4.2.1元素性质的周期性变化规律 同步练习 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二节　元素周期律 第1课时　元素性质的周期性变化规律 一、基础巩固 题组1.元素性质的周期性变化 1.已知下列元素的原子半径: 元素 N S O Si 原子半径/10-10m 0.75 1.02 0.74 1.17 根据以上数据,磷原子的半径可能是(　　) A.0.80×10-10m B.1.15×10-10m C.1.19×10-10m D.0.70×10-10m 2.明矾常用作净水剂,其化学式为KAl(SO4)2·12H2O,明矾中金属性最强和非金属性最强的元素分别是(　　) A.Al、S B.K、O C.K、H D.Al、O 3.溴与砷同周期,以下大小关系正确的是(　　) A.非金属性:N<As B.稳定性:NH3>AsH3 C.酸性:H3AsO4>HBrO4 D.还原性:Br->As3- 题组2.同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律 4.下列关于物质的性质比较,不正确的是(　　) A.碱性强弱:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 B.氢化物的稳定性强弱:HCl>H2S>H2O C.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4 D.氧化性强弱:Cl2>Br2>I2 5.对于第二周期元素从左到右(稀有气体元素除外),下列说法中不正确的是(　　) A.原子半径逐渐减小 B.最外层电子数逐渐增多 C.最高正化合价逐渐升高 D.元素的非金属性逐渐增强 6.电子层数相同的X、Y、Z三种元素,原子序数都小于18,已知最高价氧化物对应水化物的酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是(　　) A.原子半径:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3 C.非金属性:X>Y>Z D.阴离子的还原性:Z3->Y2->X- 题组3.元素周期律及应用 7.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　) A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.碱性:NaOH>Mg(OH)2 C.简单离子的还原性:S2->O2- D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 8.短周期元素G、M、W、X、Y、Z的原子半径及最高正化合价随原子序数递增的变化如图所示: 下列说法正确的是(　　) A.碱性:GOH>XOH B.还原性:HW>HZ>H2Y C.酸性:HZO4<H2YO4 D.离子半径:M3->W->X+ 9.如图所示是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是(　　) A.元素的简单离子半径大小:④>⑤>② B.气态氢化物的稳定性:⑤>② C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥>⑤ D.元素的最高正化合价:③=⑥ 二、能力提升 10.黑火药爆炸时发生的主要反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:r(O)>r(C) B.酸性:HNO3>H2CO3 C.氢化物的稳定性:H2O<H2S D.最高正化合价:C>N 11.(2025·常州期末)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　) A.原子半径:Z<M B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D.Z位于元素周期表中第二周期第ⅥA族 12.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　) A.原子序数:X>Y>Z B.最高正化合价:X<Y<Z C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子最外层电子数:X>Y>Z 13.把与下列元素有关性质相符的曲线字母填入相应空格中: (1)第三周期元素的最高正化合价:　　　。  (2)碱金属单质(放射性元素除外)的熔点:　　　。  三、素养拔高 14.下列实验方案能够达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验方案 A 比较Fe、Cu的金属性 将少量Cu加入FeCl3溶液中,观察现象 B 比较F、Cl的非金属性 将F2通入NaCl溶液中,观察现象 C 比较Mg、Al的金属性 分别向MgCl2溶液、AlCl3溶液中滴入足量NaOH溶液,观察现象 D 比较C、Si的非金属性 将大理石与浓盐酸反应制取的CO2气体直接通入Na2SiO3溶液中,观察现象 15.某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如表: 实验方案 实验现象 ①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后的溶液中滴加酚酞 A浮于水面,熔成一个小球,在水面上无定向移动,随之消失,溶液变红色 ②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 B产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 ③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 C反应不十分强烈,产生可燃性气体 ④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应 D剧烈反应,产生可燃性气体 ⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应 E生成白色胶状沉淀,然后沉淀消失 ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 F生成淡黄色沉淀 回答下列问题。 (1)实验目的:　 　　　　 　　　　 　　　　。  (2)实验内容:请将实验方案对应的实验现象填入空白。 ①　　　　,②　　　　,③　　　　,④　　　,⑤　　　　,⑥　　　　。  (3)能证明钠比镁金属性强的实验方案是　　　　(填实验方案中的序号)。写出能证明氯的非金属性比硫强的化学方程式:　 　　　　 　　　　　。  (4)请你补充一组简单易行的实验方案,证明此周期中另外两种元素非金属性强弱顺序:  　　 　　　　　　　。  (5)实验⑥中反应的离子方程式依次是　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 能比较镁与铝金属性强弱的实验,除表中的两个外,还可设计实验⑦,该实验的操作是 　　　　　　　　　　　　　。  (6)元素性质与原子结构有密切的关系。请从原子结构角度解释氯元素的非金属性为什么比硫强: 　　　　 　　　　 　　　　　。  参考答案 1.B　2.B　3.B　4.B　5.C 6.A　解析 由三种元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知,X、Y、Z的最高正化合价分别为+7、+6、+5,因为F没有正价,所以X一定是Cl,则Y是S,Z是P。非金属性:Cl>S>P,则气态氢化物的稳定性:HCl>H2S>PH3,阴离子的还原性:P3->S2->Cl-,故B、C、D选项正确。电子层数相同的原子,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,则原子半径:P>S>Cl,故A选项错误。 7.D　解析 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性:S>P,最高价氧化物对应水化物酸性:H2SO4>H3PO4,能用元素周期律解释,故A不符合题意;金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,金属性:Na>Mg,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,能用元素周期律解释,故B不符合题意;O、S是同一主族的元素,由于非金属性:O>S,所以还原性:S2->O2-,与元素周期律有关,故C项不符合题意;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,不能用元素周期律解释,故D符合题意。 8.D　解析 由题图可推知,G为Li元素,M为N元素,W为F元素,X为Na元素,Y为S元素,Z为Cl元素。Na元素的金属性强于Li元素的,故碱性:LiOH<NaOH,A错误;非金属性:F>Cl>S,故对应氢化物的还原性:HF<HCl<H2S,B错误;非金属性:Cl>S,故最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2SO4,C错误;N3-、F-、Na+的核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:N3->F->Na+,D正确。 9.C　解析 元素①~⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径:S2->O2->Al3+,A项错误;元素非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性也越强,故稳定性:H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B项错误,C项正确;F无正价,D项错误。 10.B　解析 同一周期从左往右,主族元素原子半径逐渐减小,所以原子半径:r(O)<r(C),A错误;非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氮元素的非金属性比碳元素强,所以酸性:HNO3>H2CO3,B正确;O与S都位于第ⅥA族,非金属性:O>S,氢化物的稳定性:H2O>H2S,C错误;碳元素最高正化合价是+4价,氮元素最高正化合价是+5价,D错误。 11.B　解析 根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素可知,M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。同周期主族元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,同主族元素随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:Z<M,A项正确;Y的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,X的最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3,HNO3酸性更强,B项错误;Si的非金属性比O弱,所以Si的最简单气态氢化物的热稳定性比O的弱,C项正确;Z是氧元素,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,D项正确。 12.A　解析 X、Y、Z均为短周期元素,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA元素,Z为第ⅦA族元素,Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y处于同一周期,则X为S元素。由分析知,X、Y、Z分别为S、Na、F,则原子序数:S>Na>F,故A正确;F无正价,S的最高正价为+6价,Na的最高正价为+1价,故B错误;电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,原子序数越大离子半径越小,则离子半径:S2->F->Na+,故C错误;原子最外层电子数:F>S>Na,故D错误。 13.答案 (1)C　(2)A 解析 (1)第三周期元素的最高正化合价随着原子序数增大而增大,稀有气体元素除外,所以化合价从+1价逐渐升高到+7价,稀有气体元素为0价,图像C符合。(2)碱金属单质的熔点随着原子序数的增大而减小,图像A符合。 14.C　解析 比较Fe、Cu的金属性,应该将少量Cu加入FeCl2溶液中,观察现象,A错误;将F2通入NaCl溶液中,F2先与水反应生成O2,不能比较F、Cl的非金属性,B错误;分别向MgCl2溶液、AlCl3溶液中滴入足量NaOH溶液,氯化镁产生白色沉淀,氯化铝先产生白色沉淀,后沉淀消失,可以比较Mg、Al的金属性,C正确;将大理石与浓盐酸反应制取的CO2气体直接通入Na2SiO3溶液中,有白色沉淀生成,但是CO2气体中有挥发的HCl,会干扰CO2与Na2SiO3溶液的反应,不能比较C、Si的非金属性,D错误。 15.答案 (1)验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律(或探究第三周期元素性质递变规律)　(2)B　F　A　D　C　E　(3)①③　H2S+Cl22HCl+S↓　(4)在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液,可发生反应生成硅酸沉淀,进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序　(5)Al3++3OH-Al(OH)3↓　Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-　向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量　(6)硫和氯均为第三周期元素,电子层数相同,氯的核电荷数比硫大,但氯的原子半径比硫小,氯元素得电子能力比硫强,所以氯元素的非金属性比硫强 7 学科网（北京）股份有限公司 $$