高一化学人教版必修第一册巩固练习：第四章　第二节　第2课时　元素周期表和元素周期律的应用 含解析

PAGE第2课时元素周期表和元素周期律的应用课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.依据门捷列夫的元素周期表,人们总结出下面的元素化学性质的变化规律。该表中元素化学性质的变化表明()A.同周期元素的性质是相似的B.元素周期表中右上角的氦元素是非金属性最强的元素C.第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性弱D.物质量变到一定程度必然引起质变答案:D解析:根据同周期元素性质递变,而同主族元素性质相似判断,A项错误;氦是稀有气体,性质比较稳定,氟是非金属性最强的元素,B项错误;C项不符合同周期元素的递变规律,错误。2.关于元素周期律和元素周期表的下列说法,正确的是()A.目前发现的所有元素占据了周期表里的全部位置,不可能再有新的元素被发现B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化答案:B解析:元素周期律是元素性质随原子序数的递增而发生周期性变化的规律,B项正确;俄国化学家门捷列夫为元素周期表的建立作出了巨大贡献;有些元素还有待于发现,新元素不断被发现,因此不能说不可能再有新元素被发现;在元素周期表中,同一主族的元素从上到下,由于原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,属递变性变化而不是周期性变化。3.下列说法错误的是()A.在金属与非金属的分界处可以找到半导体材料B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C.制造催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内D.在周期表过渡元素中寻找制造耐高温和耐腐蚀合金的元素答案:C解析:制造催化剂的元素大多为过渡金属元素,在元素周期表的中间部分。4.碲(Te)是与O、S同主族的元素,位于第五周期。据此,推断碲的相关性质错误的是()A.碲的单质在常温下是固态B.碲的常见化合价是-2价、+4价、+6价C.碲可能作半导体材料D.碲的氢化物H2Te很稳定答案:D解析:第ⅥA族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以H2Te不稳定。5.Se、Br两种元素的部分信息如图所示,下列说法正确的是()A.原子半径:Br>Se>PB.还原性:S2->Se2->Br-C.Se在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族D.Se、Br位于同一主族答案:C解析:由图示信息可知Se为34号元素,Br为35号元素,Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左侧,原子半径:Se>Br,A、D两项错误;Se和S位于同一主族,且Se位于S的下一周期,故还原性:Se2->S2-,B项错误;由图示信息可知Se位于第四周期第ⅥA族,C项正确。6.铊(Tl)是超导体的组成成分之一,铊位于第六周期第ⅢA族,下列对铊的性质推导可能正确的是()①铊是易导电的银白色金属②Tl(OH)3是两性氢氧化物③Tl3+的氧化能力比Al3+的强④单质与稀硝酸反应生成硝酸盐A.①④ B.②③ C.① D.④答案:A解析:铊位于第六周期第ⅢA族,与Al同族,同主族元素,随着原子序数增大,原子失电子能力逐渐增强,离子的氧化性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。故①④正确。7.锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置,锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素,位于周期表中金属区与非金属区的交界线上。下列叙述正确的是()A.锗是金属性很强的元素B.锗的单质具有半导体的性能C.锗化氢(GeH4)稳定性很强D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸答案:B解析:锗位于金属元素与非金属元素的分界线附近,金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得到电子,也不易失去电子,常用于做半导体材料;锗化氢(GeH4)稳定性很弱;锗和硅位于同一主族,主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,则硅的非金属性强于锗的,非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以锗酸的酸性比硅酸弱,为弱酸。碳酸溶于水,硅酸不溶于水,推知锗酸(H4GeO4)难溶于水。8.利用元素周期律分析,下列说法错误的是()A.Ra位于元素周期表中第七周期第ⅡA族,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的强B.As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,AsH3的还原性比NH3的弱C.Cs的原子半径比Na的大,其与水反应比Na与水反应更剧烈D.Cl的核电荷数比Al的大,其原子半径比Al的小答案:B解析:同主族元素从上到下,随着原子序数的增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,第ⅡA族元素Mg和Ra,原子序数:Ra>Mg,则碱性Ra(OH)2>Mg(OH)2,A项正确;第ⅤA族元素N和As,原子序数:N<As,则单质的氧化性N2>As,其氢化物的还原性NH3<AsH3,B项错误;Cs比Na更易失去电子,与水反应比Na与水反应更剧烈,C项正确;Al和Cl属于同周期元素,且原子序数Al<Cl,则原子半径Al>Cl,D项正确。9.已知砷的元素符号为As,原子结构示意图如下,则下列对砷的结构及性质的说法错误的是()A.砷元素的原子序数是33B.砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸C.三氧化二砷既有氧化性又有还原性D.非金属性:As<Br答案:B解析:原子序数=核外电子数,所以砷元素的原子序数是33,A项正确;砷的最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4的酸性弱,B项错误;三氧化二砷中的As为+3价,属于中间价态,所以既有氧化性又有还原性,C项正确;砷与溴在同周期,并且原子序数Br>As,所以非金属性Br>As,D项正确。10.回答下列问题:(1)酸性:H2CO3H2SiO3。

