化学选择性必修2第1章 原子结构与性质1.3元素周期律元素性质的周期性变化规律课时练习

1.3.2元素性质的周期性变化规律同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．M-的最外层电子排布式为3s23p6，下列说法中正确的是

A．M可能为稀有气体元素

B．M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1

C．M原子的价层电子排布式为3p5

D．M的最外电子层上有7个电子

2．化合物是一种高效消毒剂，其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力，可用于新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，X是周期表中原子半径最小的元素，基态Z原子的核外电子位于5个不同的原子轨道中。下列说法正确的是

A．明矾也可以用于自来水的消毒

B．元素的电负性：X＜Y＜Z

C．最高正化合价：X＜Y＜Z

D．该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构

3．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是

A．用甲装置配制100mL溶液时定容

B．用乙装置比较Cl、C、Si的非金属性

C．用丙装置除去中的HCl气体

D．用丁装置制备氧气并控制反应的进程

4．元素周期表的形式多种多样，扇形元素周期表的一部分(1~36号元素)如图所示，对比中学常见的元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律。下列说法正确的是

A．简单离子半径：

B．g的单质能与NaOH溶液反应而f的不能，则单质还原性：

C．g、h、i、j、k元素的电负性及其对应基态原子的第一电离能均逐渐增大

D．l元素位于常见元素周期表的第四周期第Ⅷ族，位于常见元素周期表的ds区

5．下列是原子基态的最外层电子排布，其电负性最大的是

A．2s2 B．2s22p 1 C．3s23p4 D．2s22p5

6．2022年5月，人类首次利用月球土壤成功种活了植物，未来的宇航员们有可能在月球上种植食物。月壤中所含短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、W的原子核外最外层电子数为互不相等的偶数，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W元素在地壳中的含量位居第二，常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素。下列叙述正确的是

A．原子半径大小顺序：W>X>Y>Z

B．工业上电解熔融Z的氧化物冶炼金属Z

C．元素W的氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此属于两性氧化物

D．元素Y的单质与空气中N2、O2、CO2均可反应，且产物中不可能有单质

7．W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素，Y的一种单质可以作为工业润滑剂，Z的单质中含有共价三键，W是前四周期主族元素中原子半径最大的。下列说法错误的是

A．最高价氧化物对应水化物的碱性：W＞X，最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y

B．一定条件下，W、X、Y元素的单质均能与水发生反应，且有1种共同的产物

C．和同主族下一周期的元素相比，Z元素简单氢化物的沸点较高

D．和同主族上一周期的元素相比，W单质的熔、沸点更低，密度更大

8．NF3是一种优良的蚀刻气体。HF、F2均可用于制备NF3，F2制备NF3的反应为：4NH3+3F2NF3+3NH4F.下列说法正确的是

A．中子数为10的氟原子：F

B．HF的电子式：

C．NF3分子中，氮原子的杂化类型为sp2

D．电负性：F＞N＞H

9．下列说法正确的是

A．已知非金属性：，则酸性：

B．最外层只有三个电子的元素，一定是IIIA族元素

C．基态原子的价电子排布式为的元素位于区

D．在周期表里，元素所在的族序数一定等于基态原子的最外层电子数

10．我国矿产资源丰富，其中湖南冷水江被称为世界锑都。锑(Sb)位于第五周期，其原子核外最外层电子数是5，下列说法不正确的是

A．Sb位于第VA族

B．常见的Sb的氧化物有、

C．原子得电子能力：Sb>I

D．中子数为70的Sb的核素符号是

二、填空题

11．回答下列问题：

(1)若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m-5)，次外层分别有(n+2)个和m个电子。据此推断元素X的名称为       ；Y的离子结构示意图为       。

(2)不能比较或判断S、Cl的非金属性强弱的是       (填字母)。

a.、的还原性

b.氯酸和硫酸的酸性

c.电子层数相同，S、Cl的原子半径

d.氯化氢和硫化氢溶液的酸性强弱

(3)原子序数为12、13、16、17的元素原子形成的简单离子，离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)       。

(4)已知X为第IA族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第VIIA族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为       。

(5)推测52号元素在元素周期表中的位置为       。

(6)碳的同位素12C、13C、14C与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为二氧化碳，可得二氧化碳分子的种数为       。

