第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
课时1 元素性质的周期性变化规律
1.在元素周期表中,元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因是( )。
A.中子数逐渐增多
B.相对原子质量逐渐增大
C.核外电子排布呈现周期性变化
D.元素化合价呈现周期性变化
2.下列关系正确的是( )。
A.原子半径:NaAl
C.酸性:H3PO4>H2SO4 D.稳定性:HBr>HCl
3.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )。
A.原子半径:Na>Al B.热稳定性:NH3>PH3
C.酸性:HCl>H2CO3 D.还原性:I- >Br-
4.下列关于物质性质的比较,不正确的是( )。
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
B.原子半径大小:Na>S>O
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH
D.金属性强弱:Na>Mg>Al
5.下列说法正确的是( )。
A.卤素单质的熔点随着原子序数增大而降低
B.和互为同位素,化学性质基本相同
C.碱金属单质与氧气反应都能生成两种含氧化合物
D.族序数等于周期序数的元素一定是金属元素
6.碱金属元素Li、Na、K的某种性质或原子结构(M)随原子序数递增呈现的变化趋势如右图所示,则M可能是( )。
A.原子的半径 B.单质的熔点 C.单质的密度 D.原子的电子层数
7.第55号元素绝(Cs)位于元素周期表第ⅠA族,下列说法中,错误的是( )。
A.铯能与水反应 B.铯能形成复杂氧化物
C.铯在常温下化学性质稳定 D.氢氧化铯属于强碱
8.2016年 IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名,音tian),TS是第七周期第ⅦA族元素。下列说法中,不正确是( )。
A.Ts的最外层电子数是7
B.Ts原子原子半径比At原子大
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts,其核素符号是
9.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,所以Li在空气中加热生成Li2O2
B.F、Cl同主族,因为HCl是强酸,所以HF也是强酸
C.Ca、Ba同主族,因为Ca(OH)2微溶于水,所以Ba(OH)2也微溶于水
D.F、Cl同主族,因为Cl2能与水反应,所以F2也能与水反应
10.锶是人体必需的微量元素,广泛存在于矿泉水中,是人体骨骼和牙齿的正常组成成分。它在体内代谢与钙极为相似。已知锶元素在周期表中位于第五周期第IIA族。下列说法不正确的是( )。
A.氢氧化锶的碱性弱于氢氧化钙 B.硫酸锶难溶于水
C.锶的原子序数为38 D.锶在自然界以化合态存在
11.原子结构决定元素的性质,我们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究。
(1)钠的化学性质活泼,在反应中容易___________(填“得到”或“失去”)电子。若实验室中金属钠着火了应用___________扑灭。
(2)呼吸面具中Na2O2发生反应的化学方程式为___________。
(3)加热条件下,碱金属和氧气反应的产物不尽相同,例如钠与氧气反应可生成Na2O2、钾与氧气反应可生成K2O2和KO2,且钾与氧气反应更为剧烈。从原子结构角度解释钾比钠金属性强的原因:___________。
(4)铯(Cs)的原子结构示意图如图。
①铯在元素周期表中的位置是___________。
②预测铯可能具有的一种化学性质:___________。(用化学方程式表示)1.在元素周期表中,元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因是( )。
A.中子数逐渐增多
B.相对原子质量逐渐增大
C.核外电子排布呈现周期性变化
D.元素化合价呈现周期性变化
【答案】C
【解析】元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质(元素的金属性或非金属性、化合价和原子半径大小等)呈现周期性的变化。因此在元素周期表中,元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化的本质是核外电子排布呈现周期性变化,C符合题意。
2.下列关系正确的是( )。
A.原子半径:NaAl
C.酸性:H3PO4>H2SO4 D.稳定性:HBr>HCl
【答案】B
【解析】同周期元素原子从左到右半径依次减小,所以原子半径:Na>Cl,A错误;同周期元素从左到右金属性依次减弱,所以金属性:Mg>Al,B正确;同周期元素从左到右非金属性依次增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性也依次增强,所以酸性:H3PO43.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )。
A.原子半径:Na>Al B.热稳定性:NH3>PH3
C.酸性:HCl>H2CO3 D.还原性:I- >Br-
【答案】C
【解析】同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Na>Al,能用元素周期律解释,A不符合题意;同主族元素从上向下非金属性减弱,非金属性:N>P,则热稳定性:NH3>PH3,能用元素周期律解释,B不符合题意;HCl不是最高价含氧酸,酸性:HCl>H2CO3,不能用元素周期律解释,C符合题意;非金属性:Br>I,则形成阴离子的还原性:I- >Br-,能用元素周期律解释,D不符合题意。
4.下列关于物质性质的比较,不正确的是( )。
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4
B.原子半径大小:Na>S>O
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH
D.金属性强弱:Na>Mg>Al
【答案】A
【解析】同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱,因此酸性强弱:HIO4S>O,B正确;同主族从上到下金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强,因此碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH,C正确;同周期从左到右金属性逐渐减弱,因此金属性强弱:Na>Mg>Al,D正确。
