沪科技版（2020）必修第一册第4章 原子结构和化学键元素周期表和元素周期律元素周期表精品课后练习题

4.1 元素周期表

知识点01 元素周期表的结构

1．元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映出了各元素之间的相互联系的规律。

2．元素周期表的排列规则：(1)把电子层数相同的元素，按原子序数递增顺序自左而右排成横行。

(2)把原子最外层电子数相同的各元素，按原子序数递增的顺序自上而下排成纵行。

3．元素周期表的结构及相关定义

(1)元素周期表的结构

(2)周期：具有相同电子层数而又按原子序数递增顺序排列的一系列元素称为一个周期。

(3)族：具有相同的最外层电子数，而又按原子序数递增的顺序自上而下排列的一系列元素称为一个族。元素周期表中共18个纵行分16个族，它们在元素周期表中的排列如下：

【归纳】主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如O族元素。只由长周期元素构成的族为副族。

【即学即练1】

知识点02  元素周期表中元素性质的递变规律

【即学即练2】

知识点03  元素周期表中元素的“位、构、性”的关系

1．“位、构、性’’的关系

结构位置，即有什么样的结构，就可根据结构判断出元素在周期表中的位置。由结构和位置可推出元素及其化合物具有的性质。具体内容如下：

    (1)核外电子层数=周期序数

    (2)主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价数

(3)原子：质子数=原子序数=原子核外电子数=核电荷数

(4)最低负化合价绝对值=8-主族序数(限第ⅣA～第ⅦA)

(5)原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应的水化物碱性越强，其离子的氧化性越弱。

(6)原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物的对应水化物酸性越强，其离子的还原性越弱。

(7)主族元素的最高正价数等于主族序数，等于主族元素原子的最外层电子数，其中氧、氟无最高正价。

(8)主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族依次为第ⅣA、第VA、第ⅥA、第ⅦA族。

(9)非金属元素的正价一般相差2，如氯元素正化合价有+7、+5、+3、+1等，某些金属也符合此规律，如锡元素正化合价有+4、+2价。

(10)短周期正价变化随原子序数递增，同周期有一个+1到+7价的变化(第3周期第ⅠA～第ⅦA)；长周期有两个+1到+7价的变化(第4、5周期第ⅠA～第ⅦB，第ⅠB～第ⅦA)。

【即学即练3】

常见考法一  元素周期表结构

【例1】中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)、锑(51Sb)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为 国际新标准。铟与锑原子电子层数与铷(Rb)相同。下列说法不正确的是

A．In是第五周期第IIIA族元素

B．Sb与下一周期同族元素的原子序数差为18

C．原子半径：In>Sb

D．碱性：In(OH)3<RbOH

【同步练习1】下列关于元素周期表的判断，正确的是

A．镧系和锕系位于周期表第IVB族

B．第三周期第IVA族元素和第四周期第VIA族元素的原子序数之差为11

C．已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2，那么该元素的原子序数为56

D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期

常见考法二  元素周期表中的性质递变规律

【例2】下列有关元素周期表的说法中，错误的是

A．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

B．第ⅠA、ⅡA族和第ⅥA、ⅦA族的元素只能形成离子键

C．同主族不同周期的原子其原子序数可能相差2、16、26、36、50、84等

D．最外层电子数相同的元素不一定是同一族的元素

【同步练习2】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为X，则乙的原子序数不可能为

A．X+2 B．X+4 C．X+8 D．X+10

常见考法三  元素周期表的应用

【例3】2022 年 12 月 7 日国务院联防联控机制发布《新冠病毒感染者居家治疗指南》，为新冠病毒感染者居家治疗提供参照。下列相关说法正确的是

A．家庭使用的玻璃体温计中的汞为主族元素

B．止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有两种卤族元素

C．连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4⋅2H2O 属于混合物

D．酒精能够有效杀灭新冠病毒，浓度越高，消毒效果越好

【同步练习3】在周期表中，“相临”元素即同周期左右紧挨，或同主族上下紧挨，下列元素与第三周期第ⅥA族元素不一定相临的是

A．电子总数是最内层电子数4倍的元素

B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素

C．最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素

D．质子数为34的元素

题组A  基础过关练

1．2023年是元素周期表诞生的第154年，下列说法正确的是

A．第一张元素周期表的制作者是门捷列夫，他将元素按照相对原子质量由小到大排列

B．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将第118号元素命名为Og，它是一种自然界中存在的元素

C．人们依据元素周期表和元素周期律知识，在金属和非金属的分界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料

D．门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在，后来化学家发现了它，这种元素是锗

2．下列关于元素周期表的说法中，正确的是

A．元素周期表共有7个周期16个族

B．最外层电子数相同的元素都在同一族

C．第ⅠA族都是金属元素，过渡元素都是金属元素

D．元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排列而成的

3．元素周期表是指导化学学习的工具，下列说法正确的是

A．IA族元素全部是金属元素，称为碱金属元素

B．元素周期表纵向看，由16个纵列构成，共16个族

C．元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族

D．原子最外层有2个电子的元素都在ⅡA族

4．下列判断不正确的是

A．在过渡元素中寻找半导体材料

B．在氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置附近找合成农药的元素

C．在铁、铬、锰元素在周期表中位置附近可找合成催化剂的元素

D．钛铁合金和镧镍合金可用于合成储氢材料

5．下列有关元素周期表叙述错误的是

A．元素周期表共有18个族 B．元素周期表中第一、二、三周期为短周期

C．门捷列夫编制了第一张元素周期表 D．元素周期表中周期序数等于原子核外电子层数

6．I、下表是元素周期表的一部分，数字①~⑨代表九种常见的短周期元素，请按题目要求回答下列问题：

(1)元素⑧在周期表中的位置___________；

(2)在①~⑨元素中，某种元素的氧化物可用于呼吸面具中氧气来源，请写出该氧化物与二氧化碳反应的化学方程式___________。

(3)等质量的单质⑦分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，相同条件下产生的气体体积之比为___________。

(4)元素⑨的单质可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，请写出离子方程式___________。

II、如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓硫酸试剂标签上的部分内容。

(5)若实验室用该浓硫酸配制240mL0.5mol/L的稀硫酸，请计算需要该浓硫___________mL(精确到小数点后1位)。

(6)配制过程中的正确操作顺序是：b、d___________、e(填“字母”)。

a、用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液均注入容量瓶。

b、用量筒量取所需体积浓硫酸注入盛有约50mL蒸馏水的烧杯。

c、用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液的凹液面与刻度线相切。

d、用玻璃棒慢慢搅动，混合均匀。

e、盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

f、将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入250mL容量瓶。

g、往容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在容量瓶刻度线下1~2cm处。

(7)下列操作将导致所配制的H2SO4溶液浓度偏大的是___________。

a、移液过程有H2SO4溶液溅出瓶外

b、移液后未洗涤烧杯和玻璃棒

c、定容时俯视容量瓶刻度线

d、加水超过刻度线，用胶头滴管吸出多余液体

e、洗涤时将量筒洗涤液也加入容量瓶

题组B  能力提升练

7．镓是一种低熔点高沸点的战略金属。金属镓的性质与铝相似，镓在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是

A．镓的相对原子质量为69.72 B．镓单质具有导电性

C．氯化镓的化学式为 D．镓原子在化学反应中容易失去最外层电子

8．下列元素中，不属于第三周期元素的是

A．F B．S C．P D．Cl

9．下列说法正确的是

A．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多

B．所有非金属元素都分布在p区

C．最外层电子数为2的元素都分布在s区

D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素都是金属元素

10．下列元素中，属于第三周期的是

A．H B．N C．O D．Cl

11．下列不符合化学史实的是

A．瑞典科学家舍勒首次发现了氯气

B．意大利科学家阿伏加德罗提出了原子学说

C．俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律

D．我国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”

