高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课后作业题

元素性质的周期性变化规律

1.已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．原子半径：Se＞Br＞Cl

B．还原性：Br－＞Se2－＞Cl－

C．酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4

D．气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se

解析：选B　Br、Se原子比Cl原子多1个电子层，则Cl的原子半径最小，Br、Se元素的电子层相同，Br元素的原子序数大于Se元素，则原子半径：Br＜Se，所以原子半径大小：Se＞Br＞Cl，A项正确；根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，氧化性：Cl2＞Br2＞Se，则离子的还原性：Se2－＞Br－＞Cl－，B项错误；根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则其最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4，C项正确；根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se，D项正确。

2．下列有关物质性质的比较，不正确的是(　　)

A．金属性：Al>Mg B．稳定性：HF>HCl

C．酸性：HClO4>H2SO4 D．非金属性：N>C

解析：选A　由元素周期律可知金属性Mg>Al，故A错误；由于非金属性F>Cl，故氢化物的稳定性HF>HCl，故B正确；由于非金属性Cl>S，故最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4，故C正确；同周期主族元素，随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，故D正确。

3．随原子序数递增，x、y、z……八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族

B．离子半径：g2－＞h－＞d2－＞e＋＞f3＋

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：y＞z

D．气态氢化物的热稳定性：g＞h

解析：选B　由图中原子半径的大小可知，x位于第一周期，y、z、d位于第二周期，e、f、g、h位于第三周期，再根据元素的化合价可推出x为H，y、z、d分别为C、N、O，e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。X(H)元素位于第一周期第ⅠA族，A错误；g2－、h－电子层结构相同且有3个电子层，d2－、e＋、f3＋电子层结构相同且有2个电子层，结合原子序数可判断，B正确；C的非金属性比N的非金属性弱，最高价氧化物对应水化物的酸性：y＜z，C错误；S的非金属性比Cl的非金属性弱，气态氢化物的热稳定性：g＜h，D错误。

4．关于原子序数从11到17的七种元素，下列说法不正确的是(　　)

A．原子半径逐渐减小

B．原子的最外层电子数逐渐增多

C．元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

D．若其中某非金属元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则其气态氢化物的化学式为H2m－nR

解析：选D　原子序数从11到17的七种元素位于第三周期，同一周期主族元素，随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小，A正确；最外层电子数从1增加到7，所以最外层电子数逐渐增多，B正确；同一周期元素，随着原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，C正确；若其中某非金属元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，即该元素的最高化合价是2m－n，所以其最低化合价是－(8＋n－2m)，则其气态氢化物的化学式为H(8＋n－2m)R，D错误。

5．已知下列元素的原子半径：

根据以上数据，磷元素的原子半径可能是(　　)

A．1.10×10－10 m B．0.80×10－10 m

C．1.20×10－10 m D．0.70×10－10 m

解析：选A　N、P是同一主族元素，P元素的原子序数大于N元素的原子序数，所以P的原子半径大于N的原子半径；Si、P、S是同一周期的元素，且P的原子序数大于Si的原子序数小于S的原子序数，所以P的原子半径小于Si的原子半径大于S的原子半径；综上所述，磷元素的原子半径可能为1.10×10－10 m。

6．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是(　　)

A．Z、N两种元素的离子半径相比，前者较大

B．N、P两种元素的气态氢化物的稳定性相比，前者较稳定

C．由X与Y两种元素组成的化合物能与水反应放出H2

D．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和P的氢化物的水溶液中

解析：选D　根据原子半径的递变规律，X为O元素，Y为Na元素，Z为Al元素，M为Si元素，N为S元素，P为Cl元素。 离子半径：S2－>Al3＋；氢化物的稳定性：H2S<HCl；Na2O2与水反应放出O2；Al2O3是两性氧化物，既可以和NaOH溶液反应，又能与盐酸反应。

7．依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是(　　)

A．H3BO3的酸性比H2CO3的强

B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强

C．Cl－、Br－、I－的还原性依次减弱

D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R>M

解析：选B　B、C同周期，B在C左边，故硼酸酸性弱于碳酸，A项错误；Mg、Be同主族，Mg在下方，Mg(OH)2的碱性强于Be(OH)2，B项正确；非金属性：Cl>Br>I，则Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，C项错误；阴、阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小，D项错误。

8．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的最外层电子数是K层电子数的3倍，Y元素的金属性是同周期元素中最强的，Z是地壳中含量最多的金属元素，W与X同主族。下列说法正确的是(　　)

A．离子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)

B．由X、Y组成的一种化合物是潜水艇或呼吸面具作为氧气的来源

C．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱

D．W元素最高价为＋7价

解析：选B　由题干信息，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的最外层电子数是K层电子数的3倍，则X为O元素，W与X同主族，则W为S元素，Y元素的金属性是同周期元素中最强的，则Y为Na元素，Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al元素。S2－有3个电子层，而Na＋、Al3＋均只含有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：r(S2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，A错误；由O、Na组成的一种化合物Na2O2，是潜水艇或呼吸面具作为氧气的来源，B正确；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O>S，则热稳定性：H2O>H2S，C错误；W为S元素，是ⅥA族，最高价为＋6价，D错误。

