2021届一轮复习人教版元素周期律及其应用作业
元素周期律及其应用
1.下列比较中不正确的是（ ）
A.金属性：K>Na>Li
B.热稳定性：HI> HCl> HF
C.非金属性：F>O>N
D.碱性：NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3
答案 B
2.同主族中常见的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4
Y－
C.气态氢化物的稳定性：HXZ
解析 从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知，三种元素的最高化合价均为＋7价，故为第ⅦA族元素，由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知，非金属性：XBr－，B项正确；气态氢化物的稳定性：HIBr2，D项错误。
答案 D
3.下列说法中正确的是（ ）
A.随原子序数的递增，第三周期元素的电负性逐渐减小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有的元素中，氟的第一电离能最大
D.在所有的元素中，氟的电负性最大
答案 D
4.X、Y、Z是三种主族元素，如果Xn＋阳离子与Yn－阴离子具有相同的电子层结构，Zn－阴离子半径大于Yn－阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是（ ）
A.Z＞X＞Y B.X＞Y＞Z
C.Z＞Y＞X D.X＞Z＞Y
解析 根据“序、层”规律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下几个周期，故三种元素的原子序数大小顺序为Z＞X＞Y。
答案 A
5.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知（ ）
W
X
Y
Z
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
解析 根据W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，知W应为N，结合元素周期表的结构可知X为O、Y为S、Z为Cl。根据元素O、S、Cl的非金属性可知H2O、H2S、HCl中稳定性最弱的是H2S，A项正确；Cl元素的非金属性强于S元素，其HClO4的酸性一定强于H2SO4的酸性，本选项没有指明是最高价氧化物的水化物酸性，B项错误；根据同主族性质递变规律知元素O的非金属性强于S的非金属性，故O2－的还原性小于S2－的还原性，C项错误；Cl2在化学反应中既可以表现氧化性，又可以表现还原性，如Cl2和NaOH的反应，D项错误。
答案 A
6.W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.Z、Y、X的原子半径依次减小，非金属性依次降低
B.Z、Y、W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低
C.WH4与Z元素的单质在一定条件下可发生化学变化
D.W的位置是第二周期、第ⅣA族
解析 本题为容易题。熟记短周期元素种类，牢记元素周期律中原子半径、非金属性和金属性、最高价氧化物对应水化物的酸性变化规律，易选出A选项错误。C选项CH4和Cl2光照条件下可以发生取代反应。
答案 A
7.短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大，其组成物质可进行下列转化：金属单质A与气体单质B加热反应生成M，M具有硬度高、耐高温等特点，易与常见液体D反应，生成刺激性气味气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。A不溶于碱溶液但可与E在加热条件下反应得到M。下列说法正确的是（ ）
A.化合物M是一种新型无机非金属材料氮化铝
B.Q元素组成的单质常温下较稳定
C.R元素组成的单质A又称作“国防金属”
D.A与E反应中，每生成0.1 mol M可得气态产物3. 36 L（标准状况）
解析 由已知各物质的组成元素均为短周期元素，E为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的气体，得E为NH3；金属单质A与气体单质B加热反应生成具有硬度高、耐高温等特点的M，A不溶于碱溶液，M与常见液体D反应生成了E（NH3），所以D为H2O，M为Mg3N2，A为金属Mg，B为N2；因为短周期元素T、Q、R、W原子序数依次增大，所以T为H元素、Q为N元素、R为O元素、W为Mg元素。由前面的推理可得，M为Mg3N2，故A项错误；Q为N元素，N2中两个N原子形成3对共用电子对，N≡N键能大，所以N2在常温下性质稳定，故B项正确；R为O元素.其单质为非金属单质，故C项错误；A为金属Mg，E为NH3，M为Mg3N2，A与E反应为3Mg＋2NH3Mg3N2＋3H2，所以每生成0.1 mol Mg3N2可得气态产物0.3 mol，体积为6.72 L（标准状况），故D项错误。
答案 B
8.短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大；A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，B的氢化物的水溶液呈碱性；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，可观察到先变红后褪色。下列说法中，正确的是（ ）
A.B的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E强
B.向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红
C.某物质焰色反应呈黄色，该物质一定是含C的盐
D.A的氢化物的沸点一定高于B的氢化物
解析 A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，则A是碳元素；B的氢化物的水溶液呈碱性，则B为N元素；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数，其最外层电子数为2，所以D为Mg元素，C为Na元素；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，能观察到先变红后褪色的现象，则E是Cl元素。高氯酸的酸性比硝酸的强，故A错误；Mg单质与沸水反应后生成氢氧化镁，溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变红，故B正确；某物质焰色反应呈黄色，该物质含有Na元素，可能是含钠的盐，也可能为NaOH等，故C错误；A的最简单氢化物是甲烷、B的氢化物是氨气，氨气分子之间形成氢键，沸点高于甲烷，故D错误。
答案 B
9.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A.最高价氧化物对应水化物的碱性：ZR
C.X、N两种元素组成的化合物不与任何酸反应
D.简单离子的半径：ZM，A错误；HF的还原性比HCl的弱，B错误；X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅，可与HF反应，C错误；离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以简单离子的半径：ZY>X，电子层越多原子半径越大、同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：XX>Y
B.化合物WY2不溶于水
C.由X、Y和氢三种元素形成的所有化合物中只含共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z
解析 X、Y、Z分别N、O、Cl、W可能为Si或S。A项，原子半径Si>N>O，正确；B项，SiO2难溶于水，SO2易溶于水，错误；C项，HNO3中只含共价键，NH4NO3既含共价键又含离子键，错误；D项，最高价含氧酸酸性HClO4>H2SO4>H2SiO3，错误。
答案 A
12.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数，回答下列问题：
