化学鲁科版（2019）必修第二册1.3.1 认识同周期或同主族元素性质的递变规律 课时作业（含解析）

课时作业5　认识同周期或同主族元素性质的递变规律
[学业达标]
1．钾和钠的性质相似，下列说法中能较好地解释这个事实的是(　　)
A.最外层电子数相同 B．都是金属元素
C.原子半径相差不大 D．最高化合价相同
2．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是(　　)
A.碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物
B.Li是碱金属原子中半径最小的原子
C.Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子
D.Na＋比Li多一个电子层
3．A、B、C、D、E是短周期元素，A、B、C处于同一周期，A元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，B2－、C－、D＋、E3＋具有相同电子层结构，下列说法正确的是(　　)
A.原子序数：E>D>B>C>A
B.原子半径：D>E>A>C>B
C.简单气态氢化物的热稳定性：C>B>A
D.离子半径：C－>D＋>E3＋>B2－
4．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，不正确的是(　　)
A.在碱金属元素形成的单质中，钫的熔点最低
B.钫的氢氧化物的化学式为FrOH，是一种强碱
C.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
D.钫能跟水反应，由于反应剧烈而发生爆炸
5．为比较卤素单质的氧化性进行了如下实验：①将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄；②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色。下列有关分析不合理的是(　　)
A.实验①中反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
B.向实验②所得溶液中再加入CCl4，振荡、静置，下层溶液为紫红色
C.根据实验①②得出结论，氧化性：Cl2>Br2>I2
D.将实验②中的氯水换成溴水即可达到实验目的
6．(双选)可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是(　　)
A.“类钫”在化合物中呈＋1价
B.“类钫”属过渡元素，具有放射性
C.“类钫”单质的密度小于1 g·cm－3
D.“类钫”单质有较低的熔点
7．下列物质的性质比较，正确的是(　　)
A.简单气态氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S
B.碱性：NaOH>KOH>RbOH
C．还原性：F－>Cl－>Br－>I－
D.酸性：H2SO4>HClO4>HBrO4
8．X、Y、Z为同主族的3种元素，已知它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>HYO4>HZO4，则下列判断正确的是(　　)
A.原子半径：X>Y>Z
B.简单气态氢化物的稳定性：HX>HY>HZ
C.元素的非金属性：XD.简单气态氢化物的还原性：HX>HY>HZ
9．如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是(　　)
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定
10．周期表中第3周期元素，按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外)，以下说法正确的是(　　)
A.原子半径逐渐增大
B.金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
C.氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
D.简单离子的半径减小
11．依据元素周期表及元素周期律，下列推断中正确的是(　　)
A.同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
B.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
C.向氢硫酸中滴入新制氯水有单质硫生成，可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱
D.主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数
12．关于卤素(F、Cl、Br、I)的性质的叙述，错误的是(　　)
A.F2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大
B.将新制氯水加到KI淀粉溶液中，溶液变蓝
C.除了I2外，其他卤素单质都能将Fe氧化到＋3价
D.F2能从NaCl溶液中置换出Cl2
13．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是(　　)
A.同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
B.短周期元素形成简单离子后，最外层都达到8电子稳定结构
C.第3周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.同一元素的最高价氧化物对应的水化物不可能既表现酸性又表现碱性
[等级突破]
14．下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是(　　)
A.根据金属失去电子的多少来判断，失去电子数较多的元素，金属性较强
B.用钠置换MgCl2溶液中的Mg2＋，来验证钠的金属性强于Mg
C.Mg不与NaOH溶液反应而Al能与NaOH溶液反应，可说明金属性：Al>Mg
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱
15．X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是(　　)
A.X的氧化物对应水溶液的酸性比Y的氧化物对应水溶液的酸性强
B.Y－的还原性强于X－
C.X的单质X2能将Y的阴离子Y－氧化为Y2
D.X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为＋3价，后者Fe为＋2价
16．下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述，正确的个数为(　　)
①随着核电荷数的增加，碱金属单质、卤素单质的熔、沸点依次升高；密度依次增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物形式为R2O
④根据同族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，砹化银也难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大
⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A.2 B．3
C．4 D．5
17．下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是(　　)
A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于C
B．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合的温度，说明S的非金属性强于Si
C．Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于Mg
D．石灰乳能溶于盐酸，不能和NaOH反应，Be(OH)2与盐酸和NaOH都能反应，说明Ca的金属性强于Be
18．(双选)下列有关非金属元素的叙述及推理正确的是(　　)
A．非金属性F>Cl，故将F2通入NaCl溶液中，发生反应F2＋2Cl－===Cl2＋2F－
B．非金属性F>Br，故酸性：HF>HBr
C．非金属性S>As，故前者的气态氢化物稳定性更强
D．非金属性O>N，故O2比N2更容易与H2化合
19．利用如图所示装置，采用适当试剂可完成下表的探究实验，并得出相应的实验结论，其中错误的是(　　)
选项 甲 乙 丙 装置丙中 的现象 实验结论
A 稀硝酸 碳酸钾 澄清石灰水 变浑浊 酸性： HNO3>H2CO3
B 稀硫酸 碳酸钠 次氯酸 钙溶液 白色沉淀 酸性： H2CO3>HClO
C 浓盐酸 大理石 硅酸钠溶液 白色沉淀 非金属性： C>Si
D 浓盐酸 高锰酸钾 石蕊溶液 先变红 后褪色 氯水既有酸性， 又有漂白性
20.如图为元素周期表前三周期，请参照元素①～⑨的相对位置，按要求回答下列问题。
(1)元素①～⑨中，金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(2)元素③的原子结构示意图是________。
(3)元素⑦、⑧、⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是__________________________(填化学式)。
(4)下列可以判断元素②和⑦非金属性强弱的是________(填序号)。
A.单质的熔点②比⑦低
B.单质与氢气反应②比⑦容易
C.简单气态氢化物稳定性②比⑦强
D.单质的密度②比⑦小
(5)元素⑥的单质和元素⑤的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业5　认识同周期或同主族元素性质的递变规律
1．解析：A项，钠和钾都位于元素周期表第ⅠA族，原子最外层电子数相同，性质相似，正确；B项，金属元素有很多种，但性质不完全相似，错误；C项，同主族元素的原子半径相差较大，但性质相似，错误；D项，最高化合价相同的元素性质不一定相同，如Mg、Cu的最高化合价都为＋2价，但性质不同，错误。
答案：A
2．解析：碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。
答案：B
3．解析：A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为C元素，因为A、B、C属于同一周期元素，且B2－、C－、D＋、E3＋具有相同电子层结构，因此B为O元素，C为F元素，D为Na元素，E为Al元素。原子序数：Al>Na>F>O>C，A错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右主族元素的原子半径逐渐减小，因此原子半径：Na>Al>C>O>F，B错误；非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，非金属性：F>O>C，故热稳定性：HF>H2O>CH4，C正确；电子层数相同，离子半径随原子序数的增大而减小，因此离子半径：O2－>F－>Na＋>Al3＋，D错误。
答案：C
4．解析：A项，碱金属元素从上到下单质的熔、沸点依次降低，则在碱金属元素形成的单质中钫的熔点最低，正确；B项，Fr位于第ⅠA族，原子最外层电子数为1，最高化合价为＋1，它的氢氧化物的化学式为FrOH，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则FrOH是一种强碱，正确；C项，钫在空气中燃烧时生成过氧化物或超氧化物等，错误；D项，Fr比K活泼，与水反应更剧烈，易发生爆炸，正确。
答案：C
5．解析：将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄，说明有单质溴生成，则实验①中反应为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，A正确；实验②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色，说明有单质碘生成，则所得溶液中再加入CCl4，振荡、静置，下层溶液为紫红色，B正确；根据实验①可以得出氧化性：Cl2>Br2，根据实验②可以得出氧化性：Cl2>I2，但通过实验①②无法得出氧化性：Br2>I2，C错误；要想达到比较卤素单质氧化性的目的，只需要将②中氯水换成溴水即可，D正确。
答案：C
6．解析：119号元素应位于第8周期第ⅠA族，属于碱金属元素，由碱金属的性质递变规律可知A、D正确。
答案：AD
7．解析：元素的非金属性越强，对应的简单气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S，A正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：RbOH>KOH>NaOH，B错误；非金属单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，则还原性：F－H2SO4，D错误。
答案：A
8．解析：由同主族元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>HYO4>HZO4，可知非金属性：X>Y>Z。同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，原子半径逐渐增大，则原子半径：XY>Z，则气态氢化物的稳定性：HX>HY>HZ，故B正确；元素的非金属性：X>Y>Z，故C错误；元素的非金属性越强，则其简单气态氢化物的还原性越弱，非金属性：X>Y>Z，则气态氢化物的还原性：HX答案：B
9．解析：卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C正确；元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，卤素的非金属性：F>Cl>Br>I，则I的氢化物稳定性在卤素氢化物中最差，D错误。
答案：D
10．解析：同一周期主族元素原子的电子层数相同，原子核对核外电子的吸引力随着核电荷数的增大而增大，导致原子半径随着原子序数的递增而减小，故A错误；同一周期主族元素随着原子序数的递增，其金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故B正确；第3周期从左到右主族元素的最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，故C错误；同一周期主族元素从左到右简单阴、阳离子的半径均减小，但阴离子半径比阳离子半径大，故D错误。
