4.2 元素周期律 课时作业 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2024—2025学年高中化学人教版必修第一册4.2 元素周期律 课时作业 一、单选题 1．根据元素周期律，下列关于物质的性质比较正确的是 A．酸性： B．简单气态氢化物稳定性： C．氧化性： D．碱性： 2．化学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展，对于人类文明的进步发挥了巨大的推动作用。1869年发现元素周期律的化学家是 A．侯德榜 B．拉瓦锡 C．门捷列夫 D．阿伏加德罗 3．下列元素的原子半径最小的是 A．C B．B C．O D．F 4．已知、是第三周期的两种金属元素，且的原子半径比的原子半径大，则下列叙述正确的是（    ） A．的原子序数比的原子序数小 B．的离子比的离子得电子能力强 C．的失电子能力比的失电子能力强 D．的离子半径比的离子半径小 5．元素周期表里金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于(　　) A．制新农药 B．制半导体材料 C．制新医用药物 D．制高温合金 6．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，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是    A．31d和33d属于同种核素 B．气态氢化物的稳定性：a>d>e C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应 D．a和b只能形成一种化合物 7．元素的化学性质呈现周期性变化的根本原因是 A．质子数 B．中子数 C．最外层电子数 D．相对原子质量 8．下列物质的酸性强弱比较中，错误的是(　　) A．HClO4＞HBrO4＞HIO4 B．HClO4＞H2SO4＞H3PO4 C．HClO4＞HClO3＞HClO D．H2SO3＞H2SO4＞H2S2O3 9．砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据元素周期表和元素周期律的知识，下列有关推测不正确的是 A．砷有-3、＋3、＋5等多种化合价 B．原子半径：As＞P C．酸性：H3AsO4＞H2SO4 D．热稳定性：HBr＞AsH3 10．如图为某国外学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是 A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期 B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多 C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应 D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素 11．下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。 关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是(　　) 选项 现象 解释或结论 A a处黄色褪去 非金属性：Br＞S B b处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质 C c处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性 D d处红色先褪去后恢复 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定 A．A B．B C．C D．D 12．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是 ①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 13．已知钡的活动性处于钾和钠之间，下列反应可以实现的是（    ） A．钡可以从氯化钾溶液中置换出钾 B．钡可以从水中置换出氢而得到氢气 C．钡可以从氯化钠溶液中置出钠 D．在溶液中钡离子可以氧化金属锌 14．W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期元素。a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，气体a的水溶液呈碱性，c为红棕色气体，f是由W、Z、R元素形成的化合物。m为元素Z形成的单质，W与X能形成化合物XW4。上述物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是（    ） A．简单离子半径： R＞Z B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Y C．为离子化合物，含有离子键和共价键 D．符合通式XnWn的化合物均能使溴的CCl4溶液因发生反应而褪色 15．Q、M两元素相邻，M、C、N原子的最外层电子数之和为13，N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍，M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和，短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增．下列说法正确的是 A．元素Q所形成的氧化物只有一种 B．元素M的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C．元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物两两之间可发生反应 D．氢化物的稳定性：Q＞M 二、填空题 16．金属性 金属元素的原子最外层电子一般少于 个，在化学反应中容易失去电子，具有 。即元素的金属性是指元素的原子所具有的 的能力。 17．回答下列问题 (1)为什么副族元素又称为过渡元素？ (2)为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？ (3)在周期表里找出Cr和Cu的价层电子，它们的电子排布符合构造原理吗？此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？ (4)预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第八周期有多少种元素？ (5)对角线规则：元素周期表中的某些主族元素其某些性质与 元素相似。 如铍、铝两元素的性质相似性 与酸反应 与碱反应 单质 氧化物 氢氧化物 18．胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。 甲：(1)白色结晶状粉末，可缓缓分解；(2)能溶于水，水溶液呈弱碱性；(3)遇酸及酸性药物则产生二氧化碳；(4)胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃穿孔的危险。 乙：(1)与胃酸的中和作用缓慢而持久，可维持3~4小时；(2)凝胶本身覆盖于溃疡面上，具有保护作用；(3)可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。 (1)请你推测，甲中含有的主要化学成分是 (填化学式)；乙中含有的主要化学成分是 (填化学式)。 (2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式： 。 (3)试写出乙中含有的主要化学成分分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式： 。 19．某化学兴趣小组为了研究部分ⅥA族元素及其化合物的部分性质，查阅资料如下： ①酸性：； ②O、S、与的化合越来越难，与不能直接化合； ③由不同元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。 请回答下列问题： (1)S与的化合反应 (填“吸收”或“放出”)热量。 (2)已知的分解反应的，请解释与不能直接化合的原因 。 (3)题述信息中能说明S的非金属性强于的是 (填序号)。 三、计算题 20．在50 mL b mol·L-1的AlCl3溶液中加入50 mL a mol·L-1NaOH溶液。 (1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为 。 (2)当a、b满足 条件时，无沉淀产生。 (3)当a、b满足 条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为 g。 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 《2025年2月8日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D C B C C D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 B C B C B 1．C 【详解】A．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以酸性，HClO4>H2SO4>H3PO4，故A错误； B．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性F>O，同主族从上到下，元素的非金属性减弱，所以非金属性O>S，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，所以稳定性HF>H2O>H2S，故B错误； C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，其单质的氧化性也减弱，所以氧化性F2>Cl2>Br2>I2，故C正确； D．金属性K>Na>Mg，金属性越强，其氢氧化物的碱性越强，所以碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2，故D错误； 故本题选C。 2．C 【详解】1869年发现元素周期律的化学家是门捷列夫，C正确； 故选：C。 3．D 【详解】按B、C、O、F顺序原子序数依次增大，同周期元素随原子序数的递增，原子半径逐渐减小，因此原子半径最小的是F。答案选D。 4．C 【分析】X、Y是第三周期的两种金属元素，且X的原子半径比Y的原子半径大，所以Y的原子序数比X的原子序数大，据此分析。 【详解】X、Y是第三周期的两种金属元素，且X的原子半径比Y的原子半径大，所以Y的原子序数比X的原子序数大； A．由分析可知，Y的原子序数比X的原子序数大，故A错误； B．根据同周期元素金属性的变化规律可知，X的失电子能力强于Y，则X的离子比Y的离子得电子能力弱，故B错误； C．根据同周期元素金属性的变化规律可知，X的失电子能力强于Y，故C正确； D．X的离子和Y的离子具有相同的电子层结构，但X的核电荷数小于Y，所以X的离子半径大于Y的离子半径，故D错误； 故答案选C。 5．B 【详解】A．新制农药元素可以从周期表的右上角中的非金属元素中找到，故A错误； B．在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B正确； C．新医用药物大多为有机物，故C错误； D．制耐高温合金材料的元素通常可以在过渡元素中寻找，故D错误； 故选B。 6．C 【分析】短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P，据此分析解答。 【详解】A．31d和33d质子数相同，中子数不同，是不同的核素，故A错误； B．非金属性a（O）＞e（S）＞d（P），故氢化物稳定性：a＞e＞d，故B错误； C．b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，故C正确； D．a和b可形成Na2O和Na2O2，故D错误； 故选C。 7．C 【详解】化学性质主要由元素原子的最外层电子数决定，所以元素的化学性质呈现周期性变化的根本原因是最外层电子数呈现周期性变化，故答案为C。 8．D 【详解】A.同主族元素，从上到下非金属性逐渐减弱，所以非金属性Cl＞Br＞I，则酸性HClO4＞HBrO4＞HIO4，A正确； B.同周期元素，从左到右非金属性增强（稀有气体除外），所以非金属性Cl＞S＞P，则酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4，B正确； C.