元素性质的周期性变化规律(精准练习)(人教版2019必修第一册)(解析版)

2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（精准练习）第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律第1课时元素性质的周期性变化规律1．（2020·上海市徐汇中学高一期中）下列离子中半径最小的是A．F- B．Cl- C．Br- D．I-【答案】A【详解】核外电子层数越多，离子半径越大，电子层数I->Br->Cl->F-，则离子半径I->Br->Cl->F-，所以离子中半径最小的是F-；故答案为A。2．（2021·福建·厦门外国语学校石狮分校高一月考）下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是选项事实推论A与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca>MgC酸性：HClO<H2CO3非金属性：Cl<CD热稳定性强弱：HBr>HI非金属性：Br>I【答案】C【详解】A．根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱，故A不符合题意；B．根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱，故B不符合题意；C．应该根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性强弱，HClO不是Cl的最高价含氧酸，所以不能直接比较非金属性，故C符合题意；D．气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，故D不符合题意。综上所述，答案为C。3．（2021·北京昌平·高一期末）下列事实不能用元素周期律解释的是A．非金属性：S＜OB．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3C．酸性：HCl＞H2SD．还原性：K＞Na【答案】C【详解】A．同主族上到下非金属性逐渐减弱，因此非金属性：S＜O，能用元素周期律解释，故A不符合题意；B．同周期非金属性逐渐增强，其气态氢化物的稳定性逐渐增强，因此气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3，能用元素周期律解释，故B不符合题意；C．同周期非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，因此酸性：HClO4＞H2SO4，而酸性：HCl＞H2S不能用元素周期律解释，故C符合题意；D．同主族上到下金属性逐渐增强，因此还原性：K＞Na，能用元素周期律解释，故D不符合题意。综上所述，答案为C。4．（2021·云南·玉溪市江川区第二中学高一期中）下图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的1/3，下列说法中正确的是A．a的最高价氧化物对应水化物有两性B．b与d组成的化合物不能与水反应C．c的单质能与强碱反应生成两种盐D．非金属性：a>b>c【答案】C【分析】下图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是电子总数的1/3，则a为P，b为S，c为Cl，d为O。【详解】A．a的最高价氧化物对应水化物磷酸不具有两性，故A错误；B．b与d组成的化合物二氧化硫、三氧化硫都能与水反应，故B错误；C．c的单质氯气与NaOH反应生成两种盐NaCl、NaClO，故C正确；D．同周期从左到右非金属性逐渐增强，即非金属性：a＜b＜c，故D错误。综上所述，答案为C。5．（2021·西藏·日喀则市南木林高级中学高一期末）下列各组物质的性质由强到弱的顺序排列正确的是A．酸性：HClO4＞H3PO4＞H2SO4 B．氢化物稳定性：H2S＞HF＞H2OC．碱性：NaOH＞Al(OH)3＞Mg(OH)2 D．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF【答案】D【详解】A．同一周期从左到右元素非金属性依次递增，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则HClO4＞H2SO4＞H3PO4，A错误；B．同一周期从左到右元素非金属性依次递增，氢化物稳定性依次增大，同一主族从上到下元素非金属性依次减弱，氢化物稳定性也依次减弱，所以氢化物的稳定性：HF＞H2O＞H2S，B错误；C．同一周期从左到右元素金属性依次减弱，所以最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，C错误；D．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，相应单质的氧化性依次减弱，相应离子的还原性依次增强，则还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D正确；故选D。6．（2021·河南商丘·高一期末）下列大小比较错误的是A．离子半径： B．还原性：C．酸性： D．水溶液的酸性：【答案】D【详解】A．核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故，故A正确；B．同周期元素随核电荷数增大，金属性越弱，还原性越弱，故，故B正确；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故，故C正确；D．HCl为强酸，H2S为弱酸，故，故D错误；故选D。7．（2021·四川省绵阳江油中学高一月考）已知1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是A．质子数：c>d B．氢化物的稳定性：H2Y>HZC．离子的氧化性：X+＜W3+ D．