2025鲁教版高中化学必修第二册强化练习题--第1课时 元素性质的递变规律（含答案）

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2025鲁教版高中化学必修第二册
第3节　元素周期表的应用
第1课时　元素性质的递变规律
基础过关练
题组一　同周期元素性质的递变规律
1.(经典题)(2024福建三明五县联考)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期主族元素,下列说法一定正确的是(　　)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+7
D.若X的最高正化合价为+5,则这五种元素都是非金属元素
2.(2024广东广州期末)某同学做同周期元素性质递变规律实验时,设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如表。
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应,再向反应液中滴加少量酚酞溶液 产生气体,气体可燃,溶液变浅红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制氯水 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 钠浮于水面,熔成小球,四处游动,溶液变红色
④用砂纸打磨后的镁带与2 mol·L-1的盐酸反应 剧烈反应,产生的气体可燃
⑤用砂纸打磨后的铝条与2 mol·L-1的盐酸反应 反应不十分强烈,产生的气体可燃
(1)将②的实验现象补充完整,并在下表横线处填写实验方案对应的有关离子方程式。
实验方案 有关化学方程式
① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
② 不填
③ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
④ 不填
⑤ 不填
(2)实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　同主族元素性质的递变规律
3.(2024四川成都阶段练习)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法正确的是(　　)
A.碱金属元素的金属性和卤族元素简单氢化物的稳定性均随核电荷数的增大而增强
B.碱金属和卤素单质的熔、沸点均随核电荷数的增大而升高
C.卤素单质的颜色随核电荷数的增大而加深
D.随核电荷数增大,碱金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性增强,卤族元素最高价氧化物对应的水化物的酸性也增强
4.(2023山东烟台招远一中期中)下列关于同主族元素的说法中错误的是(　　)
A.同主族元素随原子序数递增,元素原子失电子能力逐渐增强
B.同主族元素随原子序数递增,单质氧化性逐渐增强
C.同主族元素原子最外层电子数都相同
D.同主族元素的原子半径随原子序数增大而逐渐增大
能力提升练
题组一　元素周期表、元素周期律的综合应用
1.(2024浙江杭州期末)元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断,下列说法不正确的是　(　　)
A.S和Se分别位于第3、4周期的第ⅥA族,简单氢化物的热稳定性:H2S>H2Se
B.若aX2+和bY-的核外电子层结构相同,则a=b+3
C.锗与硅位于金属元素与非金属元素交界处附近,Si和Ge都能做半导体材料
D.常温下,水溶液的酸性:H2SO3>H3PO4,可推断出元素的非金属性:S>P
2.(2024安徽芜湖开学考试)如表是元素周期表的一部分,表中每个序号分别代表一种元素。下列有关说法正确的是(　　)
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:⑦>②
B.简单氢化物的稳定性:③>④
C.①和⑤形成的二元化合物与水易反应,在野外用作生氢剂,属于置换反应
D.等质量的单质⑥分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应产生的气体质量比为1∶1
3.(不定项)(2024山东东营开学考试)下列叙述正确的是(　　)
A.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱
B.设NA为阿伏加德罗常数的值,235 g核素U发生裂变Un SrXe+1n,净产生的中子数为10NA
C.aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种短周期元素离子的电子层结构相同(m>n),离子半径由小到大的顺序:Xm+D.同主族元素形成的同一类型的化合物,往往结构和性质很相似,如PH4I的结构和性质与NH4Cl相似,则PH4I可由PH3与HI合成
4.(2024广东深圳期末)根据表中信息,判断下列叙述不正确的是(　　)
元素代号 X Y Z Q W
原子半径/ nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074
主要化合价 +1 +3 +2 +6、-2 -2
A.W2-与Y3+的核外电子数相等
B.离子半径:X+>W2-
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Z
D.X、Y、Q的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
5.(经典题)(2024广东中山期末)2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现与合成量子点。量子点主要是由ⅡB族和ⅥA族元素及ⅢA族和ⅤA族元素组成的纳米颗粒。下表列出了a~h 8种元素对应的主族和周期序数,请回答下列问题:
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a b
3 c d e f g
4 h
(1)某量子点含有e元素。e原子结构示意图为　　　　　　。
(2)GaN量子点中的Ga与d同族。Ga与d两种元素最高价氧化物对应的水化物碱性较强的是　　　　(填化学式)。
(3)CdSe量子点中的Se是34号元素,在周期表中的位置是　　　　　　　　;Se与f的简单氢化物稳定性较弱的是　　　　(填化学式)。
(4)单质c在单质b中燃烧火焰呈　　　　色,其产物与a的最高价氧化物反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)写出一条能证明h的金属性强于c的实验事实:　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　卤族元素性质的综合考查
6.(2024山东青岛莱西开学考试)下列说法正确的是(　　)
A.F、Cl、Br的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性逐渐增强的规律
C.按F、Cl、Br、I的顺序,卤素的非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增大,电子层数增多
D.砹是第6周期的卤族元素,根据卤素单质性质的递变规律可知,砹单质易溶于水,难溶于CCl4
7.(2023北京通州期末)验证氧化性:Cl2>Br2>I2,设计如下实验。(已知:稀溴水呈黄色;饱和溴水呈红棕色;碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)
实验① 实验②
溶液变为浅黄绿色 溶液变为黄色
实验③ 实验④
溶液变为棕黄色 溶液变为蓝色
下列说法不正确的是(　　)
A.设计实验①的目的为排除实验②③④水稀释的影响
B.实验②发生的反应为2Br-+Cl2 Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2
D.实验④一定能证明氧化性:Br2>I2
8.(经典题)(2023山东烟台招远一中期中)为验证卤族元素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开K1,关闭K2、K3,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.关闭K1,打开K2、K3,当B和C中的溶液都变为黄色时,关闭K3。
Ⅲ.B中继续通气体,当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
回答下列问题:
(1)M的作用:　　　　　 　　　　　　　。
(2)能说明氯气的氧化性强于碘的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)用离子方程式解释过程Ⅱ中溶液变为黄色的原因:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)过程Ⅳ的目的是验证溴的氧化性强于碘,简述其操作过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)过程Ⅲ的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)请用原子结构的知识解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
第3节　元素周期表的应用
第1课时　元素性质的递变规律
基础过关练
1.B　W的金属性比R弱,R(OH)n为强碱,W(OH)n+1不为强碱,故A错误;HnXOm为强酸,说明X的非金属性较强,结合元素周期表与元素周期律可知Y的非金属性比X更强,B项正确;若Y为O,则Z为F,F无正价,故C错误;若这五种元素同为第3周期元素,当X的最高化合价为+5时,X为P,则R一定是Na、Mg、Al中的一种,定为金属元素,故D错误。
2.答案　(1)生成淡黄色沉淀　①Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑　③2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)同周期主族元素随原子序数的增大,金属性逐渐减弱,而非金属性逐渐增强
解析　(1)①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应:Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑,再向反应液中滴加少量酚酞溶液,溶液变浅红色;②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制氯水,发生反应:H2S+Cl2 S↓+2HCl,所以实验现象为产生淡黄色沉淀,可以证明Cl的非金属性强于S的非金属性;③钠与滴有酚酞溶液的冷水发生反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,溶液变红色,对比镁和沸水反应的现象可以证明Na的金属性强于Mg;④用砂纸打磨后的镁带与2 mol·L-1的盐酸剧烈反应,产生氢气;⑤用砂纸打磨后的铝条与2 mol·L-1的盐酸反应,反应不十分强烈,产生的气体可燃,对比镁带与盐酸反应,可以证明镁的金属性比铝的强。
(2)由以上实验得出结论:同周期主族元素随原子序数的增大,金属性逐渐减弱,而非金属性逐渐增强。
3.C　碱金属元素随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强;卤族元素随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,A错误。卤族元素随原子序数的增大,单质的状态从气态到液态再到固态,熔、沸点逐渐升高;碱金属熔、沸点随核电荷数的增大而降低,B错误。卤素单质的颜色随核电荷数的增大而加深,C正确。碱金属元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强;卤族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱(不考虑F),D错误。
4.B　同主族元素随原子序数递增,元素原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱,所以失电子能力逐渐增强,元素的非金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱,故A正确、B错误;元素周期表中同一主族元素的原子最外层电子数相同,故C正确;同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,故D正确。
能力提升练
1.D　同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,S的非金属性比Se强,则简单氢化物的热稳定性:H2S>H2Se,A项正确;aX2+的核外电子数为a-2,bY-的核外电子数为b+1,由于二者核外电子层结构相同,则a-2=b+1,则a=b+3,B项正确;锗与硅位于金属元素与非金属元素交界处附近,Si和Ge都可以做半导体材料,C项正确;H2SO3不是S的最高价氧化物对应的水化物,不能通过比较H2SO3与H3PO4酸性强弱比较S与P的非金属性强弱,D项错误。