同一元素形成几种不同氧化态的含氧酸，其酸性随着氧化数的递增而递增，所以酸性HClO4＞HClO3＞HClO，C正确； D.酸性H2SO4＞H2SO3＞H2S2O3，D错误； 正确选项D。 9．C 【详解】A．砷为第ⅤA族元素，可以有-3、＋3、＋5等多种化合价，A项正确； B．同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：As＞P，B项正确； C．同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性：P＞As，根据元素周期律，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。则酸性：H3AsO4＜H3PO4。同周期元素从左到右非金属性增强，故酸性：H2SO4＞H3PO4，则酸性：H3AsO4＜H2SO4，C项错误； D．根据元素周期律，同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性：Br＞As，故热稳定性：HBr＞AsH3，D项正确。 答案选C。 10．C 【详解】A．由图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，正确； B．由图可知，虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，正确； C．图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，错误； D．八角形元素周期表是按同主族元素序数增大来排列的，所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，正确； 故选C。 11．B 【详解】A．a处二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，生成硫酸和HBr，不能比较Br、S的非金属性，故A错误； B．b处二氧化硫与水反应生成亚硫酸，为酸性物质，使石蕊变红，故B正确； C．溴水易挥发，c处溴水与KI发生氧化还原反应，生成碘单质，淀粉变蓝，不能体现二氧化硫的氧化性，故C错误； D．d处品红溶液褪色，则体现二氧化硫的漂白性，褪色的溶液加热后才能恢复到原来的颜色，故D错误； 故选：B。 【点睛】二氧化硫具有一定的氧化性，但氧化性较弱，并不能将碘离子氧化生成碘单质。 12．C 【详解】①原子序数为15的元素，其核外电子排布为2、 8、 5，为磷元素，最高化合价=最外层电子数=+5，故①错误； ②同周期，由左到右，原子的得电子能力逐渐增强，则元素的非金属性逐渐增强（惰性气体元素除外），故②正确； ③周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，则第二周期ⅣA族元素为碳元素，其有多种同位素原子，如：12C、13C、14C，核电荷数一定为6，但中子数分别为6、7、8，故③错误； ④原子序数为12的元素，其核外电子排布为2 、8、 2，为镁元素，周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，故④正确； 综上所述，有关原子结构和元素周期律的表述正确的是②④，故选C 13．B 【详解】A．Ba的金属活动性介于K和Na之间，则Ba能和KCl溶液中的水反应生成氢氧化钡和氢气，且K的金属活动性大于Ba，所以不能置换出K，故A错误； B．Ba的金属活动性介于K和Na之间，Na能和冷水反应生成NaOH和氢气，则Ba也能和冷水反应生成氢氧化钡和氢气，故B正确； C．Ba能和水反应生成氢氧化钡和氢气，虽然Ba的金属活动性大于Na，但Ba不能从氯化钠溶液中置换出Na，故C错误； D．金属活动性是Ba＞Zn，氧化性Ba2+＜Zn2+，则在溶液中钡离子不能氧化金属锌，故D错误； 故答案为B。 14．C 【分析】a、b、c、d、e是由这些元素组成的化合物，气体a的水溶液呈碱性，c为红棕色气体，可知a为NH3，c为NO2，m为元素Z形成的单质，结合图中转化可知，d为H2O，m为O2，则b为NO，f是由W、Y、R元素形成的化合物，f可为NaOH，R为Na，W为H，Z为O；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，W与X能形成化合物XW4，则W为H、X为C、Y为N、Z为O、R为Na，以此来解答。 【详解】A. 具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径为R<Z ，故A错误； B. 非金属性N>C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：X<Y ，故B错误； C. f为NaOH，含离子键、O-H共价键，为离子化合物，故C正确； D. 符合通式XnWn的化合物属于烃类有机物，烯烃或者炔烃都可以使溴的CCl4溶液褪色，但是烷烃不能，故D错误； 正确答案是C。 【点睛】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意氨气与水的反应为推断的突破口，题目难度不大。 15．B 【分析】短周期主族元素Q、M、C、D、N的原子序数依次递增，N原子最外层电子数是M原子内层电子数的3倍，则M只能有2个电子层，处于第二周期，故N原子最外层电子数为6，N原子最外层电子数是C原子最外层电子数的3倍，则C原子最外层电子数为2，M、C、N原子的最外层电子数之和为13，则M原子最外层电子数=13-6-2=5，则M为N元素；Q、M两元素相邻，Q原子序数小于M，则Q为C元素，结合原子序数可知，C、D、N只能处于第三周期，故N为S元素，故C为Mg；M、D原子最外层电子数之和等于C、N原子最外层电子数之和，则D原子最外层电子数=2+6-5=3，则D为Al，据此分析。 【详解】A.Q为碳元素，形成的氧化物有CO、CO2等，故A错误； B.M为N元素，其最高价氧化物对应水化物为硝酸，硝酸属于强酸，故B正确； C.元素C、D、N的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸，氢氧化镁与氢氧化铝之间不能反应，故C错误； D.氢化物稳定性与非金属性强弱一致，非金属性Q（C）<M（N），故氨气的稳定性较强，故D错误； 答案：B 16． 4 金属性 失去电子 【详解】金属性 金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性。