4.2元素周期律 同步练习 高中化学人教版（2019）必修第一册

4.2元素周期律一、单选题，共12小题1．（2023秋·高一课时练习）含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期第ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述正确的是A．非金属性比硫强B．气态氢化物的化学式为H2SeC．稳定性：H2Se>H2OD．最高价氧化物的化学式是SeO22．（2023秋·高一课时练习）某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法不正确的是

A．离O点越远的元素原子半径越大B．虚线相连的元素处于同一族C．B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应D．最简单氢化物的热稳定性：A>D3．（2023秋·高一课时练习）核电荷数小于18的两种元素X、Y，核电荷数：Y>X，两种元素原子的核外电子层数不同，X元素原子的最外层与最内层电子数之比为3∶1，Y元素原子的最外层只有1个电子。下列有关这两种元素形成的化合物的说法不正确的是A．X、Y可以形成两种常见化合物B．X、Y形成的化合物均具有较强的氧化性C．X、Y形成的两种常见化合物溶于水所形成的溶液均具有碱性D．X、Y形成的两种常见化合物中，Y的化合价相同4．（2023秋·高一课时练习）下列选项不能说明金属A比金属B活泼的是A．A常温下可以与水反应，B不与水反应B．B不能从任何含A的盐中置换出金属AC．A的最高价氧化物对应水化物的碱性比B强D．A的最外层电子数比B少5．（2023秋·高一课时练习）下列说法错误的是A．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价B．碱金属元素原子的次外层电子数都是8C．碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大D．碱金属元素都位于周期表的第ⅠA族中6．（2023秋·高一课时练习）部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示。下列说法不正确的是

A．x、h、d三种元素能形成具有强氧化性的酸B．根据g、h的单质与Fe反应的情况，可以判断h的非金属性强于gC．工业上通过电解f、h形成的化合物制取f单质D．x与其他元素可形成共价化合物或离子化合物7．（2023秋·高一课时练习）核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。下列有关X的说法正确的是A．X能形成化学式为X3的碱B．X不能形成化学式为KXO3的物质C．X原子的最外层电子数一定比核电荷数少10D．X可能形成化学式为KX的物质8．（2023秋·高一课时练习）铁、铝各1mol组成的混合物溶于一定量的盐酸，恰好完全反应后，再加入4molNa2O2固体使之充分反应，最终产物是A．Fe(OH)3、Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOHB．Fe(OH)2、Al(OH)3、AlCl3、NaClC．Fe(OH)2、Na[Al(OH)4]、NaCl、NaOHD．Fe(OH)3、Al(OH)3、NaAlO2、NaCl9．（2023秋·高一课时练习）砷为第四周期ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是A．砷在通常状况下是固体B．砷可以有-3、＋3、＋5等多种化合价C．五氧化二砷对应的水化物的酸性比磷酸弱D．砷的还原性比磷弱10．（2023秋·高一课时练习）以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是①原子结构的相同点是最外层电子数相同，都为1；②单质熔点最高的是铯；③与O2反应均可得到多种氧化物；④单质的密度依次增大，均要保存在煤油中⑤单质的还原性依次增强⑥对应离子的氧化性依次增强A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤11．（2022·高一课时练习）核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是A．元素X的原子核内质子数为(2a2-1)B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用12．（2023秋·高一课时练习）下列事实一定能说明X、Y两种元素属于同一主族的是A．电子层数：X<Y B．均有+3价C．最外层电子数均为5 D．最外层均有2个电子二、非选择题，共5小题13．（2023秋·高一课时练习）如图是四种粒子的结构示意图：

(1)上述粒子中其单质既能与酸反应又能与碱反应的元素是(填字母)，将其加入氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。(2)B单质与水发生反应的离子方程式为。(3)电子层结构与C相同、化学性质最稳定的元素原子的核电荷数是，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因。(4)在核电荷数1~10的元素内，列举两个与C的电子层结构相同的离子，写出离子的符号：。14．（2023秋·高一课时练习）根据下表回答下列有关问题。周期族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0二①②三③④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩⑪⑫(1)写出下列元素符号：①，⑥，⑦，⑪。