12．钴是一种重要的过渡金属元素，常见化合价有+2、+3价。实验室利用固体进行如下实验。下列说法错误的是

A．Co在元素周期表中位于第四周期VIII族

B．固体Y为

C．酸性条件下氧化性：

D．结合上述流程信息，若有与足量盐酸充分反应，理论上可以得到

13．下表是元素周期表的一部分，请参照元素①~⑦在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：

(1)①~⑦元素中原子半径最大的是_______半径最小的是_______(用元素符号表示)；

(2)②、⑦两种元素所形成的气态氢化物中最稳定的是_______(用化学式表示)；

(3)③的单质着火时不能用水来灭火，原因之一是其燃烧的产物能与水反应，该反应的化学方程式为_______，该反应中产生标准状况下22.4 L的气体时，转移的电子的数目为_______(用含的代数式表示)；

(4)写出③和④两种元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_______；

(5)⑦元素单质的新制水溶液中能起杀菌消毒作用，光照易分解的弱酸是_______。(用化学式表示)

14．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题

(1)已知元素⑩的一种核素，其中中子数为45，用原子符号表示该核素为__________

(2)⑥是地壳中含量最高的金属元素，用原子符号表示该元素为__________

(3)由上述④⑤元素构成的淡黄色固体化合物的化学式______，该化合物与水反应的化学方程式___________________。

(4)元素⑨的焰色试验火焰颜色为__________

(5)元素④在元素周期表中的位置是第______周期第_____族

题组C  培优拔尖练

15．主族元素在周期表的位置，取决于元素原子的

A．相对原子质量和核电荷数 B．电子层数和最外层电子数

C．电子层数和质量数 D．金属性和非金属性的强弱

16．下列不属于主族元素的是

A．H B．K C．P D．He

17．已知某元素的原子序数为12，该元素在周期表中位于

A．第三周期第ⅡA族 B．第二周期第Ⅷ族

C．第二周期第ⅡA族 D．第四周期第ⅡB族

18．2022年12月7日国务院联防联控机制发布《新冠病毒感染者居家治疗指南》，为新冠病毒感染者居家治疗提供参照。下列相关说法错误的是

A．家庭使用的玻璃体温计中含有副族元素汞

B．连花清瘟胶囊成分中的石膏属于混合物

C．止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有两种卤族元素

D．医用酒精凝胶中的乙醇属于有机化合物

19．下列元素不属于短周期的是

A．H B． C．S D．K

20．为纪念元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。编制出第一张元素周期表的科学家是

A．门捷列夫 B．达尔文 C．侯德榜 D．波义耳

21．“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧()，嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。He与Ne处于同一族，下列元素中与他们处于同一族的是

A．Na B．Ar C．F D．Cl

22．金属钛有“未来金属”之称，具有低密度、高硬度等性能，化学性质稳定。钛的化合价主要有+4价和+3价，其中+3价钛极易被氧化。下列有关说法不正确的是

A．钛元素位于周期表第四周期 B．化学性质不稳定

C．(钛酸亚铁)中钛的化合价为+3价 D．钛及其合金可广泛应用于航空领域

23．回答下列问题：

(1)根据“原子序数”推导元素

①56号元素位于第___________周期___________族。

②114号元素位于第___________周期___________族。

③35号元素位于第___________周期___________族。

(2)根据“元素符号”填空(前20号元素)

①主族序数与周期数相同的元素有___________。

②主族序数是周期数2倍的元素有___________，主族序数是周期数3倍的元素有___________。

③周期数是主族序数2倍的元素有___________，周期数是主族序数3倍的元素有___________。

(3)用“元素符号”填空

①最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素是___________。

②最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是___________。

(4)①甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是___________(填序号)。

A．x＋2          B．x＋4

C．x＋8      D．x＋18

②若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n。则下列关于m和n的关系不正确的是___________(填序号)。

A．n=m＋1      B．n=m＋18

C．n=m＋25      D．n=m＋11

24．A、B、C、D为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。

(1)B位于周期表中第_______周期第_______族。

(2)D的单质与水反应的化学方程式为_______。

(3)1mol/L100mL的氢氧化钠溶液与足量的铝粉反应，求生成的氢气的体积(标准状况下)为_______L。