2025版高一化學(xué)必修第一冊 二十八 元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

二十八元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律(30分鐘55分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:原子結(jié)構(gòu)的周期性變化1.(3分)(2024·三明高一檢測)已知下列元素的原子半徑:元素NSOSi原子半徑/10-10m0.751.020.741.17根據(jù)以上數(shù)據(jù),磷原子的半徑(10-10m)的值可能是()A.0.80 B.1.15 C.1.19 D.0.70【解析】選B。磷在周期表中位于硅和硫之間,因此半徑也介于二者之間,選項(xiàng)中符合要求的只有1.15。2.(3分)(2024·成都高一檢測)下列離子半徑之比小于1的是()A.r(F-)rC.r(Cl-)【解析】選D。F-和Mg2+均有2個(gè)電子層,但鎂離子的核電荷數(shù)更多,則半徑更小,故r(F-)r(Mg2+)大于1,故A錯(cuò)誤;Na+和Mg2+均有2個(gè)電子層,但鎂離子的核電荷數(shù)更多,則半徑更小,故r(Na+)r(Mg2+)大于1,故B錯(cuò)誤;Cl-和Al3+分別有3個(gè)和2個(gè)電子層,電子層數(shù)越多,微粒半徑越大,故r(Cl-)3.(3分)(2024·南昌高一檢測)化合物X2Y由具有相同電子層結(jié)構(gòu)的正負(fù)離子構(gòu)成,該化合物可能是()A.Na2O B.N2O C.CaF2 D.K2O【解析】選A。Na2O是由Na+、O2-構(gòu)成的,且Na+、O2-的電子層結(jié)構(gòu)相同,符合條件,故A正確;N2O是由N原子和O原子構(gòu)成的,不存在陰陽離子,故B錯(cuò)誤;CaF2是由Ca2+、F-構(gòu)成的,Ca2+、F-的電子層結(jié)構(gòu)不同,故C錯(cuò)誤;K2O是由K+、O2-構(gòu)成的,且K+、O2-的電子層結(jié)構(gòu)不同,不符合條件,故D錯(cuò)誤。4.(3分)已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-均具有相同的電子層結(jié)構(gòu),關(guān)于A、B、C、D四種元素的敘述正確的是()A.原子半徑A>B>D>CB.原子序數(shù)a>b>c>dC.離子半徑D>C>B>AD.最高正價(jià)A>B【解析】選A。電子層數(shù)越多,原子的半徑越大,同周期的元素,從左向右原子半徑逐漸減小,所以原子半徑A>B>D>C,A正確;根據(jù)分析可知原子序數(shù)大小關(guān)系為b>a>c>d,B錯(cuò)誤;aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),核電荷數(shù)越大離子半徑越小,核電荷數(shù)b>a>c>d,故離子半徑D>C>A>B,故C錯(cuò)誤;A、B在周期表中同周期,A在左B在右,最高正價(jià)B>A,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2023·南昌高一檢測)下列離子半徑最小的是()A.Mg2+ B.Al3+ C.O2- D.F-【解析】選B。O2-、F-、Mg2+、Al3+均含有2個(gè)電子層,O2-、F-、Mg2+、Al3+核電荷數(shù)分別為8、9、12、13,電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑:O2->F->Mg2+>Al3+,故Al3+的離子半徑最小。題組二:元素性質(zhì)的周期性變化5.(3分)(2024·長春高一檢測)下列排序,正確的是()A.離子半徑:Na+<Mg2+<Al3+B.水溶液酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4C.沸點(diǎn):I2>Br2>Cl2D.穩(wěn)定性:HI>HBr>HCl【解析】選C。Na+、Mg2+、Al3+的核外電子排布均相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,故離子半徑:Na+>Mg2+>Al3+,故A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),非金屬性:P<S<Cl,則水溶液酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故B錯(cuò)誤;I2、Br2、Cl2位于第ⅦA族,根據(jù)第ⅦA族性質(zhì)遞變規(guī)律,沸點(diǎn):I2>Br2>Cl2,故C正確(或I2的常態(tài)為固體,Br2的常態(tài)為液體,Cl2的常態(tài)為氣體,也可得出結(jié)論);非金屬性越強(qiáng),其氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:I<Br<Cl,則穩(wěn)定性:HI<HBr<HCl,故D錯(cuò)誤。6.(3分)(2024·西安高一檢測)下列各組性質(zhì)比較中,正確的是()①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4②堿性:Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2③氧化性:F2>C>O2④簡單離子還原性:Cl<S<Si⑤氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>H2SA.①②③ B.②③④C.①②④⑤ D.①②③④【解析】選C。①同主族元素,從上到下非金屬性依次減弱,最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次減弱,則酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故正確;②同主族元素,從上到下金屬性依次增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性依次增強(qiáng),則堿性:Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2,故正確;③元素的非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),元素的非金屬性:F>O>C,則單質(zhì)的氧化性:F2>O2>C,故錯(cuò)誤;④元素的非金屬性越強(qiáng),簡單離子的還原性越弱,元素的非金屬性:Cl>S>Si,則簡單離子的還原性:Cl<S<Si,故正確;⑤元素的非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),元素的非金屬性:F>Cl>S,則氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S,故正確;①②④⑤正確,故選C。7.(3分)(2024·南京高一檢測)祖母綠(主要成分為Be3Al2Si6O18)被稱為寶石之王,與其相似的天然綠色寶石有螢石(主要成分為CaF2)、磷灰石[主要成分為Ca5(PO4)3F]。下列說法正確的是()A.半徑大小:r(Al3+)>r(O2-)B.氧化性強(qiáng)弱:F2<O2C.熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱:PH3>SiH4D.堿性強(qiáng)弱:Ca(OH)2<Al(OH)3【解析】選C。鋁離子與氧離子電子層相同,鋁離子核電荷數(shù)多于氧離子,所以半徑小于氧離子,即半徑大小:r(Al3+)<r(O2-),故A錯(cuò)誤;同周期元素從左到右非金屬性依次增強(qiáng),單質(zhì)的氧化性依次增強(qiáng),所以氧化性強(qiáng)弱:F2>O2,故B錯(cuò)誤;P和Si位于同周期,P位于Si右側(cè),非金屬性強(qiáng),所以熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱:PH3>SiH4,故C正確;Ca與Mg位于同主族,則堿性:Ca(OH)2>Mg(OH)2,Al與Mg位于同周期,則堿性:Mg(OH)2>Al(OH)3,所以堿性強(qiáng)弱:Ca(OH)2>Al(OH)3,故D錯(cuò)誤。