原子半径：X＜W【答案】C【分析】aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，则有a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。【详解】A．离子的电子层结构相同，则c+2=d+1，则质子数d＞c，A错误；B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Y＜Z，则氢化物的稳定性H2Y＜HZ，B错误；C．元素的金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性Na＞Al，则离子的氧化性：X+＜W3+，C正确；D．W是Al元素、X是Na元素，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径W＜X，D错误；综上所述答案为C。8．（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高一期末）下列各组性质的比较中正确的是A．酸性HClO4＜HBrO4＜HIO4 B．稳定性HCl＞PH3＞H2SC．碱性Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2 D．还原性Cl-＞Br-＞I-【答案】C【详解】A．非金属性：Cl＞Br＞I，则最高价含氧酸的酸性：

HClO4＞HBrO4＞HIO4，故A错误；B．非金属性：Cl＞S＞P，则简单氢化物的稳定性：HCl＞H2S＞PH3，故B错误；C．金属性：Ba＞Ca＞Mg，则最高价氧化物对应水合物的碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2，故C正确；D．非金属性Cl＞Br＞I，则对应离子的还原性：Cl-＜Br-＜I-，故D错误；故选C。9．（2021·甘肃·天水市秦州区汪川中学高一期末）同周期元素的下列递变规律正确的是A．Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次减小B．C、N、O的原子半径依次减小C．Si、P、S元素的最高正化合价依次减小D．Na、Mg、Al的金属性依次增强【答案】B【详解】A．三者的最外层电子数逐渐增大，故A错误；B．同周期元素，从左向右原子半径逐渐减小，故B正确；C．三者的最外层电子数逐渐增大，其最高正化合价依次增大，故C错误；D．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，故D错误。综上所述，答案为B。10．（2021·贵州遵义·高一期末）元素周期律为人类推测元素性质提供了依据。根据周期律推测下列结论正确的是A．原子半径大小： B．酸性强弱：C．碱性强弱： D．金属性：【答案】C【详解】A．同周期自左向右逐渐减小，则原子半径大小：，A错误；B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：，B错误；C．同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性强弱：，C正确；D．同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性：，D错误；答案选C。11．（2021·山东枣庄·高一期末）下表是几种短周期元素的原子半径及主要化合价：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是A．最高价氧化物对应水化物的碱性X的比Y的强B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接化合生成ZW2C．X元素原子的失电子能力比Y元素原子的失电子能力弱D．Z和W的简单氢化物通常情况下均为气态【答案】A【分析】X的主要化合价为+2价，则应为第IIA族元素；Y的主要化合价为+3价，则应为第IIIA族元素；Z的主要化合价有+5、+3、-3，则为第ⅤA族元素；W的主要化合价为-2价，应为O元素，【详解】A．X为第IIA族元素，Y为第IIIA族元素，且X的半径大于Y，则X的金属性一定强于Y，所以最高价氧化物对应水化物的碱性X的比Y的强，A正确；B．若Z为N元素，N2与O2直接化合只能生成NO，无法生成NO2，B错误；C．X的金属性一定强于Y，所以X元素原子失电子能力更强，C错误；D．O元素简单气态氢化物为H2O，通常情况下为液体，D错误；综上所述答案为A。12．（2021·河南洛阳·高一期末）下列各组中，微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】A【详解】A．元素的金属性越强，离子的氧化性越弱，金属性：K>Mg>Al，H为非金属元素，则氧化性：<<<，离子半径：>>>，故A正确；B．金属性越强，则阳离子的氧化性越弱，金属性：K>Ba>Ca>Al，所以离子的氧化性顺序：K+<<<，离子半径：<<K+<，故B错误；C．同一主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：<<<，金属没有氧化性，故C错误；D．非金属性越强，则原子的氧化性越强，非金属性：>>>，则氧化性：>>>，原子半径：<<<，故D错误；故选A。13．（2021·重庆·西南大学附中高一月考）下列实验操作与实验目的不相符的是序号实验操作实验目的A．一定温度下测定NH3、PH3的稳定性比较N、P的非金属性强弱B．向Na2SiO3溶液中通入CO2比较C、Si非金属性强弱C．将盐酸滴入石灰石中比较Cl、C的非金属性强弱D．观察Na2S溶液在空气中放置是否变浑浊比较O、S的非金属性强弱【答案】C【详解】A．非金属性越强，简单氢化物越稳定，一定温度下测定NH3、PH3的稳定性，可以比较N、P的非金属性强弱，A正确；B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，向Na2SiO3溶液中通入CO2生成硅酸，因此可比较C、Si非金属性强弱，B正确；C．盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，因此将盐酸滴入石灰石中不能比较Cl、C的非金属性强弱，C错误；D．非金属性强的可以置换出非金属性弱的，Na2S溶液在空气中放置变浑浊，说明氧气把硫离子氧化为单质硫，所以可比较O、S的非金属性强弱，D正确；答案选C。14．（2021·重庆·西南大学附中高一月考）X、R、Y、Z、M为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示，R的原子序数大于Z。下列说法正确的是A．Y、Z、M同周期，非金属性依次增强B．X、M形成的化合物具有还原性，其水溶液呈酸性C．M的最高价氧化物对应水化物的水溶液一定有强氧化性D．X与其他四种元素都能形成共价键【答案】B【分析】X、R、Y、Z、M为五种短周期元素，X的原子半径最小、且最外层电子数为1，R的半径最大，最外层电子数为1，X为H、R为Na；R的原子序数大于Z，结合Y、Z的最外层电子数可知Y为C、Z为N，M的最外层电子数为6，且原子半径大于Y、Z，为S，以此来解答。【详解】由上述分析可知，X为H、R为Na、Y为C、Z为N、M为S。A．Y、Z位于第二周期、M位于第三周期，故A错误；B．X、M形成的化合物为硫化氢，具有还原性，水溶液呈酸性，故B正确；C．亚硫酸具有还原性，稀硫酸没有强氧化性，故C错误；D．H与Na形成离子键，故D错误；故选B。15．（2021·北京·101中学高一期末）元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是A．Na2CO3溶液中加盐酸，产生气泡B．常温下，形状和大小相同的Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg条更剧烈C．气态氢化物的稳定性：H2O＞H2SD．Br2从NaI溶液中置换出I2【答案】A【详解】A．Cl的非金属性比C强，依据元素周期律，可证明HClO4的酸性比H2CO3强，但不能证明HCl的酸性比H2CO3强，所以不能用元素周期律解释“Na2CO3溶液中加盐酸，产生气泡”的实验事实，A符合题意；B．Mg与Al为同周期元素，Mg在Al的左边，依据元素周期律，Mg的金属性强于Al，所以常温下，形状和大小相同的Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg条更剧烈，B不符合题意；C．O与S为同主族元素，O在S的上方，依据元素周期律，非金属性O大于S，所以气态氢化物的稳定性：H2O＞H2S，C不符合题意；D．Br和I为同主族元素，Br在I的上方，依据元素周期律，Br的非金属性大于I，所以Br2从NaI溶液中置换出I2，D不符合题意；故选A。16．（2021·江西·黎川县第一中学高一期末）某研究性学习小组欲用下图所示的装置证明酸性：H2SO3>HClO。下列有关说法正确的是

A．装置E中反应的化学方程式为：H2O+SO2+Ca(ClO)2=CaSO3↓+2HClOB．去掉装置C不影响实验效果C．反应过程中装置D中溶液的颜色变浅但不褪去D．通过本实验可得出非金属性：S>Cl【答案】C【详解】A．装置E中二氧化碳和次氯酸钙反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的化学方程式为：H2O+CO2+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，故A错误；B．该实验原理是用二氧化硫制取二氧化碳，二氧化碳和漂白粉溶液反应生成次氯酸，从而证明酸性H2SO3>HClO，去掉装置C，不能生成二氧化碳，二氧化硫被高锰酸钾溶液吸收，不能证明酸性：H2SO3>HClO，故B错误；C．反应过程中，装置D中高锰酸钾溶液的作用是完全吸收二氧化硫，所以颜色变浅但不能完全褪去，故C正确；D．H2SO3、HClO不是最高价含氧酸，不能通过本实验证明非金属性S>Cl，故D错误；选C。17．（2021·陕西韩城·高一期末）短周期中8种元素a～h，其原子半径、最高价或最低价随原子序数递增的变化如图所示。下列判断正确的是

A．a、d、f组成的化合物能溶于氨水B．e的阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构C．简单离子半径：D．由d和g组成的化合物，其水化物一定是强酸【答案】B【分析】由题图中原子序数、原子半径和化合价的变化可知a为H元素，b为C元素，c为N元素，d为O元素，e为Na元素，f为Al元素，g为S元素，h为Cl元素。【详解】A．a、d、f组成的化合物Al(OH)3具有两性，能溶于强碱溶液不能溶于弱碱，氨水是弱碱，A错误；B．e的阳离子有10个电子，c的阴离子有10个电子，它们电子数目相同，具有相同的电子层结构，B正确；C．a、e、f、h的简单离子分别为：H+、Na+、Al3+、Cl-，根据“层多径大、序大径小”，其半径大小顺序为：，C错误；D．由d和g组成的化合物，其水化物可能是亚硫酸，亚硫酸是弱酸，D错误；故选B；18．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02①②3③④⑤⑥⑦⑧⑨4⑩⑪⑫（1）写出元素的符号：①_______，⑦_______。（2）在这些元素中，最活泼的非金属元素是(填元素符号，下同)_______，最不活泼的元素是_______。（3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是(填写化学式，下同)_______，显两性的氢氧化物的是_______。（4）在这些主族元素中，原子半径最大的是(填元素符号)_______。（5）在③与④中，化学性质较活泼的是(填元素符号，下同)_______。在⑧与⑫中，化学性质较活泼的是_______，请写出一个能证明此结论的化学方程式_______。