4.2 元素周期律【考试必过】化学人教版必修第一册

4.2 元素周期律 一、单选题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列关于元素周期律的叙述正确的是 A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子总是从1到8重复出现 B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从小到大（稀有气体除外）发生周期性变化 C．随着元素原子序数的递增，元素最高正价从＋1到＋7、负价从－7到－1重复出现 D．元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因 【答案】D 【解析】A．从第二周期开始，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现，但在第一周期，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到2，错误；B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从大到小（稀有气体除外）发生周期性变化，错误；C．元素的最低负价是-4价，最高正价是+7价，随着元素原子序数的递增，一般情况下元素的最高正价从+1到+7，负价从-4到-1重复出现，错误；D．元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，正确；答案选D。 2．下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法，正确的是 A．从左到右，原子半径逐渐增大 B．从左到右，金属性减弱，非金属性增强 C．从左到右，氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 D．从左到右，简单离子的半径减小 【答案】B 【解析】A．同一周期主族元素电子层数相同，原子核对核外电子吸引力增大导致原子半径随着原子序数增大而减小，A错误；B．同一周期主族元素随着原子序数增大，其金属性减弱，非金属性增强，B正确；C．同一周期主族元素随着原子序数增大，其最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱，酸性增强，C错误；D．第三周期主族元素，简单阴离子的半径大于阳离子，D错误；故答案为：B。 3．下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 【答案】C 【解析】A． 元素周期表有18个纵行，8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，则分为16个族，故A错误；B． H在第ⅠA族但不是碱金属元素，故B错误；C． 优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素，应在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的新材料，故C正确；D． 主族元素的最外层电子数等于族序数，绝大多数主族元素的最高化合价等于它所处的族序数，但F没有正价、O没有最高正价，故D错误；故选C。 4．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是 A．已知Cl的非金属性比P强，故的酸性比的强 B．已知I是第五周期第ⅦA族元素，故HI的热稳定性比HF的热稳定性弱 C．已知Rb是第五周期第ⅠA族元素，故Rb与水反应比Na与水反应更剧烈 D．已知Ba是第六周期第ⅡA族元素，故的碱性比的碱性强 【答案】A 【解析】A．HClO中Cl不是最高价，无法判断非金属性强弱，A错误；B．同主族元素自上而下元素非金属性减弱，故非金属性F>I，非金属性越强，其氢化物越稳定，故氢化物稳定性：HI的稳定性比HF弱，B正确；C．铷的活泼性大于钠，Rb与水反应比Na与水反应更剧烈，C正确；D． Ba与Mg同位于第ⅡA族，金属性：Ba＞Mg，则碱性：Ba(OH)2＞Mg(OH)2，D正确；故选A。 5．四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： B．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强 C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族 【答案】A 【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，以此分析；A．同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径，A项错误；B．Y的最高价氧化物对应的水化物是，X的最高价氧化物对应的水化物是，酸性更强，B项正确；C．Si的非金属性比O弱，所以Si的气态氢化物的热稳定性比O的小，C项正确；D．Z是氧元素，位于元素周期表中第二周期ⅥA族，D项正确；故答案为：A。 6．锗(Ge)是第四周期第 ⅣA 元素，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是 A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能 C．锗化氢(GeH4)稳定性很强 D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 【答案】B 【解析】处于金属区与非金属区的交界线上的元素常用于做半导体材料，锗和硅处于同一主族，根据同主族元素的金属性、非金属性的递变规律分析判断。A．锗处于金属区与非金属区的交界线上，元素的金属性和非金属性都较弱，反应中既不易得电子，也不易失去电子，故A错误；B．锗处于金属区与非金属区的交界线上，既有金属性又有非金属性，常用于做半导体材料，故B正确；C．锗处于金属区与非金属区的交界线上，元素金属性和非金属性都较弱，锗化氢(GeH4)稳定性很弱，故C错误；D．锗和硅处于同一主族，主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性大于锗，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性比硅酸弱，为弱酸。