2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律2-2元素周期律課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE8元素周期律一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(B)①微粒半徑：K＋>Al3＋>S2－>Cl－②氫化物的穩(wěn)定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③離子的還原性：S2－>Cl－>Br－>I－④氧化性：Cl2>S>Se>Te⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4⑥非金屬性：O>N>P>Si⑦金屬性：Be<Mg<Ca<KA．只有①B．①③⑤C．②④⑤⑥⑦D．②④⑥解析：①中微粒半徑應(yīng)為S2－>Cl－>K＋>Al3＋；③中離子還原性應(yīng)為S2－>I－>Br－>Cl－；⑤中非金屬性Cl>S>P>C，故其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性應(yīng)為：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3；①③⑤錯(cuò)，故選B。2．短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的是(C)A．原子半徑：A>B>D>C B．原子序數(shù)：d>c>b>aC．離子半徑：C>D>B>A D．單質(zhì)的還原性：A>B>D>C解析：已知短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子核外電子數(shù)相同，即a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，則原子序數(shù)：a>b>d>c，A、B處于同一周期，C、D處于同一周期，且A、B處于C、D所在周期的下一周期。同周期主族元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，所以原子半徑：B>A，C>D，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，所以原子半徑：B>A>C>D，A錯(cuò)誤；原子序數(shù)：a>b>d>c，B錯(cuò)誤；電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，核電荷數(shù)：a>b>d>c，所以離子半徑：C>D>B>A，C正確；A、B處于同一周期，A、B形成陽離子，則A、B為金屬元素，原子序數(shù)：A>B，單質(zhì)還原性：B>A，C、D處于同一周期，C、D形成陰離子，則C、D為非金屬元素，原子序數(shù)：D>C，單質(zhì)氧化性：D>C，D錯(cuò)誤。3．如表是元素周期表的一部分。W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價(jià)之和為8。下列說法錯(cuò)誤的是(D)A.原子半徑：W<XB．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿解析：由題中信息和圖示可知W位于其次周期，X、Y、Z位于第三周期，結(jié)合W與X的最高化合價(jià)之和為8，且族序數(shù)相差2，可知X為Al，W和Z分別為N和P，Y為Si。原子半徑：N<Al，A項(xiàng)正確；常溫常壓下，單質(zhì)硅呈固態(tài)，B項(xiàng)正確；由非金屬性：P<N，可知?dú)鈶B(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3，C項(xiàng)正確。4．圖中曲線表示短周期元素的原子序數(shù)(按遞增依次連續(xù)排列)與常見最高化合價(jià)之間的關(guān)系，下列敘述不正確的是(D)A．①、②形成的化合物的摩爾質(zhì)量可能是44g/molB．①、③可以按原子個(gè)數(shù)比1∶1形成化合物C．②、③形成的化合物是兩性物質(zhì)D．簡潔離子半徑大小為②<③解析：①的常見最高化合價(jià)為＋5價(jià)，②的常見最高化合價(jià)為0價(jià)，③的常見最高化合價(jià)為＋3價(jià)，三種元素均為短周期元素，則結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系推斷①為N元素，②為O元素，③為Al元素。①、②形成的化合物N2O的摩爾質(zhì)量是44g/mol，A正確；①、③可以形成化合物AlN，原子個(gè)數(shù)比為1∶1，B正確；②、③形成的化合物Al2O3與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均能反應(yīng)，是兩性物質(zhì)，C正確；電子排布相同的離子，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則簡潔離子半徑大小為O2－>Al3＋，D錯(cuò)誤。5.如圖為截取的元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W均為主族元素。下列說法正確的是(A)XYZRWA．五種元素的原子最外層電子數(shù)肯定都大于2B．X、Z原子序數(shù)可能相差18C．Z可能是氯元素D．