第4章 第2节 第1课时 元素性质的周期性变化规律(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

[基础训练] 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．元素相对原子质量依次增大 C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化 解析　结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化，C项正确。 答案　C 2．下列说法正确的是(　　) 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金属性和非金属性的周期性变化 B．元素的最高正化合价等于元素原子核外电子数 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 解析　O无最高正价，F无正价，B、C错误；H、He的最外层电子数从1到2，D错误。 答案　A 3．A、B两元素原子电子层数相同，如果A原子半径比B的大，则下列判断正确的是(　　) A．两元素形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性应是A强于B B．A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定 C．A的金属性比B的金属性强 D．A的阴离子比B的阴离子还原性弱 解析　A、B两元素位于同周期，A的原子半径比B的大，则A位于B的左边，A元素的金属性比B的强。 答案　C 4．应用元素周期律分析下列推断，正确的是(　　) ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性大于HCl ③硒(Se)的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸弱 ④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性 ⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 A．①②③　　　　　　　 B．①③⑤ C．③④ D．②④⑤ 解析　主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，故②错误，③正确；氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性，④错误。 答案　B 5．(2023·海河模拟)下列各组元素性质递变情况错误的是(　　) A．C、N、O原子半径依次增大 B．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 C．Si、P、S元素最高正化合价依次升高 D．Li、Na、K的金属性依次增强 解析　同周期原子半径随着原子序数增大而减小，C、N、O原子半径依次减小，A错误。 答案　A 6．(2024·江苏常州高一联考)下列说法正确的是(　　) A．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱 B．已知HCl、HBr、HI都是强酸，推测HF也是强酸 C．已知Mg、Ca、Ba位于同一族，且Ba(OH)2、Ca(OH)2都是强碱，推测Mg(OH)2也是强碱 D．已知H2SO4酸性强于H3PO4，推测H3PO4酸性强于H2SiO3 解析　Na与冷水发生剧烈反应，Mg与冷水反应缓慢，因此可用来比较它们的金属性强弱，A错误；HF在水溶液中部分电离，是弱酸，B错误；Mg(OH)2是弱碱，C错误；P的非金属性大于Si，故H3PO4酸性强于H2SiO3，D正确。 答案　D 7．短周期主族元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示，下面判断正确的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙 C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙 解析　同周期元素原子半径从左至右是依次减小的(稀有气体元素原子除外)，A错误；同主族元素的金属性自上而下是逐渐增强的，B错误；同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐减弱，C正确；同周期元素的最外层电子数从左至右逐渐增多，D错误。 答案　C 8．根据下表回答下列有关问题。 周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 二 ① ② 三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 四 ⑩ ⑪ ⑫ (1)写出下列元素符号：①________，⑥________，⑦________，⑪________。 (2)这些元素中最活泼的金属元素是________(填元素符号，下同)，最活泼的非金属元素是__________，最不活泼的元素是________。 (3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是______，呈两性的氢氧化物是______，写出三者之间两两反应的化学方程式：________________，________________，__________________。 (4)这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是________(填元素符号，下同)，原子半径最大的是________。 (5)在⑧与⑫中，单质的化学性质较活泼的是__________(填元素符号)，怎样用化学实验证明？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　由元素在周期表中位置，可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar、⑩为K、⑪为Ca、⑫为Br；再结合元素周期律可知，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。在比较Cl2与Br2的活泼性差异时，可根据元素非金属性强弱比较的依据设计实验。 答案　(1)N　Si　S　Ca　(2)K　F　Ar (3)HClO4　KOH　Al(OH)3 3HClO4＋Al(OH)3===Al(ClO4)3＋3H2O HClO4＋KOH===KClO4＋H2O KOH＋Al(OH)3===K[Al(OH)4] (4)F　K　(5)Cl　将氯气通入溴化钠溶液中，溶液变为橙黄色，发生的反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 [能力提升] 9．(2024·聊城高一期末)如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E，则下列说法正确的是(　　) A．31D和33D属于同种核素 B．B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应 C．简单气态氢化物的稳定性：A>D>E D．A和B只能形成一种化合物 解析　短周期元素中A为－2价、E为＋6价，处于ⅥA族，可推知A为O、E为S，B为＋1价，原子序数大于氧，则B为Na，由原子序数可以知道C、D处于第三周期，化合价分别为＋3、＋5，则C为Al、D为P，则A、B、C、D、E分别为O、Na、Al、P、S五种元素。31D和33D即31P和33P质子数相同，中子数不同，不属于同种核素，A错误；B和C的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和氢氧化钠反应，B正确；A、D、E分别为O、P、S，非金属性：O＞P＞S，故简单气态氢化物的稳定性：A>E>D即：H2O＞H2S＞PH3，C错误；A和B能形成氧化钠、过氧化钠，故不止一种化合物，D错误。 答案　B 10．