分层作业7　研究同主族元素的性质--2025鲁科版化学必修第二册同步练习题（含答案）

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2025鲁科版化学必修第二册
分层作业7　研究同主族元素的性质
A级必备知识基础练
以下选择题只有一个选项符合题目要求。
题组1.碱金属元素性质的相似性和递变性
1.下列关于碱金属元素的说法中正确的是(　　)
A.ⅠA族元素都是碱金属元素
B.碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
C.金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性
D.常温下Cs与水反应会发生爆炸
2.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是(　　)
①金属性最强的是锂
②形成的离子中,氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
④Li的密度最小
⑤均可与水反应,产物均为MOH和H2
⑥它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式
⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④⑤ B.③④⑤⑥⑦
C.①②④⑥⑦ D.②③④⑤⑦
题组2.卤族元素性质的相似性和递变性
3.(2024江苏徐州高一检测)砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,下列说法正确的是(　　)
A.与H2化合的能力:At2>I2
B.砹在常温下可能是白色固体
C.砹原子的最外层有7个电子
D.砹易溶于水
4.(2024辽宁鞍山高一月考)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是(　　)
A.由于钠和钾的原子结构相似,所以它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属原子半径越大,失电子能力越强
C.通过卤族单质与氢气反应所需要的反应条件,可以判断氯的非金属性比溴强
D.卤族元素对应的氢化物的稳定性从强到弱的顺序为HI>HBr>HCl>HF
题组3.根据同主族、同周期元素性质的递变规律推断元素的性质
5.根据元素周期表和元素周期律分析,下列判断正确的是(　　)
A.Be原子失电子能力比Mg原子强
B.B的金属性比Al强
C.硒化氢比硫化氢稳定
D.氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强
6.(2024河南安阳一中高一月考)根据元素在元素周期表中的位置,运用元素周期律分析下面推断,其中错误的是(　　)
A.RbOH的碱性弱于Ca(OH)2
B.砹化银(AgAt)是难溶于稀硝酸的化合物
C.锶是第5周期ⅡA族的元素,硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D.硒是第4周期ⅥA族的元素,硒化氢(H2Se)是有毒的气体
B级关键能力提升练
以下选择题有一个或两个选项符合题目要求。
7.运用元素周期律分析下面推断,其中错误的是(　　)
①Be(OH)2可能具有两性　②Tl既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应　③At2为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强　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
A.①②③④ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑤
8.同主族元素的性质较为相似,下列关于同主族元素性质推测正确的是(　　)
A.Li、Na同主族,因为Na在空气中加热生成Na2O2,推测Li在空气中加热生成Li2O2
B.Cl、I同主族,因为Cl2能与水反应:Cl2+H2OHClO+HCl,推测I2也能与水反应:I2+H2OHIO+HI
C.Mg、Ba同主族,因为Mg(OH)2难溶于水,推测Ba(OH)2也难溶于水
D.F、Cl同主族,因为HClO4是强酸,推测HFO4也是强酸
9.据报道,我国科学家找到了水稻突变体“耐砷(33As)富硒(34Se)”开关,这对提高水稻营养价值并降低砷的毒性意义重大。下列说法正确的是(　　)
A.砷与硫属于同族元素
B.砷的简单氢化物为AsH3
C.简单氢化物的稳定性:AsD.氧化物水化物的酸性:As10.(2024四川成都七中高一阶段测试)元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)
A.Na2CO3溶液中加盐酸,产生气泡
B.Al(OH)3可溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2不溶
C.气态氢化物的稳定性:HF>HI
D.Cl2从NaBr溶液中置换出Br2
11.(2024重庆高一检测)下表为元素周期表的一部分,回答下列问题。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 …… ⑥ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑦ ⑨
4 ② ④ ⑧
(1)①③⑤中,最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是　　　(填化学式)。
(2)②③④中,形成的简单离子半径由大到小的顺序是　(用离子符号表示)。
(3)④和⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为　　　和　　　。①和⑧两种元素形成化合物的化学式为　　　,该化合物的溶液与元素⑦的单质反应的离子方程式为　。
(4)⑦⑧⑩三种元素形成的气态氢化物最稳定的是　　　　(填化学式),三者非金属性强弱顺序为　　　　(用元素符号表示)。