8.(3分)(2024·廣州高一檢測)下列敘述能說明氯元素非金屬性比硫元素強(qiáng)的是()①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S強(qiáng)③HCl的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)④還原性:Cl-<S2-⑤HClO的酸性比H2SO4弱⑥Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3,而S與鐵反應(yīng)生成FeS⑦向Na2SO3溶液中滴入適量鹽酸可產(chǎn)生SO2A.③④⑥ B.①③⑥⑦C.③④⑤⑦ D.全部【解析】選A。①不能根據(jù)氫化物的溶解度判斷非金屬性強(qiáng)弱,所以HCl的溶解度比H2S大,不能證明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故錯(cuò)誤;②不能根據(jù)氫化物的酸性判斷非金屬性強(qiáng)弱,所以HCl的酸性比H2S強(qiáng),不能證明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故錯(cuò)誤;③元素的氫化物越穩(wěn)定,元素的非金屬性越強(qiáng),HCl的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng),能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故正確;④陰離子的還原性越強(qiáng),對應(yīng)元素的非金屬性越弱,還原性:Cl-<S2-,能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故正確;⑤硫酸是硫元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物,但是次氯酸不是氯元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物,HClO的酸性比H2SO4弱,不能證明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故錯(cuò)誤;⑥Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3,而S與鐵反應(yīng)生成FeS,說明Cl2的氧化性大于S,單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),元素的非金屬性越強(qiáng),能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),故正確;⑦向Na2SO3溶液中滴入適量鹽酸可產(chǎn)生SO2,說明鹽酸酸性比亞硫酸酸性強(qiáng),但不能說明Cl元素非金屬性比S元素強(qiáng),故錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2023·廣州高一檢測)下列關(guān)系正確的是()A.原子半徑:Na<ClB.金屬性:Mg>AlC.酸性:H3PO4>H2SO4D.穩(wěn)定性:HBr>HCl【解析】選B。同一周期的元素從左到右,原子半徑逐漸減小,則原子半徑:Na>Cl,故A錯(cuò)誤;同一周期的元素從左到右,金屬性逐漸減弱,則金屬性:Mg>Al,故B正確;元素的非金屬性越強(qiáng),則最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),非金屬性:P<S,則酸性:H3PO4<H2SO4,故C錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:Br<Cl,則穩(wěn)定性:HBr<HCl,故D錯(cuò)誤。綜合應(yīng)用·拓思維9.(3分)如表所示為部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià),根據(jù)表中信息判斷以下敘述正確的是()元素代號ABCDE原子半徑/nm0.1600.1430.1020.0710.099主要化合價(jià)+2+3+6、-2-1-1A.A、B簡單離子半徑大小關(guān)系:B>AB.D、E形成的簡單離子的還原性:E>DC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:D<CD.最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:C>E【解析】選B。短周期元素,由元素的化合價(jià)可知,D、E為-1價(jià),則D為F元素,E為Cl元素;C主要化合價(jià)為-2、+6價(jià),可知C為S元素,A為+2價(jià),原子半徑大于S,故A為Mg元素;B為+3價(jià),原子半徑小于Mg大于S,故B為Al元素。同周期從左到右,最高價(jià)陽離子半徑逐漸減小,A、B簡單離子半徑大小關(guān)系為A>B,故A錯(cuò)誤;非金屬性:F>Cl,非金屬性越強(qiáng),陰離子的還原性越弱,故B正確;非金屬性:F>S,非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HF>H2S,故C錯(cuò)誤;非金屬性:Cl>S,非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng),酸性:H2SO4<HClO4,故D錯(cuò)誤。10.(3分)(2024·廣州荔灣區(qū)高一檢測)已知:34Se(硒)與S為同族元素。下列說法不正確的是()A.硒元素在周期表的位置:第四周期第ⅥA族B.單質(zhì)的沸點(diǎn):Se>SC.硒元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式:H2SeO3D.熱穩(wěn)定性:H2Se<H2S【解析】選C。由硒的原子序數(shù)為34可知,硒原子核外有4個(gè)電子層,且最外層有6個(gè)電子,所以位于第四周期第ⅥA族,故A正確;一般地,同主族元素,從上到下,單質(zhì)的沸點(diǎn)依次升高,即單質(zhì)的沸點(diǎn):Se>S,故B正確;由于硒元素的最高價(jià)為+6價(jià),所以其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H2SeO4,故C錯(cuò)誤;由于硫的非金屬性比硒強(qiáng),所以其氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng),故D正確。11.(3分)下列各圖曲線分別表示物質(zhì)的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù),γ為元素的有關(guān)性質(zhì)),下列選項(xiàng)中的對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()A.圖①可以表示F-、Na+、Mg2+、Al3+四種離子的離子半徑大小關(guān)系B.圖②可以表示ⅡA族元素的最外層電子數(shù)C.圖③可以表示ⅦA族元素單質(zhì)的沸點(diǎn)高低關(guān)系D.圖④可以表示第三周期中的非金屬元素的氫化物的穩(wěn)定性【解析】選C。F-、Na+、Mg2+、Al3+四種離子,具有相同的電子排布,原子序數(shù)大的離子半徑小,則圖中隨Z的增大而γ減小,故A正確;ⅡA族元素的最外層電子數(shù)均為2,則圖中Z變大時(shí)γ不變,故B正確;ⅦA族元素單質(zhì)沸點(diǎn)逐漸增大,圖像與此不符,故C錯(cuò)誤;第三周期中的非金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加非金屬性越來越強(qiáng),其氫化物越來越穩(wěn)定,故D正確。12.(12分)下列為元素周期表中的一部分,用化學(xué)式或元素符號回答下列問題:周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑥⑦?三①③⑤⑧⑩四②④⑨(1)①、③、⑤中,最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物,堿性最強(qiáng)的是__________。

