高一化学人教版必修第一册巩固练习：第四章　第二节　第1课时　元素性质的周期性变化规律 含解析

PAGE第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.根据元素在周期表中的位置判断,下列元素中原子半径最小的是()A.氧 B.氟 C.碳 D.氮答案:B解析:同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小。2.元素的以下性质,随着原子序数递增不呈现周期性变化的是()A.化合价B.原子半径C.元素的金属性和非金属性D.相对原子质量答案:D解析:根据元素周期律可知,相对原子质量不随原子序数递增呈现周期性变化。化合价、原子半径、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增都呈现周期性的变化。3.对于第三周期的主族元素从左到右,下列说法中错误的是()A.原子半径逐渐减小B.原子核外电子层数逐渐增多C.最高正化合价逐渐增大D.元素的非金属性逐渐增强答案:B解析:在元素周期表中同一周期的主族元素,原子核外电子层数相同,从左到右原子半径依次减小,最高正化合价逐渐升高,元素的非金属性逐渐增强,A、C、D三项正确,B项错误。4.X、Y两元素原子电子层数相同,如果X的原子半径比Y的原子半径大,则下列判断正确的是()A.两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性:X>YB.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定C.X的金属性比Y的金属性强D.X的阴离子比Y的阴离子还原性弱答案:C解析:X、Y两元素位于同周期,X的原子半径比Y的原子半径大,则X位于Y的左边,X的金属性比Y的金属性强。5.下列递变规律错误的是()A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强B.钠、镁、铝的还原性依次减弱C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高答案:A解析:非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A项错误;金属性:Na>Mg>Al,元素的金属性越强,还原性越强,则钠、镁、铝的还原性依次减弱,B项正确;非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,C项正确;P、S、Cl三种元素原子的最外层电子数分别为5、6、7,最高正化合价分别为+5价、+6价、+7价,D项正确。6.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A.Al(OH)3是两性氢氧化物B.Al(OH)3是难溶于水的白色固体C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸答案:D解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱溶液,但Al(OH)3不能溶于氨水。7.下列关于物质性质变化的比较,错误的是()A.离子半径大小:S2->O2->Na+B.气态氢化物稳定性:HBr<HCl<HFC.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOHD.还原性强弱:F->Cl->Br->I-答案:D解析:核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以O2->Na+,电子层数多的离子,半径越大,因此离子半径大小为S2->O2->Na+,A项正确;非金属性F>Cl>Br,气态氢化物的稳定性为HBr<HCl<HF,B项正确;金属性K>Na>Li,最高价氧化物对应水化物的碱性为KOH>NaOH>LiOH,C项正确;非金属性F>Cl>Br>I,对应离子的还原性为F-<Cl-<Br-<I-,D项错误。8.A、B两原子,A原子L层比B原子M层少3个电子,B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,则A、B分别是()A.硅和钠 B.硼和氮C.碳和氯 D.碳和铝答案:C解析:B原子M层有电子,则其L层为8个电子,所以A原子L层有4个电子,B原子M层有7个电子,即A为6号元素碳、B为17号元素氯。9.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是()A.a>b>c B.a>c>bC.a=b+m+n D.a=c-n-m答案:B解析:根据题意可知A、B、C三种元素在元素周期表中的相对位置为…BCA…,故原子序数的关系为a>c>b,B项正确。a=b+210.X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是()A.Q位于第三周期第ⅠA族B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱C.简单离子半径:M->Q+>R2+D.Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸答案:C解析:由图推断Y为氧元素;X的原子半径小且只有+1价,X为氢元素,M的最高正价是+7价,最低负价是-1价,为氯元素;Z的原子半径比氯元素小,最低负价是-3价,最高正价是+5价,则为氮元素;Q只有+1价,原子半径大于氯原子,但小于只有+2价的R,故Q为钠元素、R为钙元素。Na位于第三周期第ⅠA族,A项正确;X、Y、Z三种元素分别为H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵及NH3·H2O,B项正确;离子半径:Cl->Ca2+>Na+,C项错误;HNO3、HClO4都是强酸,D项正确。11.除第一周期外,关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是()A.从左到右,原子半径逐渐减小B.从左到右,单质的氧化性减弱,还原性增强C.从左到右,元素最高正价从+1价递增到+7价(O、F除外),负价由-4价递减到-1价D.从左到右,元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱,酸性增强(O、F除外)答案:B解析:同周期的主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;单质的氧化性增强,还原性减弱;金属性减弱,非金属性增强;最高正价从+1价递增到+7价(O、F除外),负价由-4价递变到-1价。因此B项错误。12.应用元素周期律分析下列推断,其中正确的是()①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性比HCl强③硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱A.①②③ B.①③⑤C.③④ D.②④⑤答案:B解析:主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,故②错误,③正确;氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性,④错误。选考奠基素养提升1.用1~18号元素及其形成化合物的化学式填空。(1)原子半径最小的元素是。

