4.2《元素周期律》提升训练 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-07-28
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摘要:
**基本信息**
练习围绕元素周期律核心知识,分基础概念、规律应用、综合探究三层,覆盖核素、同位素、周期/主族递变及金属性影响,题型从选择到简答,梯度合理,适配新授课巩固与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础理解|核素、同位素基本概念|以选择题为主,直接考查原子结构、同位素判断(如钚-239质子数计算)|
|规律应用|周期/主族性质递变规律|结合图表分析(如氢化物稳定性比较)和性质比较(如Na、Mg、Al金属性)|
|综合探究|金属性实验设计与实际应用|融入科技情境(如“嫦娥石”成分分析)和计算(如合金熔沸点判断),提升科学探究能力|
内容正文:
元素周期律提升训练
一.核素(共6小题)
1.(2025春•浦东新区校级期末)2011年3月29日,日本福岛第一核电站土壤样本中检测出微量的钚(Pu)﹣238、钚﹣239和钚﹣240,原子的质量数和质子数之差是( )
A.145 B.51 C.94 D.239
2.(2026春•单县期中)中国科学院近代物理研究所人员成功合成了新核素,主要用于宇航飞行器的热源。可由转化而成,下列有关、的说法中错误的是( )
A.205Ac、207Ac核外电子数相同
B.205Ac、207Ac化学性质相似
C.205Ac、207Ac在周期表中的位置相同
D.物质的量相等的205Ac、207Ac质量相同
3.(2026春•山东校级月考)将轰击一个的原子核并释放出一个中子后,合成一种人造超重元素的原子X。下列叙述正确的是( )
A.Zn的质子数与中子数之差为40
B.X的质量数为277
C.该过程属于化学变化
D.Pb的核外电子数为146
4.(2026春•长沙期中)硫有多种核素,其中对核素的有关说法中,不正确的是( )
A.质子数为16 B.电子数为18
C.中子数为18 D.质量数为34
5.(2026春•金水区校级月考)Mc(镆)是一种人工合成放射性金属元素,可由反应得到,下列叙述正确的是( )
A.Mc位于第7周期第ⅤB族
B.24g48Ca2+中含有的中子总数为14NA
C.288Mc与287Mc的化学性质和物理性质完全相同
D.的质子数比中子数多58
6.(2026•金华模拟)2006年科学家合成了超重元素——,其中294代表( )
A.质子数 B.质量数 C.中子数 D.电子数
二.同位素及其应用(共6小题)
7.(2026春•慈溪市期末)下列说法正确的是( )
A.SO2、SO3互为同素异形体 B.金刚石和石墨互为同位素
C.CH4和C9H20互为同系物 D.HCOOCH3和CH3OOCH互为同分异构体
8.(2026•模拟)材料科学推动生活品质提升,以下描述错误的是( )
A.北斗三代铷钟所用85Rb与北斗二代铷钟所用87Rb互为同位素
B.我国研发的锂离子纤维电池在给智能手机充电时,实现将化学能转化为电能
C.光纤通信系统中所用介质材料石英光纤,主要成分为SiO2
D.尊界S800搭载的HUAWEIDriveOne800V电机,其电控单元采用SiC半导体材料,属于传统无机非金属材料
9.(2026春•惠州期末)现代科技助力强国建设。下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号取回的月壤富含3He,与地球上的4He互为同位素
B.“黑金”石墨烯电池充电速度快,其充电过程将化学能转化为电能
C.我国已实现T1200级碳纤维百吨级量产,碳纤维属于有机高分子材料
D.福建舰甲板使用的复合材料含碳化硅,硬度高、耐高温,SiC属于分子晶体
10.(2026春•广州期末)科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法正确的是( )
A.“人造太阳”的核心燃料氘与氚:D和T互为同位素
B.“嫦娥五号”配制砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+2
C.“天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
D.液氦低温制冷剂:氦气化学性质稳定,不与任何物质反应
11.(2026•三亚模拟)我国钍基熔盐堆技术实现了第四代核电的重大突破。堆内常以LiF和BeF2作为载体实现了钍()、铀()转化。下列说法正确的是( )
A.LiF中含有离子键 B.离子半径:Be2+>F﹣
C.的中子数为90 D.与互为同位素
12.(2026春•深圳期末)“岩盐储氢”是指向地下岩层注水溶解盐矿,形成巨大盐穴空腔,再利用合金钢管道高压注入电解水制备的氢气,封存后按需采出。下列相关说法不正确的是( )
A.高压封存氢气的过程,是物理过程
B.电解水制备氢气是将电能转化为化学能
C.“岩盐储氢”中含有的H2、D2、T2互为同位素
D.合金钢中含有的金属镍位于元素周期表的d区
三.同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系(共6小题)
13.(2025秋•西宁期末)对Na、Mg、Al有关性质的叙述中,不正确的是( )
A.金属性:Na>Mg>Al B.电负性:Na<Mg<Al
C.第一电离能:Na<Mg<Al D.还原性:Na>Mg>Al
14.(2025秋•嘉峪关校级期末)下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是( )
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强
③HCl的稳定性比H2S强 ④还原性:Cl﹣<S2﹣
⑤HClO的酸性比 H2SO4弱 ⑥Cl2与铁反应生成 FeCl3,而 S 与铁反应生成FeS
⑦Cl2能与 H2S 反应生成S ⑧向Na2SO3溶液中滴入适量盐酸可产生SO2
A.③④⑥⑦ B.①③⑥⑦⑧ C.③④⑤⑦⑧ D.全部
15.(2025秋•洮北区校级期中)在同一周期的元素中(除稀有气体元素外),随着原子序数的递增,下列说法中不正确的是( )
A.最外层电子数逐渐增多 B.原子半径逐渐减小
C.元素原子的失电子能力逐渐增强 D.元素的非金属性逐渐增强
16.(2023秋•武陵区校级期末)已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )
A.原子半径:As>Cl>P B.还原性:AsH3>H2S>HCl
C.热稳定性:HCl>AsH3>HBr D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
17.(2024•大冶市校级开学)同周期元素性质存在着一定的递变规律,对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 B.原子半径:Na<Mg<Al
C.离子的氧化性:Na+>Mg2+>Al3+ D.单质的还原性:Na<Mg<Al
