4.2元素周期律 同步练习 2024-2025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 考点 元素周期性变化规律 1．元素的以下性质，随着原子序数的递增不呈周期性变化的是(　　) A．化合价 B．原子半径 C．元素的失电子性和得电子性 D．相对原子质量 2．对于元素周期表中第三周期的元素来说，按原子序数递增顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是(　　) A．原子半径和离子半径均减小 B．金属性减弱，非金属性增强 C．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 D．单质的熔点降低 3．图中横坐标均表示11～17号元素按照从小到大的顺序排列的原子序数。根据图像变化趋势判断，下列说法错误的是 A．图像的纵坐标可表示原子半径随原子序数的变化趋势 B．图像的纵坐标可表示元素周期数随原子序数的变化趋势 C．图像的纵坐标可表示主族族序数随原子序数的变化趋势 D．图像的纵坐标可表示元素最高正价随原子序数的变化趋势 A．A B．B C．C D．D 4．下列元素中原子半径最小的是 A． B． C． D． 考点 元素周期律 5．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是 A．原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 B．第ⅦA族元素是同周期元素中非金属性最强的元素 C．Li、Na、K、Rb、Cs的得电子能力逐渐增强 D．原子序数为16的元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族 6．下列有关元素周期律的比较中正确的是 A．金属性： B．单质与氢气化合由易到难的顺序： C．简单氢化物的稳定性： D．碱性强弱： 7．嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，有关含量前六位元素如图所示。 回答下列问题： (1)氧的原子结构示意图为 。 (2)硅元素和碳元素的非金属性强弱：C (填“<”“>”或“=”)，用一个化学方程式证明此结论 。 (3)钙、镁的最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是 (填化学式)。元素M与钙同主族，为长周期元素，下列有关M的单质及化合物的说法正确的是 。 A．单质熔点：                         B．单质在空气中燃烧可能产生多种氧化物 C．单质暴露在空气中，最终产物为         D．氢化物可与水反应，产生氢气 (4)二氧化硅属于 氧化物(填“酸性”或“碱性”)，其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。 8．元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，如下图所示是短周期元素在周期表中的位置。 周期 ⅠA 0 1 H ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg …… Al Si P S Cl Ar 请回答以下问题： (1)碳元素在元素周期表中的位置为 ，第三周期ⅥA族的元素是 (写元素名称)。 (2)根据元素周期律，请判断下列关系： ①酸性强弱：H3PO4 (填“>”或“<”)HNO3； ②稳定性强弱：H2O (填“>”或“<”)H2S； ③离子半径大小关系：O2- (填“>”或“<”)Mg2+。 (3)元素甲的原子是第三周期中半径最大的，该元素的核外电子排布示意图为 ，甲的单质与水反应的离子方程式 。 (4)标准状况下，22.4 LCl2的物质的量为 mol，质量为 g，含有的原子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。 考点 元素周期律的应用 9．N、Na、Mg、S、Cl是短周期中的主族元素。下列叙述正确的是 A．离子半径： B．N位于元素周期表第二周期第V族 C．S、Cl两种元素最简单氢化物的稳定性： D．最高价氧化物对应水化物的碱性： 10．甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法一定正确的是 A．最简单氢化物热稳定性：乙＞丁＞丙 B．简单离子的半径大小：戊＞丁＞乙 C．甲的氢化物遇氯化氢有白烟产生 D．常温常压下，丁和戊的单质状态相同 11．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，若W原子最外层电子数是其内层电子总数的0.6倍。下列说法中，正确的是 A．Y只有两种氧化物 B．简单氢化物的沸点：Z>Y C．原子半径由大到小的排列顺序：Z>Y>X D．元素X是自然界中形成化合物种类最多的元素 12．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素原子最外层电子数是内层电子数的2倍，Y元素形成的一种气体单质是空气的主要成分之一，Z元素原子半径在同周期元素中(除稀有气体外)最小，且Y和Z位于不同周期，下列说法不正确的是 A．其原子半径大小为： B．W的一种同位素可以用于测定文物的年代 C．X、Y与氢三种元素既可以形成离子化合物也可以形成共价化合物 D．