【答案】（1）NS（2）FAr（3）HClO4Al(OH)3（4）K（5）NaClCl2+2NaBr=2NaCl+Br2【分析】由周期表的位置可知①~⑫元素分别为：N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br；（1）元素的符号：①N、⑦S；（2）元素越靠近右上角，元素的非金属性越强，则最活泼的非金属元素是F，稀有气体性质稳定，最不活泼的元素是Ar；（3）元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则酸性最强的是HClO4，显两性的氢氧化物的是Al(OH)3；（4）电子层数越多的原子半径越大，电子层数相同的，核电荷数越大，半径越小，则原子半径最大的是K；（5）在③Na与④Mg中，由金属活泼性顺序：Na>Mg，则化学性质较活泼的是Na，⑧Cl与⑫Br中，化学性质较活泼的是Cl，可用氯气通入溴化钠溶液中，可观察到溶液变橙红色，发生的化学反应方程式：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。19．（2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高一期中）如图是元素周期表中合并的短周期部分，表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题：（1）f元素在周期表中的位置是第___________周期第___________族。（2）e与f两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。（3）图中所给元素中e、f、b、c原子半径大小顺序为___________(填元素符号)。（4）图中所给元素中a、b、d、g非金属性大小顺序为___________(填元素符号)。（5）所给字母元素中金属性最强的元素为___________(填元素符号)，c和d两种元素氢化物的稳定性更强的是___________(填物质的化学式)。【答案】（1）3ⅢA（2）NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O（3）Na＞Al＞C＞N（4）O＞S＞C＞H（5）NaH2O【分析】根据元素周期表中的位置分析，a为氢，b为碳，c为氮，d为氧，e为钠，f为铝，g为硫。（1）f元素为铝，在周期表中的位置是第3周期，第ⅢA族。（2）e为钠，f为铝，两元素最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，相互反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；（3）根据电子层数越多，半径越大，同电子层数的原子，核电荷数越大，半径越小分析，e、f、b、c原子半径大小顺序为Na＞Al＞C＞N；（4）根据同周期元素，从左到右非金属性增强，同主族元素，从下往上非金属性增强分析，非金属性大小顺序为O＞S＞C＞H；（5）所给元素中钠的金属性最强，氧的非金属性比氮强，所以氧的氢化物即水的稳定比氮的氢化物即氨气的稳定性强。20．（2021·四川省内江市第六中学高一期中）下图为元素周期表的一部分，该部分中8种元素的位置如图所示，试回答下列问题：(1)②⑤⑦元素中，离子半径由大到小是_____(填离子符号)。(2)②③④三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)。(3)元素⑦的简单氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式为_______。(4)元素②和⑤的最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为_______。【答案】O2-＞Na+＞Al3+KOHCl2+H2O=H++Cl-+HClONaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为K、④为Mg、⑤为Al、⑥为C、⑦为O、⑧为Cl，结合元素周期律分析解答。【详解】(1)一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，②⑤⑦元素中，离子半径由大到小的顺序是O2-＞Na+＞Al3+，故答案为：O2-＞Na+＞Al3+；(2)金属性越强，最高价氧化物的碱性越强，金属性K＞Na＞Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，故答案为：KOH；(3)元素⑦的简单氢化物为H2O，元素⑧的单质为氯气，二者反应生成的盐酸为强酸，次氯酸为弱酸，离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故答案为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO；(4)元素②和⑤的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，故答案为：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。21．（2021·福建·仙游一中高一期末）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089nm)。元素代号ABCDXY原子半径/nm0.0370.1430.1020.0990.0740.075主要化合价+1+3+6，-2-1-2+5，-3(1)C元素在周期表中的位置为_______，其离子结构示意图为：_______(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______(3)关于C、D两种元素说法正确的是_______(填序号)a.简单离子的半径D>Cb.气态氢化物的稳定性D比C强c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强(4)在100mL18mol/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片，加热使其充分反应，产生气体的体积为6.72L(标况下)，则该反应过程中转移的电子数为_______(5)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低_______>_______(填氢化