(2)这些元素中最活泼的金属元素是(填元素符号，下同)，最活泼的非金属元素是，最不活泼的元素是。(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是(填化学式，下同)，碱性最强的是，呈两性的氢氧化物是，写出三者之间两两反应的化学方程式：，，。(4)这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是(填元素符号，下同)，原子半径最大的是。(5)在⑧与⑫中，单质的化学性质较活泼的是(填元素符号)，怎样用化学实验证明：。15．（2023秋·高一课时练习）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。元素编号元素性质或原子结构TM层上有6个电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是+7价(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，0.5mol该粒子中所含电子数为。(3)元素Z在周期表中的位置是，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是(填字母)。A．常温下Z的单质和T的单质状态不同B．Z的氢化物比T的氢化物稳定C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一、T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是，理由是。16．（2023秋·高一课时练习）已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：(1)请推测铷(Rb)在元素周期表的第周期第族。(2)关于铷的结构和性质判断正确的是___________(填字母，下同)。①与水反应比钠剧烈

②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2④它的阳离子最外层电子数和镁相同⑤它是还原剂A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④(3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是___________。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷与水反应时被还原为氢气C．氢化铷是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子D．氢化铷与水反应时，生成1mol H2将转移2mol e-(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4L，这种碱金属可能是________。A．Li B．Na C．K D．Cs17．（2022秋·高一课时练习）同周期的元素性质递变规律(1)钠、镁与水的反应钠镁实验操作实验①实验②实验现象钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色反应原理结论钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：。(2)Al(OH)3的制备与性质实验探究：①向AlCl3溶液中加入足量氨水，现象为，反应的离子方程式为；②将①实验得到的沉淀分装两支试管中，一支试管中加入盐酸，现象为，离子方程式为；另一支试管中加入NaOH溶液，现象为，离子方程式为。③向MgCl2溶液加入过量NaOH溶液，现象，离子方程式为。两性氢氧化物：既能与酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。如Al(OH)3。(3)第三周期递变规律①第三周期的Na、Mg、Al的金属性逐渐，NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐，NaOH为强碱，Mg(OH)2为中强碱，Al(OH)3为两性氢氧化物。②第三周期的Si、P、S、Cl的非金属性逐渐，H3SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性逐渐。HClO4是最强的含氧酸，H2SiO3为难溶的弱酸，H3PO4为中强酸，H2SO4为强酸。③同一周期从左到右，原子半径逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，金属性逐渐，非金属性逐渐。参考答案：1．B【详解】A．同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，Se和S同一主族，原子序数：Se>S，则非金属性：S>Se，A错误；B．同一主族非金属元素其最低负化合价相同，Se元素最低负化合价为-2价，则氢化物化学式为H2Se，B正确；C．非金属性：O>Se，稳定性：H2O>H2Se，C错误；D．氧族除氧外最高正化合价为＋6价，则最高价氧化物的化学式是SeO3，D错误；故选：B。2．A【详解】A．离O点越远的元素原子序数越大，原子序数越大不一定原子半径越大，同一周期从左往右，原子半径递减，故A错误；B．虚线相连的元素处于同一族，B正确；C．B的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠，C的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，反应生成偏铝酸钠和水，故C正确；D．A、D处于同一主族，同主族元素从上往下，非金属性逐渐减小，最简单氢化物的热稳定性逐渐减小，故最简单氢化物的热稳定性：A>D，故D正确。答案为：A。3．