Z的含氧酸都是强酸 13．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W最外层电子数是内层电子数的3倍，X在短周期主族元素中原子半径最大，Y的最高正价与最低负价代数和为4，下列说法错误的是 A．原子半径：X>Y>Z B．简单氢化物的稳定性：W>Y C．单质的沸点：Y＜Z D．Y、Z的单质均能与X的单质反应生成离子化合物 14．X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素，其中X元素与其他元素不在同一周期，Y的一种核素常用于测定文物年代，基态Z原子的最外层电子数是次外层电子数的。下列说法错误的是 A．W单质可以与水反应生成气体 B．最高价氧化物的水化物的碱性Z大于W C．X与Y组成的化合物沸点可能比水的高 D．X、Y、Z、W的单质均可以在空气中燃烧 15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W元素的简单氢化物常温下呈液态，X元素在短周期主族元素中金属性最强，Y元素的简单离子半径在同周期最小，X、Y和Z原子的最外层电子数之和为11。下列说法错误的是 A．原子半径：W<Y<X B．Y和Z可形成离子化合物 C．W、Z形成的一种化合物可用于自来水的杀菌消毒 D．简单气态氢化物的沸点：W>Z 16．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有6个电子 X 最外层电子数是次外层电子数的3倍 Y 价阳离子的原子结构示意图为 Z 存在质量数为35，中子数为18的核素 W 其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生 (1)T、W的元素符号分别为 、 。 (2)元素在周期表中的位置 ，元素Z与元素Br相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是 （填序号）。 A．常温下Z的单质和Br的单质状态不同 B．Z的氢化物比Br的氢化物稳定 C．Z的最高价氧化物的水化物酸性比Br的最高价氧化物的水化物酸性强 (3)写出与反应的化学方程式 。 (4)Z的最高价氧化物的水化物与W的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。 17．M、N、P、Q四种元素的某种微粒的结构示意图如图所示： 回答下列问题： (1)上述微粒中表示原子的是 (填元素符号)，元素P在元素周期表中的位置为 。 (2)四种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 (3)写出P、M元素的常见单质加热时反应的化学方程式： 。 (4)若中混有Q的氧化物杂质，可用 (填试剂名称)除去，反应的离子方程式为 。 (5)下列能够用来比较M、N非金属性强弱的事实是___________(填字母)。 A．常温下，M的单质为气体，N的单质为固体 B．简单氢化物的沸点： C．将M的单质通入溶液中，溶液变浑浊 D．还原性： 18．如图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，回答问题：   族 周期 IA 0 1 ① IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ② 3 ③ ④ ⑤ (1)⑤在周期表中的位置为 。 (2)④的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物，其化学式为 。 (3)①、②、③这三种元素可组成的化合物，其电子式为： 。 (4)W是第四周期与②同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是_______(填字母)。 A．在化合物中最高正化合价为+6 B．单质可以与H2S气体反应并置换出单质S C．最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D．单质在常温下可与氢气化合 (5)已知铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，请回答下列问题： ①铯的元素符号为 。 ②预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (填“弱”或“强”)。 ③下列推断正确的是 (填字母)。 A．与铯处于同一主族的元素都是金属元素 B．铯单质发生反应时，铯原子易失去电子 C．碳酸铯是一种可溶性盐 D．铯离子的氧化性强于钾离子 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 9 10 11 12 答案 D B D C B B D A D D 题号 13 14 15 答案 C B B 1．D 【详解】A.同一周期从左到右，最高正价：+1→+7，最低负价-4→-1，同一主族，最高正价相同，最低负价相同（除F、O外），故A错误； B.原子半径同一周期从左到右逐渐减小（稀有气体最大），同一主族从上到下逐渐增大，故B错误； C.得失电子能力同一周期从左到右失电子能力减弱，得电子能力增强，同一主族从上到下失电子能力增强，得电子能力减弱，故C错误； D.相对原子质量不随原子序数递增而呈现周期性变化，故D正确； 综上所述，答案为D。 