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．下列有关碱金属元素和卤素的说法中，不正确的是 A．钠与水的反应比钾与水的反应更剧烈 B．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 C．随着原子核电荷数的增多，卤素单质的氧化性逐渐减弱 D．随着原子核电荷数的增多，碱金属单质的熔沸点逐渐降低 2．下列化学反应表示正确的是 A．用氨水和溶液制备：↓ B．工业上用足量氨水吸收： C．用溶液吸收： D．次磷酸与足量溶液反应： 3．下列各组微粒性质的比较中正确的是 A．还原性： B．原子半径：N>Na>P C．金属性：Na<Mg<Al D．与化合的能力： 4．如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数关系图，下列说法不正确的是 A．X的非金属性强于W B．原子半径；Y＞Z＞X C．R和Y构成的化合物可用来冶炼金属钠 D．将WX2通入BaCl2溶液中产生白色沉淀 5．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 操作及现象 结论 A 将碳酸钠溶液滴入稀盐酸中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 非金属性：Cl>C B 取少量待测试液于试管中，先滴入几滴新制氯水，再滴入几滴溶液，溶液呈血红色 待测溶液中含有 C 用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中有，无 D 取少量紫色石蕊试液于试管中，滴入新制氯水，溶液先变红后褪色 新制氯水有酸性和漂白性 A．A B．B C．C D．D 6．下列各组顺序的排列不正确的是 A．离子半径：Mg2+ > Na+ > F- B．沸点：I2 > Br2 > Cl2 C．酸性强弱：H2CO3 < H3PO4 < H2SO4 D．碱性强弱：KOH > NaOH > Mg(OH)2 7．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示，下列叙述正确的是 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 元素化合物的性质 形成常见的两性氧化物 Z2是常见保护气 W3可用于杀菌消毒 A．W的简单氢化物比Z的简单氢化物稳定 B．X、Y元素的金属性X＜Y 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，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2 8．某陶瓷颗粒增强材料()由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成，其中X与Y、Z与W分别同周期，四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是 A．简单离子半径：Y>Z B．最简单氢化物的热稳定性：Y>W C．该物质中各元素的最外层均满足结构 D．工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质 9．下列事实不能用元素周期律知识解释的是 A．原子半径：Li>F B．溶解度：Na2CO3>NaHCO3 C．还原性：H2S>HCl D．碱性：NaOH>Mg(OH)2 10．某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中，不正确的是 A．元素符号是P B．在化学反应中易失电子 C．属于非金属元素 D．最高正化合价是+5价 二、填空题 11．人体胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。 (1)用小苏打片治疗胃酸过多的离子方程式为 。 (2)如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]，反应的离子方程式为 。 (3)向装有Ba(OH)2溶液的烧杯里缓缓滴入稀硫酸恰好完全反应，则反应的离子方程式 。 (4)过氧化钠和水反应的离子方程式为 。 (5)用FeSO4将酸性废水中的Cr2O还原为Cr3＋的离子方程式为： 。 12．表中的实线表示元素周期表的部分边界。 (1)请在表中用实线补出元素周期表的上边界 。 (2)某主族元素原子的核外电子排布为：，该元素在元素周期表中的位置 。 (3)元素Ⅰ的非金属性 (填“强于”或“弱于”)元素H，用原子结构的观点解释原因：同周期元素随着原子序数的递增， 。 (4)处于周期表中对角线位置(左上方和右下方)的元素，其性质具有相似性，称为“对角线规则”，元素D与F的单质及其化合物性质相似，如D、DO、D(OH)2与NaOH溶液都能反应生成Na2DO2等物质，写出D(OH)2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。 (5)元素G的一种含氧酸化学式为：H3GO3，其结构式可表示为：，H3GO3分子中G原子 (填“是”或“不”)满足8电子稳定结构；H3GO3与过量氢氧化钠溶液反应生成的产物Na2HGO3为 (填“酸式盐”或“正盐”)。 13．按要求完成下列填空： (1)下列给定的物质中：①NaCl晶体；②；③镁条；④氨气；⑤液态的HCl。属于非电解质的是 (填编号)。 (2)写出金属锂投入水中反应的化学方程式： 。 (3)比较稳定性： (填“>”、“<”、“=”)。 14．取50 mL某浓度的稀硫酸与一定质量的镁、铝合金反应，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。求原硫酸的物质的量浓度 。 15．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律 (1)仪器D的名称为 。 (2)实验室中现有药品：①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为 、 (填序号)。但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？ 。 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．