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2011年高一化学智能优化训练:1.1.2 元素周期律(苏教版必修2)


1.下列说法中正确的是( ) A.元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周 期性变化 B.元素性质的周期性变化决定于元素原子结构的周期性变化 C.从 Li→F,Na→Cl,元素的最高化合价均呈现从+1 价→+7 价的变化 D.电子层数相同的原子核外电子排布,其最外层电子数均从 1 个到 8 个呈现周期性变 化 解析:选 B。由于核外电子排布的周期性

变化规律,引起了元素性质的周期性变化,D 中,最外层电子数并非严格从 1 个到 8 个变化,而是 1→2,1→8,1→8??变化。C 中 O、F 无最高正价,故最高正化合价变化规律不是从+1 价→+7 价严格变化。 2.元素 R 的最高价含氧酸的化学式为 HnRO2n-2,则在气态氢化物中 R 元素的化合价 为( ) A.12-3n B.3n-12 C.3n-10 D.6-3n 解析:选 B。由元素 R 的最高价含氧酸的化学式 HnRO2n-2,可计算出 R 的最高正价,n +x+[-(4n-4)]=0,x=3n-4,R 在氢化物中显负价,再根据同种元素:最高正价+|最低 负价|=8,则|最低负价|=8-最高正价=8-(3n-4)=12-3n,故气态氢化物中 R 的化合价 为 3n-12。 3.(2011 年福建莆田高一质检)原子序数为 11~17 的元素,随着核电荷数的递增而逐渐 变小的是( ) A.电子层数 B.最外层电子数 C.原子半径 D.简单离子半径 解析:选 C。因原子序数为 11~17 的元素均为第 3 周期元素,其原子均有 3 个电子层, 根据元素周期律的内容可知,随着核电荷数的递增,最外层电子数依次由 1 递增到 7,原子 + + - - - 半径由大到小,简单离子半径由 Na 到 Al3 逐渐减小,由 P3 到 Cl 逐渐减小,但由于 P3 + - + 比 Al3 多 1 个电子层,故 P3 的半径比 Al3 的半径大得多。 4.钾和钠的化学性质相似,下列说法中能最好地解释这个事实的是( ) A.都是金属元素 B.原子半径相差不大 C.最外层电子数相同 D.最高化合价相同 解析:选 C。根据最外层电子数决定元素化学性质,钾和钠最外层电子数都为 1 个,化 学性质相似。当然元素的化学性质还与原子半径、核电荷数等有关。 5.某同学做元素周期律性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有 关实验现象如下表(记录现象时随手记在纸片上,不对应,需整理): 实验方案 实验现象 ①用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液 A.浮于水面, 熔成小球, 在水面上无定向移动 中滴加酚酞 随之消失,溶液变成红色 B.产生大量气体, 可在空气中燃烧, 溶液变成 ②向新制的 H2S 饱和溶液中滴加新制的氯水 浅红色 C.反应不十分剧烈, 产生气体可以在空气中燃 ③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 烧 -1 ④镁带与 2 mol· 的盐酸反应 L D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧 - ⑤铝条与 2 mol· 1 的盐酸反应 L E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 ⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠 F.生成淡黄色沉淀 请帮助该同学整理并完成实验报告。 (1)实验目的:_______________________________________________________________
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________________________________________________________________________。 (2)实验用品:_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验内容: 实验方案 实验现象 有关化学方程式 (填序号) (填序号)

