2019-2020學年新教材高中化學課后作業(yè)21元素周期律新人教版必修第一冊

課后作業(yè)（二十一）

［基礎鞏固］

一、元素原子結構的周期性變化

1.下列化合物中，陰離子和陽離子的半徑之比最大的是（）

A.CsIB.NaF

C.KC1D.Lil

［解析］陽離子都為堿金屬元素的陽離子，元素的核電荷核數越大，離子半徑越大，陰

離子都為鹵素陰離子，元素的核電核數越大，離子半徑越大，則金屬離子半徑最小的是Li+,

陰離子半徑最大的是r,所以陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是Lil。

［答案］D

2.下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是（）

A.KNaLiB.N0F

C.Ca2+K+Cl-D.Ba2+Ca2+Mg2+

［解析］同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑大小為Li<Na<K,A錯誤；同

周期自左而右原子半徑逐漸減小，則原子半徑大小順序為N>O>F,B錯誤；離子電子層結構

相同，核電荷數越大離子半徑越小，則離子半徑大小為Ca2+<K+〈C『，C正確；離子電子層

越多，離子半徑越大，則離子半徑大小為Ba?+〉Ca2+>Mg2+,D錯誤。

［答案］C

二、元素性質的周期性變化

3.對于隨原子序數依次增大的11?17號元素，下列說法中不正確的是（）

A.原子半徑逐漸減小B.電子層數逐漸增多

C.最高正化合價逐漸增大D.元素的非金屬性逐漸增強

［解析］在元素周期表中同一周期的元素從左到右原子半徑依次減小，故A不符合題

意；在元素周期表中同一周期的元素電子層數相同，故B符合題意；在元素周期表第三周期,

元素的最高正價等于其最外層電子數，最外層電子數依次增多，故最高正化合價逐漸增大,

故C不符合題意。在元素周期表中，同一周期的元素從左到右，元素的非金屬性逐漸增強,

故D不符合題意。

［答案］B

4.A、B兩元素原子電子層數相同，如果A原子半徑比B的大,則下列判斷正確的是（）

A.兩元素形成的最高價氧化物對應的水化物的酸性應是A強于B

B.A的氣態(tài)氫化物比B的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定

C.A的金屬性比B的金屬性強

D.A的陰離子比B的陰離子還原性弱

［解析］A、B兩元素位于同周期，A的原子半徑比B的大，則A位于B的左邊，A元素

的金屬性比B的強。

［答案］C

5.下列遞變規(guī)律不正確的是（）

A.HC104,比SO,、H3P的酸性依次增強

B.鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱

C.HCKH2S.PL的穩(wěn)定性依次減弱

D.P、S、C1三種元素的最高正化合價依次升高

［解析］非金屬性：C1>S>P,元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性

越強，則HC10,、HzSO,、H3P04的酸性依次減弱，故A項錯誤;金屬性：Na>Mg>Al,元素的金

屬性越強，對應的單質的還原性越強，則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱，故B項正確；非金

屬性：C1>S>P,元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定，故C項正確；P、S、C1三種

元素原子的最外層電子數分別為5、6、7,最高正化合價分別為+5、+6、+7,故D項正

確。

［答案］A

6.下列關于物質性質變化的比較，不正確的是（）

A.離子半徑大?。篠2->O2->Na+

B.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HBr<HCKHF

C.堿性強弱：KOH>NaOH>LiOH

D.還原性強弱：F->CJ>Br->I~

［解析］核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，所以0，->Na+,電

子層數多的離子，半徑越大，因此離子半徑大小為S?->02->Na+,A正確；非金屬性：F>Cl>Br,

氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為HBr〈HCl〈HF,B正確；金屬性：K>Na>Li,對應最高價氧化物的水化

物的堿性為KOH〉NaOH>LiOH,C正確：非金屬性：F>Cl>Br>L對應離子的還原性為FYC「

<Br-<I-,D錯誤。

［答案］D

7.X、Y、Z、MQ、R皆為前20號元素，其原子半徑與化合價的關系如圖所示。下列

說法錯誤的是（）

A.Q的原子結構示意圖為/

B.X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿

C.簡單離子半徑：M->Q+>R2-

D.Z與M的最高價氧化物對應水化物均為強酸

［解析］由圖推斷Y為氧元素：X的原子半徑小且只有+1價，X為氫元素；M的最高正

價是+7價，最低負價是一1價，為氯元素；Z的原子半徑比氯元素小，最低負價是一3價，

最高正價是+5價，則為氮元素；Q只有+1價，原子半徑大于氯原子，但小于只有+2價的

R,故Q代表鈉元素、R代表鈣元素。X、Y、Z三種元素分別代表H、0、N,可以形成硝酸、

硝酸錠及NHJHQ,B項正確;離子半徑:Cr>Ca2+>Na+,C項錯誤；HCW、HfQ都是強酸,

D項正確。

［答案］C

8.目前，人類已經發(fā)現(xiàn)的非金屬元素除稀有氣體元素外共有16種，下列對這16種非

金屬元素的判斷不正確的是（）

①都是主族元素，原子的最外層電子數都大于3

②單質在反應中都只能作氧化劑

③對應的含氧酸都是強酸

④氫化物常溫下都是氣態(tài)，所以又叫氣態(tài)氫化物

⑤氧化物與水反應都不會再生成氣體

A.全部B.只有①

C.只有①②③D.只有①②④⑤

［解析］①H元素原子最外層電子數為1,錯誤；②出、L、S等都可作還原劑，②錯誤;