(2)除稀有气体外,原子半径最大的元素是,它的原子结构示意图是。

(3)与水反应最剧烈的金属是。

(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是。

(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是。

(6)最稳定的气态氢化物是。

(7)金属性最强的元素是,非金属性最强的元素是。

(8)最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是。

答案:(1)H(2)Na(3)Na(4)NaOH(5)N(6)HF(7)NaF(8)HClO4解析:本题是全方位考查对前18号元素的性质及原子结构的掌握程度,要求熟练运用元素周期律对相关内容进行推断。2.短周期元素A、B、C、D、E、F,它们的原子序数依次增大。在周期表中,A的原子半径最小。B元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,C为地壳中含量最多的元素,D是原子半径最大的短周期主族元素,E与B同主族,D与F形成的化合物DF是常用的调味品。试根据以上叙述回答:(1)元素名称:A、B、C、D。

(2)E在元素周期表中的位置:。

(3)F离子结构示意图:。

(4)C、D按原子个数比1∶1组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为

。

答案:(1)氢碳氧钠(2)第三周期第ⅥA族(3)(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑解析:根据“A的原子半径最小”知A为氢;根据“C为地壳中含量最多的元素”知C为氧;B为第二周期元素,原子结构示意图为,所以B为碳;根据“D是原子半径最大的短周期主族元素”知D为钠;“E与B同主族”,所以E为硫;根据“D与F形成的化合物DF是常用的调味品”知DF为NaCl,则F为氯。3.A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,且B的核电荷数比A大2,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4。1molA的单质与足量盐酸反应可置换出11.2L(标准状况下)氢气,这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答:(1)A是元素,B是元素,C是元素。

(2)写出A、B的最高价氧化物分别与C的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式:

,。

(3)A离子的氧化性比B离子的氧化性(填“强”或“弱”)。

(4)元素D的离子也与A、B的离子具有相同的电子层结构,其单质在反应中只能作还原剂,请你用实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可),证明D元素的金属性比B元素的强。试剂:镁条、铝条、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液。方案一:

。

方案二:

