2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第2课时 元素周期表（含解析）

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2024鲁教版高中化学必修第二册同步
第1章　原子结构　元素周期律
第2节　元素周期律和元素周期表
第2课时　元素周期表
基础过关练
题组一　元素周期表的结构
1.(2022上海复旦中学期中)关于元素周期表的下列叙述中,不正确的是(　　)
A.元素周期表是元素周期律的具体表现形式
B.它把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序排在同一横行
C.它把最外层电子数相同的主族元素,按电子层数递增的顺序排在同一纵列
D.镧系元素放在元素周期表的同一格内,所以它们互为同位素
2.(2022北京丰台期中)下列元素中,其中一种与其他三种不属于同一周期的是(　　)
A.Be　　B.Ar　　
C.O　　D.Li
3.(2022四川成都七中期中)“嫦娥一号”卫星准确落于月球东经52.36°、南纬1.50°的预定撞击点。“嫦娥一号”担负的四大科学任务之一是探测下列14种元素的含量和分布情况:K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆),其中属于主族元素的有(　　)
A.5种　　B.6种　　C.7种　　D.8种
4.(2023福建宁德高一期中)下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)
A.元素周期表有18个族,其中第ⅠA族元素全部是金属元素
B.元素周期表中含元素最多的族是第Ⅷ族
C.常温下,0族元素的单质都是气体
D.短周期是指第一、二、三周期,1~20号元素属于短周期
5.(2022山东济南一中月考)1989年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)建议把现行元素周期表中的主族、副族等用1~18列代替。下列有关元素周期表的说法错误的是(　　)
A.第2列元素中没有非金属元素
B.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
C.第3列元素含有的元素种数最多
D.第17列的第一种元素没有正化合价
6.(2022广西河池八校联考)下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　)
A.元素周期表中有8个主族
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素
C.短周期元素是指1~20号元素
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
7.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是(　　)
A.K层电子数为奇数的原子所对应元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子数为奇数的原子所对应元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子数为偶数的原子所对应主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子数为奇数的原子所对应主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
题组二　主族元素之间原子序数的关系
8.(2022四川成都蓉城高中教育联盟期中)下列各图是元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数),其中合理的是(　　)
9.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为(　　)\
A.5x+10　　B.5x　　
C.5x+14　　D.5x+16
10.(2023山东师大附中高一月考)已知A、B分别为同周期的ⅠA族和ⅦA族的两种元素,它们的原子序数分别为m和n,则下列关系不可能成立的是(　　)
A.n=m+16　　B.n=m+6 C.n=m+30　　D.n=m+10
11.(2022四川成都实验外国语学校月考)已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。下列说法不正确的是(　　)
Y
X
Z
A.Y与Z的原子序数之和一定为2a
B.Y的原子序数可能为a-7
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z中可能有短周期元素
题组三　推断元素或元素在元素周期表中的位置
12.(2023山东滕州高一期中)溴元素的原子结构示意图及其在元素周期表中的信息如图所示,下列说法中正确的是(　　)
A.图中n为5
B.溴元素的质量数为79.90
C.在化学反应中,溴原子易获得电子形成Br+
D.溴为第4周期的主族元素
13.(2022上海大学附属嘉定高级中学期中)短周期的某非金属元素,其原子核外最外层电子数是内层电子数的一半,则此非金属元素在元素周期表中的位置为(　　)
A.第2周期ⅠA族
B.第3周期ⅣA族
C.第2周期ⅤA族
D.第3周期ⅤA族
14.(2022陕西西安铁一中学期中)如果n为ⅠA族中X元素的原子序数,则原子序数为(n+2)的Y元素可能位于(　　)
A.ⅡB族　　B.ⅣA族　　
C.ⅢB族　　D.ⅡA族
15.如图是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素,若W原子最外层电子数与其内层电子数之比为7∶10,则下列说法不正确的是(　　)
A.氢气在W单质中燃烧发出苍白色火焰
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.W、Z分别与Y形成的二元化合物均不止一种