18.(2024春•单元)部分元素或与其有关的物质的某种性质随原子核电荷数的变化如图所示,则该性质可能为( )
A.原子半径 B.原子核外电子层数
C.简单氢化物的稳定性 D.常见单质的密度
四.同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系(共6小题)
19.(2026•湖北模拟)F和Cl为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是( )
A.HF的酸性弱于HCl,因为H﹣F键极性大于H﹣Cl极性
B.F2能与水剧烈反应而Cl2与水反应可逆,因为F的非金属性远强于Cl
C.ClF5可稳定存在而FCl5不能,因为Cl的价层电子轨道更多且半径更大
D.F﹣F键能小于Cl﹣Cl键能,因为F原子半径小,斥力大
20.(2026春•庐阳区校级期中)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测合理的是( )
选项
事实
推测
A
Si与H2高温反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
B
原子半径:Na>Li
电子层数越多,原子半径越大
C
Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料
ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
D
Al(OH)3是两性氢氧化物
第六周期ⅢA族的Tl(OH)3是两性氢氧化物
A.A B.B C.C D.D
21.(2026•随州模拟)O和S为同主族相邻元素。下列关于物质性质的解释错误的是( )
A.亚硫酸(H2SO3)酸性比硫酸(H2SO4)弱,是因为硫酸分子中羟基氧原子更多
B.Na2O的熔点比Na2S的高,是因为O2﹣半径比S2﹣的小,Na2O的离子键更强
C.S可以形成SF6而O最多形成OF2,是因为S的价层有可参与成键的d轨道且原子半径更大
D.常温下O2是气体而硫单质是固体,是因为O的相对原子质量更小,O2分子间范德华力远小于硫单质
22.(2026春•滨湖区校级月考)同主族元素形成的同一类型的化合物,往往结构和性质很相似,如PH4I的结构和性质与NH4Cl相似,有关PH4I的叙述中不正确的是( )
A.可由PH3与HI化合生成
B.将其加热可以分解
C.能跟NaOH溶液反应
D.不属于离子化合物
23.(2025秋•北海期末)下列根据已知事实预测不合理的是( )
选项
已知事实
预测
A
随着核电荷数递增,第ⅠA族碱金属单质的熔点逐渐降低
随着核电荷数递增,第ⅦA族元素单质的熔点也逐渐降低
B
常温下碘是一种有色固体,其氢化物不稳定
砹也是一种有色固体,它的气态氢化物也不稳定
C
Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱
Sr(OH)2(氢氧化锶)也是强碱
D
Si单质与H2高温时发生反应,S单质与H2加热发生反应
P单质与H2在一定条件下也能发生反应
A.A B.B C.C D.D
24.(2026•模拟)依据下图,回答下列问题。
(1)第ⅣA族元素的氢化物从CH4到PbH4的沸点逐渐升高,试解释其原因 。
(2)第ⅤA,ⅥA,ⅦA族元素的氢化物中NH3、H2O和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高,试解释其原因 。
(3)解释一下NH3的熔点高于HF,而沸点却低于HF的原因 。
五.金属性强弱对元素性质的影响(共6小题)
25.(2024•丰台区学业考试)下列元素中,金属性最强的是( )
A.Li B.Na C.K D.Rb
26.(2023秋•怀仁市期末)下列叙述正确的是( )
①A和B都是元素周期表的主族金属元素,A在B的左下方,则A肯定比B的金属性强
②1molA能从酸中置换出1.5molH2,1molB能从酸中置换出1molH2,可以证明A比B的金属性强
③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱,则可以得到Fe比Mg的金属性弱
④H2S比HBr的酸性弱,证明Br比S的非金属性强
⑤Na2S+Br2=2NaBr+S,足以证明非金属性Br>S
⑥单质A比单质B的熔沸点高,可以证明A比B的非金属性弱
A.①②④⑥ B.①⑤ C.②③⑤ D.②③④⑥
27.(2023秋•顺义区期末)下列元素中金属性最强的是( )
A.Mg B.Na C.Al D.K
28.(2024春•通州区期中)下列元素相比,金属性最强的是( )
A.K B.Na C.Li D.Al
29.(2026春•昌平区期末)中国科学家在月壤样品中发现了一种矿物[(Ca8Y)Fe(PO4)7],将其命名为“嫦娥石”。其中钇(Y)是一种稀土元素,在矿物中钇元素的化合价为+3。
(1)Ca在周期表中的位置是 ,金属性:Ca Mg(选填“>”、“<”或“=”),任意写出一个能证明二者金属性强弱的事实 。
(2)推测酸性:H2SO4 H3PO4(选填“>”、“<”或“=”)。已知酸性:HCl>H3PO4,该事实是否能用元素周期律解释,说明理由 。
(3)从物质类别的角度看,(Ca8Y)Fe(PO4)7属于 类,预测它能与(任意写出2种不同类别具体物质的化学式) 、 反应。
(4)(Ca8Y)Fe(PO4)7中铁元素的化合价为 ,从化合价角度预测其具有 性。
30.(2025春•浦东新区校级期中)金属元素是人体不可或缺的,金属在生产生活中也是不可或缺的,没有金属,人类文明就无法达到现在的高度。
(1)人体血液中含有铁元素,其中铁的价态为 ,人体中含量最高的元素原子结构示意图为: 。
(2)导电性和导热性最好的金属是X,但我们却选择性能不如X的Cu作电丝,这是因为: 。
(3)研究金属的性质有利于我们挖掘金属的应用,下列有关金属说法正确的是 。
A.在金属活动顺序表中,由Au到K,金属阳离子氧化性依次增强
B.短周期中,失电子能力最强的金属元素是Na
C.在金属活动顺序表中,活动性靠前的金属都能从活动性靠后的金属的盐溶液中将活动性靠后金属置换出来
D.同一种金属与不同非金属反应,可能得到不同价态的生成物
E.同一种金属与同种非金属单质反应,得到的生成物价态一定相同
F.已知金属性Fe>Cu,则可推知氧化性:Fe3+<Cu2+
(4)为了验证Zn比铁的金属活动性强,可以选择的溶液为 。
A.稀盐酸 B.氯化亚铁溶 C.硫酸铜溶液 D.硝酸银溶液
(5)为了检验Zn是否能与酸反应生成氢气,决定点燃氢气,其中必须进行的验纯操作为 。
(6)托里拆利曾用熔点最低的金属测得了大气压强的值,该金属用热分解法冶炼,反应方程式为: 。
(7)已知四种金属的熔沸点如下表,其中不能形成合金的是 。
Na
Cu
Al
Fe
熔点
97.5℃
1083℃
660℃
1535℃
沸点
883℃
2567℃
2200℃
3000℃
A.Cu和Na B.Fe和Cu C.Fe和Al D.Na和Al
(8)向某溶液中投入铝片后有大量H2放出,则溶液中不可能大量存在的离子是 。
A.Cl﹣ B.H+ C.OH﹣ D.