。

答案:(1)钠铝氯(2)Na2O+2H+2Na++H2O或2Na2O2+4H+4Na++2H2O+O2↑Al2O3+6H+2Al3++3H2O(3)弱(4)方案一:用镁条和铝条分别与盐酸反应,观察其反应的快慢,反应快的金属性强方案二:将镁条和铝条分别插入NaOH溶液中,观察是否发生反应,能与强碱溶液反应的金属,其金属性相对较弱解析:根据“1molA的单质与足量盐酸反应可置换出11.2L(标准状况下)氢气,这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子”知A为钠元素,则B为铝元素、C为氯元素。A、B最高价氧化物分别为Na2O(或Na2O2)和Al2O3,C的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为Na+与Al3+具有相同的电子层结构,而Na+的半径大于Al3+,Na+得电子能力弱于Al3+,即Na+的氧化性弱于Al3+。元素D为镁,要比较Mg和Al金属性的强弱,可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。综合测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12个小题,每小题5分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.分类法是化学学习中的一种重要方法,下列分类图正确的是()答案:B解析:离子反应与氧化还原反应是交叉关系,A项错误;Al2O3属于氧化物,但既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物,而是两性氧化物,C项错误;有些化学反应不属于四种基本类型的反应,如CO+CuOCO2+Cu,D项错误。2.下列说法中正确的是()A.氯化钠在电流的作用下产生能自由移动的Na+和Cl-,所以氯化钠溶液能导电B.二氧化碳的水溶液能够导电,所以二氧化碳属于电解质C.NaHSO4和NaHCO3在水中反应的离子方程式为H++HCO3-H2O+CO2D.氯气的水溶液能使有色布条褪色,所以氯气具有漂白性答案:C解析:水溶液中NaCl在水分子的作用下发生电离,A项错误;二氧化碳本身不能电离出自由移动的离子,故二氧化碳不是电解质,B项错误;使有色布条褪色的是氯水中的HClO,氯气没有漂白性,D项错误。3.实验室欲用18mol·L-1的浓硫酸配制500mL3mol·L-1的稀硫酸,下列说法正确的是()A.应用量筒量取83.33mL浓硫酸B.在烧杯中稀释后,应立即将溶液转移至容量瓶中C.加水定容时,若仰视刻度线,会使所配溶液浓度偏大D.转移溶液后,若未洗涤烧杯内壁和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,会使所配溶液浓度偏小答案:D解析:量筒的精确度较低,一般准确到0.1mL,A项错误;浓硫酸稀释时放出热量,应待溶液恢复至室温后再转移溶液,B项错误;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小,C项错误。4.在强碱性溶液中,下列离子组能大量共存的是()A.Na+、K+、SO42B.Na+、Cu2+、SO42C.Mg2+、Na+、SO42D.Ba2+、HCO3-、NO答案:A解析:强碱性溶液中,Cu2+、Mg2+、HCO35.某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液标签上标有“CaCl20.1mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是()A.配制1L该溶液,可将0.1molCaCl2溶于1L水中B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1mol·L-1C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1mol·L-1答案:D解析:溶液的体积不能确定,A项错误;Cl-物质的量浓度为0.2mol·L-1,B项错误;所取溶液物质的量浓度为0.1mol·L-1,C项错误;原溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1,将溶液稀释至原体积的2倍后,则溶液的c(Cl-)=0.1mol·L-1,D项正确。6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是()A.标准状况下,22.4L由NH3和CH4组成的混合气体,所含分子数为NAB.1molCl2与足量的Ca(OH)2溶液完全反应,转移电子的数目为NAC.0.5mol·L-1MgCl2溶液中,含有Cl-的数目为NAD.常温常压下,NA个氯气分子的体积大于22.4L答案:C解析:C项中溶液的体积未知,不能计算Cl-的物质的量。7.W、X、Y、Z4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA族。下列判断错误的是()A.常压下4种元素的单质中,W单质的熔点最高B.Z的阴离子电子层结构与氩原子相同C.Z的氧化物对应水化物的酸性比X的氧化物对应水化物的酸性强D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强答案:C解析:根据四种元素的位置关系可知,W、X、Y、Z分别为C、P、O、Cl。Z的最高价氧化物对应水化物(HClO4)的酸性比X的最高价氧化物对应水化物(H3PO4)的酸性强,C项错误。8.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,工业上可由下列方法制得:Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O关于该反应的说法正确的是()A.反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂B.Fe2O3可以通过铁丝在氧气中燃烧制得C.生成1molNa2FeO4,有3mol电子转移D.在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强还原性,能消毒杀菌答案:C解析:根据元素化合价的变化可知,反应中Na2O2只是氧化剂,A项错误;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,B项错误;Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,D项错误。9.下列实验现象和结论不相符的是()选项操作及现象结论A某溶液中加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体该溶液中一定含有COB某溶液进行焰色试验,焰色为黄色溶液中一定含有Na+C某气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊该气体可能是CO2D向某溶液中先加KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,溶液变红溶液中一定含有Fe2+答案:A解析:A项中,若溶液中存在HCO310.将11.6gFe3O4加入10.0mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑HCl的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0mol·L-1NaOH溶液16.0mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为()A.2.0mol·L-1 B.4.0mol·L-1C.6.0mol·L-1 D.8.0mol·L-1答案:D解析:由题意可知,最终得到的是NaCl溶液,根据电荷守恒,有n(Cl-)=n(Na+),c(HCl)×0.0100L=5.0mol·L-1×0.0160L,c(HCl)=8.0mol·L-1。11.某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是()A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,证明HCl溶液是电解质B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流计指针不发生偏转C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流计示数不变D.选取相同浓度的硫酸替换0.1mol·L-1的HCl溶液,电流计的示数相同答案:C解析:HCl溶液为混合物,不是电解质,A项错误;加入NaCl固体,溶液中自由移动的离子浓度增大,导电能力增强,电流计示数增大,B项错误;向HCl溶液中加入CaCO3固体,2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O,溶液中离子所带电荷的总浓度基本不变,导电性不变,电流计示数不变,C项正确;盐酸和硫酸浓度相同时溶液中离子浓度不同,电荷浓度不同,导电能力不同,电流计示数不同,D项错误。12.已知:5PbO2+2Mn2++4H+5Pb2++2MnO4-+2H2A.PbO2为还原剂,具有还原性B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2C.生成1mol的Pb2+,转移的电子数为5molD.酸性环境下PbO2的氧化性强于MnO答案:D解析:PbO2中铅元素的化合价由+4价降低为+2价,故PbO2为氧化剂,具有氧化性,A项错误;MnO4-为氧化产物,Pb2+为还原产物,其物质的量之比为2∶5,B项错误;生成1molPb2+时,转移电子2mol,C项错误;在化学反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性二、非选择题(共4小题,共40分)13.(5分)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关结构或性质)。(1)表示第ⅥA族元素原子的最外层电子数变化规律的是(填字母,下同)。