D.简单阴离子半径从大到小的排列顺序为X>Y>Z>W
16.元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素的性质三者之间关系密切。根据下列短周期主族元素的原子结构特点,回答下列问题:
(1)原子最外层电子数是核外电子总数的的非金属元素是
　　　　　　(填元素符号或化学式,下同)。
(2)周期序数与主族序数相等的金属元素有　　　　　　　　。
(3)原子最外层电子数是电子层数3倍的元素形成的双原子分子为　　　　　　。
(4)主族序数是电子层数的2倍,且具有8个中子的核素为　　　　　　。
(5)原子K层和M层电子数相等的元素与氮元素形成的化合物为　　　　　　。
17.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等。
(1)W在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　,Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为　　　　　　　(用元素符号表示),Q的最高价氧化物的化学式为　　　　。
(2)原子序数比R大1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组四　焰色试验
18.(2023山东曹县一中高一月考)对钾离子进行焰色试验时有以下步骤,其中正确的操作顺序是(　　)
①蘸取待测液　②置于酒精灯火焰上灼烧　③透过蓝色钴玻璃观察　④用稀盐酸洗净铂丝
A.④②①②③　　B.①②③④
C.④①②③　　 D.②①③④
19.(2022山东东营广饶一中月考)利用焰色试验,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　)
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.Na元素的焰色应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
20.(2022山西临汾一中期末)绚丽的焰火其实就包含化学知识“焰色试验”的应用。下列说法中正确的是(　　)
A.做焰色试验时,一定有氧化还原反应发生
B.NaCl与CuCl2灼烧时,火焰颜色不相同
C.做焰色试验时,如果没有铂丝可用铁丝、铜丝代替来蘸取待测物在火焰上灼烧
D.焰色试验后,金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取其他样品灼烧
21.下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　)
A.在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃,以便排除钠元素的黄光的干扰
B.取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯外焰里灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色试验
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,进行焰色试验
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则该溶液中一定有Na+,没有K+
能力提升练
题组一　根据信息推断元素在元素周期表中的位置
1.A元素原子L层电子数是K层电子数的2倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍。下列关于A、B元素的说法正确的是(　　)
A.A元素一定是第2周期元素
B.A、B元素一定是同一周期元素
C.A、B元素可能属于同一主族
D.A、B元素一定分别位于第2、3周期
2.(2022山东名校大联考)8种短周期主族元素原子半径与元素主要化合价的关系如图所示。根据所学知识,回答下列问题:
3.(1)元素F在自然界的存在形式为　　　　　　　　　。
(2)元素E在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　;元素A与C形成的电子总数为18的分子的化学式为　　　　。
(3)过量的化合物FB2与元素H的氢氧化物在溶液中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。
(4)一定条件下,化合物CA3可与CB反应,得到无污染的物质,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)元素G的单质性质比较活泼,在元素C的单质气体中燃烧生成固体,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　元素推断与元素周期表的应用
3.(2023山东师大附中高一月考)如图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素的原子核外电子数等于B的质量数,B元素的原子核内质子数等于中子数,下列叙述正确的是(　　)
A C
B
A.B为第二周期的元素
B.C为ⅤA族元素
C.三种元素都为非金属元素
D.C是主族中化学性质最活泼的非金属元素
4.(2022河南郑州十校期中联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,X与W可形成原子个数比为1∶2的含18个电子的分子。下列说法正确的是(　　)
A.简单离子半径:Z>X>Y
B.W与Y也能形成含有18个电子的分子
C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>Y
D.由W、X、Y三种元素所组成的化合物的水溶液均显酸性
题组三　微粒半径大小的比较
5.(2022上海二中月考)下列微粒半径之比大于1的是(　　)