B【分析】根据题目提供的信息可知，X的电子层为两层，Y的电子层为三层，X元素原子的最外层与最内层电子数之比为3∶1，则X为O；Y元素原子的最外层只有1个电子，则Y为Na。【详解】A．由分析知X为O，Y为Na，二者形成的两种常见化合物为Na2O、Na2O2，A不符合题意；B．Na2O2有强氧化性，Na2O无强氧化性，B符合题意；C．二者溶解于水均能生成NaOH，C不符合题意；D．Na2O、Na2O2中Na的化合价均为＋1价，D不符合题意；故选B。4．D【详解】A．与水反应越剧烈，说明金属性越强，即A的金属性强于B，故A项不符合题意；B．根据置换反应，金属性强的置换金属性弱的，说明A的金属性强于B，故B项不符合题意；C．金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，即A比B强，故C项不符合题意；D．金属性的强弱不能用最外层电子数的多少来衡量，故D项符合题意；故选：D。5．B【详解】A．碱金属元素的原子最外层只有1个电子，因此在化合物中的化合价均为＋1价，A正确；B．Li原子的次外层电子数为2，B错误；C．核电荷数越大电子层数越多，原子半径越大，C正确；D．碱金属元素原子都位于周期表的第ⅠA族中，D正确；故选B。6．C【分析】利用图中短周期元素的原子半径及主要化合价、原子序数关系，推出x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。【详解】A．H、Cl、O可以组成HClO、HClO4等具有强氧化性的酸，故A正确；B．Fe与S反应生成FeS，Fe与Cl2反应生成FeCl3，可知氧化性：Cl2>S，得出Cl的非金属性强于S，故B正确；C．f、h形成的化合物是AlCl3，AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电，工业上通过电解熔融Al2O3制取Al单质，故C错误；D．H与C、N、O等非金属元素形成共价化合物，H与Na反应生成NaH，NaH为离子化合物，故D正确；故选：C。7．D【分析】假设n=1时，最外层电子数为3，不符合题意；n=2时，最外层电子数为5，质子数为7，此时X为N；n=3时，最外层电子数为7，质子数为17，此时X为Cl；故X为N或Cl。【详解】A．由于元素X可能为氮元素或氯元素，因此不可能形成化学式为的碱，A错误；B．元素X可形成KNO3或KClO3，B错误；C．若X为N元素，则最外层电子数比核电荷数少2，C错误；D．若X为Cl，则可生成KCl，D正确；故选D。8．A【详解】铁、铝各1mol与一定量的盐酸恰好完全反应后，生成1molFeCl2和1molAlCl3，再加入4molNa2O2，根据钠守恒，4molNa2O2与水反应生成8molNaOH。2molNaOH与1molFeCl2反应生成1molFe(OH)2和2molNaCl,1molFe(OH)2再与水、氧气反应生成1molFe(OH)3沉淀，而1molAlCl3与4molNaOH反应，生成1molNa[Al(OH)4]和3molNaCl，反应总计消耗6molNaOH，还剩余2molNaOH，故最终产物有Fe(OH)3、Na[Al(OH)4]、NaOH、NaCl；综上B、C、D错误，答案选A。9．D【详解】A．磷在通常状况下是固体，砷在通常状况下也是固体，A不符合题意；B．砷可以有-3、＋3、＋5等多种化合价，B不符合题意；C．磷的非金属性强于砷，五氧化二砷对应的水化物的酸性比磷酸弱，C不符合题意；D．根据元素周期律，砷的还原性比磷强，D符合题意；故选D。10．C【详解】①锂、钠、钾、铷、铯均为第ⅠA族元素，原子的最外层都有一个电子，①正确；②碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，所以单质熔点最低的是铯，②错误；③Li与O2反应只能得到Li2O，③错误；④Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，④错误；⑤碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，所以其单质的还原性依次增强，它们对应离子的氧化性依次减弱，⑤正确；⑥根据⑤的分析可判断⑥错误；答案选C。11．C【分析】因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a=1时，不成立；当a=2时，最外层电子数为5，应为N；当a=3时，最外层电子数为7，应为Cl。【详解】A．当X为N元素时，质子数=2a2-1=7，当X为Cl元素时，质子数=2a2-1=17，故A选项正确；B．由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H22NH3，N2＋O22NO知，元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂，B选项正确；C．Cl-的核外电子排布为

，最外层电子数达不到2n2，C选项错误；D．如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D选项正确；答案为C。12．C【详解】A．电子层数的多少不能说明是否为同一主族，如Li有二个电子层、Al有三个电子层，不在同一主族，A错误；B．N、Al均有＋3价，但不是同主族元素，B错误；C．最外层电子数均为5，说明都是VA族元素，C正确；D．Mg、He最外层均有2个电子，不是同主族元素，D错误；故选C。13．(1)D2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO(3)10该原子最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定(4)O2-、F-【分析】观察四种粒子的结构示意图知，A、B、C、D四种粒子依次为C、Cl、Na+、Al3+。