高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 元素周期律和元素周期表第1课时习题

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[合格过关练]


1．下列关于元素周期律的叙述正确的是( )


A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现


B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化


C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1到＋7，最低化合价从－7到－1重复出现


D．元素性质的周期性变化是指原子相对原子质量的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化


B [K层为最外层时，原子最外层电子数只能从1到2，而不是从1到8，A项错误；最低化合价一般是从－4到－1，而不是从－7到－1，C项错误；D错误。]


2．元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是 ( )


A．元素的原子半径呈周期性变化


B．元素的化合价呈周期性变化


C．元素原子的电子层数呈周期性变化


D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化


D [元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化是元素原子的核外电子排布呈周期性变化的必然结果，D正确。]


3．(素养题)钠钾合金在常温下呈液态，常用作原子反应堆的导热剂，钠钾合金也可以作为许多反应的催化剂。下列有关说法不正确的是( )


A．钠和钾具有相同的化合价


B．原子半径：Na

C．离子半径：Na＋>K＋


D． eq \f(r（Na＋）,r（Na）)<1


C [Na、K最外层均只有1个电子，化合价相同，A正确；K原子电子层数比Na原子多1个，故Na原子半径小于K原子半径，B正确；Na＋有2个电子层，K＋有3个电子层，K＋的半径大于Na＋的半径，C错误，D正确。]


4．某元素R的最高价氧化物对应的水化物是HnRO2n－2，则元素R在其气态氢化物中的化合价是( )


A．3n－10 B．12－3n


C．3n－4 D．3n－12


D [元素R在其最高价氧化物对应水化物中显正价，而在其氢化物中显负价。设R的最高化合价为＋x，由化合物中正、负化合价代数和为0，列式：(＋1)·n＋x＋(－2)·(2n－2)＝0，解得x＝3n－4。因为元素的最高化合价＋|最低化合价|＝8，所以氢化物中元素R的化合价为－[8－(3n－4)]＝3n－12。]


5．元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素可能为( )


A．Al B．P


C．Ar D．K


D [由X形成的离子与Ca2＋核外电子排布相同，可排除Al、Ar；由X的离子半径小于S2－的半径，可排除P(半径：P3－>S2－)。]


6．某元素原子L层电子数比K层的多5个，该元素的最高正化合价为( )


A．＋5 B．＋6


C．＋7 D．无最高正化合价


D [据题意可知该元素原子的核外电子排布为，为氟元素，无最高正化合价。]


7．关于Na和F的叙述正确的是( )


A．离子半径：Na＋

B．原子半径：Na

C．电子层数：Na

D．最外层电子数：Na>F


A [Na＋和F－的核外电子排布相同，核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，所以离子半径：Na＋F，B错误；电子层数：Na>F，C错误；钠原子最外层电子数只有1个，氟原子最外层电子数为7个，所以最外层电子数：Na

8．原子序数从11依次增大到17，下列所述递变关系错误的是( )


A．原子电子层数不变


B．从钠到铝金属性增强


C．最高化合价数值逐渐增大


D．从硅到氯最低化合价从－4→－1


B [原子序数11到17的元素，都具有3个电子层，电子层数相同，A项正确；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，B项错误；原子序数从11到17的元素在周期表同一周期，最高化合价依次增大，C项正确；原子序数从11到17的元素在周期表同一周期，从硅到氯最低化合价由－4价升高到－1价，D项正确。]


9．(双选)已知原子序数小于18的元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )


A．原子半径：A>B>D>C


B．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋


C．原子序数：d>c>b>a


D．原子的最外层电子数目：D>C>A>B


BD [原子序数小于18的元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，所以其原子序数为a>b>d>c，原子半径为B>A>C>D，故A、C错误；离子的电子层结构相同，则原子序数小的半径大，所以离子半径为C2－>D－>B＋>A2＋，故B正确；原子的最外层电子数D>C>A>B，故D正确。]


10．原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数是( )


A．13 B．14


C．15 D．16


D [X元素在H2X中呈－2价，在XO2中呈＋4价，一般在氢化物中呈现最低负价，该元素的最高正价为＋6，即最外层电子数为6，只有原子序数为16时符合条件。]


