高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用第1课时巩固练习

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[合格过关练]


1．下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是( )


A.硼 B．氮


C.氟 D．碳


C [非金属性：F>N>C>B，则最易与H2反应的为氟。]


2．按C、N、O、F的排列顺序，下列递变规律错误的是( )


A.原子半径逐渐减小


B.元素原子得电子能力逐渐增强


C.最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强


D.气态氢化物稳定性逐渐增强


C [C、N、O、F属同一周期的元素，且原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，得电子能力依次增强；气态氢化物稳定性依次增强；F无正价，也无最高价氧化物对应的水化物，故无法比较。]


3．下列叙述正确的是( )


A.同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1


B.第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强


C.硅位于元素周期表中金属元素和非金属元素的交界处，其单质可作半导体材料


D.元素的非金属性越强，其气态氢化物越不稳定


C [在第2、3周期，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差1；若是第4、5周期，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11；在第6、7周期，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差25，A错误。第3周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强(稀有气体除外)，B错误。硅位于元素周期表中金属元素与非金属元素的交界处，其单质是良好的半导体材料，C正确。元素的非金属性越强，它的气态氢化物越稳定，D错误。]


4．下列说法错误的是( )


A.Na与Al为同周期元素，钠原子最外层有1个电子，铝原子最外层有3个电子，所以钠的金属性比铝强


B.Na与Mg为同周期元素，且Mg的核电荷数比Na的大，所以钠的金属性比镁强


C.NaOH为强碱，而Al(OH)3具有两性，所以钠的金属性比铝强


D.Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，所以Zn的金属性比Fe强


D [由化学方程式：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe能说明金属性：Zn>Fe。]


5．下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是( )


A.S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的离子半径依次减小


B.P、S、Cl最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强


C.第3周期ⅦA族元素的原子半径最大


D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱


C [S2－、Cl－、K＋、Ca2＋核外电子排布相同，随原子序数递增离子半径逐渐减小；P、S、Cl的最高正价分别为＋5、＋6、＋7，依次升高，由于P、S、Cl的得电子能力依次增强，其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强；除稀有气体外，第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，因此这一周期ⅦA族元素的原子半径最小；因Na、Mg、Al的失电子能力依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性依次减弱。]


6．X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y的原子半径，则下列判断不正确的是( )


A.若X、Y均为金属元素，则X失电子的能力强于Y


B.若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强


C.若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定


D.若X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y的强于X的


B [由原子半径X>Y可知，同周期中X在Y的左边。 当X、Y为金属元素时，失电子能力X>Y，阳离子的氧化性X

7．下列气态氢化物中稳定性由强到弱的顺序正确的是( )


A.CH4>NH3>H2O>HF


B.SiH4>PH3>H3S>HCl


C.HF>H2O>NH3>PH3


D.NH3>PH3>H2S>HBr


C [元素的非金属性：F>O>N>C，所以气态氢化物的稳定性：CH4S>P>Si，所以气态氢化物的稳定性：SiH4O>N>P，所以气态氢化物的稳定性：HF>H2O>NH3>PH3，C正确；元素的非金属性：N>Br>S>P，所以气态氢化物的稳定性：NH3>HBr>H2S>PH3，D错误。]


8．(素养题)砷盐是有毒的物质，多由药物生产过程所使用的无机试剂引入。因此在多种药物中要求检查，常采用古蔡法检查药物中微量的砷盐，其中应用的一种重要器材为溴化汞试纸，已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是 ( )


A.原子半径：As

B.热稳定性：AsH3>HBr


C.还原性：As3－>Br－


D.酸性：H3AsO4>HBrO4


C [同周期元素(稀有气体元素除外)，从左向右原子半径依次减小，Br的原子半径小于As的原子半径，A错误；同周期元素，从左向右，非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，AsH3的稳定性小于HBr，B错误；阴离子的还原性与元素非金属性相反，所以As3－、Br－的还原性逐渐减弱，C项正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，H3AsO4的酸性弱于HBrO4，D错误。]


9．同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是( )


A.单质的活泼性：W

B.原子最外层电子数：W

C.单质的氧化能力：W

D.元素的最高化合价：W

B [本题中元素为同一周期，从左至右最外层电子数依次增加；而单质的活泼性分金属性与非金属性，单质氧化能力还与分子结构有关，如N2；最高化合价随原子序数递增，有特例O无最高正价、F无正价。]


10．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：B>A；C、D两种元素对应的简单气态氢化物的稳定性：C>D，E是这五种元素中形成简单离子半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是( )


A.B

C.E

D [A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，则都为金属，且碱性：B>A，同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物逐渐减弱，则原子序数A>B，同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，对应的氢化物的稳定性逐渐增强，C和D的气态氢化物的稳定性：C>D，则原子序数：C>D；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则A、B、E中E的原子序数最大，故选D。]


11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。


(1)W与O2反应时能生成两种氧化物，写出W与O2反应的化学方程式


_____________________________________________________________、


___________________________________________________________。


(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的化学式为________，X与Z可形成化合物XZ2，该化合物名称为________。


(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性________>________(用化学式表示)。


(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序：____________________________(用化学式表示)。


[解析] W与O2反应时能生成两种氧化物，且W为短周期金属元素，可知W为钠元素；Na与Y形成化合物Na2Y，可知Y为－2价，且Na与Y同周期，可知Y为硫元素；则Z为氯元素(因原子序数Z>Y)；因为X与Z(Cl)形成化合物XCl2，则X为镁元素。


