高中化学沪科版（2020）必修第一册元素周期律课时作业

 元素周期律

一、单选题（本大题共5小题，）

1. 能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是　　
   与溶液发生置换反应         
   受热时能分解，HCl则不能
   单质硫可在空气中燃烧，不能     
   是强酸，是弱酸．

A.  B.  C.  D.

（备课组长整理）B

（备课组长思路指导）解：元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，氯气与能发生置换反应，说明氯气的氧化性大于S，元素的非金属性Cl大于S，故正确；
元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比硫化氢稳定，可说明氯元素的非金属性比硫元素强，故正确；
与氧气的反应不能比较元素的非金属性，比较方法不合理，故错误；
元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性比强，可说明氯元素的非金属性比硫元素强，但不能利用氢化物的酸性比较，比较方法不合理，故错误；
故选B．
比较非金属元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断．
本题考查非金属性的性质，为高频考点，把握元素非金属性比较方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大．
 

2. 下列元素不属于第三周期元素的是　　

A. 溴 B. 硫 C. 磷 D. 钠

（备课组长整理）A

（备课组长思路指导）解：硫、磷、钠的原子结构中均有3个电子层，均为第三周期元素，而溴的原子结构中有4个电子层，为第四周期元素，
故选A．
原子结构中，周期数电子层数，以此来解答．
本题考查元素周期表的结构及应用，把握原子结构中电子层数与周期数的关系为解答的关键，明确电子排布规律及原结构即可解答，题目难度不大．
 

3. 在中，Mg燃烧生成MgO和下列说法正确的是　　

A. 元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B. Mg、MgO中镁元素微粒的半径：
C. 在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D. 该反应中化学能全部转化为热能

（备课组长整理）C

（备课组长思路指导）解：A、元素C除存在金刚石和石墨外，还存在足球烯等同素异形体，故A错误；
B、Mg有3个电子层，为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子，只有2个电子层，故半径，故B错误；
C、该反应为：，此反应中Mg为还原剂，C为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，即还原性，故C正确；
D、该反应放出光，即部分化学能转化为光能，且生成物仍具有能量，故D错误，故选C。
A、C元素的单质存在多种同素异形体；
B、电子层数越多，微粒半径越大；
C、依据化学反应方程式判断即可，还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
D、镁燃烧放出强光，据此解答即可．
本题主要考查的是同素异形体的判断、微粒半径大小比较、氧化还原反应中还原性强弱比较以及能量之间的转化等，综合性较强，有一定的难度．
 

4. 下列说法正确的是　　

A. I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强
B. P的非金属性强于Si，比的酸性强
C. 和MgO均可与NaOH溶液反应
D. 和混合气体通入溶液可得到和

（备课组长整理）B

（备课组长思路指导）解：、Br同主族，自上而下原子半径增大，元素非金属性减弱、氢化物稳定性减弱，故I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性弱，故A错误；
B.Si、P同周期，随原子序数增大，元素非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，故P的非金属性强于Si，比的酸性强，故B正确；
C.氧化铝属于两性氧化物，能与氢氧化钠反应，而MgO属于碱性氧化物，能与酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，故C错误；
D.二氧化硫通入硝酸钡溶液中，酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，将亚硫酸氧化为硫酸，进一步反应得到硫酸钡，故和混合气体通入溶液可得到，故D错误，
故选：B。
A.同主族自上而下原子半径增大，元素非金属性减弱、氢化物稳定性减弱；
B.同周期随原子序数增大，元素非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强；
C.MgO不能与氢氧化钠溶液反应；
D.二氧化硫通入硝酸钡溶液中，酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，将亚硫酸氧化为硫酸，进一步反应得到硫酸钡．
本题考查元素周期律、金属氧化物性质、硝酸的性质等，难度不大，D选项注意硝酸条件下，硝酸根具有强氧化性．
 

5. 不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是　　

A. Na和溶液反应 B. 最高价氧化物对应水化物的碱性
C. 单质与反应的难易程度 D. 同浓度NaCl和溶液的pH

（备课组长整理）A

（备课组长思路指导）解：和溶液反应，钠与水反应，不能说明Na的金属性比铝强，故A错误；
B.对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性越强，可以比较Na与Al金属性相对强弱，故B正确；
C.金属单质与水反应越剧烈，金属性越强，比较Na与Al金属性相对强弱，故C正确；
D.比较同浓度NaCl和的pH值，的pH小，说明铝离子发生了水解，其碱的碱性比Na的弱，所以能比较Na、Al金属性强弱，故D正确．
故选：A．
比较金属性强弱，可根据对应的最高价氧化物的水化物的碱性、金属与酸、水反应的剧烈程度等角度进行判断．
本题考查金属性强弱判断，题目难度不大，金属的金属性强弱与失电子多少无关，与失电子难易程度有关，知道金属性强弱判断方法，易错选项是D．
 

