5.1.1 元素周期律 课后练（含答案）高中化学 必修1（苏教版2019）

第一单元　元素周期律和元素周期表
第1课时　元素周期律
【夯实基础】
1. （2024南京五中学情自测）下列说法不正确的是(　　)
A. 非金属性：P＜O
B. 热稳定性：NH3＞PH3
C. 酸性：H2SO4＞H3PO4
D. 原子半径大小：P＜S
2. 下列有关物质性质的比较中，能用元素周期律来解释的是(　　)
A. 酸性：H2CO3>HClO
B. 沸点：H2O>H2S
C. 热稳定性：HF>HCl
D. 溶解性：Na2CO3>NaHCO3
3. 元素X最高价含氧酸的化学式为HnXO2n－2，则在其气态氢化物中X元素的化合价为(　　)
A. 5n－2 B. 3n－12
C. 3n－6 D. n－10
4. 元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是(　　)
A. 该元素的原子最外电子层上有6个电子
B. 该元素最高正价氧化物的化学式为XO2
C. 该元素是非金属元素
D. 该元素最高正价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO4
5. 已知下列原子的半径。
原子 N S O Si
半径r/(×10-10 m) 0.70 1.04 0.66 1.17
根据以上数据，P原子的半径可能是(　　)
A. 1.10×10-10 m B. 0.80×10-10 m
C. 1.20×10-10 m D. 0.70×10-10 m
6. 甲、乙两种非金属进行比较，下列能说明甲的非金属性比乙强的是(　　)
①甲比乙更容易与H2化合　②甲单质能与乙的阴离子反应，置换出乙单质　③甲的气态氢化物比乙的气态氢化物稳定　④与某金属反应时，甲原子得电子数比乙得的多　⑤甲单质的熔、沸点比乙的低
A. ④ B. ⑤
C. ①②③ D. ①②③④
7. （2024苏州学业质量阳光指标调研）海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。下列关于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A. 最高化合价：Cl>S
B. 单质与水反应的剧烈程度：Mg>K
C. 还原性：Cl－＞Br－
D. 热稳定性：H2S＞H2O
8. （2024连云港期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)
A. 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
B. 酸性：HClO4>H2SO4
C. 非金属性：N>P
D. 原子半径：r(C)【提升素养】
9. 下列关于物质性质的比较，正确的是(　　)
A. 酸性强弱：HIO4>HBrO4>HClO4
B. 原子半径大小：S>Na>O
C. 氢化物稳定性大小：HF>H2O>PH3
D. 碱性强弱：LiOH>NaOH>KOH
10. 下列关于金属性、非金属性强弱判断不正确的是(　　)
A. 高温下2C＋SiO2===2CO＋Si，说明非金属性：C＞Si
B. 碱性：KOH＞Mg(OH)2，说明金属性：K＞Mg
C. 氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：F＞Cl
D. 氧化性：Cu2+＞Na＋，说明金属性：Na＞Cu
11. 下列各组物质的性质顺序不正确的是(　　)
A. 原子半径：K＞Cl＞Na
B. 热稳定性： HF＞H2O＞PH3
C. 酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
D. 碱性强弱：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
12. 已知X、Y、Z三种元素的原子电子层数相同，最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判断正确的是(　　)
A. 3种元素阴离子还原性按X、Y、Z的顺序增强
B. 单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C. 气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
D. 原子半径按X、Y、Z的顺序减小
13. 某同学做元素周期律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（记录现象时随手记在纸片上，不对应，需整理）：
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞 A. 浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动随之消失，溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 B. 产生的大量气体可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 C. 反应不是十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧
④镁带与 2 mol/L的盐酸反应 D. 剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧
⑤铝条与2 mol/L的盐酸反应 E. 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠 F. 生成淡黄色沉淀
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1) 实验目的：__________________________________________。
(2) 实验用品：　　　　、　　　　、砂纸、镊子、小刀、　　　　　　　　。
(3) 实验内容：
实验方案（填序号） 实验现象（填字母） 有关化学方程式
③
B
④
⑤
E
F
(4) 实验结论（用化学符号表示）：
金属性强弱：___________________________________。
