1-2元素周期律 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题一 原子结构与化学键 第二节 元素周期律 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于元素周期表的说法，正确的是（ ） A. 元素周期表共有7个周期、18个族 B. 周期表中同一周期的元素，电子层数相同 C. 周期表中同一主族的元素，最外层电子数不同 D. 金属元素全部位于周期表的左半部分 2. 元素周期律的核心内容是（ ） A. 元素的性质随相对原子质量的递增而呈周期性变化 B. 元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化 C. 元素的性质随电子层数的递增而呈周期性变化 D. 元素的性质随最外层电子数的递增而呈周期性变化 3. 同一周期（第3周期）从左到右（钠→镁→铝→硅→磷→硫→氯），元素的金属性变化规律是（ ） A. 逐渐增强 B. 逐渐减弱 C. 先增强后减弱 D. 无明显变化 4. 加工制造中常用的铝（Al）和镁（Mg）均位于第3周期，下列说法正确的是（ ） A. 铝的金属性比镁强 B. 镁原子的半径比铝原子大 C. 铝的最高价氧化物对应水化物的碱性比镁强 D. 镁与盐酸反应的剧烈程度比铝弱 5. 同一主族（第ⅦA族）从上到下（氟→氯→溴→碘），元素的非金属性变化规律是（ ） A. 逐渐增强 B. 逐渐减弱 C. 保持不变 D. 先减弱后增强 6. 下列元素中，金属性最强的是（ ） A. Na（第3周期ⅠA族） B. Mg（第3周期ⅡA族） C. Al（第3周期ⅢA族） D. Si（第3周期ⅣA族） 7. 加工制造中用于焊接保护气的氩气（Ar）属于稀有气体，位于周期表的（ ） A. 第2周期0族 B. 第3周期0族 C. 第4周期0族 D. 第3周期ⅦA族 8. 下列关于元素性质递变规律的说法，错误的是（ ） A. 同一周期从左到右，原子半径逐渐减小 B. 同一主族从上到下，原子半径逐渐增大 C. 同一周期从左到右，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 D. 同一主族从上到下，元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱 9. 某元素位于第3周期ⅥA族，该元素的原子结构特点是（ ） A. 电子层数3，最外层电子数6 B. 电子层数6，最外层电子数3 C. 电子层数3，最外层电子数5 D. 电子层数5，最外层电子数3 10. 下列元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是（ ） A. C（第2周期ⅣA族） B. N（第2周期ⅤA族） C. O（第2周期ⅥA族） D. F（第2周期ⅦA族） 11. 加工制造中常用的不锈钢含有的铬（Cr）元素，位于周期表的第4周期ⅥB族，下列说法正确的是（ ） A. 铬原子的电子层数为4 B. 铬的金属性比第3周期的铝弱 C. 铬的最高价氧化物对应水化物呈酸性 D. 铬的原子半径比第4周期的钾（K）大 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 元素周期表是元素周期律的具体表现形式，共有______个周期（短周期为______、______、______周期，长周期为______、______、______周期）和______个族（主族、副族、第Ⅷ族和0族）。 2. 元素周期律的本质是______的周期性变化；同一周期从左到右，原子的______数相同，数递增，原子半径逐渐，金属性逐渐______，非金属性逐渐______。 3. 