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

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名称 4.2 元素周期律 同步练习题(含解析) 高中化学人教版(2019)必修第一册
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-11-19 15:25:39

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文档简介

4.2 元素周期律 同步练习题
一、选择题
1.元素周期表VIA族元素又称为氧族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv)六种元素,其中钋、鉝为金属,碲为准金属,氧、硫、硒是典型的非金属元素。O和Te原子结构中相同的是
A.质子数 B.电子层数 C.核外电子数 D.最外层电子数
2.下列事实不能用元素周期律解释的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.还原性: D.酸性:
3.善于发现和总结规律是化学学习的必备素养。NaCl、、NaClO、、是按某一规律排列的,下列选项中也完全按照此规律排列的是
A.、、C、、
B.、S、、、
C.、Fe、、、
D.、、NO、、
4.短周期主族元素A、B、C、D、E、F和G原子序数依次递增,其中A是原子半径最小的元素,的空间结构呈正四面体形,D是地壳中含量最多的元素,E、F和G同周期,E是该周期中原子半径最大的元素,F的单质是黄色晶体。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.氧化物对应的水化物酸性:
C.D与E、E与G均可形成离子化合物
D.C的气态氢化物和最高价含氧酸可以反应生成盐
5.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钠溶液与强碱反应:
B.明矾溶液与过量氨水混合:
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:
D.工业漂白液的制备:
6.下列推断正确的是
A.由氧化性:,推断通入水中可以发生反应:
B.由还原性:,推断Ca投入溶液中可以发生反应:
C.由沸点:,推断沸点:
D.由熔点:,推断熔点:
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径小于Y的原子半径,Y是地壳中含量最高的元素,Z与X同主族,W的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和。下列有关说法错误的是
A.由Y、Z、W形成的化合物中溶于水可能有漂白性
B.原子半径的大小顺序为W>Y>Z>X
C.Y、Z可以形成电子层结构相同的离子,且离子半径前者大于后者
D.仅由X、Y两种元素可形成分别含有10e-和18e-的化合物
8.联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发现元素周期律150周年。元素周期律把元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,为系统研究元素及其化合物提供了科学方法,为发现和探索新元素、新物质提供了有效思路。锂是第2周期ⅠA族元素,下列有关锂元素性质推测正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱 B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈 D.最高化合价为+2
二、非选择题
9.联合国大会将 2019年定为“化学元素周期表国际年”,高度体现了元素周期表的重要性。下表显示了元素周期表中短周期的一部分,①~⑦代表七种短周期元素。
(1)七种元素中化学性质最不活泼的是 (填元素符号),形成化合物数目最多的元素是 (填元素符号)。
(2)元素②的最低价阴离子的离子结构示意图是 。
(3)②、⑤两种元素的最简单氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。
(4)⑤、⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较弱的是 (填化学式)。
(5)元素③的最高价氧化物对应水化物与元素④的单质反应的离子方程式为 。
(6)用电子式表示元素③和元素⑥形成化合物的过程 。
10.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量的水后,产生1.16g白色沉淀。再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积(V)与生成沉淀(m)的关系如图所示,请分析计算:
(1)A点到B点发生反应的离子反应方程式为 。
(2)原混合物中MgCl2、AlCl3的物质的量为多少 ?(写出计算过程)
11.下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
IA 0
1 IIA IIIA IVA VA VIA VII
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)①的元素符号是 ,
(2)②的原子结构示意图是
(3)①和⑤原子半径大小关系是:① ⑤(填“>”、“<”或“=”);
(4)在⑤、⑥和⑦中,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸的化学式是 。
(5)④的氧化物与③的氢氧化物反应的离子方程式 。
12.I.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果: 与盐酸反应最剧烈, 产生气体量最多。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计 (填“是”或“否”)合理?并说明理由 。
Ⅱ.利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)干燥管D的作用是 。
