高中化学苏教版必修第一册专题5　第1单元　第2课时　元素周期表及其应用 同步练习（含解析）

第2课时　元素周期表及其应用
1.(双选)下列关于元素周期表的说法中,不正确的是(　　)。
A.周期表中的副族、Ⅷ族都是金属元素
B.周期表中的ⅠA族都是金属元素
C.周期表中的非金属元素都位于短周期
D.周期表中的0族元素都是非金属元素
2.如果n为第ⅡA族中某元素原子序数,则原子序数为(n+1)的元素位于(　　)。
①第ⅢA族　②第ⅣA族　③第ⅢB族　④第ⅠA族　⑤第Ⅷ族
A.①或④ B.②或⑤
C.①或③ D.④或⑤
3.同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判断正确的是(　　)。
A.含氧酸的酸性HXO4B.阴离子还原性按X、Y、Z顺序减弱
C.气态氢化物的热稳定性按X、Y、Z顺序减弱
D.原子半径按X、Y、Z顺序减小
4.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(　　)。
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
5.原子序数为83的元素位于:①第五周期;②第六周期;③第ⅣA族;④第ⅤA族;⑤第ⅡB族,其中正确的组合是(　　)。
A.①④ B.②③
C.②④ D.①⑤
6.下列关于碱金属元素的说法正确的是(　　)。
①原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为1
②原子结构的不同点是随核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大
③具有相似的化学性质,都是活泼金属
④都具有强还原性,在化合物中显+1价
⑤化学性质有差别,从Li到Cs,失电子能力逐渐增强
A.①③④
B.①③⑤
C.②④⑤
D.①②③④⑤
7.(双选)如表所示是元素周期表的一部分,有关说法错误的是(　　)。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 c d
三 a b e f
A.d的简单氢化物比e的简单氢化物稳定
B.a、b、e三种元素的原子半径:e>b>a
C.六种元素中,e元素单质的化学性质最活泼
D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
8.元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是(　　)。
A.c的原子序数比b的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与c位于同一周期
C.b的原子与d的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与b位于同一主族
9.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。
A.X的简单氢化物的稳定性比Y的强
B.阴离子的还原性:W2->Q-
C.离子半径:Y2->Z3+
D.元素的非金属性:Y>W
10．根据元素周期律和周期表，下列推断错误的是（　　）
A．第83号元素的最高化合价是＋6价
B．第七周期0族元素的原子序数是118
C．第53号元素的单质在常温常压下是固体
D．位于第四周期ⅣA族的元素的单质可作半导体，其同主族的第二周期元素的某种同位素可用于考古断代
11．下列说法不正确的是（　　）
A．多电子原子中，电子的能量是不相同的，在离核较近的区域内运动的电子能量较低
B．已知第117号元素的原子最外层电子数是7，则该元素位于第七周期ⅦA族
C．在周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近可以找到半导体材料
D．碱金属元素的化学性质相似，都能在加热条件下与氧气反应生成过氧化物
12．短周期元素X、Y、Z、Q、W在元素周期表中的位置如表所示，其中Q的简单氢化物的摩尔质量为34 g·mol－1，X的简单氢化物不是电解质，则下列说法中正确的是（　　）
A.原子半径：X>Y>Z
B.Z是自然界中含量最多的元素
C.氧化物对应水化物的酸性XD.简单氢化物的稳定性：Q13．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是其质子数的，X原子的核电荷数等于Z原子的最外层电子数，Y原子的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的是（　　）
A.单质的沸点：WB.简单离子的半径：Z>Y
C.X、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X、Y可形成化合物Y2X3
14．下列对元素周期表的描述不正确的是（　　）
A.长周期只包括含镧系和锕系的后两周期
B.短周期只包括元素周期表中前三周期
C.过渡元素全部为金属元素
D.第一周期到第六周期中，周期数越大，所含金属元素种类越多
15．锗（Ge）是第四周期ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是（　　）
A.锗是一种金属性很强的元素
B.锗的单质具有半导体的性能
C.锗化氢（GeH4）稳定性很强
D.锗酸（H4GeO4）是难溶于水的强酸
16．2022年是门捷列夫发现元素周期律153周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（　　）
A.原子半径：WB．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：ZD．X的最高价氧化物的水化物是强碱
17．1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法中错误的是（　　）
A．甲位于现行元素周期表第四周期ⅢA族
B．原子半径比较：甲＞乙＞Si
C．乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
D．推测乙的单质可用作半导体材料
18．下列说法正确的有（　　）