答案：B
11．解析：同周期主族元素自左向右，元素原子的半径逐渐减小，半径越小越不易失去电子，故A错误；ⅠA族元素的金属性不一定比ⅡA族元素的金属性强，如ⅠA族中的H比ⅡA族中Mg的金属性弱，故B错误；F没有正价，故D错误。
答案：C
12．解析：卤素单质的密度随着相对分子质量的增大而增大，所以F2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大，故A正确；氯气能将碘离子氧化为碘单质，将新制氯水加到KI淀粉溶液中，溶液变蓝，故B正确；F、Cl、Br、I对应的单质中，I2氧化性最弱，将Fe氧化到＋2价，其他卤素单质都能将Fe氧化到＋3价，故C正确；F2能和NaCl溶液中的水剧烈反应产生氧气，不能从NaCl溶液中置换出氯气，故D错误。
答案：D
13．解析：同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质相似，但不完全相同，故A错误；大部分短周期元素形成简单离子后，最外层可以达到8电子稳定结构，故B错误；第3周期主族元素的最高正化合价等于其原子最外层电子数，也等于它所处的主族序数，故C正确；同一元素的最高价氧化物对应的水化物有可能既表现酸性又表现碱性，如氢氧化铝，故D错误。
答案：C
14．解析：A项，金属性强弱取决于失去电子的难易程度，失去电子越容易，元素的金属性越强，与失去电子的数目无关，错误；B项，Na与MgCl2溶液反应，先发生Na和水的反应，后发生NaOH和MgCl2的反应，生成氯化钠、氢氧化镁和氢气，错误；C项，比较金属元素的金属性可以通过比较金属单质与非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度来判断，而不能根据能否与碱反应来比较，错误；D项，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：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱，正确。
答案：D
15．解析：元素非金属性强弱可由其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，没有指明是否是最高价氧化物时，无法判断两者的非金属性强弱，A符合题意；元素非金属性越弱，对应离子的还原性越强，B不符合题意；X的单质X2能与Y的阴离子Y－发生置换反应生成Y2，说明X比Y的非金属性强，C不符合题意；X、Y的单质分别氧化同一种金属，产物中金属元素的价态越高，说明单质的氧化性越强，说明X比Y的非金属性强，D不符合题意。
答案：A
16．解析：碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，碱金属单质的密度随着原子序数的递增呈增大趋势；卤素单质的熔、沸点随着原子序数的递增而升高，密度随着原子序数递增而增大，①错误；F是9号元素，原子次外层电子数为2，最外层电子数为7，Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数分别是8、18、18，②错误；碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，③错误；砹的原子序数大于碘，根据同族元素性质的递变规律可以推测，At2与氢气化合较难，砹化银也难溶于水，④正确；元素的非金属性强弱与其对应氢化物溶液的酸性强弱无关，因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱，⑤错误；Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，⑥错误；F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数逐渐增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，得电子的能力逐渐降低，故非金属性逐渐减弱，⑦正确；氧化铯是活泼金属氧化物，易和二氧化碳发生反应，所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳，⑧正确。综合以上分析可知B正确。
答案：B
17．解析：C、Cl非金属性强弱的判断可通过比较它们最高价氧化物对应的水化物酸性，酸性越强其非金属性越强，而盐酸不是Cl的最高价含氧酸，所以不能判断C、Cl非金属性的强弱，A错误；Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合的温度，说明Si与H2化合难于S与H2化合，非金属性：S>Si，故B正确；Na与水反应比Mg与水反应剧烈，说明金属性：Na>Mg，故C正确；石灰乳能溶于盐酸，不能和NaOH反应，Be(OH)2与盐酸和NaOH都能反应，说明Ca(OH)2显碱性，Be(OH)2显两性，则Ca的金属性强于Be，故D正确。
答案：A
18．解析：F2非常活泼，能与水反应，所以F2通入NaCl溶液中，发生反应2F2＋2H2O===O2＋4HF，故A错误；由非金属性F>Br，可知氢化物的稳定性：HF>HBr，不能判断氢化物的酸性，故B错误；非金属性S>As，非金属性越强其气态氢化物越稳定，所以前者的气态氢化物稳定性更强，C正确；非金属性O>N，非金属性越强，与氢气化合越容易，所以O2比N2更容易与H2化合，D正确。
答案：CD
19．解析：石灰水变浑浊，说明稀硝酸与碳酸钾反应生成了二氧化碳，从而证明酸性：HNO3>H2CO3，故A正确；稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，二氧化碳、次氯酸钙和水反应生成碳酸钙沉淀和HClO，证明酸性：H2CO3>HClO，故B正确；浓盐酸易挥发，制取的二氧化碳中含有HCl，HCl会干扰实验，无法根据装置丙中的现象判断C、Si的非金属性，故C错误；浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，氯化氢使石蕊溶液变红，次氯酸使溶液褪色，说明氯水既有酸性，又有漂白性，故D正确。
答案：C
20．解析：根据元素在周期表中的相对位置可知，①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为S，⑨为Cl。(1)元素①～⑨中，金属性最强的元素是Na。(2)③为N元素，其原子结构示意图为。(3)依据同周期元素从左往右非金属性逐渐增强可知，元素⑦、⑧、⑨的非金属性：Cl>S>Si，因此最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H2SiO3。(4)单质的熔点高低与元素的非金属性强弱无关，A不符合题意；单质与氢气越容易化合，说明对应元素的非金属性越强，B符合题意；简单气态氢化物稳定性②比⑦强，能够说明元素②比⑦的非金属性强，C符合题意；单质的密度大小与元素的非金属性强弱无关，D不符合题意。(5)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。
答案：(1)Na　(2)
(3)HClO4>H2SO4>H2SiO3
(4)BC　(5)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