高中化学人教版必修一 4.2.1元素性质的周期性变化规律 试题（含解析）

第四章分层作业21　元素性质的周期性变化规律
A级 必备知识基础练
1.下列元素原子的原子半径最小的是(　　)
A.Na B.Mg
C.P D.S
2.不能用元素周期律解释的是(　　)
A.酸性:HCl>H2CO3
B.碱性:NaOH>Mg(OH)2
C.与水反应:K比Na剧烈
D.与H2反应:F2比Cl2剧烈
3.下列关于物质性质的比较,正确的是(　　)
A.金属性:Al>Na
B.稳定性:HF>HCl
C.酸性:H2SiO3>H2SO4
D.碱性:Al(OH)3>Mg(OH)2
4.[2023河北衡水高一期末]下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是(　　)
A.钠的最高化合价为+1价,镁的最高化合价为+2价
B.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
C.钠与冷水反应剧烈,镁与冷水反应缓慢
D.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁
5.[2023浙江金华十校高一联考]我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分别属于第ⅤA族和第ⅢA族。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:Ga>As>P
B.热稳定性:NH3>PH3>AsH3
C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
D.Ga(OH)3可能是两性氢氧化物
6.下列结论正确的是(　　)
①原子半径:K>Cl>S　②氢化物稳定性:HF>H2O>NH3　③单质氧化性:Cl2>S>Si　④酸性:H2SO4>H2CO3　⑤碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
A.仅①③④ B.仅⑤
C.仅②③④⑤ D.仅①③
7.[2023湖北鄂州高一期末]已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素,最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列说法中不正确的是 (　　)
A.气态氢化物的热稳定性:X>Y>Z
B.原子的得电子能力:YC.单质的氧化性:X>Y>Z
D.三种元素原子的最外层电子数不同
8.四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图,其中X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)
A.X位于第二周期第ⅣA族
B.Y的非金属性比Z的强
C.Z的原子半径比X的大
D.W的含氧酸一定是强酸
9.已知短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置如图所示,X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)
A.W元素的原子半径在同周期主族元素中是最小的
B.X元素的最高价为+6价
C.Z的原子序数是X的3倍
D.Y的氢氧化物化学式为Y(OH)2
10.[2023湖南湘潭高一期末]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素,X的原子核外L层电子数比K层电子数多5;Y元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构;Z是地壳中含量最多的金属元素;W与Y同主族。下列说法正确的是 (　　)
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.X的最高价氧化物的化学式可表示为X2O7
C.Z的最高价氧化物对应的水化物是两性氢氧化物
D.单质与O2或H2O反应的剧烈程度:WB级 关键能力提升练
11.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是(　　)
A.气态氢化物的稳定性:R>W
B.由X、Y、Z、W、R五种元素形成的简单离子中半径最小的是X2-
C.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D.氧化物RO2可用作消毒剂
12.海水中的X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的位置如下表所示,元素X最高正化合价与最低负化合价的代数和为0。
下列有关说法正确的是(　　)
A.原子半径:XB.元素X的非金属性比Y的强
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
D.元素Z最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强
13.[2022山东临沂高一期末]根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是(　　)
A.L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.第ⅠA族元素的金属性一定比第ⅡA族元素的金属性强
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
14.矿物白云母是一种重要的化工原料,其化学式的氧化物形式为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。就其组成元素完成下列填空:
(1)Al元素在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　。
(2)上述元素中(Si除外),形成的简单离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　(填离子符号)。
(3)简单氢化物的稳定性:H2O　　　　　(填“>”“<”或“=”)SiH4。
(4)白云石所含的两种金属元素中,金属性较强的元素是　　　　　(填元素符号),写出一个能说明这一事实的化学方程式:　 　　　　　 　　　　　。
(5)已知硅酸(H2SiO3)为白色胶状沉淀。若要利用下图装置证明非金属性:C>Si,则A中加　　　　　　,B中加Na2CO3,C中加　　　　　。