碳酸溶于水，硅酸不溶于水，推知锗酸(H4GeO4)为难溶于水的弱酸，故D错误；故选B。 7．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．和属于同种核素 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： D．A和B只能形成一种化合物 【答案】B 【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有+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五种元素据此分析；A．由分析可知，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．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；C．由分析可知，A、D、E分别为O、P、S，简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，同一周期从左往右非金属性依次增强，同一主族从上往下非金属性依次弱，故简单气态氢化物的稳定性：即H2O＞H2S＞PH3，C错误；D．A和B能形成氧化钠、过氧化钠，故不止一种化合物，D错误；答案选B。 8．部分元素在周期表中的分布如图所示（虚线为金属元素与非金属元素的分界线），下列说法不正确的是 A．B只能得电子，不能失电子 B．原子半径Ge＞Si C．As可作半导体材料 D．Po处于第六周期第VIA族 【答案】A 【解析】同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，因此图中临近虚线的元素既表现一定的金属性，又表现出一定的非金属性，在金属和非金属的分界线附近可以寻找半导体材料（如锗、硅、硒等），据此分析解答。A．根据以上分析，B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；B．同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径Ge＞Si，故B正确；C．As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；D．Po为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，处于第六周期第VIA族，故D正确。故选A。 9．海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。下列关于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的说法正确的是 A．最高化合价：Cl>S B．单质与水反应的剧烈程度：Mg>K C．还原性：Cl-＞Br- D．热稳定性：H2S＞H2O 【答案】A 【解析】A．氯元素的最高价是+7价，硫元素的最高价是+6价，则最高化合价：Cl＞S，A正确；B．金属性K＞Mg，则单质与水反应的剧烈程度：Mg＜K，B错误；C．非金属性越强，简单阴离子的还原性越弱，非金属性Cl＞Br，则还原性：Cl-＜Br-，C错误；D．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性S＜O，则热稳定性：H2S＜H2O，D错误；答案选A。 10．W、X、Y、Z是短周期中的常见元素，其部分性质如下表，下列说法不正确的是 W 某种氧化物是淡黄色固体 X 短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强 Y 第三周期中简单离子半径最小的 Z 原子最外层电子数是电子总数的 A．W、Y、X的原子半径依次减小，Y、W、X简单离子的半径依次增大 B．W、X、Y的最高价氧化物的水化物之间可以两两反应 C．W的氧化物与Z的最高价氧化物反应一定是氧化还原反应 D．金属性W比Y强，非金属性Z比X弱 【答案】C 【解析】W的某种氧化物是淡黄色固体，是过氧化钠，则W为Na元素；X为短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强，则X为Cl元素；Y是第三周期中离子半径最小的，Y为Al元素；Z原子最外层电子数是电子总数的，则Z为C元素。A．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，Na、Al、Cl的原子半径依次减小，电子层数越多。离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，Y(Al3+)、W(Na+)、X(Cl-)简单离子的半径依次增大，故A正确；B．氢氧化铝为两性氢氧化物，能够与氢氧化钠和高氯酸反应，氢氧化钠和高氯酸能够发生中和反应，故B正确；C．W的氧化物有氧化钠、过氧化钠，氧化钠与二氧化碳的反应不属于氧化还原反应，故C错误；D．同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，金属性W比Y强，碳酸的酸性比高氯酸弱，因此非金属性C比Cl弱，故D正确；故选C。 11．以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述不正确的是 A．图1为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数) B．在核电荷数为1-20的元素中，最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种 C．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低 D．图2是元素周期表的轮廓图，通常用于寻找催化剂及耐高温材料位于B处 【答案】A 【解析】A．元素周期表中最右侧0族元素的原子序数分别为：2、10、18、36、54、86、118，因此10和11号元素不在同一个周期，A错误；B．在核电荷数为1-20的元素中，最外层电子数和电子层数相等的元素有H、Be、Al共3种，B正确；C．多电子的原子中，电子是分层排布的，能量低的电子总是优先进入离核较近的区域内运动，因此在离核较近的区域内运动的电子能量较低，C正确；D．图2是元素周期表的轮廓图，B为过渡金属元素所在的区域，可在此区域内寻找催化剂及耐高温材料，D正确；答案选A。 