人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律分層作業(yè)22元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律含答案

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分層作業(yè)22元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練題組1.原子結(jié)構(gòu)的周期性變化1.下列各組元素中,按從左到右的順序,原子序數(shù)遞增、元素的最高正化合價(jià)也遞增的是()A.C、N、O、F B.Na、Be、B、CC.P、S、Cl、Ar D.Na、Mg、Al、Si2.(2024·廣東惠州高一檢測(cè))下列粒子半徑大小的比較正確的是()A.r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)<r(O2-)B.r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+)C.r(Na)<r(Mg)<r(Al)<r(S)D.r(Cs)<r(Rb)<r(K)<r(Na)題組2.元素金屬性與非金屬性的比較3.研究表明26Al可以衰變?yōu)?6Mg。能比較這兩種元素原子失電子能力強(qiáng)弱的方法是()A.比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度及熔點(diǎn)B.在氯化鋁和氯化鎂溶液中分別滴加過量的氨水C.將打磨過的鎂條和鋁條分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液D.將鎂條和鋁條插入氫氧化鈉溶液中4.化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),注重以事實(shí)為依據(jù)來驗(yàn)證理論。下列事實(shí)不能說明元素的金屬性或非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是()選項(xiàng)事實(shí)推論A與冷水反應(yīng),Na比Mg劇烈金屬性:Na>MgBCa(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2金屬性:Ca>MgC酸性:H2CO3>HClO非金屬性:C>ClD熱穩(wěn)定性:H2O>H2S非金屬性:O>S題組3.元素周期律及應(yīng)用5.(2024·貴州畢節(jié)高一檢測(cè))一種醫(yī)用膠的結(jié)構(gòu)如圖,有關(guān)所含元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)比較,下列說法正確的是()A.原子半徑:O>N>CB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>CH4C.元素非金屬性:C>N>OD.元素最高正化合價(jià):O>N>C6.下列各組物質(zhì)的性質(zhì)由強(qiáng)到弱的順序排列正確的是()A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4B.氫化物穩(wěn)定性:H2S>HF>H2OC.堿性:NaOH>Al(OH)3>Mg(OH)2D.還原性:HI>HBr>HCl>HF7.X、Y、Z、W四種短周期主族元素在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,下列說法正確的是()XYZWA.W的原子序數(shù)不可能是Y的原子序數(shù)的2倍B.Z元素的原子半徑一定比Y元素的大C.X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一定比Y的強(qiáng)D.Z元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定是強(qiáng)堿B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.(2024·貴州六盤水高一檢測(cè))下列化合物中,陰離子和陽(yáng)離子的半徑之比最大的是()A.CsI B.NaF C.KCl D.LiI9.(2024·廣東湛江高一檢測(cè))甲~辛均為人體必需的短周期非金屬元素,在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示,下列判斷正確的是()甲乙丙丁戊己庚辛A.非金屬性:丙>庚B.原子半徑:甲<乙C.原子最外層電子數(shù):辛<己D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性:戊>乙10.(2024·山東煙臺(tái)高一檢測(cè))黑火藥爆炸時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列說法正確的是()A.原子半徑:r(O)>r(C)B.酸性:HNO3>H2CO3C.氫化物的穩(wěn)定性:H2O<H2SD.最高正化合價(jià):C>N11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X是空氣中含量最多的元素。Y與Z的原子序數(shù)之和為24,且同主族。下列敘述不正確的是()A.W位于元素周期表中第三周期第Ⅶ族B.Y陰離子半徑比Z陰離子半徑小C.Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)D.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Z的強(qiáng)12.(2024·廣東汕頭高一檢測(cè))如表是部分短周期主族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(hào)LMQRT原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合價(jià)+2+3+2+6、-2-2A.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2T<H2RB.單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:L<QC.M與T形成的化合物具有兩性D.L2+與R2-的核外電子數(shù)相等13.(2024·江西南昌高一檢測(cè))根據(jù)下表回答下列有關(guān)問題。周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②三③④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩(1)寫出下列元素的符號(hào):①,⑥,⑦,。

(2)這些元素中最活潑的金屬元素是(填元素符號(hào),下同),最活潑的非金屬元素是,最不活潑的元素是。

(3)這些元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是(填化學(xué)式,下同),堿性最強(qiáng)的是,呈兩性的氫氧化物是,寫出三者之間兩兩反應(yīng)的化學(xué)方程式:

、、。

(4)這些元素(除0族元素外)中原子半徑最小的是(填元素符號(hào),下同),原子半徑最大的是。

(5)在⑧與中,單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)較活潑的是(填元素符號(hào)),怎樣用化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明?