(9)“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是 。
A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价
B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子
(10)将O2,CH4,Na2O2置于密闭容器,在150℃条件下用电火花引燃反应,恰好完全反应,此时容器中的压强为零,由此得出原混合物中O2,CH4,Na2O2的物质的量之比为 。
参考答案与试题解析
一.核素(共6小题)
1.(2025春•浦东新区校级期末)2011年3月29日,日本福岛第一核电站土壤样本中检测出微量的钚(Pu)﹣238、钚﹣239和钚﹣240,原子的质量数和质子数之差是( )
A.145 B.51 C.94 D.239
【分析】原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,原子中核电荷数=质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数。
【解答】解:原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,核素中,左上角数值239为质量数,左下角数值94为质子数,因此质量数和质子数之差为239﹣94=145,
故选:A。
2.(2026春•单县期中)中国科学院近代物理研究所人员成功合成了新核素,主要用于宇航飞行器的热源。可由转化而成,下列有关、的说法中错误的是( )
A.205Ac、207Ac核外电子数相同
B.205Ac、207Ac化学性质相似
C.205Ac、207Ac在周期表中的位置相同
D.物质的量相等的205Ac、207Ac质量相同
【分析】A.原子中核电荷数=质子数=核外电子数;
B.同位素原子的核外电子数相同,化学性质相同;
C.元素在周期表中的位置由质子数决定;
D.质量公式为m=n•M,二者摩尔质量数值上分别约等于其质量数205、207,摩尔质量不同。
【解答】解:A.原子中核电荷数=质子数=核外电子数,205Ac、207Ac质子数均为89,中性原子核外电子数等于质子数,因此二者核外电子数相同,故A正确;
B.205Ac、207Ac质子数相同,中子数不同,其原子的核外电子排布完全相同,因此化学性质相似,故B正确;
C.元素在周期表中的位置由质子数决定,二者质子数相同,05Ac、207Ac在周期表中的位置相同,故C正确;
D.质量公式为m=n•M,二者摩尔质量数值上分别约等于其质量数205、207,摩尔质量不同,物质的量相等的205Ac、207Ac质量不相同,故D错误;
故选:D。
3.(2026春•山东校级月考)将轰击一个的原子核并释放出一个中子后,合成一种人造超重元素的原子X。下列叙述正确的是( )
A.Zn的质子数与中子数之差为40
B.X的质量数为277
C.该过程属于化学变化
D.Pb的核外电子数为146
【分析】原子符号的左上角为原子的质量数,左下角为质子数,将Zn撞入一个的Pb原子核并释放出一个中子n后,合成一种人造超重元素的原子X,则X的质量数为70+208﹣1=277,质子数为30+82=112,根据质量数=质子数+中子数进行分析解答。
【解答】解:A.的质子数为30,中子数=质量数﹣质子数=70﹣30=40,二者之差为40﹣30=10,故A错误;
B.核反应遵循质量数守恒,X的质量数为70+208﹣1=277,故B正确;
C.化学变化的最小粒子是原子,反应前后原子种类不变,该过程原子核发生改变,生成了新元素,属于核反应,不属于化学变化,故C错误;
D.中性原子核外电子数等于质子数,的质子数为82,则核外电子数为82,故D错误;
故选:B。
4.(2026春•长沙期中)硫有多种核素,其中对核素的有关说法中,不正确的是( )
A.质子数为16 B.电子数为18
C.中子数为18 D.质量数为34
【分析】A.根据核素符号左下角的质子数,进行分析;
B.根据中性原子的电子数等于质子数,进行分析;
C.根据中子数=质量数﹣质子数,进行分析;
D.根据核素符号左上角的质量数,进行分析。
【解答】解:A.核素的左下角数字为16,质子数为16,故A正确;
B.中性硫原子的电子数等于质子数,应为16,不是18,故B错误;
C.中子数=质量数﹣质子数=34﹣16=18,故C正确;
D.核素的左上角数字为34,质量数为34,故D正确;
故选:B。
5.(2026春•金水区校级月考)Mc(镆)是一种人工合成放射性金属元素,可由反应得到,下列叙述正确的是( )
A.Mc位于第7周期第ⅤB族
B.24g48Ca2+中含有的中子总数为14NA
C.288Mc与287Mc的化学性质和物理性质完全相同
D.的质子数比中子数多58
【分析】A.由118号元素在周期表中的位置来推测115号元素在周期表中的位置;
B.根据原子中,质量数﹣质子数=中子数来分析;
C.根据同位素的性质来分析;
D.根据原子结构来分析。
【解答】解:A.118号元素为第七周期0族元素,则115号元素Mc位于第7周期第ⅤA族,故A错误;
B.钙原子的核电荷数为20,24g48Ca2+的物质的量为0.5mol,每个48Ca2+中含48﹣20=28个中子,则24g48Ca2+含有的中子总数为0.5×28NA=14NA,故B正确;
C.具有相同质子数而不同的中子数的同一元素的不同原子互称同位素;288Mc与287Mc互为同位素,二者的化学性质相同,物理性质有一定的差异,故C错误;
D.元素288Mc的原子核内质子数为115,中子数为288﹣115=173,质子数比中子数少58,故D错误;
故选:B。
6.(2026•金华模拟)2006年科学家合成了超重元素——,其中294代表( )
A.质子数 B.质量数 C.中子数 D.电子数
【分析】原子符号中左下角Z代表质子数,左上角A代表质量数。
【解答】解:原子符号中左上角A代表质量数,左下角Z代表质子数,故294代表质量数,故B正确;
故选:B。
二.同位素及其应用(共6小题)
7.(2026春•慈溪市期末)下列说法正确的是( )
A.SO2、SO3互为同素异形体
B.金刚石和石墨互为同位素
C.CH4和C9H20互为同系物
D.HCOOCH3和CH3OOCH互为同分异构体
【分析】A.同素异形体是同种元素形成的不同单质;
B.同位素是质子数相同、中子数不同的原子;
C.CH4和C9H20都符合烷烃通式CnH2n+2,均属于烷烃,结构相似;
D.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物。
【解答】解:A.同素异形体是同种元素形成的不同单质,SO2和SO3都属于化合物,二者不互为同素异形体,故A错误;
B.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,不互为同位素,故B错误;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,CH4和C9H20都符合烷烃通式CnH2n+2,均属于烷烃,结构相似,分子组成上相差8个CH2原子团,二者互为同系物,故C正确;
D.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,HCOOCH3和CH3OOCH是同一种物质(甲酸甲酯),二者不互为同分异构体,故D错误;
故选:C。
8.(2026•模拟)材料科学推动生活品质提升,以下描述错误的是( )
A.北斗三代铷钟所用85Rb与北斗二代铷钟所用87Rb互为同位素
B.我国研发的锂离子纤维电池在给智能手机充电时,实现将化学能转化为电能
C.光纤通信系统中所用介质材料石英光纤,主要成分为SiO2
D.尊界S800搭载的HUAWEIDriveOne800V电机,其电控单元采用SiC半导体材料,属于传统无机非金属材料
【分析】A.质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,互为同位素;
B.锂离子纤维电池给智能手机充电时,是原电池原理;
C.石英光纤的主要成分为SiO2;
D.传统无机非金属材料指水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐类材料。
【解答】解:A.北斗三代铷钟所用85Rb与北斗二代铷钟所用87Rb质子数相同、中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素,故A正确;
B.我国研发的锂离子纤维电池给智能手机充电时,该电池作为原电池放电,实现化学能向电能的转化,故B正确;
C.光纤通信系统中所用介质材料石英光纤的主要成分为SiO2,故C正确;
D.尊界S800搭载的HUAWEIDriveOne800V电机,其电控单元采用SiC半导体材料,SiC属于新型无机非金属材料,故D错误;
故选:D。
9.(2026春•惠州期末)现代科技助力强国建设。下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号取回的月壤富含3He,与地球上的4He互为同位素
B.“黑金”石墨烯电池充电速度快,其充电过程将化学能转化为电能
C.我国已实现T1200级碳纤维百吨级量产,碳纤维属于有机高分子材料
D.福建舰甲板使用的复合材料含碳化硅,硬度高、耐高温,SiC属于分子晶体
【分析】A.根据同位素的概念来分析;