【详解】（1）四种粒子的单质中既能与酸反应又能与碱反应的元素为Al，Al能与NaOH溶液反应生成H2，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；（2）Cl2能与水反应生成HCl和HClO，离子方程式为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO；（3）电子层结构与Na+相同的原子为Ne，它是10号元素，因其最外层已达8电子稳定结构，化学性质稳定；（4）C为Na+，在核电荷数1～10的元素内，O原子的核外共有8个电子，其最外层上是6个电子，O原子得到2个电子后形成的O2-与Na+的电子层结构相同；F原子的核外共有9个电子，其最外层上是7个电子，F原子得到1个电子后形成的F-与Na+的电子层结构相同。14．(1)NSiSCa(2)KFAr(3)HClO4KOHAl(OH)33HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2OHClO4＋KOH=KClO4＋H2OKOH＋Al(OH)3=K[Al(OH)4](4)FK(5)Cl将氯气通入溴化钠溶液中，溶液变为橙黄色，发生的反应为Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2【分析】根据元素在周期表中的位置，可知①是N元素、②是F元素、③是Na元素、④是Mg元素、⑤是Al元素、⑥是Si元素、⑦是S元素、⑧是Cl元素、⑨是Ar元素、⑩是K元素、⑪是Ca元素、⑫是Br元素。【详解】（1）根据以上分析，①是N元素，⑥是Si元素，⑦是S元素，⑪是Ca元素。（2）同周期从右到左金属性增强，同主族元素从上到下金属性增强，这些元素中最活泼的金属元素是K；同周期从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，最活泼的非金属元素是F，最外层电子数为8的原子性质稳定，最不活泼的元素是Ar。（3）非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性最强的是KOH；Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应，Al(OH)3呈两性；三者之间两两反应的化学方程式：3HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O，HClO4＋KOH=KClO4＋H2O，KOH＋Al(OH)3=K[Al(OH)4]。（4）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是F，原子半径最大的是K。（5）同主族元素从上到下非金属性减弱，在Cl与Br中，单质的化学性质较活泼的是Cl；将氯气通入溴化钠溶液中，溶液变为橙黄色，发生的反应为Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Cl的活泼性大于Br。15．(1)(2)5NA(3)第三周期第VIIA族ClB(4)H2CO3H2CO3为弱酸【分析】TM层上有6个电子，则T为硫；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为碳；Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为氮；Z元素最高正价是+7价，则Z为氯；【详解】（1）碳元素中一种核素可测定文物年代；（2）是10e－粒子，0.5mol含有电子；（3）Cl位于第三周期第ⅦA族；元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl；A．元素非金属性与单质状态无关，故A错误；B．元素非金属性越强，对应氢化物稳定性越强；Z的氢化物比T的氢化物稳定，说明Cl非金属性强于S，故B正确；C．非金属性强弱与其单质是否能与碱反应无关，故C错误；答案选B。（4）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸；16．(1)五ⅠA(2)B(3)C(4)AB【详解】（1）由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。（2）①同主族从上到下金属性逐渐增强，因此铷与水反应比钠剧烈，①正确；②同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此铷的原子半径比钠大，②错误；③根据氧化钠容易吸收二氧化碳可类推铷的氧化物暴露在空气中易吸收CO2，③正确；④它的阳离子最外层电子数和镁不相同，前者是8后者是2，④错误；⑤铷的金属性强于钠，铷是还原剂，⑤正确；答案选B；（3）A.氢化铷与水反应为RbH＋H2O＝RbOH＋H2↑，生成碱RbOH，溶液显碱性，A错误；B.水中氢元素的化合价由＋1价降低为0价，水作氧化剂，而RbH中氢元素的化合价由－1价升高为0价，RbH作还原剂，被氧化，B错误；C.氢化铷中含有离子键，是离子化合物，其中氢离子最外层有2个电子，C正确；D.氢化铷与水反应时，生成1mol H2将转移1mol e-，D错误；答案选C；（4）设该合金的平均相对原子质量为M，氢气的物质的量是1mol，则根据得失电子守恒得×1=2，解得M=25，因M(Rb)＞25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。答案选AB。17．(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑金属性：Na>Mg(2)产生白色沉淀Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH