第3节　元素周期表的应用 第1课时　元素性质的递变规律--2026鲁科版高中化学必修第二册章节练

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2026鲁科版高中化学必修第二册
第3节　元素周期表的应用
第1课时　元素性质的递变规律
基础过关练
题组一　同周期元素性质的递变规律
1.(2024山东泰安月考)R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期主族元素,下列说法一定正确的是(　　)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+7
D.若X的最高正化合价为+5,则这五种元素都是非金属元素
2.(2025山东德州月考) a、b、c、d、e是同一周期的五种主族元素,a和b的最高价氧化物对应的水化物显碱性,且碱性:b>a;c和d的简单氢化物的还原性:d>c,e为金属元素;五种元素的原子得、失电子后所形成的简单离子中,e的离子半径最小。则它们的原子序数由小到大的顺序是(　　)
A.bB.eC.aD.e题组二　同主族元素性质的递变规律
3.(2025四川成都阶段练习)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法正确的是(　　)
A.碱金属元素的金属性和卤族元素简单氢化物的稳定性均随核电荷数的增大而增强
B.碱金属和卤素单质的熔、沸点均随核电荷数的增大而升高
C.卤素单质的颜色随核电荷数的增大而加深
D.随核电荷数增大,碱金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性增强,卤族元素最高价氧化物对应的水化物的酸性也增强
4.(2025天津四十七中阶段检测)在元素周期表中,同主族元素原子结构相似,在化学性质上表现出相似性和递变性。以下说法正确的是(　　)
A.若存在119号元素,则该元素单质与水反应比钠与水反应剧烈
B.HF、 HCl、HBr、HI的稳定性逐渐增强
C.卤族元素原子最外层都有7个电子,元素的最高化合价均为+7价
D.Li、Na、K、Rb、Cs元素原子的核外电子层数相同
5.(2025吉林毓文中学期中)下列关于碱金属元素及其化合物的叙述正确的是(　　)
A.随着原子序数的递增,碱金属元素金属性逐渐增强
B.实验室中金属Na通常保存在煤油中,推知金属Li也保存在煤油中
C.金属Na在空气中燃烧生成Na2O2,推知金属Li在空气中燃烧也能生成Li2O2
D.氢氧化物的碱性:LiOH>NaOH>KOH>RbOH>CsOH
6.(2025辽宁锦州期末)能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据的是(　　)
A.Cl2、Br2、I2的熔点
B.HCl、HBr、HI水溶液的酸性
C.HCl、HBr、HI的稳定性
D.Cl2、Br2、I2的密度
能力提升练
题组一　元素周期表、元素周期律的应用
1.(2025河北部分学校阶段练习)元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是(　　)
A.分别加热HCl气体和 HI气体,HI气体更易分解,稳定性:HCl>HI
B.将足量盐酸与Na2SiO3 溶液混合,生成 H2SiO3 ,则元素的非金属性:Cl>Si
C.通过元素周期表可以了解元素的名称、原子序数、相对原子质量等信息
D.将形状、大小相同的Na和K分别投入冷水, K与H2O反应更剧烈,金属性:K>Na
2.(2025山东淄博月考)1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分记录如下。下列说法不正确的是(　　)
A.甲的原子结构示意图为
B.乙位于元素周期表的第四周期ⅣA族
C.乙是非金属元素,其单质可做半导体材料
D.甲的单质与稀硫酸反应能置换出H2
3.(2025天津部分学校期末)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是(　　)
事实 推测
A Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都是半导体材料
B Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
C HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D 12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快 56Ba与水反应会更快
4.(2025湖南炎德英才大联考)如表是元素周期表的一部分,表中每个序号分别代表一种元素。下列有关说法正确的是(　　)
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:⑦>②
B.简单氢化物的稳定性:③>④
C.①和⑤形成的二元化合物与水易反应,在野外用作生氢剂,属于置换反应
D.等质量的单质⑥分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应产生的气体质量比为1∶1
5.(2025陕西西安月考)短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图所示(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是(　　)
A.甲一定是金属元素
B.简单氢化物的稳定性:庚>己>戊
C.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应
D.庚的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
6.(2024河南南阳期末)元素的有关结构或某种性质(纵坐标)与核电荷数(横坐标)的关系分别如图。下列说法正确的是　(　　)
甲　乙　丙　丁
A.甲图表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的半径变化规律
B.乙图表示卤族元素的电子层数
C.丙图表示碱金属单质密度的变化规律
D.丁图表示第三周期五种主族元素的最高化合价的变化规律
7.(2024山东青岛莱西开学考试)下列说法正确的是(　　)
A.F、Cl、Br的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性逐渐增强的规律
C.按F、Cl、Br、I的顺序,卤素的非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增大,电子层数增多
D.砹是第6周期的卤族元素,根据卤素单质性质的递变规律可知,砹单质易溶于水,难溶于CCl4
题组二　卤族元素性质的综合考查
8.(2025陕西西安高一期末)某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法不正确的是(　　)
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓) NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,不能说明氧化性:Br2>I2
C.若c处酸性KMnO4溶液褪色,说明氯气中混有氯化氢气体
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
9.(创新题新情境)(2025安徽合肥一六八中学月考)卤素间形成的化合物(如IF5、BrCl、IBr等)称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是(　　)
A.IBr中I为-1价,Br为+1价
B.IBr与Fe反应的化学方程式为3IBr+2Fe FeI3+FeBr3
C.1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时,转移1 mol电子
D.IF5可以与水反应生成HIO3和HF,不是氧化还原反应
10.(2025北京通州期末)某实验小组进行卤素单质性质的探究实验(加热装置和夹持装置已省略),设计实验如下:
(1)写出装置A中制取氯气的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验依据是　　　　　　　　　　　　　。
(3)装置B中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。
(4)上述实验不能比较Br2和I2的氧化性强弱,请说明理由:　　　　　　　　。请选用以下试剂补充实验:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作和现象),证明了Br2的氧化性强于I2。可选择的试剂:氯水、溴水、碘水、KI溶液、KBr溶液、KCl溶液。
(5)请从“位置—结构—性质”的角度解释Cl2、Br2、I2氧化性逐渐减弱的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
第3节　元素周期表的应用
第1课时　元素性质的递变规律
基础过关练
1.B　W的金属性比R弱,R(OH)n为强碱,W(OH)n+1不为强碱,故A错误;HnXOm为强酸,说明X的非金属性较强,结合元素周期表与元素周期律可知Y的非金属性比X强,Y是活泼非金属元素,B项正确;若Y为O,则Z为F,F无正价,故C错误;若这五种元素同为第3周期元素,当X的最高化合价为+5时,X为P,则R一定是Na、Mg、Al中的一种,一定为金属元素,故D错误。
2.A　a和b的最高价氧化物对应的水化物呈碱性,则a、b为金属元素,因其最高价氧化物对应水化物的碱性:b>a,则金属性:b>a;c和d的简单氢化物的还原性:d>c,即c、d为非金属元素,且非金属性:d3.C　碱金属元素随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强;卤族元素随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,A错误。卤族元素随原子序数的增大,单质的状态从气态到液态再到固态,熔、沸点逐渐升高;碱金属熔、沸点随核电荷数的增大而降低,B错误。卤素单质的颜色随核电荷数的增大而加深,C正确。碱金属元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强;卤族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱(不考虑F),D错误。
4.A　若存在119号元素,根据元素周期表结构及元素周期律判断该元素位于第8周期ⅠA族,同主族元素随着原子序数的递增,元素原子失电子能力增强,单质与水反应更剧烈,故该元素单质与水反应比钠与水反应剧烈,A正确;F、Cl、Br、I非金属性逐渐减弱,元素非金属性越弱,简单气态氢化物的稳定性越弱,B错误;F的最高化合价不是+7价,C错误;Li、Na、K、Rb、Cs元素原子的核外电子层数依次增多,D错误。
5.A　碱金属元素随着原子序数的递增,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,金属性逐渐增强,A正确;钠的密度大于煤油,金属Na通常保存在煤油中,Li的密度小于煤油,金属Li不能保存在煤油中(易错点),B错误;Li的活泼性弱于Na,金属Li在空气中燃烧只能生成Li2O,不能生成Li2O2(易错点),C错误;从上到下,碱金属元素的金属性逐渐增强,氢氧化物的碱性逐渐增强,所以碱性:LiOH名师点睛
　　碱金属与氧气反应的注意事项
　　(1)碱金属与氧气反应的实验中,金属钾、钠的用量一般取绿豆大小为宜,若用量过大,易发生爆炸;使用前,还应用滤纸吸干钾、钠表面的煤油;未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。
　　(2)锂在常温下或燃烧时均生成Li2O,钠在常温下生成Na2O,燃烧时生成Na2O2,K、Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物。
6.C　单质的熔点是物理性质,与元素非金属性无关,故A不符合题意;元素的非金属性越强,其形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,不能通过比较氢化物水溶液的酸性比较元素非金属性强弱,故B不符合题意;非金属性越强,简单氢化物越稳定,HCl、HBr、HI的稳定性能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据,故C符合题意;单质密度是物理性质,与元素非金属性无关,故D不符合题意。
能力提升练
1.B　元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>I,可知稳定性:HCl>HI,A合理;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,应将足量HClO4溶液与Na2SiO3溶液混合,若生成 H2SiO3 ,说明酸性:HClO4>H2SiO3,元素的非金属性:Cl>Si,B不合理;通过元素周期表,可以了解元素的名称、原子序数、相对原子质量等信息,C合理;元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈,将形状、大小相同的Na和K分别投入冷水,K与H2O 反应更剧烈,说明金属性:K>Na,D合理。
2.C　由题图可知,同一横行的元素位于同一主族,同一列元素位于同一周期,As位于第四周期ⅤA族,C、Si位于ⅣA族,则乙为Ge,B、Al位于ⅢA族,则甲为Ga。甲为Ga,位于元素周期表第四周期ⅢA族,Ga的原子结构示意图为,A正确;乙为Ge,位于元素周期表第四周期ⅣA族,B正确;乙为Ge,为金属元素,在元素周期表中位于金属元素与非金属元素交界处,推测乙可以做半导体材料,C错误;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则甲的金属性强于Al,其单质可与硫酸反应生成氢气,D正确。
3.A　Si、Ge位于金属元素与非金属元素交界处,是半导体材料,而同主族元素自上而下金属性增强,不能推出ⅣA族的元素单质都是半导体材料,故A错误;S的非金属性比Si强,S与氢气反应需要温度更低,而P的非金属性比Si强比S弱,可以推测P与H2在高温时能反应,故B正确;Cl的非金属性比I的强,HCl的分解温度比HI高,而Br的非金属性比I强比Cl弱,所以HBr稳定性介于HI与HCl之间,故HBr的分解温度介于二者之间,故C正确;Ca的金属性比Mg强,Ca与水反应更剧烈,而Ba的金属性比Ca强,推测Ba与水反应会更快,故D正确。
4.D　⑦为Si元素,②为C元素,非金属性:C>Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:②>⑦,故A错误;③为N元素,④为O元素,非金属性:O>N,则简单氢化物的稳定性:④>③,故B错误;①为H元素,⑤为Na元素,二者形成的二元化合物为NaH,NaH易与水反应生成氢气,反应的化学方程式为NaH+H2O NaOH+H2↑,不属于置换反应,故C错误;⑥为Al元素,等质量的单质Al分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气质量相等,故D正确。
