第四章第二节元素周期律测试题2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册_E015高中全科试卷_化学试题_必修1_1.新版人教版高中化学试卷必修一_1.同步练习

q D．最高价氧化物对应水化物的酸性：p>q 9． W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，其中，W和Y同主族，X和Z 同主族，X离子和Y离子电子层结构相同。W和X形成的最简单气态化合物在水中呈碱性，Y 2 学科网（北京）股份有限公司和R形成化合物YR。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)＞r(W) B．X、Z、R三种元素简单气态氢化物稳定性最差的是Z C．R元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HRO 2 4 D．Y的单质在空气中燃烧生成的物质化学式为YO 2 10．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、Q、W、R是其中的六种 元素。下列说法不正确的是( ) A．离子半径：Y＞X B．33号砷元素与Q同族 C．最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞W D．单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Y＞Z 二、填空题（本题包括5个小题，共60分） 11．（8分）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。右图是元素周期 表的一部分。 (1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。 (2)根据元素周期律预测：HAsO 属于 酸（填“强”或 3 4 “弱”）。 (3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧，试写出Si的氢化物完全燃烧的 化学方程式：__________________________。 (4)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：_______(填元素符号)。 12．（12分）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上电子数是K层上电子数的3倍 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 (1)元素X位于元素周期表的第________周期第______族，它的一种核素可测定文物年代，这 种核素的符号是________。 3 学科网（北京）股份有限公司(2)元素Y的原子结构示意图为________，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有该微 粒的检验方法_________________________________________________。 (3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这 一事实的是______。 a．常温下Z的单质和T的单质状态不同 b．Z的氢化物比T的氢化物稳定 c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 (4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应 的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________，理由是_______________________。 13.（12分）X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。 已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和Ne原子的核外电子总数相差1；W的单质是 一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。 请回答下列问题： (1)W 位于元素周期表中第 周期第 族。画出 X 的阴离子的结构示意图： 。 (2)Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 (写化学式)。 (3)Y的金属性与Mg的金属性相比， 的金属性强(写化学式)，请用实验证明它们金属性 的相对强弱： (其他合理答案也可)。 (4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与 Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方 程式： 。 14．（14分）制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量， 使环境温度降低，达到制冷的目的。人们曾采用乙醚、NH 、CHCl等作制冷制，但它们不是有毒 3 3 就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。根据已有知识，某些元素化合 物的易燃性、毒性变化趋势如下： (1)氢化物的易燃性：SiH＞PH ＞HS＞HCl，则______＞_____＞HO＞HF(填物质的化学式)。 4 3 2 2 (2)化合物的毒性：PH ＞NH ，CCl ＞CF，则HS____H O，CS___CO(填“＞”“＝”或 3 3 4 4 2 2 2 2 “＜”)。 于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。 (3)已知CCl 的沸点为76.8 ℃，CF 的沸点为－128 ℃，新的制冷剂的沸点范围应介于二者之间， 4 4 4 学科网（北京）股份有限公司经过较长时间的反复实验，发现了制冷剂CFCl(氟利昂)，其他类似的制冷剂可以是________。 2 2 (4)然而这种制冷剂造成的当今某一环境问题是 。 但求助于周期表中元素及其化合物的 (填写下列选项的编号)变化趋势开发制冷剂的科学思 维方法是值得借鉴的。 ①毒性； ②沸点； ③易燃性； ④水溶性； ⑤颜色 A．①②③ B．②④⑤ C．②③④ D．①②④⑤ 15．（14分）某同学在研究元素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(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。 