湘教版高二化学第4章元素周期律习题及答案

湘教版高二化学第4章元素周期律习题及答案第1页共1页湘教版高二化学第4章元素周期律习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.在元素周期表中，同一主族元素从上到下，下列性质中不发生递变的是A.原子半径B.化合价C.氧化物性质D.金属性参考答案：B2.下列元素中，第一电离能最小的是A.NaB.MgC.AlD.Si参考答案：A3.下列关于元素周期律的说法中，正确的是A.同一周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强B.同一主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱C.非金属元素都位于元素周期表的右上角D.稀有气体元素不参与化学反应参考答案：B4.下列化合物中，最稳定的是A.H₂OB.H₂SC.H₂SeD.H₂Te参考答案：A5.下列元素中，电负性最大的是A.CB.NC.OD.F参考答案：D6.下列关于原子核外电子排布的叙述中，正确的是A.原子最外层电子数为8的元素一定是稀有气体元素B.原子次外层电子数为8的元素一定是稳定结构C.原子核外电子层数越多，原子半径越大D.原子核外电子数相等的粒子一定属于同一种元素参考答案：C7.下列关于化学键的说法中，正确的是A.化学键是原子间强烈的相互作用B.化学键只存在于分子中C.化学键的形成一定伴随着能量的释放D.化学键的种类只有离子键和共价键参考答案：A8.下列关于分子晶体的说法中，正确的是A.分子晶体中没有化学键B.分子晶体的熔点一定较低C.分子晶体的沸点一定较低D.分子晶体的硬度一定较大参考答案：B9.下列关于离子晶体的说法中，正确的是A.离子晶体中没有化学键B.离子晶体的熔点一定较高C.离子晶体的沸点一定较高D.离子晶体的硬度一定较小参考答案：B10.下列关于金属晶体的说法中，正确的是A.金属晶体中没有化学键B.金属晶体的熔点一定较高C.金属晶体的沸点一定较高D.金属晶体的延展性较好参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）1.在元素周期表中，同一主族自上而下，元素原子的原子半径逐渐______，金属性逐渐______，非金属性逐渐______。参考答案：增大，增强，减弱2.下列元素中，电负性最大的是______，第一电离能最大的是______。参考答案：F，Ne3.碱金属元素从上到下，其单质与水反应的剧烈程度逐渐______，原因是______。参考答案：增强，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱4.氧族元素中，氧化性最强的氧化物是______，其化学式为______。参考答案：KMnO₄5.根据元素周期律，预测第18号元素（氩）的化学性质与______元素相似。参考答案：Ar6.在元素周期表中，位于金属和非金属分界线附近的元素通常具有______性。参考答案：半导体7.碱性最强的氢氧化物是______，其化学式为______。参考答案：NaOH8.根据元素周期律，卤族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐______。参考答案：减弱9.第IA族的碱金属元素中，原子半径最小的是______，其原子序数为______。参考答案：H，110.根据元素周期律，预测第14号元素（硅）的最高价氧化物对应的水化物的化学式为______。参考答案：H₄SiO₄三、判断题（共10小题，每题2分）1.同主族元素从上到下，原子半径逐渐减小。参考答案：×2.元素的电负性越强，其非金属性越强。参考答案：√3.O₂和S₂都是非极性分子，因此它们的化学性质相似。参考答案：×4.F、Cl、Br、I四种元素中，F的第一电离能最大。参考答案：√5.在周期表中，金属元素和非金属元素的分界线附近的元素通常具有半导体性质。参考答案：√6.碱金属元素从上到下，其单质的熔点逐渐升高。参考答案：×7.氢化物的稳定性顺序为HFHClHBrHI。参考答案：√8.原子序数为35的元素位于周期表的第四周期第VIA族。参考答案：×9.同周期主族元素中，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大。参考答案：×10.碱性氧化物的水化物一定是碱。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述元素周期律的定义及其主要特征。参考答案：元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。其主要特征包括：原子半径、电离能、电子亲和能、电负性等性质随原子序数的递增而呈现周期性变化；元素的金属性和非金属性也随原子序数的递增而呈现周期性变化。2.解释为什么同一周期中，从左到右，元素的第一电离能通常呈增大趋势？参考答案：同一周期中，从左到右，元素的第一电离能通常呈增大趋势，这是因为随着原子序数的递增，原子核的正电荷数增加，原子核对核外电子的吸引力增强，因此需要更多的能量才能将一个电子移除。