第1章原子结构　元素周期律 第3节　第1课时　认识同周期元素性质的递变规律 试卷

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第3节　元素周期表的应用
第1课时　认识同周期元素性质的递变规律
合格考达标练
1.(双选)研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.比较这两种元素对应单质的硬度和熔点
B.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
C.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
D.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
答案BC
解析单质的硬度、熔点与元素的金属性强弱无关,A不符合题意;向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,Mg2+可转化为Mg(OH)2沉淀,向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,Al3+先转化为Al(OH)3沉淀,NaOH溶液过量时Al(OH)3沉淀又溶解,说明Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强,进而说明26Mg比26Al金属性强,B项符合题意;有镁带的热水中酚酞溶液变为红色,有铝片的热水中酚酞溶液不变色,说明镁与热水反应生成了Mg(OH)2,铝与热水反应不明显,证明26Mg比26Al金属性强,C项符合题意;在空气中放置已久的镁和铝,表面都形成致密的保护膜,使得镁和铝都不能与热水接触发生化学反应,则该实验操作不能用于比较镁和铝的金属性强弱,D项不符合题意。
2.X、Y是元素周期表第3周期中的两种元素(稀有气体除外)。下列叙述能说明X的得电子能力比Y强的是(　　)
A.X对应的氧化物的水化物比Y对应的氧化物的水化物酸性弱
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
答案C
解析第3周期元素,从左到右最外层电子数依次递增,元素的得电子能力逐渐增强,因此,X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物酸性强,可说明X的得电子能力比Y强,A错误;元素的得电子能力与气态氢化物的熔、沸点无关,B错误;元素的得电子能力与气态氢化物的稳定性有关,气态氢化物越稳定,相应元素的得电子能力越强,C正确;Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来,表明得电子能力:Y>X,D错误。
3.X、Y为同周期主族元素,如果X的原子半径大于Y的原子半径,则下列判断不正确的是(　　)
A.若X、Y均为金属元素,则X最高价氧化物对应水化物碱性强于Y
B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强
C.若X、Y均为非金属元素,则二者形成的简单阴离子的还原性X>Y
D.若X、Y均为非金属元素,则最高价含氧酸的酸性Y的强于X的
答案B
解析由原子半径X>Y可知,同周期中X在Y的左边。当X、Y为金属元素时,最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y,阳离子的氧化性XY,最高价含氧酸的酸性X 4.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(　　)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2价,则Z的最高正化合价为+6价
D.若X的最高正化合价为+5价,则五种元素都是非金属元素
答案B
解析W的金属性比R弱,R(OH)n为强碱,W(OH)n+1不一定为强碱,故A项错误;HnXOm为强酸,说明X非金属性强,且由题意知Y一定不是稀有气体元素,故Y的非金属性比X更强,B项正确;若Y为氧元素,Z只有0价和负价,故C项错误;若五种元素都在第3周期,当X最高化合价为+5价时,则R为金属元素,故D项错误。
5.将甲、乙两种金属的性质进行比较,已知:①甲与H2O反应比乙与H2O反应剧烈;②甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质;③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强;④与某非金属反应时甲原子失电子数目比乙原子失电子数目多;⑤甲单质的熔、沸点比乙单质的低;
⑥高价阳离子氧化性甲比乙弱。能说明甲的金属性比乙强的是(　　)
A.①④ B.①②③⑥
C.③⑤ D.①②③④⑤
答案B
解析比较金属性强弱的一般方法是看与酸(或水)反应的剧烈程度、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、高价阳离子的氧化性强弱、置换反应等,而不能根据与非金属反应时失电子的数目多少、熔沸点的高低等进行比较。
6.(2021北京昌平高一期末)下列物质中,碱性最弱的是(　　)
A.NaOH B.KOH
C.Mg(OH)2 D.Al(OH)3
答案D
解析Na、Mg、Al在同周期,Na、K同主族,同周期元素从左向右金属性逐渐减弱,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则金属性K>Na>Mg>Al,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,D选项符合题意。
7.

X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
答案D
解析Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y为O,故X为N,Z为S,W为Cl,A项错误;HClO4的酸性比H2SO4酸性强,B项错误;H2O比H2S稳定,故C项错误;S为固体,其他单质为气体,故D项正确。
8.下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y