12．下列结论正确的是 ①微粒半径：    ②氢化物的稳定性： ③离子的还原性：    ④还原性： ⑤酸性：    ⑥非金属性： A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．①②④⑥ D．②③⑤⑥ 【答案】C 【解析】①核外电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故微粒半径：，正确；②同周期从左往右非金属性增强，同主族从上往下非金属性减弱，氢化物的稳定性：非金属性：F>Cl>P>Si，故氢化物的稳定性，正确；③离子的还原性：，错误；④根据金属活泼性顺序表，还原性：，正确；⑤几种酸中只有硫酸为强酸，其余均为弱酸，故硫酸酸性最强，错误；⑥同周期从左往右非金属性增强，同主族从上往下非金属性减弱，非金属性：，正确；故选C。 13．下列关于元素周期表及周期律的叙述，其中错误的是 ①一般在过渡元素中寻找一些化学反应新型催化剂 ②硒化氢(H2Se)是无色，有毒，比H2S稳定的气体 ③研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物 ④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥砹(At)为ⅦA元素，推测单质砹为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 ⑦ⅠA族元素全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第3纵列 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 【答案】B 【解析】①过渡元素中的重金属元素通常可以作为一些化学反应新型催化剂，正确；②非金属性越强，对应的氢化物稳定性越强，非金属性S>Se，稳定性H2S>H2Se，错误；③通常农药中含有F、Cl、S、P、As等元素，所以研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物，正确；④卤族元素简单阴离子的还原性随着原子序数的增大而增大，排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液中置换出来，但由于氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气，所以氟气除外，错误；⑤过渡元素是指元素周期表中的副族元素，全部由金属元素构成，可在金属与非金属分界线处的元素中寻找半导体材料，错误；⑥氟氯溴碘砹处于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，相对原子质量逐渐增大，根据元素周期律可知，碘单质已为紫黑色固体，因此砹也为有色固体，碘化氢不稳定，则砹化氢也不稳定，卤化银都不溶于水和硝酸，则砹化银也不溶于水和硝酸，正确；⑦ⅠA族元素中H是非金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列，错误；②④⑤⑦错误，故选B。 14．已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．Y和Z形成的简单氢化物的稳定性： B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．M与Y组成的化合物可作自来水杀菌消毒剂，具有较强的还原性 D．X、Y与R组成的化合物是一种碱 【答案】C 【解析】X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，M有价，则M为Cl；Y有价，Y处于ⅥA族，而Z有价，可知Z处于VA族，原子半径，故Y为O，Z为N；X、Q均有价，二者处于ⅠA族，其中X的原子半径小于Y(O)，故X为H元素，Q位于第三周期，则Q为Na；R有价，其处于ⅡA族，原子半径：，可推知R为Ca。A．元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：，则的稳定性强于，A正确；B．X、Y、Z三种元素组成的化合物有，三者分别属于酸、碱、盐，B正确；C．M与Y组成的化合物可作自来水杀菌消毒剂，具有强氧化性，C错误；D．X、Y与R组成的化合物是一种碱，D正确；答案选C。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（16分）元素周期表可以用于探寻各种元素间的内在联系。 （1）下列关于元素周期表的说法错误的是 。 a．门捷列夫按照原子的核电荷数由小到大排列制出了第一张元素周期表 b．元素周期表由三个短周期，四个长周期构成 c．在金属和非金属的分界线处寻找半导体材料 d．元素周期表中含有主族、副族、第VⅢ族、0族等十八个族 （2）利用元素在周期表中的位置、结构、性质的关系，得出的结论正确的是 。 a．原子半径：Li>Na>K                b．酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4 c．稳定性：H2Se>H2S>H2O             d．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 （3）碳族元素包括：C、Si、Ge、Sn、Pb、Fl(放射性元素) ①请完成CO2和KOH溶液恰好反应生成正盐的离子方程式 。 ②写出Si在元素周期表中的位置 。由碳族元素结构特点，可推测Pb3O4中Pb的化合价为 。 （4）卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At(放射性元素) ①Br与F的原子序数的差值为 。 ②已知某溶液中只含有Fe2+、Cl﹣、Br﹣、I﹣，且c(Cl﹣)：c(Br﹣)：c(I﹣)=1：1：2，则c(Fe2+)：c(Br﹣)= 。向其中通入一定量的氯气发生反应，当c(Fe2+)：c(Cl﹣)=1：4时，离子方程式为 。 【答案】（1）ad（2分） （2）d（2分） （3） CO2+2OH﹣=+H2O（2分） 第三周期第IVA族（2分） +2和+4（2分） （4） 26（2分） 2∶1 （2分） 4I﹣+3Cl2+2Fe2+=2I2+6Cl﹣+2Fe3+（2分） 【解析】（1）a．俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表，而不是按核电荷数由小到大排列，故a错误； b．