3.列举第三周期中，金属性最强的元素，并说明理由。参考答案：第三周期中，金属性最强的元素是钠（Na）。理由是钠位于第三周期的最左边，属于碱金属，碱金属的金属性在同一周期中是最强的。4.比较钠（Na）和钾（K）的物理性质和化学性质，并分析其差异原因。参考答案：钠（Na）和钾（K）都属于碱金属，它们的物理性质和化学性质有许多相似之处，但也存在一些差异。物理性质方面，钾的密度比钠小，熔点和沸点比钠低，钾的原子半径比钠大，因此钾的延展性比钠好。化学性质方面，钾比钠更容易失去电子，因此钾的化学活性比钠强。差异的原因是钾的原子序数比钠大，原子核的正电荷数增加，原子核对核外电子的吸引力增强，因此钾的原子半径比钠小，钾的化学活性比钠强。5.简述卤素单质性质的递变规律。参考答案：卤素单质性质的递变规律如下：随着原子序数的递增，卤素单质的熔点、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，颜色逐渐加深，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。6.解释为什么在同一主族中，从上到下，元素的金属性通常增强？参考答案：在同一主族中，从上到下，元素的金属性通常增强，这是因为随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，因此元素更容易失去电子，金属性增强。7.列举第二周期中，非金属性最强的元素，并说明理由。参考答案：第二周期中，非金属性最强的元素是氟（F）。理由是氟位于第二周期的最右边，属于卤素，卤素的非金属性在同一周期中是最强的。8.简述元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线有何特点及其意义。参考答案：元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线大致呈“锯齿形”，位于第IA族至第IIIA族之间。这条分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性，被称为半金属或类金属。这些元素的性质介于金属和非金属之间，例如硅（Si）、锗（Ge）、砷（As）等。分界线的意义在于，它将元素周期表分为金属区和非金属区，反映了元素性质的周期性变化规律。五、应用题（共8小题，每题3分）1.某元素X的原子序数为17，位于元素周期表中的第3周期第VIIA族。请写出元素X的原子结构示意图，并说明其最外层电子数和常见化合价。参考答案：元素X的原子结构示意图为：[此处应绘制原子结构示意图，无法用文字表示]。元素X的最外层电子数为7，常见化合价为-1。2.已知元素A和元素B位于同一周期，且元素A的原子序数为12，元素B的原子序数为13。请比较这两种元素的第一电离能大小，并解释原因。参考答案：元素A的第一电离能大于元素B。3.有三种短周期元素，它们的原子最外层电子数分别为1、3、5，且这三种元素原子的核外电子层数相同。请写出这三种元素的原子的电子式，并比较它们形成的气态氢化物的稳定性。参考答案：元素1的电子式为H:，元素2的电子式为H₃N:，元素3的电子式为H₅P:。这三种元素形成的气态氢化物的稳定性顺序为H₃NH₂OH₅P。4.某化合物由元素X和元素Y组成，其中元素X的质量分数为60%，元素Y的质量分数为40%。元素X的原子序数为6，元素Y的原子序数为8。请写出该化合物的化学式，并说明其所属的化合物类型。参考答案：该化合物的化学式为CO₂，属于共价化合物。5.已知元素A和元素B位于同一主族，且元素A的原子序数为9，元素B的原子序数为17。请比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，并解释原因。参考答案：元素A的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于元素B。6.有四种元素，它们的原子最外层电子数分别为2、4、6、8，且这四种元素原子的核外电子层数相同。请写出这四种元素的符号，并比较它们形成的最高价氧化物的水化物的碱性。参考答案：元素1的符号为Be，元素2的符号为C，元素3的符号为N，元素4的符号为F。它们形成的最高价氧化物的水化物的碱性顺序为Be(OH)₂CO₂HNO₃HF。7.某元素R的原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²。请写出元素R的名称，并说明其在元素周期表中的位置。参考答案：元素R的名称为Cr，位于元素周期表中的第6周期第VIIB族。8.有两种元素，它们的原子最外层电子数分别为1和7，且这两种元素原子的核外电子层数相同。请写出这两种元素形成的化合物的化学式，并说明该化合物所属的化合物类型。参考答案：这两种元素形成的化合物的化学式为NaCl，属于离子化合物。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，氧化物性质也发生递变。化合价在同一主族中通常是不变的，例如碱金属族元素都呈+1价。