高中化学人教版 (新课标)必修2第二节 元素周期律优秀当堂达标检测题

1.2元素周期律与元素周期表同步练习鲁科版（2019）高中化学必修二

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. M、N、Q、P为四种短周期元素，已知M、Q同主族，N、P同周期；M的气态氢化物比Q的稳定；N的阳离子比P的阳离子氧化性强；N的阳离子比Q的阴离子少一个电子层。下列叙述正确的是

A. 原子序数：
B. 非金属性强弱：
C. 原子半径：
D. 简单离子半径：

2. 与元素的最外层电子数无关的是

A. 元素在周期表中的排列顺序 B. 主族元素的化学性质
C. 主族元素在周期表中处于哪个族 D. 主族元素的化合价

3. 下列关于元素周期表的说法中，错误的是

A. 元素周期表是元素按原子序数大小排列而成的
B. 元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数
C. L层电子数为偶数的所有主族元素的族序数与其L层电子数相等
D. 元素周期表是元素周期律的具体表现形式

4. 元素周期率和元素周期表把构成万物的基本元素组成了一个相互联系的完整体系，简单、清晰却非常深刻地揭示出复杂物质世界的内在规律。它的出现，使化学研究实现从现象到本质的根本性飞跃，是化学作为一门科学的重要理论基石。下列关于元素周期率和元素周期表的说法正确的是

A. 元素周期律是指元素的性质随着相对原子质量的增大而呈周期性的变化
B. 元素周期表中目前发现的原子是118种
C. 我们现在广泛使用的长式元素周期表有18个纵行18个族
D. 除了稀有气体元素之外，其它非金属元素都是主族元素

5. 下列对元素周期律和元素周期表的认识正确的是

A. 元素周期律的本质是随着核电荷数的增加元素化合价呈周期性的变化
B. 核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的本质
C. 元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四个区
D. 元素周期表中最外层电子数的元素一定是金属元素

6. 下列说法中正确的是 

A. 元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化
B. 元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关
C. 从，，元素的最高化合价均呈现从价价的变化
D. 电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化

7. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是    

A. X的简单氢化物的热稳定性比W强
B. Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C. Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D. Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

8. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为下列关系正确的是

A. 氢化物沸点：
B. 氧化物对应水化物的酸性：
C. 化合物熔点：
D. 简单离子的半径：

9. 元素R、T、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中R单质在暗处与剧烈化合并发生爆炸，生成则下列判断正确的是

A. 非金属性：
B. R与Y的电子数相差8
C. 气态氢化物稳定性：
D. 最高价氧化物的水化物的酸性：
 

10. 研究表明，结构中含有、的含氮含能材料如、均可以用于炸药。下列说法正确的是

A. Pb属于副族元素
B. 的空间构型为直线形
C. 基态As原子核外最高能级电子云形状为球形
D. 基态F原子中，电子运动状态有7种

二、填空题（本大题共3小题，共24.0分）

11. 原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
    指出31号元素镓在元素周期表中的位置：第______周期______族。
    原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是______；其轨道表示式为______。
    被誉为“21世纪的金属”的钛元素原子的价电子排布式为：______。
    写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：______。
    写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号：______。
    日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为，该元素的名称为：______。
    、Mg、Al、S 的第一电离能从大到小的顺序______。
12. 按要求完成下列填空

某原子的激发态原子的电子排布式为，则该原子基态原子的电子排布式为______________________；元素符号为_________；其最高价氧化物对应的水化物的化学式是__________。

某原子的电子排布式为 ，则该原子的元素符号为______，最高正价为______，该原子位于元素周期表第_____周期第_____族，位于元素周期表______区。

某原子位于元素周期表第3周期第IA族，则该原子序数为________，位于元素周期表______区，电子排布式为________________________。

13. 结合元素周期表回答下列问题：表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
     

表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有______________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第______周期______族。

元素f是第______周期______族元素，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
 

三、流程题（本大题共2小题，共16.0分）

14. 是一种重要的化工原料，工业上以含镍污泥除泥沙外，主要含Ni、NiO、FeO、CuO，还含有少量CaO、MgO、为原料制备的一种流程如图所示：

请回答下列问题：

镍是第28号元素，其在周期表中位于第________周期。

“酸浸”后获得的浸出渣的主要成分除泥沙外，还有________填化学式。

“铜萃取”后获得富镍溶液的操作名称为分液，在实验室中进行分液操作时，富镍溶液应从分液漏斗的________填“下口放出”或“上口倒出”。

“除铁”时应先加入双氧水的目的为________用离子方程式表示，实际操作中双氧水的实际用量远大于理论用量，原因为________________。

滤渣Ⅱ的主要成分为和，若溶液酸度过高，会导致和沉淀不完全，原因为________。

结晶水含量的测定：称取晶体加热至完全失去结晶水，剩余固体，则n的值等于________________。

15. 我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子地数中有记载：“上有丹沙者，下有黄金；上有慈石者，下有铜金。”