Z的氫化物與X單質(zhì)不行能發(fā)生置換反應(yīng)解析：由各元素在元素周期表中的位置可知，X為其次周期元素，Y、Z、R為第三周期元素，W為第四周期元素，而元素周期表中第三周期的第ⅡA、ⅢA族元素不行能相鄰，故Y、W應(yīng)是第ⅢA族～第ⅤA族元素，即五種元素的原子最外層電子數(shù)肯定都大于2，A正確；同主族的其次、三周期元素的原子序數(shù)相差8，B錯(cuò)誤；若Z是Cl元素，則R為Ar元素，而Ar元素不屬于主族元素，故Z不行能是Cl元素，C錯(cuò)誤；若X為O元素，Z為S元素，向氫硫酸中通入氧氣會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)：2H2S＋O2=2S↓＋2H2O，D錯(cuò)誤。6．幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表：元素代號(hào)XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價(jià)＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列敘述正確的是(D)A．X、Y元素的金屬性：X<YB．肯定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)干脆生成ZW2C．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D．肯定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來解析：此題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)問。先推斷出各元素在周期表中的位置如下表：先確定W為O；Z為ⅤA族，因Z與W原子半徑相近，應(yīng)為同周期，Z為N；X為ⅡA族、Y為ⅢA族，二者原子半徑相近，應(yīng)為同周期，應(yīng)當(dāng)為Mg、Al，緣由有二：一是通常考查的是常見元素(出現(xiàn)Be、B的機(jī)率小)，二是原子半徑比Z(N)大的多，同周期的原子半徑不會(huì)改變太大。據(jù)上表，金屬性是Mg(X)>Al(Y)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，N2與O2反應(yīng)生成NO，不能一步生成NO2，B項(xiàng)錯(cuò)。Y(Al)的最高價(jià)氧化物的水化物是Al(OH)3，不溶于氨水，C項(xiàng)錯(cuò)。NH3＋O2→N2＋H2O，該反應(yīng)能發(fā)生，D項(xiàng)對(duì)。7.圖中a、b、c、d、e為周期表前四周期的一部分元素，下列敘述正確的是(D)A．b元素除0價(jià)外，只有一種化合價(jià)B．五種元素中，c元素的性質(zhì)最穩(wěn)定C．b、d氣態(tài)氫化物溶于水，溶液的酸性：b>dD．e元素最高價(jià)氧化物的水化物和不同量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可能生成三種鹽解析：據(jù)題意可知a為第一周期，只能為He；b為其次周期第ⅥA族(即氧元素)；c為第三周期第ⅣA族(即Si元素)；d為第三周期第ⅦA族(即Cl元素)；e為第四周期第ⅤA族(即As元素)。A項(xiàng)，氧元素，除0價(jià)外，還有－2價(jià)、－1價(jià)，錯(cuò)誤；五種元素中，a元素(氦)為稀有氣體，性質(zhì)最穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b、d氫化物分別為H2O、HCl，明顯HCl水溶液顯酸性，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，As元素的最高價(jià)含氧酸為H3AsO4，屬三元酸，與NaOH發(fā)生反應(yīng)可生成Na3AsO4、NaH2AsO4、Na2HAsO4三種鹽，D正確。8．X、Y、Z、W為四種短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Y原子的最外層電子數(shù)是W原子最外層電子數(shù)的2倍，Z原子的最外層只有1個(gè)電子。下列說法正確的是(A)A．原子半徑：r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)B．Y與Z兩種元素只能形成一種化合物C．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Z<WD．X的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強(qiáng)解析：由題給信息易推出：X為C，Y為O，Z為Na，W為Al。同主族元素自上而下原子半徑漸漸增大，同周期主族元素從左向右原子半徑漸漸減小，則原子半徑：r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)，故A正確；Y與Z兩種元素能形成Na2O、Na2O2兩種化合物，故B錯(cuò)誤；金屬性：Z>W，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Z>W，故C錯(cuò)誤；非金屬性：Y>X，則X的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的弱，故D錯(cuò)誤。9．科學(xué)家依據(jù)元素周期律和原子結(jié)構(gòu)理論預(yù)料，原子序數(shù)為114的元素位于第七周期第ⅣA族，稱為類鉛元素。下面關(guān)于它的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的預(yù)料正確的是(C)A．類鉛元素原子的最外層電子數(shù)為6B．其常見價(jià)態(tài)為＋2、＋3、＋4C．它的金屬性比鉛強(qiáng)D．