元素周期表中有7个周期、短周期为一、二、三周期，四、五、六、七为四个长周期，故b正确； c．在元素周期表的金属与非金属的分界线附近的元素的金属性和非金属性都较弱，常用于半导体材料，故c正确； d．元素周期表有16个族，7个主族、8个副族、1个0族，共18个纵行，故d错误， 故答案为：ad； （2）a．电子层越多、原子半径越大，则半径：K>Na>Li，故a错误； b．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：P<S<Cl，则物质酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故b错误； c．非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性O>S>Se，所以简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se，故c错误； d．同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，故d正确； 故答案为：d； （3）①少量二氧化碳和氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水，离子方程式为：CO2+2OH﹣=+H2O，故答案为：CO2+2OH﹣=+H2O； ②硅元素是14号元素，原子核外有三个电子层，最外层为4个电子，位于周期表的第三周期第ⅣA族；铅与碳是同族元素，最外层电子数为4，主要化合价为+2、+4，根据化合价代数和为零，则Pb3O4中Pb的化合价为+2、+4；故答案为：第三周期第ⅣA；+2、+4； （4）①Br原子序数为35，F的原子序数为9，差值为26，故答案为26； ②(Cl﹣) ∶c(Br﹣) ∶c(I﹣)=1∶1∶2，根据电荷守恒可得c(Fe2+)∶c(Cl﹣) ∶c(Br﹣) ∶c(I﹣)=2∶1∶1∶2，则c(Fe2+)∶c(Br﹣)=2∶1；还原性I﹣>Fe2+>Br﹣，向其中通入一定量的氯气，首先发生反应：2I﹣+Cl2=I2+2Cl﹣，I﹣反应完毕，再反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣，Fe2+反应完毕，又发生反应2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣，当c(Fe2+)：c(Cl﹣)=1：4时，I﹣反应完全，Fe2+有一半参加反应，则离子方程式为：4I﹣+3Cl2+2Fe2+=2I2+6Cl﹣+2Fe3+，故答案为：2∶1；4I﹣+3Cl2+2Fe2+=2I2+6Cl﹣+2Fe3+。 16．（12分）X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。 请回答下列问题： （1）W位于元素周期表中第 周期第 族。画出X的阴离子的结构示意图： 。 （2）Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 (写化学式)。 （3）Y的金属性与的金属性相比， (写化学式)的金属性强，请用实验证明它们金属性的相对强弱： 。 （4）写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式： 。 【答案】 （1） 三（1分） ⅣA（1分） （2分） （2） （2分） （3） （2分） 与冷水剧烈反应，而与冷水反应较慢 （2分） （4） （2分） 【解析】X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10，则X元素原子的质子数为，故X为0元素；Y和Ne原子的核外电子数相差1，Y为或F元素，由题图可知，Y原子半径大于氧原子，故Y为元素；W的单质是一种常见的半导体材料，原子序数大于元素，故W为元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最强，故Z为元素。 （1）W为元素，原子核外电子数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第三周期第ⅣA族。 （2）Z为元素，由于元素的非金属性：，故氢化物稳定性：，即较稳定的是。 （3）同周期主族元素随原子序数增大原子半径减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱，所以金属性：；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢气就越容易，所以可以通过与冷水剧烈反应，而与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。 （4）Y的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Z的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，两者发生反应生成高氯酸钠和水，化学方程式为。 17．（14分）联合国大会称2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期律的重要性。几种主族元素在周期表中的位置如下： 族 周期 ⅠA 0 1 ④ ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ 根据上表回答下列问题： （1）①⑤⑥三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （2）表中某元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 ，写出该元素的单质与④的简单氧化物反应的化学方程式 。 （3）①②③三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是 。(填化学式)。 （4）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中不能证明这一事实的是___________(填字母)。 A．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定 B．