化学人教版 (2019)第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律优质学案

第二节   元素周期律(配套练习)

第1课时　　元素性质的周期性变化规律

专题练习：      

1.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中正确的是 (　　)

A． 铍的原子半径大于硼的原子半径

B． 相同条件下,单质铍与酸反应比单质锂与酸反应剧烈

C． 氢氧化铍碱性比氢氧化钙的强

D． 单质铍跟冷水反应产生氢气

【答案】A

【解析】选A。A项,Be、B同周期,根据“序大径小”可知原子半径:Be>B;B项,金属性:Li>Be,故单质锂与酸反应比单质铍与酸反应剧烈;C项,金属性:Ca>Be,故碱性:Ca(OH)2>Be(OH)2;D项,活泼性:Mg>Be,Mg与冷水反应缓慢,故Be与冷水不反应。

2、①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高

②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱

③单质与水反应的剧烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2

④元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强

⑤还原性：S2－＞Se2－

⑥酸性：HNO3＞H3PO4

A． ①③     B． ②④   C． ③⑥      D． ⑤⑥

【答案】C

【解析】同主族元素的单质从上到下，熔点不一定逐渐升高，如碱金属，从上到下熔点逐渐降低，①不正确；元素的非金属越强，气态氢化物稳定性越强，②不正确；卤素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I，单质与水反应的剧烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2，③正确；非金属元素气态氢化物水溶液的酸性与其非金属性的强弱不呈规律性递变，④不正确；还原性：S2－＜Se2－，⑤不正确；非金属性：N＞P，酸性：HNO3＞H3PO4，⑥正确，故选C。

3.下列对非金属元素(除稀有气体外)的相关判断正确的是 (　　)

①非金属元素都是主族元素

②单质在反应中都只能作氧化剂

③氢化物常温下都是气态,所以都叫气态氢化物

④氧化物常温下都可以与水反应生成酸

⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价

A． ②⑤　　　B． ①③　　　C． ①⑤　　　D． ②③④

【答案】C

【解析】选C。①非金属元素(除稀有气体外)都是主族元素,正确;②单质在反应中不一定都只能作氧化剂,也可以作还原剂,错误;③氢化物常温下不一定都是气态,例如水是液态,错误;④氧化物常温下不一定都可以与水反应生成酸,例如二氧化硅,错误;⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价,正确。

4、不能说明氧的非金属性比硫强的事实是(　　)

A． H2O的热稳定性强于H2S

B． H2S水溶液暴露于空气中变浑浊

C． 常温下H2O是液体，H2S是气体

D． O2和H2化合比S和H2化合容易

【答案】C

【解析】H2O的热稳定性强于H2S，能说明氧的非金属性比硫强，故A不符合题意；H2S水溶液暴露于空气中因和氧气反应生成硫单质而变浑浊，根据单质之间的置换反应，可以说明氧的非金属性比硫强，故B不符合题意；常温下H2O是液体，H2S是气体，属于物质的物理性质，和元素的非金属性没有关系，故C符合题意；O2和H2化合比S和H2化合容易，可以说明氧的非金属性比硫强，故D不符合题意。

5、如图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，已知卤族元素的单质易溶于有机溶剂苯，下列说法正确的是(　　)

A． F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气

B． 装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体

C． 装置E下层呈现紫红色

D． 装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性：Br>I

【答案】A

【解析】A项，F2极易与水反应生成氟化氢和氧气，所以F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气，正确。B项，氯气易与水反应生成次氯酸和盐酸，所以不能用水吸收氯气中的杂质，错误。C项，苯的密度比水的小，应在上层，所以装置E上层呈现紫红色，错误。D项，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，但过量氯气也会氧化碘离子生成碘单质，造成干扰，所以不能证明非金属性：Br>I，错误。

6、能证明铝的金属性比镁弱的实验事实是(　　)

A． 铝比镁最外层电子数多

B． 铝的原子半径比镁小

C． Al(OH)3能溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2不能

D． 铝的金属光泽不如镁显著

【答案】C

【解析】最外层电子数目的多少与金属性强弱无关，A项错误；原子半径的大小一般不能直接说明金属性的强弱，B项错误；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其金属性越强，Al(OH)3能跟NaOH反应体现其两性，而Mg(OH)2是中强碱，故Mg比Al活泼，C项正确；物理性质如金属光泽等，不能用于比较金属性的强弱，D项错误。