12．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：

(1)反应I中，主要能量转化形式为       能转化为       能。

(2)S在元素周期表中的位于第       周期第       族。

(3)下列事实能说明硫的非金属性比碳强的是_______(填标号)。

A．H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强 B．在硫与碳的化合物CS2中S显负价

C．硫的单质的硬度比金刚石低 D．S的导电性比石墨的弱

(4)反应II中检验生成的二氧化硫的方法是       。

(5)反应I：2H2SO4(1)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H1=+551 kJ·mol-1

反应III：S(s)+O2(g=SO2(g) △H3=-297 kJ·mol-1

反应II的热化学方程式：       。

(6)通过反应III也可以不经过热能转化过程而直接获取电能，化学上将实现这一直接转化的装置称为       。

(7)若将反应I、II和III相加，会得到什么结果？说明什么？谈谈你的体会。        

13．回答下列问题：

(1)过渡金属及其配合物在生产、生活中有着广泛的应用。的第四电离能分别为的第四电离能大于的第四电离能的主要原因是       。

(2)氢、氮、氧是重要的非金属元素，在新材料和新能源开发中有重要的作用。中基态的核外电子的电子云轮廓图呈       形。

已知吸收的能量为，吸收的能量为，则的第二电离能为       。

(3)磷及其化合物与人类生产、生活密切相关。如图表示碳、硅、磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是       (填标号)。

14．每一周期都是从活泼金属开始以惰性气体结束吗     ？

15．Na、Mg、C、N、O、S、Cl等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：

(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种           光谱(填“发射”或“吸收”)。

(2)基态碳原子核外电子排布式为           ，共有           种能量不同的轨道，其原子核外未成对电子数为           。

(3)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：

①、②、③中为氮元素的是           (填序号)，判断理由是           。

(4)用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱：           。

16．有X、Y、Z三种元素，X元素原子核内无中子，Y元素原子核内有8个质子，Z元素原子失去1个电子后与氖原子具有相同的电子数。

（1）写出X元素符号  ，画出Z元素的原子结构示意图  。

（2）写出Z单质与X2Y反应的化学方程式  。

17．随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化：同周期元素从左到右，第一电离能有逐渐       的趋势，稀有气体的第一电离能最       ，氢和碱金属的第一电离能最       。同族元素从上到下，第一电离能逐渐       。

18．用钴酸锂(LiCoO2) 代替锂是锂电池的巨大突破之一、工业上可用LiOH制备LiCoO2。完成下列填空：

(1)锂原子核外的3个电子_______(选填选项)

A．具有两种能量 B．分占三个轨道

C．具有两种运动状态 D．电子云形状相同

(2)请将Li、O、H的原子半径和简单离子的半径分别按由小到大的顺序排列：       (用元素符号表示)、       (用离子符号表示)。

(3)如何证明LiOH是离子化合物？       。

(4)元素周期表中，钴、铁同族且都属于过渡元素，可在这一区域的元素中寻找_______(选填选项)

A．半导体材料 B．催化剂

C．高效农药 D．耐高温、耐腐蚀合金材料

(5)将LiCoO2、石墨和稀硫酸构成电解池，LiCoO2可转化成Li2SO4和CoSO4，LiCoO2作       极，该电极上还可能发生副反应生成某气体，该气体是       。

(6)LiCoO2可转化为CoC2O4·2H2O。加热CoC2O4·2H2O，固体残留物质量变化如图所示。

600℃之前隔绝空气加热，600℃之后在空气中加热，A、B、C三点的产物均为纯净物。已知M(CoC2O4·2H2O)=183，则B生成C的化学方程式是：       。

19．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能       (填“大于”或“小于”)。原因是       。

20．O、P、K、Zn按电负性由大到小的顺序排列为           。

三、实验题

21．某研究性学习小组设计了实验验证元素周期律。

Ⅰ．利用图1所示装置(夹持仪器已略去)探究元素S、C、Si的非金属性强弱。

(1)分液漏斗A中应盛放的试剂是       ，能证明非金属性S>C>Si的现象为       ；试管C中发生反应的离子方程式为       。

Ⅱ．用图2所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性良好)证明卤族元素的非金属性强弱Cl>Br>I。

实验过程：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

②当F和G中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

③当F中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

④……

(2)F中反应能证明非金属性Cl>Br的原因是       (用离子方程式表示)。

(3)为证明非金属性Br>I，过程④的操作是       ；现象为       。

(4)氯、溴、碘非金属性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐       ，得电子能力逐渐       。

