5.1 元素周期律和元素周期表(专项练习.含解析)-2025-2026学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 5.1 元素周期律和元素周期表(专项练习.含解析)-2025-2026学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
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资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-12-11 11:00:46

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5.1元素周期律和元素周期表
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 河西区期中)我国月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是(  )
A.原子序数:Fe<Ca
B.电负性:Ca<Mg
C.简单氢化物稳定性:H2O<SiH4
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
2.(2025秋 上城区月考)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是(  )
A.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
B.第一电离能:N>F>O
C.离子半径:H﹣>Li+
D.化合物中共价键的极性:H2O>H2S
3.(2025秋 重庆期中)下列有关比较正确的是(  )
A.热稳定性:HCl>HBr
B.酸性强弱:HClO>HClO4
C.沸点:HF>H2O
D.键的极性:H2S>H2O
4.(2025秋 重庆期中)嫦娥石[主要成分:(Ca8Y)Fe(PO4)7]是我国科学家从月壤中发现的,其中Y是元素钇,原子序数为39,该物质中Fe元素为+2价。下列说法中错误的是(  )
A.(Ca8Y)Fe(PO4)7不能与酸反应
B.该物质中Y元素为+3价
C.Y属于稀土元素
D.(Ca8Y)Fe(PO4)7为离子化合物
5.(2025秋 云南期中)金在氧气中与KCN(氰化钾)反应生成络合物K[Au(CN)2],反应的化学方程式为4Au+2H2O+O2+8KCN═4K[Au(CN)2]+4KOH,这一反应被广泛应用于从金矿砂中提取金。下列说法正确的是(  )
A.Au与Cu同族,均属于d区元素
B.中含2molσ键
C.HCN分子所含键的键角大于H2O
D.第一电离能:O>N>H>C
6.(2025秋 镇江月考)铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]是一种重要的工业原料。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能:I1(O)>I1(S)
B.半径:r(Al3+)>r(O2﹣)
C.沸点:H2S>H2O
D.电负性:χ(Al)>χ(H)
7.(2025秋 金华月考)下列说法正确的是(  )
A.电负性:Be>B
B.酸性:HI<HBr
C.化合物离子键百分数:Na2O>Li2O
D.原子半径:F>O
8.(2025秋 天津期中)下列说法不正确的是(  )
A.第一电离能:O>N
B.键角:NH3>H2O
C.原子半径:Br>Cl
D.碱性:Mg(OH)2>Be(OH)2
9.(2025秋 固始县期中)医学研究证明,用放射性I治疗肿瘤可收到一定疗效,下列有关I叙述正确的是(  )
A.I是碘的一种同素异形体
B.I是一种新发现的元素
C.I位于元素周期表中第5周期ⅦA族
D.I核内的中子数与核外电子数之差为82
10.(2025秋 绍兴月考)根据元素周期表,下列说法不正确的是(  )
A.第一电离能:N>O B.酸性:HClO4>H2SO4
C.离子半径:Na+>O2﹣ D.稳定性:H2O>H2S
11.(2025 射阳县校级一模)对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列不正确的是(  )
A.电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S)
B.热稳定性:H2O>CH4>NH3
C.酸性强弱:HNO3>H2SO3>H2CO3
D.半径大小:r(S2﹣)>r(N3﹣)>r(O2﹣)
12.(2025秋 海淀区期中)下列事实不能用元素周期律解释的是(  )
A.还原性:Mg>Al B.沸点:H2O>HF
C.碱性:NaOH>LiOH D.热稳定性:HCl>HBr
13.(2025秋 来宾期中)工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:。下列说法错误的是(  )
A.最外层电子数:Cl>O
B.稳定性:H2O>HCl
C.酸性:HClO4>HClO3
D.氧是第二周期第ⅣA族元素
14.(2025秋 鼓楼区校级月考)KAl(SO4)2 12H2O可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(Al)>r(K)
B.沸点:H2S(g)>H2O(g)
C.碱性:KOH>Al(OH)3
D.热稳定性:H2S(g)>H2O(g)
15.(2025秋 海淀区校级月考)下列原因分析能正确解释递变规律的是(  )
选项 递变规律 原因分析
A 酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性:Cl>S>Si
B 离子半径:Ca2+<Cl﹣<S2﹣ 电子层结构相同时,核电荷数:Ca>Cl>S
C 沸点:CO2<SiO2 相对分子质量;CO2<SiO2
D 熔点:Cl2<Br2<I2 键能:Cl—Cl>Br—Br>I—I
A.A B.B C.C D.D
16.(2025秋 浙江月考)钛(Ⅳ)酸铋是一种铁电材料,其中O2﹣的稳定性直接影响其铁电性能,掺杂La可提高光电转化性能,La取代部分Bi后的晶胞结构(氧原子未画出)如图所示。下列说法错误的是(  )
A.La位于元素周期表的f区
B.该晶体中La3+和Bi3+的个数比为1:1
C.若平移晶胞使p点La至体心,则Ti位于晶胞顶点
D.由题可知La3+难挥发能增强O2﹣的稳定性从而提升材料性能