9．已知P、S、Cl、As、Br五种元素在元素周期表中的位置如图所示。下列比较关系正确的是(　　)

A.原子半径：As>Cl>P

B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr

C．还原性：As3－>S2－>Cl－

D．单质的氧化性：As>P>S

解析：选C　A项，原子半径：As>P>Cl，A项错误；B项，非金属性：Cl>Br>As，热稳定性：HCl>HBr>AsH3，B项错误；C项，非金属性：Cl>S>As，对应阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C项正确；D项，非金属性：S>P>As，则单质的氧化性：S>P>As，D项错误。

10．应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是(　　)

①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低　②Cs是第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强　③砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性大于HCl　④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性　⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱

A．①③⑤ B．①②⑤

C．②③⑤ D．①②④

解析：选B　①从Li到Cs碱金属单质的熔点逐渐降低，正确；②同主族元素从上到下金属性逐渐增强，故Cs的金属性强于Na，Cs失电子能力比Na强，正确；③At的非金属性弱于Cl，非金属性越弱，对应气态氢化物的稳定性越弱，错误；④N元素气态氢化物为NH3，溶于水后显碱性，错误；⑤碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，正确。

11．短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是(　　)

A．原子半径：A>B>D>C

B．原子序数：a>b>d>c

C．离子半径：C>D>A>B

D．单质的还原性：A>B>D>C

解析：选B　已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相同，即a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，则原子序数：a>b>d>c，A、B处于同一周期，C、D处于同一周期，且A、B处于C、D所在周期的下一周期。同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：B>A，C>D，电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：B>A>C>D，A错误；原子序数：a>b>d>c，B正确；电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，核电荷数：a>b>d>c，所以离子半径：C>D>B>A，C错误；A、B处于同一周期，A、B形成阳离子，则A、B为金属元素，原子序数：A>B，单质的还原性：B>A，C、D处于同一周期，C、D形成阴离子，则C、D为非金属元素，原子序数：D>C，单质的氧化性：D>C，D错误。

12．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：

根据表中信息，判断以下说法正确的是(　　)

A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：R＞Y＞X

B．离子半径：T2－＞X2＋

C．元素最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y＞R＞X

D．等物质的量的单质与氢气化合，Z比T更容易

解析：选B　X和Y的化合价都为＋2价，应为周期表第ⅡA族，根据半径关系可知Y为Be，X为Mg；Z和T的化合价都有－2价，应为周期表第ⅥA族元素，Z的最高价为＋6价，Z应为S元素，T无正价，T应为O元素；R的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，R为Al元素，综上所述：X为Mg、Y为Be、Z为S、R为Al、T为O。金属性越强，与稀硫酸反应的速率越快，则与稀硫酸反应的速率快慢：Mg＞Al，A错误；电子结构相同，对应的原子序数越大，离子半径越小，故离子半径：O2－＞Mg2＋，B正确；金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3，C错误；非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，故等物质的量的单质与氢气化合O比S更容易，D错误。

13．元素周期表在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表显示了元素周期表中的短周期元素，①～⑤代表5种元素。

(1)②在元素周期表中的位置是________。

(2)①分别与④、⑤形成的化合物中，稳定性强的是________________________(用化学式表示)。

(3)③和④分别形成的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应，离子方程式是________________________。

(4)元素Se的原子结构示意图为。下列推断正确的是________(填字母)。

a．Se位于第四周期、与④同主族

b．Se的最低负化合价为－2价

c．SeO2具有还原性

d．H2SeO3的酸性强于H2SO4

解析：由元素在周期表中的位置可推知①②③④⑤分别是H、N、Na、S、Cl。(1)②是N元素，在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族。(2)①分别与④、⑤形成的化合物是H2S和HCl，S和Cl是同周期元素，同周期元素从左到右随原子序数的增加，非金属性逐渐增强，对应氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性：H2S<HCl，稳定性强的是HCl。(3)③和④形成的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和H2SO4，发生反应的离子方程式是OH－＋H＋===H2O。(4)根据元素Se的原子结构示意图判断。由原子结构示意图可知Se位于第四周期第ⅥA族、与S同主族，故a正确；Se的最外层电子是6个，最低负化合价为－2价，故b正确；SeO2中Se的化合价是＋4价，可以失电子升高为＋6价，具有还原性，故c正确；Se和S位于同主族，S的非金属性强于Se，根据非金属性强弱判断依据非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强可得，H2SO4的酸性强于H2SeO3，故d错误。

