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

人教版高中化学必修一 颍上二中（东校区） 日清作业 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019必修第一册） 第四章物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 第1课时 元素性质的周期性变化规律 学校:___________班级：___________姓名：___________ 基础达标 一、单选题 1．元素性质呈周期性变化的决定因素是（ ） A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素的相对原子质量依次递增 C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的主要化合价呈周期性变化 2．下列物质的性质比较不正确的是（ ） A．酸性强弱 B．碱性强弱： C．原子半径大小： D．金属性强弱： 3．根据元素周期律的变化规律，下列比较和结论均正确的是（ ） A．同周期原子最外层电子数：Al>Mg>Na，则碱性： B．同主族非金属性O>S，则简单氢化物的沸点： C．同周期非金属性F>O，则氟气通入水中能发生反应： D．同周期非金属性Cl>S，则发生反应 4．下列说法中正确的是（ ） A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化 B．元素原子结构的周期性变化决定着元素性质的周期性变化 C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化 D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化 5．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的单质是空气中含量最高的气体，Z是地壳中含量最高的金属，W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是（ ） A．原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．X的最高价氧化物对应水化物为强酸 C．Y的简单氢化物与W的简单氯化物可以反应生成盐 D．Z的金属性在同周期元素中最强 6．下列结论正确的是（ ） ①原子半径：Cl>S>P ②气态氢化物的热稳定性：HF>HCl> ③离子还原性： ④元素的金属性：K>Na>Li ⑤酸性： ⑥碱性：KOH>NaOH> A．① B．③⑥ C．②④⑥ D．①③④ 7．下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是（ ） A．它们的原子核最外层电子数随核电荷数的增加而增多 B．单质的氧化性随核电荷数的增加而增强 C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱 D．非金属性随核电荷数的增加而增强 8．周期表中同族元素的原子结构相似，在性质上具有相似性和递变性。下列说法不正确的是（ ） A．钠燃烧生成Na2O2，锂燃烧也能生成Li2O2 B．钠与水能反应生成NaOH和H2，钾也能与水反应生成KOH和H2 C．氯气能与铁反应生成FeCl3，溴单质也能与铁反应生成FeBr3 D．氯气与冷的NaOH稀溶液反应生成NaCl和NaClO，溴单质与冷的NaOH稀溶液也反应生成NaBr和NaBrO 9．类推是化学研究的重要方法。下列类推正确的是（ ） A．可在中燃烧，则也可在中燃烧 B．由“”推出“” C．铊和铝在同一主族，则铊的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物 D．卤素单质的熔点从到逐渐升高，碱金属单质的熔点从到逐渐升高 10．根据元素周期律的递变规律知识分析，下列说法中错误的是（ ） A．铍(Be)是一种轻金属，它的氧化物的水化物可能具有两性 B．砹(At)可能是一种有色固体且HAt很不稳定，AgAt可能是有色难溶于水且感光性很强的固体 C．硫酸锶(SrSO4) (锶与镁同主族)可能是难溶于水的固体 D．氯的氧化物对应的水化物的酸性比溴(Br)的氧化物对应的水化物的酸性强 能力提升 二、填空题 11．元素周期律的发现，对化学的发展有很大的影响。元素周期表作为元素周期律的表现形式，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。请回答下列问题。 (1)以元素周期表中第三周期元素为例(稀有气体元素除外)，从左到右，元素原子的电子层数 (“增多”、“减少”或“不变”)；最外层电子数逐渐 (“增多”、“减少”或“不变”)；原子半径逐渐 (“增大”、“减小”或“不变”)；元素的非金属性逐渐 (“增强”、“减弱”或“不变”)。 (2)以元素周期表中碱金属元素为例，从上到下，元素原子的电子层数逐渐 (“增多”、“减少”或“不变”)；最外层电子数 (“增多”、“减少”或“不变”)；原子半径逐渐 (“增大”、“减小”或“不变”)；元素的金属性逐渐 (“增强”、“减弱”或“不变”)。 12．