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性 C．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来 D．⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性强 【答案】（1）Na>C>N（3分） （2） （2分） 第三周期第IA族 （2分） 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑（2分） （3）KOH（2分） （4）D（3分） 【解析】根据元素在周期表的位置，可推知：①是Na元素，②是K元素，③是Al元素，④是H元素，⑤是C元素， ⑥是N元素，⑦是Cl元素，⑧是Br元素，然后结合元素周期律及物质的性质分析解答。 （1）①是Na元素，⑤是C元素， ⑥是N元素，电子层数越多，原子半径越大，同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，故原子半径由大到小的顺序是Na>C>N； （2）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，若原子最外层只有1个电子，则其电子层数是3，该元素的原子核外电子排布式是2、8、1，该元素是Na元素，其原子结构示意图为 ；钠元素位于元素周期表第三周期第IA族；④的简单氧化物是H2O，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑； （3）①是Na，②是K，③是Al，由于同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减小；同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增大，则三种元素的金属性强弱顺序为：K>Na>Al。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，因此三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的KOH； （4）A．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：Cl>Br，所以简单氢化物的稳定性：HCl>HBr，选项A不符合题意； B．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属性：Cl>Br，所以酸性：HClO4>HBrO4，选项B不符合题意； C．元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来。由于元素的非金属性：Cl>Br，所以可以发生反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，选项C不符合题意； D．通过比较最高价氧化物对应的水化物的酸性的强弱，比较其非金属性，而不是比较氢化物酸性的强弱，选项D符合题意； 答案选D。 18．（16分）元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。某兴趣小组的同学进行实验，验证元素周期律。回答下列问题： ．验证同周期元素性质的递变规律。 （1）用离子方程式解释现象1： 。 （2）对比分析现象1和现象2，说明沉淀X属于 (填“酸”“碱”或“两氧化物”)。 （3）现象4为 。 （4）该组实验可验证同周期元素金属性强弱：Mg Al(填“<”或“>”)。 ．探究同主族元素性质的递变规律。 （5）实验i溶液颜色变深，反应的离子方程式是 。 （6）实验ii观察到的现象是 ，甲同学根据此现象得出结论：Br2>I2，乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性Br2>I2，其理由是 。 （7）从原子结构的角度解释同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱的原因： 。 【答案】（1）Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O（2分） （2）碱（2分） （3）沉淀逐渐溶解（2分） （4）＞（2分） （5）Cl2+2Br-=Br2+2Cl-（2分） （6） 溶液变为蓝色 （2分） 实验i反应后的溶液可能Cl2还有剩余（2分） （7）元素原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大（2分） 【解析】Ⅰ．MgCl2与氨水反应产生Mg(OH)2白色沉淀和NH4Cl；将产生的白色沉淀分成两份，向其中一份中加入2 mol/LHCl，发现白色沉淀逐渐溶解变为无色溶液；向另一份中加入2 mol/LNaOH溶液，沉淀不溶解；AlCl3溶液与氨水反应产生Al(OH)3白色沉淀和NH4Cl；将产生的白色沉淀也分成两份，向其中一份中加入2 mol/LHCl，发现沉淀溶解变为无色溶液；向另一份中加入2 mol/LNaOH溶液，沉淀也能够溶解。说明Mg(OH)2属于碱，Al(OH)3为两性氢氧化物。 Ⅱ．向KBr溶液中滴入氯水，发生反应：Cl2+2KBr=2KCl+Br2，溶液变为橙色；将上述反应后的溶液加入KI溶液与淀粉溶液的混合物中，发现溶液变为蓝色，说明反应产生了I2，可能是发生反应：Br2+2KI=2KBr+I2，也可能是过量的氯水与KI发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉，溶液变为蓝色。因此只能证明元素的非金属性：Cl＞Br，而不能证明元素的非金属性：Br＞I，即不能说明氧化性：Br2＞I2。 （1）MgCl2与氨水反应产生的白色沉淀是Mg(OH)2，沉淀X是Mg(OH)2，向其中滴加2 mol/L盐酸，发生复分解反应产生MgCl2、H2O，该反应的离子方程式为：Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O； （2）向Mg(OH)2白色沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，向其中加入等浓度的NaOH溶液，沉淀不溶解，说明Mg(OH)2沉淀属于碱； （3）Al(OH)3白色沉淀既能与盐酸反应，也能够与NaOH溶液反应，说明Al(OH)3是两性氢氧化物，则现象4为白色沉淀逐渐溶解； （4）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。