4.2元素周期律同步练习 - 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

4.2元素周期律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．以下关系不正确的是 A．热稳定性： B．原子半径： C．还原性： D．失电子能力： 2．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2+的电子层结构与Ne相同，Z的质子数为偶数，室温下M 的单质为淡黄色固体，下列有关说法 正确的是(　　) A．Y单质能在X的最高价氧化物中燃烧，发生置换反应 B．X、Z、M 的最简单气态氢化物的热稳定性依次增强 C．X、Y、Z、M的原子半径依次减小 D．化合物的熔点高于化合物YM的熔点 3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Y是地壳中含量最高的元素，X、Y原子的最外层电子数之比为2:3，Z是短周期中金属性最强的元素，W原子与X原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是 A．Z位于元素周期表中第2周期ⅠA族 B．X的非金属性比Y的强 C．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 D．原子半径：r(Y) < r(X) < r(W) < r(Z) 4．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X 原子半径比Y的大，下面说法正确的是 A．最高价氧化物对应的水化物的酸性，X的比Y的强 B．X的非金属性比Y的强 C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强 D．X的气态氢化物比Y的稳定 5．某电子层作为原子的最外层时，最多容纳的电子数是次外层的4倍，则此电子层是(　　) A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 6．Al(OH)3在水中的电离平衡书写正确的是 A．Al(OH)3⇌Al3++OH- B．Al(OH)3⇌H++AlO+OH- C．Al3++OH- ⇌Al(OH)3⇌ H++AlO+H2O D．Al3++3OH-⇌Al(OH)3⇌ H++AlO+H2O 7．A、B均为原子序数1～20的元素，已知A原子序数为 n，A2+离子比B2-离子少8个电子，则B原子序数是 A．n+4 B．n+6 C．n+8 D．n+10 8．元素原子层电子数是层电子数的4倍，元素原子层电子数是层电子数的，则、两元素形成的稳定化合物的摩尔质量（）可能为（    ） A．40 B．48 C．58 D．72 二、填空题 9．如表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素(其中X、Y分别表示某种化学元素)，按要求作答。 族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 N O F X 3 Na Y Al Si S Cl (1)X、Y两种元素符号分别是 和 。 (2)Mg的原子序数为 。 (3)氧元素位于第二周期第 。 (4)表中失电子能力最强的原子是 。 (5)表中某原子最外层电子数为4，其元素符号是 。 (6)F与N相比，原子半径较小的是 。 (7)O2与S单质相比，更难与H2化合的是 。 (8)NH3中N元素的化合价为 ，其水溶液呈 (填“酸性”或“碱性”)。 (9)Cl2与水反应的生成物中具有漂白作用的是 (填“HCl”或“HClO”)，写出该反应的化学方程式： 。 (10)下列各项比较，符合相关性质递变规律的是 (填标号)。 A．氧化性：O2>N2 B．金属性：Na<Mg C．酸性：H2SO4>HClO4 D．碱性：NaOH<Mg(OH)2 10．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求作答。 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 N O F Ne 3 Na Mg Al Si S Cl (1)金属性最强的元素是 ； (2)F的原子结构示意图是 ； (3)地壳中含量最多的元素是 (填名称)； (4)单质常用作半导体材料的是 (填化学式)； (5)Ne原子的最外层电子数是 ； (6)N与O原子半径较大的是 ； (7)与HCl热稳定性较弱的是 ； (8)与MgO难与水反应的是 ； (9)元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是 (填化学式)，两性氢氧化物是 ； (10)用于制造光导纤维的物质是 (填“Si”或“”)； (11)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为 ，HClO不稳定，易分解，写出其在光照条件下分解的化学方程式： 。 11．现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知A、D位于同一主族，D是短周期中原子半径最大的。B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍。C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍。 (1)A、C、D、F形成的简单离子半径由大到小的顺序是 (用元素符号填写)。 (2)B、E、F、G最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (用化学式填写)。 (3)下列事实能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强的是(填序号) A．