7、下列有关碱金属元素和卤素的说法中，错误的是(　　)

A． 溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈

B． 碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强

C． 钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈

D． 随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的熔、沸点都逐渐降低

【答案】D

【解析】溴的非金属性强于碘，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A项正确；碱金属元素中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；随核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D项不正确。

8、砷(As)为第4周期第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． 砷在通常情况是固体

B． 单质砷形成AsH3很困难

C． H3AsO4的酸性比H3PO4弱

D． 单质砷的还原性比单质磷弱

【答案】D

【解析】根据氮气为气体，磷为固体，可推断砷为固体，A正确；非金属性N＞P＞As，N2形成氢化物需要在高温高压和催化剂作用下才能形成，则单质砷形成氢化物更困难，B正确。同主族自上而下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物水化物的酸性减弱，C正确。同主族元素自上而下，原子半径增大，原子失电子能力增强，单质还原性增强，D不正确。

9、有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是(　　)

A． 若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱

B． 若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性

C． 若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2

D． 若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m

【答案】A

【解析】由X的原子半径小于Y且X、Y原子的最外层电子数相同，则推知X、Y属同主族，且X在Y的上方，因此若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，A正确；HnXOm为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，若HnXOm为HNO3，NH3溶于水显碱性，B不正确；若X元素单质是X2，但Y元素单质不一定为Y2，如O2和S，N2和P，C不正确；若Y是Cl，其最高正价为＋7，则X为F，无最高正价，D不正确。

10、下列粒子中，粒子的氧化性依次增强，且粒子的半径依次减小的是(　　)

A． O、Cl、S、P

B． K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋

C． I－、Br－、Cl－、Fe3＋

D． Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋

【答案】B

【解析】选项C中的卤素离子无氧化性，选项A和D中粒子的半径逐渐增大。

11、.甲、乙两种非金属：①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；②甲比乙更容易与氢气化合；③甲单质能与乙的简单阴离子发生置换反应；④与金属反应时，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． ①②④     B． ①②③④      C． ①②③       D． ②③④⑤

【答案】C

【解析】与金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多，但得电子不一定容易，则不能说明甲比乙的非金属性强，故④错误；甲的单质熔、沸点比乙的低，无法确定非金属的关系，故⑤错误；①②③能说明甲比乙的非金属性强，C正确。

12、下列有关叙述中，能说明非金属元素M比N的非金属性强的是(　　)

①非金属单质N能从M的化合物中置换出非金属单质M；

②M原子比N原子容易得到电子；

③N－离子的还原性比M－离子强；

④气态氢化物水溶液的酸性HmM＞HnN；

⑤氧化物水化物的酸性HmMOx＞HnNOy；

⑥单质熔点M＞N。

A． ②⑤    B． ②③     C． ①②③      D． ①②③⑤

【答案】B

【解析】M原子比N原子易得电子、N－离子的还原性比M－离子强，能说明M的非金属性比N强；非金属单质N能从M的化合物中置换出非金属单质M，说明M的非金属性比N弱；它们氢化物水溶液酸性的强弱、单质熔点的高低，氧化物(不一定是最高价氧化物)水化物酸性的强弱，不能说明元素M、N的非金属性强弱。

13、有A、B、C、D、E五种金属元素，在相同条件下，B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强；A，B单质均可以从C盐溶液中置换出C；D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气；A，B，C，E四种单质分别投入盐酸中，只有E不放出氢气。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为(　　)

A． D＞B＞A＞C＞E

B． A＞B＞C＞E＞D

C． D＞B＞E＞A＞C

D． D＞E＞B＞A＞C

【答案】A

【解析】比较金属性的强弱，可根据①金属活动顺序表，②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，③与水、酸反应的剧烈程度，④单质之间的置换反应等。

14、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代表钠元素、R代表钙元素。Na位于第三周期ⅠA族，A项正确；X、Y、Z三种元素分别代表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；HClO4、HNO3都是强酸，D项正确。