非金属性强弱：_________________________________。
14. 下列叙述中，能肯定A金属比B金属的金属性强的是(　　)
A. A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B. A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C. 1 mol A从酸中置换H＋生成的H2比1 mol B从酸中置换H＋生成的H2多
D. 常温时，A能从水中置换出氢，而B不能
15. 下列事实不能用元素周期律解释的是(　　)
A. 碱性：NaOH>LiOH
B. 酸性：HCl>H2CO3
C. 原子半径：S＞O
D. 热稳定性：HF＞HI
16．几种短周期主族元素的原子半径及化合价如表所示。下列说法正确的是(　　)
元素代号 A B C D E F
化合价 －2 ＋4、－4 －1 ＋5、－3 ＋3 ＋1
原子半径/nm 0.074 0.077 0.099 0.110 0.143 0.186
A. A为O，F为K
B. A、F元素形成的化合物中只有一种
C. 简单离子半径：C＞D
D. 由表可推测：0.074 nm17. Na、Mg、S、Cl是短周期中的主族元素。下列叙述正确的是(　　)
A. 原子半径：r(Cl)＞r(S)＞r(Mg)＞r(Na)
B. 非金属性：S＞Cl
C. Na、S两种元素可形成化合物Na2S
D. 最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＜Mg(OH)2
18. 某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。
实验方案 实验现象
①将新制氯水滴入NaBr溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 分层，上层无色，下层橙红色
②将一小块金属钠放入冷水中 浮在水面上，熔成小球，四处游动，随后消失
③将溴水滴入NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 分层，上层无色，下层紫红色
④将一小块金属钾放入冷水中 浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
回答下列问题。
(1) 方案①相关反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。由方案①和方案③可知Cl、Br、I的非金属性由强到弱的顺序为　　　　　　（用元素符号表示）。
(2) 方案④相关反应的化学方程式为___________________________________________________。
由方案②和方案④可知碱性：NaOH　　　　（填“＞”或“＜”）KOH。
(3) 实验结论：最外层电子数相同的元素，随着电子层数的递增，元素的金属性逐渐　　　　（填“增强”或“减弱”，下同），非金属性逐渐　　　　。
第1课时　元素周期律
1. D　
2. C　HClO不是氯元素的最高价含氧酸，碳酸和HClO的酸性不能用元素周期律来解释，A不符合题意；物质的沸点与元素的金属性及非金属性之间没有必然联系，不能用元素周期律来解释，B不符合题意；元素非金属性越强，对应氢化物越稳定，氟的非金属性比氯强，因此氟化氢比氯化氢稳定，C符合题意；物质的溶解性与元素的金属性及非金属性之间没有必然联系，不能用元素周期律来解释，D不符合题意。
3. B
4. B　根据元素X的化学式H2X，元素X显－2 价，最高正化合价为＋6价，原子最外层有6个电子，A正确；最高正价氧化物的化学式为XO3，B错误；该元素为非金属元素，C正确；最高正价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO4，D正确。
5. A　根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S的原子半径之间，故选A。
6. C
7. A　氯元素的最高价是＋7价，硫元素的最高价是＋6价，则最高化合价：Cl＞S，A正确；金属性：K＞Mg，单质与水反应的剧烈程度：Mg＜K，B错误；非金属性越强，简单阴离子的还原性越弱，非金属性：Cl＞Br，则还原性：Cl－＜Br－，C错误；非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：S＜O，则热稳定性：H2S＜H2O，D错误。
8. A　NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，故热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，A符合题意。
　 比较元素非金属性强弱的4种依据(本质： 原子越容易得到电子，元素的非金属性越强)
依据 比较方法(规律)
①与H2化合的难易 与H2越容易化合，非金属性越强
②简单气态氢化物的热稳定性 简单气态氢化物越稳定，非金属性越强
③最高价氧化物对应的水化物的酸性 酸性越强，非金属性越强　
④单质间的置换反应 A能从水溶液或气体中置换出B，则A的非金属性比B的强
9. C　最外层电子数相同时，自上而下元素非金属性减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，所以酸性：HIO4S>O，B错误；非金属性：F>O>P，所以氢化物的稳定性：HF>H2O>PH3，C正确；最外层电子数相同时，自上而下元素金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：LiOH10. A　该反应能够进行，是因为高温下生成了气态的一氧化碳，一氧化碳非常稳定，又能脱离反应体系，才能使反应平衡右移，顺利进行，并不能够说明C的非金属性比Si的强，A错误；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强，B正确；元素非金属性越强，其单质与氢气的化合越容易，C正确；金属阳离子的氧化性越强，其单质的还原性越弱，D正确。
