2024-2025年新教材高中化学课时素养评价二十三元素性质的周期性变化规律含解析新人教版必修1

PAGEPAGE10元素性质的周期性改变规律(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1.(2024·莆田高一检测)下列关于元素周期律的叙述正确的是 ()A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性改变C.随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1到+7,最低化合价从-7到-1重复出现D.元素性质的周期性改变是指原子核外电子排布的周期性改变、原子半径的周期性改变及元素主要化合价的周期性改变【解析】选B。A项中,只有一层电子时最外层电子数是从1到2;C项中,O、F没有正价,最低负价也不是从-7起先出现;D项中,不包括核外电子排布的周期性改变。【补偿训练】下列说法正确的是 ()A.原子序数越大,原子半径肯定越大B.电子层数多的原子半径肯定比电子层数少的原子半径大C.元素性质的周期性改变不是元素性质的简洁重复D.按C、N、O、F的依次,元素的最高正化合价依次上升【解析】选C。原子半径随原子序数的递增呈周期性改变,故A项错误。氯原子比锂原子多一个电子层,但原子半径r(Li)>r(Cl),故B项错误。元素性质的周期性改变不是简洁的重复改变,改变的程度不同,改变的起点和终点也不同,故C项正确。氟是最活泼的非金属元素,它只有负价,没有正价;氧的非金属性也很强,中学阶段一般只讲负价,故D项错误。2.(2024·沧州高一检测)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猛烈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【解析】选A。A项,Be、B同周期,依据“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猛烈;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。3.(2024·临沂高一检测)门捷列夫对化学这一学科发展的最大贡献在于发觉了化学元素周期律。下列事实不能用元素周期律说明的只有 ()A.碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2B.稳定性:H2O>H2S>H2SeC.挥发性:HNO3>H3PO4>H2SO4D.原子半径:P>S>Cl【解析】选C。元素的金属性越强,其原子失电子实力越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性K>Ca>Mg,则碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,A可以;元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物越稳定,同主族元素非金属性O>S>Se,则稳定性:H2O>H2S>H2Se,B可以;挥发性与物质的结构无关,C不行以;同周期元素从左到右原子半径渐渐减小,D可以。4.随原子序数递增,x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的改变如图所示。下列说法正确的是 ()A.x元素在周期表中的位置是其次周期第ⅠA族B.离子半径:g2->h->d2->e+>f3+C.最高价氧化物对应水化物的酸性:y>zD.气态氢化物的热稳定性:g>h【解析】选B。由图中原子半径的大小可知x位于第一周期,y、z、d位于第2周期,e、f、g、h位于第3周期,再依据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。X(H)元素位于第一周期第ⅠA族,A错误;g2-、h-电子层结构相同且有3个电子层,d2-、e+、f3+电子层结构相同且有2个电子层,结合原子序数可推断,B正确;C的非金属性比N的非金属性弱,最高价氧化物对应水化物的酸性:y<z,C错误;S的非金属性比Cl的非金属性弱,气态氢化物的热稳定性:g<h,D错误。【补偿训练】已知下列元素的原子半径:原子NSOSi半径r/×10-100.751.020.741.17依据以上数据推断,磷原子的半径可能是()A.1.10×10-10m C.0.70×10-10m 【解析】选A。磷原子半径在硅、硫原子半径之间。5.(2024·济南高一检测)短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表的位置如图所示,A是非金属性最强的元素,则下列说法不正确的是 ()XAYCBA.原子半径由小到大的依次为A<B<C<YB.A、B的氢化物的稳定性强弱依次为HA<HBC.X、Y最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的依次为H2YO3<H2XO3D.B、C简洁离子的还原性由弱到强的依次为B-<C2-【解析】选B。A是非金属性最强的元素即为氟元素,故X、Y、B、C分别为C、Si、Cl、S。