(2)碱性:Mg(OH)2Al(OH)3。

(3)气态氢化物稳定性:H2SHCl。

(4)还原性:H2OH2S,H2SHCl。

根据以上内容可以归纳出:①元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越。

②元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越。

③元素非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越。

④元素非金属性越强,其对应气态氢化物的还原性越。

答案:(1)>(2)>(3)<(4)<>①强②强③强④弱解析:(1)可根据元素非金属性强弱判断对应酸的酸性强弱;(2)金属性强弱顺序为Mg>Al,所以碱性强弱顺序为Mg(OH)2>Al(OH)3;(3)非金属性:Cl>S,所以氢化物的稳定性:HCl>H2S;(4)还原性:H2O<H2S,H2S>HCl。选考奠基素养提升1.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是()A.原子半径:X<Y<ZB.气态氢化物的稳定性:X>ZC.一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W答案:C解析:设元素Y的原子序数为y,则y+y+10=3×(y+1),解得y=7,则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径:Z<Y<X,A项错误;气态氢化物的稳定性:X<Z,B项错误;氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物,分别为MgO和MgCl2,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<W,D项错误。2.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<XB.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定D.原子半径由大到小的顺序为Z<Y<X答案:A解析:X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O,A项正确;S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,B项错误;非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因此X的气态氢化物最稳定,C项错误;根据元素周期律,原子半径由大到小的顺序为P>S>O,D项错误。3.A、B、C均为短周期元素,A、B同周期,A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是()A.C元素的最高正化合价为+7价B.原子半径:A>B>CC.离子半径:A2->C->B2+D.还原性:A2-<C-答案:C解析:根据A、B、C在周期表中的位置关系及其离子结构的特点,可推知它们在周期表中的相对位置,又知是短周期元素,则C为F,B为Mg,A为S。A项,F无正价;B项,原子半径应为B>A>C;D项,还原性应为A2->C-。4.下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑦⑧⑩三①③⑤⑥⑨四②④(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是(写元素符号,下同),最不活泼的元素是。

(2)①与⑧的简单离子,其半径更大的是(写离子符号)。

(3)⑧与⑨的气态氢化物,更稳定的是(填化学式)。

(4)元素的非金属性:⑥(填“>”或“<”)⑦。

(5)①~⑨的最高价氧化物对应水化物中:酸性最强的是(填化学式,下同);碱性最强的是,该碱与⑤的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为