【点睛】随着原子序数递增，电子排布呈周期性变化，原子半径、元素的化合价、金属性及非金属性均呈周期性变化。 2．B 【分析】A．同一周期中，按原子序数递增的顺序，原子半径逐渐减小，而离子半径不是； B．同一周期元素，按原子序数递增的顺序，金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强； C．没有指出最高价，该关系不成立； D．Na、Mg、Al属于金属晶体，Si属于原子晶体，P、S、Cl的单质都属于分子晶体。 【详解】A．第三周期中，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论，阳离子只有2个电子层，随着核电荷数的增大，离子半径逐渐减小，而阴离子有3个电子层，随着核电荷数的增加逐渐减小，但是阴离子半径整体大于阳离子半径，选项A错误； B．同一周期中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，选项B正确； C．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以其最高价氧化物的水化物碱性减弱、酸性增强，没有指出最高价，选项C错误； D．Na、Mg、Al属于金属晶体，Si属于原子晶体，P、S、Cl的单质都属于分子晶体，Si的熔点最高，选项D错误； 答案选B。 【点睛】本题考查元素周期律的应用，题目难度中等，明确元素周期律的内容即可解答，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，提高学生的综合应用能力。 3．D 【详解】A． 11～17号元素同属第三周期，原子半径随原子序数的增大而减小，A正确； B． 11～17号元素同属第三周期，元素周期数不随原子序数变化，B正确； C． 11～17号元素同属第三周期，分别是IA至ⅦA族，主族族序数随原子序数的增大而增大，C正确； D． 11～17号元素同属第三周期，分别是IA至ⅦA族，元素最高正价随原子序数的增大而增大，D错误； 故选D。 4．C 【分析】一般来讲，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，据此解答。 【详解】A．依据分析可知，的原子半径大于H，故A不符合题意； B．依据分析可知，的原子半径大于H，故B不符合题意； C．依据分析可知，H的原子半径最小，故C符合题意； D．依据分析可知，的原子半径大于H，故D不符合题意； 答案选C。 5．B 【详解】A．原子序数为15的元素为P，其最高化合价为+5，A错误； B．第ⅦA族元素是同周期中最靠右的元素(不考虑稀有气体)，同周期从左向右非金属性逐渐增强，B正确； C．Li、Na、K、Rb、Cs的原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，所以失电子能力逐渐增强，C错误； D．原子序数为16的元素为S，处于周期表的第三周期的ⅥA族，D错误； 答案选B。 6．B 【详解】A．同主族元素自上而下金属性逐渐增强，金属性：，选项A错误； B．Cl、S、P为同周期元素，根据元素周期律可知，非金属性：，故其单质与氢气化合由易到难的顺序：，选项B正确； C．非金属性：，所以简单氢化物的稳定性：，选项C错误； D．同主族自上而下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：，选项D错误； 答案选B。 7．(1) (2) > (3) BD (4) 酸性 【详解】（1） 氧的原子结构示意图为：； （2）硅元素和碳元素的非金属性强弱：C>，可用碳酸酸性强于硅酸证明，用化学方程式证明此结论为：； （3）①金属性钙大于镁，故钙、镁的最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是：； ②A．同主族金属元素，从上往下单质熔点呈减小趋势，故单质熔点：，A错误；                      B．M的活泼性比钙强，故M单质在空气中燃烧可能产生多种氧化物，B正确； C．M单质暴露在空气中，先生呈MO，MO与水反应生成，再与空气中的二氧化碳反应，最终产物为，C错误；      D．CaH2能与水反应产生氢气，故氢化物可与水反应，产生氢气，D正确； 故选BD； （4）二氧化硅属于酸性氧化物，其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：。 8．(1) 第二周期第ⅣA族 硫 (2) < > > (3) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (4) 1 71 2NA 【详解】（1）由周期表结构可知，碳元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族；第三周期ⅥA族的元素是硫； （2）同一主族从上到下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，酸性H3PO4< HNO3；简单氢化物的稳定性减弱，故稳定性H2O＞H2S；当核外电子层数相同时，序大径小，故半径O2-＞Mg2+； （3） 同一周期从左到右，半径逐渐变小，故第三周期原子半径最大的是Na，核外电子排布示意图为，Na与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； （4）标准状况下，22.4 LCl2的物质的量为，质量为，一个氯气分子含有2个氯原子，故氯原子物质的量为2mol，个数为2NA。 