B、C、Y在同一周期,随原子序数的递增,原子半径渐渐减小,故B<C<Y,A在上一周期,电子层数少,原子半径最小,故原子半径由小到大的依次为A<B<C<Y,A项正确;F、Cl对应氢化物的稳定性HF>HCl,B项错误;X、Y位于同一主族,随原子序数的增大,非金属性渐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性渐渐减弱,故酸性由弱到强的依次为H2YO3<H2XO3,C项正确;B、C位于同一周期,简洁离子的电子层排布相同,但是核内质子数越多,离子半径越小,还原性越弱,故还原性由弱到强的依次为B-<C2-,D项正确。6.(2024·北京东城区高一检测)下表中的事实与推论不符的是 ()选项事实推论A与冷水反应,Na比Mg猛烈金属性:Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性:Ca>MgCH2SO3的酸性比H2CO3强非金属性:S>CDHCl热稳定性比H2S强非金属性:Cl>S【解析】选C。用与水反应的猛烈程度推断元素金属性的强弱,与冷水反应,Na比Mg猛烈,说明Na的金属性比Mg强,A项正确;用对应碱的碱性推断元素金属性的强弱,Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2,金属性:Ca>Mg,B项正确;亚硫酸不是最高价含氧酸,亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,不能说明S与C的非金属性的强弱,C项错误;用气态氢化物的热稳定性推断非金属性的强弱,热稳定性HCl>H2S,说明非金属性Cl>S,D项正确。7.(改编题)六六六是一种有机氯杀虫剂。代森锌、代森锰、福美铁、福美锌等都属于有机硫农药。硫和氯为农药的发展做出巨大贡献,但二者的非金属性有较大差异。为说明氯比硫的非金属性强,下列事实可作依据的是 ()A.HCl的溶解性强于H2SB.氯的最高价为+7价C.H2S中的S2-能被Cl2氧化D.HClO的氧化性强于H2SO4【解析】选C。溶解性的强弱与分子的极性有关,属于物理性质,不能用于比较非金属性强弱,故A错误;化合价的凹凸与原子最外层电子数有关,不能用于比较非金属性的强弱,故B错误;元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,H2S中的S2-能被Cl2氧化,氯气与H2S能发生置换反应,说明氯气的氧化性大于S,元素的非金属性Cl大于S,故C正确;比较非金属性的强弱不能依据含氧酸的氧化性强弱,如F不存在含氧酸,但F的非金属性最强,故D错误。8.(2024·沈阳高一检测)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。下列说法正确的是 ()A.X和R在同一周期B.原子半径:W>R>XC.气态氢化物的稳定性:Y<XD.还原性:Y-<R2-【解析】选D。由图可知X为O,Y为F,Z为Na,R为S,W为Cl。O和S不在同一周期,A项错误;同一周期元素从左到右原子半径依次减小,一般状况下电子层数多的元素原子半径大,S>Cl>O,B项错误;非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,HF>H2O,C项错误;F的非金属性比S强,还原性:F-<S2-,D正确。9.(2024·郑州高一检测)X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是 ()XYZWA.W的原子序数不行能是Y的原子序数的2倍B.Z元素的原子半径肯定比Y元素的大C.X的气态氢化物的稳定性肯定比Y的强D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物肯定是强碱【解析】选B。若Y、W分别为O、S,W的原子序数是Y的2倍,A错;X的非金属性肯定小于Y,则X的气态氢化物的稳定性比Y的弱,C错;无法确定Z元素的位置,所以不能确定其最高价氧化物对应的水化物的酸碱性及其强弱,D错。【补偿训练】X、Y、R、M均为短周期元素,X、Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢。下列关系正确的是 ()A.原子半径X>YB.氢化物稳定性H2X>HYC.原子核内质子数R<MD.溶液碱性R(OH)x<M(OH)x【解析】选A。X、Y同周期,两种元素最高化合价为H2X+6O4和HY+7O4,所以X在Y元素的左边,原子半径:X>Y,非金属性:Y>X,氢化物稳定性:HY>H2X,B错误,A正确;R与冷水即可反应,M与热水反应缓慢,说明R、M的金属性:M<R,R排在M的下面,原子核内质子数:M<R,溶液碱性:M(OH)x<R(OH)x,C、10.(2024·衡水高一检测)原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA族,称为类铅元素。下面关于它的原子结构和性质的说法正确的是 ()A.类铅元素原子的最外层电子数为6B.其常见价态为+2、+3、+4C.它的金属性比铅强D.它的原子半径比铅小【解析】选C。114号元素位于第ⅣA族,最外层电子数应当是4,A项错;C、Si、Pb的常见正价有+2、+4价,没有+3价,B项错;同主族元素的金属性由上至下渐渐增加,C项正确;该元素的电子层数比Pb多,原子半径比Pb大,D项错。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(15分)(2024·青岛高一检测)依据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧化合生成的化合物为____________(填两种化合物的化学式)。

