4.2 元素周期律 同步练习 （含解析） 高中化学人教版（2019）必修第一册

4.2 元素周期律 同步练习题
一、选择题
1．短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示，已知X最外层电子数为2，则下列叙述中正确的是
X
Y
Z
A．Y的最高价氧化物的水化物可能是一种强酸
B．Z可能是活泼的金属元素
C．Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性
D．1molX的单质可以跟足量水反应，转移的电子为2mol
2．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/10-12m 160 110 75 74
主要化合价/价 +2 +5、+3、-3 +5、+3、-3 -2
下列叙述不正确的是
A．简单离子半径：W>X
B．气态氢化物的稳定性：Z＜W
C．原子序数：X>Y>W>Z
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
3．下列事实能证明氯气的氧化性比硫强的是
A．常温下，氯气呈气态，而硫呈固态 B．氯气能溶于水而硫不能
C．氯气能将硫从氢硫酸中置换出来 D．跟金属或氢气化合时硫显-2价，而氯显-1价
4．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．金属性强弱； B．热稳定性：
C．酸性强弱： D．氢化物的稳定性：HF＞HCl
5．根据元素周期律，下列推断正确的是
A．原子半径：CHCl
C．还原性：MgKOH
6．铅(Pb)与碳为同族元素。2021年中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员修订铅元素的标准相对原子质量为区间值，下列关于铅元素说法错误的是
A．的中子数为125 B．Pb原子核外最外层有6个电子
C．和互为同位素 D．金属性：
7．W、X、Y、Z是原子序数依次增大且位于不同主族的四种短周期元素，它们的原子最外层电子数之和为12，其中X的常见单质可用作粮食的保护气，X2W4中含有18个电子。下列说法正确的是
A．原子半径：X>Y>Z>W B．简单气态氢化物的稳定性：X>Z
C．Y3X2中含非极性键 D．Z的氧化物为两性氧化物
8．砹是原子序数较大的卤族元素，根据卤族元素性质的递变规律判断，下列说法正确的是
A．单质砹与H2的化合能力比单质碘强
B．单质砹在常温下为白色固体
C．砹原子的最外层上有7个电子
D．单质砹易溶于水，难溶于四氯化碳
二、非选择题
9．化学用语是学习化学的基本工具。请用合适的化学用语填空。
(1)镁的元素符号 。
(2)表示两个氢原子 。
(3)保持二氧化硫化学性质的最小微粒 。
(4)由氧和铝两种元素组成的化合物的化学式 。
10．锡()是人类较早发现并使用的金属，其原子结构示意图为： 。锡属于主族元素，请描述其在元素周期表中的位置 。有同学认为，锡的金属性比硅强，你认为合理吗？请简述理由。
11．A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知：①氢化物的稳定性HmD>HmC；②Cm 、E(m 1) 具有相同的电子层结构；③A与B在同一周期，在该周期所有主族元素中，A的原子半径最大，B的离子半径最小；④A与B质子数之和是D质子数的3倍。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题：
(1)HmDm的电子式为 ，含有 (填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(2)Cm 、E(m 1) 的还原性强弱顺序为 、离子半径大小顺序为 (均用离子符号表示)，能证明其还原性强弱的离子方程式为 。
(3)比较两种氢化物的沸点：HmD HmC(填“>”或“<”)，C元素在元素周期表中的位置为 。
(4)用于判断C和D非金属性强弱的依据是_______。
A．简单气态氢化物的稳定性 B．与氢气化合的难易程度
C．得电子数目的多少 D．最高价含氧酸的酸性
12．硝酸是中学常见的试剂，广泛应用于化学实验。
实验Ⅰ：探究元素性质递变规律。
某小组选择硝酸、碳酸钙和硅酸钠溶液，证明N、C、Si的非金属性依次减弱。
(1)B中试剂是 。
(2)写出A中离子方程式： 。
(3)C中可能的实验现象是 ，由此证明碳的非金属性比硅强。