即元素的金属性是指元素的原子所具有的 失去电子的能力。故答案为：4；金属性； 失去电子。 17．(1)副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素 (2)由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律可知，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属 (3)Cr和Cu的价层电子，它们的电子排布不符合构造原理，Mo、Ag、Au基态原子电子排布不符合构造原理 (4)119号元素基态原子最外层电子排布8s1，第八周期有50中元素 (5) 右下方的主族元素 【详解】（1）副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。 （2）由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律可知，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。 （3）Cr的价层电子排布式为3d54s1，而不是3d44s2，不符合构造原理；Cu的价层电子排布式为3d104s1，而不是3d94s2，不符合构造原理；基态原子电子排布不符合构造原理的还有 Mo（4d55s1）、Ag（4d105s1）、Au（5d106s1）。 （4）119号元素基态原子位于第八周期第ⅠA族，最外层电子排布8s1，第八周期有50中元素。 （5）对角线规则：元素周期表中的某些主族元素其某些性质与右下方的主族元素元素相似。如铍、铝两元素的性质相似性：Al与酸反应的离子方程式为：、Be与酸反应的离子方程式为：；Al与碱反应的离子方程式为：、Be与碱反应的离子方程式为：；Al2O3与酸反应的离子方程式为：、BeO与酸反应的离子方程式为：；Al2O3与碱反应的离子方程式为：、BeO与酸反应的离子方程式为：；Al(OH)3与酸反应的离子方程式为：、Be(OH)2与酸反应的离子方程式为：；Al(OH)3与碱反应的离子方程式为：、Be(OH)2与碱反应的离子方程式为：。 18． NaHCO3 Al(OH)3 ＋ H＋ ＝ H2O ＋CO2↑ Al(OH)3＋ 3H＋ ＝ Al3＋ ＋ 3H2O 、Al(OH)3＋ OH－ ＝ ＋ 2H2O 【详解】(1)遇酸及酸性药物则产生二氧化碳，说明含有碳酸根离子或碳酸氢根离子，水溶液呈弱碱性，说明是强碱弱酸盐，灼烧时火焰为黄色，说明含有钠离子，白色结晶状粉末，受热可缓缓分解，碳酸钠不会分解，所以只能是碳酸氢钠；可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中，该物质是一种两性碱，凝胶本身覆盖于溃疡面上，具有保护作用，说明该物质遇水会生成胶状物质，所以该物质是氢氧化铝，故答案为：NaHCO3；Al(OH)3； (2)碳酸氢钠和盐酸的反应实质就是碳酸氢根离子和氢离子会生成水的反应，故答案为：+H+═H2O+CO2↑； (3)乙是Al(OH)3是两性氢氧化物，既可以与强酸反应也可以与强碱反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3＋ 3H＋ ＝ Al3＋ ＋ 3H2O、 Al(OH)3＋ OH－ ＝ ＋ 2H2O，故答案为：Al(OH)3＋ 3H＋ ＝ Al3＋ ＋ 3H2O 、Al(OH)3＋ OH－ ＝＋ 2H2O。 19． 放出 反应的，反应不能自发进行 ①②③ 【详解】(1)由题图可知，S与的化合反应的，为放热反应。 (2)由题图可知，与的化合反应的，的分解反应的，则与化合生成的，即与的化合反应的，反应不能自发进行。 (3)①最高价氧化为的水化物的酸性越强，相应元素的非金属性越强，故①可以说明S的非金属性强于Se； ②非金属单质和氢气化合越困难，相应元素的非金属性越弱，故②可以说明S的非金属性强于Se； ③从图中可以看出，硫和氢气化合是放热反应，而Se和氢气化合是吸热反应，说明硫比硒易与氢气化合，故③可以说明 S的非金属性强于Se； 故选①②③。 20． mol a≥4b 3b＜a＜4b 3.9(4b－a) 【分析】向AlCl3溶液中加入NaOH溶液，若氢氧化钠溶液不足，氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为3NaOH+ AlCl3= Al(OH)3+3NaCl；由于氢氧化铝是能与氢氧化钠溶液反应的两性氢氧化物，当氢氧化钠溶液过量时，氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+ NaOH=NaAlO2+2H2O；当3b＜a＜4b时，氯化铝溶液部分与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，部分与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠。 【详解】(1) 当a≤3b时，氢氧化钠溶液不足量，50 mL a mol·L-1NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.05amol，由反应的化学方程式可知，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为0.05amol×=mol，故答案为：； (2)由反应的化学方程式可知，当a≥4b，反应生成的氢氧化铝沉淀与氢氧化钠溶液完全反应转化为偏铝酸钠，无沉淀产生 (3) 当3b＜a＜4b时，氯化铝溶液部分与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，部分与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，反应得到氯化钠和偏铝酸钠的混合溶液，由电荷守恒可得n(Na+)=n(AlO)+n(Cl—)，n(AlO)= n(Na+)—n(Cl—)= 0.05amol—0.05b×3，由氯原子个数守恒可知n[Al(OH)3]= 0.05b—[0.05amol—0.05b×3]=0.05(4b－a)mol，则Al(OH)3的质量为0.05(4b－a)mol×78g/mol=3.9(4b－a)g，故答案为：3.9(4b－a)。 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 $$