2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律2-3元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE8元素周期表和元素周期律的應(yīng)用一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．下列關(guān)于化學(xué)觀或化學(xué)探討方法的敘述中，錯(cuò)誤的是(D)A．在化工生產(chǎn)中應(yīng)遵循“綠色化學(xué)”的思想B．在過(guò)渡元素中找尋優(yōu)良的催化劑C．在元素周期表的金屬和非金屬分界線旁邊找尋半導(dǎo)體材料D．依據(jù)元素周期律，由HClO4可以類(lèi)推出氟元素也存在最高價(jià)氧化物的水化物HFO4解析：氟元素沒(méi)有正價(jià)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2．原子結(jié)構(gòu)確定元素的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是(B)A．Na、Al、Cl的原子半徑依次減小，Na＋、Al3＋、Cl－的離子半徑也依次減小B．在第ⅥA族元素的氫化物(H2R)中，熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的是H2OC．其次周期元素的最高化合價(jià)都等于其原子的最外層電子數(shù)D．非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性也肯定越強(qiáng)解析：Na＋、Al3＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，Al的核電荷數(shù)大，離子半徑較小，Cl－的電子層數(shù)最多，離子半徑最大，故離子半徑：Cl－>Na＋>Al3＋，A錯(cuò)誤；第ⅥA族中O元素的非金屬性最強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物最穩(wěn)定，B正確；O元素、F元素沒(méi)有最高化合價(jià)，C錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，不是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，其酸性不肯定符合此規(guī)律，如非金屬性：Cl>S，但次氯酸是弱酸，硫酸是強(qiáng)酸，D錯(cuò)誤。3.X、Y、Z、W均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇邢鄬?duì)位置如圖所示。若Y原子的最外層電子是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，下列說(shuō)法正確的是(B)A．X的氣態(tài)氫化物比Y的穩(wěn)定B．W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Z的強(qiáng)C．Z的非金屬性比Y的強(qiáng)D．X與Y形成的化合物都易溶于水解析：四種元素都是短周期元素，且“Y原子的最外層電子是內(nèi)層電子數(shù)的3倍”，故Y是氧元素，X是氮元素、Z是硫元素、W是氯元素。依據(jù)元素周期律推斷知，只有B選項(xiàng)正確。4．W、X、Y、Z是4種常見(jiàn)的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)改變?nèi)鐖D所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和氖原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料；Z的非金屬性在同周期元素中最強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是(D)A．X的非金屬性是同周期中最強(qiáng)的B．對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y>ZC．對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)潔離子半徑：X>WD．Y的氧化物能與X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)解析：依據(jù)條件可知，W的原子序數(shù)是8，則W是氧元素，又因?yàn)閃、X、Y、Z的原子序數(shù)遞增，原子半徑X最大，且X和氖原子的核外電子數(shù)相差1，故X是鈉，Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，則Y是硅，Z的非金屬性在同周期元素中最強(qiáng)，則Z是氯。X的金屬性是同周期中最強(qiáng)的，A錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z>Y，B錯(cuò)誤；氧離子和鈉離子具有相同的核外電子排布，對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)潔離子半徑：W>X，C錯(cuò)誤；Y的氧化物是二氧化硅，能與X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物氫氧化鈉反應(yīng)，D正確。5．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．Na與Al為同周期元素，鈉原子最外層有1個(gè)電子，鋁原子最外層有3個(gè)電子，所以鈉的金屬性比鋁強(qiáng)B．Na與Mg為同周期元素，且Mg的核電荷數(shù)比Na的大，所以鈉的金屬性比鎂強(qiáng)C．NaOH為強(qiáng)堿，而Al(OH)3具有兩性，所以鈉的金屬性比鋁強(qiáng)D．Zn＋2Fe3＋=Zn2＋＋2Fe2＋，所以Zn的金屬性比Fe強(qiáng)解析：由反應(yīng)Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe才可說(shuō)明Zn的金屬性比Fe強(qiáng)。