。

答案:(1)KNe(2)F-(3)HF(4)<(5)HClO4KOHAl(OH)3+OH-AlO2-+2H2解析:(1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA族,最下方的②为K元素;最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知⑩为Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F,它们的简单离子Na+、F-的核外电子排布相同,且钠的原子序数大,所以r(Na+)<r(F-)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl,两者的气态氢化物分别为HF、HCl,根据非金属性越强其气态氢化物越稳定,所以HF更稳定。(4)⑥为Si,⑦为N,根据元素周期律,元素的非金属性:Si<P<N,所以Si<N。(5)由表知①~⑨的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH。由表知⑤为铝,最高价氧化物对应水化物Al(OH)3与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O综合测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.实验中的下列操作不正确的是()A.进行Na的性质实验时,把多取的金属钠放回原试剂瓶中B.将NaOH固体放在小烧杯中称量其质量C.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干D.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸后,用少量水洗涤量筒2~3次,并把洗涤液倒入烧杯中答案:D解析:用量筒量取浓硫酸后,再把洗涤量筒的溶液倒入烧杯中配制溶液,会使所配稀硫酸的浓度偏大。2.下列说法正确的是()A.某溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中可能含Cl-B.将0.1molCl2溶于1L水中,Cl2可与水反应生成0.1molHClC.某溶液中滴入淀粉碘化钾溶液后出现蓝色,则该溶液一定是氯水D.胶体与其他分散系的本质区别在于胶体具有丁达尔效应答案:A解析:溶于水的Cl2只有一部分与水反应,生成的HCl小于0.1mol,B项错误;原溶液可能是碘水或其他能氧化I-得到I2的氧化性溶液,C项错误;胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径为1~100nm,D项错误。3.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是()A.Fe3+、K+、Cl-、NOB.Ag+、Na+、NO3-C.Zn2+、Al3+、SO42D.Ba2+、NH4+、Cl-答案:C解析:A项中含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项中Ag+与Cl-不能大量共存;D项中含有HCO3-,会与H4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是()A.在常温常压下,28g氮气和一氧化碳的混合气体所含分子数是NAB.7.8gNa2O2中含有的阴离子数目为0.2NAC.标准状况下,22.4LCl2参加反应转移电子数一定为2NAD.1molD2O中所含的中子数为18NA答案:A解析:7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol,O22-的物质的量为0.1mol,B项错误;由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,1molCl2参加反应时转移1mol电子,C项错误;D2O分子中有10个质子和10个中子,1molD2O中所含的中子数为10NA5.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是()A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠C.该反应中的氧化剂是NaOHD.反应中若生成22.4LH2(标准状况下),则转移的电子数约为2×6.02×1023答案:C解析:Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引,A项错误;在空气中冷却,钠会与氧气反应,B项错误;反应中每生成2molH2转移8mol电子,生成22.4LH2(标准状况下),转移的电子数约为4×6.02×1023,D项错误。6.X、Y、Z均为短周期元素,Y、Z处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,X2-和Y+具有相同的电子层结构。下列说法中不正确的是()A.X与Y可形成2种化合物,且其中一种含有2种化学键B.由X、Y、Z形成的一种化合物可用于物质的漂白C.离子半径:Z->X2->Y+D.X、Y、Z三种元素的最高正价分别为+6价、+1价、+7价答案:D解析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为第ⅦA族元素;Y+和X2-具有相同的电子层结构,则Y在X的下一周期,故Y为Na元素,X为O元素,Y、Z同周期,则Z为Cl元素。X、Y可形成Na2O和Na2O2,其中Na2O2含有离子键和非极性键,A项正确;三种元素可形成NaClO,具有漂白作用,B项正确;Na+、O2-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,即半径O2->Na+,Cl-比O2-多一个电子层,半径Cl->O2-,C项正确;O元素没有+6价,D项错误。7.生菜无土栽培营养液的配方要求按KNO3、MgSO4、NH4NO3物质的量之比为1∶2∶1。为了配制该营养液,已溶解0.02molK2SO4、0.02mol(NH4)2SO4和0.04molMg(NO3)2,还需再溶解MgSO4的质量为()A.3.6g B.4.8g C.2.4g D.6.0g答案:B解析:根据营养液的配方要求,n(K+)∶n(NO3-)∶n(Mg2+)∶n(SO42-)∶n(NH4+)=1∶2∶2∶2∶1。已溶解0.04molK+、0.08molNO3-、0.04molMg2+、0.04molSO42-和0.04molNH4+,还需0.04molMg2+和0.8.将一定量的Fe、Cu、CuCl2、FeCl3放入同一烧杯中,加入适量蒸馏水,充分反应后,仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A.充分反应后的溶液中一定含Cu2+B.充分反应后的溶液中一定含有Fe2+C.剩余固体中一定含Cu,可能含FeD.向充分反应后溶液中加入KSCN溶液一定不变红色答案:A解析:充分反应后有固体剩余,则一定含Cu,可能含Fe;溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,B、C、D三项都正确。若剩余固体中有Fe,则反应后的溶液中没有Cu2+,A项错误。9.碘元素在自然界中有多种存在形式,在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:I-I2IO3-以下说法不正确的是()A.①中发生的反应是2I-+Cl2I2+2Cl-B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6HC.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价D.根据以上信息可知:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,观察不到溶液变蓝的现象答案:D解析:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水的过程中有I2生成,可以观察到溶液变蓝;氯水过量后,溶液蓝色褪去。10.已知反应:①Cl2+2KBr2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列说法正确的是()A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应B.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6D.反应③中若有1mol还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2mol答案:B解析:置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,因此反应②不属于置换反应,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性强弱顺序为①Cl2>Br2,②KClO3>Cl2,③KBrO3>KClO3,因此氧化性强弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B项正确;反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,而不是1∶6,C项错误;反应③中1mol还原剂参加反应,氧化剂得到电子的物质的量为10mol,D项错误。二、非选择题(共4小题,共40分)11.(10分)实验室需要480mL1mol·L-1NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:(1)实验中除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有。(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中错误的是(填操作序号)。

