专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习（含解析）2022-2023学年高中化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对于第三周期元素的有关叙述错误的是
A．碱性：NaOH ＞ Mg(OH)2＞ Al(OH)3 B．电负性：Si＜ P ＜ S
C．第一电离能：Na ＜ Mg ＜ Al D．Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
2．已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：，离子的还原性：
B．电负性：
C．氢化物的稳定性：
D．原子半径：，第一电离能：
3．下列关于原子结构及元素周期表说法错误的是
A．第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．除第一周期外，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束
4．的原子结构示意图为，下列关于的描述正确的是
A．位于第五周期，第Ⅴ族 B．属于金属元素
C．酸性： D．稳定性：
5．下列元素中，电负性最大的是
A． B．O C．S D．
6．下列化学用语表达错误的是
A．碳原子最外层电子排布式：2s22p2
B．磷原子的M层电子轨道表示式：
C．S2-的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
D．铜原子的核外电子排布式：[Ar]3d104s1
7．下列说法中，错误的是
A．第二电离能是气态基态+1价阳离子失去一个电子所需要的最小能量
B．硫的第一电离能比磷的第一电离能小
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大
D．某元素的第一电离能越小，表示在气态时该元素的原子越容易失去电子
8．下列各组元素中，第一电离能大小次序不正确的是
A． B． C． D．
9．下列说法正确的是
A．最外层电子数为的元素都在元素周期表第2列
B．在元素周期表中，d区和ds区的元素都是金属元素
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，过程中形成的是发射光谱
D．某元素+3价离子电子排布式为，该元素位于周期表中第四周期IIIB族
10．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的某种核素没有中子，B、C、D、E在周期表中的相对位置如图，且四种元素原子序数之和为37。下列说法不正确的是
B C D
E
A．B的某种核素可用来判定文物的年代
B．A、C、D三种元素可组成可溶于水的盐
C．原子半径由大到小顺序：E>F>C>A
D．最简单气态氢化物的稳定性：D11．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
12．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述不正确的是
A．第一电离能：X＞Y
B．Z的电负性小于W
C．Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子
D．X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应
13．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是
A．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
B．对于同一元素而言，原子的电离能I1C．外围电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
14．关于锂的结构和性质的判断错误的是
①与水反应比钠剧烈
②原子半径比钠小
③其氧化物露置于空气中易吸收CO2
④它的阳离子最外层电子数与Na＋的最外层电子数相同
⑤通常作为还原剂
A．①④ B．②③ C．③⑤ D．只有①
15．氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是。反应发生后即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全。下列说法正确的是
A．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
B．第一电离能：O>N>Na
C．元素的电负性：Cl>O>H
D．①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量：①>②
二、实验题
16．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表格，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 C．浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D．分层，上层无色，下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：__________________________________。
(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L 1NaBr溶液、0.1mol·L 1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器：___、___、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容（请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整）：
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2
② A 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
③ ___ ___
④ ___ ___
(4)实验结论：___________________________________________________。
17．为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，请回答下列问题：
（1）装置B中盛放的试剂是_____（填选项），实验现象为_____，化学反应方程式是_____．