它的原子半徑比鉛小解析：114號(hào)元素位于第ⅣA族，最外層電子數(shù)應(yīng)當(dāng)是4，A項(xiàng)錯(cuò)；C、Si、Pb的常見正價(jià)有＋2、＋4價(jià)，沒有＋3價(jià)，B項(xiàng)錯(cuò)；同主族元素的金屬性由上至下漸漸增加，C項(xiàng)正確；該元素的電子層數(shù)比Pb多，原子半徑比Pb大，D項(xiàng)錯(cuò)。10．運(yùn)用元素周期律分析下面的推斷，其中錯(cuò)誤的是(B)A．鈹(Be)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹(At)為白色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt感光性很強(qiáng)C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．硒化氫(H2Se)無色、有毒，比H2S更不穩(wěn)定解析：對(duì)角線處的元素具有相像的性質(zhì)，Al(OH)3是兩性氫氧化物，所以Be(OH)2有可能是兩性氫氧化物，A項(xiàng)正確；鹵素單質(zhì)的顏色由上至下漸漸加深，因而At單質(zhì)的顏色不能是白色固體，B項(xiàng)錯(cuò)；Sr與Ba、Ca同主族，對(duì)應(yīng)的硫酸鹽應(yīng)具有相像的溶解性，C項(xiàng)正確；Se與S位于ⅥA族，非金屬性比S弱，因此H2Se比H2S更不穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。11．下表是部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)，依據(jù)表中信息，推斷以下說法正確的是(B)元素代號(hào)LMQRT原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合價(jià)＋2＋3＋2＋6、－2－2A.L2＋與R2－的核外電子數(shù)相等B．M與T形成的化合物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)C．氫化物的穩(wěn)定性：H2T<H2RD．單質(zhì)與濃度相等的稀鹽酸反應(yīng)的速率：Q>L解析：依據(jù)表格數(shù)據(jù)可知L是Mg，M是Al，Q是Be，R是S，T是O。Mg2＋與S2－的核外電子數(shù)分別是10和18，不相等，A錯(cuò)誤；氧化鋁是兩性氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，B正確；元素的非金屬性：O>S，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，所以氫化物的穩(wěn)定性：H2O>H2S，C錯(cuò)誤；由于Mg的金屬性強(qiáng)于Be，所以單質(zhì)與濃度相等的稀鹽酸反應(yīng)的速率：Be<Mg，D錯(cuò)誤。12．X、Y、R、M均為短周期元素，X、Y同周期，X、Y兩種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物化學(xué)式分別為H2XO4和HYO4。R、M同主族，R與冷水即可反應(yīng)，M與熱水反應(yīng)緩慢。下列關(guān)系正確的是(A)A．原子半徑X>YB．氫化物穩(wěn)定性H2X>HYC．原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)R<MD．溶液堿性R(OH)x<M(OH)x解析：X、Y同周期，兩種元素最高化合價(jià)為H2eq\o(X,\s\up6(＋6))O4和Heq\o(Y,\s\up6(＋7))O4，所以X在Y元素的左邊，原子半徑：X>Y，非金屬性：Y>X，氫化物穩(wěn)定性：HY>H2X，B錯(cuò)誤，A正確；R與冷水即可反應(yīng)，M與熱水反應(yīng)緩慢，說明R、M的金屬性：M<R，R排在M的下面，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)：M<R，溶液堿性：M(OH)x<R(OH)x。二、非選擇題(共52分)13．(10分)依據(jù)元素周期表1～20號(hào)元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律，回答下列問題。(1)屬于金屬元素的有7種，金屬性最強(qiáng)的元素與氧化合生成的化合物為K2O、K2O2(KO2也可以)(填兩種化合物的化學(xué)式)。(2)正化合價(jià)最高的元素是氯(或Cl)，其最高正化合價(jià)為＋7價(jià)。(3)單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是Al，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有兩性(填“酸性”“堿性”或“兩性”)。(4)第三周期中，原子半徑最大的是(稀有氣體元素除外)Na。(5)推想Si、N最簡潔氫化物的穩(wěn)定性NH3大于SiH4(填化學(xué)式)。解析：前20號(hào)元素中：(1)屬于金屬元素的共有7種，其中金屬性最強(qiáng)的元素是鉀，鉀與氧氣反應(yīng)生成的化合物有K2O、K2O2、KO2等；(2)正化合價(jià)最高的元素是Cl，其最高正化合價(jià)為＋7價(jià)；(3)既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的單質(zhì)是鋁，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是Al(OH)3，具有兩性；(4)同一周期，原子半徑漸漸減小，故第三周期中，原子半徑最大的是Na；(5)非金屬性：N>P>Si，故NH3的穩(wěn)定性大于SiH4的穩(wěn)定性。