9．D 【详解】A．核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：，A错误； B．N的质子数为7，核外2个电子层，最外层电子数为5，故N位于元素周期表第二周期第VA族，B错误； C．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性Cl>S，S、Cl两种元素最简单氢化物的稳定性：，C错误； 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Na>Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性：，D正确； 故选D。 10．A 【分析】戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，戊为Cl或S；根据各元素在元素周期表中的相对位置，若戊是Cl，则甲是N、乙是F、丙是P、丁是S；若戊是S，则甲是C、乙是O、丙是Si、丁是P。 【详解】A．元素非金属性越强，最简单氢化物越温度，非金属性：O>P>Si、F>S>P，则热稳定性：H2O＞PH3＞SiH4、HF＞H2S＞PH3，A正确； B．同主族元素从上到下原子半径依次增大，同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径：P＞S＞O、S＞Cl＞F，B错误； C．若甲是碳元素，CH4遇氯化氢不反应，C错误； D．常温常压下，P和S的单质都是固态的，Cl2是气态的，D错误； 故选A。 11．D 【分析】短周期元素W原子最外层电子数是其内层电子总数的0.6倍，则W是S，所以Z是P，Y是N，X是C。 【详解】A．Y有NO、NO2、N2O等多种氧化物，A错误； B．由于元素的非金属性：N>P，所以气态氢化物的稳定性PH3<NH3，B错误； C．同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径由大到小排列顺序Z>X>Y，C错误； D．碳元素可以形成许多有机物，因此是自然界中形成化合物种类最多的元素，D正确； 故选：D。 12．D 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，W应为第二周期元素，最外层电子数为4，可知W为C元素；Y元素的单质是空气的主要成分之一，根据原子序数关系可知，X为N元素、Y为O元素；Y和Z位于不同周期，因此Z为第三周期元素，Z元素原子半径在同周期元素中(除稀有气体外)最小，则Z是Cl元素，综合可知，W、X、Y、Z分别为C、N、O、Cl元素。 【详解】A．同周期从左往右原子半径依次减小，同主族从上往下原子半径依次增大，故原子半径大小关系：C>N >O，即，故A正确； B．C的一种同位素，可以用于测定文物的年代，故B正确； C．N、O与H三种元素可以形成离子化合物，如NH4NO3，也可以形成共价化合物，如HNO3，故C正确； D．Cl的含氧酸如：HClO为弱酸，故D错误； 故答案选D。 13．C 【分析】X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期主族元素，W最外层电子数是内层电子数的3倍，W为O元素；X在短周期主族元素中原子半径最大，为Na元素；Y的最高正价与最低负价代数和为4，且原子序数大于钠，Y为S，那么Z为Cl。 【详解】A．同周期主族元素，从左往右原子半径以此减小，则原子半径：Na>S>Cl，A正确； B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：H2O>H2S，B正确； C．硫单质常温为固态、氯气通常为气态，故单质的沸点：S＞Cl2，C错误； D．S、Cl的单质能与Na的单质反应分别生成硫化钠、氯化钠，两者均为离子化合物，D正确； 故选C。 14．B 【分析】X元素与其他元素不在同一周期，则X为H元素，Y的一种核素常用于测定文物年代，则Y为C元素，基态Z原子的最外层电子数是次外层电子数的，次外层为8，最外层为2，则Z为Mg元素， X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素，则W为Na元素；综上X、Y、Z、W分别是H、C、Mg、Na。 【详解】A．钠与水反应生成和氢氧化钠，故A正确； B ．Z、W所在周期是第三周期，同周期元素从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物碱性减弱，故碱性NaOH>Mg(OH)2，故B错误； C．C与H可以形成多种烃，沸点可能高于水，故C正确； D．、C、Mg、Na均可以在空气中燃烧，故D正确； 故答案为：B。 15．B 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的简单氢化物常温下呈液态，则W为O元素；X元素在短周期主族元素中金属性最强，则X是Na；Y元素的离子半径在同周期最小，则Y是Al；X、Y和Z原子的最外层电子数之和为11，则Z原子最外层电子数为7，Z为Cl元素。 【详解】A．同周期元素从左到右，原子半径变小，同主族元素从上到下，原子半径变大，故原子半径顺序为O＜Al＜Na，A正确； B．