2024鲁教版化学必修第二册练习题--分层作业7　研究同主族元素性质的递变规律（含解析）

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2024鲁教版化学必修第二册练习题
第1章分层作业7　研究同主族元素性质的递变规律
A级 必备知识基础练
1.下列关于卤族元素在周期表中由上到下性质发生递变的叙述中,正确的是(　　)
①单质的氧化性增强　②单质的颜色加深　③气态氢化物的稳定性增强　④单质的沸点升高　⑤阴离子的还原性增强
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.①③⑤
2.下列有关物质性质的比较,说法错误的是(　　)
A.碱性:KOH>NaOH>LiOH
B.酸性:HIO4>HBrO4>HClO4
C.金属性:Na>Mg>Al
D.原子半径:Na>S>Cl
3.由下列实验事实得出的结论正确的是(　　)
A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知,SiO2不是H2SiO3的酸酐
B.由反应SiO2+2CSi+2CO↑可知,碳的非金属性强于硅
C.将CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀,说明酸性H2CO3>H2SiO3
D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,因此SiO2为两性氧化物
4.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B.Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱
C.X、Z的单质在常温下的状态不同
D.Y的最高正化合价为+7
5.砒霜的化学成分为As2O3,其中砷为第4周期ⅤA族元素,根据砷元素在元素周期表中的位置推测,砷元素不可能具有的性质是(　　)
A.砷单质在通常状况下是固体
B.砷元素有-3价、+3价、+5价等多种化合价
C.As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱
D.砷单质的还原性比磷单质弱
6.(2023全国高一课时练习)下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)
A.从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
B.卤族元素的单质只有氧化性
C.从F到I,原子得电子能力逐渐减弱
D.卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
7.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(　　)
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Ba与冷水更难反应
B Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C 已擦干煤油的绿豆粒大的钠放入水中,剧烈反应 大小相同的钾与水,更剧烈反应
D 随核电荷数递增,ⅠA族的碱金属元素单质的沸点逐渐降低 随核电荷数递增,ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
8.(2023全国高一课时练习)以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　)
①原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为1　②单质熔点最高的是铯　③与O2反应均可得到多种氧化物　④单质的密度依次增大,均要保存在煤油中　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应离子的氧化性依次增强
A.①③⑤ B.④⑤⑥
C.②③④⑥ D.①②
9.砷(As)的原子结构示意图为 ,下列关于As的描述不正确的是(　　)
A.属于第4周期元素
B.属于ⅤA族元素
C.属于非金属元素
D.其非金属性强于氮
10.钙元素位于第4周期ⅡA族,下列关于此元素的叙述不正确的是(　　)
A.原子半径比钾的原子半径小
B.氯化物易溶于水
C.原子半径比镁的原子半径小
D.碳酸盐难溶于水
11.如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系,下列说法正确的是(　　)
A.最高正化合价:X>Z>Y
B.简单氢化物的沸点:XC.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z
D.R和Z二者最高价氧化物对应的水化物在水中不能发生反应
12.卤族元素的单质与H2反应的情况如下表所示:
单质 与H2的反应情况
F2 在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的氟化氢很稳定
Cl2 光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定
Br2 加热至一定温度时才能反应,生成的溴化氢不如氯化氢稳定
I2 不断加热才能缓慢反应,同一条件下,生成的HI会分解
(1)卤族元素位于周期表中的　　　　　　　族。
(2)依据上表可以推测出,随着核电荷数的增加,　　　　　　(填字母)。
a.单质的熔沸点逐渐升高
b.元素的非金属性逐渐减弱
c.卤化氢的还原性依次减弱
d.卤化氢的稳定性依次减弱
(3)I2与H2反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