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 杨浦区校级期中)蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤,其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除,Cl2和BCl3是蚀刻Al时常用的氯基气体。
(1)蚀刻铝时发生了Cl2和Al的反应,这说明Cl2具有    。
A.酸性
B.可燃性
C.氧化性
D.漂白性
(2)蚀刻铝时的生成物之一AlCl3可作净水剂,原因是它溶于水能形成Al(OH)3胶体,下列关于Al(OH)3胶体的认识,错误的是    。
A.可以产生丁达尔现象
B.可以透过半透膜
C.Al(OH)3胶体呈电中性
D.可以吸附水中的悬浮颗粒物
(3)已知硼是第2周期ⅢA族的元素,下列关于硼的说法正确的是    。(不定项)
A.非金属性:硼<碳
B.最高价氧化物对应水化物酸性:硼<氯
C.原子半径:硼<氮
D.最高正化合价:硼<铝
(4)请设计一个简单实验证明AlCl3是分子晶体,而非离子晶体    。
(5)三甲基胺的结构简式为    ,已知其中碳元素的化合价为﹣2价,结合元素的非金属性,从共用电子对偏移的角度解释原因    。
18.(2025秋 河南期中)元素①~⑨是化学实验中常见的九种元素,其在周期表中的位置如图所示。
(1)元素②在元素周期表中的位置    。
(2)在①~⑧中,离子半径最大的是    (填离子符号)。
(3)以下现象或事实能说明⑤的非金属性小于⑥的是    (填字母)。
A.在⑤与⑥形成的化合物中,⑤显正价
B.两元素形成的单质的沸点:⑤>⑥
C.两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:⑤<⑥
(4)①与③可形成原子个数比为2:1的分子X。
ⅰ.该分子中的化学键是由①的1s轨道与③的    轨道重叠而形成的σ键。
ⅱ.X比①与⑤形成的同类型分子熔沸点更高,原因是    。
(5)元素③与④可形成原子个数比为1:1的离子化合物Y,Y的电子式为    ,Y与H2O反应的化学方程式为    。
(6)以钛白副产品(含FeSO4及少量TiOSO4和H2C2O4)为原料制备的超微细FeC2O4 2H2O,可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。
Ⅰ.将一定量的钛白副产品用热水溶解,在搅拌下加入还原铁粉,反应后pH为4﹣~5,过滤得到FeSO4溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液,经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细FeC2O4 2H2O。生成FeC2O4 2H2O的离子方程式为    。
Ⅱ.将FeC2O4 2H2O在氮气的氛围中加热分解。加热过程中固体残留率[固体残留随温度的变化如图所示,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,则起始固体质量AB段发生反应的化学方程式为    。
19.(2025秋 浙江月考)通常农药所含有的氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。
(1)F元素在元素周期表中的位置是     ;
(2)H2S分子的空间构型为     (用文字描述);
(3)室温下Cl2O6为红棕色液体,具有较高的电导率,﹣30℃下变为红棕色固体,研究表明固态(Cl2O6为离子化合物,Cl2O6与水反应生成氯酸和高氯酸。固态(Cl2O6)中含有的两种离子为     ;
(4)焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)     。
20.(2025秋 琼山区校级月考)下表为元素周期表的一部分,请参照元素a﹣e在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)下列状态的c中,电离最外层一个电子所需能量最小的是    (填序号)。
a.
b.
c.
(2)上述元素周期表中,c、d、e三种元素的简单离子半径最小的是    (写离子符号)。
(3)元素Cs在周期表中的位置是    ,预测碱性CsOH    Ca(OH)2(填写“强于”或“弱于”)。
(4)元素Se在周期表中的位置如上图所示,基态Se2﹣占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是    。
(5)基态Fe2+的价层电子排布式为    。
(6)Na[BH4]是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制取。
①Na[BH4]由Na+和组成,的空间结构为四面体形,则Na[BH4]的电子式为    。
②Na[BH4]的水解反应方程式为:,该反应放热。无催化剂时,Na[BH4]在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是    。
5.1元素周期律和元素周期表
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2025秋 河西区期中)我国月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是(  )
A.原子序数:Fe<Ca
B.电负性:Ca<Mg
C.简单氢化物稳定性:H2O<SiH4
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
【答案】B
【分析】A.Fe为26号元素,Ca为20号元素;
B.同主族从上到下元素的电负性逐渐减小;
C.非金属性越强,气态氢化物越稳定;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
【解答】解:A.Fe为26号元素,Ca为20号元素,则原子序数:Fe>Ca,故A错误;
B.同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则电负性:Ca<Mg,故B正确;
C.非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:O>Si,则简单氢化物稳定性:H2O>SiH4,故C错误;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Mg>Al,最高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查元素周期律,为高频考点,题目难度不大。