2.D　⑦为Si元素,②为C元素,非金属性:C>Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:②>⑦,故A错误;③为N元素,④为O元素,非金属性:O>N,则简单氢化物的稳定性:④>③,故B错误;①为H元素,⑤为Na元素,二者形成的二元化合物为NaH,易与水反应生成氢气,反应的化学方程式为NaH+H2O NaOH+H2↑,不属于置换反应,故C错误;⑥为Al元素,等质量的单质Al分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气质量相等,故D正确。
3.CD　已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则非金属性:X>Y>Z,那么对应阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强,A错误。235 g核素U的物质的量为1 mol,发生裂变nSr+n,净产生的中子数目为9NA,B错误。核外电子排布相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,aXm+、bYn+、cZn-、dRm-的电子层结构相同(m>n),则原子序数:a>b>c>d,离子半径由小到大的顺序为Xm+4.B　由表中数据可知,X为Na,Y为Al,Z为Be,Q为S,W为O,据此解题。W2-和Y3+分别为O2-和Al3+,核外电子数均为10,故A正确;X+(Na+)与W2-(O2-)的核外电子排布相同,核电荷数越小,微粒半径越大,故离子半径:X+Mg>Be,所以最高价氧化物对应水化物的碱性:X(Na)>Z(Be),故C正确;X、Y、Q的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化铝为两性氢氧化物,NaOH、Al(OH)3、H2SO4两两之间均可反应,D正确。
5.答案　(1)　(2)Ga(OH)3　(3)第4周期第ⅥA族　H2Se　(4)黄　2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2　(5)钾与水反应比钠与水反应剧烈
解析　(1)e为P元素,P原子结构示意图为。(2)根据Al和Ga在周期表中的位置,可知金属性Ga>Al,故Ga(OH)3碱性较强。(3)34号元素Se在周期表中位于第4周期第ⅥA族;非金属性:S>Se,故H2Se的稳定性较H2S差。(4)Na在O2中燃烧生成Na2O2,火焰为黄色,a的最高价氧化物是CO2,CO2与Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。(5)金属单质与水反应越剧烈,金属性越强,根据钾与水反应比钠与水反应剧烈,可证明金属性K强于Na。
6.C　F原子次外层电子数是2、Cl原子次外层电子数是8、Br原子次外层电子数是18,故A错误;随着原子序数增大卤族元素非金属性依次减弱,故B错误;按F、Cl、Br、I的顺序,电子层数增多导致原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,因此电子层数增多是F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱的主要原因,故C正确;根据常见卤素单质性质可知,砹单质微溶于水,易溶于CCl4,故D错误。
7.D　实验①为对照实验,可排除实验②③④中水稀释对溶液颜色变化的影响,故A正确;将氯水滴入KBr溶液中,发生置换反应:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,由于产生的溴较少,溶液中Br2浓度较小,所以看到溶液变为黄色,故B正确;将氯水加入KI溶液中,发生反应:Cl2+2I- I2+2Cl-,产生的I2使溶液变为棕黄色,在反应中氧化剂是Cl2,氧化产物是I2,可证明氧化性:Cl2>I2,故C正确;②反应后的溶液中可能含有过量的Cl2及反应产生的Br2,取②反应后的溶液加入KI溶液和淀粉溶液的混合物中,溶液变为蓝色,可能发生的反应为Cl2+2I- I2+2Cl-,可能发生的反应为Br2+2I- I2+2Br-,或两反应都存在,淀粉溶液遇I2变为蓝色,该实验不能证明氧化性:Br2>I2,故D不正确。
8.答案　(1)平衡气压,有利于浓盐酸顺利滴下
(2)淀粉-KI溶液变成蓝色
(3)Cl2+2Br- Br2+2Cl-
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡、静置
(5)确认C中黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰
(6)同主族元素从上到下,原子电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱
解析　实验过程Ⅰ,打开K1,关闭K2、K3,打开活塞a,滴加浓盐酸,在A中浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,Cl2进入E中与KI反应,验证Cl2的氧化性强于I2;实验过程Ⅱ,关闭K1,打开K2、K3,氯气进入B和C中,与NaBr反应,当B和C中的溶液都变为黄色时,证明B、C中的NaBr溶液中均有少量氯气进入,验证Cl2的氧化性强于Br2,关闭K3;实验过程Ⅲ,继续向B中通入Cl2,当B中溶液由黄色变为红棕色时,证明NaBr已被完全氧化,可说明C中黄色溶液中无Cl2,关闭活塞a,停止产生氯气;实验过程Ⅳ,打开活塞b,使C中反应生成的溴进入D中,验证Br2的氧化性强于I2。
(1)M的作用是平衡气压,使浓盐酸能顺利滴下。
(2)E中产生I2就说明Cl2的氧化性比I2强,当E中淀粉-KI溶液变蓝时,即说明有碘单质生成,故淀粉-KI溶液变成蓝色,能说明氯气的氧化性强于碘。
(3)在实验过程Ⅱ中,B、C中溶液均变为黄色,说明通入Cl2后,有Br2生成,反应的离子方程式为Cl2+2Br- Br2+2Cl-。
(4)要验证Br2的氧化性强于I2,需要将Br2滴入KI溶液中,C中黄色溶液中存在Br2,而且通入Cl2很少,已被完全反应,没有Cl2的干扰,所以操作为打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡、静置。
(5)继续向B中通氯气,B中溶液颜色变成红棕色,可证明C中黄色溶液中仍存在Br-,无Cl2,故过程Ⅲ的实验目的是确认C中黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰。
(6)同主族元素从上到下,原子电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱。
名师点睛　解答元素性质的递变规律相关题目,关键是熟练运用以下相关知识点:(1)同周期元素性质递变规律、同主族元素性质递变规律;(2)判断元素金属性和非金属性强弱的依据;(3)元素“位—构—性”之间的关系;(4)元素的特性,如氧无最高正价,氟无正价。
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