(4)若要证明非金属性Cl>S,实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,则装置B中发生的反应化学方程式为 ,装置C中的实验现象为 。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中可否加入盐酸 (填“可”或“否”)、B中加Na2CO3、C中加 ,则装置C中发生反应的离子反应方程式为 。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.O原子中质子数为8,Te原子中质子数为52,A错误;
B.O原子电子层数为2,Te原子电子层数为5,B错误;
C.O原子核外电子数为8,Te原子核外电子数为52,C错误;
D.O原子和Te原子最外层电子数均为6,D正确;
故答案选D。
2.D
解析:A.同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,则锂原子的原子半径大于铍原子能用元素周期律解释,故A不符合题意;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,则氮元素的非金属性强于硅元素能用元素周期律解释,故B不符合题意;
C.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,单质的氧化性依次减弱,对应简单阴离子的还原性依次增强,则氯离子的还原性弱于溴离子能用元素周期律解释,故C不符合题意;
D.元素非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关,与氢化物的酸性强弱无关,则盐酸的酸性强于碳酸不能用元素周期律解释,故D符合题意;
故选D。
3.D
【分析】NaCl、、NaClO、、均含Cl元素且化合价依次升高,据此分析解答。
解析:A.、、C、、中碳元素的化合价价依次为:-4、+4、0、+4、+4,不符合上述规律,故A不选;
B.、S、、、中硫元素的化合价价依次为:-2、0、+4、+4、+6,不符合上述规律,故B不选;
C.、Fe、、、中Fe元素的化合价价依次为:+3、0、+2、+3、+3,不符合上述规律,故C不选;
D.、、NO、、中N元素的化合价价依次为:-3、0、+2、+4、+5,符合上述规律,故D选;
故选:D。
4.B
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F和G原子序数依次递增,其中A是原子半径最小的元素,则A为H,的空间结构呈正四面体形, D是地壳中含量最多的元素,则B为碳, D为O,C为N,E、F和G同周期,E是该周期中原子半径最大的元素,则E为Na,F的单质是黄色晶体,则F为S,G为Cl。
解析:A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:,故A正确;
B.未说明是最高价含氧酸,硫酸酸性比次氯酸强,故B错误;
C.D与E形成过氧化钠或氧化钠,E与G形成氯化钠,均为离子化合物,故C正确;
D.C(氮元素)的气态氢化物和最高价含氧酸反应生成硝酸铵,硝酸铵是盐,故D正确。
综上所述,答案为B。
5.D
解析:A.碳酸氢钠溶液与强碱反应生成水和碳酸根:,故A错误;
B.明矾溶液与过量氨水混合,生成氢氧化铝沉淀:,故B错误;
C.硅酸钠溶液中通入少量二氧化碳生成硅酸和碳酸钠:,通入过量二氧化碳生成硅酸和碳酸氢钠:,故C错误;
D.工业漂白液的制备是氯气通入到氢氧化钠溶液中:,故D正确。
综上所述,答案为D。
6.A
解析:A.由氧化性:,根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律可推断通入水中可以发生反应:,故A项正确;
B.比Na更活泼,在溶液中会先和水反应,故B项错误;
C.卤族元素单质随着原子序数增大,沸点升高,故C项错误;
D.、、、、同主族元素,从上往下,熔、沸点依次降低,故D项错误;
故选A。
7.B
【分析】Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子半径小于Y的原子半径,且Z与X同主族,则X为第一周期元素H、Z为第三周期元素Na;W的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和,则W为Cl,据此分析解答。
解析:A.由Y、Z、W形成的化合物可能为NaClO,次氯酸钠具有强氧化性,溶于水有漂白性,故A正确;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;X为H,Y为O,W为Cl,Z为Na,它们原子半径的大小顺序为Na >Cl>O>H,故B错误;
C.根据上述分析可知:Y为O, Z为Na,Y、Z可以形成电子层结构相同的10电子的离子,原子序数越大,半径越小,故离子半径前者大于后者,故C正确;
D.根据上述分析可知:X为H,Y为O,它们可以形成H2O 为的化合物;H2O2为的化合物,故D正确;
故选B。
8.A
【分析】锂是第ⅠA族元素,第ⅠA族元素除H外称为碱金属元素,从上到下依次为锂、钠、钾、铷、铯、钫(放射性元素),原子最外层电子数均为1,从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,即金属性:Na>Li。
解析:A.金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性:Na>Li,因此碱性:NaOH>LiOH,A正确;
B.Na和Li属于同主族元素,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此锂原子半径比钠的小,B错误;
C.金属性:Na>Li,因此Li与水的反应没有钠剧烈,C错误;
D.锂是第ⅠA族元素,最高化合价为+1,D错误;
答案选A。
二、非选择题
9.(1) Ar C
(2)
(3)H2O
(4)H2SO4
(5)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(6)
【分析】根据①~⑦七种短周期元素在元素周期表中的相对位置可知分别是C、O、Na、Al、S、Cl、Ar,据此解答。