G单质与Na2S溶液反应溶液变浑浊 B．F的氢化物的酸性比G的氢化物酸性弱 C．G和F两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 (4)A、C、D、F四种元素形成的化合物M和N在溶液中相互反应的离子方程式是 。 12．用“”或“”回答下列问题 ①元素的非金属性越强，其对应最高价氧化物水化物的酸性越 ； ②元素的金属性越强，其对应最高价氧化物水化物的碱性越 ； ③元素的 性越强，其对应气态氢化物的稳定性越 ； ④酸性： ；气态氢化物稳定性： HCl。 三、计算题 13．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。 四、解答题 14．原子序数均小于18的元素W、X、Y、Z，它们的原子均有3个电子层，其中W+、X2+核外电子数均为10，Z-、Y2-核外电子数均为18。完成下列问题： （1）金属性W （填“>”或“<”）X，原因是 （从原子结构角度解释）。 （2）非金属性Y （填“>”或“<”）Z，原因是 （从原子结构角度解释）。 （3）W的单质与Z的单质在点燃条件下可发生反应产生白烟，其反应方程式为 。 15．X、Y、Z、W是第三周期元素，原子序数依次增大，其中有两种为金属元素，X原子的最外层电子数与最内层电子数相等，X与W、Y与Z的最外层电子数之和为9。 （1）X、Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是 （用元素符号填写）。 （2）Z的一种固体单质由8个原子构成，可表示为，它的化学式为 ，原子间的化学键类型为 ，如图表示该单质的图式为 （填标号）。 A．结构式     B．电子式      C．球棍模型     D．空间填充模型 （3）XW2的电子式为 。 （4）ZW2的电子式为 ，各原子最外层是否达到了8电子稳定结构： （填“是”或“否”）。 16．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。请回答下列问题： X Y Z W (1)元素Z位于周期表中第 周期 族。 (2)X、Y元素氢化物稳定性强弱顺序是 (用化学式表示)。 (3)Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是 (用化学式表示)。 (4)原子序数比Y多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是 。 《4.2元素周期律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A D C B D A A 1．D 【详解】A．的非金属性强于，故热稳定性：，故A正确； B．和同处于第三周期，同周期主族元素核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：，故B正确； C．氯和碘同处于第Ⅶ族，氯的非金属性强于碘，对应阴离子的还原性：，故C正确； D．和同处于第Ⅰ族，的金属性强于，故失电子能力：，故D错误； 故答案为D。 2．A 【分析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X为C元素；Y2+的电子层结构与Ne相同，则Y为Mg；室温下M 的单质为淡黄色固体，则M为S；而Z的原子序数大于Mg而小于S，且质子数为偶数，则Z为Si，以此解答该题。 【详解】根据分析可知：X为C，Y为Mg，Z为Si，M为S元素。 A．金属Mg与二氧化碳发生置换反应生成MgO和C，选项A正确； B．非金属性Si＜C＜S，则简单氢化物的热稳定性Z＜X＜M，选项B错误； C．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径Mg＞Si＞S＞C，选项C错误； D．XM2为CS2，YM为MgS，二硫化碳为分子晶体，MgS为离子晶体，则熔点：CS2＜MgS，选项D错误； 答案选A。 3．D 【分析】Y是地壳中含量最高的元素，所以W为O元素，X、Y原子的最外层电子数之比为2:3，且X的原子序数比O小，所以X为C元素，Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素，W原子与X原子的最外层电子数相同，且原子序数大于Na，则W为Si元素。 【详解】A．Z为Na元素，位于元素周期表中第3周期ⅠA族，故A错误； B．同周期主族元素自左至右非金属性依次减弱，所以C的非金属性比O弱，故B错误； C．非金属性越强气态氢化物越稳定，Si的非金属性比C弱，所以气态氢化物比C的弱，故C错误； 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：r(Y) < r(X) < r(W) < r(Z)，故D正确； 综上所述答案为D。 4．C 【分析】同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，所以X的原子序数小于Y。 【详解】A. 同周期元素自左向右非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，故A错误； B. 同周期元素自左向右非金属性增强，故B错误； C. 同周期元素自左向右非金属性增强，其相应离子的还原性减弱，故C正确； D. 同周期元素自左向右非金属性增强，其氢化物的稳定性增强，故D错误； 答案选C。 5．B 【详解】因最外层最多容纳电子数为8, 是次外层2个电子数的4倍。由此说明次外层为K层，该层为L层。答案为B。 6．D 【详解】Al(OH)3是两性氢氧化物，既能发生碱式电离也能发生酸式电离，碱式电离方程式为：Al(OH)3⇌Al3++3OH-；酸式电离方程式为：Al(OH)3⇌H++AlO+H2O，故答案D正确； 故选：D。 7．A 【分析】阳离子的电子数=原子序数-电荷数，阴离子的电子数=原子序数+电荷数，以此来解答。 