(4)实验结论:______________________________________________________________。 (5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:分析每个实验可得出的结论:①③做的是镁、钠分别和水反应的实验,比较两者 和水反应的难易程度,及两者碱性的强弱;②Cl2 能从 H2S 中置换出硫;④⑤可分别得出镁、 铝和盐酸置换反应的难易; ⑥氢氧化铝是一种两性氢氧化物。 把上述分析结果连成一个整体 从中可比较出钠、镁、铝三种元素金属性强弱和氯、硫两种元素的非金属性的强弱。 (2)回忆每个实验过程可知,这些实验要用到的仪器有:试管、酒精灯、砂纸、镊子、 小刀、胶头滴管等。 (3)根据单质和化合物的性质,可确定实验操作顺序和相关实验现象。 (4)该小题具有一定的开放性,如金属性 Na>Mg>Al,非金属性:S<Cl 都对。 (5)该题应该主要从原子核对最外层电子的引力回答。 答案:(1)验证 Na、Mg、Al、S、Cl 元素从左到右金属性依次减弱、非金属性依次增强 的规律 (2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管 (3) 实验方案 实验现象 有关化学方程式 (填序号) (填序号) A ③ 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ △ B ① Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑ Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl E ⑥ Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O F ② H2S+Cl2===2HCl+S↓ (4)金属性 Na>Mg>Al,非金属性 S<Cl (5)Na→Cl,随原子核电荷数增加,原子半径减小,原子核对最外层电子吸引力增大, 失电子能力减弱,得电子能力增强,金属性依次减弱,非金属性依次增强 D C 一、单项选择题 1.下列叙述能肯定 A 金属比 B 金属活泼性强的是( ) A.A 原子的最外层电子数比 B 原子的最外层电子数多 B.A 原子的电子层数比 B 原子的电子层数多 C.1 mol A 从酸中置换出的氢比 1 mol B 从酸中转换出的氢多 D.常温下,A 能从冷水中置换出氢,而 B 不能 解析:选 D。判断元素金属性强弱不是根据“最外层电子数”、“电子层数”、“和酸 反应置换出氢的多少”,而是根据单质与水或酸反应的难易程度进行判断。
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④ ⑤

2.下列说法中正确的是( ) A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B.非金属元素呈现的最低负化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C.最外层有 2 个电子的原子都是金属原子 D.最外层有 5 个电子的原子都是非金属原子 解析:选 A。B 项最低负价绝对值=8-最外层电子数;C 项中 He 是非金属;D 项锑、 铋最外层有 5 个电子,都是金属元素。 3.下列比较正确的是( ) A.原子序数:F>Na B.原子半径:r(Na)>r(Al) C.金属性:Al>Mg D.氢化物稳定性:H2S>HCl 解析:选 B。A 项 F 的原子序数为 9,Na 为 11,根据元素周期律,C 项金属性 Mg> Al,D 项氢化物稳定性 H2S<HCl。 4.下列元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液的是( ) A.原子最外层只有 1 个电子的元素 B.原子次外层电子数是最外层电子数 8 倍的元素 C.原子次外层电子数是最外层电子数 4 倍的元素 D.原子的电子层数与最外层电子数相等的元素 解析:选 B。A、D 均有例外,如 H 元素。B 可能是 即为 K,其碱为 KOH。

C 选项有可能是 ,符合条件,但 Mg(OH)2 不是强碱。 5.目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外共有 16 种,下列对这 16 种非金属元素 的相关判断( ) ①都是主族元素,最外层电子数都大于 4 ②单质在反应中都只能作氧化剂 ③氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸 A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有④正确 D.①②③④均不正确 解析:选 D。H、B、C 三元素的最外层电子数分别为 1、3、4,所以①错误;H2、C 都 是常用的还原剂,②错误;H2O 常温下为液态,③不正确;CO、NO 为不成盐氧化物,都 不能与水反应,④不正确。 6.有三种金属元素 a、b、c,在相同条件下,b 的最高价氧化物对应水化物的碱性比 a 的最高价氧化物对应水化物的碱性强;a 可以从 c 的盐溶液中置换出 c。则这三种金属元素 的金属性由强到弱的顺序是( ) A.b>c>a B.b>a>c C.c>a>b D.a>b>c 解析:选 B。