①在周期表中，同周期ⅡA族和ⅢA族元素质子数相差可能是1、11或25　②同主族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐降低　③碱性：LiOH>NaOH>KOH>RbOH　④酸性：H2SO4>HClO4>HBrO4>HIO4　⑤卤族元素从上到下，阴离子的还原性增强，单质的颜色加深　⑥碱金属单质物理通性是硬度小，密度小，熔点低　⑦碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大　⑧可以利用非金属单质与H2反应的难易程度来判断其元素非金属性的强弱
A．4个 B．5个
C．6个 D．7个
19．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是（　　）
事实 推测
A 12Mg与水反应缓慢，20Ca与水反应较快 56Ba（位于ⅡA族）与水反应会更快
B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都是半导体材料
C HCl在1 500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
20.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(见下表,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液体,振荡,静置 A.浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B.分层,上层为无色,下层为紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4液体,振荡,静置 C.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
④将一小块金属钾放入冷水中 D.分层,上层为无色,下层为红棕色
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、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1 NaI溶液、CCl4液体等;
②仪器:试管、胶头滴管、烧杯、铁架台(带铁圈)、分液漏斗、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式):
实验方案 实验现象 化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论: 　 　。
21.A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,且均属于短周期元素,已知A是非金属元素,其电子层数与最外层电子数相等。Bn+和C(n+1)+与氖原子具有相同的电子层结构,且C的氢氧化物为两性氢氧化物。Dn-、E(n-1)-与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)写出这五种元素的元素符号:
A.　　　　　　;B.　　　　　;C.　 　　　　　　;
D.　　　　　　;E.　　　　　。
(2)写出E单质与NaOH溶液在常温下反应的化学方程式: 　　　　　　　。
(3)比较A、B、C、D、E的原子半径大小(用元素符号填写):　 　　　　　　。
22.1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。下表列出了①～⑦7种元素在周期表中的位置。
　　族 周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2①②
3③④⑤⑥
4⑦
请回答下列问题：
（1）⑤的简单阴离子结构示意图为　　　　　　　　　　　　　。
（2）⑥的单质与⑦的简单阴离子反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
（3）④的氧化物与③的氢氧化物反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
（4）①、②与氢元素组成的含10个电子的阳离子分别为　　　　、　　　　。
（5）铷被誉为“长眼睛”的金属，是21世纪最具潜力的光电材料，是因为铷的原子核外电子很不稳定，可见光的能量足以使其原子电离。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。
ⅰ.铷在元素周期表中的位置：第　　　　周期　　　　族。
ⅱ.关于铷的下列说法中不正确的是　　　　（填字母）。
a.与水反应比钠更剧烈
b.熔、沸点高于钠
c.原子半径大于钾
d.金属性弱于钾
23．现有部分元素的性质或结构如表所示：
X 与Mg同周期，最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子，为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色，遇淀粉溶液显蓝色
（1）X的原子结构示意图为________________________________________________________________________。
（2）Z在周期表中的位置为________________________________________________________________________。
（3）判断非金属性：X　　　　Y（填“>”“<”或“＝”）。
（4）判断非金属性：Y　　　　Z（填“>”“<”或“＝”），写出结构上的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）把氯气通入含11 g NaBr的溶液中，充分反应后将溶液蒸干，得到6.55 g残渣，回答NaBr是否完全反应？________________________________________________________________________，
生成的NaCl的质量为　　　　 g。
1.答案:BC
解析:周期表中的ⅠA族包括H、Li、Na、K、Rb、Cs等,不都为金属元素,B项错误;非金属元素位于周期表的右侧,包括短周期和长周期元素,C项错误。
2.答案:C
解析:根据周期表中族的排列顺序可知,若第ⅡA族原子序数为n,短周期元素中原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢA族,而长周期元素中原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢB族。