(4)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。BrCl和FeCl2水溶液发生反应的化学方程式为　 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
13.运用元素周期律分析下面推断,其中错误的是(　　)
①Be的金属性比Li弱　②Tl元素既能与盐酸反应又能与烧碱反应　③At2为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,但不溶于水也不溶于酸　④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,LiOH是一种强碱　⑤Rb与水反应很剧烈　⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.①②③④ B.②④⑥
C.①③⑤ D.②④⑤
14.根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断,其中错误的是(　　)
A.O的非金属性比N强
B.Sr(OH)2的碱性强于Ba(OH)2
C.砹(At)的单质是有色固体,HAt很稳定
D.AsH3是无色、有毒的气体
15.(2023广东深圳高一统考期末)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,能历时3 000万年误差仅1秒。Rb是第5周期ⅠA族元素,下列关于Rb的说法不正确的是(　　)
A.铷元素在自然界没有游离态
B.铷元素能形成多种氧化物
C.与同周期元素53I的原子半径比较:I>Rb
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:RbOH>KOH
16.下图所示是氯气的制备以及Cl、Br、I非金属性的比较实验,待A、B、D中充分反应后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,下列说法正确的是(　　)
A.F2不能从NaCl溶液中置换出氯气
B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C.装置E下层呈现紫红色
D.装置E中有机试剂层呈现紫红色,能说明非金属性:Br>I
17.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(　　)
选项 事实 推测
A CaCO3和BaCO3都难溶于水 SrCO3也难溶于水
B Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D P与H2在高温时反应,S与H2加热时能反应 Si与H2在高温时能反应
18.X、Y、Z、W是四种短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,并且这四种元素的最外层电子数之和为20,下列叙述错误的是(　　)
A.上述元素中X的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强
B.Z和Y均可与氢元素形成18电子的分子
C.Mg可以在W与Y所形成的某种化合物中燃烧
D.四种元素对应的简单氢化物中,稳定性最好的是Z
19.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(1)⑤和⑧的元素符号分别是　　　　和　　　　。
(2)表中最活泼的金属是　　　　　(填写元素符号,下同),非金属性最强的元素是　　　　　。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是　　　　　,分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　。
(4)请设计一个实验,比较⑦与⑩的单质氧化性的强弱:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.现有部分元素的原子结构特点如表:
元素 原子结构特点
X L层电子数是K层电子数的3倍
Y 核外电子层数等于原子序数
Z L层电子数是K层和M层电子数之和
W 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
(1)画出W的原子结构示意图:　 。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是　　　　　　(填元素名称),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为　 。
(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料、Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式: 　。
C级 学科素养创新练
21.x、y、z、w、n为五种短周期元素,其中y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:
请回答下列问题:
(1)w位于周期表中第　　　周期　　　　族。
(2)n、z、w三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为　　　　　　　　(用化学式表示)。
(3)下列事实能说明y元素的非金属性比z元素的非金属性强的是　　　　(填字母)。
A.y单质与z的气态氢化物水溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1 mol y单质比1 mol z得电子多