(4)有同学采用替代试剂的方法，利用上述装置证明氯的非金属性比硫强，他选择的试剂是盐酸、亚硫酸钠粉末、品红溶液，他不能达到实验目的，原因是 。
实验Ⅱ：探究铜与硝酸反应速率。
小组乙设计如下方案：
实验 2g铜 10mL硝酸 温度/℃ 铜完全溶解的时间/min
① 铜片 2mol/L 20 a
② 铜片 4mol/L 20 b
③ 铜粉 4mol/L 20 c
④ 铜片 4mol/L 40 d
(5)实验测得b(6)设计实验②和④的目的是 。上述实验方案，不能探究 (填字母)对铜和硝酸反应速率的影响。
A．温度 B．浓度 C．接触面 D．催化剂
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】由短周期元素在周期表中的位置可知，X最外层电子数为2，应为He元素，Y为F元素，Z为S元素。据此作答。
解析：A．Y为F，F的非金属性最强，F没有正价，即没有对应的含氧酸，A项错误；
B．Z为S元素，属于非金属元素，B项错误；
C．Y为F元素，在周期表中是非金属性最强的元素，则Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性，C项正确；
D．X为He元素，性质稳定，不与水反应，D项错误；
答案选C。
2．C
【分析】根据同周期元素原子半径从左到右依次减小，主要最高化合价依次增大（O、F除外）的规律，结合上述数据可知，X为Mg元素，Y为P元素，Z为N元素，W为O元素，据此结合元素周期律分析解答。
解析：A．电子层数相同时，原子序数越小，其简单离子半径越大，则简单离子半径：W(O2)-大于X(Mg2+)，A正确；
B．元素非金属性越强，其氢化物的稳定性越大，因同周期元素从左到右非金属性依次增强，所以气态氢化物的稳定性：Z(NH3)＜W(H2O)，B正确；
C．根据推断可知，原子序数为：Y>X>W>Z，C错误；
D．元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：Z(HNO3)>Y(H3PO4)，D正确；
故选C。
3．C
解析：A．物质的状态为物理性质，不能作为判断物质的氧化性强弱的依据，A错误；
B．物质的溶解性属于物理性质，不能作为判断物质的氧化性强弱的依据，B错误；
C．H2S能被Cl2氧化成硫单质，说明氯气的氧化性比硫强，C正确；
D．硫元素的最低价为-2价，氯元素的最低价为-1价，取决于最外层电子数目的多少，与氧化性强弱无关，D错误；
答案选C。
4．B
【分析】元素周期律可解释金属性和非金属性强弱，元素最高化合价酸的酸性强弱，氢化物稳定性，据此分析解题。
解析：A．同一周期，从左往右金属性逐渐减弱，所以金属性强弱；，故A不符合题意；
B．和的热稳定性不能用元素周期律解释，故B符合题意；
C．为Cl元素和S元素最高化合价酸，酸性强弱：；故C不符合题意；
D．同一主族，从上往下非金属性逐渐减弱；氢化物的稳定性：HF＞HCl，故D不符合题意；
故答案选B。
5．B
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氮原子，故A错误；
B．元素的非金属性越强，氢化物的热稳定性越强，氟元素的非金属性强于氯元素，则氟化氢的热稳定性强于氯化氢，故B正确；
C．元素的金属性越强，金属单质的还原性越强，镁元素的金属性强于铝元素，则镁的还原性强于铝，故C错误；
D．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，钠元素的金属性弱于钾元素，则氢氧化钠的碱性弱于氢氧化钾，故D错误；
故选B。
6．B
解析：A．的中子数为：质量数-质子数=207-82=125,A正确；
B．Pb是第六周期第IVA族元素，原子核外最外层有4个电子，B错误；
C．和质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确；
D．同主族元素，随着核电荷数增加，金属性增强，金属性：Pb>Si，D正确；
故答案为：B。
7．B
【分析】X的常见单质可用作粮食的保护气，则X为N元素，X2W4中含有18个电子，则W为H元素，它们的原子最外层电子数之和为12且位于不同主族，则Y、Z的最外层电子数之和为12-1-5=6，则Y为Mg、Z为Si。
解析：A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，因此原子半径Mg>Si>N>H，即Y>Z>X>W，故A错误；
B．非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，非金属性：N>Si，则简单气态氢化物的稳定性：X>Z，故B正确；
