高中化学必修第一册课后练习24　元素性质周期性变化规律

　高中化学必修第一册课后练习 2 24 4

　元素性质的周期性变化规律

　基础练习 1.根据元素在周期表中的位置判断，下列元素中原子半径最小的是(

　) A．氧 B．氟 C．碳 D．氮 答案：B 解析：同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小。

　2.元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是(

　) A．化合价 B．原子半径 C．元素的金属性和非金属性 D．相对原子质量 答案：D 解析：根据元素周期律可知，相对原子质量不随原子序数递增呈现周期性变化。化合价、原子半径、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增都呈现周期性的变化。

　3.对于第三周期的主族元素从左到右，下列说法中错误的是(

　) A．原子半径逐渐减小 B．原子核外电子层数逐渐增多 C．最高正化合价逐渐增大 D．元素的非金属性逐渐增强 答案：B 解析：在元素周期表中同一周期的主族元素，原子核外电子层数相同，从左到右原子半径依次减小，最高正化合价逐渐升高，元素的非金属性逐渐增强，A、C、D 三项正确，B 项错误。

　4.X、Y 两元素原子电子层数相同，如果 X 的原子半径比 Y 的原子半径大，则下列判断正确的是(

　) A．两元素形成的最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y B．X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 C．X 的金属性比 Y 的金属性强 D．X 的阴离子比 Y 的阴离子还原性弱 答案：C 解析：X、Y 两元素位于同周期，X 的原子半径比 Y 的原子半径大，则 X 位于 Y 的左边，X 的金属性比 Y的金属性强。

　5.下列递变规律错误的是(

　) A．HClO 4 、H 2 SO 4 、H 3 PO 4 的酸性依次增强 B．钠、镁、铝的还原性依次减弱 C．HCl、H 2 S、PH 3 的稳定性依次减弱 D．P、S、Cl 三种元素的最高正化合价依次升高 答案：A 解析：非金属性：Cl>S>P，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则 HClO 4 、H 2 SO 4 、H 3 PO 4 的酸性依次减弱，A 项错误；金属性：Na>Mg>Al，元素的金属性越强，还原性越强，则钠、镁、铝的还原性依次减弱，B 项正确；非金属性：Cl>S>P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，C 项正确；P、S、Cl 三种元素原子的最外层电子数分别为 5、6、7，最高正化合价分别为+5 价、+6 价、+7 价，D 项正确。

　6.下列关于 Al(OH) 3 的性质叙述错误的是(

　) A．Al(OH) 3 是两性氢氧化物 B．Al(OH) 3 是难溶于水的白色固体

　C．Al(OH) 3 能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 D．Al(OH) 3 既能溶于 NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸 答案：D 解析：Al(OH) 3 是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于 NaOH、KOH 等强碱溶液，但 Al(OH) 3 不能溶于氨水。

　7.下列关于物质性质变化的比较，错误的是(

　) A．离子半径大小：S 2－ >O 2 － >Na +

　B．气态氢化物稳定性：HBr<HCl<HF C．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH D．还原性强弱：F－ >Cl － >Br － >I －

　答案：D 解析：核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以 O 2－ >Na + ，电子层数多的离子，半径越大，因此离子半径大小为 S 2－ >O 2 － >Na + ，A 项正确；非金属性 F>Cl>Br，气态氢化物的稳定性为HBr<HCl<HF，B 项正确；金属性 K>Na>Li，最高价氧化物对应水化物的碱性为 KOH>NaOH>LiOH，C 项正确；非金属性 F>Cl>Br>I，对应离子的还原性为 F－ <Cl － <Br － <I － ，D 项错误。

　8.A、B 两原子，A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子，B 原子 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的 2倍，则 A、B 分别是(

　) A．硅和钠 B．硼和氮 C．碳和氯 D．碳和铝 答案：C 解析：B 原子 M 层有电子，则其 L 层为 8 个电子，所以 A 原子 L 层有 4 个电子，B 原子 M 层有 7 个电子，即 A 为 6 号元素碳、B 为 17 号元素氯。

　9.A、B、C 三种元素的原子序数依次为 a、b、c，它们的离子 A n+ 、B n－ 、C m － 具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系正确的是(

　) A．a>b>c B．a>c>b C．a=b+m+n D．a=c － n － m 答案：B 解析：根据题意可知 A、B、C 三种元素在元素周期表中的相对位置为

　…B CA…

　，故原子序数的关系为 a>c>b，B 项正确。a=b+2n=c+m+n，C、D 两项均错误。

　10.X、Y、Z、M、Q、R 皆为前 20 号元素，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(

　)

　A．Q 位于第三周期第ⅠA 族 B．X、Y、Z 三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．简单离子半径：M－ >Q + >R 2+

　D．Z 与 M 的最高价氧化物对应水化物均为强酸 答案：C 解析：由图推断 Y 为氧元素；X 的原子半径小且只有+1 价，X 为氢元素，M 的最高正价是+7 价，最低负价是－1 价，为氯元素；Z 的原子半径比氯元素小，最低负价是－3 价，最高正价是+5 价，则为氮元素；