2.(2025秋 上城区月考)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是(  )
A.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
B.第一电离能:N>F>O
C.离子半径:H﹣>Li+
D.化合物中共价键的极性:H2O>H2S
【答案】B
【分析】A.金属性Mg>Al;
B.F电负性最强,N因p轨道半充满结构电离能高于O;
C.H﹣和Li+电子层结构相同,均为2电子结构;
D.电负性:O>S,O—H键极性>S—H键。
【解答】解:A.金属性Mg>Al,故碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,故A正确;
B.第一电离能顺序应为F>N>O(因F电负性最强,N因p轨道半充满结构电离能高于O),故B错误;
C.H﹣和锂离子电子层结构相同,均为2电子结构,原子序数小的H﹣半径更大,故C正确;
D.电负性:O>S,O—H键极性>S—H键,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查元素周期律的作用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2025秋 重庆期中)下列有关比较正确的是(  )
A.热稳定性:HCl>HBr
B.酸性强弱:HClO>HClO4
C.沸点:HF>H2O
D.键的极性:H2S>H2O
【答案】A
【分析】A.非金属性越强,形成氢化物越稳定;
B.HClO4是强酸,HClO是弱酸;
C.HF、H2O分子间都能形成氢键,H2O分子中形成氢键多;
D.电负性S<O。
【解答】解:A.非金属性Cl>Br,氢化物的热稳定性:HCl>HBr,故A正确;
B.HClO4是强酸,HClO是弱酸酸性强弱:HClO>HClO4,故B错误;
C.HF、H2O分子间都能形成氢键,H2O分子中形成氢键多,沸点:HF<H2O,故C错误;
D.电负性S<O,键的极性:H2S<H2O,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了周期律的分析应用,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
4.(2025秋 重庆期中)嫦娥石[主要成分:(Ca8Y)Fe(PO4)7]是我国科学家从月壤中发现的,其中Y是元素钇,原子序数为39,该物质中Fe元素为+2价。下列说法中错误的是(  )
A.(Ca8Y)Fe(PO4)7不能与酸反应
B.该物质中Y元素为+3价
C.Y属于稀土元素
D.(Ca8Y)Fe(PO4)7为离子化合物
【答案】A
【分析】A.(Ca8Y)Fe(PO4)7是磷酸盐,磷酸的酸性比盐酸、硫酸弱;
B.根据正负化合价代数和为0计算;
C.稀土元素是指镧系元素及钪、钇等17种元素;
D.Ca、Fe、Y均为金属元素,磷酸根离子是酸根离子。
【解答】解:A.(Ca8Y)Fe(PO4)7是磷酸盐,磷酸的酸性比盐酸、硫酸弱,其可能能与酸反应,故A错误;
B.(Ca8Y)Fe(PO4)7中Ca显+2价、Fe显+2价,磷酸根离子显﹣3价,设Y化合价为a,则8×2+2+a+(﹣3)×7=0,解得a=3,则Y元素为+3价,故B正确;
C.Y属于稀土元素,故C正确;
D.(Ca8Y)Fe(PO4)7中Ca、Fe、Y均为金属元素,磷酸根离子是酸根离子,则(Ca8Y)Fe(PO4)7可能为离子晶体,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查了元素周期表和元素周期律的知识,侧重考查学生分析问题的能力,题目难度不大,掌握基础知识即可解答。
5.(2025秋 云南期中)金在氧气中与KCN(氰化钾)反应生成络合物K[Au(CN)2],反应的化学方程式为4Au+2H2O+O2+8KCN═4K[Au(CN)2]+4KOH,这一反应被广泛应用于从金矿砂中提取金。下列说法正确的是(  )
A.Au与Cu同族,均属于d区元素
B.中含2molσ键
C.HCN分子所含键的键角大于H2O
D.第一电离能:O>N>H>C
【答案】C
【分析】A.Au与Cu同族,均处于IB族;
B.中有2个配位键,C原子与N原子之间形成1个σ键;
C.HCN是直线形结构,而H2O为V形结构;
D.N元素的第一电离能比O元素大。
【解答】解:A.Au与Cu同族,均处于IB族,二者均属于ds区元素,故A错误;
B.中有2个配位键,C原子与N原子之间形成1个σ键,中含有的σ键数目为4,1mol中含有4molσ键,故B错误;
C.HCN是直线形结构,而H2O为V形结构,则HCN分子所含键的键角大于H2O,故C正确;
D.N元素原子2p轨道为半满稳定状态,则第一电离能N>O,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查比较综合,涉及元素周期表、化学键、配合物、电离能、价层电子对互斥理论等,属于一题多点型他们,题目难度不大,侧重考查学生对基础知识掌握情况。
6.(2025秋 镇江月考)铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]是一种重要的工业原料。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能:I1(O)>I1(S)
B.半径:r(Al3+)>r(O2﹣)
C.沸点:H2S>H2O
D.电负性:χ(Al)>χ(H)
【答案】A
【分析】A.二者同主族且O位于S的上方,O原子半径更小,O原子核对核外电子的束缚更强,O更难失去电子;
B.Al3+和O2﹣电子层结构相同(核外均有10个电子),核电荷数越大,离子半径越小;
C.H2O分子间存在氢键,而H2S分子间仅存在范德华力,氢键的强度大于范德华力;
D.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。
【解答】解:A.O原子半径更小,O原子核对核外电子的束缚更强,O更难失去电子,因此第一电离能:I1(O)>I1(S),故A正确;
B.铝离子和氧离子电子层结构相同(核外均有10个电子),核电荷数越大,离子半径越小,故r(O2﹣)>r(Al3+),故B错误;
C.H2O分子间存在氢键,而H2S分子间仅存在范德华力,氢键的强度大于范德华力,故沸点:H2O>H2S,故C错误;