6．對(duì)四種元素G、L、M、R進(jìn)行如下試驗(yàn)：金屬試驗(yàn)GLMR和冷水反應(yīng)不反應(yīng)漸漸反應(yīng)未做試驗(yàn)未做試驗(yàn)和2mol·L－1鹽酸反應(yīng)溶解并放出氣體溶解并放出氣體不反應(yīng)不反應(yīng)和Rn＋的水溶液反應(yīng)溶解并形成沉淀未做試驗(yàn)溶解并形成沉淀未做試驗(yàn)依據(jù)表中所給試驗(yàn)結(jié)果，推斷這四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的依次正確的是(C)A．L、G、R、M B．G、L、M、RC．L、G、M、R D．L、R、G、M解析：G和冷水不反應(yīng)，L與冷水漸漸反應(yīng)，可知L的活潑性比G強(qiáng)；G、L與鹽酸反應(yīng)并放出氣體，M、R不反應(yīng)，可知G、L的活潑性比M、R強(qiáng)；G、M與Rn＋的水溶液反應(yīng)，可知G、M的活潑性比R強(qiáng)。由上可知，四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的依次為L(zhǎng)、G、M、R。7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的簡(jiǎn)潔氫化物可用作制冷劑，Y的原子半徑是全部短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后，加入稀鹽酸，有黃色沉淀析出，同時(shí)有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．X的簡(jiǎn)潔氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)B．Y的簡(jiǎn)潔離子與X的具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C．Y與Z形成化合物的水溶液可使藍(lán)色石蕊試紙變紅D．Z與X屬于同一主族，與Y屬于同一周期解析：由題知，W為氮，X為氧，Y為鈉，Z為硫。同周期元素從左至右，簡(jiǎn)潔氫化物的熱穩(wěn)定性漸漸增加，H2O的熱穩(wěn)定性比NH3的強(qiáng)，A項(xiàng)正確；氧離子(O2－)和鈉離子(Na＋)核外都有10個(gè)電子，B項(xiàng)正確；鈉和硫形成的化合物為硫化鈉，它是強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，能使紅色石蕊試紙變藍(lán)色，不能使藍(lán)色石蕊試紙變色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氧、硫位于同主族，鈉與硫位于第三周期，D項(xiàng)正確。8．已知X、Y、Z為原子序數(shù)相連的三種元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性相對(duì)強(qiáng)弱關(guān)系為：HXO4>H2YO4>H3ZO4。則下列說(shuō)法中正確的是(A)A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HX>H2Y>ZH3B．非金屬活潑性：Y<X<ZC．原子半徑：X>Y>ZD．原子最外電子層上的電子數(shù)關(guān)系：Z＝eq\f(X＋Y,2)解析：可用特例法求解，符合題意的X、Y、Z可以是Cl、S、P，然后利用元素周期表相關(guān)規(guī)律作答。9．鎂、鋰在元素周期表中具有特別“對(duì)角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相像。例如，它們的單質(zhì)在過(guò)量氧氣中燃燒時(shí)均只生成正常的氧化物等，下列關(guān)于鋰的敘述不正確的是(B)A．Li2SO4能溶于水B．LiOH是易溶于水、受熱不分解的強(qiáng)堿C．Li遇濃硫酸不產(chǎn)生“鈍化”現(xiàn)象D．Li2CO3受熱分解，生成Li2O和CO2解析：依據(jù)題中信息，將鎂的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行遷移應(yīng)用，可推想鋰的有關(guān)性質(zhì)。由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性質(zhì)推想相應(yīng)的Li及其化合物的性質(zhì)。MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是難溶、易分解的中強(qiáng)堿，Mg與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)，MgCO3受熱易分解生成MgO和CO2，故B項(xiàng)不正確。10．短周期的三種元素X、Y、Z，已知X元素的原子核外只有一個(gè)電子，Y元素的原子M層上的電子數(shù)是它的內(nèi)層電子總數(shù)的一半，Z元素原子L層上的電子數(shù)比Y元素原子L層上的電子數(shù)少2個(gè)，則這三種元素所組成的化合物的化學(xué)式不行能是(A)A．X2YZ4B．XYZ3C．X3YZ4D．X4Y2Z7解析：X元素的原子核外只有一個(gè)電子，則X是H元素，X處于第ⅠA族，X在化合物中一般為＋1價(jià)；Y元素原子的M層上的電子數(shù)是它K層和L層電子總數(shù)的一半，則M層有5個(gè)電子，故Y為P元素，在化合物中一般為＋3、＋5價(jià)等；Z元素原子的L層電子數(shù)比Y元素原子的L層電子數(shù)少2個(gè)，則Z元素原子L層有6個(gè)電子，故Z為O元素，在化合物中一般為－2價(jià)：X2YZ4中Y元素化合價(jià)為＋6價(jià)，不符合，A錯(cuò)誤；XYZ3中Y元素化合價(jià)為＋5價(jià)，符合，B正確；X3YZ4中Y元素化合價(jià)為＋5價(jià)，符合，C正確；X4Y2Z7中Y元素化合價(jià)為＋5價(jià)，符合，D正確。11．X、Y是周期表中的兩種元素，X的原子半徑比Y的小，且二者具有相同的電子層數(shù)，下列有關(guān)敘述正確的是(選項(xiàng)中m、n均為正整數(shù))(D)A．若X、Y的原子序數(shù)相差1，Y位于第ⅡA族，則X肯定位于第ⅢA族B．若Y(OH)m易溶于水，則X(OH)n肯定不溶于水C．若HnXOm為強(qiáng)酸，則X的氫化物溶于水肯定顯酸性D．若Y元素形成的單質(zhì)是氣體，則X元素形成的單質(zhì)肯定也是氣體解析：電子層數(shù)相等，說(shuō)明X、Y位于同一周期，X的原子半徑比Y的原子半徑小、那么X的核電荷數(shù)必定比Y大，所以在周期表中，X的位置在Y同周期的右邊。題意未說(shuō)明X、Y是短周期元素，則X可能為第ⅢB族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若Y為K元素，X為Ca元素，KOH易溶于水，而Ca(OH)2微溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為N元素，其氫化物為NH3，其水溶液顯堿性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一周期從左到右，單質(zhì)的狀態(tài)由固態(tài)到氣態(tài)，或由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)，X的位置在Y同周期的右邊，所以若Y元素形成的單質(zhì)是氣體，則X元素形成的單質(zhì)肯定也是氣體，D項(xiàng)正確。12．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是(D)WXYZA.氫化物沸點(diǎn)：W<ZB．氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y>WC．化合物熔點(diǎn)：Y2X3<YZ3D．簡(jiǎn)潔離子的半徑：Y<X解析：依據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可以推斷出W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3存在分子間氫鍵，而HCl不存在分子間氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)比HCl的沸點(diǎn)高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Al(OH)3顯兩性，N的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al2O3熔點(diǎn)高于AlCl3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al3＋和O2－的電子層結(jié)構(gòu)相同，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：Al3＋<O2－，D項(xiàng)正確。二、非選擇題(共52分)13．(12分)依據(jù)元素周期表回答下列問(wèn)題。(1)在上面元素周期表中，全部是金屬元素的區(qū)域?yàn)锽。A．Ⅰ區(qū)B．Ⅱ區(qū)C．Ⅲ區(qū)D．Ⅳ區(qū)(2)化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是Ar元素(填元素符號(hào)，下同)。(3)只有負(fù)化合價(jià)而無(wú)正化合價(jià)的是F。(4)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物呈兩性的是Al(OH)3(填化學(xué)式)，寫(xiě)出它分別與a、l的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。(5)a、c的最高價(jià)氧化物的水化物堿性NaOH>Mg(OH)2(填化學(xué)式)。解析：本題需熟記元素周期表的結(jié)構(gòu)，充分運(yùn)用各元素的電子層結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)及遞變規(guī)律進(jìn)行解答。14．(12分)現(xiàn)有下列短周期元素的數(shù)據(jù)(已知Be的原子半徑為0.089nm)：①②③④⑤⑥⑦⑧原子半徑/nm0.0740.1600.1520.1100.0990.1860.0750.082最高化合價(jià)＋2＋1＋5＋7＋1＋5＋3最低化合價(jià)－2－3－1－3(1)⑧號(hào)元素在周期表中的位置是其次周期第ⅢA族；上述元素處于同一主族的有Li和Na，N和P(用元素符號(hào)表示)。(2)元素①和⑥能形成兩種化合物，寫(xiě)出其中較穩(wěn)定的化合物與水反應(yīng)的離子方程式：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑。(3)含鋰材料在社會(huì)中廣泛應(yīng)用，如各種儲(chǔ)氫材料(Li2NH等)、便攜式電源材料(LiCoO2等)。依據(jù)下列要求回答問(wèn)題：①eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li作核反應(yīng)堆最佳熱載體，eq\o\al(7,3)LiH和eq\o\al(7,3)LiD用作高溫堆減速劑。下列說(shuō)法正確的是AD(填序號(hào))。A.eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li互為同位素B.eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li屬于同種核素C.eq\o\al(7,3)LiH和eq\o\al(7,3)LiD的化學(xué)性質(zhì)不同D.eq\o\al(7,3)LiH和eq\o\al(7,3)LiD是同種物質(zhì)②下列說(shuō)法不正確的是C(填序號(hào))。A．堿性：Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOHB．微粒半徑：K>Na>Li>Li＋C．氧化性：Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋D．