第四章　第二节　第1课时　元素性质的周期性变化规律 课时练 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1

第二节　元素周期律
第1课时　元素性质的周期性变化规律
题组一　1～18号元素性质的周期性变化规律
1．下列说法正确的是(　　)
A．随着元素原子序数的递增，P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高
B．随着元素原子序数的递增，Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低
C．原子序数为15的元素最高化合价为＋3
D．随着原子序数的递增，第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
2．第三周期主族元素中原子半径最大的是(　　)
A．Na B．Si C．S D．Cl
3．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增，元素的最高正化合价也递增的是(　　)
A．C、N、O、F B．Na、Be、B、C
C．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si
题组二　元素周期律
4．元素性质呈周期性变化的决定因素是(　　)
A．元素原子半径大小呈周期性变化
B．元素相对原子质量依次增大
C．元素原子核外电子排布呈周期性变化
D．元素的最高正化合价呈周期性变化
5．下列关于元素周期律的叙述正确的是(　　)
A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1→8重复出现
B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C．随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1→＋7(O、F除外)，最低化合价从－7→－1重复出现
D．元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
6．(2022·威海高一期末)比较镁和铝金属性强弱的方法正确的是(　　)
A．将空气中放置已久的两种元素的单质分别与热水作用，比较产生气泡的快慢
B．比较两种金属的熔点
C．氢氧化镁的碱性比氢氧化铝强
D．将形状、大小相同的两种金属单质和足量盐酸反应，比较产生气体的量
7．(2023·温州高一期中)硫的非金属性不如氧强，下列叙述不能说明这一事实的是(　　)
A．S＋O2SO2，O2是氧化剂，S是还原剂
B．硫是淡黄色固体，氧气是无色气体
C．H2SH2＋S、2H2O2H2↑＋O2↑
D．硫化氢露置在空气中易变浑浊
8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
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
下列叙述正确的是(　　)
A．X、Y元素的金属性：XB．Z元素的气态氢化物是弱碱
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
9．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．元素X可能为氢或锂
B．原子半径：r(Y)＞r(M)
C．Z的最高价氧化物对应的水化物不能溶解在氢氧化钾溶液中
D．H3MO4的酸性比HWO4的强
10．(2022·湖南岳阳高一月考)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关结构或性质)，下列说法正确的是(　　)
A．a图表示O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径变化规律
B．b图表示卤族元素的电子层数
C．c图表示碱金属单质密度的变化规律
D．d图表示第三周期五种主族元素的最高化合价
11.(2022·宁德高一期中)某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究，下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是(　　)
实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱
a b c
① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl>Br
② 浓盐酸 碳酸钠 硅酸钠溶液 Cl>C>Si
③ 稀硝酸 石灰石 硅酸钠溶液 N>C>Si
④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si
A.④ B．①②④ C．①③ D．③④
12．如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况，下列有关说法正确的是(　　)
A．最高正价的顺序：g>c>b
B．形成的简单离子半径：d>e>b>c
C．d与c形成的化合物中阴、阳离子个数比不一定为1∶2
D．简单气态氢化物的稳定性：g>f>a
13．下表为元素周期表的一部分。
请回答下列问题：
(1)⑦⑧⑨三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________________(填化学式)。
(2)③⑥⑨三种元素的简单离子半径由大到小排序为_______________________(填离子符号)。
(3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________________。
(4)从原子结构的角度分析④与⑤的金属性强弱：_____________________________________。
(5)②、⑦的简单气态氢化物中较稳定的是___________________________________________
(填化学式)，判断依据是__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
14．(2022·广州真光中学高一期末)为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题：
(1)硒(Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确的是____________(填字母)。
A．硒元素的最低负化合价为－2
B．硒的氧化物对应的水化物属于强酸
C．稳定性：H2Se>H2O
D．二氧化硒(SeO2)既有氧化性也有还原性
(2)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，磷(P)、砷(As)也是氮族元素。
①砷有多种同位素原子，其中稳定的核素是75As，它的中子数比质子数多________。
②下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法正确的是________(填字母)。
A．热稳定性：NH3>PH3
B．酸性：HNO3>H3AsO4
C．As的氧化物的水化物是强碱
D．形成的简单离子半径随着原子序数递增而减小
15．(2022·河南新乡高一期末)某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。
实验方案 实验现象
①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成
