高中化学鲁科版必修二第1章第3节第1课时 认识同周期元素性质的递变规律 同步练习（含解析）

第1章 原子结构与元素周期律
第3节 元素周期表的应用
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
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1．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是(　　)
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合物
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析：主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有最高正化合价，A错误；在多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，B错误；P、S、Cl非金属性依次增强，得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强，C正确；在周期表中第3纵列到第12纵列，包括7个副族和一个Ⅷ族，共同组成了过渡元素，全部为金属元素，D错误。
答案：C
2.下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是（　　）
A.Na、Mg、Al元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增加
B.第2周期元素从Li到F，元素原子得电子能力逐渐增强
C.同一周期从左到右，随着元素原子序数的递增，其气态氢化物的稳定性增强
D.C、N、O、F与H化合越来越容易
解析：Na、Mg、Al元素均是3层电子，电子层数相等。
答案：A
3.下列排列顺序错误的是（　　）
A.原子半径：O＜S＜Na
B.稳定性：PH3＞H2S＞HCl
C.酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4
D.碱性：NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3
解析：非金属性：P＜S＜Cl，气态氢化物的稳定性：PH3＜H2S＜HCl。
答案：B
4．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素。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价，则Z的最高正化合价为＋6价
D．若X的最高正化合价为＋5价，则五种元素都是非金属元素
解析：由题干信息知R、W、X、Y、Z金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。若R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1的碱性比R(OH)n弱，W(OH)n＋1可能为弱碱，A项错误；若HnXOm为强酸，说明X是活泼的非金属元素，且Y的非金属性比X强，故B项正确；若Y的最低化合价为－2价，则其最高正化合价为＋6价，即Y为第ⅥA族元素，Z为第ⅦA族元素，没有＋6价，C项错误；若X的最高正化合价为＋5价，则X为第ⅤA族元素，同时知R为第ⅢA族元素，此时R可以为铝，D项错误。
答案：B
5.甲、乙两种非金属：①甲比乙容易与H2化合；②甲原子能与乙阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是（　　）
A.④ B.⑤
C.①②③ D.①②③④
解析：非金属性越强，单质越易与H2化合，生成的氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，对应阴离子的还原性越弱。
答案：C
6.下列能说明非金属性S强于P的是（　　）
A.S的颜色比P4的颜色深
B.P4能在常温下自燃，而S不能
C.酸性：H2S＜H3PO4
D.酸性：H2SO4＞H3PO4
解析：最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属越强；由H2SO4＞H3PO4可知，非金属性S＞P。
答案：D
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（时间：40分钟　分值：100分）
A级　基础巩固
基础题Ⅰ
1.X、Y、Z三种元素的电子层数相同，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序是（　　）
A.X>Y>Z B.Y>Z>X
C.X>Z>Y D.Z>X>Y
解析：大多数金属氧化物属于碱性氧化物，大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，电子层数相同的元素从左到右按照先金属、后非金属的顺序排列。即最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物，所以X的原子序数最大，Y的原子序数最小。
答案：C
2.下列有关元素周期律的叙述中，正确的是（　　）
A.氧化性强弱：F2＜Cl2
B.金属性强弱：K＜Na
C.酸性强弱：H3PO4＜H2SO4
D.碱性强弱：NaOH＜Mg（OH）2
解析：同主族，上→下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，非金属单质的氧化性逐渐减弱，A、B错误；同周期，左→右，元素的金属性减弱，非金属性增强，即最高价氧化物的水化物的碱性减弱，酸性增强，C正确，D错误。
答案：C
3．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是(　　)

A．最简单气态氢化物的稳定性：R>Q
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：QC．原子半径：T>Q>R
D．含T的盐溶液一定显酸性
解析：由各元素的相对位置可以判断R在第2周期，T、Q、W三种元素在第3周期。再根据“T所处的周期序数与族序数相等”可判断T为Al，则R为N，Q为Si，W为S。最简单气态氢化物的稳定性：NH3>SiH4，故A正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SiO3Si>N，故C正确；含有铝的盐溶液也可能显碱性，如Na[Al(OH)4]溶液，故D错误。
答案：D
4.下列叙述中错误的是（　　）
A.原子半径：Cl＞S＞O
B.还原性强弱：Na＞Mg＞Al
C.稳定性强弱：HF＞HCl＞HBr
D.酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
答案：A
5.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（　　）
①原子序数为15的元素的原子半径小于N原子半径
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第2周期第ⅣA族元素的氢化物的稳定性大于NH3
④原子序数为12的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强于Al（OH）3
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析：原子序数为15的元素是P，其原子半径大于N原子，①不正确；第2周期第ⅣA族元素为C，C的非金属性弱于N，其氢化物的稳定性弱于NH3，③不正确。
答案：C
基础题Ⅱ
6.某主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，由此可以判断（　　）
A.R一定是第4周期元素
B.R一定是ⅣA族元素
C.R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D.R的气态氢化物化学式为H2R
解析：主族元素R的最高正价为＋x，最低负价为x－8，则x＋x－8＝4解得x＝6，因此R元素位于元素周期表中的第ⅥA族，其气态氢化物的化学式为H2R。
答案：D
7.下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题：