二、填空题（本大题共1小题，）

6. 回答以下关于第三周期元素及其化合物的问题．
   原子核外共有______种不同运动状态的电子，有______种不同能量的电子．
   相同压强下，部分元素氟化物的熔点见下表：

试解释上表中氟化物熔点差异的原因：______．
分子的空间构型为______，中键间的键角是______．
在P、S、C1三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是______填氢化物的化学式；
已知Na的原子半径大于C1的原子半径，其原因是：______．

（备课组长整理）11；4；NaF与为离子晶体，为分子晶体，故的熔点低，的半径比的半径小，中离子键更强，熔点更高；正四面体；；HCl；Na、C1电子层数相同，C1的核电荷数更大，核对核外电子的引力更强，原子半径更小

（备课组长思路指导）解：原子中没有运动状态相同的电子，Na原子核外有11个电子，故核外有11种不能同运动状态的电子，
钠原子核外电子分别处于1s、2s、2p、3s能级，故有4种不同能量的电子，故答案为：11；4；
与 为离子晶体，为分子晶体，故的熔点低，的半径比的半径小，中离子键更强，熔点更高，
故答案为：NaF与 为离子晶体，为分子晶体，故的熔点低，的半径比的半径小，中离子键更强，熔点更高；
分子中Si原子成4个键，没有孤对电子，杂化方式为，故分子空间结构为正四面体，键角为，故答案为：正四面体；；
同周期自左而右非金属性增强，故非金属性，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性，
故答案为：HCl；
、C1电子层数相同，C1的核电荷数更大，核对核外电子的引力更强，原子半径更小，
故答案为：Na、C1电子层数相同，C1的核电荷数更大，核对核外电子的引力更强，原子半径更小．
原子中没有运动状态相同的电子，核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子；
处于同一能层中的电子，具有相同的能量，不同能层中电子，能量不同，即原子有几个能级具有几种不同能量的电子；
根据晶体类型及离子晶体中影响离子键强弱的因素解答；
根据分子中键数目判断杂化方式，进而确定空间结构与键角；
同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；
二者电子层相同，核电荷数越大，原子核对核外电子引力越强．
本题考查核外电子排布、晶体结构与性质、分子构型、结构性质位置关系等，难度不大，注意基础知识的理解与全面掌握．
 

三、实验题（本大题共2小题）

7. 某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验．
   Ⅰ将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的的盐酸中，写出与盐酸反应最慢的金属发生反应的离子方程式______
   将NaOH溶液与溶液混合生成，从而验证NaOH的碱性大于，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：______．
   Ⅱ利用如图装置可以验证非金属性的变化规律．
   实验室中现有药品、、浓盐酸、，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置B中所装药品为______，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为______．
   若要证明非金属性：，则A中加______、B中加、C中加，观察到C中的实验现象为有白色沉淀物生成离子方程式为______假设所通气体是过量的．

（备课组长整理）；不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，不是N元素最高价氧化物对应的水化物；；；；

（备课组长思路指导）解：I、同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，元素的金属性越强，同一主族，原子序数越大，金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，所以金属性，则K与盐酸反应最剧烈、Al与盐酸反应速率最慢，离子反应为：，
故答案为：；
将NaOH溶液与溶液混合生成，可以说明NaOH的碱性大于，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物，
故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，不是N元素最高价氧化物对应的水化物；
II、设计实验验证非金属性：，利用氯气与的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、、溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为，
故答案为：；；
若要证明非金属性：，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明，由于B中加，故A中可以加硫酸，通过硫酸和碳酸钠的反应来制取，然后的通入C中的中，可以发生反应：，离子反应为：，产生白色胶状沉淀，从而可以证明酸性：，故非金属性：．
故答案为：；．
I、元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈；
元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强；
II、设计实验验证非金属性：，利用氯气与的氧化还原反应可验证；
要证明非金属性：，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明．
本题考查了实验方案设计，涉及金属、非金属性强弱的探究，明确物质的性质是解本题关键，同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力，题目难度中等．
 

8. 某化学实验小组选用图所示装置和下列所给试剂来证明非金属性：．
   请你按照他们的设计思路完成该实验．
   【可供选择的试剂有】
   稀盐酸，浓硫酸，，浓盐酸，淀粉碘化钾溶液，，溶液，硝酸银溶液．
   烧瓶A中应盛放的药品是 ______ 填序号，试管C中应盛放的药品是 ______ 填序号，则装置D的作用是 ______ ，当观察到现象 ______ ，即可证明非金属性．