3.答案:C
解析:由题意可知X、Y、Z的最高价分别为+7价、+6价、+5价,所以X、Y、Z的原子序数依次减小,酸性:H3ZO4化物的热稳定性:ZH34.答案:D
解析:A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。
5.答案:C
解析:根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡,83号元素比氡的原子序数小3,那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格,即第六周期第ⅤA族。
6.答案:D
解析:碱金属元素原子的最外层都有一个电子,都易失去一个电子,具有强还原性,在化合物中显+1价,①③④正确;碱金属元素从Li到Cs,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,②⑤正确。
7.答案:BC
解析:e是硫元素,d是氧元素,H2S稳定性弱于H2O,A项正确;同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,B项错误;a~f六种元素分别为Na、Mg、C、O、S、Cl,其中金属单质中Na的化学性质最活泼,非金属单质中Cl2、O2化学性质均比S活泼,C项错误;非金属性C8.答案:D
解析:根据元素周期表的结构分析题图可知,它的更具体的内容如下所示:
b是第一周期的最后一种元素,c是第二周期的第一种元素,则c的原子序数比b的原子序数大1,A项正确;原子结构示意图为的元素的原子序数是8,第二周期元素从左到右的原子序数为3~10,则原子序数为8的元素与c位于同一周期,B项正确;b是2号元素,原子核外有1个电子层、2个电子,d是12号元素,原子结构示意图为,C项正确;原子结构示意图为的元素是10号元素,也是第二周期的最后一种元素,与b同族,但该族是0族而不是主族,D项错误。
9.答案:A
解析:根据元素在周期表中的位置,可判断X为N、Y为O、Z为Al、W为S、Q为Cl。X、Y对应的简单氢化物分别为NH3和H2O,元素非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N,所以水的稳定性比NH3的高,A项错误;S和Cl的非金属性:SCl-,B项正确;O2-和Al3+核外电子排布相同,离子半径随核电荷数的增大而减小,所以离子半径:O2->Al3+,C项正确;同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的束缚力逐渐减弱,所以元素的非金属性逐渐减弱,故元素的非金属性:O>S,D项正确。
10．答案：A
解析：氡的原子序数为86，位于周期表中第六周期0族，则83号元素位于第六周期ⅤA族，所以第83号元素的最高化合价是＋5价，A错误；第七周期最后一种元素的原子序数为118，B正确；第五周期最后一种元素的原子序数为54，第53号元素为碘元素，碘单质在常温常压下是固体，C正确；位于第四周期ⅣA族的元素是Ge，处于金属元素和非金属元素分界线附近，单质可作半导体，其同主族的第二周期元素的一种核素——14C可用于考古断代，D正确。
11．答案：D
解析：多电子原子中，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，A正确；118号元素位于第七周期0族，第117号元素的原子最外层电子数是7，为Ts，位于第七周期ⅦA族，B正确；在金属元素和非金属元素分界线附近可以找到半导体材料，如Si，C正确；碱金属中的锂与氧气在加热条件下反应的产物只有氧化锂，D错误。
12．答案：D
解析：Q的简单氢化物的摩尔质量为34g·mol－1，该氢化物是硫化氢或磷化氢，X的简单氢化物不是电解质，则X是N，Q是P，Y是O，Z是Al，W是Cl。同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Al>N>O，A错误；氧元素是自然界中含量最多的元素，B错误；应该是最高价氧化物对应水化物的酸性X13．答案：B
解析：短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是其质子数的，设W原子的最外层电子数为x，W的原子含有2个电子层时，x＝(2＋x)，解得x＝4，则W为C；W的原子含有3个电子层时，x＝(2＋8＋x)，解得x＝20，不满足条件，所以W为C。Y原子的最外层电子数与最内层电子数相等，则Y为Mg，Z的原子序数大于W(即C)，且X原子的核电荷数等于Z原子的最外层电子数，则X为N，Z为Cl。X的单质在常温下为气体，而W的单质在常温下为固态，则单质的沸点：W>X，A错误；离子半径：Cl－>Mg2＋，B正确；亚硝酸、次氯酸等为弱酸，C错误；X、Y可形成化合物Mg3N2，D错误。
14．答案：A
解析：长周期包括第四、五、六、七周期，A项错误；短周期只包括前三周期，B项正确；过渡元素全部为金属元素，C项正确；由元素周期表的结构可知，第一到第六周期中，周期数越大，所含非金属元素种类越少，金属元素种类越多，D项正确。
15．答案：B
解析：依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性：CH4>SiH4>GeH4，酸性：H2CO3>H4GeO4；锗元素处于元素周期表中金属区、非金属区交界线处，故其单质具有半导体的性能。
16．答案：D
解析：由4种元素在周期表中的位置及“W与X的最高化合价之和为8”可推知W、X、Y、Z依次为N、Al、Si、P元素。原子半径：N17．答案：C
解析：从示意图可以看出同一行的元素在同一主族，同一列的元素在同一周期，甲元素与B和Al在同一主族，与As在同一周期，则甲在元素周期表的位置是第四周期ⅢA族，A正确；甲元素和乙元素同周期，同周期元素的核电荷数越小，原子半径越大，甲元素的原子半径大于乙元素的，同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，乙元素的核电荷数大于硅元素的，故原子半径大小顺序为甲＞乙＞Si，B正确；乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4，C错误；乙为锗元素，其处于金属元素和非金属元素的交界处，可用作半导体材料，D正确。
