高中化学第一章原子结构元素周期律第三节元素周期表的应用第1课时认识同周期元素性质的递变规律同步练习鲁科版必修第二册

高中化学第一章原子结构元素周期律第三节元素周期表的应用第1课时认识同周期元素性质的递变规律同步练习鲁科版必修第二册

第1课时　认识同周期元素性质的递变规律 课程标准 核心素养 ‎1.以第3周期元素为例，掌握同周期元素性质的递变规律。‎ ‎2.能运用原子结构理论初步解释同周期元素性质的递变规律。‎ ‎3.通过“第3周期元素原子得失电子能力的比较”的探究，培养设计实验和实验操作的能力。‎ ‎1.宏观辨识与微观探析 建立原子结构、元素性质与物质性质之间的认识模型。‎ ‎2.证据推理与模型认知 构建“位”“构”“性”关系认识模型，发展对元素及其化合物化学性质的认识模型。‎ ‎3.科学探究与创新意识 形成实验探究元素性质递变规律、比较物质性质的思路，提高基于理论进行预测、提出假设的能力和基于实验事实概括、推理得出结论的能力。‎ ‎　元素原子得失电子能力的比较 ‎1．判断元素原子失电子能力强弱的间接方法 ‎(1)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，说明元素原子失电子的能力越强。‎ ‎(2)比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般来说，碱性越强，说明元素原子失电子的能力越强。‎ ‎2．判断元素原子得电子能力强弱的间接方法 ‎(1)比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及生成的气态氢化物的稳定性。一般来说，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，说明元素原子得电子的能力越强。‎ ‎(2)比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。一般来说，酸性越强，说明元素原子得电子的能力越强。‎ 元素金属性和非金属性强弱的判断方法 - 11 -‎ ‎1．判断正误 ‎(1)很难失电子的原子一定易得到电子。(　　)‎ ‎(2)酸性：HCl＞H3PO4，故得电子能力：Cl＞P。(　　)‎ ‎(3)碱性：NaOH＞Mg(OH)2，故失电子能力：Na＞Mg。(　　)‎ ‎(4)元素原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。(　　)‎ ‎(5)热稳定性：NH3＜H2O，故非金属性：N＜O。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√‎ ‎2．现有金属元素A、B、C，B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强；A可以从C的盐溶液中置换出C。则这三种元素的金属性由强到弱的顺序正确的是(　　)‎ A．A>B>C　　　　　　　　 B．B>A>C C．B>C>A D．C>B>A 解析：选B。B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强，则元素B的金属性比元素A的强；A可以从C的盐溶液中置换出C，则元素A的金属性比元素C的强。‎ ‎3．下列叙述能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是(　　)‎ ‎①HCl的溶解度比H2S大　②盐酸的酸性比氢硫酸强　 ③HCl的稳定性比H2S强　④HCl的还原性比H2S强 ‎⑤HClO的酸性比H2SO4强　⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS　⑦Cl2能与H2S反应生成S　⑧在元素周期表中Cl与S同周期且Cl在S的右侧　⑨还原性：Cl－H2YO4>H3XO4，下列说法中正确的是(　　 )‎ A．三种元素的原子序数按Z、Y、X的顺序增大 B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱 C．原子半径按X、Y、Z的顺序增大 D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强 解析：选D。由三种元素最高价氧化物的水化物的化学式可知，X、Y、Z的最高正价分别为＋5、＋6、＋7，它们分别处在同一周期的ⅤA、ⅥA、ⅦA族，故三种元素的原子序数XY>Z；单质的氧化性XBr B．热稳定性：AsH3>HBr C．还原性：As3－HBrO4‎ 答案：A ‎4．下列元素的单质中，最容易跟氢气反应生成氢化物的是(　　 )‎ A．硼　　　　　　　　　　　　 B．氮 - 11 -‎ C．氟 D．碳 解析：选C。四种元素均位于第2周期，同周期从左往右非金属性逐渐增强，结合氢气生成氢化物越来越容易，所以答案为C。‎ ‎5．下列氧化物按其水化物的酸性由弱到强的顺序排列的是(　　 )‎ A．SiO2”或“<”填空。‎ ‎(1)酸性：H2SiO3________H3PO4。‎ ‎(2)碱性：Mg(OH)2________Al(OH)3。‎ ‎(3)气态氢化物稳定性：H2S________HCl。‎ ‎(4)还原性：H2S________HCl。‎ ‎(5)酸性：HClO4________HClO。‎ 从以上答案中可以归纳出：‎ ‎①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越________。‎ ‎②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越________。‎ ‎③元素的________性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越________。‎ ‎④非金属性越强的元素，形成的气态氢化物的还原性越________。‎ ‎⑤同种非金属元素形成的含氧酸中，该非金属元素的价态越高，其酸性越________。‎ 答案：(1)<　(2)>　(3)<　(4)>　(5)>‎ ‎①强　②强　③非金属　强　④弱　⑤强 等级性测试 ‎1．甲、乙两种非金属元素：①甲单质比乙单质容易与H2化合；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质水溶性比乙的强。能说明甲比乙的非金属性强的是(　　 )‎ A．④　　　　　　　　　　　　 B．⑤‎ C．①②③ D．①②③④‎ 解析：选C。元素非金属性越强，其单质越容易与H2化合，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，①③正确；非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质，②正确。‎ - 11 -‎ ‎2．X、Y是同周期非金属元素，已知X原子比Y原子半径大，则下列叙述正确的是(　　 )‎ A．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强 B．X的阴离子比Y的阴离子的还原性强 C．X的失电子能力比Y的弱 D．X的气态氢化物比Y的稳定 解析：选B。根据题干条件判断X、Y在元素周期表中的相对位置为；再根据同周期元素性质的递变规律，判断只有B项正确。‎ ‎3．下列能判断元素甲的金属性一定比乙强的有(　　 )‎ ‎①甲单质能与乙的盐溶液反应并置换出乙　②甲、乙两元素原子的最外层电子数相同，且甲的原子半径小于乙 ‎③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，且甲的原子序数小于乙　④甲、乙两元素的最高价氧化物对应水化物的碱性甲大于乙　⑤两单质分别与氯气反应生成阳离子时，甲失去的电子数比乙多 A．①②③④⑤ B．②‎ C．②⑤ D．①③④‎ 解析：选D。①相对活泼的金属能将相对不活泼的金属从其盐溶液中置换出来；②同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，金属性越强；③同周期元素，原子序数越小，金属性越强；④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强；⑤相同条件下与同种氧化剂反应，越易失去电子，元素金属性越强，但与失去电子数目的多少无关。