(2)正化合价最高的元素是________,其最高正化合价为________。

(3)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的单质是________,其最高价氧化物对应的水化物具有________(填“酸性”“碱性”或“两性”)。

(4)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体元素除外)______________。

(5)推想Si、N最简洁氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。

【解析】前20号元素中:(1)属于金属元素的共有7种,其中金属性最强的元素是钾,钾与氧气反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2等;(2)正化合价最高的元素是Cl,其最高正化合价为+7价;(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的单质是铝,其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,具有两性;(4)同一周期,原子半径渐渐减小,故第三周期中,原子半径最大的是Na;(5)非金属性:N>P>Si,故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。答案:(1)7K2O、K2O2(KO2也可以)(2)氯(或Cl)+7价(3)Al两性(4)Na(5)NH3SiH412.(15分)哲学有云:万事万物的诞生发展运动改变都是有规律的,是严格依据事物运动发展改变的内部法则进行的,宇宙是一个整体,没有超越这个整体而独立存在的事物,这叫“诸行有常”。“诸行有常”的“诸”含义是“全部事物”,“行”指全部事物的运动改变,“常”指“常态”“规律”“法则”“轨迹”。元素性质存在周期性改变。(1)短周期元素中最高价氧化物的水化物酸性最强的是哪一种?提示:HClO4。(2)Cl和C中哪种元素非金属性强?下列试验能否证明?提示:Cl的非金属性强。本试验证明盐酸酸性强于碳酸,但不能证明Cl的非金属性强于C。(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题9分,共18分)13.(2024·长沙高一检测)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,其氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示。下列说法中正确的是()元素甲乙丙丁化合价-2-3-4-2A.含氧酸的酸性:乙<丁B.元素非金属性:甲<乙C.氢化物的稳定性:甲>丁D.丙所形成的单质可能互为同位素【解析】选C。依据元素周期律中的原子半径规律和化合价规律推断甲是氧元素,乙是氮元素,丙是碳元素,丁是硫元素,N的含氧酸有HNO2、HNO3,S的含氧酸有H2SO3、H2SO4,酸性强弱无法推断,A项错误;O的非金属性大于N的非金属性,B项错误;O的非金属性大于S,氢化物的稳定性:H2O>H2S,C项正确;C的单质可能为同素异形体,同位素是同种元素不同原子的互称,D项错误。14.(2024·北京高考)2024年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采纳为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是A.In是第五周期第ⅢA族元素B.49115InC.原子半径:In>AlD.碱性:In(OH)3>RbOH【解析】选D。In为49号元素,依据元素周期表中元素的排布规律,In是第五周期第ⅢA族元素,故A正确;49115In的中子数为115-49=66,电子数为49,中子数与电子数的差值为66-49=17,故B正确;In是第五周期第ⅢA族元素,Al为第三周期第ⅢA族元素,依据元素周期律,原子半径:In>Al,故C正确;In是第五周期第ⅢA族元素,Rb为第五周期第ⅠA族元素,金属性In<Rb,依据元素周期律,碱性:In(OH)3<RbOH,故二、非选择题(本题包括1小题,共12分)15.我国的纳米技术基础探讨实力已跻身世界前列,例如曾作为我国十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料,化学式为RN。RN与NH3中氮元素的价态相同,则:(1)RN中氮元素显________价,该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的 ()

A.第三周期ⅤA族B.第四周期ⅢA族C.第五周期ⅢA族D.第四周期ⅤA族(2)请画出R原子的结构示意图。【解析】NH3中N显-3价,R元素在化合物RN中的化合价确定于氮元素,因Rn+中R元素显正价,氮元素在RN中显-3价,故R元素离子应为R3+,则R原子含31个电子,其质子数为31,为第四周期ⅢA族,核外电子排布为。答案:(1)-3B(2)【补偿训练】下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(