第4章　物质结构　元素周期律 分层作业23　元素周期表和元素周期律的应用--2025人教版化学必修第一册同步练习题（含答案）

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2025人教版化学必修第一册
分层作业23　元素周期表和元素周期律的应用
A级必备知识基础练
题组1.元素周期表和元素周期律应用
1.(2024·重庆高一检测)中国在5G技术领域处于世界领先地位。5G技术中的核心材料是芯片,在元素周期表中能找到可用于制作半导体芯片材料的区域是(　　)
A.过渡元素(副族)区域
B.金属和非金属的分界线附近
C.镧系元素和锕系元素区域
D.第ⅠA族元素和稀有气体元素
2.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(　　)
A.已知Ba是第六周期第ⅡA族的元素,故Ba(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性强
C.已知Cs是第六周期第ⅠA族的元素,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D.已知Cl与Al在同一周期,且Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Cl的原子半径比Al的原子半径小
3.如图是元素周期表的一部分,下列叙述不正确的是 (　　)
A.Pb的最高正化合价为+4价
B.原子半径:Al>F
C.酸性:H3AsO4D.Br的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBrO3
题组2.元素性质的预测
4.(2024·河南郑州高一检测)碲(Te)是52号元素,处于金属区与非金属区的交界线附近。下列有关碲(Te)元素的叙述错误的是(　　)
A.Te元素位于周期表中第六周期ⅥA族
B.单质碲在常温下是固体
C.碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)
D.H2TeO4的酸性比H2SO4弱
5.(2024·山东济宁高一检测)应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列相关预测正确的是(　　)
①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均呈酸性
②砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2
④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.②④⑤ B.①②③④
C.①③⑤ D.②④
题组3.“位—构—性”关系的应用
6.(2024·浙江温州高一检测)现有M、W、X、Y、Z五种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.X、W、Z的原子半径依次减小
B.W元素与氢元素可形成多种化合物
C.Z的最高化合价为+6价
D.M、W、Y的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
7.(2024·山东枣庄高一检测)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如图。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X原子和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是(　　)
A.对应的简单离子的半径:XB.对应的简单气态氢化物的稳定性:YC.元素X、Z和W能形成多种化合物
D.Y的最高价氧化物对应的水化物具有强酸性
8.下表是元素周期表中5种元素的相关信息,其中Q、W、X位于同一周期。
元素 信息 元素 信息
Q 位于元素周期表的第三周期第ⅢA族 Y 焰色试验为紫色
W 最高正化合价为+7价 Z 原子结构示意图为
X 本周期中原子半径最大
下列说法正确的是(　　)
A.Q在地壳中含量最高
B.元素的金属性:X>Y
C.简单气态氢化物的稳定性:Z>W
D.Q的最高价氧化物对应的水化物既能与NaOH反应,又能与HCl反应
B级关键能力提升练
9.(2024·山东泰安高一检测)分析与推测能力是学习化学的必备能力之一,下列推测合理的是(　　)
A.根据Cl2和水的反应,可以推测Br2和水反应生成HBr和HBrO
B.最外层电子数:NaC.Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA族和ⅡA族,可以推测碱性:CsOHD.已知元素铊(Tl)是与铝(Al)同主族的第六周期元素,可以推测Tl(OH)3具有两性
10.元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是(　　)
A.Li在N2中燃烧生成Li3N
B.氧化铍的化学式为Be2O3
C.Be(OH)2既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液
D.硼酸受热易分解
11.(2024·河北衡水高一检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Z元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族
