2020新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第2节元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律课时作业含解析鲁科版第二册
元素周期律
学习·理解
1．以下关于原子序数的说法正确的是( )
A．原子序数与原子核电荷数一定相等
B．原子序数与微粒的核外电子数一定相等
C．原子序数相同的原子是同一种原子
D．原子序数为16，核外电子数也为16的原子，其质量数为32
答案 A
解析 A正确；B错误，微粒不一定是原子，它可以是阴离子、阳离子或原子团；C错误，有同位素存在；D错误，质量数是质子数和中子数之和。
2．下列关于元素周期律的叙述正确的是( )
A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B．随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从小到大(稀有气体元素除外)发生周期性变化
C．随着元素原子序数的递增，元素最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－7到－1重复出现
D．元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因
答案 D
解析 从第2周期开始，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到8重复出现，但在第一周期，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到2，A错误；随着元素原子序数的递增，同周期从左到右原子半径从大到小(稀有气体元素除外)发生周期性变化，B错误；随着元素原子序数的递增，一般情况下同周期主族元素的最高化合价从＋1到＋7、最低化合价从－4到－1重复出现，C错误；元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，D正确。
3．已知N、O、Si、S四种元素原子的半径数据如下表：
原子
N
S
O
Si
半径/pm
70
104
66
117
根据以上数据，试估计磷原子的半径可能是( )
A．80 pm B．110 pm
C．120 pm D．70 pm
答案 B
解析 同周期主族元素随原子序数增大，原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，故原子半径：S
Br，C错误；核外电子排布相同的简单离子，离子半径随原子序数的增大而减小，即核电荷数越大，离子半径越小，D正确。
5．图中曲线表示短周期元素的原子序数(按递增顺序连续排列)与常见最高化合价之间的关系，下列叙述不正确的是( )
A．①、②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g/mol
B．①、③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C．②、③形成的化合物是两性物质
D．简单离子半径大小为②<③
答案 D
解析 ①的常见最高化合价为＋5价，②的常见最高化合价为0价，③的常见最高化合价为＋3价，三种元素均为短周期元素，则结合原子序数大小关系判断①为N元素，②为O元素，③为Al元素。①、②形成的化合物N2O的摩尔质量是44 g/mol，A正确；①、③可以形成化合物AlN，原子个数比为1∶1，B正确；②、③形成的化合物Al2O3与强酸、强碱均能反应，是两性物质，C正确；电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则简单离子半径大小为O2－>Al3＋，D错误。
6．下列微粒半径大小顺序正确的是( )
A．Na＋Cl－>Na＋>Al3＋
C．NaCl－>Na＋>Al3＋，B正确。
7．下列化合物中，阴离子和阳离子的半径之比最大的是( )
A．CsI B．NaF
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C．KCl D．LiI
答案 D
解析 在这些离子化合物中阳离子半径最小的是Li＋，阴离子半径最大的是I－，因此阴离子和阳离子的半径之比最大的是LiI。
应用·实践
8．元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是( )
A．元素相对原子质量的递增，量变引起质变
B．元素的金属性和非金属性呈周期性变化
C．元素化合价呈周期性变化
D．元素原子核外电子排布呈周期性变化
答案 D
9．下列各组元素的原子随着原子序数的递增，有关递变规律不正确的是( )
A．原子半径：Si>P>S>Cl
B．金属性：NaB>D>C
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C>D>B>A
D．单质的还原性：A>B>D>C
答案 C
解析 已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相同，即a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，则原子序数：a>b>d>c，A、B处于同一周期，C、D处于同一周期，且A、B处于C、D所在周期的下一周期。同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：B>A，C>D，电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：B>A>C>D，A错误；原子序数：a>b>d>c，B错误；电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，核电荷数：a>b>d>c，所以离子半径：C>D>B>A，C正确；A、B处于同一周期，A、B形成阳离子，则A、B为金属元素，原子序数：A>B，单质还原性：B>A，D错误。
11．下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素最高正价依次升高
C．N、O、F原子半径依次增大
D．Li、Na、K的电子层数逐渐增多
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答案 C
解析 N、O、F三种原子具有相同的电子层数，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，即r(N)>r(O)>r(F)。
12．某元素R的最高价氧化物对应的水化物是HnRO2n－2，则元素R在其最低负价氢化物中的化合价是( )
A．3n－10 B．12－3n
C．3n－4 D．3n－12
答案 D
解析 设R的最高正价为＋x，由化合物中各元素正、负化合价代数和为0，列式：(＋1)×n＋x＋(－2)×(2n－2)＝0，解得x＝3n－4。因为元素的最高正价＋|最低负价|＝8，所以氢化物中元素R的化合价为－[8－(3n－4)]＝3n－12。
13．W、X、Y、Z都是1～18号非稀有气体元素，其原子半径依次减小，它们最低负价对应的气态氢化物分子中具有相同的电子总数，Y元素原子的K层电子数与M层电子数之和等于L层的电子数，则它们的最高价氧化物的化学式正确的是( )
A．WO B．X2O5
C．YO2 D．ZO3
答案 B
解析 Y元素原子的K层电子数与M层电子数之和等于L层的电子数，则Y为硫元素，又知四种元素原子半径依次减小，气态氢化物分子中具有相同的电子总数，都为18电子，则W、X、Y、Z依次为Si、P、S、Cl，它们的最高价氧化物分别是SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7。
14．在水溶液中，YO和S2－发生反应的离子方程式为YO＋3S2－＋6H＋===Y－＋3S↓＋3H2O。
(1)YO中Y元素的化合价是________。
(2)Y元素原子的最外层电子数是________。
(3)比较S2－和Y－的还原性：________。
答案 (1)＋5 (2)7 (3)S2－>Y－
解析 (1)根据电荷守恒得(－n)＋(－2)×3＋1×6＝－1，n＝1，代入YO中求得Y的化合价为＋5。
(2)由(1)及离子方程式知，Y有＋5、－1两种化合价，但由于Y存在Y－，－1价则是Y元素的最低化合价，其最外层电子数＝8－|最低化合价|＝8－|－1|＝7。由于不能确定＋5价是否为Y元素的最高化合价，所以不能通过＋5价确定Y元素原子的最外层电子数。
(3)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，还原性：S2－>Y－。
迁移·创新
15．(1)有下列四种微粒：a.8O；b.Na；c.Mg；d.7N(用字母填空)。
①按原子半径由大到小顺序排列是__________________________________。
②微粒中质子数小于中子数的是__________________________________。
③在化合物中呈现的化合价的数值最多的是________。
④能形成X2Y2型化合物的是________，能形成X3Y2型的化合物的是________。
(2)已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－
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都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是______________________，原子序数由大到小的顺序是________________，最外层电子数由多到少的顺序为_____________。
答案 (1)①b>c>d>a ②ab ③d ④ab cd
(2)D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋ B>A>C>D C>D>B>A
解析 (1)①电子层数越多，原子半径越大；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径r(Na)>r(Mg)>r(N)>r(O)。②由N＝A－Z得中子数分别为N(O)＝10、N(Na)＝12、N(Mg)＝12、N(N)＝7。④能形成X2Y2型化合物，则X可呈＋1价而Y呈－1价，故为Na2O2，能形成X3Y2型化合物，则X呈＋2价，Y呈－3价，故为Mg3N2。
(2)当微粒具有相同电子层时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－具有的电子数为x，则质子数分别为x＋n、x＋(n＋1)、x－n、x－(n＋1)，故离子半径由大到小的顺序为D(n＋1)－、Cn－、An＋、B(n＋1)＋。
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