[答案] (1)4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2 eq \(=====,\s\up10(点燃))Na2O2


(2)Na2S 氯化镁 (3)HCl H2S


(4)S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋


12．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其原子最外层电子数依次为1、4、6、7。已知B原子核外次外层电子数为2；A、C原子的核外次外层电子数为8；D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸。则：


(1)A、B、C、D分别是________、________、________、________(写元素符号)。


(2)A的离子结构示意图为________，C的原子结构示意图为________。


(3)A、C、D原子半径由大到小的顺序是_______________________。


(4)C的低价氧化物与D单质等体积混合后通入品红溶液中，品红不褪色，原因是________________________(用化学方程式表示)。


(5)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为______________。


[解析] A、B、C、D为短周期元素，分别位于ⅠA、ⅣA、ⅥA和ⅦA族。B原子核外次外层有2个电子，最外层有4个电子，B 为碳元素。A、C原子核外次外层有8个电子、最外层电子数分别是1、6，分别是钠元素和硫元素，D原子最外层电子数为7个电子，元素最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸，则D是氯元素。


[答案] (1)Na C S Cl (2)


(3)r(Na)＞r(S)＞r(Cl)


(4)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl


(5)HCl>H2S


13．已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末，难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验。





(1)装置A制取的物质是________，反应的方程式是___________________


___________________________________________________________。


(2)装置B的作用是________________________________；


装置C中的现象是_____________，反应离子方程式是______________，


由此说明非金属性强弱顺序是____________。


(3)D中盛装的溶液是__________，作用是_________________，


反应的离子方程式是__________________________。


[解析] 为证明Cl和S的非金属性强弱，且C中盛有Na2S溶液，则可知装置A是为了制备Cl2。装置B可除去Cl2中的HCl气体。Cl2与Na2S反应生成淡黄色固体S，离子方程式为Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－，说明非金属性Cl>S。Cl2有毒，必须进行尾气吸收，装置D中盛装NaOH溶液是吸收多余的Cl2。


[答案] (1)Cl2 MnO2＋4HCl(浓) eq \(=====,\s\up10(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O


(2)除去Cl2中的HCl 有淡黄色沉淀生成


Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓ Cl>S


(3)NaOH溶液 吸收多余的Cl2，防止空气污染


Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O


[素养培优练]


14．对四种元素G、L、M、R进行如下实验：


根据表中所给实验结果，判断这四种金属活泼性由强到弱的顺序正确的是( )


A.L、G、R、M B．G、L、M、R


C.L、G、M、R D．L、R、G、M


C [G和冷水不反应，L与冷水慢慢反应，可知L的活泼性比G强；G、L与盐酸反应并放出气体，M、R不反应，可知G、L的活泼性比M、R强；G、M与Rn＋的水溶液反应，可知G、M的活泼性比R强。由上可知，四种金属活泼性由强到弱的顺序为L、G、M、R。]


15．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )


A.质子数：c>d


B.离子的还原性：Y2－>Z－


C.氢化物的稳定性：H2Y>HZ


D.原子半径：X

B [四种离子具有相同的电子层结构，则原子序数W>X＞Z>Y，非金属性Z>Y，故A项错误，B项正确，C项错误；由质子数a>b，则原子半径X>W，D项错误。]


16．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R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱


B.若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素


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


B [W的金属性比R弱，R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不一定为强碱，故A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，且由题意知Y一定不是稀有气体元素，故Y的非金属性比X更强，B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，故C项错误；若五种元素同为第3周期，当X最高化合价为＋5时，R为金属元素Al，故D项错误。]


17．图甲和图乙表示的是短周期元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是 ( )





A.图甲横坐标为原子序数，纵坐标表示元素的最高化合价


B.图甲横坐标为核电荷数，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)


C.图乙横坐标为最高化合价，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)


D.图乙横坐标为元素的原子最外层电子数，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)


D [稀有气体元素的化合价为0，氧元素没有最高正化合价，氟元素没有正价，与图甲不符，A错误；同周期自左到右，主族元素的原子半径逐渐减小，与图甲不符，B错误；氧元素没有最高化合价，氟元素没有正价，与图乙不符，C错误。]


18．A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。请回答下列问题：


(1)4种元素的符号依次是A________、B__________、C________、D________。它们的原子半径由大到小的顺序是___________________。


(2)试写出4种元素的简单离子的结构示意图。


A__________________、B__________________、


C__________________、 D__________________。


它们简单离子的半径由大到小的顺序是________________________。


(3)它们的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是_________________，分别比较酸性和碱性的强弱：_______________。


(4)能够形成气态氢化物的化学式为______________，其稳定性顺序是_____________，理由是______________。


[解析] A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2＋8＋6＝16，故A为S。D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为Ca。根据核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl，C为K。S、Cl分别位于第3周期ⅥA族、ⅦA族，K、Ca位于第4周期Ⅰ A族、ⅡA族，故r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)，其简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的原则可知r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。根据元素周期律可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性和碱性的强弱及气态氢化物的稳定性。


[答案] (1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)





(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2


酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2


(4)HCl、H2S HCl>H2S 非金属性：S

金属


实验
G
L
M
R
与冷水反应
不反应
慢慢反应
未做实验
未做实验
与2 ml·L－1


盐酸反应
溶解并放


出气体
溶解并放


出气体
不反应
不反应
与Rn＋的


水溶液反应
溶解并形


成沉淀
未做实验
溶解并形成沉淀
未做实验