C.Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
12.主族元素X、Y、M、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,X、W、Z最外层电子数之和为17,Y位于第四周期,下列说法正确的是(　　)
A.X、W与氧元素都能形成两种常见氧化物
B.Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Z的单质具有强氧化性的原因是Z原子最外层电子数大于4
D.Z的单质能从含M离子的水溶液中置换出M的单质
13.(2024·安徽宿州高一检测)有7种短周期元素,原子半径及主要化合价如表,下列说法正确的是(　　)
元素代号 X Y Z M W Q R
0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037
主要 化合价 +1 +3 +6, -2 +7, -1 +5, -3 -2 +1
A.Z在第三周期ⅣA族
B.离子半径:Z2->X+>Y3+>Q2-
C.M与R位于同一周期
D.M元素的非金属性比Z强
C级学科素养拔高练
14.国家卫健委发布公告称,富硒酵母安全性已通过审查。请回答下列问题:
(1)富硒酵母是一种新型添加剂,其中硒(34Se)元素在元素周期表中的位置为　　　　　。
(2)下列说法正确的是　　　　　。
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O
B.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4
C.36S与74Se的中子数之和为60
D.还原性:Se2->S2-
(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中,其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示:
①d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是　　　　　(用化学符号表示)。
②x和d组成的某种化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应反应的离子方程式为　 。
参考答案
分层作业23　元素周期表和元素周期律的应用
1.B　解析 过渡元素都是金属元素,一般合金材料及工业催化剂材料在这些元素中寻找,A不符合题意;金属和非金属的分界线附近的元素既有一定的金属性,又有一定的非金属性,在此区域可找到半导体材料,B符合题意;锕系和镧系元素区域,均为典型金属,C不符合题意;第ⅠA族除氢元素以外均是活泼金属元素,稀有气体单质不能做半导体材料,D不符合题意。
2.B　解析 同一主族元素从上到下,非金属性减弱,对应简单气态氢化物的热稳定性减弱,AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性弱。
3.D　解析 Pb与C同主族,原子最外层含有4个电子,其最高正化合价为+4价,故A正确;铝原子核外电子层数为3,氟原子核外电子层数为2,则原子半径:Al>F,故B正确;As、Se同周期,原子序数越大,非金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性:H3AsO44.A　解析 Te属于氧族元素,Te位于元素周期表的第五周期ⅥA族,Te在Se元素的正下方,A错误;按照主族元素递变规律,单质S为固体,可推知单质碲在常温下也是固体,B正确;Te和S同主族,最外层电子数相同,性质相近,S在空气中燃烧生成SO2,则Te在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2),C正确;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Te5.D　解析 ①N元素为第二周期非金属元素,其气态氢化物NH3溶于水显碱性,故①错误;②卤族元素单质从上到下,单质状态由气体过渡为固体,颜色逐渐加深,则砹(At)单质为有色固体,AgAt与AgCl的性质相似,不溶于水也不溶于稀硝酸,故②正确;③Li在氧气中燃烧的产物为Li2O,故③错误;④同主族元素化合物的性质具有相似性和递变性,Ba与Sr同主族,且Sr在Ba下方,硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体,则硫酸锶(SrSO4)也是难溶于水的白色固体,故④正确;⑤元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的越稳定,非金属性:S>Se,则气态氢化物的稳定性:H2S>H2Se,故⑤错误;故选D。
6.C　解析 根据元素在周期表中的位置可知,X为Na元素;Y为Si元素;Z为O元素;W为C元素;M为Cl元素。同主族从上到下原子半径增大;同周期主族元素从左向右原子半径减小,电子层数越多,原子半径一般越大,X、W、Z的原子半径依次减小,故A正确;W为C元素,与氢元素可形成多种化合物如CH4、C2H6等,故B正确;Z为O元素,O没有+6价,故C错误;同主族元素从上到下原子半径增大,元素非金属性减弱,最高价含氧酸的酸性减弱;同周期主族元素从左向右原子半径减小,元素非金属性增强,最高价含氧酸的酸性增强,M、W、Y的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,故D正确。