解析:(1)七种元素中化学性质最不活泼的是稀有气体元素氩,元素符号为Ar,有机物是种类最多的化合物,因此形成化合物数目最多的元素是碳,元素符号为C。
(2)元素氧的最低价阴离子的离子结构示意图是 。
(3)同主族从上到下非金属性逐渐增强,氢化物稳定性逐渐增强,O、S两种元素的最简单氢化物中稳定性较强的是H2O。
(4)同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,所以S、Cl两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较弱的是H2SO4。
(5)元素③和元素⑥形成化合物是离子化合物氯化钠,用电子式表示其形成过程为 ;
(6)元素③的最高价氧化物对应水化物氢氧化钠与元素④的单质铝反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑。
10.(1)AlO+H++H2O=Al(OH)3↓
(2)n(AlCl3)= 0.02mol、n(MgCl2)= 0.02mol
【分析】固体组成的混合物溶于足量水后,加入盐酸0~10mL阶段沉淀的质量不变,说明溶液中过量的NaOH,加入10 mL盐酸恰好中和过量的NaOH,故A点沉淀1.16g为 Mg(OH)2,AB段发生反应:+H++H2O=Al(OH)3↓,BC段发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,根据镁原子守恒计算n(MgCl2),根据AB段消耗盐酸计算生成Al(OH)3的物质的量,再根据Al原子守恒计算n(AlCl3)。
解析:(1)固体组成的混合物溶于足量水后,加入盐酸0~10mL阶段沉淀的质量不变,说明溶液中过量的NaOH,加入10 mL盐酸恰好中和过量的NaOH,AB段发生反应:+H++H2O=Al(OH)3↓,BC段发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故答案为:+H++H2O=Al(OH)3↓;
(2)A点沉淀1.16g为 Mg(OH)2,根据镁原子守恒:n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]= =0.02mol,AB段发生反应:+H++H2O=Al(OH)3↓,则n[Al(OH)3]=n(HCl)=1.00mol/L×(0.03-0.01)L=0.02mol,根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=0.02mol,原混合物中MgCl2的物质的量为0.02mol,AlCl3的物质的量为0.02mol。
11.(1)C
(2)
(3)>
(4)H2SO4
(5)Al2O3+2OH-= 2AlO+H2O
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为C,②为O,③为Na,④为Al,⑤为Si,⑥为P,⑦S,然后结合元素周期律的知识进行解答。
解析:(1)根据元素在周期表中的位置可知,①为碳元素,元素符号为C,故答案为:C;
(2)②位于第二周期第ⅥA族,为氧元素,原子核内质子数为8,核外有两层电子,原子结构示意图为:,故答案为:;
(3)①和⑤处于同一主族,同一主族自上而下原子半径递增,因此①和⑤原子半径大小关系为①<⑤,故答案为:<;
(4)元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,⑤、⑥和⑦处于同一周期,同一周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,因此⑦的非金属性最强,⑦为硫元素,最高正价为+6价,最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,故答案为:H2SO4;
(5)④的氧化物即Al2O3,与③的氢氧化物即NaOH反应生成偏铝酸钠和水,其对应的离子方程式为:Al2O3+2OH-= 2AlO+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-= 2AlO+H2O。
12.(1) 钾 铝
(2)不合理 用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物
(3)防止倒吸
(4) 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 产生黄色浑浊
(5) 否 Na2SiO3 CO2+SiO+H2O=H2SiO3↓+ CO
解析:(1)同一周期元素,金属性随着原子序数增大而减弱,元素的金属性越强,同一主族,原子序数越大,金属性越强,其单质与酸或水反应越剧烈,所以金属性K>Na>Mg>Al,则K与盐酸反应最剧烈;钠、钾、镁、铝在反应中分别失去1、1、2、3个电子,因此相同条件下所得气体体积比是1:1:2:3,Al与盐酸反应产生气体量最多,故为:钾;铝;
(2)用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物,所以方案不合理,故为:不合理;用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物;
(3)气体溶于水时容易引起液体倒流,所以干燥管D的作用是防止倒吸,故为:防止倒吸;
(4)由于没有加热装置,则利用高锰酸钾制备氯气,所以装置B中的化学方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。氯气能把硫化钠氧化为单质S,所以装置C中的实验现象为产生浅黄色沉淀,故为:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;产生浅黄色沉淀;
(5)若要证明非金属性:C>Si,则可以借助于最高价氧化物水化物的酸性强弱,由于盐酸易挥发,则A中加硫酸、B中加Na2CO3,硫酸和碳酸钠的反应来制取CO2;C中加Na2SiO3.,CO2与硅酸钠反应产生硅酸,C中可以发生反应:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,产生白色胶状沉淀,故为:否;Na2SiO3;Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。