③HC10為弱酸，錯誤；④1L0常溫下為液態(tài)，錯誤；⑤3N02+HQ=2HN03+N0,錯誤，故選

A項。

［答案］A

［能力提升］

9.短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。X的原子半徑比Y的小，且X與丫的

最外層電子數之和等于Z的最外層電子數。X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下

列說法不正確的是()

A.原子半徑的大小順序：r(W)>r(Y)>r(Z)>r(X)

B.元素Z、W的簡單離子的電子層結構相同

C.元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強

D.X、Y兩種元素可形成分別含有10底和18e-的化合物

［解析］根據題意可以推斷，Z為0,所以X為H,Y為N,W為Na。A項，根據電子層

數和核電荷數可知：r(Na)>r(N)>r(0)>r(H),正確；B項，02\Na*的核外電子數相等，均

為10,即電子層結構相同，正確；C項，穩(wěn)定性：H20>NH：t,錯誤；D項，NH：,為10e-微粒，

而NM為18e微粒，正確。

［答案］C

10.根據下表信息，判斷以下敘述正確的是()

部分短周期元素的原子半徑及主要化合價

元素代號LMQRT

原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074

主要化合價+2+3+2+6、—2-2

A.氫化物的沸點為H2T<H2R

B.單質與稀鹽酸反應的速率為L〈Q

C.M與T形成的簡單離子的半徑：M<T

D.I?+與R?-的核外電子數相等

［解析］由信息表中的原子半徑和主要化合價可以判斷出T為0,R為S,Q為Be,M

為Al,L為Mg。HQ的沸點高于HSA錯誤；Mg的金屬性強于Be,與HC1反應的速率Mg>Be,

錯誤；Al3\。2-相同的電子層數，核電荷數越大，半徑越小，即r(A13+)〈r(0*,正確；Mg2

+與S?-的核外電子數為10、18不相等，錯誤.

［答案］C

11.四種短周期元素在周期表中的位置如圖所示，其中只有M為金屬元素。下列說法不

正確的是()

YZ

MX

A.原子半徑Z<M

B.Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比X的弱

C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小

D.Z位于元素周期表中第二周期、第VIA族

［解析］由圖可知，原子半徑M>X>Y>Z,A項正確；非金屬性X<Y<Z,因此B項錯誤，C

項正確；由于只有M為金屬而M為第三周期元素，所以M為A1元素，則X、Y、Z為Si、N、

0元素，D項正確。

［答案］B

12.X、Y、W,Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如圖所示。已

知X的一種核素的質量數為18,中子數為10；Y和Ne原子的核外電子總數相差1；W的單

質是一種常見的半導體材料；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強。

原

子

半

徑

原子序數

請回答下列問題:

(DW位于元素周期表中第周期第族。畫出X的陰離子的結構示意圖:

(2)7的氫化物和濱化氫相比，較穩(wěn)定的是(寫化學式)。

(3)Y的金屬性與Mg的金屬性相比，的金屬性強(寫化學式)，請用實驗證明它

們金屬性的相對強弱：

(4)寫出Y的最高價氧化物對應的水化物與Z的最高價氧化物對應的水化物發(fā)生反應的

化學方程式：___________________________

［解析］X、Y、MZ是四種常見的短周期元素，已知X的一種核素的質量數為18,中

子數為10,則X元素原子的質子數為18—10=8,故X為0元素；Y和Ne原子的核外電子

數相差1,Y為Na或F元素，由題圖可知，Y原子半徑大于氧原子，故Y為Na元素；W的單

質是一種常見的半導體材料?，原子序數大于Na元素，故W為Si元素；Z的非金屬性在同周

期主族元素中最強，故Z為C1元素。

(DW為Si元素，原子核外電子數為14,有3個電子層，最外層電子數為4,處于周期

表中第三周期第IVA族。

(2)Z為C1元素,由于元素的非金屬性：CDBr,故氫化物穩(wěn)定性：HCl>HBr,即較穩(wěn)定

的是HC1。

(3)同周期元素隨原子序數增大原子半徑減小，原子失去電子的能力逐漸減弱，元素的

金屬性逐漸減弱，所以金屬性：Na>Mg；元素的金屬性越強，其單質與水或酸反應置換出氫

氣就越容易，所以可以通過Na與冷水劇烈反應，而Mg與冷水反應較慢證明元素的金屬性強

弱。

(4)Y的最高價氧化物對應的水化物NaOH是強堿,Z的最高價氧化物對應的水化物HC1O,

是一元強酸，二者發(fā)生酸堿中和反應，生成NaClO」和1U),發(fā)生反應的化學方程式是NaOH

+HC10i=NaC10i+Hz0。

(+8)2^

［答案］⑴三IVA'J(2)HC1

(3)NaNa與冷水劇烈反應，而Mg與冷水反應較慢(其他合理答案也可)