　Q 只有+1 价，原子半径大于氯原子，但小于只有+2 价的 R，故 Q 为钠元素、R 为钙元素。Na 位于第三周期第ⅠA 族，A 项正确；X、Y、Z 三种元素分别为 H、O、N，可以形成硝酸、硝酸铵及 NH 3 ·H 2 O，B 项正确；离子半径：Cl－ >Ca 2+ >Na + ，C 项错误；HNO3 、HClO 4 都是强酸，D 项正确。

　11.除第一周期外，关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是(

　) A．从左到右，原子半径逐渐减小 B．从左到右，单质的氧化性减弱，还原性增强 C．从左到右，元素最高正价从+1 价递增到+7 价(O、F 除外)，负价由－4 价递减到－1 价 D．从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱，酸性增强(O、F 除外) 答案：B 解析：同周期的主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；单质的氧化性增强，还原性减弱；金属性减弱，非金属性增强；最高正价从+1 价递增到+7 价(O、F 除外)，负价由－4 价递变到－1 价。因此 B 项错误。

　12.应用元素周期律分析下列推断，其中正确的是(

　) ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA 族元素，其氢化物的稳定性比 HCl 强 ③硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 ④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性 ⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 A．①②③ B．①③⑤ C．③④ D．②④⑤ 答案：B 解析：主族元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，故②错误，③正确；氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性，④错误。

　能力提升 1.用 1~18 号元素及其形成化合物的化学式填空。

　(1)原子半径最小的元素是________。

　(2)除稀有气体外，原子半径最大的元素是__________，它的原子结构示意图是________________。

　(3)与水反应最剧烈的金属是________。

　(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是________。

　(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是______。

　(6)最稳定的气态氢化物是________。

　(7)金属性最强的元素是________，非金属性最强的元素是________。

　(8)最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________。

　答案：(1)H (2)Na

　(3)Na (4)NaOH (5)N (6)HF (7)Na F (8)HClO 4

　解析：本题是全方位考查对前 18 号元素的性质及原子结构的掌握程度，要求熟练运用元素周期律对相关内容进行推断。

　2.短周期元素 A、B、C、D、E、F，它们的原子序数依次增大。在周期表中，A 的原子半径最小。B 元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍，C 为地壳中含量最多的元素，D 是原子半径最大的短周期主族元素，E 与 B 同主族，D 与 F 形成的化合物 DF 是常用的调味品。试根据以上叙述回答：

　(1)元素名称：

　A______、B______、C______、D______。

　(2)E 在元素周期表中的位置：________________________________。

　(3)F 离子结构示意图：______________________________。

　(4)C、D 按原子个数比 1∶1 组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为_______________________。

　答案：(1)氢 碳 氧 钠 (2)第三周期第ⅥA 族 (3)

　(4)2Na 2 O 2 +2H 2 O 4NaOH+O 2 ↑ 解析：根据“A 的原子半径最小”知 A 为氢；根据“C 为地壳中含量最多的元素”知 C 为氧；B 为第二周期元素，原子结构示意图为 ，所以 B 为碳；根据“D 是原子半径最大的短周期主族元素”知 D为钠；“E 与 B 同主族”，所以 E 为硫；根据“D 与 F 形成的化合物 DF 是常用的调味品”知 DF 为 NaCl，则F 为氯。

　3.A、B、C 三种元素的原子具有相同的电子层数，且 B 的核电荷数比 A 大 2，C 原子的电子总数比 B 原子的电子总数多 4。1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气，这时 A 转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答：

　(1)A 是________元素，B 是________元素，C 是________元素。

　(2) 写 出 A 、 B 的 最 高 价 氧 化 物 分 别 与 C 的 气 态 氢 化 物 的 水 溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式 ：_________________________，__________________________________________。

　(3)A 离子的氧化性比 B 离子的氧化性______(填“强”或“弱”)。

　(4)元素 D 的离子也与 A、B 的离子具有相同的电子层结构，其单质在反应中只能作还原剂，请你用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可)，证明 D 元素的金属性比 B 元素的强。

　试剂：镁条、铝条、AlCl 3 溶液、MgCl 2 溶液、稀盐酸、NaOH 溶液。

　方案一：___________________________________________________________。

　方案二：___________________________________________________________。

　答案：(1)钠 铝 氯 (2)Na 2 O+2H + 2Na + +H 2 O 或 2Na 2 O 2 +4H + 4Na + +2H 2 O+O 2 ↑ Al 2 O 3 +6H + 2Al 3+ +3H 2 O (3)弱 (4)方案一：用镁条和铝条分别与盐酸反应，观察其反应的快慢，反应快的金属性强 方案二：将镁条和铝条分别插入 NaOH 溶液中，观察是否发生反应，能与强碱溶液反应的金属，其金属性相对较弱 解析：根据“1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气，这时 A 转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子”知 A 为钠元素，则 B 为铝元素、C 为氯元素。A、B 最高价氧化物分别为 Na 2 O(或Na 2 O 2 )和 Al 2 O 3 ，C 的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为 Na + 与 Al 3+ 具有相同的电子层结构，而 Na + 的半径大于 Al 3+ ，Na + 得电子能力弱于 Al 3+ ，即 Na + 的氧化性弱于 Al 3+ 。元素 D 为镁，要比较 Mg 和 Al 金属性的强弱，可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。