Mg(OH)2能溶于盐酸、不溶于NaOH溶液；Al(OH)3能溶于盐酸和NaOH溶液，说明Mg(OH)2属于碱、Al(OH)3是两性氢氧化物，则盐酸的金属性强弱：Mg＞Al； （5）实验i溶液颜色变深，说明氯水与KBr溶液反应生成了Br2单质，反应的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-； （6）Cl2与KBr溶液发生置换反应：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，Br2与KI溶液发生置换反应：Br2+2KI=2KBr+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此甲同学得出结论，物质的氧化性：Br2＞I2的结论，则实验ii观察到的现象是：溶液变为蓝色；乙同学认为实验ii不能充分该结论。这是应用发生ⅰ反应时，若氯水过量，氯水中氯气也能氧化KI生成I2，造成实验干扰，所以乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性：Br2＞I2； （7）同一主族元素，原子核外最外层电子数相同，但从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，因此元素的非金属性逐渐减弱，元素单质的氧化性就逐渐减弱。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 元素周期律 一、单选题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列关于元素周期律的叙述正确的是 A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子总是从1到8重复出现 B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从小到大（稀有气体除外）发生周期性变化 C．随着元素原子序数的递增，元素最高正价从＋1到＋7、负价从－7到－1重复出现 D．元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因 2．下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法，正确的是 A．从左到右，原子半径逐渐增大 B．从左到右，金属性减弱，非金属性增强 C．从左到右，氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 D．从左到右，简单离子的半径减小 3．下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 4．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是 A．已知Cl的非金属性比P强，故的酸性比的强 B．已知I是第五周期第ⅦA族元素，故HI的热稳定性比HF的热稳定性弱 C．已知Rb是第五周期第ⅠA族元素，故Rb与水反应比Na与水反应更剧烈 D．已知Ba是第六周期第ⅡA族元素，故的碱性比的碱性强 5．四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： B．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强 C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族 6．锗(Ge)是第四周期第 ⅣA 元素，处于周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是 A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能 C．锗化氢(GeH4)稳定性很强 D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 7．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．和属于同种核素 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： D．A和B只能形成一种化合物 8．部分元素在周期表中的分布如图所示（虚线为金属元素与非金属元素的分界线），下列说法不正确的是 A．B只能得电子，不能失电子 B．原子半径Ge＞Si C．As可作半导体材料 D．Po处于第六周期第VIA族 9．海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。下列关于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的说法正确的是 A．最高化合价：Cl>S B．单质与水反应的剧烈程度：Mg>K C．还原性：Cl-＞Br- D．热稳定性：H2S＞H2O 10．W、X、Y、Z是短周期中的常见元素，其部分性质如下表，下列说法不正确的是 W 某种氧化物是淡黄色固体 X 短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强 Y 第三周期中简单离子半径最小的 Z 原子最外层电子数是电子总数的 A．W、Y、X的原子半径依次减小，Y、W、X简单离子的半径依次增大 B．W、X、Y的最高价氧化物的水化物之间可以两两反应 C．W的氧化物与Z的最高价氧化物反应一定是氧化还原反应 D．金属性W比Y强，非金属性Z比X弱 11．以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述不正确的是 A．图1为元素周期表的一部分(表中数字为原子序数) B．在核电荷数为1-20的元素中，最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种 C．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低 D．图2是元素周期表的轮廓图，通常用于寻找催化剂及耐高温材料位于B处 12．