A.　　B.
C.　　D.
答案与分层梯度式解析
第1章　原子结构　元素周期律
第2节　元素周期律和元素周期表
第2课时　元素周期表
基础过关练
1.D 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.C 8.C
9.A 10.D 11.A 12.D 13.D 14.C 15.D 18.A
19.B 20.B 21.B
1.D　元素周期表是元素周期律的具体表现形式,故A正确。元素周期表把电子层数相同的各元素,按原子序数递增的顺序排在同一横行,共7个横行,7个周期;把最外层电子数相同的主族元素,按电子层数递增的顺序排在同一纵列,故B、C正确。质子数相同、中子数不同的核素互为同位素,镧系元素放在元素周期表的同一格内,但这些元素的质子数不同,所以它们不互为同位素,故D错误。
2.B　Be、O、 Li都是第2周期元素,Ar是第3周期元素,故选B。
3.C　K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na属于主族元素,共7种,故选C。
4.C　元素周期表有16个族,第ⅠA族中H不是金属元素,故A错误;第ⅢB族包含镧系和锕系,是元素周期表中含元素最多的族,故B错误;0族为稀有气体,常温下都是气体,故C正确;短周期是指第一、二、三周期,1~18号元素属于短周期,故D错误。
5.B　第2列元素有铍、镁、钙、锶、钡、镭,均为金属元素,没有非金属元素,故A正确;第18列的氦元素原子最外层也有2个电子,故B错误;第3列包括镧系和锕系元素,镧系和锕系各包括15种元素,所以第3列元素种数最多,故C正确;第17列的第一种元素是F,F没有正化合价,故D正确。
6.B　元素周期表中有7个主族,故A错误;目前使用的元素周期表中最长的周期(第6、7周期)含有32种元素,故B正确;短周期为1、2、3周期,包括1~18号元素,故C错误;主族元素的最外层电子数都等于该元素所在的族序数,副族元素不一定,故D错误。
7.C　K层电子数为奇数的只有氢原子,氢元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等,故A正确;L层电子数为奇数的元素为Li、B、N、F,元素所在族的序数与这些元素原子的L层电子数相等,故B正确;Na所在的族为ⅠA族,该元素原子的L层电子数为8,族序数与L层电子数不相等,故C错误;M层电子数为奇数的主族元素有Na、Al、P、Cl,元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等,故D正确。
8.C　元素周期表第1周期有2种元素,且10号元素Ne应在元素周期表最后一列,13号元素应在第二横行,故A、B错误;13号元素为Al元素,13号下面应该为31号Ga元素,故D错误。
9.A题述五种元素的核电荷数之和为5x+10。
10.D　周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期元素的种数分别为2、8、8、18、18、32、32,若元素在第二或第三周期,原子序数n=m+6,若元素在第四或第五周期,由于副族出现在ⅠA和ⅦA族之间,共10种元素,原子序数n=m+6+10=m+16,若元素在第六或第七周期,原子序数n=m+30,故选D。
11.A　由题图所示的X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置可知,X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素右侧,Y不可能是第1周期元素,至少为第2周期元素,Z一定不处于短周期。若Y为第2周期元素,则X、Z分别为第3、4周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-7,Z的原子序数为a+17,则Y与Z的原子序数之和为2a+10;若Y为第3周期元素,则X、Z分别为第4、5周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-17,Z的原子序数为a+17,则Y与Z的原子序数之和为2a;若Y为第5周期元素,则X、Z分别为第6、7周期元素,X的原子序数为a,Y的原子序数为a-31,Z的原子序数为a+31,Y与Z的原子序数之和为2a,A错误;Y的原子序数可能为a-7,B正确;Z的原子序数可能为a+31,C正确;X、Y都有可能是短周期元素,Z只能是长周期元素,D正确。
12.D　原子的核电荷数等于核外电子数,所以n=7,故A错误;溴元素的相对原子质量为79.90,故B错误;溴原子的最外层电子数为7,容易得到一个电子形成Br-,故C错误;根据溴元素的原子结构示意图可知,核外有4个电子层,位于第4周期,最外层电子数为7,位于ⅦA族,即溴为第4周期的主族元素,故D正确。