元素性质的周期性变化规律 内容 同周期(左→右) 同主族(上→下) 化合价(除稀有气体) 最高正化合价由 → (O、F除外) 最低负化合价=-(8-主族序数) 最高正化合价= (O、F除外)化合价相同 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐 非金属性逐渐 金属性逐渐 非金属性逐渐 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐 阴离子还原性逐渐 阳离子氧化性逐渐 阴离子还原性逐渐 气态氢化物稳定性 逐渐 逐渐 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐 酸性逐渐 碱性逐渐 酸性逐渐 13．应用元素周期律的相关知识，可以预测物质的性质、应用等；分析相关事实，可以进行合理预测、规律总结等。例如，有科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢()气体，从而推测金星可能存在生命迹象。 (1)As的原子结构示意图为，推断其在周期表中的位置是 。 (2)下列哪些事实能推测N元素非金属性比P强 。 A．最高正化合价均为+5             B．原子半径： C．氢化物稳定性： (3)预测N、P元素最高价氧化物对应的水化物的酸性： (用化学式表示)。 (4)非金属性，从原子结构解释原因： ，得电子能力S大于P。 (5)设计实验方案证明非金属性：，实验方案是 。 14．《梦溪笔谈》有记：馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。在中国古代，雌黄()经常用来修改错字。 (1)S在元素周期表中的位置是第 周期ⅥA族。 (2)写出S的最高价氧化物对应的水化物的化学式： 。 (3)S的非金属性强于P的，用原子结构解释原因：S和P在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数S P，原子半径S P，得电子能力S P(填“>”或“<”)。 (4)在元素周期表中，砷(As)位于第4周期，与P同主族。下列关于As的推断中，正确的是 (填字母)。 a．原子的最外层电子数为5   b．原子半径：   c．稳定性： 15．针对表中10种元素及由这些元素形成的单质和化合物，用元素符号或者化学式填写以下空格。 族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ① ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 4 ⑩ (1)最活泼的金属元素是 ，最活泼的非金属元素是 ，其单质常用作半导体材料的元素是 。 (2)碱性最强的最高价氧化物对应水化物是 ，酸性最强的最高价氧化物对应水化物是 ，最稳定的气态氢化物是 。 (3)能够比较⑧与⑨的非金属性强弱的依据是 。 a.氢化物酸性⑨强于⑧ b.⑨单质能与⑧氢化物反应得到⑧单质 c.最高价氧化物水化物酸性⑨强于⑧ d.单质与反应⑨比⑧更容易 (4)某兴趣小组甲同学尝试用以下装置进行实验，以比较①⑦⑨三种元素的非金属性。 甲同学使用饱和溶液的作用是 。乙同学认为以上设计存在错误，请分析乙同学的理由 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C B C C C A A D 1．C 【来源】湖南省岳阳市临湘市第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考化学试题 【详解】元素性质随原子序数递增呈现周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，故选C。 2．A 【来源】内蒙古赤峰市红山区2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，因此酸性强弱：，故A错误； B．同主族从上到下金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强，因此碱性强弱：，故B正确； C．同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增多，因此原子半径大小：，故C正确； D．同周期从左到右金属性逐渐减弱，因此金属性强弱：，故D正确； 综上所述，答案为A。 3．C 【来源】新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州普通高中2023-2024学年高一上学期1月期末联考化学试题 【详解】A．同周期自左向右，最外层电子数逐渐增多，原子半径减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故金属的最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，因此碱性：，A错误； B．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，则气态氢化物的稳定性，氢化物的沸点与元素的非金属性无关，与分子间的作用力有关，分子间存在氢键，因此沸点高，B错误； C．同周期非金属性F>O，即单质的氧化性，因此可以从水中置换出，C正确； D．同周期自左向右非金属性增强，即非金属性Cl>S，则元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性，可以用强酸制相对较弱的酸，反应中生成的不是硫元素的最高价含氧酸，HCl也不是氯的最高价含氧酸，所以不能用这样的规律解释，D错误； 故选C。 4．B 【来源】河北省高碑店市第三中学2023-2024学年高一上学期第三次阶段考化学试题 【详解】A．元素的性质呈周期性变化的根本原因是核外电子排布的周期性变化，元素性质体现在原子半径、元素主要化合价、金属性与非金属等，核外电子排布属于结构方面，A错误； B．元素的原子结构决定元素的性质，元素原子结构的周期性变化决定着元素性质的周期性变化，B正确； C．O元素、F元素的非金属性很强，在反应中容易获得电子，或者O、F在与其它元素形成共价键时，共用电子对偏小吸引电子能力强的O元素或者F元素，因而O、F元素表现负化合价，它们没有与族序数相等的最高正化合价，C错误； D．电子层数相同的原子H、He原子核外只有一个电子层，它们的核外电子排布其最外层电子数分别是l和2，D错误； 故合理选项是B。 5．C 【来源】 江苏省2023-2024学年高一上学期期末迎考化学试题 【分析】由题干信息可知，X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，则X为C，Y的单质是空气中含量最高的气体，则Y为N，Z是地壳中含量最高的金属，则Z为Al，W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得，故W为Cl，据此分析解题。 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：r(Al)>r(Cl)>r(C)>r(N)，A错误； B．由分析可知，X为C，碳元素的最高价氧化物对应水化物为H2CO3，为弱酸，B错误； C．由分析可知，Y为N，W为Cl，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，属于盐，C正确； D．Al位于第三周期，同周期从左到右，主族元素的金属性逐渐减弱，该周期中金属性最强的为Na而不是Al，D错误； 故答案为C。 6．C 【来源】江苏省无锡市锡山高级中学2023-2024学年高一上学期12月学情调研 化学试题 【详解】①磷、氯和硫都为第三周期元素，从左到右，原子半径小于故P>S>Cl，①错误； ②非金属的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞P，②正确； ③非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，故还原性应为S2-＞I-＞Br-＞Cl-，③错误； ④同族元素由上到下金属性增强，K>Na>Li④正确； ⑤非金属的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于硫酸，⑤错误； ⑥元素的金属性越强，对应的氢氧化物的碱性越强，碱性KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，⑥正确； 综上所述，②④⑥正确，答案为C。 故选C； 7．C 【来源】安徽省合肥一中肥东分校2022-2023学年高一下学期第一次月考化学试题 【详解】A．同一主族元素最外层电子数相等，卤族各元素最外层电子数相等，都是7，故A错误； B．元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，非金属性强弱F＞Cl＞Br＞I，所以卤素单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱，故B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性强弱F＞Cl＞Br＞I，所以氢化物的稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI，故C正确； D．同一主族元素，随着原子核电荷数的增大，原子核对最外层电子吸引力逐渐减小，所以元素的非金属性随着核电荷数的增大而减弱，故D错误； 故选C。 8．A 【来源】浙江省安吉县2023-2024学年高一上学期12月统一检测化学试题 【详解】A．Li和Na同一主族，但Li的金属性弱于Na，则锂在空气中燃烧生成Li2O，而不生成Li2O2，A错误； B．Na、K同一主族，且K的金属性强于Na，故钠与水能反应生成NaOH和H2，钾也能与水反应生成KOH和H2，B正确； C．Cl和Br为同一主族，Cl2、Br2的氧化性强，故氯气能与铁反应生成FeCl3，溴单质也能与铁反应生成FeBr3，C正确； D．Cl和Br为同一主族，Cl2与Br2化学性质相似，氯气与冷的NaOH稀溶液反应生成NaCl和NaClO，溴单质与冷的NaOH稀溶液也反应生成NaBr和NaBrO，D正确； 故答案为：A。 9．A 【来源】山东省烟台市招远市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题（卓越班） 【详解】A．同周期元素，从左到右金属性依次增强，单质的还原性依次减弱，则金属钠的金属性强于镁元素，金属钠的还原性强于镁，所以由镁可在二氧化碳中燃烧可知，还原性强的金属钠也可在二氧化碳中燃烧，故A正确； B．氟元素的非金属性强于氧元素，氟气与水反应生成氢氟酸和氧气，故B错误； C．同主族元素，从上到下金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，所以由氢氧化铝为两性氢氧化物可知，氢氧化铊呈碱性，故C错误； D．卤素单质的熔点从氟气到点逐渐升高，而碱金属单质的熔点从锂到色逐渐降低，故D错误； 故选A。 10．D 【来源】河南省郑州市第一中学2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题 【详解】A．Be位于第ⅡA族，与Al位于对角线位置，性质相似，其氧化物的水化物可能具有两性，A正确； B．At是卤族元素中最下方的元素，颜色比I2更深，非金属性I＞At，HAt不如HI稳定，AgAt感光性更强，B正确； C．Sr与Mg、Ca、Ba同族，BaSO4不溶于水，所以SrSO4也不溶于水，C正确； D．非金属性Cl＞Br，则氯的最高价氧化物对应的水化物的酸性比溴(Br)的最高价氧化物对应的水化物的酸性强，D错误； 答案选D。 11．(1) 不变 增多 减小 增强 (2) 增多 不变 增大 增强 【来源】新疆维吾尔自治区克拉玛依市2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【分析】同一周期元素的变化规律是：序大径小，原子序数越大，元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱；同一主族元素的变化规律是：序大径大，原子序数越大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 【详解】（1）以元素周期表中第三周期元素为例(稀有气体元素除外)，从左到右，元素原子的电子层数不变，最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，元素的非金属性逐渐增强； （2）以元素周期表中碱金属元素为例，从上到下，元素原子的电子层数逐渐增多，最外层电子数不变，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强。 12． +1 +7 主族序数 减弱 增强 增强 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 【来源】4.2.1 元素性质的周期性变化规律 【详解】同周期从左→右元素电子层数相同，随核电荷数逐渐增大，最外层电子数由1→7呈周期性变化，故最高正化合价由+1→+7(O、F除外)，而最低负化合价=-(8-主族序数)；同周期元素从左→右电子层数相同，随核电荷数逐渐增大，元素原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增大，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；元素所对应阳离子半径、阴离子半径逐渐减小，阳离子得电子能力逐渐增强，阴离子失电子能力逐渐减弱，故阳离子氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱；同周期从左→右元素电子层数相同，随核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，故元素得电子能力逐渐增强，元素单质非金属逐渐增强，与H2反应条件越来越简单，生成的气态氢化物越来越稳定；同周期从左→右元素电子层数相同，随核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，元素非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱，故最高价氧化物所对应的水化物酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱； 同主族从上→下元素电子层数逐渐增大，最外层电子数相等，故主族元素的最高正化合价=最外层电子数=主族序数(O、F除外)；同主族从上→下，元素最外层电子数相同，电子层数逐渐增多，故元素原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，故非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强；元素所对应阳离子半径、阴离子半径逐渐增大，阳离子得电子能力逐渐减弱，阴离子失电子能力逐渐增强，故阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；同主族从上→下，元素最外层电子数相同，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，故元素得电子能力逐渐减弱，元素单质非金属逐渐减弱，与H2反应条件越来越难，生成的气态氢化物越来越不稳定；同主族从上→下，元素最外层电子数相同，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，元素非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，故最高价氧化物所对应的水化物酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。 