C.y和z两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
D.y元素最高价氧化物对应水化物的酸性比z元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
(4)y和氢元素形成的10电子微粒中常见+1价阳离子为　　　　　　　　(填化学式)。
(5)m元素的原子序数为　　　　　　　　,它是一种　　　　　　(填“金属”或“非金属”)元素。
分层作业7　研究同主族元素性质的递变规律
1.C　2.B　3.C　4.C　5.D
6.C　解析 F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,但HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强,A错误;氯气、溴、碘既有氧化性又有还原性,B错误;从F到I,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,原子得电子的能力逐渐减弱,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气越容易化合,非金属性F>Cl>Br>I,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,D错误。
7.D　解析 Ca的金属性比Mg强,Ca与水反应更剧烈,而Ba的金属性比Ca强,可推测出Ba与水反应会更快,故A不选;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,第3周期元素与氯元素形成的化学键由离子键过渡到共价键,故B不选;钾的金属性大于钠,大小相同的钾与水反应的剧烈程度大于钠,推测合理,故C不选;随着核电荷数递增,ⅠA族元素单质除氢外为金属单质,形成的是金属晶体,金属晶体的沸点和金属键有关,沸点逐渐降低,ⅦA族元素的单质形成的是分子晶体,分子晶体熔、沸点和分子间作用力有关,随着核电荷数递增,ⅦA族元素单质的沸点逐渐升高,推测不合理,故D选。
8.C　解析 ①锂、钠、钾、铷、铯均为ⅠA族元素,原子的最外层都有一个电子,正确;②碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低,所以单质熔点最低的是铯,错误;③Li与O2反应只能得到Li2O,错误;④Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,应该保存在石蜡中,错误;⑤碱金属元素随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,所以其单质的还原性依次增强,对应离子的氧化性依次减弱,正确;⑥根据⑤的分析可判断错误;答案选C。
9.D　解析 从原子结构示意图可知,原子核外有4个电子层,最外层有5个电子,所以As是第4周期ⅤA族的元素,属于非金属元素,与N元素同主族,同主族元素从上到下,非金属性减弱,因此非金属性:N>As,故答案为D。
10.C　解析 钙元素位于第4周期ⅡA族,结合元素性质的递变规律及元素化合物的性质可知,A、B、D项正确。
11.C　解析 由题图可知X为氧元素,Y为钠元素,Z为铝元素,W为硫元素,R为氯元素。氧元素一般不显正价,A错误;常温下,H2O为液体,H2S为气体,可知H2O比H2S沸点高,B错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强,故NaOH>Al(OH)3,C正确;R和Z二者最高价氧化物对应的水化物分别为高氯酸和氢氧化铝,二者可发生中和反应,D错误。
12.答案 (1)ⅦA　(2)bd　(3)H2+I22HI
(4)3BrCl+6FeCl25FeCl3+FeBr3
解析 (1)卤族元素的最外层电子数=元素的主族序数=7,所以卤族元素位于周期表中的ⅦA族。
(2)a、卤族元素,随着原子序数的递增,单质的熔、沸点逐渐升高,但是根据表中信息无法判断,故错误;b、根据表中的信息可知,单质与氢气化合越来越难,因此卤族元素随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐减弱,故正确;c、元素的非金属性逐渐减弱,卤化氢的还原性依次增强,故错误;d、元素的非金属性逐渐减弱,所以卤化氢的稳定性依次减弱,故正确。
(3)I2与H2反应生成碘化氢是可逆反应,反应的化学方程式为H2+I22HI。
(4)卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,根据氯气和FeCl2之间反应生成FeCl3的原理可知,BrCl和FeCl2在水溶液中发生反应的化学方程式为3BrCl+6FeCl25FeCl3+FeBr3。
13.B
14.BC　解析 O和N同在第2周期,N在O的左边,则O的非金属性比N强,A正确;同主族元素从上到下金属性增强,则金属性Sr15.C　解析 铷元素非常活泼,自然界只有化合态的铷,A正确;碱金属越活泼形成的氧化物越复杂,钠能形成氧化钠、过氧化钠,钾还能形成超氧化钾、臭氧化钾等,铷活泼性大于钠、钾,则铷元素能形成多种氧化物,B正确;Rb和I是同一周期的元素,同一周期元素,原子序数越大,半径越小,所以I的半径更小,C错误;K与Rb是同一主族的元素,同一主族元素,原子序数越大,金属性越强,所以Rb金属性更强,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则碱性:RbOH>KOH,D正确。
16.A　解析 F2极易与水反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能从NaCl溶液中置换出氯气,A项正确;Cl2能与水反应生成HClO和HCl,所以不能用水吸收Cl2中的HCl,B项错误;苯的密度比水小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,C项错误;溴单质能和碘化钾反应生成碘单质,但过量Cl2也会氧化碘离子生成碘单质,会对实验造成干扰,所以不能证明非金属性Br>I,D项错误。
