+），含亚铁离子的溶液呈浅绿色，故由黄色变为浅绿色，溶液呈酸性；酸性条件下，硝酸根具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，立即又变为黄色，溶液由浅绿色变为黄色的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O； (2)由于反应中未指明反应用量，反应后甲溶液中的阳离子可能为铁离子或亚铁离子，铁离子能使含有硫氰根离子的溶液变红，亚铁离子具有还原性，检验反应后甲溶液中的金属阳离子方法为取甲中溶液少许，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，则存在Fe3+；另取甲中溶液少许，稍加热，滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去（或颜色浅变淡），则说明有Fe2+。（或滴入K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，则存在Fe2+）。 学科网（北京）股份有限公司 $$