(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为(填写字母)。

A.19.2g B.20gC.19.2~20g D.大于20g(4)在溶液的配制过程中,有以下基本实验步骤,其中只需进行一次的步骤是(填代号)。

①称量②溶解③转移④洗涤⑤定容(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏大的是。

A.NaOH固体长期露置在空气中B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容C.称量NaOH固体时,将物质和砝码位置放反D.定容时液面高于刻度线,用胶头滴管将多出的部分液体吸出E.定容时俯视刻度线答案:(1)500mL容量瓶、胶头滴管(2)①③⑤(3)D(4)②⑤(5)BE解析:(1)根据需要,应配制500mL溶液,实验仪器缺少容量瓶(500mL)和胶头滴管。(2)NaOH有腐蚀性,称量时应使用烧杯,并且不能在量筒中溶解;转移溶液时玻璃棒的末端应在容量瓶刻度线以下;定容时应平视刻度线。(3)要考虑NaOH的质量和烧杯的质量。(4)要先称量烧杯的质量,再称量NaOH和烧杯的总质量;转移溶液后,还要洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并且洗涤液也要转移。(5)NaOH固体长期露置在空气中会吸收CO2而变质,导致所配溶液浓度偏小;用水溶解NaOH固体后,溶液温度较高,立即转入容量瓶中定容,再恢复至室温后溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,使用游码时称量的NaOH固体质量减少,不使用游码时称量的NaOH固体质量不变,总之,所配溶液浓度不会偏大;用胶头滴管吸出的液体不再是纯水,其中溶解有NaOH,会使所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大。12.(6分)X、Y、Z三种元素位于同一短周期,其原子序数依次增大,且最外层电子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物,任意两种之间都能反应生成盐和水。M元素与上述三种元素位于相邻的周期,且M原子的L电子层上有4个电子。回答下列问题:(1)Z元素在周期表中的位置:。

(2)M元素可以形成多种单质,它们是M元素的。

(3)X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径最小的是。

(4)Z元素的最低价简单离子的结构示意图为。

(5)X的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为。

答案:(1)第三周期第ⅥA族(2)同素异形体(3)Al3+(4)(5)OH-+Al(OH)3AlO2-+2H2O解析:首先推导出M元素为6号元素即碳,则X、Y、Z为第三周期元素,因为它们的最高价氧化物对应水化物任意两者均能反应,说明一定有Al元素,因为Al(OH)3是两性氢氧化物,即Y是铝元素,则X是钠元素,因为NaOH可以与Al(OH)3作用,由最外层电子数,确定Z是硫元素。13.(12分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。【氯化亚铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:(1)在装置A中,a管的作用是

,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为

。

(2)仪器D的名称是,D中装的药品是碱石灰,其作用是

。

(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中铁元素的质量分数为%(保留一位小数)。

(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量(填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