15、比较硅、磷、硫、氯四种元素非金属性的强弱。

(1)写出它们最高价氧化物对应水化物的化学式(并说明酸性的强弱顺序) ________________。

(2)写出它们气态氢化物的化学式(并说明稳定性的强弱顺序) ____________。

(3)请总结同周期元素非金属性的变化规律__________________________，并用原子结构解释其原因________________________。

【答案】(1) HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3

(2) HCl>H2S>PH3>SiH4

(3)同周期元素非金属性随原子序数增大而增强　同周期元素(如硅、磷、硫、氯)，随着原子序数的递增，原子的核电荷数增多，原子半径减小，原子核对最外层电子的吸引力增强，在反应过程中得到电子能力增强，元素的非金属性逐渐增强

【解析】硅、磷、硫、氯等非金属元素，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性越强。

16、某校化学学习小组分别设计了一组实验来探究元素周期律。

第一小组根据元素非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验探究。

[查阅资料]

Ⅰ.常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

Ⅱ.H2SiO3难溶于水。

实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。

[探究过程]

(1)第一小组为比较N、C、Si的非金属性强弱，以图1装置进行实验：

①烧杯C中现象为______________，发生反应的离子方程式为__________________________。

②实验预期结论：________________________________________________________________。

③存在问题：____________________________________________________________________。

(2)第二小组设计了如图2装置来验证卤素单质的氧化性，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。

①写出A处反应的离子方程式：____________________________________________________。

②B处实验现象是_______________________________________________________________。

③实验预期结论：________________________________________________________________。

④存在问题：____________________________________________________________________。

【答案】(1)①溶液变浑浊　CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO　②非金属性：C＞Si　③稀硝酸有一定的挥发性，影响C和Si非金属性强弱的判断

(2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　②试纸变蓝　③氧化性：Cl2＞Br2＞I2　④无法判断Br2和I2的氧化性

【解析】(1)验证元素的非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠；氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色；但无法判断Br2和I2的氧化性。

17、某同学想通过实验探究硫和碳得电子能力的强弱，通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证，设计了如图实验。

(1)仪器a的名称是________，应盛放下列药品中的________(填字母)。

A．稀硫酸  B．亚硫酸

C．氢硫酸  D．盐酸

(2)仪器b的名称是________，应盛放下列药品中的________(填字母)。

A．碳酸钙  B．硫酸钠

C．氯化钠  D．碳酸钠

(3)仪器c中应盛放的试剂是________，如果看到的现象是____________________，证明b中反应产生了________，即可证明________比________酸性强，得电子能力________比________强，b中发生反应的离子方程式为______________________。

【答案】(1)分液漏斗　A　(2)圆底烧瓶　D　(3)澄清石灰水　澄清石灰水变浑浊　CO2　H2SO4　H2CO3　S　C　CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

【解析】稀硫酸与碳酸钠反应，有二氧化碳生成，由此可说明硫酸的酸性比碳酸强。元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，其原子得电子的能力越强。

18、根据下图所示装置回答以下问题。已知：①KMnO4常温下与浓盐酸反应可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。

(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中A装置的名称是________________。干燥管D的作用是____________。

(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫：烧瓶中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。

装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为______________________________。

(3)若要用此装置证明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，进而证明非金属性：N＞C＞Si，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：

①稀HNO3　②稀盐酸　③碳酸钙　④Na2SiO3溶液　⑤SiO2

试剂A与C分别为________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为__________________。

有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是______________________

_______________________________________________________________________________。

【答案】(1)分液漏斗　防倒吸

(2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－　(3)①、④　CO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋CO　HNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸

【解析】(2)设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－。(3)探究元素非金属性强弱，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液；所以试剂A、C分别为①、④。试管中为Na2SiO3溶液，向其中通入CO2生成硅酸白色沉淀，发生反应的离子方程式为CO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋CO；通入试管中的CO2气体中混有挥发出的硝酸，硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，无法确定CO2是否与硅酸钠溶液反应，即不能说明N、C、Si的非金属性强弱。