高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律精练

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第四章  物质结构  元素周期律

第二节  元素周期律

课时1  元素性质的周期性变化规律

1．下列说法正确的是

A．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大

B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层､先排满M层再排N层

C．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高

D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数都相差1

【答案】C

【详解】

A．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，A错误；

B．M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完4s能级后才能填充3d能级，B错误；

C．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高，C正确；

D．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定都相差1，例如第四周期的Ca和Ga相差11，D错误；

答案选C。

2．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是

A．元素周期表中左下方区域的金属元素多用于制造半导体材料

B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构

D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同

【答案】B

【详解】

A.元素周期表中金属与非金属分界线附近的元素多用于制造半导体材料，故A错误；

B.第三周期主族元素的最高正化合价等于最外层的电子数，与它所处的主族序数相等，故B正确；

C.短周期元素形成离子后，最外层不一定都达到8电子稳定结构，如H—的最外层电子数为2，故C错误；

D.同一主族元素的原子，最外层电子数相同，但电子层数不同，原子半径不同，化学性质相似，但不完全相同，故D错误；

故选B。

3．对于原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，下列说法中错误的是

A．原子半径逐渐减小 B．原子的失电子能力逐渐增强

C．最高正化合价逐渐增大 D．元素的非金属性逐渐增强

【答案】B

【详解】

A．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，原子半径依次减小，A正确；

B．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，原子得电子能力依次增强，B错误；

C．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，最高正化合价逐渐增大，C正确；

D．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，元素的非金属性逐渐增强，D正确；

故选B。

4．下列叙述中，不正确的是

A．I2、Br2、Cl2元素的单质与氢气化合越来越容易

B．Al、Mg、Na的氧化物的水化物的碱性依次增强

C．Na、Mg、Al的简单离子的半径逐渐减小

D．P、S、Cl元素的最高正价依次升高，其对应的简单气态氢化物的稳定性依次减弱

【答案】D

【详解】

A．元素的非金属性越强，其单质越易与氢气化合，由于元素的非金属性：，则I、、元素的单质与氢气化合越来越易，A正确；

B．元素的金属性越强，其对应碱的碱性越强．由于元素的金属性：，则、、的氧化物的水化物的碱性依次增强，B正确；

C．、、的核外电子排布相同，其核外电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大的离子半径越小，所以、、的简单离子的半径逐渐减小，C正确；

D．元素的非金属性越强，其对应的氢化物就越稳定，由于元素的非金属性，其对应的气态氢化物的稳定性依次增强，D错误；

故选：D。

5．下列各组离子半径，从小到大排列正确的是

A．S2-、Cl-、K+ B．Na+、Mg2+、Al3+ C．Cl-、Br-、I- D．K+、F-、O2-

【答案】C

【分析】

电子层数越多半径越大；电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，由此分析解答。

【详解】

A．S2-、Cl-、K+电子层结构相同，所以半径由大到小的顺序为：S2-＞Cl-＞K+，故A不符合题意；

B．Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同，所以半径由大到小的顺序为：Na+＞Mg2+＞Al3+，故B不符合题意；

C．Cl-、Br-、I-电子层数逐渐增多，所以半径由大到小的顺序为：Cl-＜Br-＜I-，故C符合题意；

D．K+有3个电子层，F-、O2-有2个电子层，则半径由大到小的顺序为：K+＞O2-＞F-，故D不符合题意；

故选：C。

6．已知下列原子的半径：

根据以上数据，P原子的半径可能是

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】

P是第三周期元素，位于硅与硫元素之间，根据元素周期律可知，磷原子的半径应在原子和S原子之间。

故答案选A。

7．Ge、As、Se、Br为第四周期相邻元素，原子序数依次增大。下列说法错误的是

A．原子半径： B．还原性：

C．酸性： D．非金属性：

【答案】C

【详解】

A．同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：，故A正确；

B．同周期元素，从左到右得电子能力依次增强，非金属性依次增强，对应阴离子失电子能力依次减弱，则还原性：，故B正确；

C．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，则酸性：，故C错误；

D．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：，故D正确；

答案选C。

8．不能说明钠的金属性比镁强的事实是

A．钠的最高化合价为+1，镁的最高化合价为+2

B．的碱性比强

C．钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不易反应

D．在熔化状态下，钠可以从中置换出镁

【答案】A

【详解】

A．元素的金属性是指原子失去电子的能力的强弱，与失去电子多少无关，也与化合价无关，故A符合题意；

B．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁能说明钠的金属性比镁强的事实，故B不符合题意；

C．元素的金属性越强，与酸或水反应越剧烈，则钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不易反应能说明钠的金属性比镁强的事实，故C不符合题意；

D．活泼金属的单质能与活泼性较弱金属的元素的化合物发生置换反应生成活泼性较弱金属的单质，则在熔化状态下，钠可以从中置换出镁能说明钠的金属性比镁强的事实，故D不符合题意；

故选A。

9．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FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧

A．③④⑤⑦⑧ B．③⑥⑦⑧

C．③④⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧

【答案】C

【详解】

溶解度为物理性质，①不能说明，比较酸性必须为最高价含氧酸，②不能说明，氢化物的稳定性可以说明氯元素的非金属性大于硫，③正确，离子的还原性可以说明，④正确，不是最高价含氧酸，⑤错误，氯气的氧化性大于硫，⑥可以说明，氯气与硫化氢生成硫单质，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，⑦可以说明，周期表中Cl处于S同周期的右侧，⑧可以说明；故选C。

10．不能说明金属性的是

A．碱性

B．相对原子质量

C．阳离子的氧化性

D．与冷水剧烈反应与冷水反应微弱；镁粉与铝粉分别与同浓度稀HCl反应，镁粉比铝粉反应剧烈

【答案】B

【详解】

A．根据金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性可以判断元素金属性的强弱，碱性，能说明金属性，A不符合题意；

B．元素金属性强弱与相对原子质量无关，所以不能根据相对原子质量判断金属性强弱，B符合题意；

C．阳离子的氧化性越弱，其元素的金属性越强，阳离子的氧化性，能说明金属性，C不符合题意；

D．能与冷水反应，与冷水反应微弱；镁粉与铝粉分别与同浓度稀反应，镁粉比铝粉反应剧烈，能说明金属性，D不符合题意；

故选B。

11．下列说法正确的是

A．同周期元素中ⅦA族元素的原子半径最大

B．ⅥA族元素的原子，其原子半径越大，越容易得到电子

C．室温时，0族元素的单质都是气体

D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等

【答案】C

【详解】

A．同周期元素，从左往右，原子半径依次减小，所以ⅦA族元素的原子半径最小，A不正确；

B．同主族元素，从上到下，原子半径依次增大，非金属性依次减弱，所以ⅥA族元素的原子，其原子半径越大，越难得到电子，B不正确；

C．0族元素的单质，包括氦、氖、氩、氪、氙、氡的单质，室温时都是气体，C正确；

D．主族元素中非金属元素的原子，形成单原子阴离子时的化合价和它的族序数不相等，D不正确；

故选C。

12．下列叙述中错误的是：

A．原子半径 Na>Si>Cl B．稳定性 SiH4<HCl<H2S

C．金属性 Na>Mg>Al D．酸性 H3PO4<H2SO4<HClO4

【答案】B

【详解】

A．同周期，由左到右，原子半径逐渐减小，故A正确；

B．同周期，由左到右，原子的得电子能力逐渐增强，则气态氢化物的稳定性逐渐增强，故稳定性：SiH4<H2S<HCl，B错误；

C．同周期，由左到右，原子的失电子能力逐渐减弱，则元素的金属性逐渐减弱，故C正确；

D．同周期，由左到右，原子的得电子能力逐渐增强，则最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则D正确。

13．根据元素周期律，下列判断正确的是

A．碱性：NaOH > KOH > RbOH

B．离子半径:Na+ > O2- > F-

C．热稳定性:HF>H2O>NH3

D．还原性：Na < Mg < Al

【答案】C

【详解】

A. 金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Rb>K>Na，所以碱性：NaOH<KOH<RbOH，A项错误；

B. 电子层数越多半径越大，电子层相同时核电荷数越多半径越小，则离子半径大小：O2−>F−>Na+，B项错误；

C. 非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性F>O>N，所以气态氢化物越稳定：HF>H2O>NH3，C项正确；

D. 金属性越强对应单质的还原性越强，金属性：Na>Mg>Al，所以还原性：Na>Mg>Al，D项错误；

答案选C。

14．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：d＞c＞b＞a

C．离子半径：C3-＞D-＞B-＞A2+ D．单质的还原性：A＞B＞D＞C

【答案】C

【分析】

aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，其中A、B位于周期表的左侧，且位于同一周期，C、D位于周期表的右侧，也位于同一周期，且位于A和B的上一周期，所以原子序数应是a＞b＞d＞c，据此解答。

【详解】

A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：B＞A＞C＞D，A错误；

B．根据以上分析可知原子序数：a＞b＞d＞c，B错误；

C．核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：C3-＞D-＞B+＞A2+，C正确；

D．同周期自左向右金属性逐渐减弱，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则单质的还原性：B＞A＞C＞D，D错误；

答案选C。

15．下列关于Na、Mg、S、Cl元素及其化合物的说法正确的是

A．NaOH的碱性比 Mg(OH)2 的弱

B．原子半径r∶ r(Cl)>r(S)>r(Na)

C．Cl2得到电子的能力比 S 的弱

D．原子的最外层电子数∶n(Cl)> n(S)> n(Mg)

【答案】D

【详解】

A．同一周期，从左到右，金属性减弱，金属性钠大于镁，所以碱性：NaOH> Mg(OH)2 ，故A错误；

B．同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径r∶ r(Cl)<r(S)<r(Na)，故B错误；