13．(1)第四周期第VA族 (2)BC (3) (4)S与P的电子层数相同，S的核电荷数大于P，S的原子半径小于P，S的原子核对最外层电子的吸引力大于P (5)在KI淀粉溶液加入氯水，溶液变蓝 【来源】北京市石景山区2023-2024学年高一上学期期末考试化学试卷 【详解】（1）As的原子有4个电子层，最外层有5个电子，则其在周期表中的位置是第四周期第VA族。 （2）A．最高正化合价均为+5，可以判断为第VA族，不能判断非金属强弱关系，故A错误； B．P的电子层数比N多1，说明N的原子半径比P的原子半径小，同为非金属元素，半径越小说明其周期数越小，因此非金属性：，故B正确； C．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，氢化物稳定性：，因此非金属性：N>P，故C正确； 故答案选BC。 （3）非金属性越强对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，同主族元素从上往下非金属逐渐减弱，因此非金属性：N>P，酸性：。 （4）S的非金属性强于P，用原子结构解释原因为：S与P的电子层数相同，S的核电荷数大于P，S的原子半径小于P，S的原子核对最外层电子的吸引力大于P，得电子能力S大于P。 （5）非金属性越强，单质的氧化性越强，在KI淀粉溶液加入氯水，溶液变蓝，说明产生碘单质，非金属性：，实验方案是：在KI淀粉溶液加入氯水，溶液变蓝。 14．(1)3 (2) (3) > < > (4)ab 【来源】安徽省淮北市国泰中学2023-2024学年高一下学期第一次月考化学试题 【详解】（1）S是16号元素，核外电子排布为2、8、6，因此S在元素周期表中的位置是第3周期ⅥA族；故答案为：3。 （2）S的最高价为+6价，其S的最高价氧化物对应的水化物的化学式：；故答案为：。 （3）S的非金属性强于P的，用原子结构解释原因：S和P在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数S大于P，原子半径S小于P，硫原子对核外电子的吸引力大于磷原子对核外电子的吸引力，因此得电子能力S大于P；故答案为：＞；＜；＞。 （4）a．砷(As)位于第4周期，与P同主族，因此As原子的最外层电子数为5，故a正确；b．砷(As)位于第4周期，P位于第3周期，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径：，故b正确；c．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，其氢化物稳定性逐渐减弱，因此稳定性：，故c错误；综上所述，答案为：ab。 15．(1) K F Si (2) KOH HClO4 HF (3)bcd (4) 除去二氧化碳中的氯化氢 稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳只能说明盐酸酸性比碳酸强，不能说明非金属性：Cl>C 【来源】辽宁省沈阳市重点中学2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题 【分析】根据元素在周期表中的位置，①是C元素；②是N元素；③是F元素；④是Na元素；⑤是Mg元素；⑥是Al元素；⑦是Si元素；⑧是S元素；⑨是Cl元素；⑩是K元素。 【详解】（1）同周期元素从左到右金属性减弱、非金属性增强，同主族元素从上到下金属性增强、非金属性减弱，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，Si位于金属和非金属的分界线附近，Si单质常用作半导体材料。 （2）金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性最强的最高价氧化物对应水化物是KOH；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性最强的最高价氧化物对应水化物是HClO4；非金属性越强，气态氢化物越稳定，最稳定的气态氢化物是HF。 （3）a．氢化物酸性与非金属性无关，故不选a； b．Cl2能与H2S反应生成S单质，说明氧化性Cl2>S，证明非金属性Cl>S，故选b； c．非金属性越强，最高价氧化物水化物酸性越强，最高价氧化物水化物酸性HClO4强于H2SO4，说明非金属性Cl>S，故选c； d．非金属性越强，单质越易与氢气反应，Cl2与反应比S与反应更容易，说明非金属性Cl>S，故选d； 选bcd。 （4）碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，为防止HCl干扰实验，使用饱和溶液的作用是除去二氧化碳中的氯化氢。碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳，证明盐酸的酸性大于碳酸，盐酸是无氧酸，不能证明Cl的非金属性大于C。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$