14．(14分)為驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，某化學(xué)試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖試驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置B中盛放的試劑是A(填序號(hào))，試驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生淡黃色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2S＋Cl2=2NaCl＋S↓。A．Na2S溶液B．Na2SO3溶液C．Na2SO4溶液(2)裝置C中盛放的是燒堿稀溶液，目的是汲取氯氣，防止污染大氣。(3)能得出氯元素比硫元素的非金屬性強(qiáng)的依據(jù)為①③④(填序號(hào))。①氯原子比硫原子更簡潔獲得電子形成離子②次氯酸的氧化性比稀硫酸強(qiáng)③S2－比Cl－的還原性強(qiáng)④HCl比H2S穩(wěn)定(4)若B瓶中盛放KI溶液和CCl4試劑，試驗(yàn)后，振蕩、靜置，出現(xiàn)的試驗(yàn)現(xiàn)象是下層為紫紅色，寫出反應(yīng)的離子方程式：2I－＋Cl2=2Cl－＋I(xiàn)2。解析：(1)為驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，則須要用氯氣置換出硫單質(zhì)，在給定試劑中只能選取Na2S溶液。該過程中發(fā)生置換反應(yīng)，有淡黃色沉淀S生成，化學(xué)方程式為Na2S＋Cl2=2NaCl＋S↓。(2)Cl2是有毒氣體，須要進(jìn)行尾氣處理，所以裝置C中盛放燒堿稀溶液的目的是汲取多余的尾氣，防止污染空氣。(3)得電子實(shí)力越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)，故①正確；通過最高價(jià)含氧酸的酸性可以比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，不能通過氧化性進(jìn)行比較，故②錯(cuò)誤；元素非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱，故S2－比Cl－的還原性強(qiáng)，可以說明Cl的非金屬性強(qiáng)于S，故③正確；元素非金屬性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故④正確。(4)若B瓶中盛放KI溶液和CCl4試劑，通入氯氣后，會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，置換出碘單質(zhì)，振蕩、靜置后，CCl4試劑萃取溶液中的I2，故下層的CCl4試劑顏色為紫紅色，此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2I－＋Cl2=2Cl－＋I(xiàn)2。15．(13分)現(xiàn)有部分元素的性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如下表：元素編號(hào)元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)T最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍X常溫下單質(zhì)為雙原子分子，分子中含有3對(duì)共用電子對(duì)YM層比K層少1個(gè)電子Z第三周期元素的簡潔離子中半徑最小(1)寫出元素T的原子結(jié)構(gòu)示意圖：。(2)元素Y與元素Z相比，金屬性較強(qiáng)的是Na(用元素符號(hào)表示)。下列表述中能證明這一事實(shí)的是cd(填序號(hào))。a．Y單質(zhì)的熔點(diǎn)比Z單質(zhì)低b．Y的化合價(jià)比Z低c．Y單質(zhì)與水反應(yīng)比Z單質(zhì)猛烈d．Y最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性比Z強(qiáng)(3)寫出T與Y形成的化合物的化學(xué)式Na2O、Na2O2。(4)元素T和氫元素以原子個(gè)數(shù)比1∶1化合形成化合物Q，元素X與氫元素以原子個(gè)數(shù)比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q與W發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成X單質(zhì)和T的另一種氫化物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O。解析：T元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，故T元素為氧；元素X常溫下單質(zhì)為雙原子分子，分子中含有3對(duì)共用電子對(duì)，應(yīng)為N2，故X元素為氮；Y元素M層比K層少1個(gè)電子，應(yīng)為鈉；Z元素第三周期元素的簡潔離子中半徑最小的為三價(jià)鋁離子，故Z元素為鋁。16．(15分)四種短周期元素W、X、Y、Z，原子序數(shù)依次增大，請(qǐng)結(jié)合表中信息回答下列問題。WXYZ結(jié)構(gòu)或性質(zhì)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物焰色反應(yīng)呈黃