‎ ‎4．下列排列顺序正确的是(　　 )‎ ‎①热稳定性：H2O>HF>H2S ‎②原子半径：Na>Mg>O ‎③酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4‎ ‎④得电子能力：CMg。‎ ‎6．同周期X、Y、Z三种元素的单质与等量H2化合时，释放出的能量大小关系为X>Y>Z，下列判断不正确的是(　　 )‎ A．元素原子得电子能力：X>Y>Z B．原子半径：XY>X D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐增强 解析：选D。元素的单质与H2化合时，其非金属性越强，化合时反应越剧烈，释放的能量越多，故非金属性：X>Y>Z，气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐减弱。‎ ‎7．同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述正确的是(　　)‎ A．单质的活泼性：W＜X＜Y＜Z B．原子最外层电子数：W＜X＜Y＜Z C．单质的氧化能力：W＜X＜Y＜Z D．元素的最高正化合价：W＜X＜Y＜Z 解析：选B。同一短周期的元素原子，从左至右最外层电子数依次增大，B项正确；若Z为0族元素，则Z的单质最不活泼且氧化能力最弱，A、C项错误；若Z为F，F无正价，D项错误。‎ ‎8．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是(　　)‎ A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性 B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强 C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应 D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3价，后者产物中Fe的化合价为＋2价 解析：选B。元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，可说明非金属性A＞B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性A＞B；A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，可说明非金属性A＞B。‎ ‎9．对四种元素G、L、M、R的单质进行如下实验：‎ - 11 -‎ G L M R 和冷水反应 无反应 慢慢反应 未试验 未试验 和2 mol·L－1‎ HCl反应 溶解并 放出气体 溶解并 放出气体 无反应 无反应 和Rn＋的水 溶液反应 溶解并 形成沉淀 未试验 溶解并 形成沉淀 未试验 根据表中所给的实验结果，判断这四种元素金属活动性由强到弱的顺序正确的是(　　 )‎ A．L、G、R、M B．G、L、M、R C．L、G、M、R D．L、R、G、M 解析：选C。可从实验现象及结果推断。从与冷水反应情况可知，L比G的金属活动性强；从与2 mol·L－1HCl反应可知，G、L是较活泼的金属，M、R是不活泼金属，不与HCl反应；M在Rn＋的溶液中溶解并形成沉淀，即M置换出R，M比R活泼，故选C。‎ ‎10．下表为元素周期表的一部分。‎ 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列问题：‎ ‎(1)Z元素在周期表中的位置为________。‎ ‎(2)表中元素原子半径最大的是________(写元素符号)。‎ ‎(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是________。‎ a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊 b．在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多 c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 解析：(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第3周期ⅦA族。‎ ‎(2)X(Si)、S、Z(Cl)的电子层数相同，比C、N、Y(O)多一个电子层，且根据“序大径小”的规律知Si原子半径最大。(3)a.置换反应说明氧化性：O2>S，故非金属性：O>S；b.得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c.氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：O>S。‎ 答案：(1)第3周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac ‎11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。‎ ‎(1)W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水，该反应的离子方程式为____________________________________。‎ ‎(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的化学式为______________。‎ ‎(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，‎ - 11 -‎ 发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>______。(用化学式表示)‎ 解析：(1)W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水，则W为Na、X为Al，其离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。‎ ‎(2)由W2Y的化学式，可确定Y为S，其化学式为Na2S。‎ ‎(3)SO2和Cl2反应的化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。‎ ‎(4)非金属性：Cl>S，故氢化物稳定性：HCl>H2S。‎ 答案：(1)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－‎ ‎(2)Na2S　(3)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl ‎(4)HCl　H2S ‎12．请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为______________。‎ 请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：H2SiO3难溶于水)。‎ 实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。‎ 实验装置如图所示。‎ ‎(1)甲仪器中盛________，乙仪器中盛________，丙仪器中盛________。‎ ‎(2)乙仪器中的现象是_______________________________________________________。‎ ‎(3)结论：酸性_______________________________________________________‎ ‎(由强到弱排列)。‎ 解析：根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证这三种元素的非金属性强弱。‎ 答案：硫>碳>硅 ‎(1)稀硫酸　Na2CO3粉末　Na2SiO3溶液 ‎(2)产生大量气泡 ‎(3)H2SO4>H2CO3>H2SiO3‎ - 11 -‎