根据元素周期律，同主族元素金属性从上到下依次增强，钾比钠活泼，所以钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，故A错误； B．根据元素周期律，同主族元素非金属性从上到下依次减弱，非金属性：，所以单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，故B正确； C．根据元素周期律，随着原子核电荷数的增多，原子核对核外电子吸引力减弱，得电子能力减弱，所以非金属性减弱，故C正确； D．根据元素周期律，随着原子核电荷数的增多，原子核对核外电子吸引力减弱，失电子能力增强，金属键减弱，熔沸点降低，故D正确； 故选A。 2．C 解析：A．一水合氨难电离，用氨水和溶液制备：，A错误； B．工业上用足量氨水吸收生成正盐：，B错误； C．用溶液吸收发生氧化还原反应：，C正确； D．次磷酸是一元弱酸，与足量溶液反应：，D错误； 答案选C。 3．D 解析：A．离子半径越大，还原性越强，同主族元素离子半径的关系为：；还原性：，A错误； B．同周期元素，由左到右原子半径依次减小；同一主族的元素，电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Na>P>N，B错误； C．同周期元素，由左到右原子半径依次减小，原子半径越小，金属性越弱，故三种金属的金属性：Na>Mg>Al，C错误； D．同主族元素由上到下，原子半径依次增大，原子半径越大，非金属性越弱，与氢气的化合的能力就越弱，故与化合的能力：，D正确； 故本题选D。 4．D 【分析】结合图示分析可知X、Y、Z、W、R分别为：O、Na、Al、S、Cl，结合元素周期律相关知识解此题； 解析：A．X为O，W为S，O的非金属强于S，故A不选； B．X、Y、Z分别为：O、Na、Al，其原子半径的大小为：r(Na)＞r(Al)＞r(O)，即Y＞Z＞X，故B不选； C．R、Y分别为：Cl和Na，在工业电解熔融NaCl可得Na，故C不选； D．SO2不与BaCl2反应，故选D。 答案选D 5．D 解析：A．将碳酸钠溶液滴入稀盐酸中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明盐酸的酸性强于碳酸，但盐酸不是氯的最高价含氧酸，不能说明非金属性Cl>C，A项错误； B．取少量待测试液于试管中，应该先加KSCN溶液，观察没有明显现象，再滴入几滴新制氯水，溶液变红，才能说明亚铁离子被氧化为铁离子，B项错误； C．观察K的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃，由操作和现象不能确定是否含有，C项错误； D．取少量紫色石蕊试液于试管中，滴入新制氯水，溶液先变红后褪色，变红体现氯水的酸性，褪色体现了氯水的漂白性，D项正确； 答案选D。 6．A 解析：A．电子层数相同时，核电荷越多，离子半径越小，离子半径：Mg2+ ＜ Na+ ＜ F-，A错误； B．相对分子质量越大，熔沸点越高，故沸点：I2 > Br2 > Cl2，B正确； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>P>C，酸性强弱：H2CO3<H3PO4<H2SO4，C正确； D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：K>Na>Mg，碱性强弱：KOH> NaOH > Mg(OH)2，D正确， 答案选A。 7．A 【分析】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表，W只有-2价，则W为O元素；Z的主要化合价为+5、-3价，位于第ⅤA族，其原子半径与W接近，则Z为N元素；X、Y的原子半径较大，二者位于第三周期，结合二者主要化合价可知，X为Mg，Y为Al元素，据此解答。 解析：A．W为O元素，Z为N元素，非金属性：O>N，则简单氢化物稳定H2O>NH3，故A正确； B．X为Mg，Y为Al元素，同一周期从左向右金属性逐渐减弱，金属性：Mg>Al，故B错误； C．Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3，Al(OH)3能溶于强碱溶液，但不能溶于弱碱溶液如稀氨水，故C错误； D．Z为N元素，W为O元素，O2和N2在加热或放电的条件下直接生成NO，故D错误； 故选A。 8．C 【分析】由图可知Y的原子半径小于Z和W的，则X、Y在第二周期，Z、W在第三周期，故X为Li元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为Si元素。 解析：A．简单离子半径：，选项A正确； B．元素的非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，选项B正确； C．该物质中Li元素的最外层为结构，选项C错误； D．工业上通过电解熔融的，冶炼Al单质，选项D正确； 答案选C。 9．B 解析：A．同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Li>F，可用元素周期律知识解释，故A不选； B．碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度不能用元素周期律解释，故B选； C．同周期自左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，则还原性：H2S>HCl，能用元素周期律知识解释，故C不选； D．同周期从左向右金属性减弱，金属性越强，对应碱的碱性越强，则碱性：NaOH>Mg(OH)2，可用元素周期律知识解释，故D不选； 故选：B。 10．B 解析：A．由原子结构示意图可知是15号元素，该元素是磷，元素符号是P，故A正确； B．磷原子的最外层有5个电子，易得到电子，故B错误； C．磷原子的最外层有5个电子，易得到电子，属于非金属，故C正确； D．磷原子的最外层有5个电子，最高正化合价是+5价，故D正确； 故答案为B。 二、填空题 11．