b 的最高价氧化物对应水化物的碱性比 a 强,说明金属性 b>a;a 能置换 出 c,则 a 的金属性比 c 强,所以金属性 b>a>c。 二、不定项选择题 7.(2011 年镇江高一调研)下列递变情况正确的是( ) A.Na、Mg、Al 最外层电子数依次增多,其简单离子的氧化性依次增强 B.P、S、Cl 最高正价依次升高,对应气态氢化物稳定性依次增强 C.C、N、O 原子半径依次增大 D.Na、K、Rb 氧化物的水化物碱性依次减弱 解析:选 AB。主要考查元素的性质变化规律。A 正确,因 Na、Mg、Al 是同周期相邻 的元素,最外层分别有 1、2、3 个电子,原子半径逐渐变小,其原子还原性依次减弱,离子 氧化性依次增强;P、S、Cl 的最高正价分别为+5、+6、+7,依次增大,由于 P、S、Cl
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的非金属性依次增强,所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强,故 B 正确;C、N、O 是 同周期元素,随原子序数的增大原子半径应是逐渐减小,故 C 错误;Na、K、Rb 的金属性 逐渐增强,所以其氧化物对应的水化物的碱性也依次增强,故 D 错误。 8.下列各组微粒半径之比大于 1 的是( ) + A.r(Na )/r(Na) B.r(Na)/r(Mg) C.r(P)/r(Cl) D.r(N)/r(P) 解析:选 BC。对于同种元素的离子:阴离子半径大于原子半径,原子半径大于阳离子 半径。电子层数相同时,随着原子序数递增,原子半径减小(零族除外)。最外层电子数相同 时,随着电子层数的递增,原子半径逐渐增大。 9.(2011 年浙江金华十校高一联考)X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相 同的电子层结构,下列叙述正确的是( ) A.X 的原子序数比 Y 的小 B.X 原子的最外层电子数比 Y 的多 C.X 的原子半径比 Y 的大 D.X 元素的最高正价比 Y 的小 解析:选 CD。电子层结构相同的离子,一般阳离子所对应元素的原子序数大于阴离子 所对应的元素原子序数。X 元素为金属元素,而 Y 则为 X 上一周期的典型非金属元素,所 以 X 的原子序数大于 Y,X 的原子半径大于 Y,X 元素最外层电子数小于 Y,即最高正价 小于 Y,所以选 CD。 10.(2011 年徐州高一检测)下列说法正确的是( ) A.SiH4 比 CH4 稳定 - - B.O2 半径比 F 的小 C.Na 和 Cs 属于第ⅠA 族元素,Cs 失电子能力比 Na 的强 D.P 和 As 属于第ⅤA 族元素,H3PO4 酸性比 H3AsO4 的弱 解析:选 C。非金属性越强,其气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越 强, 的非金属性强于 Si 的, 的非金属性强于 As 的, C P 因此 CH4 的稳定性大于 SiH4, 3PO4 H 的酸性强于 H3AsO4。同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,失电子能力越强,A、B、 D 选项错误,答案为 C。 三、非选择题 11.通常情况下,微粒 A 和 B 为分子,C 和 E 为阳离子,D 为阴离子,它们都含有 10 个电子;B 溶于 A 后所得的物质可电离出 C 和 D;A、B、E 三种微粒反应后可得 C 和一种 白色沉淀。请回答: (1)用化学符号表示下列 4 种微粒: A________;B________;C________;D________。 (2)写出 A、B、E 三种微粒反应的离子方程式:________ ________________________________________________________________________。 解析:从 5 种微粒都含 10 个电子,结合它们之间的反应情况即可推出答案。 + - + + 答案: 2O NH3 NH4 OH (1)H (2)Al3 +3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH4 [或 Mg2 + + +2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+2NH4 ] 12.有 A、B、C、D 四种元素,它们的原子序数依次增大,由 B、C、D 形成的离子具 有相同的电子层结构。C、D 单质都能跟水剧烈反应,1 mol C 单质跟水反应放出 11.2 L(标 准状况)B 气体单质,1 mol D 单质跟水反应产生 11.2 L(标准状况)A 气体,此时 D 转化成具 有氖原子核外电子层结构的离子。试判断: (1)这四种元素的名称:A______、B______、C______、 D______。 (2)C 原子的结构示意图:______________,D 离子的结构示意图:______________。 (3)这四种元素的原子半径由小到大的顺序为____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)写出 C 单质与水反应的化学方程式: _________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)写出 D 单质与水反应的离子方程式: _________________________________________