Ⅰ“丹沙者丹砂也”，丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是_______；填化学式“慈石者磁石也”，请写出磁石溶于盐酸的离子方程式：

Ⅱ已知是一种难溶于水的白色固体，可用于制备电动汽车电池的正极材料。某研究小组利用FeSO，等为原料制备、的工艺流程如下图所示：

请回答下列问题：

实验室配制溶液时通常加入少量铁屑，目的是_____________________；

请比较上述流程中两种物质碱性的强弱：NaOH______填“”“”或“”。

、，等含磷物质用途广泛，磷元素在元素周期表中的位置______________________

反应a中，先加溶液溶解，再加入NaClO和NaOH。试写出反应a的总反应的离子方程式___________________________________________

反应b中，先加俗称草酸，是种有机弱酸，再加LiOH。已知易溶于水，加、不宜太多的原因是___________________________________________。反应b的化学方程式为__________________________________________________________。

四、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

16. 金属镓应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。

镓的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是______________。

是一种半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图：

“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是______________________________________。

“酸浸”操作的目的是__________________________________________________________。

某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：

仪器X中的试剂是________写名称。加热前需先通入的作用是____________________。

与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。

下列事实不能用元素周期律解释的是________填序号。

碱性：  非金属性：酸性：

废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成和，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：M、N、Q、P为四种短周期元素，已知M、Q同主族，M的气态氢化物比Q的稳定，可知非金属性；N、P同周期，N的阳离子比P的阳离子氧化性强，可知金属性；N的阳离子比Q的阴离子少一个电子层，则N为第三周期的金属元素，Q为第三周期的非金属元素，即M位于第二周期，N、P、Q位于第三周期，以此来解答。
A.原子序数为，故A错误；
B.M的气态氢化物比Q的稳定，可知非金属性，故B错误；
C.电子层越多，原子半径越大，同周期原子序数大的原子半径小，则原子半径：，故C正确；
D.电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径为，故D错误；
故选：C。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握氢化物的稳定性、金属离子的氧化性推断元素的位置为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度较大。
 

2.【答案】A
 

【解析】略
 

3.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查元素周期表及应用，为高频考点，把握元素的性质及原子序数的变化、原子结构与位置的关系为解答的关键。
【解答】
元素周期表是元素按原子序数大小排列而成的，把电子层数相同的放在同一行中，称为周期，电子层数等于其所在周期的周期序数，故 A、B正确；
C.层不为最外层时排8个电子，也是偶数，此时主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数不相等，故C错误；
D. 随着原子序数的增加，元素原子的最外层电子排布、原子半径、元素的化合价等呈周期性变化，故D正确。
故选C。  

4.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了元素周期表的结构及应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，把握周期表的结构及元素的位置等为解答的关键，题目难度不大。
【解答】
A.元素周期律指元素的性质随着元素的原子序数即原子核外电子数或核电荷数的增加呈周期性变化的规律，故A错误；
B.每种元素可能含有多种同位素原子，原子种类远大于118种，故B错误；
C.长式元素周期表有18个纵行16个族，7个主族，7个副族，一个0族，一个第ⅤⅢ族，故C错误；
D.0族元素为非金属元素，其它非金属元素均位于主族，除了稀有气体元素之外，其它非金属元素都是主族元素，故D正确；
故选D。  

5.【答案】B
 

【解析】解：元素周期律的实质是随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性的变化，故A错误；
B.元素周期律的实质是随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性的变化，故B正确；
C.元素周期表中，按电子排布，可把周期表中元素分为s、p、d、f、ds五个区，除ds区外，区的名称来自构造原理最后填入电子的能级的符号，故C错误；
D.元素周期表中最外层电子数的元素可能为H，H是非金属元素，故D错误；
故选：B。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握元素周期律的实质、元素在周期表的位置、元素的性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大．
 

6.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握元素的位置、元素的性质及元素周期律为解答的关键，注意周期性的理解，题目难度不大。
【解答】
A.元素的性质呈周期性变化的根本原因是核外电子排布的周期性变化，元素性质体现在原子半径、元素主要化合价、金属性与非金属等，核外电子排布属于结构方面，故A错误；
B.元素的最高正化合价等于元素原子的最外层电子数、F除外，元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关，故B正确；
C.第二周期O、F没有正价，故C错误；
D.第一周期电子层数相同的原子H、He的核外电子排布，其最外层电子数分别是1和2，故D错误。
故选B。  