②取一小块金属镁，用砂纸磨去表面的氧化膜后，放入试管中，加入2 mL水，观察现象，记录为现象Ⅰ，过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象，记录为现象Ⅱ 现象Ⅰ：无明显变化 现象Ⅱ：金属镁逐渐溶解，有气体生成
③将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝
④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，逐渐消失
回答下列问题：
(1)实验①相关反应的离子方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
由实验①可知，Cl、S的非金属性由强到弱的顺序为____________________(用元素符号表示，下同)。由实验③可知，Br、I的非金属性由强到弱的顺序为____________________。
(2)由实验②和实验④知，碱性：NaOH________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
(3)实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐__________(填“增强”或“减弱”，下同)；同周期元素，原子序数逐渐增大，金属性逐渐____________，非金属性逐渐__________。由此可知，H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为____________________(填化学式，下同)，常见简单气态氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是______________。
第二节　元素周期律
第1课时　元素性质的周期性变化规律
1．D　2.A　3.D　4.C　5.B
6．C　[将空气中久置的镁带和铝片分别置于热水中，由于二者表面有氧化膜，所以不与水反应，均无现象，故A错误；熔点属于物理性质，不能用于比较金属性，故B错误；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应元素的金属性越强，因为碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明镁、铝金属性依次减弱，故C正确；比较产生气体的量，不能判断金属性强弱，应比较金属和酸反应的剧烈程度，故D错误。]
7．B　[S＋O2SO2，O2是氧化剂，S是还原剂，说明氧气的氧化性强于S，而单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故A不选；硫是淡黄色固体、氧气是无色气体与元素的非金属性强弱无关，不能说明S的非金属性不如O强，故B选；H2SH2＋S、2H2O2H2↑＋O2↑，说明水比硫化氢更稳定，而氢化物的稳定性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故C不选；硫化氢在空气中变浑浊，是由于氧气将硫化氢氧化为硫单质，氧气做氧化剂，S为氧化产物，氧气的氧化性强于S，而单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故D不选。]
8．D
9．A　[X的常见化合价为＋1，其原子序数小于其他四种元素，则元素X可能为H或Li；Z的常见化合价为＋3，M的常见化合价为－3，原子序数：M＞Z，则M为P，Z为Al；W的常见化合价为－1，其原子序数最大，则W为Cl。元素X可能为H或Li，A项正确；N和P为同主族元素，电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：r(N)＜r(P)，B项错误；Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶解在KOH溶液中，C项错误；非金属性：P＜Cl，故它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性：H3PO4＜HClO4，D项错误。]
10．C　11.A
12．D　[由原子半径大小可知，a、b、c位于第二周期，d、e、f、g位于第三周期，结合化合价可知，a为C，b为N，c为O，d为Na，e为Al，f为S，g为Cl，以此分析解答。Cl的最高正价为＋7价，N的最高正价为＋5价，O没有最高正价，故A错误；核外电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：b>c>d>e，故B错误；钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠，阴、阳离子个数比均为1∶2，故C错误；非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S>C，因此简单气态氢化物的稳定性：g>f>a，故D正确。]
13．(1)HClO4　(2)Cl－>O2－>Al3＋　(3)OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－　(4)Na原子半径比Mg大，Na的核电荷数比Mg小，Na原子核对最外层电子的吸引力较弱，更易失电子，故Na的金属性比Mg强　(5)NH3　N元素的非金属性比P元素强
解析　(1)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，P、S、Cl三种元素的非金属性依次增强，故三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4。(2)O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，Al3＋的核电荷数更大，原子核对核外电子吸引更强，故离子半径：O2－>Al3＋，Cl－比O2－多一个电子层，则离子半径：Cl－>O2－，故离子半径由大到小的顺序为Cl－>O2－>Al3＋。(3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－。(5)非金属性越强，则相应的简单气态氢化物越稳定，非金属性：N>P，则简单气态氢化物中较稳定的是NH3。
14．(1)AD　(2)①9　②AB
15．(1)S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓　Cl>S　Br>I
(2)>　(3)减弱　减弱　增强　HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3　HF
解析　(1)将氯气通入Na2S溶液中，氯气将S2－氧化成S单质，反应的离子方程式为S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，单质氧化性越强，元素非金属性越强，故非金属性：Cl>S；实验③中将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明Br2将I－氧化成I2，非金属性：Br>I。(2)实验②现象可以表明Mg与冷水不反应，与热水反应，实验④中Na与冷水剧烈反应，由实验②和实验④中反应的剧烈程度可知，Na与水反应比Mg与水反应更剧烈，则金属性：MgMg(OH)2。(3)由实验分析可知，非金属性：Br>I，由此得出实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐减弱；金属性：MgH2SO4>H3PO4>H2SiO3；非金属性：F>O>N>S，元素非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性最强的是HF。