B.根据电池充放电的原理来分析;
C.根据碳纤维属于无机非金属材料来分析;
D.根据SiC属于共价晶体来分析。
【解答】解:A.3He与4He质子数相同、中子数不同,属于氦元素的不同核素,互为同位素,故A正确;
B.电池充电过程是将电能转化为化学能,放电过程才是将化学能转化为电能,故B错误;
C.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,故C错误;
D.SiC是由硅原子和碳原子通过共价键形成的共价晶体,其硬度高、耐高温,不属于分子晶体,故D错误;
故选:A。
10.(2026春•广州期末)科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法正确的是( )
A.“人造太阳”的核心燃料氘与氚:D和T互为同位素
B.“嫦娥五号”配制砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+2
C.“天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
D.液氦低温制冷剂:氦气化学性质稳定,不与任何物质反应
【分析】A.质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素;
B.Ga为第ⅢA族元素,As为第ⅤA族元素,As电负性更大;
C.单晶硅是硅原子通过共价键形成空间网状结构的共价晶体;
D.氦气化学性质极稳定,但并非不与任何物质反应。
【解答】解:A.D(氘)和T(氚)质子数均为1,中子数分别为1、2,二者互为同位素,故A正确;
B.Ga为第ⅢA族元素,As为第ⅤA族元素,As电负性更大,故GaAs中As为﹣3价,Ga的化合价为+3,故B错误;
C.单晶硅是硅原子通过共价键形成空间网状结构的共价晶体,不属于分子晶体,故C错误;
D.氦气化学性质极稳定,但并非不与任何物质反应,目前已合成出含氦的化合物,该表述过于绝对,故D错误;
故选:A。
11.(2026•三亚模拟)我国钍基熔盐堆技术实现了第四代核电的重大突破。堆内常以LiF和BeF2作为载体实现了钍()、铀()转化。下列说法正确的是( )
A.LiF中含有离子键
B.离子半径:Be2+>F﹣
C.的中子数为90
D.与互为同位素
【分析】A.活泼金属与活泼非金属形成的一般为离子键;
B.电子层数越多离子半径越大;
C.原子的中子数=质量数﹣质子数;
D.同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素。
【解答】解:A.Li是活泼金属元素,F是活泼非金属元素,LiF由Li+和F﹣通过离子键结合形成,含有离子键,故A正确;
B.电子层数越多离子半径越大,因此离子半径Be2+<F﹣,故B错误;
C.原子的中子数=质量数﹣质子数,的中子数为232﹣90=142,故C错误;
D.同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素,质子数为90,质子数为92,二者质子数不同,不互为同位素,故D错误;
故选:A。
12.(2026春•深圳期末)“岩盐储氢”是指向地下岩层注水溶解盐矿,形成巨大盐穴空腔,再利用合金钢管道高压注入电解水制备的氢气,封存后按需采出。下列相关说法不正确的是( )
A.高压封存氢气的过程,是物理过程
B.电解水制备氢气是将电能转化为化学能
C.“岩盐储氢”中含有的H2、D2、T2互为同位素
D.合金钢中含有的金属镍位于元素周期表的d区
【分析】A.变化过程中无新物质生成的变化为物理变化,生成新物质的变化为化学变化;
B.电解水制备氢气是利用电能使水发生分解反应生成氧气和氢气;
C.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子;
D.镍的价电子排布为3d84s2。
【解答】解:A.高压封存氢气的过程中,是物质状态变化,没有新物质生成,属于物理过程,故A正确;
B.电解水制备氢气是利用电能使水发生分解反应生成氧气和氢气,反应过程中将电能转化为化学能储存在产物中,故B正确;
C.H2、D2、T2均为氢元素的单质分子,不互为同位素,故C错误;
D.镍的价电子排布为3d84s2,属于第Ⅷ族元素,位于元素周期表的d区,故D正确;
故选:C。
三.同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系(共6小题)
13.(2025秋•西宁期末)对Na、Mg、Al有关性质的叙述中,不正确的是( )
A.金属性:Na>Mg>Al
B.电负性:Na<Mg<Al
C.第一电离能:Na<Mg<Al
D.还原性:Na>Mg>Al
【分析】Na、Mg、Al都位于第三周期,第三周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,对应单质的还原性逐渐减弱;
元素的非金属性、电负性逐渐增强,第一电离能逐渐增大,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,第一电离能较大,以此解答该题。
【解答】解:A.同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,则金属性:Na>Mg>Al,故A正确;
B.第三周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强,则电负性:Na<Mg<Al,故B正确;
C.同周期元素从左到右,第一电离能逐渐增大,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,第一电离能Mg>Al,故C错误;
D.同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,对应单质的还原性逐渐减弱,还原性:Na>Mg>Al,故D正确;
故选:C。
14.(2025秋•嘉峪关校级期末)下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是( )
①HCl的溶解度比H2S大
②HCl的酸性比H2S强
③HCl的稳定性比H2S强
④还原性:Cl﹣<S2﹣
⑤HClO的酸性比 H2SO4弱
⑥Cl2与铁反应生成 FeCl3,而 S 与铁反应生成FeS
⑦Cl2能与 H2S 反应生成S
⑧向Na2SO3溶液中滴入适量盐酸可产生SO2
A.③④⑥⑦ B.①③⑥⑦⑧ C.③④⑤⑦⑧ D.全部
【分析】判断元素非金属性强弱的方法:最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、与氢气反应的难以程度、气态氢化物的稳定性、单质的氧化性、阴离子的还原性等。
【解答】解:①氢化物的溶解度强弱与非金属性强弱无关,所以不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,故①错误;
②氢化物酸性强弱与非金属性强弱无关,所以不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,故②错误;
③元素的氢化物越稳定,元素的非金属性越强,HCl的稳定性比H2S强,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故③正确;
④阴离子的还原性越强,对应元素的非金属性越弱,还原性:Cl﹣<S2﹣,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故④正确;
⑤硫酸是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,但是次氯酸不是元素的最高价氧化物对应的水化物,HClO的酸性比H2SO4弱,不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,故⑤错误;
⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS,说明Cl2的氧化性大于S,单质的氧化性越强,元素的非金属性越强,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故⑥正确;
⑦单质的氧化性越强,则元素的非金属性越强,Cl2能与H2S反应生成S,说明氯气的氧化性强于S,则能说明Cl元素非金属性比S元素强,故⑦正确;
⑧亚硫酸钠和盐酸反应生成二氧化硫,说明盐酸的酸性比亚硫酸的强,不能说明非金属性强弱,故⑧错误;
故选:A。
15.(2025秋•洮北区校级期中)在同一周期的元素中(除稀有气体元素外),随着原子序数的递增,下列说法中不正确的是( )
A.最外层电子数逐渐增多
B.原子半径逐渐减小
C.元素原子的失电子能力逐渐增强
D.元素的非金属性逐渐增强
【分析】A.同周期自左至右最外层电子数逐渐增多;
B.由于电子层数相同,同一周期的元素中(除稀有气体元素外),随着原子序数的递增,核电荷数增多,原子半径逐渐减小;
C.随着原子序数的递增,核电荷数增多,元素得电子的能力逐渐增强,失电子能力减弱;
D.同周期自左至右,元素的非金属性逐渐增强。
【解答】解:A.同周期自左至右最外层电子数逐渐增多,故A正确;
B.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,故B正确;
C.随着原子序数的递增,核电荷数增多,元素得电子的能力逐渐增强,失电子能力减弱,故C错误;
D.同周期自左至右,元素的非金属性逐渐增强,故D正确;
故选:C。
16.(2023秋•武陵区校级期末)已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )
A.原子半径:As>Cl>P
B.还原性:AsH3>H2S>HCl
C.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
【分析】A.原子核外电子层数越大,其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的还原性越弱;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强。
【解答】解:A.原子核外电子层数越大,其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,As原子核外有4个电子层,Cl、P原子核外有3个电子层且原子序数Cl>P,所以半径:As>P>Cl,故A错误;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的还原性越弱,非金属性Cl>S>As,所以还原性AsH3>H2S>HCl,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性Cl>Br>As,所以稳定性:HCl>HBr>AsH3,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性:S>P>As,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D错误;
故选:B。
17.(2024•大冶市校级开学)同周期元素性质存在着一定的递变规律,对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.原子半径:Na<Mg<Al
C.离子的氧化性:Na+>Mg2+>Al3+
D.单质的还原性:Na<Mg<Al
【分析】A.根据元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强进行分析;
B.根据同周期原子半径从左到右逐渐减小进行分析;
C.根据金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱进行分析;
D.根据元素的金属性越强,其单质的还原性越强进行分析。
【解答】解:A.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:Na>Mg>Al,则碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,则原子半径:Na>Mg>Al,故B错误;
C.金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,则离子的氧化性:Na+<Mg2+<Al3+,故C错误;
D.元素的金属性越强,其单质的还原性越强,则单质的还原性:Na>Mg>Al,故D错误;
故选:A。
18.(2024春•单元)部分元素或与其有关的物质的某种性质随原子核电荷数的变化如图所示,则该性质可能为( )
A.原子半径 B.原子核外电子层数
C.简单氢化物的稳定性 D.常见单质的密度
【分析】A.同周期元素,随着原子序数的逐渐增大,原子半径逐渐减小;
B.同周期元素原子电子层数相同;
C.同周期元素,随着原子序数的逐渐增大,非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性增强;
D.P、S的常见单质均为固体,而Cl2为气体。
【解答】解:A.P、S、Cl均为第三周期元素,随着原子序数的逐渐增大,原子半径逐渐减小,故A错误;
B.P、S、Cl均由3个电子层,故B错误;
C.P、S、Cl均为第三周期元素,随着原子序数的逐渐增大,非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性增强,故C正确;
D.P、S的常见单质均为固体,而Cl2为气体,气体的密度较小,故D错误;
故选:C。
四.同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系(共6小题)
19.(2026•湖北模拟)F和Cl为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是( )
A.HF的酸性弱于HCl,因为H﹣F键极性大于H﹣Cl极性
B.F2能与水剧烈反应而Cl2与水反应可逆,因为F的非金属性远强于Cl
C.ClF5可稳定存在而FCl5不能,因为Cl的价层电子轨道更多且半径更大
D.F﹣F键能小于Cl﹣Cl键能,因为F原子半径小,斥力大
【分析】A.X﹣H键的键能越大,越难电离出氢离子,其酸性越弱;
B.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强;
C.Cl的价层电子轨道更多且原子半径大于F,能容纳更多的成键电子对;
D.F原子半径远小于Cl,F—F键长确实短于Cl—Cl键,但由于F原子半径过小,成键时两个F原子的孤对电子排斥作用很强。
【解答】解:A.X﹣H键的键能越大,越难电离出氢离子,其酸性越弱,HF 酸性弱于 HCl 是因为 H﹣F 键能(568 kJ/mol)远大于 H﹣Cl(431 kJ/mol),键太难断裂,导致难以释放 H+,故A错误;
B.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,F元素的非金属性远强于Cl,F2的氧化性大于Cl2,所以F2能与水剧烈反应而Cl2与水反应可逆,故B正确;
C.Cl的价层电子轨道更多且原子半径大于F,能容纳更多的成键电子对,所以可稳定存在ClF5,而F的原子半径小,价层电子轨道少,无法形成FCl5,故C正确;
D.F原子半径远小于Cl,F—F键长确实短于Cl—Cl键,但由于F原子半径过小,成键时两个F原子的孤对电子排斥作用很强,导致F—F键能反而小于Cl—Cl键能,故D正确;
故选:A。
20.(2026春•庐阳区校级期中)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测合理的是( )
选项
事实
推测
A
Si与H2高温反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
B
原子半径:Na>Li
电子层数越多,原子半径越大
C
Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料
ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
D
Al(OH)3是两性氢氧化物
第六周期ⅢA族的Tl(OH)3是两性氢氧化物
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.元素的非金属性越强,单质与氢气反应条件越易,磷元素的非金属性强于硅元素,硅与氢气在高温条件能反应;
B.钠的原子半径大于锂原子说明同主族元素电子层数越多,原子半径越大;
C.ⅣA族的碳元素的单质不能用作半导体材料;
D.铊元素的金属性强,最高价氧化物对应水化物氢氧化铊不能与氢氧化钠溶液反应。
【解答】解:A.元素的非金属性越强,单质与H2反应条件越易,P元素的非金属性强于Si元素,Si与H2在高温条件能反应,则磷与H2在高温条件也能反应,故A正确;
B.钠的原子半径大于锂原子说明同主族元素电子层数越多,原子半径越大,但处于同主族的元素的原子半径与电子层数无关,如锂原子的原子半径大于氯原子,故B错误;
C.ⅣA族的碳元素的单质不能用作半导体材料,故C错误;
D.铊元素的金属性强,最高价氧化物对应水化物氢氧化铊不能与氢氧化钠溶液反应,氢氧化铊不是两性氢氧化物,故D错误;
故选:A。
21.(2026•随州模拟)O和S为同主族相邻元素。下列关于物质性质的解释错误的是( )
A.亚硫酸(H2SO3)酸性比硫酸(H2SO4)弱,是因为硫酸分子中羟基氧原子更多
B.Na2O的熔点比Na2S的高,是因为O2﹣半径比S2﹣的小,Na2O的离子键更强
C.S可以形成SF6而O最多形成OF2,是因为S的价层有可参与成键的d轨道且原子半径更大
D.常温下O2是气体而硫单质是固体,是因为O的相对原子质量更小,O2分子间范德华力远小于硫单质
【分析】A.根据含氧酸酸性强弱取决于非羟基氧原子的数目来分析;
B.根据离子晶体熔点与离子键强度的关系来分析;
C.根据S有可参与成键的d轨道且原子半径更大而O无d轨道来分析;
D.根据分子晶体状态由分子间范德华力决定来分析。
【解答】解:A.含氧酸酸性强弱取决于非羟基氧原子的数目,H2SO3和H2SO4的羟基氧原子数目均为2,H2SO4酸性更强是因为其非羟基氧原子数目更多,故A错误;
B.Na2O和Na2S均为离子晶体,熔点与离子键强度正相关,O2﹣半径小于S2﹣,Na2O的离子键(或晶格能)更强,熔点更高,故B正确;
C.S为第三周期元素,价层有可参与成键的d轨道且原子半径更大,可结合6个F形成SF6;O为第二周期元素,价层无d轨道且原子半径小,最多结合2个F形成OF2,故C正确;