7.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重考查学生的分析能力，本题注意把握物质的性质与用途，为解答该题的关键，难度中等。
【解答】
W的简单氢化物可用作制冷剂，常见为氨气，则W为N元素，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，应为Na元素，由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生，黄色沉淀为S，刺激性气体为，则由X、Y和Z三种元素形成的一种盐为，则X为O元素，Z为S元素。
A.非金属性，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故A正确；
B.Y为Na元素，X为O元素，对应的简单离子核外都有10个电子，电子层结构相同，故B正确；
C.Y与Z形成的化合物为，水解呈碱性，则可使红色石蕊试液变蓝色，故C错误；
D.Z为S元素，与O同主族，与Na同周期，故D正确。
故选C。  

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查位置结构性质关系应用，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力，元素的相对位置以及核外最外层电子的关系是解答本题的突破口，注意基础知识的理解掌握，难度不大。
【解答】
由元素在周期表中的位置可知W、X在第二周期，Y、Z在第三周期，设Y的最外层电子数为n，则W的最外层电子数为、X的最外层电子数为、Z的最外层电子数为，则，，则Y为Al元素，W为N元素，X为O元素，Z为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。
A.W为N元素，对应的氢化物分子之间可形成氢键，沸点比HCl高，故A错误；
B.Y为Al，对应的氧化物的水化物溶液呈碱性，W为N，对应的氧化物的水化物溶液呈酸性，故B错误；
C.为离子化合物，为共价化合物，则离子化合物的熔点较高，故C错误；
D.X为O、Y为Al，对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故D正确。
故选：D。  

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律应用，难度不大，注意对元素周期律的理解掌握，理解同主族原子序数关系。
【解答】
R单质在暗处与剧烈化合并发生爆炸，则R为F元素，由元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置，可知Y为Cl元素、T为Br元素、X为S元素、Z为Ar元素。
A.同一周期元素，元素非金属性随着原子序数增大而增强，所以非金属性，Ar属于稀有气体，性质较稳定，故A错误；
B.R原子序数是9，Y原子序数是17，二者原子核外电子数相差，故B正确；
C.同主族自上而下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，即氢化物稳定性：，故C错误；
D.同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性：，故D错误。
故选B。  

10.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查物质结构和性质，涉及元素在周期表中的位置、微粒空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力，明确元素周期表结构、原子核外电子排布特点等知识点是解本题关键，题目难度不大。
【解答】
A.Pb位于第六周期第IVA族，属于主族元素，故A错误；
B.与互为等电子体，二者空间构型相同，二氧化碳为直线形分子，则的空间构型为直线形，故B正确；
C.基态As原子核外电子排布式为，其最高能级为4p能级，所以基态As原子核外最高能级电子云形状为哑铃形，故C错误；
D.基态原子核外有几个电子，其电子就有几种运动状态，基态F原子核外有9个电子，则电子运动状态有9种，故D错误；
故选B。  

11.【答案】四；ⅢA；   
或碳；  ； 
；  
或；
、S；   
铬；   

 

【解析】

【分析】
本题考查元素周期律、核外电子排布、轨道表示式的书写等，把握原子核外电子排布、元素的位置及结构的关系为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大，注意第一电离能异常情况。
【解答】
号元素镓，为主族元素，有4个电子层，最外层3个电子，在周期表中位置：第四周期，ⅢA族；
故答案为：四；ⅢA； 
原子在第二电子层上只有一个空轨道，则价层电子排布式为，则X是C元素，轨道表示式为：；
故答案为：或碳；   ；
是22号元素，核外电子排布式为，价电子排布式为：；
故答案为：；
原子序数最小的第Ⅷ族元素原子是Fe，核外电子数为26，核外电子排布式：或；
答案为：或；
轨道上有2个未成对电子，外围电子排布为或，若外围电子排布为，是Si元素；若外围电子排布为，是S元素；
故答案为：Si、S；
该元素的价电子排布式为，则电子排布为，可知原子序数为24，为铬；
故答案为：铬；
同周期主族元素自左而右第一电离能呈增大趋势，Mg元素原子3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能；
故答案为：。  

12.【答案】；S；   
；；3；ⅢA；p   
；s；
 

【解析】

【分析】
本题考查了原子核外电子排布式的书写、元素的确定、其最高价含氧酸的确定等知识点，正确推断元素是解本题关键，难度不大。
【解答】
根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：；原子序数原子核外电子数，所以该元素是S元素，S元素最外层有6个电子，其最高化合价是价，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式为；
故答案为：；S；；
某原子的电子排布式为 ，原子序数为13，为铝元素，则该原子的元素符号为Al，Al原子最外层有3个电子，则最高正价为价，该原子核外有三个电子层，则位于元素周期表第3周期第ⅢA族，位于元素周期表p区；
故答案为：Al；；3；ⅢA；p；
位于元素周期表第3周期第IA族的元素是Na，则该原子序数为11，位于元素周期表s区，电子排布式为；
故答案为：11；s；。  