下列结论正确的是 ①微粒半径：    ②氢化物的稳定性： ③离子的还原性：    ④还原性： ⑤酸性：    ⑥非金属性： A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．①②④⑥ D．②③⑤⑥ 13．下列关于元素周期表及周期律的叙述，其中错误的是 ①一般在过渡元素中寻找一些化学反应新型催化剂 ②硒化氢(H2Se)是无色，有毒，比H2S稳定的气体 ③研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物 ④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥砹(At)为ⅦA元素，推测单质砹为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 ⑦ⅠA族元素全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第3纵列 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 14．已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．Y和Z形成的简单氢化物的稳定性： B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．M与Y组成的化合物可作自来水杀菌消毒剂，具有较强的还原性 D．X、Y与R组成的化合物是一种碱 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（16分）元素周期表可以用于探寻各种元素间的内在联系。 （1）下列关于元素周期表的说法错误的是 。 a．门捷列夫按照原子的核电荷数由小到大排列制出了第一张元素周期表 b．元素周期表由三个短周期，四个长周期构成 c．在金属和非金属的分界线处寻找半导体材料 d．元素周期表中含有主族、副族、第VⅢ族、0族等十八个族 （2）利用元素在周期表中的位置、结构、性质的关系，得出的结论正确的是 。 a．原子半径：Li>Na>K                b．酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4 c．稳定性：H2Se>H2S>H2O             d．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 （3）碳族元素包括：C、Si、Ge、Sn、Pb、Fl(放射性元素) ①请完成CO2和KOH溶液恰好反应生成正盐的离子方程式 。 ②写出Si在元素周期表中的位置 。由碳族元素结构特点，可推测Pb3O4中Pb的化合价为 。 （4）卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At(放射性元素) ①Br与F的原子序数的差值为 。 ②已知某溶液中只含有Fe2+、Cl﹣、Br﹣、I﹣，且c(Cl﹣)：c(Br﹣)：c(I﹣)=1：1：2，则c(Fe2+)：c(Br﹣)= 。向其中通入一定量的氯气发生反应，当c(Fe2+)：c(Cl﹣)=1：4时，离子方程式为 。 16．（12分）X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。 请回答下列问题： （1）W位于元素周期表中第 周期第 族。画出X的阴离子的结构示意图： 。 （2）Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 (写化学式)。 （3）Y的金属性与的金属性相比， (写化学式)的金属性强，请用实验证明它们金属性的相对强弱： 。 （4）写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式： 。 17．（14分）联合国大会称2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期律的重要性。几种主族元素在周期表中的位置如下： 族 周期 ⅠA 0 1 ④ ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ 根据上表回答下列问题： （1）①⑤⑥三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （2）表中某元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 ，写出该元素的单质与④的简单氧化物反应的化学方程式 。 （3）①②③三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是 。(填化学式)。 （4）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中不能证明这一事实的是___________(填字母)。 A．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定 B．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性 C．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来 D．⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性强 18．（16分）元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。某兴趣小组的同学进行实验，验证元素周期律。回答下列问题： ．验证同周期元素性质的递变规律。 （1）用离子方程式解释现象1： 。 （2）对比分析现象1和现象2，说明沉淀X属于 (填“酸”“碱”或“两氧化物”)。 （3）现象4为 。 （4）该组实验可验证同周期元素金属性强弱：Mg Al(填“<”或“>”)。 ．探究同主族元素性质的递变规律。 （5）实验i溶液颜色变深，反应的离子方程式是 。 （6）实验ii观察到的现象是 ，甲同学根据此现象得出结论：Br2>I2，乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性Br2>I2，其理由是 。 （7）从原子结构的角度解释同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱的原因： 。 学科网（北京）股份有限公司 $