D.O2和硫单质均为分子晶体,分子间范德华力越强,熔沸点越高,O2相对分子质量远小于硫单质,范德华力更弱,常温下为气体,故D正确;
故选:A。
22.(2026春•滨湖区校级月考)同主族元素形成的同一类型的化合物,往往结构和性质很相似,如PH4I的结构和性质与NH4Cl相似,有关PH4I的叙述中不正确的是( )
A.可由PH3与HI化合生成
B.将其加热可以分解
C.能跟NaOH溶液反应
D.不属于离子化合物
【分析】同主族元素形成的同一类型化合物,往往其结构和性质相似,PH4I的结构和性质与NH4Cl相似,为离子化合物,根据NH4Cl的性质判断。
【解答】解:A.NH4Cl可由NH3与HCl化合生成,类比可得PH4I可由PH3与HI化合生成,故A正确;
B.因NH4Cl能分解:NH4ClNH3+HCl,PH4I与NH4Cl相似,所以PH4IPH3+HI,故B正确;
C.NH4Cl可与NaOH溶液反应,类比可知PH4I也能和NaOH溶液反应生成PH3,故C正确;
D.NH4Cl是和Cl﹣构成的离子化合物,类比可得PH4I是和I﹣构成的离子化合物,故D错误;
故选:D。
23.(2025秋•北海期末)下列根据已知事实预测不合理的是( )
选项
已知事实
预测
A
随着核电荷数递增,第ⅠA族碱金属单质的熔点逐渐降低
随着核电荷数递增,第ⅦA族元素单质的熔点也逐渐降低
B
常温下碘是一种有色固体,其氢化物不稳定
砹也是一种有色固体,它的气态氢化物也不稳定
C
Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱
Sr(OH)2(氢氧化锶)也是强碱
D
Si单质与H2高温时发生反应,S单质与H2加热发生反应
P单质与H2在一定条件下也能发生反应
A.A B.B C.C D.D
【分析】根据同一主族元素的性质的相似性和递变性、同一周期元素金属性和非金属性的递变规律来分析解答。
【解答】解:A.第ⅠA族碱金属单质是金属晶体,熔点由金属键强弱决定。随着核电荷数递增,原子半径增大,金属键减弱,熔点逐渐降低;第ⅦA族元素单质是分子晶体,熔点由分子间作用力决定。随着核电荷数递增,相对分子质量增大,分子间作用力增强,熔点逐渐升高,所以预测不合理,故A错误;
B.碘和砹都属于第ⅦA族,同主族元素化学性质相似;碘是有色固体,氢化物不稳定;砹的单质也应为有色固体,气态氢化物也不稳定。预测合理,故B正确;
C.Ca、Sr、Ba都属于第ⅡA族,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强;Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱,因此Sr(OH)2也应为强碱,预测合理,故C正确;
D.Si、S、P都属于第三周期元素,都能与H2发生化合反应;Si与H2高温反应,S与H2加热反应,P与H2在一定条件下也能反应,预测合理,故D正确;
故选:A。
24.(2026•模拟)依据下图,回答下列问题。
(1)第ⅣA族元素的氢化物从CH4到PbH4的沸点逐渐升高,试解释其原因 这是由于它们是组成和结构相似的分子晶体,随着它们的相对分子质量的增加,范德华力也会增大,因此,沸点逐渐升高 。
(2)第ⅤA,ⅥA,ⅦA族元素的氢化物中NH3、H2O和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高,试解释其原因 NH3、H2O和HF分子间能形成氢键NH3、H2O和HF分子间能形成氢键 。
(3)解释一下NH3的熔点高于HF,而沸点却低于HF的原因 熔点主要受固态晶体结构的影响:固态NH3中,分子间通过氢键形成复杂的三维空间网状结构;而固态HF中,分子间通过氢键仅形成锯齿状的链状结构,三维网状结构比链状结构更稳定、更难被破坏,因此NH3的熔点高于HF。沸点主要受液态时分子间作用力强度的影响:由于F原子的电负性大于N原子,F﹣H⋯F氢键的键能大于N﹣H⋯N氢键。在液态时,HF分子间的相互吸引力更强,气化需要克服的能量更多,因此HF的沸点高于NH3 。
【分析】(1)对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(范德华力)越强,克服分子间作用力使其气化所需的能量就越多,沸点越高;
(2)同主族元素的氢化物沸点一般随相对分子质量增大而升高,氢键的作用能远大于范德华力;
(3)这一现象本质是氢键的“数量”和“强度”共同作用的结果,固态熔化时氢键数量主导,液态汽化时氢键强度主导。
【解答】解:(1)第ⅣA族元素的氢化物从CH4到PbH4相对分子质量依次增大,分子间作用力增强,故沸点逐渐升高,
故答案为:这是由于它们是组成和结构相似的分子晶体,随着它们的相对分子质量的增加,范德华力也会增大,因此,沸点逐渐升高;
(2)N、O、F的电负性很强、原子半径很小,使得NH3、H2O和HF分子之间不仅存在范德华力,还形成了分子间氢键,氢键的作用能远大于范德华力,导致这三种氢化物气化时需要消耗更多的能量,因此它们的沸点比同主族其他元素的氢化物异常偏高,
故答案为:NH3、H2O和HF分子间能形成氢键NH3、H2O和HF分子间能形成氢键;
(3)F的电负性大于N,相比而言,H原子的正电性HF中比NH3更强,F的负电性比N的也更强,形成的F﹣H…F氢键键能高于NH3中的N﹣H•••N氢键,在固态HF晶体中,HF分子通过氢键形成锯齿形长链结构,链内氢键强度高,但链与链之间的分子间作用力仅为弱范德华力。NH3固态下,每个NH3分子可以和周围多个分子形成氢键,形成的氢键数量更多,分子间总结合力大于固态HF,NH3熔点更高。液态时,两者都保留了大部分分子间氢键,汽化过程需要完全断开所有分子间氢键,HF虽然氢键数量少,但单个氢键强度远高于NH3,更强的氢键需要更多能量破坏,因此HF沸点更高,NH3沸点更低,
故答案为:熔点主要受固态晶体结构的影响:固态NH3中,分子间通过氢键形成复杂的三维空间网状结构;而固态HF中,分子间通过氢键仅形成锯齿状的链状结构,三维网状结构比链状结构更稳定、更难被破坏,因此NH3的熔点高于HF。沸点主要受液态时分子间作用力强度的影响:由于F原子的电负性大于N原子,F﹣H⋯F氢键的键能大于N﹣H⋯N氢键。在液态时,HF分子间的相互吸引力更强,气化需要克服的能量更多,因此HF的沸点高于NH3。
五.金属性强弱对元素性质的影响(共6小题)
25.(2024•丰台区学业考试)下列元素中,金属性最强的是( )
A.Li B.Na C.K D.Rb
【分析】利用周期表中变化规律分析判断:同周期元素从左向右金属性在减弱,同主族从上到下金属性增强来解答。
【解答】解:Li、Na、K、Rb属于同主族,同主族从上到下金属性增强,则金属性最强的为Rb,
故选:D。
26.(2023秋•怀仁市期末)下列叙述正确的是( )
①A和B都是元素周期表的主族金属元素,A在B的左下方,则A肯定比B的金属性强
②1molA能从酸中置换出1.5molH2,1molB能从酸中置换出1molH2,可以证明A比B的金属性强
③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱,则可以得到Fe比Mg的金属性弱
④H2S比HBr的酸性弱,证明Br比S的非金属性强
⑤Na2S+Br2=2NaBr+S,足以证明非金属性Br>S
⑥单质A比单质B的熔沸点高,可以证明A比B的非金属性弱
A.①②④⑥ B.①⑤ C.②③⑤ D.②③④⑥
【分析】①同一周期元素,金属性随着原子序数的增大而减弱,同一主族元素,金属性随着原子序数的增大而增强;
②金属性强弱与失电子多少无关;
③元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;
④非金属元素氢化物的酸性强弱与其非金属性强弱无关;
⑤元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强;
⑥元素的非金属性强弱与其单质的熔沸点高低无关。
【解答】解:①同一周期元素,金属性随着原子序数的增大而减弱,同一主族元素,金属性随着原子序数的增大而增强,A和B都是元素周期表的主族金属元素,A在B的左下方,则A肯定比B的金属性强,故①正确;
②金属性强弱与失电子多少无关,所以不能根据置换出氢气的多少判断金属性强弱,故②错误;
③元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,Fe(OH)2不是Fe元素的最高价氧化物的水化物,所以不能根据这几种碱的碱性强弱判断金属性强弱,故③错误;
④非金属元素氢化物的酸性强弱与其非金属性强弱无关,所以不能根据H2S、HBr溶液酸性强弱判断非金属性强弱,故④错误;
⑤元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,该反应中溴是氧化剂、S是氧化产物,溴的氧化性大于S,所以非金属性Br>S,故⑤正确;
⑥元素的非金属性强弱与其单质的熔沸点高低无关,所以不能根据A、B的熔沸点高低判断其非金属性强弱,故⑥错误;
故选:B。
2.(2023秋•顺义区期末)下列元素中金属性最强的是( )
A.Mg B.Na C.Al D.K
【分析】Na、K位于同一主族,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,Na、Mg、Al位于同一周期,同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,以此进行判断.