【解析】(1)①、③、⑤最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別為NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,故堿性最強(qiáng)的是NaOH。(2)②、③、④中形成的簡單離子半徑由大到小的順序是____________。

【解析】(2)②、③、④形成的簡單陽離子分別為K+、Mg2+、Ca2+;其離子半徑大小順序?yàn)閞(K+)>r(Ca2+)>r(Mg2+)。(3)①和⑨的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為______________和__________。①和⑨兩元素形成的化合物為______________,該化合物的溶液與元素⑧的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為

________________。

【解析】(3)①、⑨的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別為NaOH、HBrO4;①和⑨兩元素形成的化合物為NaBr,Cl2與NaBr溶液反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。(4)⑧、⑨、?三種元素形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是__________,三者非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)開_________。

【解析】(4)⑧、⑨、?分別為Cl、Br、F,三者非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)镕>Cl>Br,三種元素形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是HF。答案:(1)NaOH(2)K+>Ca2+>Mg2+(3)NaOHHBrO4NaBrCl2+2Br-===Br2+2Cl-(4)HFF>Cl>Br遷移創(chuàng)新·提素能13.(10分)制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體,液化后在管內(nèi)循環(huán),蒸發(fā)時(shí)吸收熱量,使環(huán)境溫度降低,達(dá)到制冷目的。人們曾采用過乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑,但它們不是有毒,就是易燃,于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制冷劑。據(jù)現(xiàn)有知識,某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下:①氫化物的易燃性:第二周期中CH4>NH3>H2O>HF;②化合物的毒性:PH3>NH3、H2S>H2O、CS2>CO2、CCl4>CF4。于是科學(xué)家們開始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。已知CCl4的沸點(diǎn)為76.