(4)NaOH+HClO(=NaC10,+H20

13.現(xiàn)有下列短周期元素的數據(已知Be的原子半徑為0.089nm)：

①②③④⑤⑥⑦⑧

原子半徑/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082

最高化合價+2+1+5+7+1+5+3

最低化合價-2-3-1-3

⑴⑧號元素在周期表中的位置是;上述元素處于同一主族的有

(用元素符號表示)。

(2)元素①和⑥能形成兩種化合物，寫出其中較穩(wěn)定的化合物與水反應的離子方程式:

(3)含鋰材料在社會中廣泛應用，如各種儲氫材料(LizNH等)、便攜式電源材料(LiCoO?

等)。根據下列要求回答問題：

①:Li和；Li作核反應堆最佳熱載體，lill和；LiD用作高溫堆減速劑。下列說法正確的是

(填序號)。

A.Q和Q互為同位素

B.；Li和;Li屬于同種核素

C.liH和：LiD的化學性質不同

D.；LiH和；LiD是同種物質

②下列說法不正確的是(填序號)。

A.堿性：Be(0H)2<Li0H<Na0H<K0H

B.微粒半徑:K>Na>Li>Li+

C.氧化性：Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+

D.金屬性：Cs>Rb>K>Na>Li>Be

［解析］由題中及表中數據可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分別位于第VIA族、第HA族、第

1A族、第VA族、第VIIA族、第1A族、第VA族和第IHA族。Be的原子半徑為0.089nm,

Be的最高化合價為+2,②的最高化合價也是+2、半徑比Be大，則②為Mg；③的最高化合

價為+1、半徑比Mg小，則③是Li；⑥的最高化合價為+1、半徑比Mg大，則⑥為Na；④

和⑦的最高化合價都是+5、最低化合價都是一3,則它們?yōu)榈赩A族元素，因為④的半徑較

大，故④為P、⑦為N；根據同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，可知⑧為B、

①為0、⑤為C1。綜上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分別為0、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。

(1)⑧號元素為B元素，在周期表中的位置是第二周期第HIA族；上述元素處于同一主

族的有兩組，分別是Li和Na,N和P。

(2)元素①和⑥能形成兩種化合物，分別為氧化鈉和過氧化鈉，其中較穩(wěn)定的是過氧化

鈉，過氧化鈉與水反應的離子方程式為2岫202+240=4由++40爪+021。

(3)①;Li和(Li互為同位素，A正確；丸i和：；Li屬于不同的核素，B錯誤；：LiH和liD

是同種物質(都是氫化鋰)，化學性質幾乎完全相同，C錯誤，D正確。②Be、Li、Na、K的

金屬性依次增強，故其最高價氧化物對應水化物的堿性從弱到強的順序為

Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOH,A正確；同一主族元素的原子半徑隨原子序數的增大而增大，同一

元素的原子半徑大于其陽離子半徑，故微粒半徑：K>Na>Li>Li+,B正確；Li、Na、K、Rb、

Cs的金屬性依次增強，故其陽離子的氧化性依次減弱，故氧化性從強到弱的順序為Li+>Na

+>K+>Rb+>Cs+,C錯誤；同主族元素從上到下金屬性依次增強，同周期元素從左到右金屬性

依次減弱，金屬性由強到弱的順序為Cs>Rb>K>Na>Li>Be,D正確。

［答案］(1)第二周期第HA族Li和Na,N和P

+-

(2)2Na202+2H20=4Na+40H+02t

(3)①AD②C

14.下表為元素周期表的一部分，請參照元素①?⑨在表中的位置，回答下列問題。

IA0

1①HAmANAVAVIAWA

2②③④

3⑤⑥⑦⑧⑨

(1)第三周期元素中非金屬性最強的元素的原子結構示意圖是。

(2)②③⑦最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序是(填化學式)。

⑶下列可以判斷⑤和⑥金屬性強弱的是(填序號)。

a.單質的熔點：⑤(⑥

b.化合價：⑤(⑥

c.單質與水反應的劇烈程度：⑤〉⑥

d.最高價氧化物對應水化物的堿性：⑤》⑥

(4)為驗證第VUA族部分元素非金屬性的遞變規(guī)律，設計如圖裝置進行實驗，請回答:

少量⑨一浸有NaOH

的單質+［溶液的棉花

NaBr溶液史)"'

KI溶花三

cci4-c

①儀器A的名稱是,A中發(fā)生反應的離子方程式是

②棉花中浸有NaOH溶液的作用是—

(用離子

方程式表示)。

③驗證澳與碘的非金屬性強弱：通入少量⑨的單質，充分反應后，將A中液體滴入試管

內，取下試管，充分振蕩、靜置，可觀察到o該實驗必須控制⑨單

質的加入量，否則得不出濱的非金屬性比碘強的結論。理由是。

④第VIIA族元素非金屬性隨元素核電荷數的增加而逐漸減弱的原因：同主族元素從上到

下原子半徑逐