因此，B选项错误。2.参考答案：A解析：第一电离能是指气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需的能量。同一周期元素，从左到右，原子核外电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，核对外层电子的吸引力逐渐增强，第一电离能逐渐增大。但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素。Na位于第IA族，其第一电离能最小。3.参考答案：B解析：同一周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增多，核对外层电子的吸引力逐渐增强，非金属性逐渐增强。同一主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，核对外层电子的吸引力逐渐减弱，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。非金属元素主要位于元素周期表的右上角，但氢元素是非金属元素，位于左上角。稀有气体元素虽然化学性质稳定，但仍然可以参与化学反应。因此，B选项正确。4.参考答案：A解析：非金属性越强，对应氢化物越稳定。非金属性OSSeTe，因此H₂O最稳定。5.参考答案：D解析：电负性是原子在形成化学键时吸引电子的能力。同一周期元素，从左到右，电负性逐渐增强。同一主族元素，从上到下，电负性逐渐减弱。F位于元素周期表的最右上角，其电负性最大。6.参考答案：C解析：原子最外层电子数为8的元素不一定是稀有气体元素，例如氖元素的最外层电子数为8，但它是稀有气体元素；钠元素的最外层电子数为1，但它是金属元素。原子次外层电子数为8的元素不一定是稳定结构，例如氖元素的次外层电子数为2，但它是稳定结构；钠元素的次外层电子数为8，但它是活泼金属。原子核外电子层数越多，原子半径越大，因为电子层数越多，原子核对最外层电子的吸引力越弱，原子半径越大。原子核外电子数相等的粒子不一定属于同一种元素，例如水分子和氨气分子，它们的原子核外电子数都为10，但它们不属于同一种元素。7.参考答案：A解析：化学键是原子间强烈的相互作用，包括离子键、共价键和金属键等。化学键不仅存在于分子中，也存在于离子晶体和金属晶体中。化学键的形成一定伴随着能量的释放，但化学键的断裂需要吸收能量。化学键的种类不仅包括离子键和共价键，还包括金属键等。8.参考答案：B解析：分子晶体中分子间通过分子间作用力结合，分子间作用力较弱，因此分子晶体的熔点一定较低。分子晶体的沸点不一定较低，例如水的沸点较高。分子晶体的硬度一定较小，因为分子间作用力较弱。9.参考答案：B解析：离子晶体中阴阳离子通过离子键结合，离子键较强，因此离子晶体的熔点一定较高。离子晶体的沸点一定较高，因为离子键较强。离子晶体的硬度一定较大，因为离子键较强。10.参考答案：D解析：金属晶体中金属阳离子和自由电子通过金属键结合，金属键较强，因此金属晶体的熔点不一定较高，例如汞的熔点较低。金属晶体的沸点不一定较高，例如汞的沸点较低。金属晶体的延展性较好，因为金属键没有方向性和饱和性，金属阳离子和自由电子可以发生相对滑动。二、填空题1.参考答案：增大，增强，减弱解析：同一主族自上而下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大；原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，金属性逐渐增强；原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。2.参考答案：F，Ne解析：电负性是原子在形成化学键时吸引电子的能力，F元素电负性最大；第一电离能是原子失去最外层一个电子所需的能量，Ne元素第一电离能最大。3.参考答案：增强，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱解析：碱金属元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，因此单质与水反应的剧烈程度逐渐增强。4.参考答案：KMnO₄解析：氧族元素中，氧化性最强的氧化物是高锰酸钾，其化学式为KMnO₄。5.参考答案：Ar解析：根据元素周期律，第18号元素（氩）是稀有气体，化学性质与同主族的元素相似，因此其化学性质与Ar元素相似。6.参考答案：半导体解析：在元素周期表中，位于金属和非金属分界线附近的元素通常具有半导体性。7.参考答案：NaOH解析：碱性最强的氢氧化物是氢氧化钠，其化学式为NaOH。8.参考答案：减弱解析：根据元素周期律，卤族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，因此其氢化物的稳定性逐渐减弱。9.参考答案：H，1解析：第IA族的碱金属元素中，原子半径最小的是氢，其原子序数为1。10.参考答案：H₄SiO₄解析：根据元素周期律，第14号元素（硅）的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H₄SiO₄。