（1）X与L组成的最简单化合物的电子式为 。
（2）X与M组成的物质为 （填“共价”或“离子”）化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为________________________________________________________________。
（3）Y在周期表中的位置是 ，其含氧酸的化学式为 。
（4）L与M形成的化合物中L的化合价是 。
解析 （1）X与L组成的最简单化合物为PH3，电子式类似氨气，为HP,×·,H H。（2）X与M组成的物质为CaH2，为离子化合物，可与水反应生成氢气，方程式为CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑。（3）Y为B元素，位于周期表第二周期ⅢA族，含氧酸为H3BO3。（4）L与M形成的化合物Ca3P2，Ca的化合价为＋2价，P为－3价。
答案 （1）
（2）离子 CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑
（3）第二周期ⅢA族 H3BO3 （4）－3
13.根据信息回答下列问题：
A.第一电离能I1
是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X＋（g）所需的最低能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图（其中12号至17号元素的有关数据缺失）。
B.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键，如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值。
元素
符号
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
电负
性值
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
（1）认真分析信息A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断第三周期Na～Ar这几种元素中，Al的第一电离能的大小范围为 ＜Al＜ （填元素符号）。
（2）信息A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是 周期 族。
（3）根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有 性，其中Be（OH）2显示这种性质的离子方程式是________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围是________________________________________________________________。
（5）请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_______________________
____________________________________________________________。
（6）从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物，说出理由并写出判断的方法：________________________________________________
______________________________________________________________。
解析 （1）由信息所给的图可以看出，同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故Na＜Al＜Mg。（2）根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其在周期表中的位置为第五周期第ⅠA族。（3）根据对角线规则，Al（OH）3与Be（OH）2的性质相似，Be（OH）2应具有两性，根据Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O可以类似地写出Be（OH）2与酸、碱反应的离子方程式。（4）根据电负性的递变规律：同周期元素，从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小可知，在同周期中电负性Na＜Mg＜Al，在同主族中电负性Be＞Mg＞Ca，最小范围应为0.9～1.5。（5）电负性数值可以衡量原子吸引电子能力的大小，所以电负性越大，原子吸引电子的能力越强，非金属性越强，反之金属性越强。（6）AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.5，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物，离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物不能导电。
答案 （1）Na Mg （2）第五 第ⅠA
（3）两 Be（OH）2＋2H＋===Be2＋＋2H2O、Be（OH）2＋2OH－===BeO＋2H2O（4）0.9～1.5
（5）非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小
（6）Al元素和Cl元素的电负性差值为1.5（＜1.7），所以形成共价键，为共价化合物；判断方法：将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物[ZK)]
14.现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。
（1）A元素的第一电离能（填“<”“>”或“＝”）B元素的第一电离能，A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为（用元素符号表示）。
（2）D元素原子的价电子排布式是________________________________。
（3）C元素的电子排布图为______________________________________________；
E3＋的离子符号为。
（4）F元素位于元素周期表的区，其基态原子的电子排布式为______________________________________________________________。
（5）G元素可能的性质。
A.其单质可作为半导体材料
B.其电负性大于磷
C.其原子半径大于锗
D.其第一电离能小于硒
（6）活泼性：D（填“>”或“<”，下同）Al，I1（Mg）Il（Al），其原因是_________________________________________
______________________________________________________。
解析A元素的价电子构型为nsnnpn＋1，则A是N；C元素为最活泼的非金属元素，则C是F，那么B是O；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，则D是Mg；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E是Fe；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则F是Cu；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G是As。（1）由于N的最外层电子处于半充满的稳定状态，失去电子比O难，所以元素的第一电离能A>B；一般情况下同一周期的主族元素，原子序数越大，元素的电负性越大，所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为NAl，I1（Mg）>I1（Al），因为Mg的3s轨道处于全满状态，3p轨道处于全空状态，比较稳定，而Al的3p轨道只有一个电子，不稳定，故活泼性Mg>Al，而第一电离能则是I1（Mg）>I1（Al）。
答案（1）> N > 镁原子的3s轨道处于全满状态，3p轨道处于全空状态，比较稳定，而铝原子3p轨道只有一个电子，不稳定