。

C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)拔高練14.(2024·福建廈門高一檢測(cè))現(xiàn)有部分短周期元素性質(zhì)的數(shù)據(jù):元素性質(zhì)元素編號(hào)及相應(yīng)數(shù)據(jù)①②③④⑤⑥⑦⑧原子半徑(10-10m)0.741.601.861.020.991.520.751.43最高正化合價(jià)+2+1+4、+6+7+1+5+3最低負(fù)化合價(jià)-2-2-1-3(1)請(qǐng)寫出以下元素的元素符號(hào):②,⑦,⑧。

(2)②、③、⑧三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)的是(填化學(xué)式)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:(可不填滿)

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(a)

(b)

(c)

(3)④⑤兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系為(填元素符號(hào))。請(qǐng)用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式證明:。

參考答案分層作業(yè)22元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1.D解析A項(xiàng)和C項(xiàng)原子序數(shù)遞增,而A項(xiàng)中F無正價(jià),O無最高正價(jià),C項(xiàng)中Ar的化合價(jià)一般為0價(jià);B項(xiàng)中的原子序數(shù)不完全呈遞增性變化;D項(xiàng)中原子序數(shù)和最高正化合價(jià)均呈遞增趨勢(shì)。2.B解析電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,原子序數(shù)越大,半徑越小,所以r(Al3+)<r(Mg2+)<r(Na+)<r(O2-),A錯(cuò)誤;電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,半徑越小,所以r(S2-)>r(Cl-),r(Na+)>r(Al3+),電子層數(shù)不相同,電子層數(shù)越多,半徑越大,所以微粒半徑大小關(guān)系為r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+),B正確;同周期元素隨著原子序數(shù)的增大原子半徑減小,所以r(S)<r(Al)<r(Mg)<r(Na),C錯(cuò)誤;同主族元素隨著原子序數(shù)的增大半徑增大:r(Cs)>r(Rb)>r(K)>r(Na),D錯(cuò)誤。3.C解析硬度和熔點(diǎn)屬于物理性質(zhì),不能用于比較金屬失電子能力,故A錯(cuò)誤;在氯化鋁和氯化鎂的溶液中分別滴加過量的氨水,二者都生成沉淀,不能比較失電子能力強(qiáng)弱,故B錯(cuò)誤;將打磨過的鎂條和鋁條分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液,插入鎂條的溶液變紅,插入鋁條的溶液不變紅,說明鎂能與熱水反應(yīng)而鋁不能,鎂失電子能力強(qiáng),故C正確;將鎂條和鋁條插入氫氧化鈉溶液中,鋁條發(fā)生反應(yīng),鎂條不反應(yīng),但不能說明鎂更容易失去電子,故D錯(cuò)誤。4.C解析根據(jù)單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度可判斷元素金屬性強(qiáng)弱,A不符合題意;根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱可判斷元素金屬性強(qiáng)弱,B不符合題意;應(yīng)該根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷元素非金屬性強(qiáng)弱,C符合題意;氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,元素非金屬性越強(qiáng),D不符合題意。5.B解析同周期主族元素從左到右,原子半徑依次減小,原子半徑:C>N>O,A錯(cuò)誤;元素非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:O>N>C,B正確;同周期元素從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素非金屬性:O>N>C,C錯(cuò)誤;O無最高正價(jià),D錯(cuò)誤。6.D解析同一周期從左到右主族元素非金屬性依次增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng),則酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,A錯(cuò)誤;同一周期從左到右主族元素非金屬性依次增強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性依次增強(qiáng),同一主族從上到下元素非金屬性依次減弱,簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性也依次減弱,所以氫化物的穩(wěn)定性:HF>H2O>H2S,B錯(cuò)誤;同一周期從左到右主族元素金屬性依次減弱,所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次減弱,則堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,C錯(cuò)誤;同主族元素從上到下非金屬性依次減弱,相應(yīng)單質(zhì)的氧化性依次減弱,相應(yīng)離子的還原性依次增強(qiáng),則還原性:HI>HBr>HCl>HF,D正確。7.B解析若Y、W分別為O、S,W的原子序數(shù)是Y的2倍,A錯(cuò)誤;原子半徑r(Z)>r(W)>r(Y),B正確;X的非金屬性一定小于Y,則X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Y的弱,C錯(cuò)誤;無法確定Z元素的位置,所以不能確定其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性及其強(qiáng)弱,D錯(cuò)誤。