三、判断题1.参考答案：×解析：同主族元素从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。因此，该说法错误。2.参考答案：√解析：元素的电负性越强，表示原子吸引电子的能力越强，通常表现为非金属性越强。因此，该说法正确。3.参考答案：×解析：虽然O₂和S₂都是非极性分子，但由于氧和硫的电负性及原子结构不同，导致它们的化学性质存在显著差异。因此，该说法错误。4.参考答案：√解析：F、Cl、Br、I四种元素中，F的原子核外电子层数最少，且2p轨道半充满，结构稳定，因此F的第一电离能最大。因此，该说法正确。5.参考答案：√解析：周期表中，金属元素和非金属元素的分界线附近的元素通常具有金属性和非金属性，表现出半导体性质。因此，该说法正确。6.参考答案：×解析：碱金属元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，导致其单质的熔点逐渐降低。因此，该说法错误。7.参考答案：√解析：非金属性越强，其氢化物的稳定性越强。由于F的非金属性最强，因此HF的稳定性最强，依次减弱至HI。因此，该说法正确。8.参考答案：×解析：原子序数为35的元素是溴（Br），位于周期表的第四周期第VIA族。因此，该说法错误。9.参考答案：×解析：同周期主族元素中，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但存在例外情况，如第IIA族大于第III族，第VA族大于第VIA族。因此，该说法错误。10.参考答案：×解析：碱性氧化物的水化物不一定是碱，如两性氧化物（如Al₂O₃）的水化物（如Al(OH)₃）是两性氢氧化物。因此，该说法错误。四、简答题1.参考答案：元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。其主要特征包括：原子半径、电离能、电子亲和能、电负性等性质随原子序数的递增而呈现周期性变化；元素的金属性和非金属性也随原子序数的递增而呈现周期性变化。解析：元素周期律是化学中一个重要的基本规律，它揭示了元素性质与原子结构之间的关系。元素周期律的主要特征体现在元素性质的周期性变化上，这些性质包括原子半径、电离能、电子亲和能、电负性等。原子半径随着原子序数的递增而呈现周期性变化，通常在同一周期中从左到右逐渐减小，在同一主族中从上到下逐渐增大。电离能是指将一个电子从原子中移除所需的能量，随着原子序数的递增而呈现周期性变化，通常在同一周期中从左到右逐渐增大，在同一主族中从上到下逐渐减小。电子亲和能是指原子在获得一个电子时释放的能量，随着原子序数的递增而呈现周期性变化，通常在同一周期中从左到右逐渐增大，在同一主族中从上到下逐渐减小。电负性是指原子在化学键中吸引电子的能力，随着原子序数的递增而呈现周期性变化，通常在同一周期中从左到右逐渐增大，在同一主族中从上到下逐渐减小。此外，元素的金属性和非金属性也随原子序数的递增而呈现周期性变化，金属性通常在同一周期中从左到右逐渐减弱，在同一主族中从上到下逐渐增强，非金属性则相反。2.参考答案：同一周期中，从左到右，元素的第一电离能通常呈增大趋势，这是因为随着原子序数的递增，原子核的正电荷数增加，原子核对核外电子的吸引力增强，因此需要更多的能量才能将一个电子移除。解析：第一电离能是指将一个电子从气态原子中移除所需的能量，它反映了原子核对核外电子的束缚能力。在同一周期中，从左到右，原子核的正电荷数逐渐增加，原子核对核外电子的吸引力也逐渐增强，因此需要更多的能量才能将一个电子移除，导致第一电离能呈增大趋势。然而，需要注意的是，在某些情况下，由于电子排布的稳定性，第一电离能会出现反常现象。例如，在第IIA族和第VA族元素中，由于电子排布的半满或全满状态较为稳定，第一电离能会比相邻元素略高。3.参考答案：第三周期中，金属性最强的元素是钠（Na）。理由是钠位于第三周期的最左边，属于碱金属，碱金属的金属性在同一周期中是最强的。解析：金属性是指元素失去电子形成阳离子的能力，金属性越强的元素越容易失去电子。在元素周期表中，金属性通常随着原子序数的递增而减弱，同一周期中从左到右金属性逐渐减弱，同一主族中从上到下金属性逐渐增强。第三周期中，钠（Na）位于最左边，属于碱金属，碱金属的金属性在同一周期中是最强的，因此钠是第三周期中金属性最强的元素。4.参考答案：钠（Na）和钾（K）都属于碱金属，它们的物理性质和化学性质有许多相似之处，但也存在一些差异。物理性质方面，钾的密度比钠小，熔点和沸点比钠低，钾的原子半径比钠大，因此钾的延展性比钠好。化学性质方面，钾比钠更容易失去电子，因此钾的化学活性比钠强。差异的原因是钾的原子序数比钠大，原子核的正电荷数增加，原子核对核外电子的吸引力增强，因此钾的原子半径比钠小，钾的化学活性比钠强。解析：钠（Na）和钾（K）都属于碱金属，它们位于元素周期表的第一主族，具有相似的性质，但也存在一些差异。物理性质方面，钾的密度比钠小，这是因为钾的原子半径比钠大，原子间的距离较大，因此钾的密度比钠小。