(可供选择的药品:稀硫酸、盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液)
参考答案
分层作业21　元素性质的周期性变化规律
1.D　解析 同周期主族元素随原子序数的递增,其原子半径逐渐减小,Na、Mg、P、S同处于第三周期,S的原子序数最大,其半径最小。
2.A　解析 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与元素的非金属性有关,而氢化物的酸性与非金属性无关,故HCl的酸性强于H2CO3,不能用元素周期律解释。
3.B　解析 同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,则金属性:AlCl,则稳定性:HF>HCl,B正确;元素的非金属性:Si4.A　解析 金属性是指元素原子失去电子的能力,与失电子数的多少无关,A项不能说明钠的金属性比镁的强;金属性强弱的证明方法常有:最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等,故B、C、D项均能说明钠的金属性比镁的强。
5.C　解析 同周期主族元素从左到右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,则原子半径Ga>As>P,A正确;同主族元素自上而下非金属性减弱,非金属性N>P>As,非金属性越强,氢化物越稳定,则热稳定性:NH3>PH3>AsH3,B正确;同周期元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,则非金属性S>P>As,则酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,C错误;镓(Ga)是第四周期第ⅢA族元素,与Al同族,与Al具有相似性质,氢氧化铝是两性氢氧化物,Ga的金属性虽然比Al强,但Ga(OH)3可能具有两性,D正确。
6.C　解析 原子半径:K>S>Cl,①错误;非金属性:F>O>N,则氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3,②正确;非金属性:Cl>S>Si,则单质氧化性:Cl2>S>Si,③正确;非金属性:S>C,则酸性:H2SO4>H2CO3,④正确;金属性:K>Na>Mg,则碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,⑤正确。
7.B　解析 最高价氧化物对应水化物的酸性:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,A正确;元素非金属性越强,其原子的得电子能力越强,原子的得电子能力:X>Y>Z,B错误;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,C正确;由题意可知,X、Y、Z元素原子的最外层电子数分别为7、6、5,D正确。
8.C　解析 由题图可知,X位于第二周期,其余元素位于第三周期。X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X是O元素,结合四种元素的相对位置关系推知,Y、Z、W分别为Si元素、P元素、Cl元素。X是O元素,位于第二周期第ⅥA族,A错误;非金属性:Si9.A　解析 X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则X是O元素;结合四种元素在周期表中的相对位置推知,Y是Al元素,Z是S元素,W是Cl元素。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,故Cl在第三周期主族元素中原子半径最小,A正确;X是O元素,无最高正化合价,B错误;Z是S元素,其原子序数是O元素的2倍,C错误;Y是Al元素,其氢氧化物的化学式为Al(OH)3,D错误。
10.C　解析 X的原子核外L层电子数比K层电子数多5,故X为F元素;Y元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构,则Y为Na元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则Z为Al元素;W与Y同主族,则W为K元素。一般电子层数越多,粒子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,粒子半径越小,故半径:K>Na>Al>F,A错误;F无正化合价,不存在氧化物,B错误;氢氧化铝是两性氢氧化物,C正确;K的金属性强于Na,故与O2或H2O反应更剧烈,D错误。
11.B　解析 由题图中信息推知,X是O元素,Y是Na元素,Z是Al元素,W是S元素,R是Cl元素。非金属性:SCl->O2->Na+>Al3+,故离子半径最小的是Al3+,B错误;NaOH溶液和Al(OH)3反应生成NaAlO2和H2O,C正确;RO2是ClO2,Cl元素显+4价,具有较强氧化性,可用作消毒剂,D正确。
12.D　解析 由四种元素在周期表中位置可知,X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期。元素X最高正化合价与最低负化合价的代数和为0,则X是C元素。结合相对位置推知,Y是F元素,Z是S元素,W是Cl元素。原子半径:C>F,A错误;非金属性:CCl,则氢化物的热稳定性:HF>HCl,C错误;非金属性:S>C,则酸性:H2SO4>H2CO3,D正确。
13.A　解析 L层上的电子数为奇数的元素可能是Li、B、N、F,都是主族元素,A正确;核外电子排布相同的微粒不一定具有相同的化学性质,如Na+和O2-等,B错误;同周期中第ⅠA 族元素的金属性一定比第ⅡA族元素的金属性强,但不同周期则不一定,C错误;同周期金属元素的化合价越高,其金属性越弱,则原子失电子能力越弱,D错误。
14.答案 (1)第三周期第ⅢA族
(2)K+>O2->Al3+>H+　(3)>
(4)K　KOH+Al(OH)3K[Al(OH)4]
(5)稀硫酸　硅酸钠溶液
解析 (2)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,故简单离子半径:K+>O2->Al3+>H+。
(3)元素的非金属性:O>Si,则简单氢化物的稳定性:H2O>SiH4。
(5)将酸滴入Na2CO3中产生CO2,CO2进入硅酸钠溶液,析出H2SiO3沉淀,证明H2CO3的酸性强于H2SiO3,从而得出非金属性:C>Si。实验中要考虑酸的挥发性对实验造成的干扰,故A中加入稀硫酸,不能选用盐酸和稀硝酸。