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－，离子半径：A2－>C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列比较不正确的是(　　) A．原子序数：A>B>C B．原子半径：C>B>A C．离子半径：A2－>C－>B2＋ D．原子核外最外层电子数：C>A>B 解析　根据“A、C的最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于ⅥA族，C位于ⅦA族；根据“A、B同周期”“B2＋与C－具有相同的电子层结构”，可知A在C的左下方，B位于A的左侧。A、B、C的相对位置如图所示： C B …… A 由图可知：原子半径的大小关系应该是B>A>C，B错误；原子核外最外层电子数：C>A>B，D正确。 答案　B 11．(2023·随州模拟)下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是(　　) 选项 实验操作及事实 实验结论 A 绿豆大小的Na和K分别放入水中，K与水反应更强烈 金属性：Na<K B 分别测定相同浓度盐酸和氢硫酸(H2S溶液)的pH，盐酸的酸性强于氢硫酸 非金属性：Cl>S C 向盛有Al(OH)3沉淀的两支试管中，分别滴加足量盐酸和NaOH溶液，振荡后，均得到无色溶液 Al(OH)3是两性氢氧化物 D 向KI溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色 氧化性：Cl2>I2 解析　盐酸和氢硫酸均为无氧酸，不能由盐酸和氢硫酸酸性比较Cl和S的非金属性强弱，B错误。 答案　B 12．(2023·朔州模拟)铁、铝各1 mol组成的混合物溶于一定量的盐酸，恰好完全反应后，再加入4 mol Na2O2固体使之充分反应，最终产物是(　　) A．Fe(OH)3、Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOH B．Fe(OH)2、Al(OH)3、AlCl3、NaCl C．Fe(OH)2、Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOH D．Fe(OH)3、Al(OH)3、Na[Al(OH)4]、NaCl 解析　铁、铝各1 mol与一定量的盐酸恰好完全反应后，生成1 mol FeCl2和1 mol AlCl3，再加入4 mol Na2O2，根据钠守恒，4 mol Na2O2与水反应生成8 mol NaOH。2 mol NaOH与1 mol FeCl2反应生成1 mol Fe(OH)2和2 mol NaCl,1 mol Fe(OH)2再与水、氧气反应生成1 mol Fe(OH)3沉淀，而1 mol AlCl3与4 mol NaOH反应，生成1 mol Na[Al(OH)4]和3 mol NaCl，反应总计消耗6 mol NaOH，还剩余2 mol NaOH，故最终产物有Fe(OH)3、Na[Al(OH)4]、NaOH、NaCl，故选A。 答案　A 13．(2024·湖南高一统考期末)下图为周期表的主族元素的一部分，L原子最外层电子数是次外层电子数的一半。 (1)写出M的元素符号：__________。 (2)写出W在元素周期表中的位置：__________。 (3)最高价氧化物对应水化物的碱性：W____________(填“>”“<”或“＝”，下同)R。 (4)简单气态氢化物的稳定性：Z________J。 (5)R、W、Z的简单离子的半径由大到小的排列顺序是__________(用元素的离子符号表示)。 (6)下列说法不正确的是____________(填字母)。 A．Q、M的最高价氧化物对应的水化物酸性：M<Q B．W、Z形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应 C．M的单质的氧化性大于Q 解析　L原子最外层电子数是次外层电子数的一半，结合L在周期表中的位置可知，L是Si元素，以此可推知X是C元素，Z是O元素，R是Mg元素，W是Al元素，J是S元素，Q是Cl元素，M是Br元素。 (3)根据元素周期律可知，金属性Mg＞Al，故氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝； (4)非金属性O＞S，因而氢化物稳定性H2O＞H2S； (5)R、W、Z的简单离子具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，即离子半径由大到小的顺序为：O2－>Mg2＋>Al3＋。 (6)Q和M同主族，非金属性Q>M(Cl> Br)，酸性HBrO4<HClO4，A正确；Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，B正确；Cl元素的非金属性比Br强，因而Cl2的氧化性比Br2强，C错误。 答案　(1)Br (2)第三周期第ⅢA族 (3)< (4)> (5)O2－>Mg2＋>Al3＋ (6)C 14．C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题： (1)C在元素周期表中的位置为____________，在C、O、Si、S、Cl元素形成的氢化物中，稳定性最差的氢化物的分子式为________。 (2)用“大于”“小于”或“等于”填空。 离子半径 酸性 得电子能力 O2－____Al3＋ H2SO4____HClO4 35Cl____37Cl (3)利用如图所示的装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 ①仪器B的名称为________，干燥管D的作用是________。 ②若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成Cl2)，C中加KI­淀粉溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，请用离子反应方程式表示尾气处理原理： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③已知H2SiO3是白色沉淀，酸性比H2CO3弱。若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液________________的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶。 解析　(1)C的原子序数为6，位于周期表中第二周期第ⅣA族。在CH4、H2O、SiH4、H2S、HCl几种氢化物中，SiH4的稳定性最差。(2)由于O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，具有相同电子层结构的粒子，原子序数越小，其离子半径越大，所以O2－的离子半径大于Al3＋的离子半径。Cl的非金属性大于S，所以H2SO4的酸性小于HClO4的酸性。35Cl和37Cl互为同位素，其电子排布相同，得电子能力也相同。(3)①根据仪器B的形状可知B为锥形瓶，由于Cl2与装置C中的溶液反应后导致装置B中压强降低形成倒吸，干燥管D能起到防倒吸作用。②本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与KI­淀粉溶液反应，根据溶液颜色的变化来判断Cl2能否从KI中置换出I2，进而比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用NaOH等溶液吸收。③利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制CO2过程中有杂质HCl存在，不能说明一定是CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去HCl。 答案　(1)第二周期第ⅣA族　SiH4 (2)大于　小于　等于 (3)①锥形瓶　防倒吸　②变蓝　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　③有白色沉淀生成　饱和NaHCO3 学科网（北京）股份有限公司 $$