5.下列说法正确的是( )。
A.卤素单质的熔点随着原子序数增大而降低
B.和互为同位素,化学性质基本相同
C.碱金属单质与氧气反应都能生成两种含氧化合物
D.族序数等于周期序数的元素一定是金属元素
【答案】B
【解析】卤素单质的熔点随着原子序数增大而升高,A错误;具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;和互为同位素,化学性质基本相同,B正确;Li与氧气反应只生成Li2O,K与O2反应还能生成更复杂的氧化物,C错误;族序数等于周期序数的元素不一定是金属元素,例如氢元素,D错误。
6.碱金属元素Li、Na、K的某种性质或原子结构(M)随原子序数递增呈现的变化趋势如右图所示,则M可能是( )。
A.原子的半径 B.单质的熔点 C.单质的密度 D.原子的电子层数
【答案】B
【解析】碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,原子半径逐渐增大,与图中曲线不相符,A错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的熔点逐渐减小,与图中曲线相符,B正确;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的密度逐渐增大(K除外),与图中曲线不相符,C错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,原子的电子层数逐渐增大,与图中曲线不相符,D错误。
7.第55号元素绝(Cs)位于元素周期表第ⅠA族,下列说法中,错误的是( )。
A.铯能与水反应 B.铯能形成复杂氧化物
C.铯在常温下化学性质稳定 D.氢氧化铯属于强碱
【答案】C
【解析】Cs比钠活泼,钠可以和水反应,故铯能与水反应,A正确;Cs比钠活泼,钠可以形成两种氧化物,越活泼,形成的氧化物越复杂,故铯能形成复杂氧化物,B正确;Cs比钠活泼,钠在常温下性质不稳定,故铯在常温下化学性质不稳定,C错误;Cs比钠活泼,氢氧化钠是强碱,故氢氧化铯属于强碱,D正确。
8.2016年 IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名,音tian),TS是第七周期第ⅦA族元素。下列说法中,不正确是( )。
A.Ts的最外层电子数是7
B.Ts原子原子半径比At原子大
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts,其核素符号是
【答案】D
【解析】主族元素最外层电子数等于所在的族序数,Ts原子序数为117,位于第七周期ⅦA族,Ts的最外层电子数是7,A正确;At位于第六周期ⅦA族,同主族从上到下原子半径增大,即Ts的原子半径大于At的原子,B正确;同主族从上到下非金属性减弱,Ts在同族元素中非金属性最弱,C正确;质量数=质子数+中子数=117+176=293,因此该核素的符号是,D错误。
9.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,所以Li在空气中加热生成Li2O2
B.F、Cl同主族,因为HCl是强酸,所以HF也是强酸
C.Ca、Ba同主族,因为Ca(OH)2微溶于水,所以Ba(OH)2也微溶于水
D.F、Cl同主族,因为Cl2能与水反应,所以F2也能与水反应
【答案】D
【解析】Li在空气中加热生成Li2O,A错误;HF是弱酸,B错误;Ba(OH)2易溶于水,C错误;F、Cl同主族,氟气的氧化性比氯气的氧化性强,因为Cl2能与水反应,所以F2也能与水反应,D正确。
10.锶是人体必需的微量元素,广泛存在于矿泉水中,是人体骨骼和牙齿的正常组成成分。它在体内代谢与钙极为相似。已知锶元素在周期表中位于第五周期第IIA族。下列说法不正确的是( )。
A.氢氧化锶的碱性弱于氢氧化钙 B.硫酸锶难溶于水
C.锶的原子序数为38 D.锶在自然界以化合态存在
【答案】A
【解析】同主族从上到下金属性逐渐增强,锶位于钙的下一周期,金属性强于钙,氢氧化锶的碱性强于氢氧化钙,A错误;硫酸钙微溶,硫酸钡难溶,因此硫酸锶也难溶于水,B正确;锶位于钙的下一周期,锶的原子序数为20+18=38,C正确;锶的金属性强于钙,属于活泼性很强的金属,在自然界以化合态存在,D正确。
11.原子结构决定元素的性质,我们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究。
(1)钠的化学性质活泼,在反应中容易___________(填“得到”或“失去”)电子。若实验室中金属钠着火了应用___________扑灭。
(2)呼吸面具中Na2O2发生反应的化学方程式为___________。
(3)加热条件下,碱金属和氧气反应的产物不尽相同,例如钠与氧气反应可生成Na2O2、钾与氧气反应可生成K2O2和KO2,且钾与氧气反应更为剧烈。从原子结构角度解释钾比钠金属性强的原因:___________。
(4)铯(Cs)的原子结构示意图如图。
①铯在元素周期表中的位置是___________。
②预测铯可能具有的一种化学性质:___________。(用化学方程式表示)
【答案】(1)失去 沙子
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)钾和钠最外层电子数相同,钾原子电子层数比钠多,钾的原子半径大于钠,钾原子核电荷对最外层电子的吸引力小,所以钾失电子能力大于钠。
(4)第六周期第ⅠA族 2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑
【解析】(1)钠原子最外层有1个电子,在反应中容易失去最外层电子。钠能与氧气、水等物质反应,若实验室中金属钠着火了应用沙子扑灭。(2)呼吸面具中Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠、氧气,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。(3)钾和钠最外层电子数相同,钾原子电子层数比钠多,钾的原子半径大于钠,钾原子核电荷对最外层电子的吸引力小,所以钾失电子能力大于钠。(4)①根据铯原子结构示意图,铯原子核外有6个电子层、最外层有1个电子,所以铯在元素周期表中的位置是第六周期第ⅠA族。②铯与钠同主族,预测铯能与水反应生成氢氧化铯和氢气,反应的化学方程式为2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑。