高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 元素周期表的应用第2课时当堂检测题

第2课时　研究同主族元素性质的递变规律

必备知识基础练

1.下列关于卤族元素在周期表中由上到下性质发生递变的叙述中,正确的是(　　)

①单质的氧化性增强　②单质的颜色加深　③气态氢化物的稳定性增强　④单质的沸点升高　⑤阴离子的还原性增强

A.①②③ B.②③④

C.②④⑤ D.①③⑤

2.(2021山东济宁高一期末)下列有关物质性质的比较,说法错误的是(　　)

A.碱性:KOH>NaOH>LiOH

B.酸性:HIO4>HBrO4>HClO4

C.金属性:Na>Mg>Al

D.原子半径:Na>S>Cl

3.由下列实验事实得出的结论正确的是 (　　)

A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知,SiO2不是H2SiO3的酸酐

B.由反应SiO2+2CSi+2CO↑可知,碳的非金属性强于硅

C.将CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀,说明酸性H2CO3>H2SiO3

D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,因此SiO2为两性氧化物

4.(2022全国高一同步练习)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强

B.Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱

C.X、Z的单质在常温下的状态不同

D.Y的最高正化合价为+7

5.砒霜的化学成分为As2O3,其中砷为第4周期ⅤA族元素,根据砷元素在元素周期表中的位置推测,砷元素不可能具有的性质是(　　)

A.砷单质在通常状况下是固体

B.砷元素有-3价、+3价、+5价等多种化合价

C.As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱

D.砷单质的还原性比磷单质弱

6.卤族元素的单质与H2反应的情况如下表所示:

(1)卤族元素位于周期表中的　　　　　　　族。 

(2)依据上表可以推测出,随着核电荷数的增加,　　　　　　(填字母)。 

a.单质的熔沸点逐渐升高

b.元素的非金属性逐渐减弱

c.卤化氢的还原性依次减弱

d.卤化氢的稳定性依次减弱

(3)I2与H2反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 

(4)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。BrCl和FeCl2水溶液发生反应的化学方程式为　。 

关键能力提升练

以下选择题有1~2个选项符合题意。

7.运用元素周期律分析下面推断,其中错误的是(　　)

①Be的金属性比Li弱　②Tl元素既能与盐酸反应又能与烧碱反应　③At2为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,但不溶于水也不溶于酸　④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,LiOH是一种强碱　⑤Rb与水反应很剧烈　⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体

A.①②③④ B.②④⑥

C.①③⑤ D.②④⑤

8.根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断,其中错误的是(　　)

A.O的非金属性比N强

B.Sr(OH)2的碱性强于Ba(OH)2

C.砹(At)的单质是有色固体,HAt很稳定

D.AsH3是无色、有毒的气体

9.下图所示是氯气的制备以及Cl、Br、I非金属性的比较实验,待A、B、D中充分反应后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,下列说法正确的是(　　)

A.F2不能从NaCl溶液中置换出氯气

B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体

C.装置E下层呈现紫红色

D.装置E中有机试剂层呈现紫红色,能说明非金属性:Br>I

10.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是(　　)

11.X、Y、Z、W是四种短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,并且这四种元素的最外层电子数之和为20,下列叙述错误的是(　　)

A.上述元素中X的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强

B.Z和Y均可与氢元素形成18电子的分子

C.Mg可以在W与Y所形成的某种化合物中燃烧

D.四种元素对应的简单氢化物中,稳定性最好的是Z

12.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:

(1)⑤和⑧的元素符号分别是　　　　和　　　　。 

(2)表中最活泼的金属是　　　　　(填写元素符号,下同),非金属性最强的元素是　　　　　。 

(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是　　　　　,分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　。 

(4)请设计一个实验,比较⑦与⑩的单质氧化性的强弱:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

13.现有部分元素的原子结构特点如表:

(1)画出W的原子结构示意图:　                                               。 

(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是　　　　　　(填元素名称),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为　　　　　　　　　　。 

(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料、Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:        　　　　　　　　　  　。 

学科素养创新练

14.x、y、z、w、n为五种短周期元素,其中y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:

请回答下列问题:

(1)w位于周期表中第　　　周期　　　　族。 

(2)n、z、w三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为　　　　　　　　(用化学式表示)。 

(3)下列事实能说明y元素的非金属性比z元素的非金属性强的是　　　　(填字母)。 

A.y单质与z的气态氢化物水溶液反应,溶液变浑浊

B.在氧化还原反应中,1 mol y单质比1 mol z得电子多

C.y和z两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高

D.y元素最高价氧化物对应水化物的酸性比z元素最高价氧化物对应水化物的酸性强

(4)y和氢元素形成的10电子微粒中常见+1价阳离子为　　　　　　　　(填化学式)。 

(5)m元素的原子序数为　　　　　　　　,它是一种　　　　　　(填“金属”或“非金属”)元素。 

参考答案

1.C　2.B　3.C　4.C　5.D

6.答案 (1)ⅦA　(2)bd　(3)H2+I22HI

(4)3BrCl+6FeCl25FeCl3+FeBr3

解析 (1)卤族元素的最外层电子数=元素的主族序数=7,所以卤族元素位于周期表中的ⅦA族。

(2)a、卤族元素,随着原子序数的递增,单质的熔、沸点逐渐升高,但是根据表中信息无法判断,故错误;b、根据表中的信息可知,单质与氢气化合越来越难,因此卤族元素随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐减弱,故正确;c、元素的非金属性逐渐减弱,卤化氢的还原性依次增强,故错误;d、元素的非金属性逐渐减弱,所以卤化氢的稳定性依次减弱,故正确。