答案：(1)第二周期第ⅤA族　(2)HCl　(3)OH－＋H＋===H2O　(4)abc

14．下表是元素周期表中的一部分。

根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：

(1)化学性质最不活泼的元素是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。

(2)最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。

(3)A分别与E、F、G、H、I形成的简单气态化合物中，最稳定的是________。

(4)在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是________。

解析：由元素在周期表中的位置可知，A为H，B为Na，C为Mg，D为Al，E为C(碳)，F为N，G为S，H为F，I为Cl，J为Ne。(1)题给元素中稀有气体元素Ne原子最外层电子数为8，化学性质最稳定；同周期元素自左而右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，而同主族元素自上而下金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，题给元素中F的非金属性最强，故F2氧化性最强，Na的金属性最强，其单质还原性最强。(2)题给元素中，Na的金属性最强，则其最高价氧化物对应水化物NaOH的碱性最强，F元素没有含氧酸，高氯酸的酸性最强，题给元素中的最高价氧化物对应的水化物中只有Al(OH)3为两性。(3)元素非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，C、N、S、F、Cl中F的非金属性最强，故HF最稳定。(4)原子半径：Na>Mg>Al>S>Cl。

答案：(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　HClO4　Al(OH)3　(3)HF　(4)Na

15.短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断正确的是(　　)

A．原子半径：丙<丁<戊

B．金属性：甲>丙

C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙>丁>戊

D．最外层电子数：甲>乙

解析：选C　同周期元素自左而右原子半径逐渐减小，故原子半径：丙>丁>戊，A项错误；同主族元素自上而下金属性逐渐增强，故金属性：甲<丙，B项错误；同周期元素自左而右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性：丙>丁>戊，C项正确；甲、乙同周期，乙的原子序数较大，故最外层电子数：甲<乙，D项错误。

16．X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是(　　)

A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X

B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4

C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定

D．原子半径由大到小的顺序为Y>Z>X

解析：选A　由“X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”知，X为氧元素，又X、Y为同一主族的短周期元素，则Y为硫元素；又由Y、Z同周期，Z原子的核外电子数比Y原子少1，Z为磷元素。由元素周期律知，3种元素的非金属性强弱顺序为O>S>P，原子半径的大小顺序为P>S>O，气态氢化物的稳定性为H2O>H2S>PH3，硫元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。

17．如图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系：

(1)元素A在元素周期表中的位置是__________________________________________。

(2)其中金属性最强的元素是________(用元素符号表示，下同)，非金属性最强的元素是________。

(3)C2－、D＋、G2－的半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)。

(4)最简单氢化物的稳定性：B________C(填“>”或“<”)。

(5)B、E、F元素最高价氧化物对应水化物的酸性：_______>________>______(用化学式表示，下同)。

(6)C与D形成的具有强氧化性的化合物为________，该化合物与AC2反应的化学方程式为____________________________________，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

解析：由元素的常见化合价与原子序数的关系推知，A～G元素依次是C、N、O、Na、Al、Si、S元素。(3)电子层数越多，离子半径越大；电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>Na＋。(4)元素的非金属性：O>N，则最简单氢化物的稳定性：H2O>NH3。(5)由于元素的非金属性：N>Si>Al，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2SiO3>Al(OH)3。(6)O和Na元素形成的具有强氧化性的化合物是Na2O2，AC2是CO2，二者发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，其中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。

答案：(1)第二周期第ⅣA族　(2)Na　O　(3)S2－>O2－>Na＋　(4)<　(5)HNO3　H2SiO3　Al(OH)3　

(6)Na2O2　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　1∶1

18．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～号元素，用元素符号或化学式回答以下问题：

(1)在③～⑦号元素中，原子半径最大的是________(填元素符号)，其离子的结构示意图为________。

(2)①～号元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________；三者相互反应的离子方程式为____________________、____________________、____________________________

____________________________________________。

(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则m g此原子形成的简单离子中含有的电子的物质的量为________mol。

(4)在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是________，能说明该事实的化学反应是(写出反应的化学方程式)：______________________________________________________。

解析：由元素在周期表中的位置可知，①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br。

(1)同周期主族元素随原子序数增大，元素的原子半径减小，故在③～⑦号元素中，Na的原子半径最大，其离子的结构示意图为。

(2)元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无含氧酸，则高氯酸的酸性最强，其化学式为HClO4；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，①～⑩号元素中，K的金属性最强，则碱性最强的是氢氧化钾，其化学式为KOH；Al(OH)3是两性氢氧化物；三者相互反应的离子方程式为高氯酸与氢氧化铝反应：3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O、高氯酸与氢氧化钾反应：H＋＋OH－===H2O、氢氧化钾与氢氧化铝反应：OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O。

(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则为F；m g此原子形成的简单离子F－中含有的电子的物质的量为×(9＋1)＝ mol。

(4)同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，故在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2；氯气能置换出溴单质，反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。

答案：(1)Na　

(2)HClO4　KOH　Al(OH)3　3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O　H＋＋OH－===H2O　

OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O

(3)

(4)Cl2　2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2