【详解】A的原子序数为n，因为A2+离子比B2−离子少8个电子，设B的原子序数为x，则(x+2)−(n−2)=8，解得x=n+4，所以A选项符合题意； 所以本题答案：A。 8．A 【详解】元素原子的核外电子已经排到了层，则层已经排满（有8个电子），所以其层电子数为2，的原子序数为，是；元素原子的层有2个电子，则其层有6个电子，原子序数为，是，和可以形成的稳定化合物为，摩尔质量为，答案选A。 9．(1) Ne Mg (2)12 (3)VIA族 (4)Na (5)Si (6)F (7)S单质 (8) -3价 碱性 (9) HClO Cl2+H2OHCl+HClO (10)A 【分析】由元素周期表的结构可知，X为Ne，Y为Mg。 【详解】（1）X、Y两种元素符号分别是Ne和Mg。 （2）Mg的原子序数为12。 （3）氧元素位于第二周期第VIA族。 （4）元素金属性越强，原子失电子能力越强，因此失电子能力最强的原子是钠原子。 （5）Si原子最外层电子数为4。 （6）同周期元素原子，随着原子序数的逐渐增加，原子半径逐渐小，所以F和N相比，原子半径较小的是F。 （7）同一主族中，从下往上，元素非金属性逐渐减弱，所以O与S相比，O非金属性更强，所以更难与H2化合的是硫单质。 （8）NH3中氢元素为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氮元素化合价为-3价，其水溶液呈碱性。 （9）Cl2与水反应的生成物中具有漂白作用的是HClO，次氯酸具有强氧化性，可以使有色布条，品红褪色，并能使石蕊溶液变为无色液体，具有漂白作用；该反应方程式为Cl2+H2OHCl+HClO。 （10）A.同一周期中，从左到右，随着原子序的递增，单质的氧化性增强，因此氧化性O2>N2，故A符合题意； B.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递元素的金属性递减，因此金属性Na>Mg，故B不符合题意； C.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强，因此酸性HClO4>H2SO4，故C不符合题意； D.同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性降低，因此碱性NaOH>Mg(OH)2，故D不符合题意。 故选A。 10．(1)Na (2) (3)氧 (4)Si (5)8 (6)N (7)HCl (8)MgO (9) NaOH (10) (11) 【详解】（1）同周期元素从左到右金属性依次减弱，结合表中元素，金属性最强的元素是Na(或钠)； 故答案为：Na(或钠)。 （2）F为9号元素，质子数=核外电子数，的原子结构示意图是； 故答案为：。 （3）地壳中含量最多的前四种元素分别为氧、硅、铝、铁，含量最多的元素是O(或氧)； 故答案为：O(或氧)。 （4）单质常用作半导体材料的是硅，符号为Si； 故答案为：Si。 （5）Ne为10号元素，位于第二周期零族元素，原子的最外层电子数是8； 故答案为：8。 （6）N与O原子为同周期元素，从右至左，原子半径依次减小，半径较大的是N(或氮)； 故答案为：N(或氮)。 （7）非金属性越强，其气态氢化物越稳定，H2S与HCl热稳定性较弱的是H2S(或硫化氢)； 故答案为：H2S(或硫化氢)。 （8）Na2O与水反应生成氢氧化钠；MgO难溶于水，不与水反应，难与水反应的是MgO(或氧化镁)； 故答案为：MgO(或氧化镁)。 （9）金属性越强，对应水化物的碱性越强，元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是NaOH；Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应； 故答案为：NaOH；Al(OH)3。 （10）制造光导纤维的主要原料是二氧化硅； 故答案为：SiO2。 （11）次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为+1，HClO不稳定，易分解生成HCl和O2，其在光照条件下分解生成HCl和O2，化学方程式：2HClO2HCl+O2↑。 故答案为：+1；2HClO2HCl+O2↑。 11． r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+) HClO4 AC H++=SO2↑+H2O 【详解】D是短周期中原子半径最大的，D为Na；已知A、D位于同一主族，A为H；B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍；B为C，E为Si；C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍，C、F的原子序数之和为24，C的原子序数小于D，F的原子序数大于D，所以C为O，F为S，G为Cl。 (1)离子的电子层数越多，半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；因此离子半径由大到小的顺序是r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+)。故答案为:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+) (2)元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性就越强，B、E、F、G最高价氧化物对应的水化物为H2CO3、H2SiO3、H2SO4、HClO4；因非金属性：Cl>S>C>Si，所以最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序是HClO4> H2SO4> H2CO3> H2SiO3，综上所述B、E、F、G最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。