实验步骤 实验现象 ①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中， A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出 加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶 “嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色 液中滴加酚酞溶液 ②向新制的NaS溶液中滴加新制的氯水 B.有气体产生，溶液变成浅红色 2 ③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的 C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体 冷水中 ④将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈，产生无色气体 ⑤将铝条投入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 ⑥向AlCl 溶液中滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀 3 请你帮助该同学整理并完成实验报告。 (1)实验目的：研究________元素性质递变规律。 (2)实验用品：试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制氯水、新制NaS溶液、AlCl 溶液、 2 3 NaOH溶液、酚酞溶液等。 仪器：_______、_______、_______、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。 (3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论) 实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 实验现象 (填A～F) ①_______________________________________________________________； ②_______________________________________________________________； 此实验的结论：___________________________________________________。 (4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论： 。 1．答案 B 解析 O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al ＞Si＞O，即X>Y>Z>W，A错误；化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B 正确；Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导 5 学科网（北京）股份有限公司体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸 酸性弱于碳酸，D错误。 2．答案 A 解析： 由元素的相对原子质量可知，甲、乙的相对原子质量均比As小，As位于第四周期第ⅤA 族，则C、Si、乙位于第ⅣA族，乙为Ge，B、Al、甲位于第ⅢA族，甲为Ga。A项，甲为Ga， 位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族，最高价氧化物的水化物的碱性比铝的强，故A错误；B项， 电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：甲>乙>Si，故B正确； C项，乙为Ge，位于现行元素周期表第四周期第ⅣA族，故C正确；D项，乙为Ge，位于金属元 素与非金属元素的分界处，可用作半导体材料，故D正确。 3．答案 B 解析：由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为 10，相等，A错误；离子半径：Na＋HS，D错误。 2 2 4.答案 D 解析 设X的最外层电子数为x，则Z和W的最外层电子数为(x＋2)、(x＋3)，由X与Z的最高正 价之和与W的相等可得x＋(x＋2)＝x＋3，解得x＝1，由此可知X为Na元素、Y为Mg元素、Z为 Al元素、W为C元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半 径依次增大，则原子半径：X＞Y＞Z＞W，A项正确；XW 为NaC ，NaC 中含有离子键和共价 2 2 2 2 2 2 键，B项正确；Y为Mg元素，氢氧化镁为难溶于水的氢氧化物，C项正确；将由Na、Al的单质组 成的混合物放入冷水中，钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠和铝单质反应 生成偏铝酸钠和氢气，D项错误。 5．答案 B 解析： 这几种元素都是短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，X、Y位于第二周期，Z、 W、Q位于第三周期，W原子的质子数是其M层电子数的三倍，设其M层电子为x，则W原子质 子数＝2＋8＋x,2＋8＋x＝3x，所以x＝5，则W为P元素，则X是N元素、Y是O元素、Z是Al元 素、Q是Cl元素。X、Y分别是N、O元素，二者能形成多种氮氧化物，如NO、NO、NO 、 2 2 NO 、NO ，所以X与Y可形成的化合物在5种以上，故A正确；Z是Al元素，熔融状态下氯化 2 4 2 5 铝不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼 Al，故B错误；电子层数越多其离子半径 越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：Q>X>Y>Z， 故C正确；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，非金属性：Q>X >W，则 最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>X >W，故D正确。 6．答案 B 解析： 已知短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最外层电子数等于电子层 数等于原子序数，说明W为H，YZX的水溶液是“84”消毒液的主要成分，说明Y为钠元素，Z为 氯元素，X为氧元素，W与X形成的一种原子个数之比为1∶1的液体是强力的氧化剂可用于杀菌 消毒，即HO ，Z的单质是一种黄绿色气体，即氯气。X为氧元素，氧没有最高正价，但是与氟形 2 2 6 学科网（北京）股份有限公司成化合物时，氧为正价，A正确；W与X形成的化合物HO 中含非极性共价键，B错误；Y单质 2 2 为钠单质，钠元素在短周期中非金属性最强，故单质的还原性是短周期里最强的，C正确；Z最高 价氧化物的水化物是高氯酸，是一种具有强氧化性的强酸，D正确。 7.