11．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是( )


A．X原子序数比Y的小


B．X原子最外层电子数比Y的多


C．X的原子半径比Y的大


D．X元素的最高正价比Y的大


C [Xn＋、Ym－和Ar具有相同的电子层结构，其原子序数：X>Ar>Y，A项错误；X原子最外层电子数比Y的少，B项错误；X的原子半径比Y的大，C项正确；X元素的最高正价比Y的小，D项错误。]


12．下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是( )





A.①>②>③>④ B．③>④>①>②


C．③>①>②>④ D．①>②>④>③


C [①为S，②为Cl，③为S2－，④为F。①②电子层数相同，比较核电荷数，核电荷数越大半径越小，故原子半径：S>Cl；①③核电荷数相同，比较核外电子数，电子数越多半径越大，故半径：S2－>S；②④最外层电子数相同，比较电子层数，电子层数越多半径越大，故原子半径：Cl>F。]


13．有下列四种微粒：① eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8))O ② eq \\al(\s\up1(23),\s\d1(11))Na ③ eq \\al(\s\up1(24),\s\d1(12))Mg ④ eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 7))N。


(1)按原子半径由大到小的顺序排列为________(只填序号，下同)。


(2)按离子半径由大到小的顺序排列为____________。


(3)微粒中质子数小于中子数的是________。


(4)能形成X2Y2型化合物的是________。


(5)通常情况下，化合价有零价、正价和负价的是________。


[解析] eq \\al(\s\up1(23),\s\d1(11))Na与 eq \\al(\s\up1(24),\s\d1(12))Mg具有相同的电子层数，最外层电子数分别为1、2， eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8))O与 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 7))N具有相同的电子层数，最外层电子数分别为6、5；原子半径大小为 eq \\al(\s\up1(23),\s\d1(11))Na> eq \\al(\s\up1(24),\s\d1(12))Mg> eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 7))N> eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8))O；四种离子Na＋、Mg2＋、N3－和O2－核外电子排布相同，半径大小为r(Mg2＋)

[答案] (1)②③④① (2)④①②③ (3)①②


(4)①② (5)④


14．元素A、B、C、D的简单离子，核外都有10个电子，A的氯化物中，电子总数为28，A和B的化合物A2B微粒中共有30个电子，B与C的化合物为C2B3型；C与D的化合物为CD3型。


(1)试根据有关元素的化合物的分子构成确定其化合物的化学式。


A的氯化物________；A2B________；C2B3________；CD3________。


(2)四种简单离子的半径大小关系：________________。


[解析] 由元素A、B、C、D的离子核外都有10个电子可知，A、B、C、D是C、N、O、F、Na、Mg、Al中的四种元素。设A的氯化物分子式为AClx，因其电子总数为28，只有x＝1时合理，可确定A为钠元素。A与B元素形成的化合物为Na2B，该微粒的电子总数为30，可得B有8个电子，B是氧元素。B与C两种元素形成的化合物为C2O3，可知C为铝元素。C与D两种元素形成的化合物为AlD3，可得D为氟元素。四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Al3＋)。


[答案] (1)NaCl Na2O Al2O3 AlF3 (2)O2－>F－>Na＋>Al3＋


15．有A、B、C、D、E五种元素，它们的原子序数按E、C、D、A、B依次增大，E原子最外层有4个电子；A－与B＋的核外电子排布相同；D的气态氢化物的化学式为H2D，最高价氧化物中D的质量分数为40%，且D原子核内质子数和中子数相等；C的原子序数比D少9，比B少12，其气态氢化物中氢元素的质量分数约为17.65%。


(1)写出五种元素的符号：A__________，B__________，


C________，D________，E________。


(2)画出A－、B＋的结构示意图：________，________。


(3)A、D最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为________、________。


(4)写出E的最高价氧化物与过量的B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：_______________________________________________________


___________________________________________________________。


(5)写出B、C最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的化学方程式：___________________________________________________________。


[解析] D的气态氢化物的化学式为H2D，D的质量分数为40%，可推出D的相对原子质量为32，从而推出D为S元素；C原子序数比D少9，比B少12，则C为N元素，B为K元素；A－与B＋核外电子排布相同，则A为Cl元素；E原子最外层有4个电子，且原子序数按E、C、D、A、B依次增大，则E为C元素。


[答案] (1)Cl K N S C





[素养培优练]


16．A、B、C均为1～18号元素，A、B原子具有相同的电子层数，A、C的最低价阴离子分别为A2－、C－，A2－半径大于C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构。下列叙述中一定不正确的是( )


A．原子序数：A>B>C


B．半径：A2－>C－>B2＋


C．原子半径：C>B>A


D．最外层电子数：C>A>B


C [由A、C的最低价阴离子分别为A2－和C－知A为ⅥA 族元素，C为ⅦA族元素，B2＋和C－具有相同的电子层结构，则B在C的下一周期，且A、B、C均为短周期元素，B处于第3周期ⅡA族，故B为Mg，C为F，A、B同周期，则A为S。原子序数：A>B>C，故A正确；离子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同的离子，核电荷数越大，半径越小(0族元素除外)，所以半径A2－>C－>B2＋，故B正确；同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，原子半径：B>A>C，故C错误；A为S，B为Mg，C为F，原子最外层电子数分别为6、2、7，故最外层电子数：C>A>B，故D正确。]


17．某元素R的最高价氧化物的化学式为RO2，且R的气态氢化物中氢元素的质量分数为25%，此元素是( )


A．C B．N


C．Si D．S


A [R的气态氢化物为RH4，Mr(RH4)＝ eq \f(1×4,25%)＝16，Mr(R)＝12，为碳元素。]


18．元素X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是( )


A．X、Y、Z原子的核内质子数依次增大


B．X、Y、Z的最高正化合价依次升高


C．X、Y、Z原子的原子半径依次增大


D．X、Y、Z单质的金属活动性依次增大


A [元素的原子序数等于原子核内的质子数，A正确。根据元素性质呈周期性递变的含义，B和C不一定正确。X、Y、Z中可能含有非金属，仅据此即可断定D不正确。]


19．下列有关叙述正确的是( )


A．B、C、N、O、F原子半径依次增大


B．元素周期律的实质是元素原子最外层电子排布呈周期性变化


C．还原性由弱到强的顺序是I－、Br－、Cl－、F－


D．某元素R的最高价氧化物化学式为R2O5，又知R的气态氢化物中含氢的质量分数为8.8%，则R的相对原子质量为28


B [B、C、N、O、F的原子半径依次减小，A项不正确。I－、Br－、Cl－、F－还原性依次减弱，C项不正确。某元素最高价氧化物的化学式为R2O5，则R为＋5价，其最低化合价应为－3价，其形成的气态氢化物为RH3，根据已知， eq \f(3A（H）,A（R）＋3A（H）)×100%＝8.8%，解得A(R)≈31，D项不正确。]


20．(1)下表是部分前18号元素的原子半径及主要化合价





①L元素的名称是________，R元素的名称是________。


②L、M中与T元素组成的化合物具有两性的是______(写化学式)。


(2)某种融雪剂主要成分为XY2，X、Y均为周期表中前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 ml XY2含有54 ml电子。


①该融雪剂主要成分的化学式为________。


②元素D、E原子的最外层电子数是相应原子电子层数的2倍，D与Y相邻，D元素是________，E元素是________。


[解析] (1)根据主要化合价可知，L、Q最外层有2个电子，根据原子半径特点，Q是Be，L是Mg，M是Al；T只有－2价，则T是O，R是S。Al与O形成的Al2O3具有两性。


(2)XY2中每1 ml离子含有电子54 ml× eq \f(1,3)＝18 ml，又结合X、Y均为周期表中前20号元素，则X是Ca，Y是Cl，XY2是CaCl2。对于D、E元素来说，如果有1个电子层，最外层有2个电子，则是He；若有2个电子层，最外层有4个电子，则是C；如果有3个电子层，最外层有6个电子，则是S；据题意，D与Cl相邻，则D是S，E是C或He。


[答案] (1)①镁 硫 ②Al2O3 (2)①CaCl2 ②S C或He


元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
＋2价
＋3价
＋2价
＋6、－2价
－2价