　　族周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑥ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑦ ⑨
4 ② ④ ⑧
（1）①③⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是　　　　（填化学式，下同）。
（2）②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是　　　　。
（3）①和⑧的最高价氧化物对应的水化物化学式为　　　　和　　　　。①和⑧两元素形成化合物的化学式为　　　　，该化合物的溶液与元素⑦的单质反应的离子方程式为__________________。
（4） ⑦⑧⑩三种元素形成的气态氢化物最稳定的是　　　　，三者非金属性的强弱顺序为　　　　。
解析：（1）①、③、⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3，故碱性最强的是NaOH。（2）②、③、④形成的简单阳离子分别为K＋、Mg2＋、Ca2＋；其离子半径大小顺序为：r（K＋）＞r（Ca2＋）＞r（Mg2＋）。（3）①、⑧的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、HBrO4；①和⑧两元素形成的化合物的化学式为NaBr，Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。（4） ⑦、⑧、⑩分别为Cl、Br、F，三者非金属性强弱顺序为F＞Cl＞Br，三种元素形成的气态氢化物最稳定的是HF。
答案：（1）NaOH　（2）K＋＞Ca2＋＞Mg2＋　 （3）NaOH　HBrO4　NaBr　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　（4）HF　
F＞Cl＞Br
B级　能力提升
8.用A＋、B－、C2－、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种微粒（离子或分子），请回答：
（1）A元素是　　　　，B元素是　　　　，C元素是　　　　（用元素符号表示）。
（2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是　　　　。
（3）E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是　　　　。
（4）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是　　　　，将其通入足量的NaOH溶液，反应的离子方程式为
_____________________________________________________。
（5）G分子中含有4个原子，其分子式是　　　　。
解析：常见的18e－微粒有：阳离子：K＋、Ca2＋；阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－；分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件，不难确定答案。
答案：（1）K　Cl　S　（2）HCl　（3）F2　（4）H2S　H2S＋2OH－===S2－＋2H2O　（5）H2O2（或PH3）
9．如何利用实验室常见的药品试剂探究11号～17号元素的金属性、非金属性变化规律？已知实验室有必备的仪器、药品、试纸等用品。
【猜想与假设】
(1)用________三种金属分别与水反应，通过观察生成气泡的速率便会得出从______到______金属性逐渐减弱。
(2)实验室一般不可能有硅单质，故可以测0.1 mol/L的________溶液和________溶液及Na2SO4溶液的pH，推断三种盐溶液的水解情况，得出________、________、H2SO4三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是____________________，从而得出从________到________非金属性逐渐增强。
(3)制取饱和氯水和饱和氢硫酸溶液，用____________________________方法，通过____________________的现象便直接得出非金属性S比Cl弱的结论。
【设计和实施方案】
(4)用列表的方式(实验方案、实验现象、有关化学方程式)完成实验内容。
(5)实验结论是__________________________________________
____________________________________________________。
(6)请你用物质的结构理论知识解释结论：_________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：根据【猜想与假设】可以设计实验方案，关键细节要注意，如镁条、铝条都要用砂纸打磨后再放入沸水中。设计的方案尽量具有可操作性和简单性。
答案：【猜想与假设】(1)钠、镁、铝　钠　铝　(2)Na2SiO3　Na3PO4　H2SiO3　H3PO4　H2SiO3【设计和实施方案】(4)

实验方案 实验现象 有关化学方程式
用砂纸打磨后的镁条、铝条分别投入盛有沸水的小烧杯中，再分别滴加酚酞 投入镁条的试管中有大量气泡产生，滴加酚酞后溶液变成浅红色；投入铝条的试管中无明显现象 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
将一黄豆粒大小的钠投入盛有冷水且预先滴有酚酞的小烧杯中 钠浮于水面上，迅速熔成闪亮小球，四处游动，有响声，溶液很快变红色 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
用玻璃棒分别蘸取0.1 mol/L的Na2SiO3(aq)、Na3PO4(aq)、Na2SO4(aq)测其pH Na2SiO3(aq)的pH比Na3PO4(aq)的pH大且都大于7；Na2SO4(aq)的pH为7(中性) SiO＋2H2O??H2SiO3＋2OH－； PO＋H2O??HPO＋OH－
用滴管向盛有5 mL饱和氢硫酸溶液的试管中滴加饱和氯水 试管中有淡黄色沉淀生成 Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
(5)金属性：Na>Mg>Al，非金属性：Si(6)Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、4、5、6、7，原子半径随最外层电子数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强





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