答案 B 解析 由戊、己的位置及二者分别是空气、地壳中含量最高的元素，可判断出戊是 N元素，己是O 元素，则庚是F元素，丁是C元素，丙是Ar元素，乙是Mg元素。A项，甲可能是H或Li元素， 错误；B项，同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性也增强，正确； C项，Mg(OH) 和Ar(OH) 不能发生反应，错误；D项，F没有正价，错误。 2 3 8.答案 C 解析 m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，说明m 为氮元素，则n为氧元素， p为硫元素，q为氯元素。同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则氮和氧比较，氧的非金属 性强，故A错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定， 则水的稳定性强于硫化氢，故B错误；硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小， 所以硫离子半径大，故C正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非 金属性：Cl>S，则高氯酸的酸性强于硫酸，故D错误。 9．答案 B 解析 根据W和X形成的最简单气态化合物在水中呈碱性，可知该化合物为 NH ，即W、X分别 3 为H、N元素；根据W和Y同主族、X和Z同主族，可知Y为Na元素，Z为P元素；根据Y和R 形成化合物YR，可知R为Cl元素。原子半径的大小顺序：Na＞P＞N＞H，A项错误；N、P、Cl 中非金属性最弱的是P，即PH 的稳定性最差，B项正确；Cl元素最高价为＋7价，其最高价氧化 3 物对应的水化物为HClO，C项错误；单质Na在空气中燃烧生成NaO，D项错误。 4 2 2 10．答案 A 解析 根据X元素只有－2价，可知X为O元素；根据Y为＋1价，可知Y为Na元素，同理结合 最高正价和最低负价可知Z、Q、W、R分别为Al、P、S、Cl元素。 11.答案 (1)第ⅤA (2)弱酸 (3) SiH＋2O=====SiO＋2HO (4)S＞O＞F 4 2 2 2 解析 (1)图中阴影部分为氮族元素，即第ⅤA族。 (2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故HAsO 属于弱酸。 3 4 (3)甲烷(CH)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应 4 4 该是水和硅的氧化物，即：SiH＋2O=====SiO＋2HO。 4 2 2 2 (4)S与O同主族，原子序数S＞O，故原子半径S＞O；O与F同周期，原子序数O＜F，故原子 半径O＞F，所以原子半径：S＞O＞F。 12.答案 (1)二 ⅣA C (2) 取适量溶液放入试管，然后加入浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试 7 学科网（北京）股份有限公司纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有NH(答案合理即可) (3)Cl b (4)H CO HCO 是弱酸(或非氧化性酸) 2 3 2 3 13.答案：(1) 三 ⅣA (2) HCl (3) Na Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢(其他合理答案也可)。 (4) NaOH＋HClO===NaClO ＋HO。 4 4 2 解析 X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10， 则X元素原子的质子数为18－10＝8，故X为O元素；Y和Ne原子的核外电子数相差1，Y为Na 或F元素，由题图可知，Y原子半径大于氧原子，故Y为Na元素；W的单质是一种常见的半导体 材料，原子序数大于Na元素，故W为Si元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最强，故Z为Cl 元素。 (1)W为Si元素，原子核外电子数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第 三周期第ⅣA族。(2)Z为Cl元素，由于元素的非金属性：Cl>Br，故氢化物稳定性：HCl>HBr，即 较稳定的是HCl。(3)同周期元素随原子序数增大原子半径减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，元 素的金属性逐渐减弱，所以金属性：Na>Mg；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢气 就越容易，所以可以通过 Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。 (4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱，Z的最高价氧化物对应的水化物HClO 是一元强 4 酸，二者发生酸碱中和反应，生成 NaClO 和 HO，发生反应的化学方程式是 NaOH＋ 4 2 HClO===NaClO ＋HO。 4 4 2 14.答案 (1)CH NH (2)＞ ＞ (3)CFCl 或CFCl (4)使大气臭氧层出现空洞 A 4 3 3 3 解析 (1)根据元素周期律，氢化物越稳定的元素，非金属性越强，从题中所给出的信息可知，氢化 物的易燃性顺序为SiH ＞PH ＞HS＞HCl，因此得出氢化物越不稳定的越易燃烧，很容易得出氢化 4 3 2 物的易燃性顺序：CH＞NH ＞HO＞HF。 4 3 2 (2)根据已知化合物的毒性PH ＞NH ，CCl ＞CF，总结规律得出结论；同类型的化合物，非金 3 3 4 4 属性越弱的元素形成的化合物毒性越强，因此毒性：HS＞HO，CS＞CO。 2 2 2 2 (3)根据题中信息CCl 的沸点76.8 ℃、CF 的沸点－128 ℃，说明只含碳与氯元素的化合物沸点 4 4 高，而只含碳与氟元素的化合物沸点低，因此组成中含C、Cl、F元素的化合物的沸点将会介于 76.8 ℃和－128 ℃之间，故其他类似的制冷剂可以是CFCl 或CFCl。 3 3 15.答案 (1)同周期 (2)试管 酒精灯 滤纸 (3)B F A C D E ①Mg＋2HO=====Mg(OH) ＋H↑ ②Cl＋NaS===S↓＋2NaCl 2 2 2 2 2 随着原子序数的递增，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (4)同周期元素从左到右，随着核电荷数的逐渐增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子 8 学科网（北京）股份有限公司吸引能力减弱，失电子能力增强，得电子能力减弱。 9 学科网（北京）股份有限公司10 学科网（北京）股份有限公司