人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律精品同步训练题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律精品同步训练题，共22页。试卷主要包含了0分），【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

4.2元素周期律同步练习（困难）人教版（ 2019）高中化学必修第一册
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数) (    )
A. 若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
B. 若R(OH)n为强碱，则W(OH)n+1也为强碱
C. 若Y的最低化合价为−2，则Z的最高正化合价为+6
D. 若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素
2. 下列比较错误的是(    )
A. 原子半径：N>O>F
B. 酸性强弱：H2SO4>H2SiO3>H2CO3
C. 氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S
D. 碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2
3. 下列关于物质的递变规律的说法中，正确的是(    )
A. 第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强
B. 第ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C. 同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D. 第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
4. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表，下列叙说正确的是(    )
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、−3
−2
A. X、Y元素的金属性  XY>W
B. Z的最高价氧化物的水化物是中强酸
C. TW2化合物中T不满足8电子稳定结构
D. 在水溶液中Y3+和W2-反应可以制得Y2W3

6.  短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示，其中T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体。则下列相关说法正确的是(  )


T


X
Y

Z
W
A. 简单离子半径：X>Y>W
B. Z的最高价氧化物的水化物是中强酸
C. TW2化合物中T不满足8电子稳定结构
D. 在水溶液中Y3+和W2-反应可以制得Y2W3
7. 根据下表信息，判断以下叙述正确的是(    )
短周期元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.114
0.066
主要化合价
+2
+3
+2
+6、−2
−2
A. M与T形成的化合物具有两性
B. 单质与稀盐酸反应的剧烈程度为LAl3+，故D错误。
故选B。
  
4.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查元素位置结构和性质的关系及应用，从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破，正确把握元素化合价、原子半径与元素性质的关系是解答该题的关键，侧重于考查学生的分析能力，结合元素周期律知识解答该题。
【解答】
W化合价为−2价，没有最高正化合价+6价，W为氧元素；Z元素化合价为+5、+3、−3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为+2价，应为周期表第ⅡA族，Y的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素，则：
A.同周期自左而右，金属性减弱，所以X、Y元素的金属性X>Y，故A错误；
B.元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，W的最简单氢化物比同族其它元素的氢化物稳定，是因为W元素的非金属性比同族其它元素强，与氢键无关，故B错误；
C.Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，不溶于稀氨水，故C错误；
D.一定条件下，氧气可以将氨气氧化生成氮气，故D正确；
故选：D。  
5.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律，注意抓住短周期元素，熟练掌握元素周期表、元素周期律与元素化合物的性质，注意金属性与非金属性强弱比较实验事实。
【解答】
由短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知，T位于第二周期，另外4种元素处于第三周期，而T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体，应是碳与浓硫酸的反应生成二氧化碳与二氧化硫，故T为碳、W为硫，则X为Mg、Y为Al、Z为P。
A.电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故离子半径：Y(Al3+)H2R，故C错误；
D.H2R为H2S，H2T为H2O，水中分子之间存在氢键，熔沸点高H2O>H2S，即H2T>H2R，故D错误。
故选A。  
8.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查元素位置结构和性质的关系及应用，题目难度中等，从原子半径的变化和元素的化合价入手寻求突破，正确把握元素化合价、原子半径与元素性质的关系是解答该题的关键，侧重于考查学生的分析能力．
【解答】
W化合价为−2价，没有最高正化合价+6价，W为氧元素；Z元素化合价为+5、+3、−3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为+2价，应位于第ⅡA族，Y的化合价为+3价，应位于第ⅢA族，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差较大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素。
A.同周期自左而右金属性减弱，所以X、Y元素的金属性X>Y，故A错误；
B.元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，氢键影响物质的物理性质如熔沸点，故B错误；
C.Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，不溶于稀氨水，故C错误；
D.一定条件下，氧气可以将氨气氧化生成氮气，故D正确。
故选D。  
9.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查结构性质位置关系应用，关键是根据原子半径及化合价来推断元素，注意对元素周期律的理解，熟悉元素及其单质、化合物的性质。
【解答】
短周期元素，M、N都有−2价，处于ⅥA族，N只有−2价，则N为O元素、M为S元素，X、Z都有+2价，处于ⅡA族，原子半径X>Z，则X为Mg元素、Z为Be元素，Y有+3价，处于ⅢA族，原子半径M的介于X、M之间，则M为Al元素。
A.非金属性O>S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，氢化物的稳定性为H2N>H2M，故A错误；
B.同主族从上到下金属性逐渐增强，则金属性Mg>Be，故B错误；
C.Al的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，不能溶于稀氨水，故C错误；
D.Mg2+比S2−核外少一个电子层，电子层数越多离子半径越大，所以Mg2+H2CO3>H2SiO3 
(3)Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑ 
(4)Na>Al>O

【解析】
【分析】
本题考查元素周期表和元素周期律，涉及物质结构、物质性质及元素周期律，明确同一周期、同一主族元素性质递变规律是解本题关键，知道非金属性强弱、金属性强弱判断方法，题目难度不大。
【解答】
根据元素在周期表中的位置知，①−⑨分别是Li、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、Cl元素。
(1)同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，同一主族元素，金属性随着原子序数增大而增强，所以金属性最强的元素位于周期表左下角，为Na元素；元素最高正化合价与其族序数相等，但O、F元素除外，最低负化合价=族序数−8，最高正价与负价的代数和为6的元素是Cl元素，
故答案为：Na；Cl；
(2)元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性N>C>Si，所以最高价氧化物的水化物酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3，故答案为：HNO3>H2CO3>H2SiO3；
(3)镁和沸水反应生成氢氧化镁和氢气，方程式为Mg+2H2O (沸水)=Mg(OH)2+H2↑，故答案为：Mg+2H2O (沸水)=Mg(OH)2+H2↑；
(4)原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径大小顺序是Na>Al>O，故答案为：Na>Al>O。  
13.【答案】(1) C>A>D >B   
(2) C>A   
(3) B>D 
(4) D> C=A

【解析】
【分析】
本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握元素的位置及性质为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大。
【解答】
(1)同周期元素原子半径从左到右依次减小(稀有气体除外)即A>B、C>D，同主族元素从上到下原子半径依次增大即C>A、D >B，故原子半径为： C>A>D >B；
(2)AC为金属元素，同主族元素从上到下金属性依次增大即C>A，故金属性C>A；
(3)BD为非金属元素， 同主族元素从上到下非金属性依次减弱即B>D，故非金属性 B>D；
(4)最高正化合价等于主族序数，AC同主族金属元素最高正价相同，B无最高正价，D最高正化合价最大，故答案为：D> C=A。  
14.【答案】(1)
(2)HF
(3)HClO4；KOH；Al(OH)3；离子键、共价键
(4)Al3+      
(5)；
(6)Cl2 ；2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2

【解析】
【分析】
本题考查位置结构与性质，为高考常见考点，把握元素的位置、元素的性质、元素周期律为解答的关键，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。
【解答】
 由元素在周期表中的位置可知，①为N，②为F，③为Na，④为Mg，⑤为Al，⑥为Si，⑦为Cl，⑧为Ar，⑨为K，⑩为Br。
(1)上述元素中只有Ar原子的最外层电子数为8，性质不活泼，原子结构示意图为：；
(2)非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，周期表中从左到右元素非金属性逐渐增强，非金属性F比N强，则HF的稳定性比NH3强；
(3)根据元素周期律：周期表中从左到右失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，从上到下失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，上述元素中Cl的非金属性最强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该酸为HClO4，K的金属性最强，则KOH的碱性最强，Al(OH)3为两性氢氧化物，元素③的最高价氧化物对应水化物NaOH中Na+与OH−间有离子键，OH−中有共价键；
(4)根据电子层数越少，半径越小，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，可知Al的简单离子半径最小；
(5) Na2O2是离子化合物，电子式为，CO2是共价化合物，电子式为；
(6)同一主族从上到下非金属性减弱，单质的氧化性逐渐减弱，故氧化性较强的是Cl2,可以根据单质间的置换反应来证明：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。  
15.【答案】(1)N3−>O2−>Na+>Al3+；
(2)Na；cd；
(3)；；
(4)N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。

【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，把握原子结构、元素的性质来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，难度一般。
【解答】
依题意可知：T最外层电子数是次外层电子数的3倍为氧；X常温下单质分子为双原子分子，分子中含有3对共用电子对为氮；Y原子M层比K层少1个电子，共11个电子为钠；Z第三周期元素形成的简单离子中半径最小为铝。
(1)四种元素的离子具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故答案为：N3−>O2−>Na+>Al3+；
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是Na；
a.Y单质的熔点比Z单质低是物理性质；
b.化合价高低与化学性质无直接关系；
c.Y单质与水反应比Z单质剧烈可以判断；
d.Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强可以判断，下列表述中能证明这一事实的是cd。
故答案为：Na；cd；
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物是过氧化钠，电子式，W为N2H4，电子式为：，
故答案为：；；
(4)元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q是过氧化氢，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W是N2H4，发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物是水，该反应的化学方程式：N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。
故答案为：N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。  
16.【答案】(1) 
(2)H2O 
(3)
(4)氧化 Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−   酸

【解析】
【分析】
本题考查了元素位置、结构和性质的关系及应用，根据原子或离子结构来推断元素，结合元素周期律、物质的性质分析解答，注意二氧化硫和氯气在水溶液能发生氧化还原反应，二氧化硫和氯水都具有漂白性，但二者的混合溶液没有漂白性，为易错点。
【解答】
B的单质在常温下为双原子分子，它与A可形成分子X，X的水溶液呈碱性；由此可知A氢，B为氮，D的简单阳离子与X具有相同电子数，且D是同周期中简单离子半径最大的元素；由此可知D为钠元素，E元素的原子最外层比次外层少两个电子 ，由此可知E为硫元素；由C、F两种元素的原子最外层共有13个电子知C为氧元素，F为氯元素。
(1) N的原子结构示意图是；
故答案为：；
(2) B、C、E分别与A形成的化合物为NH3、H2O、H2S，由于氧元素的非金属性最强，故最稳定的是H2O；
故答案为：H2O；
(3) E与D可形成化合物D2E为硫化钠，其电子式为：；
故答案为：；
(4) F的单质即氯气，在反应中常做氧化剂，氯水与E的低价氧化物即二氧化硫，二者反应的离子方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−，该溶液显酸性；
故答案为：氧化；Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−；酸。
  
17.【答案】Ⅰ.(1)NaOH
(2)K>Na>Mg
(3) ； ；3H. +   →    
(4)  ；半导体
(5)Al(OH)3 + OH−  = AlO2− + H2O；Al(OH)3 + 3H+  = Al3+ + 3H2O
(6)Cl2+2Br−=Br2+2Cl−
Ⅱ.(1)B
(2)C
(3)A
(4)E
(5)G

【解析】
【分析】
本题考查元素推断、元素周期律，难度中等，解题关键是根据元素周期表的结构，准确推断相关元素，运用元素周期律进行分析。
【解答】
(1)②、③、④三种元素中Na的金属性最强，故最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是NaOH。
(2)②、③、⑥三种元素为Na、Mg、K，根据同周期从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，原子半径由大到小的顺序排列为K>Na>Mg。
(3)元素①为N；气态氢化物的电子式是。实验室里制取该气体的化学方程式为。NH3为共价化合物，用电子式表示该化合物的形成过程为：3H. +   →    。
(4)元素③为Mg，原子结构示意图是。元素⑤为Si，单质Si的导电性介于导体和绝缘体之间，因此是一种良好的半导体材料。
(5)元素④的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，分别与②、⑦的最高价氧化物对应的水化物NaOH、HClO4反应的离子方程式为Al(OH)3 + OH−  = AlO2− + H2O、Al(OH)3 + 3H+  = Al3+ + 3H2O。
(6)通过单质间的置换反应证明Cl、Br两元素非金属性的强弱，离子方程式为：Cl2+2Br−=Br2+2Cl−。
Ⅱ.(1)第ⅡA族元素的价电子数(最外层电子数)相同，B符合。
(2)第3周期元素的最高化合价逐渐增大，C符合。
(3)碱金属单质熔点逐渐降低，A符合。
(4)具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故第三周期的阳离子半径小于阴离子半径，阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，E符合。
(5)第2、3周期元素，随原子序数递增，原子半径的变化逐渐减小，G符合。  
18.【答案】14   CH4>NH3>H2O  CH4、NH3、H2O中中心原子孤电子对个数依次是0、1、2，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多，键角越小  小于  F的电负性大于Cl元素，F−C极性大于Cl−C的极性，使F3C−C极性大于Cl3C−C的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性较强  12 40×4ρ(a×10−7)3

【解析】解：通过以上分析知，W、R、X、Y、Z分别是C、N、O、Si、Cu元素；
(1)基态原子中含有几个电子，其电子就有几种不同运动状态的电子，Si原子核外有14个电子，所以Y的基态原子有14种不同的运动状态的电子；Z的价电子为3d能级上10个电子、4s能级上的1个电子，其价电子轨道表示式为，
故答案为：14；；
(2)W、R、X的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，氨气分子中N原子含有1个孤电子对、水分子中O原子含有2个孤电子对，甲烷分子中C原子没有孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以孤电子对越多，键角越小，这三种分子的键角由大到小顺序是CH4>NH3>H2O，
故答案为：CH4>NH3>H2O；CH4、NH3、H2O中中心原子孤电子对个数依次是0、1、2，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多，键角越小；
(3)电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F−C极性大于Cl−C的极性，F元素吸引电子能力较大导致F3C−C极性大于Cl3C−C的极性，则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性较强，
故答案为：小于；F的电负性大于Cl元素，F−C极性大于Cl−C的极性，使F3C−C极性大于Cl3C−C的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子；
(4)Y原子紧邻的Y原子个数与W原子紧邻的W原子个数相等，W原子紧邻的W原子个数=3×82=12；该晶胞体积=(a×10−7cm)3，该晶胞中C原子个数=8×18+6×12=4、Si原子个数为4，晶体密度ρg/cm3=MNA×4V=40NA×4(a×10−7)3g/cm3，则NA=40×4ρ(a×10−7)3/mol，
故答案为：12；40×4ρ(a×10−7)3。
W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W元素基态原子L能层所有能级上电子数相同，则W为C元素；R为第二周期元素基态原子中未成对电子最多，为N元素；X基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素，X为O元素；Y元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，则Y为Si元素；Z元素最外层只有1个电子，其它所有轨道电子均成对，则Z元素为Cu元素；通过以上分析知，W、R、X、Y、Z分别是C、N、O、Si、Cu元素；
(1)基态原子中含有几个电子，其电子就有几种不同运动状态的电子；Z的价电子为3d能级上10个电子、4s能级上的1个电子；
(2)W、R、X的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，分子中含有孤电子对个数越多，其键角越小；
(3)羧基中的羟基的极性越大，羟基越易电离出氢离子；
(4)Y原子紧邻的Y原子个数与W原子紧邻的W原子个数相等，W原子紧邻的W原子个数=3×82；该晶胞体积=(a×10−7cm)3，该晶胞中C原子个数=8×18+6×12=4、Si原子个数为4，晶体密度=MNA×4V。
本题考查较综合，涉及晶胞计算、键角大小比较、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，明确原子结构、分子结构、晶胞结构特点是解本题关键，注意(4)晶胞的计算方法，为解答难点。