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
（2）装置C中盛放烧碱稀溶液，目的是_____．
（3）能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据为_____． （填序号）
①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子；
②次氯酸的氧化性比稀硫酸强；
③S2﹣比Cl﹣还原性强；
④HCl比H2S稳定．
（4）若B瓶中盛放KI溶液和CCl4试剂，实验后，振荡、静置，会出现的实验现象_____，写出反应的离子方程式_____．
三、元素或物质推断题
18．A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为2s22p2；B元素与A元素位于同一周期，其原子的原子核外有三个未成对电子；C元素位于第2周期，电负性仅次于氟；D元素在短周期元素中第一电离能最小。
(1)A、B、C、D四种元素分别是_______。
(2)A的最高价氧化物的电子式是_______。
(3)A、B、C、D四种元素电负性由大到小的顺序是_______。
(4)B、C两种元素气态氢化物的稳定性大小的顺序是_______。
19．现有五种前四周期元素，结构信息见表，回答下列问题。
元素 结构信息
A 基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子
B M层电子数比L层电子数少两个
C 基态原子核外有17个不同运动状态的电子
D 基态原子的价层电子排布式为3dx4s2，在常见化合物中其最高正价为+7
E 基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子
(1)A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为_____(用最高价氧化物的水化物的化学式表示)。
(2)D在元素周期表中的位置为____，其基态原子的简化核外电子排布式为____。
(3)写出基态B原子价层电子的轨道表示式：____。
(4)E位于元素周期表的_____区，基态原子填有电子的轨道数为____。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A. 已知Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A正确；
B. 已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故电负性：Si＜ P ＜ S，B正确；
C. 同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常现象，故第一电离能：Na＜Al＜Mg，C错误；
D. 已知Cl是17号元素，故Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6，D正确；
故答案为：C。
2．B
【分析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属，应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，即X为Na元素，Y为O元素，Z为F元素，W为Al元素，结合元素周期律分析解答。
【详解】A．由以上分析可知c=8，d=9，则质子数c＜d，非金属性F＞O，非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，则阴离子的还原性越弱，则离子还原性O2-＞F-，故A错误；
B．同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下，电负性减小，故电负性：Z(F)＞Y(O)＞W(Al)＞X(Na)，故B正确；
C．非金属性F＞O，非金属性越强，氢化物越稳定，氢化物的稳定性为HF＞H2O，故C错误；
C．W为Al元素，X为Na元素，同周期中随原子序数增大，原子半径减小，第一电离能呈增大趋势，故原子半径Na＞Al，第一电离能Na故答案选B。
3．B
【详解】A．ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2，故A正确；
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA均相差8，ⅢA-0族均相差18，故B错误；
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11，故C正确；
D．第一周期只有两种元素，以1S1开始，1S2结束，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束，故D正确；
故答案选：B。
4．D
【详解】A．周期数等于电子层数，主族元素最外层电子数等于主族序数，电子层数是4，最外层5个电子，所以As位于第四周期，第ⅤA族，故A错误；
B．As是非金属元素，故B错误；
C．非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P＞As，所以酸性：H3AsO4＞H3PO4，故C错误；
D．非金属性越强氢化物越稳定，非金属性：P＞As，所以稳定性：AsH3＜PH3，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】非金属性越强，电负性越大，在四个选项中，氧元素的非金属性最强，所以氧元素的电负性最大，故选B。
6．C
【详解】A．C是6号元素，根据构造原理可知基态C原子核外电子排布式是1s22s22p2，则碳原子最外层电子排布式是2s22p2，A正确；
B．P是15号元素，根据构造原理可知基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，因此P原子M层电子排布式是3s23p3，M层电子轨道表示式：，B正确；
C．S2-是S原子获得2个电子形成的，则S2-的核外电子排布式是1s22s22p63s23p6，C错误；
D．Cu是29号元素，根据构造原理可知铜原子的核外电子排布式是[Ar]3d104s1，D正确；
故合理选项是C。
7．C
【详解】A． 第二电离能是由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子时所需的能量，故A正确；
B． 第三周期中P的外围电子排布为：3s23p3半满稳定，所以元素P的第一电离能比元素S的第一电离能大，故B正确；
C．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，故C错误；
D．电离能可以表示气态原子失去电子的难易程度，电离能越小，表示越容易失去电子，故D正确；