【解答】解:Na、K位于同一主族,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,则有金属性:K>Nai,Na、Mg、Al位于同一周期,同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,则金属性Na>Mg>Al,所以金属性最强的为K,
故选:D。
28.(2024春•通州区期中)下列元素相比,金属性最强的是( )
A.K B.Na C.Li D.Al
【分析】同周期从左到右金属性依次减小,同主族从上到下金属性依次增强,据此分析判断。
【解答】解:Li、Na、K为同主族元素,金属性Li<Na<K,Na、Al为同周期元素,金属性Na>Al,则金属性最强的是K,
故选:A。
29.(2026春•昌平区期末)中国科学家在月壤样品中发现了一种矿物[(Ca8Y)Fe(PO4)7],将其命名为“嫦娥石”。其中钇(Y)是一种稀土元素,在矿物中钇元素的化合价为+3。
(1)Ca在周期表中的位置是 第四周期第ⅡA族 ,金属性:Ca > Mg(选填“>”、“<”或“=”),任意写出一个能证明二者金属性强弱的事实 Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2(或Ca与冷水反应比Mg更剧烈,合理即可) 。
(2)推测酸性:H2SO4 > H3PO4(选填“>”、“<”或“=”)。已知酸性:HCl>H3PO4,该事实是否能用元素周期律解释,说明理由 不能,HCl不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物,元素周期律仅适用于比较最高价含氧酸的酸性 。
(3)从物质类别的角度看,(Ca8Y)Fe(PO4)7属于 盐(或磷酸盐) 类,预测它能与(任意写出2种不同类别具体物质的化学式) HCl 、 Ba(OH)2(其他合理答案均可,需类别不同) 反应。
(4)(Ca8Y)Fe(PO4)7中铁元素的化合价为 +2 ,从化合价角度预测其具有 既有氧化性又有还原性 性。
【分析】(1)Ca的原子序数为20,核外有4个电子层,最外层电子数为2,因此位于第四周期第ⅡA族;同主族元素从上到下失电子能力增强,金属性逐渐增强,故金属性Ca强于Mg;判断金属性强弱的依据包括最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、单质与水/酸置换氢气的难易程度等,对应事实合理即可;
(2)同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性S>P,因此最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H3PO4;元素周期律比较酸性的规律仅针对最高价含氧酸,HCl是Cl的无氧酸,不属于最高价含氧酸,因此该事实无法用元素周期律解释;
(3)该物质由金属阳离子和磷酸根离子构成,属于盐类;磷酸盐可与强酸反应生成磷酸/磷酸酸式盐,也可与含钡离子的强碱反应生成磷酸钡沉淀,还可与部分可溶性盐发生复分解反应生成难溶磷酸盐,因此可以选择HCl、Ba(OH)2等;
(4)化合物中各元素正负化合价代数和为0,已知Ca为+2价、Y为+3价、为﹣3价,设Fe化合价为x,列式得8×(+2)+(+3)+x+7×(﹣3)=0,解得x=+2;+2价是Fe的中间价态,既可以失电子升为+3价,也可以得电子降为0价,因此既有氧化性又有还原性。
【解答】解:(1)Ca的原子序数为20,核外有4个电子层,最外层电子数为2,因此位于第四周期第ⅡA族;同主族元素从上到下失电子能力增强,金属性逐渐增强,故金属性Ca强于Mg;判断金属性强弱的依据包括最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、单质与水/酸置换氢气的难易程度等,对应事实合理即可;
故答案为:第四周期第ⅡA族;>;Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2(或Ca与冷水反应比Mg更剧烈,合理即可);
(2)同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性S>P,因此最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H3PO4;元素周期律比较酸性的规律仅针对最高价含氧酸,HCl是Cl的无氧酸,不属于最高价含氧酸,因此该事实无法用元素周期律解释;
故答案为:>;不能,HCl不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物,元素周期律仅适用于比较最高价含氧酸的酸性;
(3)该物质由金属阳离子和磷酸根离子构成,属于盐类;磷酸盐可与强酸反应生成磷酸/磷酸酸式盐,也可与含钡离子的强碱反应生成磷酸钡沉淀,还可与部分可溶性盐发生复分解反应生成难溶磷酸盐,因此可以选择HCl、Ba(OH)2等;
故答案为:盐(或磷酸盐);HCl;Ba(OH)2(其他合理答案均可,需类别不同);
(4)化合物中各元素正负化合价代数和为0,已知Ca为+2价、Y为+3价、为﹣3价,设Fe化合价为x,列式得8×(+2)+(+3)+x+7×(﹣3)=0,解得x=+2;+2价是Fe的中间价态,既可以失电子升为+3价,也可以得电子降为0价,因此既有氧化性又有还原性;
故答案为:+2;既有氧化性又有还原性。
30.(2025春•浦东新区校级期中)金属元素是人体不可或缺的,金属在生产生活中也是不可或缺的,没有金属,人类文明就无法达到现在的高度。
(1)人体血液中含有铁元素,其中铁的价态为 +2 ,人体中含量最高的元素原子结构示意图为: 。
(2)导电性和导热性最好的金属是X,但我们却选择性能不如X的Cu作电丝,这是因为: 金属X是银,使用银的成本比Cu高 。
(3)研究金属的性质有利于我们挖掘金属的应用,下列有关金属说法正确的是 BD 。
A.在金属活动顺序表中,由Au到K,金属阳离子氧化性依次增强
B.短周期中,失电子能力最强的金属元素是Na
C.在金属活动顺序表中,活动性靠前的金属都能从活动性靠后的金属的盐溶液中将活动性靠后金属置换出来
D.同一种金属与不同非金属反应,可能得到不同价态的生成物
E.同一种金属与同种非金属单质反应,得到的生成物价态一定相同
F.已知金属性Fe>Cu,则可推知氧化性:Fe3+<Cu2+
(4)为了验证Zn比铁的金属活动性强,可以选择的溶液为 AB 。
A.稀盐酸
B.氯化亚铁溶液
C.硫酸铜溶液
D.硝酸银溶液
(5)为了检验Zn是否能与酸反应生成氢气,决定点燃氢气,其中必须进行的验纯操作为 用向下排空气法吸收氢气,用拇指堵住管口,移近火焰,松开手指,若听到轻微爆鸣声,则表明H2纯净 。
(6)托里拆利曾用熔点最低的金属测得了大气压强的值,该金属用热分解法冶炼,反应方程式为: 2HgO2Hg+O2↑ 。
(7)已知四种金属的熔沸点如下表,其中不能形成合金的是 A 。
Na
Cu
Al
Fe
熔点
97.5℃
1083℃
660℃
1535℃
沸点
883℃
2567℃
2200℃
3000℃
A.Cu和Na
B.Fe和Cu
C.Fe和Al
D.Na和Al
(8)向某溶液中投入铝片后有大量H2放出,则溶液中不可能大量存在的离子是 D 。
A.Cl﹣
B.H+
C.OH﹣
D.