17.B　解析 同一主族元素的性质相似,CaCO3和BaCO3都难溶于水,因此SrCO3也难溶于水,A项正确;在元素周期表中,位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体,Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处,所以Pb不能作半导体材料,B项错误;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性Cl>Br>I,所以氢化物的稳定性HCl>HBr>HI,则HBr的分解温度介于二者之间,C项正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气反应越容易,非金属性S>P>Si,所以Si与H2在高温时能反应,D项正确。
18.D　解析 X、Y、Z、W四种元素属于短周期元素,根据元素在周期表中的位置知,W、X、Y属于第2周期元素,Z属于第3周期元素,设X原子的最外层电子数是a,则W的最外层电子数是a-1,Y的最外层电子数是a+1,Z最外层电子数是a,这四种元素原子的最外层电子数之和为20,则a-1+a+a+1+a=20,a=5,所以X是氮元素、W是碳元素、Y是氧元素、Z是磷元素。上述元素中氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,酸性最强,A正确;Z是磷元素,Y是氧元素,与氢元素形成18电子的分子分别为PH3、H2O2,B正确;Mg可以在W与Y所形成的化合物CO2中燃烧,C正确;四种元素中非金属性最强的是O,则对应的简单氢化物中稳定性最好的是H2O,D错误。
19.答案 (1)Si　Ar　(2)K　F
(3)Al　2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O
Al(OH)3+KOHK[Al(OH)4]
(4)取无色溴化钠的水溶液少许,向其中加入新制氯水,溶液变橙红色
解析 根据周期表中元素的位置可以确定各种元素,如下表所示:
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ①N ②F
3 ③Mg ④Al ⑤Si ⑥S ⑦Cl ⑧Ar
4 ⑨K ⑩Br
20.答案 (1)
(2)氧　2H2S+O22H2O+2S↓
(3)NH4HSO4　(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O
解析 X元素的L层电子数是K层电子数的3倍,根据核外电子排布的规律可推出X为O,Y元素核外电子层数等于原子序数,推出Y为H,Z元素L层电子数是K层和M层电子数之和,推出Z为S,W元素最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,推出W为N。
(1)W为N,其原子结构示意图为 。
(2)X为O,Z为S,比较两者的非金属性时一般通过置换反应进行比较,如2H2S+O22H2O+2S↓,氧气的氧化性强于S,即O的非金属性强于S。
(3)题给四种元素组成化合物是离子化合物,该化合物为铵盐,水溶液显强酸性,应是酸式盐,即化学式为NH4HSO4。
(4)X和Y以原子个数比为1∶1化合形成的化合物是H2O2,其结构式为H—O—O—H,电子式为H;H2O2的电子总数为18,化合物M是由N和H组成的18电子微粒,即M为N2H4,M和Q反应生成无毒物质,即N转化成N2,H转化成H2O,则化学反应的方程式为N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。
21.答案 (1)3　ⅦA
(2)H2CO3(3)AC
(4)H3O+　(5)34　非金属
解析 由元素周期表的结构可知,y为第2周期元素,且y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,则y为氧元素,由此可推出n为碳元素,x为氮元素,z为硫元素,w为氯元素。
(1)w为氯元素,其原子序数为17,含有3个电子层,最外层有7个电子,位于周期表中第3周期ⅦA族。
(2)由元素周期律可知,碳、硫及氯三种元素的非金属性Cl>S>C,则这三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为H2CO3(3)氧气与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,则说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故A正确。在氧化还原反应中,1 mol氧气比1 mol S得电子多,氧化性强弱与得失电子数没有必然关系,故B错误。元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明氧的非金属性较强,故C正确。氧元素不存在最高正化合价,无法通过氧元素最高价氧化物对应的水化物与硫元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱比较来判断氧元素的非金属性比硫强,故D错误。
(4)氧元素和氢元素形成的10电子微粒中常见+1价阳离子为H3O+。
(5)m元素和O、S处于同一主族,m为硒元素,原子序数比S大18,则其原子序数为34;根据同一主族从上到下元素性质递变规律可知硒为非金属。
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