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．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是 A．所含元素种类最多的族是ⅢB族 B．第3周期主族元素的简单离子半径从左到右逐渐减小 C．形成化合物最多的族是ⅣA族 D．卤族元素的简单气态氢化物从上到下稳定性逐渐减弱 2．用a、b、c、d四种金属片进行如下实验，实验装置和现象如下表所示： 装置 现象 a电极附近产生大量气泡 电子由c电极经导线流向d电极 电解质溶液颜色变浅，b电极质量增加 据此判断，这四种金属的活动性顺序为 A．a>b>c>d B．a>b>d>c C．b>a，b>d>c D．c>d>b>a 3．原子序数依次增大的前20号主族元素W、X、Y、Z、M，其中只有两种元素处于同一周期，仅有一种金属元素，Y的最外层电子是其电子层数的2倍，W和X最外层电子数之和是M的最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是 A．简单离子半径：M＞Y＞Z B．氧化物对应水化物酸性：X＜Z C．简单离子的还原性：Y＜Z D．W、X形成的化合物可能含极性键和非极性键 4．T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置如图，已知W元素能与氧元素形成化合物，中氧的质量分数为50%，且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是 Q R T W A．Q的氧化物不止一种 B．T的最高价氧化物能与酸反应 C．R的最外层电子数为5 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>W 5．下列元素中，金属性最强的是 A．锂(Li) B．钠(Na) C．钾(K) D．铷(Rb) 6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大，且为不同主族的短周期元素，四种元素的最外层电子数满足W+X=Y+Z，WZ4是一种常见的有机溶剂。下列叙述正确的是 A．原子半径：Z>Y>X>W B．W与X形成的共价化合物中，W和X均满足8电子稳定结构 C．Y的氧化物一定为碱性氧化物 D．用惰性电极电解熔融的Y与Z形成的化合物一定能得到对应的单质 7．下列元素中，非金属性最强的是（ ） A．氟 B．氯 C．溴 D．碘 8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y 是目前发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中位于IA，W与X属于同主族元素。下列有关说法正确的是 A．简单气态氢化物稳定性：W＞Y B．元素X、W简单阴离子的电子层结构相同 C．由X、Z两种元素可组成离子化合物 D．原子半径：r(X) ＞r(Y) ＞r(Z) ＞r(W) 9．下列说法正确的是 A．同一周期的元素中，从左到右元素原子得电子能力逐渐减弱 B．同一主族的元素中，从上到下元素原子得电子能力逐渐增强 C．元素周期表中共有7个横行，即7个周期 D．元素周期表共有18个纵行，即18个族 10．下列有关元素性质的递变规律不正确的是 A．酸性强弱：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 B．原子半径：Na＜K＜Rb C．稳定性：HCl＞H2S＞PH3 D．碱性强弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 二、填空题 11．比较下列性质(用“＞”、“=”、“＜”填空) ①酸性 H3PO4 H2SO4 ②酸性 HClO4 HBrO4 ③稳定性 H2S H2O ④稳定性H2O HF ⑤碱性Mg(OH)2 Al(OH)3 ⑥碱性KOH NaOH ⑦还原性H2S HCl ⑧还原性HCl HBr ⑨金属性：K Rb ⑩非金属性：C F 12．写出下列反应的离子方程式 (1)小苏打溶液滴加盐酸 (2)铝丝投入硫酸铜溶液 (3)三氯化铝溶液中加入氨水 13．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题： (1)据汞的原子结构示意，汞在第 周期。 (2)硒(Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断不正确的是 。 a.硒元素的最低负化合价为-2 b.二氧化硒(SeO2)具有还原性 c.硒的氧化物对应的水化物属于强酸 (3)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，磷(P)、砷(As)也是氮族元素。 ①砷有多种同位素原子，其中稳定的核素是73As，它的中子数为 。 ②已知NH4Cl与PH4I的性质相似，则对PH4I性质的推测不正确的是 (填序号)。 a.含有离子键和共价键 b.能与NaOH溶液反应 c.与NH4Cl加热充分分解产物的种类完全一样 ③下列关于第VA族元素及其化合物的说法不正确的是 (填字母)。 a.热稳定性：NH3＞PH3 b.酸性：HNO3＞H3AsO4 c.As的氧化物的水化物是弱碱 d.形成的简单离子半径随着原子序数递增而增大 14．平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是AlxMgy(OH)zCO3·nH2O，其中氢元素的质量分数为0.040。