故选C。
8．C
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，故Al的第一电离能比Mg小；，A正确；
B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故P、S的第一电离能由大到小的顺序为P、S；B正确；
C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；，C错误；
D．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；，D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．He的最外层电子数为在元素周期表第18列，A错误；
B．在元素周期表中，d区和ds区的元素都是过渡金属元素，B正确；
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，过程前后都是基态的，该过程中没有发生电子跃迁，不会形成发射光谱，C错误；
D．某元素+3价离子电子排布式为，则该元素是26Fe，位于周期表中第四周期Ⅷ族，D错误；
答案选B。
10．D
【分析】A的某种核素没有中子，故A为H元素；全部为短周期元素，根据图示位置关系，B 、C、 D第二周期，E、F为第三周期，且D、E同族。B、 C、 D、 E四种元素原子序数之和为37，则设D的原子序数为x，则x-2+x-1+x+x+8=37，则x=8，故B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为S元素，都为主族元素，所以F为Cl元素；
【详解】A．B元素为碳，含碳的化合物在自然界中种类最多，A正确；
B．A、C、D三元素可组成化合物硝酸铵，可溶于水，B正确；
C．E、F第三周期，C为第二周期，A为第一周期，周期数越大，电子层数越多，半径越大，故，E、F半径大于C，C半径大于A；E、F同周期且F原子序数大于E，从左至右，原子半径依次减小，因此E半径大于F；所以原子半径由大到小顺序：E>F>C>A，C正确；
D．非金属性：D>E，非金属越强，气态氢化物的稳定性越强，因此氢化物的稳定性：D>E，D错误；
故选D。
11．A
【分析】X原子最外层电子排布为ns1，可能为氢、锂、钠等元素，为IA族元素，化合价为+1价；Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al，化合价为+3价；Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，一般的化合价为-2价，结合化合价法则与常见物质化学式进行判断。
【详解】A．XYZ2中Y的化合价为+3价，如NaAlO2，与上述分析相符，也符合物质组成的规律，故A可选；
B．X2YZ3中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故B不选；
C．X2YZ2中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故C不选；
D．XYZ3中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故D不选；
故选A。
12．C
【分析】根据短周期元素的化合价与元素的原子半径大小关系可知：X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素，然后根据元素周期律分析判断。
【详解】根据上述分析可知X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素。
A．X是Mg，Y是Al，二者是同一周期元素，一般情况下，同一周期主族元素的原子序数越大，元素的第一电离能越大，但当元素处于第ⅡA时，处于原子轨道的全充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以镁的第一电离能大于铝，A正确；
B．Z是N，W是O元素，二者是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N，则电负性：Z(N)＜W(O)，B正确；
C．在任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子存在。Y是13号Al元素，铝原子核外有13个电子，每个电子的运动状态都不同，则有13种不同运动状态的电子，C错误；
D．X是Mg，Z是N，W是O元素，Mg能与N2反应产生Mg3N2，Mg与O2反应产生MgO，D正确；
故合理选项是C。
13．A
【详解】A． 因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能有依次增大的趋势，但是ⅡA、ⅤA的原子结构比较稳定，所以第一电离能比相邻元素的大，故A错误；
B．对于同一元素来说，原子失去电子个数越多，其失电子能力越弱，所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大，即同一元素原子的电离能I1C． 外围电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，达到稳定结构，再失去电子较难，所以其第一电离能较大，故C正确；
D． 钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，说明钾失电子能力比钠强，故钾的活泼性强于钠，故D正确；
答案选A。
14．A
【详解】①碱金属元素中随着原子序数的递增，金属性逐渐增强，失电子能力逐渐增强，与水反应剧烈程度逐渐增强。所以锂与水反应不如钠剧烈，故①错误；
②碱金属元素随原子序数递增，原子半径逐渐增大，所以锂原子半径小于钠，故②正确；
③氧化锂是碱性氧化物，可以吸收空气中的二氧化碳，故③正确；
④锂原子结构示意图为，失去最外层1个电子形成Li+后，最外层2个电子。钠原子结构示意图为，失去最外层1个电子形成Na+后，最外层8个电子。所以，它们的阳离子最外层电子数不同，故④错误；
⑤锂原子最外层有1个电子，容易失去电子，常作还原剂，故⑤正确；
所以①④符合题意，故选A；
答案：A。
15．D
【详解】A．主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本一致，但电离能变化有特例，如第一电离能：ON，A错误；
B．N元素的2p轨道为半充满结构，第一电离能为最大，第一电离能N>O>Na，B错误；
C．在化合物中，O呈负价，Cl呈正价，说明O的电负性比Cl强，C错误；
D．图①所示的钠原子为基态，而图②所示的钠原子为激发态，即图②所示的钠原子已经吸收了一部分能量，由于3s轨道的能量比3p轨道的低，故失去最外层一个电子所需要的能量：①>②，D正确；