X

硫
Z

回答下列问题:
(1)Z元素在周期表中的位置为　　　　。 
(2)表中元素原子半径最大的是　　　　　　(写元素符号)。 
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是　　　　。 
a.Y单质与H2S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 S得电子多
c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
答案(1)第3周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac
解析根据元素在元素周期表中的位置可知,X为Si、Y为O、Z为Cl。
(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第3周期ⅦA族。
(2)根据原子半径的变化规律可知,Si原子半径最大。
(3)a.置换反应说明氧化性:O2>S,故非金属性:O>S;b.得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱;c.氢化物分解所需的温度越高,说明氢化物越稳定,故非金属性:O>S。
等级考提升练
9.下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素强的是(　　)
①HCl的溶解度比H2S大　②HCl的酸性比H2S强
③HCl的稳定性比H2S强　④HCl的还原性比H2S强
⑤HClO的酸性比H2SO4强　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还原性:Cl- A.③④⑤⑦⑧ B.②③⑥⑦⑧
C.③⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
答案C
解析①元素的原子得电子能力大小与对应氢化物的溶解度大小无关,①错误;②元素的原子得电子能力大小与对应氢化物的水溶液的酸、碱性无关,②错误;③元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性就越强,HCl的稳定性比H2S强,所以能说明氯元素原子得电子能力比硫元素强,③正确;④元素的非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,其氢化物的还原性就越弱,因此HCl的还原性比H2S弱,④错误;⑤元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,因此HClO4的酸性比H2SO4强,HClO的酸性比H2SO4弱,⑤错误;⑥元素非金属性越强,能把变价金属氧化为高价态,元素的非金属性越弱,则把变价金属氧化为低价态。Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS,说明氯元素原子得电子能力比硫元素强,⑥正确;⑦元素非金属性强的单质能够把元素非金属性弱的单质从化合物中置换出来。Cl2能与H2S反应生成S,说明氯元素原子得电子能力比硫元素强,⑦正确;⑧元素的非金属性越强,则其简单离子的还原性就越弱。因此还原性Cl- 10.A、B代表两种非金属元素,下列不能说明A的非金属性比B强的是(　　)
A.B的简单阴离子(B2-)的还原性强于A的简单阴离子(A-)的还原性
B.A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强
C.A的单质A2能将B的阴离子(B2-)氧化,并发生置换反应
D.A、B的单质分别与Fe化合时,前者产物中Fe的化合价为+3价,后者产物中Fe的化合价为+2价
答案B
解析元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,B的阴离子(B2-)的还原性强于A的阴离子(A-)的还原性,可说明非金属性A>B;元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性越强,A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强,但不一定是最高价含氧酸,所以不能确定A、B的非金属性强弱;元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,A的单质A2能将B的阴离子(B2-)氧化,并发生置换反应,可说明非金属性A>B;A、B的单质分别与Fe化合时,前者产物中Fe为+3价,后者产物中Fe为+2价,可说明非金属性A>B。
11.X2、Y、Z2为三种元素的单质。已知有下列反应:
Cu+X2CuX2　2Cu+YCu2Y　2KX+Z22KZ+X2
在Cu2Y中Y为-2价。下列关于X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序正确的是(　　)
A.HXO4>H2YO4>HZO4
B.HZO4>HXO4>H2YO4
C.HZO4>H2YO4>HXO4
D.H2YO4>HZO4>HXO4
答案B
解析由题中提供的化学方程式可知,Z2可置换出X2,即非金属性:Z>X,而X能使变价金属Cu显+2价,Y只能使Cu显-1价,证明非金属性:X>Y。则X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为:HZO4>HXO4>H2YO4。
12.(2021河北石家庄二中高一期中)氮族元素与同周期碳族、氧族、卤族元素相比较,下列递变规律正确的是(　　)
A.还原性:SiH4 B.原子半径:Si C.非金属性:C D.酸性:H3PO4 答案C
解析元素的非金属性:SiPH3>HCl,故A错误;同周期从左到右元素原子半径减小,原子半径:Si>P>S>Cl,故B错误;同同期从左到右元素的非金属性增强,非金属性:C 13.X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,Xa+、Yb-、Z(b+1)-简单离子的电子层结构相同。下列说法正确的是(　　)
A.已知mXa+与nYb-,则m+a=n-b
B.离子半径:Yb->Z(b+1)->Xa+
C.Z(b+1)-的还原性一定强于Yb-
D.气态氢化物的稳定性Hb+1Z一定强于HbY
答案C
解析原子失去电子形成阳离子,原子获得电子形成阴离子。由于mXa+、nYb-简单离子的电子层结构相同,所以m-a=n+b,A项错误;对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越多,离子半径就越小。因此离子半径为Z(b+1)->Yb->Xa+,B项错误;对于电子层结构相同的离子来说,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,离子的还原性就越弱,故Z(b+1)-的还原性一定强于Yb-,C项正确;核电荷数Y>Z,则气态氢化物的稳定性Hb+1Z 14.a、b、c、d、e是同一周期的五种主族元素,a和b的最高价氧化物对应的水化物显碱性,且碱性b>a,c和d的气态氢化物的还原性d>c,e为金属元素。五种元素的原子得失电子后所形成的简单离子中,e的离子半径最小,则它们的原子序数由小到大的顺序是(　　)
A.baedc B.edabc C.abdce D.ebadc
答案A
解析a和b的最高价氧化物对应水化物呈碱性,则a、b为金属,因其最高价氧化物对应水化物的碱性b>a,则金属性b>a。c和d的气态氢化物的还原性d>c,即c、d为非金属元素,且非金属性d 15.C、N、O、Na、Al、S、Cl是常见的元素。
(1)碳元素在元素周期表中的位置是　　　　　　;碳元素的一种同位素可以测定文物年代,这种同位素的符号为　　　　。 
(2)用“>”“<”或“=”填空。
离子半径
酸性
还原性
得电子能力
N3-　Al3+ 
H2SO4　 
HClO4
O2-　S2- 
35Cl　37Cl 

(3)黑火药爆炸时发生反应的化学方程式为S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑,该反应的生成物中,属于非电解质的是　　　　　(写化学式);K2S中阴、阳离子的半径大小关系是　　　　　　　　　　　　(用化学式表示)。 
(4)在(3)中化学反应方程式涉及的元素中,属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为　　　,能证明其递变规律的事实是　　　　　。 
A.氧化物对应水化物的酸性
B.气态氢化物的沸点
C.氢化物的稳定性
答案(1)第2周期ⅣA族　14C
(2)>　<　<　=
(3)CO2　S2->K+　(4)O>N>C　C
解析(1)碳元素位于元素周期表第2周期ⅣA族,14C可以测定文物年代。
(2)N3-、Al3+为核外电子排布相同的离子,离子核电荷数越大,半径越小,则N3-半径大于Al3+;非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;氧气的氧化性大于硫单质,则O2-的还原性小于S2-;35Cl与37Cl属于同一种元素,同种元素得电子能力相同。
(3)二氧化碳属于非电解质,K2S由K+和S2-构成,K+与S2-的核外电子排布相同,S2-的半径大于K+。
(4)C、N、O同周期,同周期随原子序数增大元素的非金属性增强,故非金属性O>N>C;氧元素没有含氧酸,不能通过含氧酸的酸性比较元素的非金属性,故A错误;沸点属于物理性质,不能比较元素的非金属性强弱,故B错误;气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强,故C正确。
16.A、B、C、D、E、F六种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示。

回答下列问题:
(1)在周期表中,E位于第　　　周期　　　　族。 
(2)在E、F的气态氢化物中,热稳定性较强的是　　　　　　　　　(填化学式,下同),还原性较强的是　　　　　　　　　　　。 
(3)A、C、D、E组成两种酸式盐X、Y,将X、Y溶液混合发生复分解反应,写出离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)常用(BA4)2E2C8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀。写出无色溶液变紫红色溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)3　ⅥA
(2)HCl　H2S　(3)HSO3-+H+SO2↑+H2O
(4)5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+
解析根据各元素在周期表中的位置可知,A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl。
(1)在周期表中,E(硫元素)位于第3周期第ⅥA族。
(2)S、Cl的非金属性相比,S (3)A、C、D、E组成两种酸式盐为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,将两溶液混合发生复分解反应,该反应的离子方程式为HSO3-+H+SO2↑+H2O。
(4)常用(NH4)2S2O8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀,则S2O82-被还原为SO42-,Mn2+被氧化为MnO4-,该反应的离子方程式为5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+。
新情境创新练
17.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1 mol分别投入足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:　　　　　与稀盐酸反应最剧烈;　　　　与稀盐酸反应产生的气体最多。 
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。

(3)写出装置B中仪器a的名称:　　　　　　　　　　　　。 
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,依据该反应原理选择　　　　　　　(填“A”“B”或“C”)装置制取氯气。 
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管,试回答下列问题:
①处发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
②处发生主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)钠(或Na)　铝(或Al)
(2)S2-+Cl22Cl-+S↓
(3)分液漏斗　(4)A
(5)①Cl2+2Br-2Cl-+Br2　②Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
解析Ⅰ.(1)金属活泼性顺序为钠>镁>铝,所以相同条件下与盐酸反应最剧烈的是钠,反应速率最慢的是铝;生成1 mol氢气需要得到2 mol电子,1 mol钠都失去1 mol电子,1 mol镁失去2 mol电子,而1 mol铝失去3 mol电子,所以生成氢气最多的是金属铝。
(2)氯气的氧化性强于硫单质,所以氯气能够与硫离子反应生成单质硫,反应的离子方程式为S2-+Cl2S↓+2Cl-。
Ⅱ.(3)由图知a为分液漏斗。
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈,无需加热即可进行,应选装置A。
(5)检验氯气的性质时,不能先通过NaOH溶液,否则会消耗氯气,且起不到尾气吸收的作用,因为①处为NaBr溶液、②处为NaOH溶液,所以应从X端进氯气。①处Cl2与NaBr溶液反应生成Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。②处主要为Cl2与NaOH溶液反应,其反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。