钾的熔点和沸点比钠低，这是因为钾的原子间作用力比钠弱，因此钾的熔点和沸点比钠低。钾的原子半径比钠大，因此钾的延展性比钠好。化学性质方面，钾比钠更容易失去电子，因此钾的化学活性比钠强。这是因为钾的原子序数比钠大，原子核的正电荷数增加，原子核对核外电子的吸引力增强，因此钾的原子半径比钠小，钾的化学活性比钠强。5.参考答案：卤素单质性质的递变规律如下：随着原子序数的递增，卤素单质的熔点、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，颜色逐渐加深，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。解析：卤素单质包括氟（F2）、氯（Cl2）、溴（Br2）、碘（I2）和砹（At2），它们位于元素周期表的第VIIA族。随着原子序数的递增，卤素单质的原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，因此卤素单质的熔点、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，颜色逐渐加深。卤素单质是非金属元素，非金属性是指元素获得电子形成阴离子的能力，非金属性越强的元素越容易获得电子。随着原子序数的递增，卤素单质的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。6.参考答案：在同一主族中，从上到下，元素的金属性通常增强，这是因为随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，因此元素更容易失去电子，金属性增强。解析：金属性是指元素失去电子形成阳离子的能力，金属性越强的元素越容易失去电子。在同一主族中，从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，因此元素更容易失去电子，金属性增强。例如，在第IA族中，锂（Li）的金属性比钠（Na）弱，钠（Na）的金属性比钾（K）弱，这是因为锂、钠、钾的原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，因此金属性逐渐增强。7.参考答案：第二周期中，非金属性最强的元素是氟（F）。理由是氟位于第二周期的最右边，属于卤素，卤素的非金属性在同一周期中是最强的。解析：非金属性是指元素获得电子形成阴离子的能力，非金属性越强的元素越容易获得电子。在元素周期表中，非金属性通常随着原子序数的递增而增强，同一周期中从左到右非金属性逐渐增强，同一主族中从上到下非金属性逐渐减弱。第二周期中，氟（F）位于最右边，属于卤素，卤素的非金属性在同一周期中是最强的，因此氟是第二周期中非金属性最强的元素。8.参考答案：元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线大致呈“锯齿形”，位于第IA族至第IIIA族之间。这条分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性，被称为半金属或类金属。这些元素的性质介于金属和非金属之间，例如硅（Si）、锗（Ge）、砷（As）等。分界线的意义在于，它将元素周期表分为金属区和非金属区，反映了元素性质的周期性变化规律。解析：元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线大致呈“锯齿形”，位于第IA族至第IIIA族之间。这条分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性，被称为半金属或类金属。这些元素的性质介于金属和非金属之间，例如硅（Si）既有金属性又有非金属性，锗（Ge）既有金属性又有非金属性，砷（As）既有金属性又有非金属性。分界线的意义在于，它将元素周期表分为金属区和非金属区，反映了元素性质的周期性变化规律。金属区位于分界线左侧，非金属区位于分界线右侧，半金属区位于分界线附近。五、应用题1.参考答案：元素X的原子结构示意图为：[此处应绘制原子结构示意图，无法用文字表示]。元素X的最外层电子数为7，常见化合价为-1。解析：元素X的原子序数为17，位于元素周期表中的第3周期第VIIA族，其原子结构示意图为[此处应绘制原子结构示意图，无法用文字表示]。由于元素X的最外层有7个电子，根据原子结构理论，元素X容易获得1个电子形成稳定结构，因此其最外层电子数为7，常见化合价为-1。2.参考答案：元素A的第一电离能大于元素B。解析：元素A和元素B位于同一周期，且元素A的原子序数为12，元素B的原子序数为13。根据元素周期律，同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对外层电子的吸引力增强，因此第一电离能逐渐增大。但由于元素A和元素B位于同一周期，且元素A的原子序数为12，元素B的原子序数为13，因此元素A的第一电离能大于元素B。3.参考答案：元素1的电子式为H:，元素2的电子式为H₃N:，元素3的电子式为H₅P:。这三种元素形成的气态氢化物的稳定性顺序为H₃NH₂O