故答案选D。
16． 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱
【详解】(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验，结合实验为对比相同条件下，金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象，可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性，故答案为：探究同主族元素性质的相似性和递变性；
(2) ② 根据实验方案，实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外，还需要胶头滴管滴加溶液，试管盛放溶液，故答案为：试管；胶头滴管；
(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后再加入适量 CCl4，振荡，静置，溶液分层，上层无色，下层紫红色，实验现象为B，反应的化学方程式为 Br2+2NaI＝2NaBr+I2；答案为：B；Br2+2NaI＝2NaBr+I2；
④将一小块金属钾放入冷水中，钾浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，实验现象为C，反应的化学方程式为2K+2H2O＝2KOH+H2↑；答案为：C；2K+2H2O＝2KOH+H2↑；
(4) 钠和钾都与水反应，但反应剧烈程度不同，钾比钠活泼；氯、溴、碘属于同主族元素，根据实验的反应和现象可知，氯气置换出溴单质，溴单质可以置换出碘单质，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，证明同主族元素化学性质虽然相似，但存在不同。且从上到下，元素失电子能力增强，得电子能力减弱。故答案为：同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱。
17． A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 ①③④ 下层为紫色 2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2
【分析】可以从置换反应判断元素非金属性强弱分析，氯气能把硫元素从其硫化钠溶液中置换出来，也可以利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱；结合实验装置，A为氯气发生装置，饱和食盐水的洗气瓶为除去氯气中混有氯化氢的装置，B为性质实验装置，C为尾气吸收装置，据此解答。
【详解】(1)要在B中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，离子方程式为：Cl2+S2﹣═2Cl﹣+S↓；反应中有淡黄色沉淀生产；
故答案为A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
(2)氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置C中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染大气；
故答案为吸收氯气，防止污染大气；
(3)能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，得电子能力越强非金属性越强，故正确；②通过最高价含氧酸的酸性可以比较非金属性，不能比较其氧化性，故错误；③S2﹣比Cl﹣还原性强，根据阴离子的还原性越弱非金属性越强来判断，故正确；④氢化物越稳定，非金属性越强，故正确，所以①③④，
故答案为①③④；
(4)氯气与碘化钾反应生成单质碘，加CCl4试剂，溶液会分层，下层为碘单质和CCl4，所以下层呈紫色，其反应的离子方程式为：2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2，
故答案为下层为紫色；2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2。
18．(1)C、N、O、Na
(2)
(3)O＞N＞C＞Na
(4)H2O＞NH3
【分析】A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为2s22p2，则A为C元素；C元素位于第2周期，电负性仅次于氟，则C为O元素；B元素与A元素位于同一周期，其原子的原子核外有三个未成对电子，则B为N元素；D元素在短周期元素中第一电离能最小，则D为Na元素，据此分析解答。
【详解】（1）根据上述分析可知：A是C，B是N，C是O，D是Na元素。
（2）A是C元素，其最高价氧化物是CO2，CO2是由分子构成的化合物，CO2分子中，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式是；
（3）同周期元素随原子序数增大，元素的电负性呈增大趋势，金属元素的电负性小于非金属元素，则C、N、O、Na的电负性由大到小的顺序是：O＞N＞C＞Na；
（4）元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。B是N元素，C是O元素，元素的非金属性：O＞N，所以这两种元素气态氢化物的稳定性大小的顺序为：H2O＞NH3。
19．(1)HClO4>H2SO4>H3PO4
(2) 第四周期VIIB族 [Ar]3d54s2
(3)
(4) ds 15
【分析】A的基态原子有6个原子轨道填充满电子，有3个未成对电子，A为P；B原子的M层电子数比L层电子数少两个，B为S；C的基态原子核外有17个不同运动状态的电子，C为Cl；D的基态原子的价层电子排布式为，在常见化合物中其最高正价为+7，则价层电子排布式为，D为Mn；E的基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，E的价层电子排布式为，E为Cu据此分析回答问题。
（1）
由以上分析知，A为P，B为S，C为Cl。A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为；
（2）
D为锰元素，其在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB族，其基态原子的简化核外电子排布式为；
（3）
B为硫原子，其基态原子价层电子的轨道表达式为；
（4）
E为铜元素，位于元素周期表的ds区，其基态原子电子排布式为，填有电子的轨道数为15。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页