取该碱式盐3.01g，加入2.0mol/L盐酸使其溶解，当逐滴加入盐酸42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全。若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤、洗涤，沉淀物进行干燥后重1.74g。请计算该试样中： （1）碳酸根的物质的量 ； （2）镁离子的物质的量 ； （3）通过计算确定该物质的化学组成为 。 15．氯元素的单质及其化合物用途广泛。某兴趣小组拟制备氯气并验证其一系列性质。 I．【查阅资料】 ①当溴水浓度较小时，溶液颜色与氯水相似也呈黄色 ②硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液在工业上可作为脱氯剂 II．【性质验证】 实验装置如图1所示(省略夹持装置) （1）装置A中盛放固体试剂的仪器是 ；若分别用KMnO4、Ca(ClO)2、KClO3固体与足量的浓盐酸反应，则产生等量氯气转移的电子数之比为 。 （2）装置C中II处所加的试剂可以是 (填下列字母编号) A．碱石灰 B．浓硫酸 C．硅酸 D．无水氯化钙 （3）装置B的作用有：除去氯气中的氯化氢、 、 。 （4）不考虑Br2的挥发，检验F溶液中Cl-需要的试剂有 。 III．【探究和反思】 图一中设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，有同学认为该设计不能达到实验目的。该组的同学思考后将上述D、E、F装置改为图2装置，实验操作步骤如下： ①打开止水夹，缓缓通入氯气；②当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧止水夹； ③当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气；④… （5）设计步骤③的目的是 。 （6）还能作为氯、溴、碘非金属性递变规律判断依据的是 (填下列字母编号) A．Cl2、Br2、I2的熔点 B．HCl、HBr、HI的酸性 C．HCl、HBr、HI的热稳定性 D．HCl、HBr、HI的还原性 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．ⅢB族有镧系和錒系，ⅢB族所含元素种类最多，故A正确； B．第3周期主族元素的简单离子半径，Al3+最小，故B错误； C．C元素能形成众多的有机化合物，所以形成化合物最多的族是ⅣA族，故C正确； D．同主族元素从上到下，非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，卤族元素的简单气态氢化物从上到下稳定性逐渐减弱，故D正确； 选B。 2．D 解析：第一个原电池装置中，a电极附近产生大量气泡，说明a为正极，则金属活动性a<b，第二个原电池装置中，电子由c电极经导线流向d电极，则c电极为负极，金属活动性c>d，第三个原电池装置中，b电极质量增加，则b电极为正极，金属活动性d>b，则四种金属的活动性顺序为c>d>b>a，故答案选D。 3．D 【分析】原子序数依次增大的前20号主族元素W、X、Y、Z、M，其中只有两种元素处于同一周期，可知五种元素分别占据1、2、3、4四个周期，则W应在第一周期，应为H，M在第四周期，M为K或Ca，因仅有一种金属元素，则X、Y、Z均为非金属元素；Y的最外层电子是其电子层数的2倍，Y为C或S，W和X最外层电子数之和是M的最外层电子数的3倍，X最外层电子数+1为三的倍数，则X最外层电子数为5，X为N或P，M最外层电子数为2，M为Ca；若X为P则X、Y、Z均位于第3周期，因此X为N，Y为S，Z为Cl，据此分析解答。 解析：A．Ca2+、Cl-、S2-的核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：S2-> Cl-> Ca2+，故A错误； B．非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，不确定氧化物的价态，无法判断对应水化物酸性强弱，故B错误； C．非金属性：Cl>S；则离子还原性：S2-> Cl-，故C错误； D．N和H可以形成N2H4，N-N为非极性键，N-H为极性键，故D正确； 故选：D。 4．D 【分析】T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置如图，已知W元素能与氧元素形成化合物，中氧的质量分数为50%，说明W的相对原子质量为32，W原子中质子数等于中子数，则质子数为16即W为S，R为N，Q为C，T为Al。 解析：A．Q的氧化物不止一种，比如有一氧化碳、二氧化碳，故A正确； B．T的最高价氧化物(氧化铝)能与盐酸、硫酸、硝酸等酸反应，故B正确； C．R为N，核外电子排布为2、5，其最外层电子数为5，故C正确； D．根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Q(HNO3)＜W(H2SO4)，故D错误。 综上所述，答案为D。 5．D 解析：同主族自上而下原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引减弱，元素的金属性增强，故第ⅠA族元素中金属性：锂(Li)< 钠(Na)< 钾(K)< 铷(Rb)，则铷的金属性最强，故选D。 6．B 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大，且为不同主族的短周期元素，WZ4是一种常见的有机溶剂CCl4，则W为C、Z为Cl，四种元素的最外层电子数满足W+X=Y+Z，可以推知X为N和Y为Mg，或X为O和Y为Al，以此解答。 解析：A．