5.B　戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素,则戊是N,己是O,根据题图中的位置关系可知,庚是F,丁是C,丙是Al,乙是Mg,由于甲不一定在丁、庚的连线上,则甲可能是H或Li。由上述分析可知,A项错误;N、O、F的非金属性依次增强,则简单氢化物的稳定性逐渐增强,B项正确;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2CO3,它们之间不能相互反应,C项错误;F没有正价,不存在最高价含氧酸,D项错误。
6.C　O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+是电子层结构相同的离子,核外电子排布都是2、8,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,A错误;随核电荷数增大,卤族元素的电子层数逐渐增大,B错误;碱金属单质的密度呈增大趋势,但K的密度比Na的小,C正确;第三周期主族元素的最外层电子数由左向右逐渐增多,元素的最高化合价与元素原子的最外层电子数相同,从左向右也是逐渐升高,D错误。
7.C　F原子次外层电子数是2、Cl原子次外层电子数是8、Br原子次外层电子数是18,故A错误;随着原子序数增大卤族元素非金属性依次减弱,且不能根据简单氢化物的酸性推断非金属性,故B错误;按F、Cl、Br、I的顺序,电子层数增多导致原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,因此电子层数增多是F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱的主要原因,故C正确;根据常见卤素单质性质可知,砹单质微溶于水,易溶于CCl4,故D错误。
8.D　具支试管中84消毒液和浓盐酸发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓) NaCl+Cl2↑+H2O,生成的氯气通过a处时发生的反应为2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,棉花变为橙色,b处可能发生的反应为2I-+Cl2 I2+2Cl-和2I-+Br2 I2+2Br-,棉花变为蓝色,挥发出来的HCl气体在c处与KMnO4溶液反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,d处氢氧化钠用于吸收多余的尾气。由上述分析知A正确;a处发生反应:2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,棉花变为橙色,b处可能发生的反应为2I-+Cl2 I2+2Cl-、2I-+Br2 I2+2Br-,棉花变为蓝色,不能说明氧化性:Br2>I2,故B正确;挥发出的HCl与c处高锰酸钾反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明氯气中混有氯化氢气体,故C正确;Cl2没有漂白性,d处褪色的原因可能是Cl2与NaOH溶液反应的生成物具有漂白性,也可能是HCl与NaOH溶液反应使溶液的碱性减弱,故D错误。
9.D　溴元素非金属性较碘元素强,IBr中溴元素显-1价、碘元素显+1价,A错误;氧化性:Fe3+>I2,IBr与Fe反应生成FeI2,B错误;BrCl与足量FeBr2反应的化学方程式为3BrCl+6FeBr2 FeCl3+5FeBr3,BrCl中Br元素在反应中由+1价变为-1价,故1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移2 mol电子,C错误;IF5中氟元素非金属性较强,氟元素显-1价、碘元素显+5价,IF5可以与水反应生成HIO3和HF,各元素化合价没有改变,不是氧化还原反应,D正确。
反思升华
　　本题的创新点在于以卤素互化物为背景考查卤素性质递变规律的应用及信息分析和迁移应用,解题时既要注意卤素互化物和卤素单质性质的相似性,又要注意卤素互化物和卤素单质性质的不同点。
10.答案　(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)装置A中湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br- Br2+2Cl-
(4)过量的Cl2会氧化KI　取少量KI溶液于试管中,滴入少量溴水,振荡,静置后溶液变为棕黄色
(5)同主族元素从上到下,原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,对应单质的氧化性逐渐减弱
解析　装置A中浓盐酸和MnO2在加热的条件下发生反应生成Cl2:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,瓶颈处KI与Cl2发生氧化还原反应生成I2:Cl2+2KI 2KCl+I2,淀粉遇碘单质变蓝,故湿润的淀粉KI试纸变蓝;B中发生反应:Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2;C中可能发生反应:Cl2+2KI 2KCl+I2、Br2+2KI 2KBr+I2;D中氢氧化钠溶液用来吸收尾气,防止污染空气。
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