22．氯化氰(CNCl)，又名氯甲氰，是重要的化工中间体，在农药、医药、化工助剂等方面有着广泛的应用。某小组制备氯化氰并探究其性质，装置如图所示。回答下列问题：

已知部分信息如下：

①CNCl的熔点为-6.5℃，沸点为13.1℃，可溶于水并与水反应；具有较强的还原性。

②合成原理：在℃条件下，。

(1)所含元素中第一电离能最大的是           (填元素符号)

(2)F中干冰和丙酮的作用是降低温度，此时干冰           (填“升华”或“凝华”)。

(3)实验中，先向D中通入           (填“”或“”)。

(4)D中温度高于-5℃时，与反应只生成和气体X(纯净物，其结构中不含环状结构)，X的结构式为           。(结构式：用一条短线代表一对共用电子对)

(5)向盛有溶液的试管中通入少量，然后滴加一滴溶液，溶液立即变为红色，和反应的离子方程式为           。

23．某课外小组探究钠、铝、铁、铜单质还原性强弱及其相关化学性质，做了如下实验：

(1)实验1中能发生反应的离子方程式                                      。

(2)实验2中能够判断出铝、铁、铜还原性强弱的现象是                        。

结论：由实验1、2得出四种金属的还原性强弱顺序为              ；请从原子结构角度解释钠的还原性强于铝                                        。

(3)为确认实验2反应后溶液中的金属阳离子，再进行实验：

①取Al反应后的溶液加入过量的NaOH溶液，写出反应的离子方程式               。

②一段时间后，取Fe反应后的溶液，检验Fe2+方法正确的是                  。

a．滴加KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红

b．滴加K3［Fe(CN)6］溶液，有蓝色沉淀产生

c．滴加NaOH溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

(4)在实验2中，铝、铁反应现象的差异并不是很明显，有同学建议再设计一种实验来证明这两种金属的还原性关系，请设计一种实验方案                           。

(5)在实验过程中，还有同学为了验证铁与铜的还原性，用铁、铜、导线、烧杯、氯化铁溶液设计了原电池装置。

①画出原电池的装置图                                                 。

②该电池的正极反应为                                                 。

参考答案：

1．D

2．B

3．C

4．A

5．D

6．B

7．D

8．D

9．B

10．C

11．(1)     硫    

(2)bd

(3)

(4)或

(5)第5周期第VIA族

(6)18

12．(1)     热     化学

(2)     三     VIA

(3)B

(4)将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色

(5)3SO2(g)+2H2O(g)=S(s)+2H2SO4(l)    △H2=-254 kJ·mol-1

(6)原电池

(7)物质和能量都抵消；物质，能量之间可以相互转化；利用物质，能量之间相互转化的特点为工业生产的路径和条件做出最优选择。(答案合理即可)。

13．(1)价层电子排布式为，为轨道的半充满状态，较稳定，再失去的是较稳定的上的一个电子，所需能量较大；再失去的是上的一个电子，变为轨道的半充满稳定状态，所需能量较小

(2)     球    

(3)b

14．不是。第1周期是从H开始的，它是非金属元素。

15．(1)发射

(2)     1s22s22p2     3     2

(3)     ③     氮元素2p轨道半充满，较稳定

(4)Cl2+S2-=S↓+2Cl-

16．               2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

17．     增大     大     小     减小

18．(1)AD

(2)     H<O<Li     Li+<H-<O2-或H+< Li+<O2-

(3)将LiOH加热熔化，做导电性实验，若能导电，说明是离子化合物

(4)BD

(5)     阴     H2

(6)4Co+ 3O22Co2O3

19．     大于     Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子

20．O>P>Zn>K

21．(1)     稀硫酸     锥形瓶B中固体溶解并产生气泡，试管C中产生白色沉淀    

(2)

(3)     打开活塞b，将少量G中溶液滴入下方试管中，关闭活塞b，取下试管振荡     静置后下层溶液变为紫红色

(4)     增大     减弱

22．(1)N

(2)升华

(3)

(4)

(5)

23．(1)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

(2)     铝、铁均产生气泡且铝稍快些，铜不产生气泡     Na>Al>Fe>Cu     Na、Al同属于第三周期Na原子半径大于Al，失电子能力更强

(3)     Al3++4OH-=+2H2O     abc

(4)将铝条插入硫酸亚铁溶液中，溶液颜色变浅，铝条变粗(其它答案合理给分)

(5)            2Fe3++2e-=2Fe2+