7.D　解析 由图像和题干描述可知,W为O元素,X为Na元素,Y为Si元素,Z为Cl元素。O2-和Na+的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:O2->Na+,A正确;非金属性Si8.D　解析 Q位于元素周期表的第三周期第ⅢA族,则Q为Al,Q、W、X位于同一周期,W的最高正化合价为+7价,则W为Cl,X在本周期中原子半径最大,则X为Na,Y的焰色试验为紫色,则Y为K,由Z的原子结构示意图可知,Z为Br。氧元素在地壳中含量最高,A错误;钠、钾位于同主族,钾位于钠的下方,钾的金属性强于钠,B错误;非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,氯、溴位于同主族,溴位于氯的下方,氯的非金属性强于溴,C错误;Q的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与NaOH反应,又能与HCl反应,D正确。
9.A　解析 Br2和水的反应是歧化反应,根据Cl2和水反应生成HCl和HClO可以推测Br2和水反应生成HBr和HBrO,A正确;失电子能力与最外层电子数不成正比,Na、Mg、Al失电子能力AlBa(OH)2,C错误;同主族从上到下元素金属性在增强,Al(OH)3具有两性,Tl(OH)3不具有两性,D错误。
10.B　解析 镁和氮气反应生成氮化镁,根据“对角线规则”知,Li和氮气反应可生成Li3N,故A正确;Be是第ⅡA族元素,铍在空气中燃烧生成氧化铍,其化学式为BeO,故B错误;氢氧化铝能溶于强酸和强碱,根据“对角线规则”知,氢氧化铍能溶于强酸和强碱,故C正确;B和Si位于对角线位置,硅酸不稳定,受热容易分解,则硼酸受热也易分解,故D正确。
11.B　解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X为氧元素,Y原子的最外层有2个电子,Y为镁元素,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,Z为硅元素,W与X位于同一主族,W为硫元素。镁、硅、硫为同周期元素,从左到右原子半径依次减小,氧原子核外有两个电子层,半径最小,A错误;硅元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族,B正确;硅的非金属性比硫弱,故最高价氧化物对应的水化物的酸性,硅酸弱于硫酸,C错误;氧的非金属性比硫强,故水的稳定性强于硫化氢,D错误。
12.A　解析 Y为第四周期元素,所以X、Z是第二周期元素,W是第三周期元素。设X最外层电子数为a,则W、Z最外层电子数分别为a+2、a+3,则有a+a+2+a+3=17,解得a=4,所以X为C元素;Y为As元素;W为S元素;Z为F元素;M为Br元素。X为C元素,W为S元素,与氧元素都能形成两种常见化合物,分别生成CO和CO2、SO2和SO3,故A正确;Y为As元素,其最高价氧化物对应水化物为H3AsO4,其酸性比磷酸弱,应为弱酸,故B错误;Z为F元素,因其易得电子所以其单质具有很强的氧化性,最外层电子数大于4的元素形成的单质不一定具有氧化性,故C错误;F2具有很强的氧化性,其单质与水溶液反应时,优先与水反应:2F2+2H2O4HF+O2,所以F2不能从含M离子的水溶液中置换出M的单质,故D错误。
13.D　解析 结合原子半径及主要化合价可知,X为Na、Y为Al、Z为S、M为Cl、W为N、Q为O、R为H。Z为S,位于第三周期第ⅥA族,A错误;X为Na、Y为Al、Z为S、Q为O,根据电子层数越多半径越大,具有相同电子层结构的阴离子半径大于阳离子半径,阳离子所带电荷越多,半径越小,故离子半径:Z2->Q2->X+>Y3+,B错误;M为Cl、R为H,二者分别位于第三周期、第一周期,C错误;Z为S,M为Cl,属于同周期元素,Cl元素的非金属性比S强,D正确。
14.答案 (1)第四周期第ⅥA族　(2)CD　(3)①S2-
②H2O2+CN-+OH-C+NH3↑
解析 (1)Se是34号元素,在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族。(2)元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S>Se,则简单气态氢化物的稳定性:H2SeS>Se,则酸性:H2SeO4Se,则还原性:Se2->S2-,D项正确。(3)①由图中的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系可知,x是H元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则O2-、Na+、Al3+、S2-、Cl-中半径最大的是S2-;②x是H元素,d是O元素,x和d组成的化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,则该化合物为H2O2,H2O2与CN-在碱性条件下反应生成碳酸盐和氨气,离子方程式为H2O2+CN-+OH-C+NH3↑。
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