D.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度,H的电负性(约2.20)大于Al(约1.61),故χ(Al)<χ(H),故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查元素周期律的作用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2025秋 金华月考)下列说法正确的是(  )
A.电负性:Be>B
B.酸性:HI<HBr
C.化合物离子键百分数:Na2O>Li2O
D.原子半径:F>O
【答案】C
【分析】A.一般非金属性越强,电负性越大;
B.碘原子半径大于溴原子,H—I键能小,水中更易电离出氢离子;
C.两元素的电负性相差越大,离子键百分数越高;
D.同周期从左到右原子半径依次减小。
【解答】解:A.非金属性Be<B,电负性电负性:Be<B,故A错误;
B.碘原子半径大于溴原子,H—I键能小,水中更易电离出氢离子,导致酸性强,酸性:HI>HBr,故B错误;
C.Li的电负性大于Na,离子键百分数:Na2O>Li2O,故C正确;
D.O、F为同周期原子,原子半径F<O,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了周期律的分析判断和应用,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
8.(2025秋 天津期中)下列说法不正确的是(  )
A.第一电离能:O>N
B.键角:NH3>H2O
C.原子半径:Br>Cl
D.碱性:Mg(OH)2>Be(OH)2
【答案】A
【分析】要解决这道题,我们需要回忆第一电离能、键角、原子半径、元素金属性与最高价氧化物对应水化物碱性的相关知识,逐一分析每个选项。
【解答】解:A.第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能出现反常,因为ⅡA族元素的ns轨道全充满,ⅤA族元素的np轨道半充满,稳定性较高,第一电离能比相邻元素大;N位于ⅤA族,O位于ⅥA族,所以第一电离能N>O,故A错误;
B.氨气中N原子采取sp3杂化,有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力;水中O原子采取sp3杂化,有两对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的排斥力越大,键角越小;所以键角NH3>H2O,故B正确;
C.同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。Br和Cl同主族,Br在Cl的下方,所以原子半径Br>Cl,故C正确;
D.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强;Mg和Be同主族,Mg在Be的下方,金属性Mg>Be,所以碱性Mg(OH)2>Be(OH)2,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查位置结构性质的相互关系,题目难度不大,注意同主族元素的性质的递变性和相似性。
9.(2025秋 固始县期中)医学研究证明,用放射性I治疗肿瘤可收到一定疗效,下列有关I叙述正确的是(  )
A.I是碘的一种同素异形体
B.I是一种新发现的元素
C.I位于元素周期表中第5周期ⅦA族
D.I核内的中子数与核外电子数之差为82
【答案】C
【分析】A.同种元素组成的不同单质为同素异形体,质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素;
B.I的质子数是53,属于碘元素;
C.碘元素位于第五周期ⅦA族;
D.根据质量数=质子数+中子数,计算中子数;核外电子数=质子数,据此判断。
【解答】解:A.同素异形体的研究对象是单质,I是碘的一种同位素,故A错误;
B.I的质子数是53,属于碘元素,是发现的碘元素的一种同位素原子,不是发现了新元素,故B错误;
C.I是碘的一种同位素,碘元素位于第五周期ⅦA族,故C正确;
D.I质子数是53,电子数为53,核内的中子数=135﹣53=82,所以I核内的中子数与核外电子数之差为82﹣53=29,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查同位素与同素异形体区别、原子结构、结构与位置关系等,题目难度不大,注意化学“五同”的比较。
10.(2025秋 绍兴月考)根据元素周期表,下列说法不正确的是(  )
A.第一电离能:N>O B.酸性:HClO4>H2SO4
C.离子半径:Na+>O2﹣ D.稳定性:H2O>H2S
【答案】C
【分析】A.同周期元素第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素;
B.同周期元素从左到右非金属性增强;
C.Na+和O2﹣电子层数相同,但Na+核电荷数更大,离子半径更小;
D.O的非金属性强于S。
【解答】解:A.同周期元素第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,故A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,Cl的非金属性强于S,最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性强于H2SO4,故B正确;
C.钠离子和氧离子电子层数相同,但Na+核电荷数更大,离子半径更小,故Na+<O2﹣,故C错误;
D.O的非金属性强于S,水的稳定性大于硫化氢,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查元素周期律的作用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(2025 射阳县校级一模)对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列不正确的是(  )
A.电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S)
B.热稳定性:H2O>CH4>NH3
C.酸性强弱:HNO3>H2SO3>H2CO3
D.半径大小:r(S2﹣)>r(N3﹣)>r(O2﹣)
【答案】B
【分析】A.N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族从上到下第一电离能依次减小;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,同周期从左到右非金属性增强;