(9)“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是 C 。
A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价
B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子
(10)将O2,CH4,Na2O2置于密闭容器,在150℃条件下用电火花引燃反应,恰好完全反应,此时容器中的压强为零,由此得出原混合物中O2,CH4,Na2O2的物质的量之比为 1:2:6 。
【分析】(1)人体血液中含有铁元素,其中铁的价态为+2价,人体中含量最高的元素为O元素;
(2)金属X是Ag,Ag的导电性和导热性最好,但成本高;
(3)A.金属活动性顺序中,Au到K的还原性依次增强,但阳离子氧化性减弱;
B.同主族元素,从上往下,金属性依次增大,同周期元素,从左往右,金属性依次减小;
C.K、Ca、Na等活泼金属先与水反应;
D.如Fe与Cl2生成Fe3+,与S生成Fe2+;
E.同一种金属与同种非金属单质反应,得到的生成物价态不一定相同;
F.已知金属性Fe>Cu,则可推知氧化性:Fe2+<Cu2+,Fe3+的氧化性强于Cu2+;
(4)A.Zn、Fe分别和等浓度的稀盐酸反应,Zn的反应速率大于Fe,证明Zn比铁的金属活动性强;
B.Zn能置换FeCl2中的Fe,证明Zn比铁的金属活动性强;
C.Zn、Fe和硫酸铜溶液反应均能生成Cu,说明Zn、Fe比Cu活泼;
D.Zn、Fe和硝酸银溶液反应均能生成Ag,说明Zn、Fe比Ag活泼;
(5)点燃氢气前必须进行验纯操作:用向下排空气法吸收氢气,用拇指堵住管口,移近火焰,松开手指,若听到轻微爆鸣声,则表明H2纯净;
(6)汞(Hg)是熔点最低的金属,托里拆利用Hg柱测大气压,Hg通过加热HgO分解制得;
(7)由合金的形成可知,两种金属若能够形成合金,则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点;
(8)向某溶液中投入铝片后有大量H2放出,溶液为酸或强碱溶液;
(9)A.由于拟晶中的金属元素通常以金属键结合,金属元素在拟晶中没有负价;
B.拟晶具有合金的某些优良物理性能,通常合金的硬度一般比其组分金属的硬度大;
C.Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀;
D.Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时,Al变为+3价,Cu变为+2价,Fe变为+3价;
(10)三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,则反应的总化学方程式可写为:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH。
【解答】解:(1)人体血液中含有铁元素,其中铁的价态为+2价,人体中含量最高的元素为O元素,O原子含有8个电子,原子结构示意图为:,
故答案为:+2价;;
(2)金属X是Ag,Ag的导电性和导热性最好,但成本高,Cu性能足够且更经济,
故答案为:金属X是银,使用银的成本比Cu高;
(3)A.金属活动性顺序中,Au到K的还原性依次增强,但阳离子氧化性减弱,故A错误;
B.同主族元素,从上往下,金属性依次增大,同周期元素,从左往右,金属性依次减小,短周期中金属性最强的是Na,故B正确;
C.K、Ca、Na等活泼金属先与水反应,无法置换盐中金属,故C错误;
D.如Fe与Cl2生成Fe3+,与S生成Fe2+,同一种金属与不同非金属反应,可能得到不同价态的生成物,故D正确;
E.同一种金属与同种非金属单质反应,得到的生成物价态不一定相同,如Na与O2反应可以生成NaO或Na2O2,O的价态不同,故E错误;
F.已知金属性Fe>Cu,则可推知氧化性:Fe2+<Cu2+,Fe3+的氧化性强于Cu2+,F错误;
故答案为:BD;
(4)A.Zn、Fe分别和等浓度的稀盐酸反应,Zn的反应速率大于Fe,证明Zn比铁的金属活动性强,故A正确;
B.Zn能置换FeCl2中的Fe,证明Zn比铁的金属活动性强,故B正确;
C.Zn、Fe和硫酸铜溶液反应均能生成Cu,说明Zn、Fe比Cu活泼,不能证明Zn比铁的金属活动性强,故C错误;
D.Zn、Fe和硝酸银溶液反应均能生成Ag,说明Zn、Fe比Ag活泼,不能证明Zn比铁的金属活动性强,故D错误;
故答案为:AB;
(5)点燃氢气前必须进行验纯操作:用向下排空气法吸收氢气,用拇指堵住管口,移近火焰,松开手指,若听到轻微爆鸣声,则表明H2纯净,
故答案为:用向下排空气法吸收氢气,用拇指堵住管口,移近火焰,松开手指,若听到轻微爆鸣声,则表明H2纯净;
(6)汞(Hg)是熔点最低的金属,托里拆利用Hg柱测大气压,Hg通过加热HgO分解制得,化学方程式为:2HgO2Hg+O2↑,
故答案为:2HgO2Hg+O2↑;
(7)由合金的形成可知,两种金属若能够形成合金,则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点,
A.铜的熔点高于钠的沸点,两种金属不能形成合金,故A正确;
B.铁的熔点低于铜的沸点,两种金属能够形成合金,故B错误;
C.铁的熔点低于铝的沸点,两种金属能形成合金,故C错误;
D.铝的熔点低于钠的沸点,两种金属能够形成合金,故D错误;
故答案为:A;
(8)向某溶液中投入铝片后有大量H2放出,溶液为酸或强碱溶液,
A.Cl﹣不与酸或碱反应,一定能大量存在,故A错误;
B.H+在酸溶液中能大量存在,故B错误;
C.OH﹣在碱溶液中能大量存在,故C错误;
D.既能与酸反应又能与碱反应,则一定不能大量共存,故D正确;
故答案为:D;
(9)A.由于拟晶中的金属元素通常以金属键结合,金属元素在拟晶中没有负价,因此可以认为它们的化合价为0价,故A错误;
B.拟晶具有合金的某些优良物理性能,通常合金的硬度一般比其组分金属的硬度大,故B错误;
C.Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用作长期浸泡在海水中的材料,故C正确;
D.Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时,Al变为+3价,Cu变为+2价,Fe变为+3价,因此1 mol Al65Cu23Fe12失去的电子的物质的量为(65×3+23×2+12×3)mol = 277 mol,而不是265 mol,故D错误;
故答案为:C;
(10)三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,则反应的总化学方程式可写为:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH,根据方程式可知:原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1:2:6,
故答案为:1:2:6。
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