11. A　电子层数越多，原子半径越大，电子层数相等时，原子半径随着原子序数的增大而减小，因此半径：K>Na>Cl, A错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：F>O>P，因此氢化物的热稳定性：HF>H2O>PH3，B正确；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl>S>P，最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4, C正确；元素金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：K>Na>Mg，因此最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH>NaOH>Mg(OH)2，D正确。
12. D　元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，则非金属性：Z＞Y＞X。元素非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，则3种元素阴离子的还原性按Z、Y、X的顺序增强，A错误；一般情况下，元素非金属性越强，其单质的氧化性越强，单质的氧化性：Z＞Y＞X，B错误；元素非金属性越强，对应氢化物的热稳定性越强，则气态氢化物的热稳定性按X、Y、Z的顺序增强，C错误；同周期主族元素，自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，则原子半径按X、Y、Z的顺序减小，D正确。
13. (1) 验证Na、Mg、Al元素金属性递减和S、Cl元素非金属性递增的规律
(2) 试管　酒精灯　胶头滴管
(3)
实验方案 实验现象 有关化学方程式
③ A 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
① B Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
④ D Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
⑤ C 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
⑥ E AlCl3＋3NaOH=== Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2＋2H2O
② F H2S＋Cl2===2HCl＋S↓
(4) Na>Mg>Al　Cl>S
14. D　A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少，不能说明A的金属性强于B，如Li的金属性小于Ca，A错误；A原子的电子层数比B原子的电子层数多，不能说明A的金属性强于B，如Al的金属性小于Li，B错误；1 mol A从酸中置换H＋生成的H2比1 mol B从酸中置换H＋生成的H2多，说明A失电子比B多，不能说明A的金属性强于B，C错误；常温下，A能从水中置换出氢，而B不能，说明A比B活泼，则A的金属性强于B，D正确。
15. B　钠的金属性强于锂，其最高价氧化物对应的水化物的碱性：NaOH>LiOH，能用元素周期律解释，A不符合题意；HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，不能用元素周期律解释酸性：HCl>H2CO3，B符合题意；最外层电子数相同的元素，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大，故原子半径：S＞O，能用元素周期律解释，C不符合题意；F的非金属性比I的强，故热稳定性：HF＞HI，能用元素周期律解释，D不符合题意。
16. D　A有－2价，B有－4、＋4价，B处于ⅣA族，且A的原子半径与B相差不大，则A为O，B为C(碳)；C为－1价，根据原子半径可知，C为Cl；D有－3价、＋5价，原子半径大于Cl，则D为P；E有＋3价，F有＋1价，原子半径均大于P，故E为Al，F为Na。A为O，F是Na，A错误；O、Na元素形成的化合物不止1种，如Na2O、Na2O2，B错误；Cl－与P3-具有相同电子层结构，质子数：P3-Cl－，C错误；N的原子半径小于C(碳)，但大于O，应该在0.074～0.077 nm之间，D正确。
　 微粒半径大小的比较
原子半径：(1) 电子层数相同时，随原子序数增大，原子半径减小(不包含稀有气体)。如：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。(2) 最外层电子数相同时，随电子层数递增，原子半径增大。如：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)。
离子半径：(1) 同种元素的离子半径：r(阴离子)＞r(原子)＞r(阳离子)；r(低价离子)＞r(高价离子)。如：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Na＋)r(O2-)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2+)＞r(Al3+)。(3) 带相同电荷数的离子，一般，电子层数越多，半径越大。如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)；r(O2-)＜r(S2-)。(4) 带电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。如：比较r(K＋)与r(Mg2+)可选r(Na＋)为参照，可知r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2+)。
17. C　电子层数相同的元素，随着核电荷数的递增，原子半径依次减小，故r(Cl)Mg(OH)2，D错误。
18. (1) 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2　Cl＞Br＞I
(2) 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑　＜
(3) 增强　减弱