C．同一周期，从左到右，非金属性增强，得电子能力增强，所以Cl2得到电子的能力比S的强，故C错误；

D．同一周期，从左到右，核电荷数增大，由于电子层数相同，所以原子的最外层电子数逐渐增多，原子的最外层电子数∶n(Cl)> n(S)> n(Mg)，故D正确；

故选D。

16．R元素的原子有3个电子层，M层电子数是K层电子数的3倍，下列判断不正确的是

A．R元素可以形成型氧化物

B．R元素是较活泼的非金属元素

C．具有氖原子的电子层结构

D．R元素最低化合价为价

【答案】C

【详解】

A．R元素的原子有3个电子层，M层电子数是K层电子数的3倍，则M层电子数为6，R为S元素。S的氧化物为、，A正确；

B．硫原子最外层有6个电子，属于较活泼的非金属元素，B正确；

C．硫原子核外有16个电子，硫离子核外有18个电子，与氩原子的电子层结构相同，比氖原子多8个电子，C错误；

D．硫元素最外层电子数为6，其最低化合价为价，D正确；

故选C。

17．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述不正确的是

A．X、Y的最高价氧化物都可以作耐火材料

B．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

C．Z的非金属性小于W

D．X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应

【答案】B

【分析】

由图可知，W为O元素、X为Mg元素、Y为Al元素、Z为N元素。

【详解】

A．氧化镁和氧化铝都具有很高的熔点，都可以作耐火材料，故A正确；

B．氢氧化铝是两性氧化物，溶于强酸和强碱，不溶于弱酸和弱碱，则氢氧化铝不能溶于稀氨水，故B错误；

C．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，则氧元素的非金属性强于氮元素，故C正确；

D．镁单质能在氧气和氮气中燃烧，发生氧化还原反应生成氧化镁和氮化镁，故D正确；

故选B。

18．元素X、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构，若X原子半径小于Y原子的半径，则下列说法中正确的是(　　)

A．金属性：X>Y

B．它们可能是非金属元素

C．两种原子都有相同的电子层数

D．碱性：Y(OH)2大于X(OH)2

【答案】D

【分析】

X和Y两元素的原子，在化学反应中都容易失去两个电子形成稳定结构，X的原子半径小于Y的原子半径，说明两元素位于同一个主族，且X在Y上方。

【详解】

A．同主族元素从上往下金属性逐渐增加，则金属性：X<Y，A错误；

B．X、Y的原子在化学反应中都易失2个电子而形成稳定结构,最外层2个电子，不可能是非金属元素，B错误；

C．X的核电荷数小于Y，Y元素的电子层数更多，C错误；

D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，Y的金属性更强，则碱性：Y(OH)2大于X(OH)2，D正确；

故选D。

19．某同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并作出评价。

实验室提供的试剂：溶液、溶液、新制的氯水。

(1)实验目的：

①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式。

②[评价]该同学设计的实验方案的合理性是_______(填字母)。

A．非常合理    B．部分合理    C．完全不合理

③[补充和完善]②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是_______。

(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是+5价，Y的单质可在空气中燃烧。

请回答下列问题：

①写出Z的原子结构示意图：_______。

②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一、在下表中列出对各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用Z表示即可)。

【答案】        B    溴水        还原性    或等    酸性       

【分析】

（2）短周期元素X的最高正化合价是+5，说明X是第ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是第ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是、P、。

【详解】

（1）①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘。则甲溶液中发生的离子方程式：，乙溶液中发生的离子方程式：；

②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性，向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性，由于无法比较溴和碘的氧化性，该实验设计部分合理，选B；。

③需要补充实验证明氧化性，需要的试剂是溴水。

（2）根据分析：W是Si、X是P、Y是S、Z是Se；可推测Z具有和S元素相似的化学性质，推测其具有还原性，化学方程式为：或等；还可能具有酸性，可与强碱反应，化学方程式为：。

20．如表列出了①~⑩种元素在元素周期表中的位置：

请按要求回答下列问题：

（1）画出这11种元素中，金属性最强的元素的原子结构示意图：___。

（2）元素④⑤⑩分别与①形成的气体化合物中，最稳定的是___(填化合物的化学式)。

（3）元素⑨⑩⑪的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是___(填化合物的化学式)。

（4）写出⑥⑧的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式：___。

（5）请从原子结构的角度解释，解释元素⑩的非金属性比元素⑪强的原因：___。

【答案】

（1）

（2）HF

（3）HClO4

（4）

（5）Cl原子半径比Br小，获得电子的倾向更强

【分析】

根据①~⑩种元素在元素周期表中的位置可知：①是H元素，②是C元素，③是N元素，④是O元素，⑤是F元素，⑥是Na元素，⑦是Mg元素，⑧是Al元素，⑨是S元素，⑩是Cl元素，⑪是Br元素。

（1）这11种元素中，金属性最强的元素是Na，其原子结构示意图：。

（2）元素④⑤⑩分别与①形成的气体化合物H2O、HF、HCl中，因F的非金属性最强，故最稳定的是HF。

（3）元素⑨⑩⑪的最高价氧化物的水化物H2SO4、HClO4、HBrO4中，因Cl的非金属性最强，故酸性最强的是HClO4。

（4）⑥⑧的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，发生反应的离子方程式：。

（5）Cl原子的电子层数比Br少，Cl原子半径比Br小，获得电子的倾向更强，故元素Cl的非金属性比元素Br强。