C．Y3X2为Mg3N2，Mg3N2中的化学键为离子键，不含非极性键，故C错误；
D． Z的氧化物为SiO2，SiO2为酸性氧化物，不是两性氧化物，故D错误；
答案选B。
8．C
【分析】同一主族最外层电子数相同，从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱．且对于金属单质而言，从上到下熔点降低，而非金属单质从上到下，熔点升高
解析：A．从F到At，元素的非金属性逐渐减弱，与H2的化合能力逐渐减弱，A不正确；
B．由F2到I2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B不正确；
C．卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C正确；
D．Br2、I2微溶于水，易溶于CCl4，可推知At2也微溶于水，易溶于CCl4，D不正确；
故选C。
二、非选择题
9．(1)Mg (2)2H (3)SO2 (4)Al2O3
解析：（1）书写元素符号时，第一个字母大写，第二个字母小写，镁的元素符号为：Mg。
（2）元素符号前面的数字表示原子个数，两个氢原子表示为：2H。
（3）二氧化硫是由二氧化硫分子构成的，其化学性质由二氧化硫分子保持，符号为：SO2。
（4）由氧和铝两种元素组成的化合物是氧化铝，化学式为：Al2O3。
10． 第五周期IVA族 合理，锡和硅位于同主族，同主族从上往下金属性增强
解析：有5个电子层，最外层4个电子，故位于第五周期IVA族；Sn的金属性比Si强，分析是合理的，原因是锡和硅位于同主族，同主族从上往下金属性增强。
11．(1) 极性键和非极性键
(2) S2 ＞Cl－ S2 ＞Cl－ Cl2 + S2 = 2Cl－+ S↓
(3) ＞ 第三周期第VIA族
(4)AB
【分析】A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素，A与B在同一周期，在该周期所有主族元素中，A的原子半径最大，B的离子半径最小，则A为Na，B为Al；④A与B质子数之和是D质子数的3倍，则D为O，氢化物的稳定性HmD＞HmC，则C为S，Cm 、E(m 1) 具有相同的电子层结构，则E为Cl。
解析：（1）HmDm为H2O2，每个氢和氧共用一对电子，氧和氧共用一对电子，其电子式为，含有极性键和非极性键；故答案为：；极性键和非极性键。
（2）根据非金属性越强，其对应离子的还原性越弱，Cl的非金属性比S强，则Cm 、E(m 1) 的还原性强弱顺序为S2 ＞Cl－，根据同电子层结构核多径小，则离子半径大小顺序为S2 ＞Cl－，根据置换反应证明还原性强弱，即能证明其还原性强弱的离子方程式为Cl2 + S2 = 2Cl－+ S↓；故答案为：S2 ＞Cl－；S2 ＞Cl－；Cl2 + S2 = 2Cl－+ S↓。
（3）由于水存在分子间氢键，因此氢化物的沸点：H2O＞H2S，C元素为S元素，则S元素在元素周期表中的位置为第三周期第VIA族；故答案为：＞；第三周期第VIA族。
（4）A．其简单氢化物越稳定即H2O＞H2S，其非金属性越强即O＞S，故A符合题意；B．与氢气化合越容易即氢气和氧气易化合，则非金属性越强即O＞S，故B符合题意；C．非金属性强弱与得电子数目的多少无关，故C不符合题意；D．最高价含氧酸的酸性越强，则非金属性越强，但O没有最高价含氧酸，故D不符合题意；综上所述，答案为AB。
12．(1)饱和溶液
(2)
(3)产生白色沉淀
(4)HCl、不是对应的最高价氧化物对应的水化物
(5)其他条件相同，增大反应物浓度，铜和硝酸反应速率加快
(6) 探究温度对铜和硝酸反应速率的影响 D
解析：实验Ⅰ通过强酸置换弱酸验证非金属性的强弱；实验ⅠⅠ通过控制变量法探究反应速率的影响因素。
（1）硝酸易挥发，用B中饱和碳酸氢钠溶液除去中，避免与硅酸钠反应。
（2）硝酸的酸性比碳酸强，故硝酸能与碳酸钙反应生成；由于硝酸是强酸，写成离子形式，故与反应的离子方程式为。
（3）碳酸的酸性强于硅酸，生成的硅酸难溶于水，可观察到白色沉淀硅酸出现。
（4）能证明盐酸的酸性比亚硫酸强，HCl、不是对应的最高价氧化物对应的水化物，利用的酸性比强，才能证明氯的非金属性比硫强。
（5）其他条件相同，仅改变了浓度，故其他条件相同，增大反应物浓度，铜和硝酸反应速率加快。
（6）其他条件相同，仅改变温度，故探究温度对铜和硝酸反应速率的影响。上述实验不能证明催化剂对反应速率影响，故选D。