C.硝酸是强酸,亚硫酸、碳酸为弱酸,但是亚硫酸的酸性比碳酸强;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小。
【解答】解:A.同主族从上到下第一电离能依次减小,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S),故A正确;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,同周期从左到右非金属性增强,所以热稳定性H2O>NH3>CH4,故B错误;
C.硝酸是强酸,亚硫酸、碳酸为弱酸,但是亚硫酸的酸性比碳酸强,所以酸性强弱:HNO3>H2SO3>H2CO3,故C正确;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,半径大小:r(S2﹣)>r(N3﹣)>r(O2﹣),故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查元素周期律,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
12.(2025秋 海淀区期中)下列事实不能用元素周期律解释的是(  )
A.还原性:Mg>Al B.沸点:H2O>HF
C.碱性:NaOH>LiOH D.热稳定性:HCl>HBr
【答案】B
【分析】A.同周期从左到右元素的还原性逐渐减弱;
B.水常温下为液体,HF为气体;
C.同主族从上到下金属性逐渐增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
D.非金属性越强,气态氢化物越稳定。
【解答】解:A.同周期从左到右元素的还原性逐渐减弱,则还原性:Mg>Al,故A正确;
B.水常温下为液体,HF为气体,则沸点:H2O>HF,故B错误;
C.同主族从上到下金属性逐渐增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性Na>Li,则碱性:NaOH>LiOH,故C正确;
D.非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:Cl>Br,则热稳定性:HCl>HBr,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查元素周期表和元素周期律,为高频考点,题目难度不大。
13.(2025秋 来宾期中)工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:。下列说法错误的是(  )
A.最外层电子数:Cl>O
B.稳定性:H2O>HCl
C.酸性:HClO4>HClO3
D.氧是第二周期第ⅣA族元素
【答案】D
【分析】解:A.氯原子的最外层有7个电子,氧原子的最外层有6个电子;
B.非金属元素的非金属性越强,其对应的最简单氢化物的稳定性越强;
C.同种元素的含氧酸,可表示为(OH)mROn,非羟基氧原子数n越大,酸的酸性越强;
D.氧元素的原子序数为8,最外层电子数为6,位于元素周期表第二周期第ⅥA族。
【解答】解:A.氧原子的最外层有6个电子,氯原子的最外层有7个电子,则最外层电子数:Cl>O,故A正确;
B.非金属元素的非金属性越强,其对应的最简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于氯元素,则稳定性:H2O>HCl,故B正确;
C.同种元素的含氧酸,可表示为(OH)mROn,非羟基氧原子数n越大,酸的酸性越强,HClO3的非羟基氧数目为2,HClO4的非羟基氧数目为3,则酸性:HClO4>HClO3,故C正确;
D.氧元素的原子序数为8,最外层电子数为6,位于元素周期表第二周期第ⅥA族,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查元素周期律的作用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
14.(2025秋 鼓楼区校级月考)KAl(SO4)2 12H2O可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(Al)>r(K)
B.沸点:H2S(g)>H2O(g)
C.碱性:KOH>Al(OH)3
D.热稳定性:H2S(g)>H2O(g)
【答案】C
【分析】A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
B.水分子间形成氢键;
C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
D.非金属性越强,形成氢化物稳定性越强。
【解答】解:A.Al原子核外3个电子层,K原子核外4个电子层,原子半径:r(Al)<r(K),故A错误;
B.水分子间形成氢键,则沸点:H2S(g)<H2O(g),故B错误;
C.金属性K>Al,最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,故C正确;
D.非金属性S<O,热稳定性:H2S(g)<H2O(g),故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了周期律的分析判断,注意周期表中递变规律的应用,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
15.(2025秋 海淀区校级月考)下列原因分析能正确解释递变规律的是(  )
选项 递变规律 原因分析
A 酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性:Cl>S>Si
B 离子半径:Ca2+<Cl﹣<S2﹣ 电子层结构相同时,核电荷数:Ca>Cl>S
C 沸点:CO2<SiO2 相对分子质量;CO2<SiO2
D 熔点:Cl2<Br2<I2 键能:Cl—Cl>Br—Br>I—I
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】A.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
B.电子层数越多,半径越大,电子层数相同的,核电荷数越大,半径越小;
C.二氧化碳是分子晶体,二氧化硅属于共价晶体;
D.分子间作用力越大,单质的熔点越高。
【解答】解:A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,其中H2SO3不是最高价含氧酸,不能比较元素非金属性,故A错误;
B.Ca2+、Cl﹣、S2﹣的电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小,离子半径为:Ca2+<Cl﹣<S2﹣,核电荷数为:Ca>Cl>S,故B正确;
C.二氧化碳是分子晶体,二氧化硅属于共价晶体,沸点:CO2<SiO2,与相对分子质量大小无关,故C错误;
D.Cl2、Br2、I2形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,熔点:Cl2<Br2<I2,说明分子间作用力Cl2<Br2<I2,共价键的键能决定分子稳定性,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了周期律的分析应用、周期表中递变规律的理解应用,题目难度不大。
16.(2025秋 浙江月考)钛(Ⅳ)酸铋是一种铁电材料,其中O2﹣的稳定性直接影响其铁电性能,掺杂La可提高光电转化性能,La取代部分Bi后的晶胞结构(氧原子未画出)如图所示。下列说法错误的是(  )
A.La位于元素周期表的f区
B.该晶体中La3+和Bi3+的个数比为1:1
C.若平移晶胞使p点La至体心,则Ti位于晶胞顶点
D.由题可知La3+难挥发能增强O2﹣的稳定性从而提升材料性能
【答案】C
【分析】A.La为镧系元素,镧的基态原子排布式为[Xe]5d16s2;
B.由均摊法可知,Ti的数目为,Bi的数目为,La的数目为;
C.若p点La平移至晶胞体心,如图:;
D.“O2﹣的稳定性直接影响铁电性能,掺杂La可提高光电转化性能”C。
【解答】解:A.La为镧系元素,镧的基态原子排布式为[Xe]5d16s2,位于元素周期表的f区,故A正确;
B.由均摊法可知,Bi的数目为,La的数目为,La3+和Bi3+的个数比为1:1,故B正确;
C.若p点La平移至晶胞体心,如图:,平移后Ti位于晶胞棱上和体内,故C错误;
D.“O2﹣的稳定性直接影响铁电性能,掺杂La可提高光电转化性能”,可推断La3+通过增强O2﹣稳定性提升其性能,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查晶体结构,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
二.解答题(共4小题)
17.(2025秋 杨浦区校级期中)蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤,其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除,Cl2和BCl3是蚀刻Al时常用的氯基气体。
(1)蚀刻铝时发生了Cl2和Al的反应,这说明Cl2具有 C  。
A.酸性
B.可燃性
C.氧化性
D.漂白性
(2)蚀刻铝时的生成物之一AlCl3可作净水剂,原因是它溶于水能形成Al(OH)3胶体,下列关于Al(OH)3胶体的认识,错误的是 B  。
A.可以产生丁达尔现象
B.可以透过半透膜
C.Al(OH)3胶体呈电中性
D.可以吸附水中的悬浮颗粒物
(3)已知硼是第2周期ⅢA族的元素,下列关于硼的说法正确的是 AB  。(不定项)
A.非金属性:硼<碳
B.最高价氧化物对应水化物酸性:硼<氯
C.原子半径:硼<氮
D.最高正化合价:硼<铝
(4)请设计一个简单实验证明AlCl3是分子晶体,而非离子晶体 将氯化铝加热至熔融状态,然后测试其导电性,熔融的氯化铝不导电,说明它在熔融时没有产生自由移动的离子,是分子晶体  。
(5)三甲基胺的结构简式为 ,已知其中碳元素的化合价为﹣2价,结合元素的非金属性,从共用电子对偏移的角度解释原因 碳元素电负性大于氢元素,所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素,氮元素的电负性大于碳元素,所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素,以上两个因素综合起来,碳元素显﹣2价  。
【答案】(1)C;
(2)B;
(3)AB;
(4)将氯化铝加热至熔融状态,然后测试其导电性,熔融的氯化铝不导电,说明它在熔融时没有产生自由移动的离子,是分子晶体;
(5);碳元素电负性大于氢元素,所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素,氮元素的电负性大于碳元素,所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素,以上两个因素综合起来,碳元素显﹣2价。
【分析】(1)Cl2和Al反应生成AlCl3,氯元素化合价降低,说明Cl2具有氧化性;
(2)A.胶体能产生丁达尔效应;
B.Al(OH)3胶体不可以透过半透膜;
C.Al(OH)3胶体呈电中性;
D.Al(OH)3胶体具有吸附性,可以吸附水中的悬浮颗粒物;
(3)A.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
C.同周期从左到右原子半径逐渐减小;
D.硼和铝位于同一主族,则最高正化合价:硼=铝;
(4)将氯化铝加热至熔融状态,然后测试其导电性,熔融的氯化铝不导电,说明它在熔融时没有产生自由移动的离子,是分子晶体;
(5)三甲基胺的结构简式为,碳元素电负性大于氢元素,所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素,氮元素的电负性大于碳元素,所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素,以上两个因素综合起来,碳元素显﹣2价。
【解答】解:(1)Cl2和Al反应生成AlCl3,氯元素化合价降低,说明Cl2具有氧化性,故C正确,
故答案为:C;
(2)A.胶体能产生丁达尔效应,因此Al(OH)3胶体可以产生丁达尔现象,故A正确;
B.Al(OH)3胶体不可以透过半透膜,故B错误;
C.Al(OH)3胶体呈电中性,故C正确;
D.Al(OH)3胶体具有吸附性,可以吸附水中的悬浮颗粒物,故D正确;
故答案为:B;
(3)A.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性:硼<碳,故A正确;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物酸性:硼<氯,故B正确;
C.同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:硼>氮,故C错误;
D.硼和铝位于同一主族,则最高正化合价:硼=铝,故D错误;
故答案为:AB;
(4)将氯化铝加热至熔融状态,然后测试其导电性,熔融的氯化铝不导电,说明它在熔融时没有产生自由移动的离子,是分子晶体,
故答案为:将氯化铝加热至熔融状态,然后测试其导电性,熔融的氯化铝不导电,说明它在熔融时没有产生自由移动的离子,是分子晶体;
(5)三甲基胺的结构简式为,碳元素电负性大于氢元素,所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素,氮元素的电负性大于碳元素,所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素,以上两个因素综合起来,碳元素显﹣2价,
故答案为:;碳元素电负性大于氢元素,所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素,氮元素的电负性大于碳元素,所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素,以上两个因素综合起来,碳元素显﹣2价。
【点评】本题主要考查元素周期律及胶体的性质,为高频考点,题目难度一般。
18.(2025秋 河南期中)元素①~⑨是化学实验中常见的九种元素,其在周期表中的位置如图所示。
(1)元素②在元素周期表中的位置 第二周期第ⅣA族  。
(2)在①~⑧中,离子半径最大的是 S2﹣ (填离子符号)。
(3)以下现象或事实能说明⑤的非金属性小于⑥的是 AC  (填字母)。
A.在⑤与⑥形成的化合物中,⑤显正价
B.两元素形成的单质的沸点:⑤>⑥
C.两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:⑤<⑥
(4)①与③可形成原子个数比为2:1的分子X。
ⅰ.该分子中的化学键是由①的1s轨道与③的 2p  轨道重叠而形成的σ键。
ⅱ.X比①与⑤形成的同类型分子熔沸点更高,原因是 水分子间存在氢键  。
(5)元素③与④可形成原子个数比为1:1的离子化合物Y,Y的电子式为 ,Y与H2O反应的化学方程式为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑  。
(6)以钛白副产品(含FeSO4及少量TiOSO4和H2C2O4)为原料制备的超微细FeC2O4 2H2O,可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。
Ⅰ.将一定量的钛白副产品用热水溶解,在搅拌下加入还原铁粉,反应后pH为4﹣~5,过滤得到FeSO4溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液,经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细FeC2O4 2H2O。生成FeC2O4 2H2O的离子方程式为 Fe2++H2C2O4+2NH3 H2O=FeC2O4 2H2O↓+2  。
Ⅱ.将FeC2O4 2H2O在氮气的氛围中加热分解。加热过程中固体残留率[固体残留随温度的变化如图所示,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,则起始固体质量AB段发生反应的化学方程式为 3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑  。
【答案】(1)第二周期第ⅣA族;
(2)S2﹣;
(3)AC;
(4)i.2p;
ii.水分子间存在氢键;
(5);2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(6)Ⅰ.Fe2++H2C2O4+2NH3 H2O=FeC2O4 2H2O↓+2;
Ⅱ.3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。
【分析】①是H元素,②是C元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是S元素,⑥是Cl元素,⑦是K元素,⑧是Ca元素,⑨是Fe元素,据此作答。
【解答】解:(1)元素②是C元素,核电荷数为6,在元素周期表中的位置是:第二周期第ⅣA族,
故答案为:第二周期第ⅣA族;
(2)在①~⑧中,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,形成离子的半径所以在①~⑧中,原子半径最大的是S2﹣,
故答案为:S2﹣;
(3)A.在⑤与⑥形成的化合物中,⑤显正价,说明共用电子对偏离S原子而偏向Cl原子,能说明S的非金属性小于Cl,故A正确;
B.两元素形成的单质的沸点:⑤>⑥,不能判断非金属性强弱,故B错误;
C.两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:⑤<⑥,说明S的非金属性小于Cl,故C正确;
故答案为:AC;
(4)氢与氧可形成原子个数比为2:1的分子H2O,则:
ⅰ.水分子中的化学键是由氢的1s轨道与氧的2p轨道重叠而形成的σ键,
故答案为:2p;
ⅱ.H2O比氢与硫形成的同类型分子H2S熔沸点更高,原因是水分子间存在氢键,
故答案为:水分子间存在氢键;
(5)氧元素与钠元素可形成原子个数比为1:1的离子型化合物Na2O2,电子式:,Na2O2与H2O反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
故答案为:;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(6)Ⅰ.因FeC2O4 2H2O不溶于水,FeSO4溶液先后加入氨水和草酸溶液,生成FeC2O4 2H2O的离子方程式为:Fe2++H2C2O4+2NH3 H2O=FeC2O4 2H2O↓+2,
故答案为:Fe2++H2C2O4+2NH3 H2O=FeC2O4 2H2O↓+2;
Ⅱ.设固体物质的量为1mol,总质量为180g,则A点固体质量为180g×80%=144,A点恰好为FeC2O4,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,B点固体质量为180g×42.96%=77.328g,其中Fe为56g,则n(O),n(Fe):n(O):1:1.333≈3:4,所以B点为Fe3O4,则AB段发生反应的化学方程式:3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑,
故答案为:3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。
【点评】本题考查原子结构、化学键、周期表结构和性质递变,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
19.(2025秋 浙江月考)通常农药所含有的氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。
(1)F元素在元素周期表中的位置是  第二周期第ⅦA族  ;
(2)H2S分子的空间构型为  角形  (用文字描述);
(3)室温下Cl2O6为红棕色液体,具有较高的电导率,﹣30℃下变为红棕色固体,研究表明固态(Cl2O6为离子化合物,Cl2O6与水反应生成氯酸和高氯酸。固态(Cl2O6)中含有的两种离子为  [ClO2]+、[ClO4]   ;
(4)焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)  (PnO3n﹣1)(n+2)﹣ 。
【答案】(1)第二周期第ⅦA族;
(2)角形;
(3)[ClO2]+、[ClO4] ;
(4)(PnO3n﹣1)(n+2)﹣。
【分析】(1)主族元素周期数=电子层数、族序数=最外层电子数;
(2)H2S分子中S原子有2对孤电子对、价层电子对数为4;
(3)发生反应:Cl2O6+H2O=HClO3+HClO4,反应本质是水解反应,氯酸、高氯酸中酸性强的酸根离子为Cl2O6中阴离子;
(4)2个P原子之间共有1个O原子,则酸根有n个P原子时,与n个PO4相比少了(n﹣1)个O原子,离子电荷数等于结构中形成1条P—O键的O原子数目。
【解答】解:(1)F是7号元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为7,可知F元素处于周期表中第二周期第ⅦA族,
故答案为:第二周期第ⅦA族;
(2)H2S分子中S原子孤电子对2、价层电子对数=2+2=4,故分子空间构型为角形,
故答案为:角形;
(3)发生反应:Cl2O6+H2O=HClO3+HClO4,反应本质是水解反应,高氯酸的酸性比氯酸强,则Cl2O6中阴离子[ClO4] ,故阳离为[ClO2]+,
故答案为:[ClO2]+、[ClO4] ;
(4)由图可知,2个P原子之间共有1个O原子,则酸根有n个P原子时,与n个PO4相比少了(n﹣1)个O原子,即O原子数目为4n﹣(n﹣1)=3n+1,形成1条P—O键的O原子额外获得1个电子,即离子电荷数等于结构中形成1条P—O键的O原子数目,故离子带(n+2)单位负电荷,故这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n﹣1)(n+2)﹣,
故答案为:(PnO3n﹣1)(n+2)﹣。
【点评】本题考查比较综合,涉及结构与位置关系、价层电子对互斥理论、微粒结构与性质等,明确VSEPR模型与空间构型关系。
20.(2025秋 琼山区校级月考)下表为元素周期表的一部分,请参照元素a﹣e在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)下列状态的c中,电离最外层一个电子所需能量最小的是 c  (填序号)。
a.
b.
c.
(2)上述元素周期表中,c、d、e三种元素的简单离子半径最小的是 Na+ (写离子符号)。
(3)元素Cs在周期表中的位置是 第六周期第IA族  ,预测碱性CsOH 强于  Ca(OH)2(填写“强于”或“弱于”)。
(4)元素Se在周期表中的位置如上图所示,基态Se2﹣占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是 哑铃形  。
(5)基态Fe2+的价层电子排布式为 3d6 。
(6)Na[BH4]是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制取。
①Na[BH4]由Na+和组成,的空间结构为四面体形,则Na[BH4]的电子式为 。
②Na[BH4]的水解反应方程式为:,该反应放热。无催化剂时,Na[BH4]在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是 水解生成的[B(OH)4]﹣会继续水解使溶液呈碱性,进而使水解速率放缓  。
【答案】(1)c;
(2)Na+;
(3)第六周期第IA族;强于;
(4)哑铃形;
(5)3d6;
(6)①;
②水解生成的[B(OH)4]﹣会继续水解使溶液呈碱性,进而使水解速率放缓。
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知a为H元素,b为B元素,c为N元素,d为O元素,e为Na元素。
【解答】解:(1)a和c为N元素的激发态,b为基态,激发态失去电子更容易,而c的能量又比a更高,故c失去一个电子比a容易,
故答案为:c;
(2)c、d、e三种元素的简单离子分别为N3﹣和O2﹣、Na+,三者的电子层结构相同,Na+的核电荷数最大,半径最小,
故答案为:Na+;
(3)元素 Cs在周期表中的位置是第六周期第IA族;Cs的金属性强于K,K的金属性强于Ca,故Cs的金属性强于Ca,即碱性CsOH强于Ca(OH)2,
故答案为:第六周期第IA族;强于;
(4)元素 Se在周期表中的位置是第四周期第VIA族,基态Se2﹣占据的最高能级是4p能级,电子云轮廓图的形状是哑铃形,
故答案为:哑铃形;
(5)基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则亚铁离子的价层电子排布式为 3d6,
故答案为:3d6;
(6)①Na[BH4]由Na+和组成,其电子式为,
故答案为:;
②NaBH4水解的本质是还原水中的H+,生成H2,故无催化剂时,NaBH4在酸性环境中水解迅速,在碱性环境下水解缓慢,在纯水中水解反应会随着反应的进行,生成的[B(OH)4]﹣会继续水解使溶液呈碱性,H+的浓度降低,反应速率逐渐减慢,
故答案为:水解生成的[B(OH)4]﹣会继续水解使溶液呈碱性,进而使水解速率放缓。
【点评】本题主要考查元素周期律和元素周期表的综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
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