13.D　原子核外最外层电子数是内层电子数的一半的元素有可能在第2周期,也有可能在第3周期。若在第2周期,K层排2个电子,L层排1个电子,是3号元素锂;若在第3周期,K层排2个电子,L层排8个电子,M层排5个电子,是15号元素磷。由于该元素是短周期的非金属元素,所以该元素为15号元素磷,位于第3周期ⅤA族。
方法技巧　利用原子结构、核外电子排布特征为元素推断的突破口是元素推断的重要类型之一;解题时可结合短周期元素的原子结构及元素的特殊性质,对元素进行合理的推断。
14.C　X位于第1周期时,原子序数为(n+2)的元素位于ⅠA族;X位于第2、3周期时,原子序数为(n+2)的元素位于ⅢA族;X位于第4~7周期时,原子序数为(n+2)的元素位于ⅢB族;故选C。
15.D　W为短周期元素,其原子最外层电子数与其内层电子数之比为7∶10,则W原子内层电子总数为10,最外层电子数为7,W是Cl元素;由X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系可知,Z为S元素,Y为O元素,X为N元素。氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故A正确; Y为O元素,Y元素的两种同素异形体为氧气和臭氧,在常温下都是气体,故B正确;硫、氯与氧元素组成的化合物均不止一种,故C正确;核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,所以简单阴离子半径X>Y、Z>W,一般电子层数越多,离子半径越大,所以简单阴离子半径由大到小排列顺序为Z>W>X>Y,故D错误。
16.答案　(1)P　
(2)Be、Al　
(3)O2　
(4C　
(5)Mg3N2
解析　(1)短周期主族元素中,原子最外层电子数是核外电子总数的的非金属元素,只能位于第2或第3周期,设原子最外层电子数为x,若位于第2周期,2+x=3x,解得x=1,为Li,属于金属元素,不符合要求;若位于第3周期,2+8+x=3x,解得x=5,为P,符合要求。
(2)周期序数与主族序数相等的短周期主族元素,若位于第1周期,为H,H属于非金属元素,不符合要求;若位于第2周期,为Be,符合要求;若位于第3周期,为Al,符合要求。
(3)元素原子最外层电子数是电子层数的3倍,且为短周期主族元素,由于原子最外层最多容纳8个电子,则该元素只能位于第2周期,原子最外层有6个电子,该元素为O,O形成的双原子分子为O2。
(4)主族序数是电子层数的2倍,且中子数为8的核素为C。
(5)原子K层和M层电子数相等,则M层含有2个电子,该元素为Mg,Mg、N形成的化合物为Mg3N2。
17.答案　(1)第3周期ⅥA族　Al>C>N　CO2　
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
解析　根据短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的相对位置可知,Q、R位于第2周期,T、W位于第3周期,T所处的周期序数与主族序数相等,所以T位于第3周期ⅢA族,为Al,结合各元素的相对位置可知,Q为C,R为N,W为S。
(1)S处于元素周期表中第3周期ⅥA族;C、N、Al三种元素原子的半径从大到小的顺序为Al>C>N;碳元素的最高价为+4价,最高价氧化物为CO2。
(2)原子序数比R大1的元素是O,其一种氢化物能分解成另一种氢化物,两种氢化物分别为H2O2和H2O,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。
18.A　对钾离子进行焰色试验时,首先用稀盐酸洗净铂丝,然后置于酒精灯火焰上灼烧,再蘸取待测液,然后置于酒精灯火焰上灼烧,最后透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈浅紫色,证明含有钾离子,故合理顺序为④②①②③,A符合题意。
19.B　氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故A错误;NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色,故B正确;钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,故C错误;焰色试验是某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,故D错误。
20.B　焰色试验是物理变化,做焰色试验时,不一定有氧化还原反应发生,故A错误;NaCl与CuCl2灼烧时火焰颜色分别为黄色和蓝绿色,故B正确;铜元素的焰色为蓝绿色,会对待测试剂的焰色产生干扰,不能用铜丝代替铂丝做焰色试验,故C错误;焰色试验后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取其他样品灼烧,故D错误。