电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：Y>Z>W>X，故A错误； B．C和N(或O)均为第二周期元素，形成的共价化合物W和X均会满足8电子稳定结构，故B正确； C．Y为Al时，其氧化物为两性氧化物，故C错误； D．用惰性电极电解熔融的MgCl2可知得到Mg和氯气，但AlCl3是共价化合物，用惰性电解电解不能得到对应单质，故D错误； 故选B。 7．A 解析：同主族元素，自下而上非金属性依次减弱，故非金属性最强的是氟，答案选A。 8．C 【分析】X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则X的电子层结构为2、6，为O元素；Y 是目前发现的非金属性最强的元素，则Y为F元素；Z在周期表中位于IA，属于短周期元素，且原子序数大于F，则Z为Na元素；W与X属于同主族元素，则W为S元素； 解析：A．非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，非金属性Y(F)＞W(S)，则稳定性：HF＞H2S，A错误； B．X的简单阴离子为O2-，有两层电子，W的简单阴离子为S2-，有三层电子，二者结构不同，B错误； C．O、Na可以形成离子化合物Na2O、Na2O2，C正确； D．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以原子半径Na＞S＞O＞F，即r(Z) ＞r(W) ＞r(X) ＞r(Y)，D错误； 综上所述答案为C。 9．C 解析：A．同周期元素从左到右元素的非金属性增强，得电子能力增强，故A错误； B．同主族元素从上到下，非金属性减弱，得电子能力减弱，故B错误； C．元素周期表中共有七个横行，每个横行称为一个周期，共七个周期，故C正确； D．元素周期表中共18个纵行，16个族，故D错误； 故选：C。 10．A 解析：A．同周期从左往右非金属性增强，最高价氧化物的水化物酸性增强即H3PO4<H2SO4<HClO4，A项错误； B．同主族至上而下电子层增多半径增大，即：Na＜K＜Rb，B项正确； C．同周期从左往右非金属性增强，简单氢化物的稳定性增强即HCl＞H2S＞PH3，C项正确； D．同周期从左往右金属性减弱，最高价氧化物的水化物碱性减弱即NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，D项正确； 故选A。 二、填空题 11． ＜ ＞ ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ ＜ ＜ ＜ 【分析】根据元素周期表中，同一周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属逐渐增强；同一主族元素从上到下，金属逐渐增强，非金属性逐渐减弱；非金属性越强，氢化物稳定性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，单质的氧化性越强，阴离子的还原性越弱；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，据此分析判断。 解析：①同一周期元素，从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，酸性：H3PO4＜H2SO4，故答案为：＜； ②非属性Cl＞Br，非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性HClO4＞HBrO4，故答案为：＞； ③同一主族元素，从上到下，氢化物稳定性逐渐减弱，稳定性 ：H2S＜H2O，故答案为：＜； ④元素的非金属性F＞O，对应的氢化物稳定性：H2O＜HF，故答案为：＜； ⑤同一周期元素，从左到右，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，碱性： Mg(OH)2＞Al(OH)3，故答案为：＞； ⑥元素的金属性K＞Na，对应的最高价氧化物的水化物的碱性：KOH＞NaOH，故答案为：＞； ⑦同周期元素的单质的氧化性，从左到右逐渐增强，离子的还原性减弱，因此氢化物的还原性：H2S＞HCl，故答案为：＞； ⑧非金属性越强，氢化物的还原性越弱，还原性：HCl＜HBr，故答案为：＜； ⑨同一主族从上到下，金属性逐渐增强，金属性：K＜Rb，故答案为：＜； ⑩同一周期从左到右，非金属性依次增强，非金属性：C＜F，故答案为：＜。 12． HCO+H+=+H2O+CO2↑ 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH 解析：(1)小苏打为碳酸氢钠，滴加盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式：HCO+H+=+H2O+CO2↑； (2)铝比铜活泼，所以铝丝投入硫酸铜溶液中发生置换反应，离子方程式为2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu； (3)三氯化铝溶液中加入氨水反应生成氢氧化铝沉淀，一水合氨为弱碱不能拆，所以离子反应方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH。 13．(1)六 (2)c (3) 40 c c 解析：（1）原子的电子层数=周期序数，Hg原子有6个电子层，故位于元素周期表第六周期； （2）a．硒（Se）与硫位于同一主族，最外层均有6个电子，且均为非金属元素，最低价均为-2价，a正确； b．