8.D解析陽(yáng)離子都為堿金屬元素的陽(yáng)離子,元素的核電荷數(shù)越大,離子半徑越大,陰離子都為鹵素陰離子,元素的核電荷數(shù)越大,離子半徑越大,則金屬離子半徑最小的是Li+,陰離子半徑最大的是I-,所以陰離子半徑和陽(yáng)離子半徑之比最大的是LiI。9.A解析同主族元素,自上而下元素的非金屬性逐漸減弱,故非金屬性:丙>庚,A正確;同周期主族元素,從左到右,原子半徑逐漸減小,故原子半徑:甲>乙,B錯(cuò)誤;同周期主族元素,從左到右,原子最外層電子數(shù)逐漸增多,故原子最外層電子數(shù):辛>己,C錯(cuò)誤;同主族元素,自上而下元素的非金屬性逐漸減弱,同周期主族元素,從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),故非金屬性:戊<己<乙,對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:戊<乙,D錯(cuò)誤。10.B解析同一周期從左往右,主族元素原子半徑逐漸減小,所以原子半徑:r(O)<r(C),A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng),元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),氮元素的非金屬性比碳元素強(qiáng),所以酸性:HNO3>H2CO3,B正確;O與S都位于第ⅥA族,非金屬性:O>S,氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S,C錯(cuò)誤;碳元素最高正化合價(jià)是+4價(jià),氮元素最高正化合價(jià)是+5價(jià),D錯(cuò)誤。11.A解析X是空氣中含量最多的元素,則X為N元素,Y與Z的原子序數(shù)之和為24,且同主族,則Y為8號(hào)元素,Z為16號(hào)元素,即Y為O元素,Z為S元素,W為原子序數(shù)大于S的短周期主族元素,則W為Cl元素。W為Cl元素,位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,故A錯(cuò)誤;Y的陰離子為O2-,有2層電子,Z的陰離子為S2-,有3層電子,所以O(shè)2-的半徑比S2-的半徑小,故B正確;同周期主族元素自左至右非金屬性增強(qiáng),O元素的非金屬性比N強(qiáng),所以O(shè)的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比N的強(qiáng),故C正確;同周期主族元素自左至右非金屬性增強(qiáng),Cl的非金屬性比S強(qiáng),所以Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比S的強(qiáng),故D正確。12.C解析L和Q的化合價(jià)都為+2價(jià),應(yīng)位于元素周期表第ⅡA族,根據(jù)半徑關(guān)系可知Q為Be,L為Mg;R和T的化合價(jià)都有-2價(jià),應(yīng)為元素周期表第ⅥA族元素,R的最高價(jià)為+6價(jià),應(yīng)為S元素,T無正價(jià),應(yīng)為O元素;M的化合價(jià)為+3價(jià),應(yīng)為元素周期表第ⅢA族元素,根據(jù)M原子半徑大于R而小于L可知,M與L同周期,M為Al元素。根據(jù)以上分析可知L、M、Q、R、T分別是Mg、Al、Be、S、O。非金屬性O(shè)>S,非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,所以簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S,A錯(cuò)誤;金屬性Mg>Be,則Mg與酸反應(yīng)更劇烈,則相同條件下單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:Q<L,B錯(cuò)誤;M與T形成的化合物是氧化鋁,氧化鋁是兩性氧化物,C正確;Mg2+核外有10個(gè)電子,S2-核外有18個(gè)電子,二者核外電子數(shù)不同,D錯(cuò)誤。13.答案(1)NSiSCa(2)KFAr(3)HClO4KOHAl(OH)33HClO4+Al(OH)3Al(ClO4)3+3H2OHClO4+KOHKClO4+H2OKOH+Al(OH)3K[Al(OH)4](4)FK(5)Cl將氯氣通入溴化鈉溶液中,溶液變?yōu)槌赛S色,發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+2NaBr2NaCl+Br2解析由元素在周期表中位置可知,①為N、②為F、③為Na、④為Mg、⑤為Al、⑥為Si、⑦為S、⑧為Cl、⑨為Ar、⑩為K、為Ca、為Br;再結(jié)合元素周期律可知,最活潑的金屬元素是K,最活潑的非金屬元素是F,最不活潑的元素是稀有氣體元素Ar。它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4,堿性最強(qiáng)的是KOH,呈兩性的氫氧化物是Al(OH)3。在比較Cl2與Br2的活潑性差異時(shí),可根據(jù)元素非金屬性強(qiáng)弱比較的依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。14.答案(1)MgNAl(2)NaOH實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(a)向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量產(chǎn)生白色沉淀,NaOH過量后沉淀不消失(b)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量產(chǎn)生白色沉淀,NaOH過量后沉淀消失(3)Cl>SCl2+Na2S2NaCl+S↓(或Cl2+H2S2HCl+S↓)(合理即可)解析同周期主族元素的原子半徑從左向右逐漸減小,同主族元素的原子半徑從上到下逐漸增大,短周期元素中,①④都有最低價(jià)-2價(jià),①④處于ⅥA族,①只有最低價(jià)-2價(jià),則①為O,④為S,③⑥都只有最高正價(jià)+1價(jià),處于ⅠA族,③的原子半徑較大,⑥的原子半徑不是所有元素中最小的,故⑥為L(zhǎng)i,③為Na;⑤有+7價(jià)、-1價(jià),則⑤為Cl;⑦有最高價(jià)為+5價(jià)、最低價(jià)為