金屬性：Cs>Rb>K>Na>Li>Be解析：由題中及表中數(shù)據(jù)可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分別位于第ⅥA族、第ⅡA族、第ⅠA族、第VA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第VA族和第ⅢA族。Be的原子半徑為0.089nm，Be的最高化合價(jià)為＋2，②的最高化合價(jià)也是＋2、半徑比Be大，則②為Mg；③的最高化合價(jià)為＋1、半徑比Mg小，則③是Li；⑥的最高化合價(jià)為＋1、半徑比Mg大，則⑥為Na；④和⑦的最高化合價(jià)都是＋5、最低化合價(jià)都是－3，則它們?yōu)榈赩A族元素，因?yàn)棰艿陌霃捷^大，故④為P、⑦為N；依據(jù)同周期主族元素從左到右，原子半徑漸漸減小，可知⑧為B、①為O、⑤為Cl。綜上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分別為O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。(1)⑧號(hào)元素為B元素，在周期表中的位置是其次周期第ⅢA族；上述元素處于同一主族的有兩組，分別是Li和Na，N和P。(2)元素①和⑥能形成兩種化合物，分別為氧化鈉和過(guò)氧化鈉，其中較穩(wěn)定的是過(guò)氧化鈉，過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的離子方程式為2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑。(3)①eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li互為同位素，A正確；eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li屬于不同的核素，B錯(cuò)誤；eq\o\al(7,3)LiH和eq\o\al(7,3)LiD是同種物質(zhì)(都是氫化鋰)，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，C錯(cuò)誤，D正確。②Be、Li、Na、K的金屬性依次增加，故其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性從弱到強(qiáng)的依次為Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOH，A正確；同一主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的增大而增大，同一元素的原子半徑大于其陽(yáng)離子半徑；故微粒半徑：K>Na>Li>Li＋，B正確；Li、Na、K、Rb、Cs的金屬性依次增加，故其陽(yáng)離子的氧化性依次減弱，故氧化性從強(qiáng)到弱的依次為L(zhǎng)i＋>Na＋>K＋>Rb＋>Cs＋，C錯(cuò)誤；同主族元素從上到下金屬性依次增加，同周期元素從左到右金屬性依次減弱，金屬性由強(qiáng)到弱的依次為Cs>Rb>K>Na>Li>Be，D正確。15．(16分)下表為元素周期表的一部分，請(qǐng)參照元素①～⑨在表中的位置，回答下列問(wèn)題。族周期ⅠA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2②③④3⑤⑥⑦⑧⑨(1)第三周期元素中非金屬性最強(qiáng)的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是。(2)②③⑦最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的依次是HNO3>H2CO3>H2SiO3(填化學(xué)式)。(3)下列可以推斷⑤和⑥金屬性強(qiáng)弱的是cd(填序號(hào))。a．單質(zhì)的熔點(diǎn)：⑤<⑥b．化合價(jià)：⑤<⑥c．單質(zhì)與水反應(yīng)的猛烈程度：⑤>⑥d．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：⑤>⑥(4)為驗(yàn)證第ⅦA族部分元素非金屬性的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)，請(qǐng)回答：①儀器A的名稱是分液漏斗，A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。②棉花中浸有NaOH溶液的作用是Cl2＋2OH－=H2O＋Cl－＋ClO－(用離子方程式表示)。③驗(yàn)證溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱：通入少量⑨的單質(zhì)，充分反應(yīng)后，將A中液體滴入試管內(nèi)，取下試管，充分振蕩、靜置，可視察到溶液分層，下層液體為紫紅色。該試驗(yàn)必需限制⑨單質(zhì)的加入量，否則得不出溴的非金屬性比碘強(qiáng)的結(jié)論，理由是氯氣能夠氧化溴離子和碘離子，氯氣必需少量，否則干擾檢驗(yàn)結(jié)果。④第ⅦA族元素非金屬性隨元素核電荷數(shù)的增加而漸漸減弱的緣由：同主族元素從上到下原子半徑漸漸增大(填“增大”或“減小”)，得電子實(shí)力漸漸減弱。解析：依據(jù)①～⑨在元素周期表中的位置可知，①為H，②為C，③為N，④為O，⑤為Na，⑥為Al，⑦為Si，⑧為S，⑨為Cl。(1)第三周期元素中非金屬性最強(qiáng)的元素是Cl，其原子結(jié)構(gòu)示意圖是。(2)元素非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則②③⑦最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的依次是HNO3>H2CO3>H2SiO3。(3)依據(jù)單質(zhì)的熔點(diǎn)不能推斷金屬性強(qiáng)弱，a錯(cuò)誤；化合價(jià)凹凸不能作為比較金屬性的依據(jù)，b錯(cuò)誤；Na與水反應(yīng)比Al猛烈，說(shuō)明金屬性：Na