同一主族从上到下，原子的______数递增，数相同，原子半径逐渐，金属性逐渐______，非金属性逐渐______。 4. 加工制造中常用的金属元素多位于周期表的______（填“左下方”或“右上方”），非金属元素多位于______（填“左下方”或“右上方”）；0族元素（稀有气体）的最外层电子数为______（He为2），化学性质稳定，常用作焊接保护气。 5. 第3周期的金属元素有______、______、______（填元素符号），它们的金属性依次减弱，对应的金属材料硬度逐渐增大，其中______（填元素符号）常用于制造铝合金，应用于航空航天零部件。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 元素周期表中，元素的原子序数越大，金属性越强。（ ） 2. 同一周期从左到右，元素的化合价从+1价逐渐升高到+7价。（ ） 3. 同一主族元素的化学性质相似，因为它们的最外层电子数相同。（ ） 4. 原子半径越小，元素的非金属性越强。（ ） 5. 加工制造中使用的铜（Cu）位于第4周期ⅠB族，属于过渡元素，具有良好的导电性和延展性。（ ） 6. 第ⅦA族元素（卤素）的非金属性很强，都能与金属反应生成盐，因此称为“卤素”。（ ） 7. 同一周期元素的最高价氧化物对应水化物，碱性越强，金属性越弱。（ ） 8. 稀有气体元素的原子最外层电子数为8，因此化学性质绝对稳定，不与任何物质反应。（ ） 9. 元素周期律为加工制造行业选择材料提供了理论依据，如根据金属性强弱选择耐腐蚀的合金成分。（ ） 二、提升题（共30分） （一）元素推断题（10分） 有四种加工制造中常见的元素X、Y、Z、W，相关信息如下： X位于第3周期ⅠA族，是制造铝合金的重要原料； Y位于第3周期ⅦA族，其单质常用于制造消毒剂； Z位于第2周期ⅤA族，其氧化物是工业制硝酸的原料； W位于第4周期ⅡA族，是制造飞机零部件的常用金属。 回答下列问题： 1. 写出四种元素的元素符号：X______、Y______、Z______、W______； 2. 比较X和W的金属性强弱：______＞______，写出判断依据（结合周期律）； 3. 比较Y和Z的非金属性强弱：______＞______，写出一个能证明该结论的化学事实； 4. 写出X的最高价氧化物对应水化物的化学式______，该物质的碱性比Mg(OH)₂______（填“强”或“弱”）； 5. 分析W元素的原子结构与金属性的关系，说明其用于制造飞机零部件的原因。 （二）分析题（10分） 1. 加工制造中常用的铝合金由铝、镁、铜等元素组成，结合元素周期律，分析为什么铝的金属性比镁弱，但铝合金的硬度比纯镁大（提示：合金的性质与元素性质、原子半径的关系）； 2. 不锈钢是铁、铬、镍等元素组成的合金，铬（Cr）位于第4周期ⅥB族，镍（Ni）位于第4周期Ⅷ族。结合周期律，分析铬和镍的金属性与铁的关系，说明为什么铬、镍能增强不锈钢的抗腐蚀性； 3. 焊接工艺中常用氩气（Ar）作为保护气，而不用氮气（N₂）保护某些活泼金属（如镁、铝），结合元素周期律分析原因（提示：稀有气体与氮元素的化学性质差异）。 （三）计算题与比较题（10分） 1. 现有三种元素：A（第3周期ⅡA族）、B（第3周期ⅢA族）、C（第4周期ⅡA族），比较三种元素的原子半径大小：______＞______＞______，并说明判断依据（结合周期律）； 2. 计算下列元素的最高价氧化物对应水化物的化合价： （1）硫（S，第3周期ⅥA族）的最高价氧化物对应水化物（H₂SO₄）中硫元素的化合价； （2）磷（P，第3周期ⅤA族）的最高价氧化物对应水化物（H₃PO₄）中磷元素的化合价（写出计算过程）； 3. 