(2)表示第三周期五种主族元素的最高化合价变化规律的是。

(3)表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是。

(4)表示碱金属单质密度的变化规律的是。

(5)表示卤族元素单质熔点的变化规律的是。

答案:(1)B(2)C(3)A(4)D(5)C解析:(1)第ⅥA族元素原子的最外层电子数都是6,不随核电荷数的变化而变化,图像B符合。(2)第三周期,主族元素的最高正价等于其最外层电子数,所以随着核电荷数的增加,其最高正价逐渐升高,图像C符合。(3)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,图像A符合。(4)碱金属单质的密度随核电荷数的递增呈增大趋势,但K的密度比Na的密度小,图像D符合。(5)卤族元素单质熔点随核电荷数的递增逐渐升高,图像C符合。14.(11分)现有CO和CO2的混合气体20g,其体积为11.2L(标准状况)。回答下列问题:(1)该混合气体的总物质的量为,其平均摩尔质量为。

(2)混合气体中碳原子的个数为。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

(3)若将该混合气体全部通过如图所示装置进行实验。则:①气球中收集的气体是,原混合气体中该气体的质量为;

②A瓶中发生反应的离子方程式为

。

③若要证明A瓶溶液中的阳离子未沉淀完全,其方法为

。

答案:(1)0.5mol40g·mol-1(2)0.5NA(3)①CO3.5g②Ba2++2OH-+CO2BaCO3↓+H2O③待A瓶中充分沉淀后,取少量上层清液放入试管中,滴加硫酸钠溶液,若有白色沉淀产生,说明Ba2+未沉淀完全(或其他合理方法)解析:(1)该混合气体的总物质的量为11.2L22.4L·mol-1(2)混合气体共0.5mol,且每个CO或CO2分子中都只有1个碳原子,所以混合气体中碳原子的个数为0.5NA。(3)①混合气体通过Ba(OH)2溶液时CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO。设原混合气体中CO的物质的量为n,则有28g·mol-1×n+44g·mol-1×(0.5mol-n)=20g,解得n=0.125mol,CO的质量为28g·mol-1×0.125mol=3.5g。②A瓶中发生的反应是Ba(OH)2与CO2反应。③可利用反应Ba2++SO42-BaSO415.(12分)某学习小组在实验室制备FeCl3固体。已知FeCl3固体易吸水潮解。实验装置如下:(1)分液漏斗①中盛有浓硫酸,烧瓶②中盛放固体氯化钠和二氧化锰,将浓硫酸滴加到烧瓶中共热。分两步写出反应的化学方程式:①,

②。

(2)为了获得纯净干燥的氯气,B瓶中的试剂是;C瓶中的试剂是。

(3)D中盛放的固体是铁粉