12.为探究同主族非金属元素性质的递变规律,某研究性学习小组的甲同学设计了如图所示的实验装置,其中A装置内可生成Cl2。
(1)甲同学的部分实验记录如下:B处棉花变成蓝色,C处棉花变成橙色。甲同学由此现象得出的结论是同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱。
①B处发生反应的化学方程式为　　　　　　。
②甲同学的结论是　　　(填“正确”或“不正确”)的,理由是　。
(2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置,用氯气先置换出Br2,然后Br2再与KI接触,以判断Br2与KI能否发生反应。该设想是　　　(填“合理”或“不合理”)的,原因是　　　　　　　　　。
(3)丙同学在甲同学实验结束后,向一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花(E)上滴加溴水,发现E慢慢出现蓝色,结合甲的实验现象,他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律,你同意此种观点吗 　　　　　　(填“同意”或“不同意”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)丁同学综合分析了前面几位同学的实验,认为若将蘸有Na2S溶液的棉花置于玻璃管中适当的位置,此实验还可以同时探究同周期元素性质的递变规律,他提出此观点的依据是　　　　　　,预期的现象与结论是　　　　　　　,相关反应的离子方程式为　　　　　　　。
C级学科素养拔高练
13.(2024辽宁部分高中高一期末)五种短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,请回答下列问题。
元素 R W X Y Z
描述或 性质 最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应得到离子化合物 焰色试验呈黄色 最高价氧化物为两性氧化物 最高价氧化物对应的水化物是常见的二元强酸 最高正价与最低负价之和为+6
(1)Z元素在元素周期表中的位置为　　　　　　,R元素简单氢化物的化学式为　　　　　　。
(2)R、W、X元素简单离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　(用离子符号表示)。
(3)下列可作为比较W和X金属性强弱的依据是　　(填字母)。
A.自然界中的含量
B.单质与酸反应时失去的电子数
C.单质与水反应置换出氢气的难易程度
D.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
(4)用一个化学方程式证明Y和Z的非金属性强弱:　　　　　　　　　　　　。
(5)将少量Z的单质通入与其紧邻下周期同族元素的无氧酸钾盐溶液中的现象为　　　　　　　　　　　　,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
分层作业7　研究同主族元素的性质
1.D　解析 ⅠA族的氢元素是非金属元素,A错误;碱金属单质与水剧烈反应,在溶液中不与金属离子发生置换反应,B错误;K+具有弱氧化性,C错误;碱金属元素从上到下金属性依次增强,所以铯的金属性强于钠和钾,则常温下Cs与水反应会发生爆炸,D正确。
2.D　解析 同主族元素从上到下金属性依次增强,所以金属性最强的是铯,故①错误;同主族元素从上到下金属性依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故②正确;碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故③正确;碱金属单质的密度从上到下呈增大趋势,所以Li的密度最小,故④正确;碱金属单质均可与水反应,产物均为MOH和H2,故⑤正确;锂在O2中燃烧只有Li2O一种产物,故⑥错误;Rb+、K+、Na+的电子层数依次减少,所以半径依次减小,故Rb+>K+>Na+,Cs与Cs+具有相同的核电荷数,但是Cs的电子数多,所以半径大,故⑦正确。
3.C　解析 从F到At,元素的非金属性减弱,单质与H2化合的能力逐渐减弱,A错误;从F到At,单质的颜色逐渐加深,I2是紫黑色固体,故砹在常温下不可能是白色固体,B错误;卤素原子的最外层都有7个电子,C正确;由I2微溶于水,易溶于四氯化碳,可推知砹不可能易溶于水,D错误。
4.D　解析 钠和钾的原子结构相似,NaOH、KOH都是强碱,故A正确;碱金属原子半径越大,越易失去最外层电子,与水反应越剧烈,故B正确;元素非金属性越强,单质越易与氢气反应,通过卤族单质与氢气反应所需要的反应条件,可以判断氯的非金属性比溴强,故C正确;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,卤族元素对应的氢化物的稳定性从强到弱的顺序为HF>HCl>HBr>HI,故D错误。
5.D　解析 同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则Be原子失电子能力比Mg原子弱,B的金属性比Al弱,A、B项错误;Se与S同主族,且Se位于S的下一周期,则非金属性:S>Se,故硒化氢的稳定性比硫化氢弱,C项错误;Sr与Ca同主族,且Sr位于Ca的下一周期,则金属性:Sr>Ca,故氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强,D项正确。
6.A　解析 同主族元素从上到下金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性也依次增强,RbOH的碱性强于KOH,同周期主族元素从左到右金属性依次减弱,则KOH的碱性强于Ca(OH)2,所以RbOH的碱性强于Ca(OH)2,A项错误;卤族元素性质具有相似性,根据氯化银、溴化银和碘化银是难溶于稀硝酸的化合物,推测AgAt也难溶于稀硝酸,B项正确;MgSO4、CaSO4、SrSO4溶解度依次减小,可以推知硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体,C项正确;S、Se位于同主族,元素性质具有相似性,H2S有毒,H2Se也是有毒的气体,D项正确。