(1)H++HCO=H2O+CO2↑ (2)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (3)Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O (4)2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH—+O2↑ (5)Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 解析：（1）用小苏打片治疗胃酸过多的反应为盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为H++HCO=H2O+CO2↑，故答案为：H++HCO=H2O+CO2↑； （2）胃舒平疗胃酸过多的反应为盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O； （3）氢氧化钡溶液与稀硫酸恰好反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，故答案为：Ba2++2OH—+2H++SO=BaSO4↓+2H2O； （4）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH— +O2↑，故答案为：2Na2O2 + 2H2O =4Na+ +4OH— +O2↑； （5）由题意可知，还原酸性废水中重铬酸根离子的反应为酸性条件下，亚铁离子与废水中的重铬酸根离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。 12．(1) (2)第四周期第ⅥA族 (3)强于 原子半径递减，得电子能力增强 (4)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O (5)不 正盐 解析：(1)根据元素周期表的结构特点，第1、2、13、14、15、16、17列是主族，利用前18号元素的位置进行划上边界：； (2)某主族元素原子的核外电子排布为：，根据核外电子层数等于周期数，最外层电子式数等于主族序数进行判断，其所在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族，故答案为第四周期第ⅥA族。 (3)根据元素周期律，同一周期的元素，从左到右，金属性递减，非金属性递增进行判断，非金属性I强于H，故答案为：强于；根据原子结构的特点解释是，同周期从左到右，原子半径减小，得电子的能力增强，故非金属性增强，原子半径减小，得电子的能力增强。 (4)根据D在元素周期表中的位置判断D元素是Be，F元素是Al，根据信息Be与Al的性质相似，类比Al与氢氧化钠的反应书写方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，注意Be的最高化合价为+2价，偏铍酸钠的书写Na2BeO2。 (5)根据G在元素周期表中的位置判断为P元素，P元素最外层电子数是5，需要3个电子达到8电子稳定结构，即形成三个共价键既能达到8电子的稳定结构，而已知的结构判断P形成了4个共价键，故不是8电子的稳定结构，故答案为：不。根据：H3GO3的结构式判断含有两个羟基，故属于二元酸，Na2HGO3为正盐，故答案为：正。 13．(1)④ (2)2Li+2H2O=2LiOH+H2 (3)< 解析：（1）非电解质是指在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。④氨气熔融状态下不导电，溶于水能导电，但不是其本身电离出可自由移动的离子，而是氨气和水反应生成NH3H2O，NH3H2O电离出可自由移动的离子而导电，因此氨气属于非电解质，故属于非电解质的是④。 （2）锂和水反应生成LiOH和H2，反应的化学方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H2。 （3）非金属性越强，其氢化物的稳定性越强。非金属性：P>N，则其氢化物的稳定性：PH3<NH3。 14．8mol/L 【分析】根据生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系图可知，氢氧化钠溶液的体积为0-20ml时，氢氧化钠用于中和稀硫酸，氢氧化钠溶液的体积为20-160ml时，用于沉淀Mg2+和Al3+,氢氧化钠溶液的体积为160-180ml时,过量的氢氧化钠溶液用于溶解Al(OH)3沉淀，涉及的方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，根据方程式进行计算。 解析：根据分析可知氢氧化钠溶液加入到溶液至沉淀最大量时，硫酸全部生成硫酸钠，硫酸物质的量等于氢氧化钠物质的量的，根据图象可知，氢氧化镁物质的量等于镁的物质的量==0.2mol，Al(OH)3的物质的量为=0.1mol，生成沉淀共消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol，消耗氢氧化钠的体积为=0.14L，因此当加入160ml氢氧化钠溶液时，硫酸根离子全部为硫酸钠电离生成，那么硫酸的物质的量为=0.4mol，浓度为=8mol/L。 15． (球形)干燥管 ② ④ 在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3 【分析】同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小。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。强酸与弱酸盐发生复分解反应可以制取弱酸，据此分析解答。 解析：(1)根据装置图可知仪器D名称为(球形)干燥管； (2)要设计实验验证N、C、Si的非金属性强弱，可根据酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3进行设计。在A中放入稀硝酸，在B中放入Na2CO3，在C中放入Na2SiO3溶液，会发生反应：2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O，反应产生的CO2气体通入Na2SiO3溶液，发生反应：CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3，所以在装置A、B中放入物质的序号分别是②、④；但由于硝酸具有挥发性，挥发的硝酸蒸气也会与硅酸钠反应产生硅酸沉淀，故该方案有缺陷，改进的方法是在B、D两装置之间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3。 学科网（北京）股份有限公司 $$