(3)I2与H2反应生成碘化氢是可逆反应,反应的化学方程式为H2+I22HI。

(4)卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,根据氯气和FeCl2之间反应生成FeCl3的原理可知,BrCl和FeCl2在水溶液中发生反应的化学方程式为3BrCl+6FeCl25FeCl3+FeBr3。

7.B

8.BC　O和N同在第2周期,N在O的左边,则O的非金属性比N强,A正确;同主族元素从上到下金属性增强,则金属性Sr<Ba,对应最高价氧化物的水化物的碱性:氢氧化锶比氢氧化钡的碱性弱,B错误;由卤族元素单质及化合物的递变性可知,随原子序数的递增,单质的颜色加深,气态氢化物的稳定性减弱,则砹是一种有色固体,HAt不稳定,C错误;P与As位于同主族,AsH3是无色、有毒的气体,D正确。

9.A　F2极易与水反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能从NaCl溶液中置换出氯气,A项正确;Cl2能与水反应生成HClO和HCl,所以不能用水吸收Cl2中的HCl,B项错误;苯的密度比水小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,C项错误;溴单质能和碘化钾反应生成碘单质,但过量Cl2也会氧化碘离子生成碘单质,会对实验造成干扰,所以不能证明非金属性Br>I,D项错误。

10.B　同一主族元素的性质相似,CaCO3和BaCO3都难溶于水,因此SrCO3也难溶于水,A项正确;在元素周期表中,位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体,Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处,所以Pb不能作半导体材料,B项错误;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>I,所以氢化物的稳定性HCl>HBr>HI,则HBr的分解温度介于二者之间,C项正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气反应越容易,非金属性S>P>Si,所以Si与H2在高温时能反应,D项正确。

11.D　X、Y、Z、W四种元素属于短周期元素,根据元素在周期表中的位置知,W、X、Y属于第2周期元素,Z属于第3周期元素,设X原子的最外层电子数是a,则W的最外层电子数是a-1,Y的最外层电子数是a+1,Z最外层电子数是a,这四种元素原子的最外层电子数之和为20,则a-1+a+a+1+a=20,a=5,所以X是氮元素、W是碳元素、Y是氧元素、Z是磷元素。上述元素中氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,酸性最强,A正确;Z是磷元素,Y是氧元素,与氢元素形成18电子的分子分别为PH3、H2O2,B正确;Mg可以在W与Y所形成的化合物CO2中燃烧,C正确;四种元素中非金属性最强的是O,则对应的简单氢化物中稳定性最好的是H2O,D错误。

12.答案 (1)Si　Ar　(2)K　F

(3)Al　2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O

Al(OH)3+KOHK[Al(OH)4]

(4)取无色溴化钠的水溶液少许,向其中加入新制氯水,溶液变橙红色

解析 根据周期表中元素的位置可以确定各种元素,如下表所示:

13.答案 (1)

(2)氧　2H2S+O22H2O+2S↓

(3)NH4HSO4　(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O

解析 X元素的L层电子数是K层电子数的3倍,根据核外电子排布的规律可推出X为O,Y元素核外电子层数等于原子序数,推出Y为H,Z元素L层电子数是K层和M层电子数之和,推出Z为S,W元素最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,推出W为N。

(1)W为N,其原子结构示意图为 。

(2)X为O,Z为S,比较两者的非金属性时一般通过置换反应进行比较,如2H2S+O22H2O+2S↓,氧气的氧化性强于S,即O的非金属性强于S。

(3)题给四种元素组成化合物是离子化合物,该化合物为铵盐,水溶液显强酸性,应是酸式盐,即化学式为NH4HSO4。

(4)X和Y以原子个数比为1∶1化合形成的化合物是H2O2,其结构式为H—O—O—H,电子式为H;H2O2的电子总数为18,化合物M是由N和H组成的18电子微粒,即M为N2H4,M和Q反应生成无毒物质,即N转化成N2,H转化成H2O,则化学反应的方程式为N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。

14.答案 (1)3　ⅦA

(2)H2CO3<H2SO4<HClO4

(3)AC

(4)H3O+　(5)34　非金属

解析 由元素周期表的结构可知,y为第2周期元素,且y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,则y为氧元素,由此可推出n为碳元素,x为氮元素,z为硫元素,w为氯元素。

(1)w为氯元素,其原子序数为17,含有3个电子层,最外层有7个电子,位于周期表中第3周期ⅦA族。

(2)由元素周期律可知,碳、硫及氯三种元素的非金属性Cl>S>C,则这三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为H2CO3<H2SO4<HClO4。

(3)氧气与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,则说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故A正确。在氧化还原反应中,1 mol氧气比1 mol S得电子多,氧化性强弱与得失电子数没有必然关系,故B错误。元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明氧的非金属性较强,故C正确。氧元素不存在最高正化合价,无法通过氧元素最高价氧化物对应的水化物与硫元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较来判断氧元素的非金属性比硫强,故D错误。

(4)氧元素和氢元素形成的10电子微粒中常见+1价阳离子为H3O+。

(5)m元素和O、S处于同一主族,m为硒元素,原子序数比S大18,则其原子序数为34;根据同一主族从上到下元素性质递变规律可知硒为非金属。