18．答案：B
解析：在周期表中，第二周期的Be和B、第三周期的Mg和Al质子数相差1，第四、第五周期中均有10种过渡元素，因此第四、第五周期的ⅡA族和ⅢA族元素质子数相差1＋10＝11，第六、第七周期ⅢB族有15种元素，因此第六、第七周期的ⅡA族和ⅢA族元素质子数相差11＋14＝25，①正确；同主族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，因此单质的氧化性逐渐减弱，但熔点可能逐渐升高，如卤素单质，②错误；碱金属元素从上到下，金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，因此碱性：LiOHS，则酸性HClO4>H2SO4，④错误；⑤卤族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性增强，单质的颜色加深，⑤正确；碱金属单质硬度小，密度小，熔点低，⑥正确；碱金属元素从上到下原子电子层数依次增大，半径也依次增大，均失去最外层电子形成离子，因此离子半径也随核电荷数的增大而增大，⑦正确；元素的非金属性越强，单质与氢气反应越容易，因此可以利用非金属单质与氢气反应的难易程度来判断其元素非金属性的强弱，⑧正确；综上所述，①⑤⑥⑦⑧正确，选B。
19．答案：B
解析：同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，其单质与水反应越来越剧烈，可推出Ba与水反应会更快，A项正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，第ⅣA族元素从上到下依次为C、Si、Ge、Sn、Pb、Fl，Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线附近，都是半导体材料，但Sn、Pb、Fl都是金属，是电的良导体，推测不合理，B项错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的简单氢化物的稳定性也逐渐减弱，由此推测HBr的分解温度介于HI和HCl的分解温度，C项正确；同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第三周期从左到右相邻的三种元素，因此P与H2化合的难易程度介于Si、S，推测合理，D项正确。
20.答案:(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(3)
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O2NaOH+H2↑
③ B Br2+2NaI2NaBr+I2
④ C 2K+2H2O2KOH+H2↑
(4)同主族元素性质相似;自上而下元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱
21.答案:(1)H　Mg　Al　S　Cl
(2)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(3)r(H)解析:短周期元素中电子层数与最外层电子数相等的有H、Be、Al。其中只有H为非金属元素,所以A为H。由于C的氧化物为两性氢氧化物,Bn+、C(n+1)+与Ne具有相同的电子层结构,则Bn+、C(n+1)+分别为Mg2+、Al3+。n=2,则Dn-、E(n-1)-分别为S2-、Cl-。因此A、B、
C、D、E分别为H、Mg、Al、S、Cl。A元素的原子半径最小,B、C、D、E同周期,随原子序数增大,原子半径逐渐减小。
22．答案：(1)
(2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
(3)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
(4)NH　H3O＋
(5)ⅰ.五　ⅠA　ⅱ.bd
解析：由题表元素在周期表中的位置可知，①～⑦分别为N、O、Na、Al、S、Cl、Br。(1)⑤为S元素，其简单阴离子S2－核内有16个质子，核外有18个电子，结构示意图为。(2)氧化性：Cl2>Br2，⑥的单质Cl2与⑦的简单阴离子Br－反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(3)④的氧化物Al2O3具有两性，与③的氢氧化物NaOH反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。(4)①为N、②为O，二者与氢元素组成的含10个电子的阳离子分别为NH、H3O＋。(5)ⅰ.Rb是37号元素，原子核外有5个电子层，最外层电子数为1，则Rb位于第五周期ⅠA族。ⅱ.铷排在钠的下方，活泼性强于Na，铷与水反应比钠更剧烈，a正确；钠的熔、沸点高于铷，b错误；铷和钾处于同一主族，同主族元素从上到下原子半径增大，铷的原子半径大于钾，c正确；同主族从上到下元素金属性增强，则铷的金属性强于钾，d错误。
23．答案：(1)　(2)第五周期ⅦA族　(3)<
(4)>　二者最外层电子数相同，但碘的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱
(5)没有完全反应　5.85
解析：由表中信息推断出X为S，Y为Cl，Z为I，则根据非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律判断。
(1)X的原子是硫。
(2)碘在第五周期ⅦA族。
(3)氯的非金属性大于硫的非金属性。
(4)氯的非金属性大于碘的非金属性；二者最外层电子数相同，但碘的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱。
(5)设11gNaBr完全反应，蒸干后得到残渣氯化钠的质量为xg，
Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl。
2×103g2×58.5g
11gxg
解得x≈6.25，因为6.25<6.55，可知NaBr没有完全反应，设生成NaCl的质量为yg，根据差量法计算：
Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl　　　　差量
2×103g2×58.5g89g
yg (11－6.55)g
y＝5.85。
3