Al和Cl可形成AlCl3，为共价化合物，B错误； C．O与Cl形成的化合物ClO2可用于自来水的杀菌消毒，C正确； D．W的氢化物是水，分子间存在氢键，故沸点H2O>HCl，D正确； 故选B。 16．(1) (2) 第三周期ⅦA族 Cl BC (3) (4) 【分析】 元素编号 元素性质或原子结构 元素 T M层上有6个电子 S X 最外层电子数是次外层电子数的3倍 O Y 价阳离子的原子结构示意图为 Na Z 存在质量数为35，中子数为18的核素 Cl W 其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生 Al 【详解】（1）T、W的元素符号分别为S、Al； （2）元素Cl在周期表中的位置第三周期VIIA族；同主族从上到下非金属性减弱，故元素Cl与元素Br相比，非金属性较强的是Cl； A．物质的状态不能说明非金属性的强弱，故A不符合题意； B．氢化物越稳定，其非金属性越强，HCl的稳定性强于HBr，说明Cl的非金属性强于Br，故B符合题意； c．最高价氧化物的水化物酸性越强，其非金属性越强，Cl的最高价氧化物的水化物是HClO4，Br的最高价氧化物的水化物是HBrO4，HClO4酸性强于HBrO4，说明Cl的非金属性强于Br，故C符合题意； 故选BC； （3）为Na2O2，与反应生成碳酸钠和氧气，故化学方程式； （4）Z的最高价氧化物的水化物为HClO4为强酸，W的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，两者反应的离子方程式为。 17．(1) O、S 第三周期第ⅠA族 (2)Na＞Al＞S＞O (3) (4) 氢氧化钠 (5)CD 【详解】（1）当质子数等于核外电子数时，表示原子的结构示意图，所以上述微粒中表示原子的是O、S，元素P为Na，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅠA族； （2）根据层数越多，半径越大，层数相同，核电荷数越大，半径越小可知，四种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞S＞O； （3）P(Na)、M(O)元素的单质Na和O2加热时反应的化学方程式为：； （4）若中混有Al的氧化物(Al2O3)杂质，可以利用氧化铝的两性除去氧化铝，可用氢氧化钠除去，反应的离子方程式为； （5）A．常温下，O2为气体，S为固体不能说明非金属性的强弱，A错误； B．利用沸点的高低不能说明非金属性的强弱，B错误； C．将O2通入溶液中，溶液变浑浊，生成的S单质，说明O的非金属性强于S，C正确； D．根据阴离子的还原性越强，单质的氧化性越弱可知，还原性：H2S>H2O，则O的非金属性强于S，D正确； 故选CD。 18．(1)第三周期第ⅦA族 (2)Al(OH)3 (3) (4)BD (5) Cs 强 BC 【分析】由图为元素周期表的一部分，参照元素①~⑧在表中的位置分析可知：①H、②O、③Na、④Al、⑤Cl，结合题意和周期表相关知识进行解答即可。 【详解】（1）⑤即Cl是17号元素，在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族； （2）④即Al的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3是两性氢氧化物； （3） ①H、②O、③Na可组成的化合物为NaOH，NaOH是离子化合物，电子式为； （4）W是第四周期与②O同主族的元素，为Se； A．Se是第VIA族元素，在化合物中最高正化合价为+6，A不选； B．Se是第四周期第VIA族元素，同周期主族元素，从上往下非金属性减弱，则非金属性：S>Se，Se单质不可以与H2S气体反应并置换出单质S，B选； C．Se是第四周期第VIA族元素，同周期主族元素，从上往下非金属性减弱，则非金属性：S>Se，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则Se最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱，C不选； D．非金属性：O>Se，元素非金属性越弱，更难与氢气化合，Se单质在常温下可与氢气化合，D选； 故选BD； （5）①铯的元素符号为Cs； ②铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，同周期主族元素，从上往下金属性增强，则金属性：Na>Cs，铯单质的还原性比钠单质的还原性强； ③A．铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，第IA族的元素不都是金属元素如H，A错误； B．铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，还原性较强，铯单质发生反应时，铯原子易失去电子，B正确； C．铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，属于碱金属，则碳酸铯是一种可溶性盐，C正确； D．铯元素位于元素周期表中第六周期第IA族，同周期主族元素，从上往下金属性增强，则金属性：K>Cs，则铯离子的氧化性弱于钾离子，D错误； 故选BC。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$