7.B　解析 元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线位置的元素性质具有相似性,则Be(OH)2可能具有两性,①正确;Tl与NaOH溶液不反应,铊(Tl)能与盐酸作用产生氢气,②错误;同主族元素性质具有相似性,从上到下有递变性,则At2为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,③正确;锂(Li)在氧气中燃烧产物是Li2O,④错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则Rb与水反应很剧烈,⑤正确。
8.B　解析 Li在空气中加热生成Li2O,故A错误;Cl2能与水反应:Cl2+H2OHClO+HCl,同样I2也能与水反应:I2+H2OHIO+HI,故B正确;Ba(OH)2可溶于水,故C错误;F、Cl同主族,但F无正价,故HFO4不存在,故D错误。
9.BC　解析 由题干信息可知,砷是33号元素,其原子核外最外层有5个电子,即位于ⅤA族,而S位于ⅥA族,故砷与硫不属于同族元素,A错误;砷原子核外最外层有5个电子,则砷的最高正价为+5价,最低负价为-3价,砷的简单氢化物为AsH3,B正确;已知As与Se位于同一周期且As位于Se的左侧,故非金属性As10.A　解析 Cl的非金属性比C强,依据元素周期律,可证明HClO4的酸性比H2CO3强,但不能证明HCl的酸性比H2CO3强,所以不能用元素周期律解释“Na2CO3溶液中加盐酸,产生气泡”的事实,A符合题意;Mg与Al为同周期元素,Mg在Al的左边,依据元素周期律,Mg的金属性强于Al,氢氧化镁不具有两性,而氢氧化铝具有两性,能和氢氧化钠溶液反应,能用元素周期律解释,B不符合题意;F与I为同主族元素,F在I的上方,依据元素周期律,非金属性F>I,所以气态氢化物的稳定性:HF>HI,能用元素周期律解释,C不符合题意;Br和Cl为同主族元素,依据元素周期律,非金属性Cl>Br,所以Cl2从NaBr溶液中置换出Br2,能用元素周期律解释,D不符合题意。
11.答案 (1)NaOH　(2)K+>Ca2+>Mg2+
(3)Ca(OH)2　HBrO4　NaBr　Cl2+2Br-Br2+2Cl-　
(4)HF　F>Cl>Br
解析 (1)同周期元素从左至右,金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱。(2)②③④中,形成的简单离子分别为K+、Mg2+、Ca2+,离子半径大小顺序为K+>Ca2+>Mg2+。(3)④和⑧的最高价氧化物对应的水化物分别为Ca(OH)2和HBrO4。①和⑧两种元素形成化合物的化学式为NaBr,Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。(4)⑦⑧⑩分别为Cl、Br、F,三者非金属性强弱顺序为F>Cl>Br,三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是HF。
12.答案 (1)①Cl2+2KII2+2KCl　②不正确　该实验没有验证Br2能否与KI反应,无法确定溴元素与碘元素的非金属性强弱　(2)不合理　氯气有可能未被NaBr消耗完,它会与Br2一起到达C处　(3)同意　甲的实验证明了氯的非金属性比溴、碘强,丙的实验证明了溴的非金属性比碘强　(4)氯、硫同周期　棉花变成黄色,氯元素的非金属性比硫元素强　S2-+Cl22Cl-+S↓
解析 (1)由B、C处产生的现象可知B处有单质碘生成,C处有单质溴生成,结合由强生弱的反应规律可判断出氯的非金属性比溴、碘强,但因没有比较出溴单质与碘单质氧化性的强弱,也就无法得出溴、碘两种元素非金属性的相对强弱,因此无法得出相应的结论。
(2)乙同学的设计不合理,因为氯气与NaBr溶液反应时氯气可能有剩余,即仍有Cl2与KI溶液接触而发生反应。
(3)丙同学证明了溴与碘的非金属性强弱关系,结合甲同学的实验可以得出氯、溴、碘三种元素的非金属性的相对强弱。
(4)氯元素与硫元素位于同周期,氯气有氧化性而Na2S有还原性,氯气能置换出硫,使蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色固体。
13.答案 (1)第3周期ⅦA族　NH3　(2)N3->Na+>Al3+　(3)CD　(4)H2S+Cl22HCl+S↓　(5)溶液(由无色)变为橙色　Cl2+2Br-Br2+2Cl-
解析 R的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应得到离子化合物,则R为N;W的焰色试验呈黄色,则W为Na;X的最高价氧化物为两性氧化物,则X为Al;Y的最高价氧化物对应的水化物是常见的二元强酸,则Y为S;Z的最高正价与最低负价之和为+6,则Z原子的最外层有7个电子,Z为Cl。
(1)Z为Cl,在元素周期表中的位置:第3周期ⅦA族,R元素简单氢化物的化学式为NH3。
(2)R、W、X元素简单离子分别为N3-、Na+、Al3+,它们的电子层结构相同,核电荷数依次增大,则离子半径由大到小的顺序为N3->Na+>Al3+。
(3)Na和Al在自然界中的含量与金属性强弱无关,A不符合题意;金属性的强弱与在化学反应中失去电子的数目无关,B不符合题意;金属性越强,金属单质与水反应越剧烈,则由单质与水反应置换出氢气的难易程度,可判断Na的金属性比Al强,C符合题意;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,D符合题意;
(4)要证明Y(S)和Z(Cl)的非金属性强弱,可利用Cl2与H2S的置换反应来实现,化学方程式为H2S+Cl22HCl+S↓。
(5)将少量Z的单质(Cl2)通入与其紧邻下周期同族元素的无氧酸钾盐(KBr)溶液中,发生置换反应,生成Br2和KCl,现象为溶液(由无色)变为橙色,该反应的离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。
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