故答案为：HClO4 (3) A．G为Cl元素，其单质Cl2与NaS溶液反应的化学方程式为Cl2+Na2S =2NaCl+S↓，G的得电子能力强，G的非金属性强，能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强，A正确； B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性就越强，F的氢化物的酸性比G的氢化物酸性弱不能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强，B错误； C．G和F两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，可知G的氢化物稳定，则G的非金属性强，能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强，C正确。 故答案为：AC (4)A、C、D、F四种元素组成化合物M和N为NaHSO4和NaHSO3中的一种，它们在溶液中相互反应的离子方程式是H++=SO2↑+H2O。故答案为：H++=SO2↑+H2O 12． 强 强 非金属 强 【分析】根据元素非金属性和金属性强弱的判断方法分析解答。 【详解】①元素的非金属性越强，其对应最高氧化物水化物的酸电离氢离子越容易，导致其最高价氧化物的水化物酸性越强，故答案为：强； ②元素的金属性越强，其对应最高氧化物水化物的碱电离出氢氧根离子越容易，所以碱性越强，故答案为：强； ③元素的非金属性越强，其对应气态氢化物中非金属元素吸引电子能力越强，导致其氢化物的稳定性越强，故答案为：非金属；强； ④元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，氢化物的稳定性越强，非金属性Si＜P、S＜Cl，所以酸性：H2SiO3＜H3PO4；气态氢化物稳定性：H2S＜HCl，故答案为：＜；＜。 13． 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)。 14． > Na、Mg的电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子 < S、C1的电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越易得电子 2Na+Cl22NaCl 【分析】由W+、X2+核外电子数均为10，可知W为Na，X为Mg；由Z-、Y2-核外电子数均为18，可知Y为S，Z为Cl。 【详解】（1）Na、Mg、S、Cl均有3个电子层，根据电子层数相同时，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子可知，金属性Na>Mg。 （2）电子层数相同时，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越易得电子，故非金属性 S<Cl。 （3）金属钠与氯气在点燃得条件下反应生成氯化钠，化学方程式为：2Na+Cl22NaCl。 15． Cl<S<Al<Mg S8 共价键 C 是 【分析】由于X位于第三周期，且原子的最外层电子数与最内层电子数相等，则其原子结构示意图为，即X为Mg；由于X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则同周期的金属Y只能是Al；X与W、Y与Z的最外层电子数之和为9，则Z为S，W为C。 【详解】由于X位于第三周期，且原子的最外层电子数与最内层电子数相等，则其原子结构示意图为，即X为Mg；由于X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则同周期的金属Y只能是Al；X与W、Y与Z的最外层电子数之和为9，则Z为S，W为C。 （1）同周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小，所以原子半径由小到大的顺序为。 （2）由于结构中给出的是小球与棍，属于球棍模型。Z是S，由8个原子组成，化学式为S8，化学键类型是共价键； （3）为，其电子式为； （4）为，其电子式为：，各原子最外层均达到了8电子稳定结构。 16． 三 ⅤA NH3>CH4 HNO3>H3PO4 2H2O22H2O+O2↑(或其他合理答案) 【分析】根据四种短周期元素在周期表中的相对位置关系图，X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素。短周期元素，Z元素原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍，设最外层为x，则(2+8+x)=3x，解得x=5，则Z为P，则X为C，Y为N，W为S，据此分析解答。 【详解】根据上述分析，Z为P，X为C，Y为N，W为S。 (1)Z为P，原子结构中有3个电子层，最外层电子数为5，则位于元素周期表中的第三周期，第VA族，故答案为：三；VA； (2)同一周期从左向右，非金属性增强，对应氢化物的稳定性增强，非金属性C＜N，则氢化物稳定性强弱顺序是NH3＞CH4，故答案为：NH3＞CH4； (3) 同一周期从左向右，非金属性增强，则最高价含氧酸的酸性增强，非金属性N＞P，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4，故答案为：HNO3>H3PO4； (4)原子序数比Y多1的元素是O，O元素一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，为过氧化氢的分解，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑。 【点睛】把握元素的位置、原子结构的特征正确推断元素为解答的关键。本题的易错点为(3)，要注意硝酸和磷酸化学式的不同。 学科网（北京）股份有限公司 $$