易错警示　(1)焰色试验是金属元素特有的性质,与其存在的形态无关,它不是化学变化而是物理变化。
(2)观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄光,排除钠元素的干扰。
21.B　在观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,其他不需要,故A错误;取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯外焰里灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取NaCl溶液,进行焰色试验,故B正确;焰色试验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,灼烧至与原来的火焰颜色相同后再使用,故C错误;黄光能掩盖紫光,可能含有K+,故D错误。
能力提升练
1.AC 3.CD 4.B 5.A
1.AC　A元素原子L层电子数是K层电子数的2倍,为C;B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,核外电子排布可能为2、1或2、8、4,则B可能为Li或Si。C的原子序数为6,位于元素周期表中第2周期ⅣA族,故A正确;若B为Si,C、Si分别位于第2、3周期,位于同一主族,故B错误,C正确;若B为Li,C、Li位于同一周期,故D错误。
2.答案　(1)游离态、化合态
(2)第3周期ⅦA族　N2H4
(3)SO2+OH- HS
(4)4NH3+6NO 5N2+6H2O
(5)3Mg+N2 Mg3N2
解析　根据短周期主族元素原子半径与元素主要化合价的关系可知,A为H元素、B为O元素、C为N元素、D为C元素、E为Cl元素、F为S元素、G为Mg元素、H为Na元素。
(1)元素S在自然界的存在形式为游离态和化合态。
(2)E为Cl元素,Cl元素位于第3周期ⅦA族;N和H形成的电子总数为18的分子的化学式为N2H4。
(3)过量的二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,离子方程式为SO2+OH- HS。
(4)一定条件下,化合物氨气和一氧化氮反应生成无污染的氮气和水,反应的化学方程式为4NH3+6NO 5N2+6H2O。
(5)镁和氮气反应的化学方程式为3Mg+N2 Mg3N2。
3.CD　设A的质子数为x,则B的质子数为x+9,B元素的原子核内质子数等于中子数,所以B的质量数为2×(x+9),C的质子数为x+2,则x+x+9+x+2=2x+18,解得x=7,即A是N元素,B是S元素,C是F元素。S位于第三周期,故A错误;F位于第ⅦA族,故B错误;三种元素都为非金属元素,故C正确;F元素是主族中化学性质最活泼的非金属元素,故D正确。
4.B　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数为K层的一半,Z为Na元素;X与W可形成原子个数比为1∶2的含18个电子的分子,且Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,推知W为H元素,X为N元素,Y为O元素。简单离子半径:N3->O2->Na+,故A错误;W与Y能形成H2O2分子,该分子含有18个电子,故B正确;X最简单的氢化物为NH3,Y最简单的氢化物为H2O,H2O在常温下为液态、NH3为气态,所以沸点为H2O>NH3,故C错误;由W、X、Y三种元素所组成的化合物NH3·H2O的水溶液显碱性,故D错误。
5.A　A项,F-、Mg2+核外电子排布相同,离子半径:r(F-)>r(Mg2+),所以>1;B项,S、Cl是同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小,原子半径:r(S)>r(Cl),所以<1;C项,原子得到电子变为阴离子,阴离子的半径比其相应的原子半径大,r(O2-)>r(O),所以<1;D项,一般,离子核外电子层数越多,离子半径越大,r(Br-)>r(K+),所以<1;故选A。
方法技巧　半径大小的比较方法
(1)电子层数相同,质子数越多,质子对最外层电子的吸引力越大,半径越小,如:r(Mg)>r(Al)>r(Si);
(2)最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大,如:r(I)>r(Br)>r(Cl)>r(F);
(3)核电荷数相同时,电子数越多,半径越大,如:r(Na)>r(Na+),r(Cl)r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
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