已知某元素R的原子序数为17，位于第3周期ⅦA族，计算其最高价氧化物对应水化物的化学式，并判断该物质的酸性与HClO₄（高氯酸）的强弱关系（写出判断依据）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. B 4. B 5. B 6. A 7. B 8. D 9. A 10. B 11. A （二）填空题 1. 7；1；2；3；4；5；6；18 2. 核外电子排布；电子层；最外层电子；减小；减弱；增强 3. 电子层；最外层电子；增大；增强；减弱 4. 左下方；右上方；8 5. Na；Mg；Al；Al （三）判断题 1. ×（同周期原子序数越大金属性越弱，同主族原子序数越大金属性越强） 2. ×（O、F无+6、+7价） 3. √ 4. ×（需限定“同一周期或同一主族”） 5. √ 6. √ 7. ×（碱性越强金属性越强） 8. ×（稀有气体在特殊条件下可发生反应） 9. √ 二、提升题 （一）元素推断题 1. X：Na（钠）、Y：Cl（氯）、Z：N（氮）、W：Ca（钙）； 2. 金属性：Ca＞Na；判断依据：Ca位于第4周期ⅡA族，Na位于第3周期ⅠA族，同主族从上到下金属性增强，同周期从左到右金属性减弱，Ca的电子层数更多，最外层电子数与Na相同（均为1），原子半径更大，更易失去电子，金属性更强； 3. 非金属性：Cl＞N；化学事实：HClO₄的酸性比HNO₃强（或Cl₂能与NH₃反应生成N₂，说明Cl的非金属性更强）； 4. X的最高价氧化物对应水化物：NaOH；碱性比Mg(OH)₂强； 5. W（Ca）的原子序数为20，电子排布为2、8、8、2，最外层2个电子，易失去，金属性较强，但钙的密度较小，且与其他元素形成合金后，硬度和强度显著提高，因此常用于制造飞机零部件（轻量化且高强度）。 （二）分析题 1. 铝和镁同属第3周期，铝的原子序数大于镁，原子半径更小，金属键更强；铝合金中铝原子与镁、铜等原子半径不同，相互取代形成合金后，原子排列的规律性被破坏，阻碍了原子间的相对滑动，因此硬度比纯镁大；虽然铝的金属性比镁弱，但合金的性质不仅取决于单一元素的金属性，还与原子排列、化学键作用等有关，因此铝合金兼具轻量化和高强度的特点； 2. 铬、镍与铁同属第4周期，原子序数依次增大（Fe：26、Cr：24、Ni：28），同周期从左到右金属性逐渐减弱，因此铬、镍的金属性比铁弱，更难被氧化；当铬、镍加入不锈钢中时，能优先形成致密的氧化膜，覆盖在金属表面，阻止内部的铁被腐蚀，同时合金的结构更稳定，进一步增强了抗腐蚀性； 3. 氩气（0族）的最外层电子数为8，化学性质极稳定，不易与活泼金属反应；氮气（第ⅤA族）的最外层电子数为5，虽然化学性质较稳定，但在高温焊接条件下，能与镁、铝等活泼金属反应生成氮化物（如Mg₃N₂），影响焊接质量；根据周期律，0族元素的非金属性比同周期ⅤA族弱，化学稳定性更强，因此氩气更适合作为焊接保护气。 （三）计算题与比较题 1. 原子半径：C＞A＞B；判断依据：A（第3周期ⅡA族）、B（第3周期ⅢA族）同周期，原子序数A＜B，原子半径A＞B；A与C（第4周期ⅡA族）同主族，C的电子层数更多，原子半径C＞A，因此三者半径顺序为C＞A＞B； 2. 化合价计算： （1）H₂SO₄中，H为+1价，O为-2价，设S的化合价为x，则2×(+1) + x + 4×(-2)=0，解得x=+6； （2）H₃PO₄中，H为+1价，O为-2价，设P的化合价为y，则3×(+1) + y + 4×(-2)=0，解得y=+5； 3. 元素R（原子序数17）为Cl，最高价为+7价，最高价氧化物对应水化物化学式为HClO₄；酸性关系：HClO₄是第3周期ⅦA族的最高价氧化物对应水化物，同周期从左到右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，Cl位于第3周期最右侧（除稀有气体），因此HClO₄是第3周期酸性最强的最高价氧化物对应水化物，酸性最强（或无需比较，直接说明其酸性强弱依据周期律）。 学科网（北京）股份有限公司 $