13.【答案】；

、C、Na、Mg、Al、S、Ar；H、C、Na、Mg、Al、S；三；0；  四； IIB；

三； ⅥA； 。

【解析】

【分析】

本题考查位置、结构及性质的应用，为高频考点，把握元素在周期表的位置、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。

【解答】

上边界为短周期元素，一周期有2种元素，二、三周期有8种元素，表示元素周期表的部分边界如图：，
故答案为：；
长周期为四、五、六、七周期，由图可知，a为H、b为C、c为Na、d为Mg、e为Al、f为S、g为Ar为短周期元素，H、C、Na、Mg、Al、S为主族元素，g为Ar，原子序数为18，位于第三周期0族；i为Zn，原子序数为30，位于第四周期IIB族，
故答案为：H、C、Na、Mg、Al、S、Ar；H、C、Na、Mg、Al、S；三；0；四；IIB；
为S，位于第三周期第ⅥA族，质子数等于原子序数为16，相对原子质量为32，名称为硫，如图为，
故答案为：三；ⅥA；。

14.【答案】四；
、；
下口放出；
；
和均可催化使过氧化氢分解；
和结合生成弱电解质HF，使和的溶解平衡正向移动；
。
 

【解析】

【分析】
本题考查无机工业流程，难度一般，解题的关键是对流程的解读和对基础知识的灵活运用。
【解答】
镍是第28号元素，属于铁系元素，在周期表中的位置为第四周期第VIII族。
不溶于硫酸，硫酸钙微溶于水，故“酸浸”后获得的浸出渣的主要成分除泥沙外，还有、。
“铜萃取”时的萃取剂以煤油为载体，故富铜有机相的密度应小于水，故富镍溶液应在富铜
有机相的下层，应从分液漏斗下口放出。
“除铁”时应先加入双氧水的目的为氧化，对应的离子方程式为
由于和均可使过氧化氢分解，会导致双氧水的实际用量远大于理论
用量。
“除钙镁”是利用NaF作沉淀剂将溶液中的和沉淀成和。若溶液酸
度过高，和会大量结合成弱电解质HF，使和的溶解平衡正向移动，降低
和的去除率。
．晶体的物质的量为，故2．的物质的量为
，则有，解得。  

15.【答案】Ⅰ  HgS；

Ⅱ  防止被空气中的氧气氧化

第三周期第ⅤA族

防止反应中消耗过多LiOH，浪费原料；

【解析】

【分析】
本题以工艺流程为载体考查物质的成分、离子方程式书写、元素周期表的结构等，明确基本用语的使用以及流程转化等是解答这类问题的关键，试题难度一般。
【解答】
I.由于丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物，所以丹砂主要成分是HgS；慈石者磁石也，因此该物质为四氧化三铁，其与盐酸反应的离子方程式为；
由于亚铁离子具有还原性，所以实验室配制溶液时通常加入少量铁屑，目的是防止被空气中的氧气氧化；
根据同主族元素性质的递变规律可知氢氧化钠的碱性强于氢氧化锂；
磷的原子序数为15，其在周期表中的位置为第三周期第ⅤA族；
根据流程转化，结合反应a中，先加溶液溶解，再加入NaClO和NaOH可知反应a的总反应的离子方程式为；
易溶于水，加、不宜太多的原因是防止反应中消耗过多LiOH，浪费原料；根据流程转化可知反应b的化学方程式为。  

16.【答案】第四周期第ⅢA族

  除去GaN中混有的少量Ni  浓氨水  排出装置中的空气，避免空气与镓反应，使产物不纯，同时防止氢气与氧气混合加热发生爆炸

【解析】

【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律、氮化镓的工业制备与实验室制备等，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题难度一般。
【解答】

由镓的原子结构示意图可知，镓原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，则镓元素位于周期表第四周期第ⅢA族。

由分析可知，“热转化”时在镍的催化作用下，镓粉与氨气加热条件下反应生成氮化镓和氢气，反应的化学方程式为；“酸浸”操作的目的是使催化剂镍与盐酸反应，Ni元素以离子形式进入滤液中，以除去氮化镓固体中混有的少量镍；仪器X中的试剂是浓氨水；加热前需先通以排尽装置中的空气，防止空气中的氧气与镓反应，使产物不纯，同时防止氧气与反应生成的氢气加热时发生爆炸。

同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则的碱性强于，能用元素周期律解释，故a不符合题意；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，As的非金属性强于Ga，能用元素周期律解释，故b不符合题意；的酸性强于，这与酸中含有的非羟基氧原子数有关，不能用元素周期律解释，故c符合题意；由题意可知，GaAs与浓硝酸发生氧化还原反应生成、、和，反应的化学方程式为。