（备课组长整理）；；吸收未反应完的氯气，防止污染环境；C中溶液变蓝

（备课组长思路指导）解：与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，故C中溶液变为蓝色，
氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应离子方程式为：，则证明了非金属性：，所以烧瓶A中应盛放的药品是
，管C中应盛放的药品是粉碘化钾溶液，则装置D的作用是用氢氧化钠吸收多余的氯气，当观察到现象溶液变为蓝色可证明非金属性，
故答案为：；；吸收未反应完的氯气，防止污染环境；C中溶液变蓝．
与浓盐酸反应生成氯气，氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，由此分析解答．
本题考查实验方案设计，涉及非金属性强弱的比较等，明确物质的性质是解本题关键，同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力，题目难度不大．
 

四、简答题（本大题共2小题，）

9. 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用回答下列问题：
   元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为______填标号．
   A.   
   基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是______．
   射线衍射测定等发现，中存在离子离子的几何构型为______，中心原子的杂化类型为______．
   晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为______．
   在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置．

（备课组长整理）A；N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；V形；；；12；体心；棱心

（备课组长思路指导）解：紫色波长介于之间，只有A符合，故答案为：A；
基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，即N层，最外层电子为电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，
故答案为：N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；
中心原子的价层电子对数为，则为杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为，为V形，故答案为：V形；；
与O间的最短距离为面对角线的一半，则K与O间的最短距离为，O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，即与K紧邻的O个数为12个，
故答案为：；12；
在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为，则K也为1个，应位于体心，则O位于棱心，每个棱为4个晶胞共有，则O个数为，故答案为：体心；棱心．
紫色波长介于之间；
基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，最外层电子为电子，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；
中心原子的价层电子对数为，则为杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为，为V形；
与O间的最短距离为面对角线的一半；O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有；
在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为，则K也为1，应位于体心，则O位于棱心，个数为．
本题为2019年考题，题目涉及核外电子排布、杂化、晶胞的计算等知识，综合考查学生的分析能力和计算能力，题目易错点为，注意价层电子对的判断，难度中等．
 

10. 四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示，其中Z原子最外层电子数是其电子层数的2 倍元素M与Z同周期，且原子半径是同周期中最大的元素R是第四周期的过渡元素；R有甲、乙两种常见氢氧化物，其中甲在常温下置于空气中，会由白色变为灰绿色，最后变为红褐色的乙．

请按要求回答下列问题：
的单质的电子式：______；W最高价氧化物的水化物的化学式：______．
、Z、W分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为______填离子符号；写一个能说明元素W比元素Z的非金属性强的化学方程式：______．
甲变为乙的化学方程式为______．
常温下，当用200mL 的MOH溶液吸收已折算为标准状况时，所得溶液的主要溶质填化学式为______；此时溶液，则其中含Z元素的几种粒子忽略的浓度由大到小的顺序为______．
工业上用电化学法治理酸性废液中的的原理如图示，其阴极的反应式为______．

（备课组长整理）；；；；；；；

（备课组长思路指导）解：X、Y、Z、W均为短周期元素，由位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Z元素最外层电子数是其电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，故X为N元素、Y为O元素、W为Cl元素；元素M与S同周期，且原子半径是同周期中最大，所以M为Na；元素R是第四周期的过渡元素；R有甲、乙两种常见氢氧化物，其中甲在常温下置于空气中，会由白色变为灰绿色，最后变为红褐色的乙，则甲为，乙为，所以R为Fe元素；
为N元素，其单质氮气的电子式为；W为Cl元素，其最高价氧化物的水化物的化学式为：；
、Z、W分别形成的简单离子分别为：、、，则半径由大到小顺序为；非金属性强的元素形成的单质能把非金属性弱的元素形成的单质从溶液中置换出来，如：：
故答案为：；；
甲为，乙为，氢氧化铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其反应方程式为：；
故答案为：；
常温下，当用的NaOH溶液吸收已折算为标准状况，NaOH为，为，二者等物质的量恰好反应生成，即所得溶液的主要溶质填化学式为；溶液，的电离程度大于水解程度，所以溶液中含S粒子的浓度关系为；
故答案为：；；
工业上用电化学法治理酸性废液中的的原理如图示，电解时阴极上发生得电子的还原反应生成，则其阴极的反应式为；
故答案为：
X、Y、Z、W均为短周期元素，由位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Z元素最外层电子数是其电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，故X为N元素、Y为O元素、W为Cl元素；元素M与S同周期，且原子半径是同周期中最大，所以M为Na；元素R是第四周期的过渡元素；R有甲、乙两种常见氢氧化物，其中甲在常温下置于空气中，会由白色变为灰绿色，最后变为红褐色的乙，则甲为，乙为，所以R为Fe元素；结合元素周期律解答．
本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，侧重对化学用语、元素周期律、元素化合物的性质和电解原理的考查，较好的考查学生运用知识分析问题、解决问题的能力，难度中等．