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________________________________________________________________________。 解析:1 mol D 单质跟水反应产生 11.2 L(标准状况)A 气体,此时 D 转化成具有氖原子 核外电子层结构的离子,可推知 A 为氢元素,D 为钠元素。1 mol C 单质跟水反应放出 11.2 L(标准状况)B 气体单质,B 单质不是 H2,则一定为 O2,所以 C 为氟元素。 答案:(1)氢 氧 氟 钠 (2) (3)H<F<O<Na (4)2F2+2H2O===4HF+O2 + - (5)2Na+2H2O===2Na +2OH +H2↑ 13.(2011 年常州高一调研)今有 A、B、C、D 四种元素,其中 A 元素是 1826 年法国青 年科学家巴拉尔发现的。 他在研究海水制盐时, 往剩余的副产物苦卤中通入氯气后发现溶液 颜色变深,若经进一步提取,可得一种红棕色液体,有刺鼻的臭味。B、C、D 的原子电子 层排布均不超过 3 个电子层。D 原子核内的质子数正好等于 C 原子核内质子数的 2 倍,而 它们最外电子层上的电子数恰好相等。D 原子的最内电子层上电子数是 B 原子核外电子数 的 2 倍。则: (1)四种元素分别是为: A________,B________,C________,D________。 (2)写出巴拉尔发现 A 元素单质的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (3)写出由上述某元素的单质与另外两种元素的化合物反应生成两种酸的化学方程式 ________________________________________________________________________。 解析:(1)红棕色液体为 Br2,所以 A 为溴元素。C、D 原子最外层电子数相等,但是质 子数不同,说明 D 有 3 个电子层,而 C 有 2 个电子层,假设它们最外层电子数都为 x,则 有:2(2+x)=2+8+x,得 x=6,所以 C 为氧元素,D 为硫元素。硫元素最内层有 2 个电子, 所以 B 原子核外只有 1 个电子,为氢元素。 - (2)海水提溴的原理是利用 Cl2 将 Br 氧化成 Br2。 (3)类比 Cl2 和水反应 Cl2+H2O? ? HCl +HClO,所以 Br2 可以和 H2O 反应生成 HBr 和 HBrO 两种酸。 答案:(1)Br H O S - - (2)Cl2+2Br ===2Cl +Br2 (3)Br2+H2O? ? HBr +HBrO 14.有 A、B、C、D 四种元素,其原子序数大小关系为 A>B>C>D。已知:将 0.5 mol A 元素的最高价离子还原成中性原子时,需得到 6.02×1023 个电子。当 A 的单质同盐酸充分 反应放出 0.02 g 氢气时,用去 0.4 g A 单质。B 元素原子的核外电子层数和 A 相同,并知 B 元素的原子半径比 A 大。C 元素形成的氧化物既能溶于强酸,也能溶于强碱。D 元素与氢 元素生成的化合物的化学式为 DH3,其最高价氧化物中氧元素的质量分数为 74.07%。试回 答: (1)元素符号:A________,B________,C________, D________。 (2)鉴定某物质中含有 B 元素的最简单的实验是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A 、 B 、 C 三 种 元 素 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 碱 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 ____________________(用化学式表示)。 + 解析:由题意,将 1 mol A 离子被还原,需得到 2 mol 电子,则 A 离子为 A2 。由 0.4 g A 与盐酸充分反应生成氢气 0.02 g, 可知 Ar(A)=40, 为钙。 A 再结合题意综合分析即可得 B、 C、D 分别为 K、Al、N。 答案:(1)Ca K Al N (2)焰色反应 (3)KOH>Ca(OH)2>Al(OH)3

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