硒（Se）的最高价为+6价，最低价为-2价，SeO2中Se的化合价为+4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，b正确； c．硒的氧化物对应的水化物有H2SeO3和H2SeO4，属于酸，Se的非金属性弱于硫，因此酸性大小关系为：H2SO3>H2SeO3，H2SO4>H2SeO4，即H2SeO3和H2SeO4均为弱酸，c错误； 故选c； （3）①砷为第33号元素，质子数为33，中子数为73-33=40； ②a．NH4Cl是离子化合物，PH4I与之性质相似，因此也属于离子化合物，与之间存在离子键，内P与H之间存在共价键，a正确； b．NH4I能与NaOH反应生成NH3，因此PH4I也能与NaOH反应，b正确； c．PH4I加热分解生成PH3和HI，HI不稳定，加热时也分解，生成H2和I2，因此与NH4Cl加热分解产物种类不一样，c错误； 故选c； ③a．非金属性越强，氢化物稳定性越强，N的非金属性比P强，因此稳定性大小关系为NH3>PH3，a正确； b．非金属性越强，最高价氧化物水化物酸性越强，N的非金属性比As强，因此酸性强弱关系为HNO3>H 3AsO4，b正确； c．As为非金属元素，其氧化物的水化物属于酸，c错误； d．第VA族元素随原子序数增大，其简单离子电子层数依次增多，离子半径依次增大，d正确； 故选c。 14．005mol 0.03mol Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O 【分析】⑴按照方程式HCO3－ ＋ H+ = H2O＋ CO2↑计算生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量，根据碳元素守恒得碳酸根的物质的量。 ⑵生成氢氧化镁的沉淀质量为1.74g，计算氢氧化镁的物质的量，再根据守恒得镁离子的物质的量。 ⑶先计算n(OH－)，再根据n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)和根据电荷守恒求出n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)：n(Al3+)的比例，根据碳酸根物质的量求摩尔质量求出n值。 解析：⑴CO32－ ＋ 2H+ = H2O＋ CO2↑生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量为2.0mol/L × 0.0025L = 0.005mol；根据碳元素守恒得碳酸根的物质的量为0.005mol；故答案为：0.005mol。 ⑵生成氢氧化镁的沉淀质量为1.74g，物质的量为，镁离子的物质的量为0.03mol；故答案为：0.03mol。 ⑶n(OH－) = 2.0mol/L× 0.0425L = 0.085mol,因此n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)=0.085mol：0.005mol：0.03mol = 16:6:1，AlxMg6(OH)16CO3·nH2O，再根据电荷守恒(+3)x+(+2)×6+(-1)×16+(-2)×1 = 0，得到x = 2，根据碳酸根物质的量求摩尔质量，27×2 + 24×6 + 17×16 + 48 + 18×n=602，n = 4；因此化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O；故答案为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。 15． 蒸馏烧瓶 6：3：5 CD 安全瓶 观察气泡调节气流 稀HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 对比证明b中Cl2未过量 CD 解析：（1）根据仪器的构造可知，装置A中盛放固体试剂的仪器是蒸馏烧瓶；若分别用KMnO4、Ca(ClO)2、KClO3固体与足量的浓盐酸反应，反应的离子方程式分别为2MnO4-＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O、ClO－＋2H＋＋Cl－=Cl2↑＋H2O、ClO3-＋6H＋＋5Cl－=3Cl2↑＋3H2O，则产生等量氯气（假设均是1mol）转移的电子数之比为2：1：5/3＝6：3：5； （2）装置C中II处所加的试剂用于干燥氯气，且为固体，不能是碱性干燥剂，否则会吸收氯气，故可以是硅酸或无水氯化钙，答案选CD； （3）生成的氯气中混有氯化氢，则装置B的作用有：除去氯气中的氯化氢并作安全瓶，观察气泡调节气流等作用； （4）不考虑Br2的挥发，检验F溶液中Cl-，必须先用足量Ba(NO3)2将硫酸根离子沉淀，再用稀硝酸酸化，再用硝酸银检验溴离子，故需要的试剂有稀HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3； （5）设计步骤③的目的是对比实验思想，即目的是对比证明b中Cl2未过量； （6）A．Cl2、Br2、I2的熔点与分子间作用力有关，与非金属性无关，选项A错误； B．酸性为HI＞HBr＞HCl，但非金属性Cl2＞Br2＞I2，不是非金属的最高价氧化物的水化物，不能根据HCl、HBr、HI的酸性判断非金属性，选项B错误； C．氢化物的稳定性越强，则非金属性越强，可以根据HCl、HBr、HI的热稳定性判断非金属性，选项C正确； D．单质的氧化性越强，则非金属性越强，其氢化物的还原性越弱，可以根据HCl、HBr、HI的还原性来判断非金属性，选项D正确； 答案选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $$