1.3 元素性质及其变化规律 课时练习 2022-2023学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．X、Y、Z、Q、R 是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 两元素最高正价与最低负价之和均为 0；Q与 X 同主族，Z 与 R 不同主族；Z 与 R 最外层电子数之和是 Y 与 Q 最外层电子数之和的两倍。下列说法不正确的是
A．原子半径：Q> R > Y > Z> X
B．最高价氧化物水化物的酸性：Y>R
C．R 与 Z 形成的化合物为共价化合物
D．R 的单质可与 NaOH 溶液反应生成H2
2．下列氢化物中，最稳定的是
A．SiH4 B．H2S C．PH3 D．HCl
3．前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态时X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y最外层电子数是内层电子总数的一半，Y与Z、W在周期表中位置均相邻。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．X的最高价氧化物对应水化物是强酸
D．简单气态氢化物的稳定性：
4．M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，基态X原子2p能级上有2个未成对电子，Y元素原子的价电子数是W的两倍，由五种元素组成某电极材料的结构如图所示。下列说法错误的是
A．电极材料的结构中存在配位键 B．简单氢化物沸点：X
A．简单阴离子的半径大小：X>Z>Y
B．单质的氧化性：X>Y>Z
C．简单氢化物沸点：Y>X>Z
D．X的最高价氧化物对应的水化物为三元酸
6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z的原子半径在所有短周期主族元素中是最大的，Y和Z可形成淡黄色化合物Z2Y2，下列说法正确的是
A．第一电离能：Y>X>W>Z
B．氢化物的沸点：Y>W
C．简单离子的还原性：X>Y
D．原子半径：Z>Y>X>W
7．下列元素电负性最大的是（ ）
A．最高正化合价和最低负化合价的代数和为4的短周期元素
B．没有正化合价的元素
C．没有负化合价的元素
D．最高正化合价与最低负化合价绝对值相等的元素
8．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期非金属元素，其核外电子总数之和为40，由这四种元素组成的化合物的结构如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径Y
C．该化合物中Y原子具有8电子稳定结构
D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
9．下列半径大小关系错误的是
A．Li
A．若X+和Y2-的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B．原子最外层电子数为2的元素一定位于元素周期表的第IIA族
C．硅、锗都位于金属与非金属的分界处，都可以作半导体材料
D．第三周期主族元素的最高正价等于其所在主族序数
11．如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是
A
D B E
C
A．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小
B．电负性：C>E
C．D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D．气态氢化物的稳定性顺序：D＜B＜E
12．下列有关微粒性质的排列顺序，错误的是
A．原子半径：Ba>Ca>Ge>N B．第一电离能：Br>As>Se>Ga
C．还原性：As3->S2->Cl->F- D．氧化性：Li+
A．N、O、F的电负性依次增大 B．N、O、F的第一电离能依次增大
C．N、O、F的最高化合价依次升高 D．O、F、Na的原子半径依次减小
14．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( )
A．已知Ra是第七周期第ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D．已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2SO3的强
二、填空题
15．根据元素周期表中第1~6周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。
(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是__，第一电离能最大的元素是__。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是__，电负性最小的元素是__。
(3)最活泼的金属元素是___。
(4)最活泼的非金属元素是__。
(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是__。
(6)已知某原子的逐级电离能如下：I1=577kJ mol-1，I2=1817kJ mol-1，I3=2745kJ mol-1，I4=11578kJ mol-1。则该元素在化合物中表现的化合价为___(填序号)。
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
16．完成下列填空
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li：___________；N：___________；Ti：___________；Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期，同周期元素中其第一电离能最小，X的元素符号是___________。
三、实验题
17．I、Ⅱ、Ⅲ三个小组各自设计一个实验比较非金属性强弱，请回答：
I.Cl元素与S元素非金属性比较 装置中现象：_______结论：_______
Ⅱ.Cl元素与I元素非金属性比较 装置中现象：_______有关离子方程式：_______结论：_______
Ⅲ.S、C、Si元素非金属性比较 烧杯中现象：_______烧杯中有关离子方程式：_______结论：_______
参考答案：
1．C
【分析】X、Y、Z、Q、R 是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 两元素最高正价与最低负价之和均为 0，则X 是H，Y 为C，Q与 X 同主族，则Q为Na，，Z 与 R 不同主族；Z 与 R 最外层电子数之和是 Y 与 Q 最外层电子数之和的两倍，则Z和R可能是O、Si或者F、Al。
【详解】A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，质子数越小，半径越大，所以原子半径：Na>Si> C >O>H或Na>Al>C>F>H，即Q> R > Y > Z> X，A正确；
B．R可能是Si或者Al，最高价氧化物水化物为硅酸或者氢氧化铝，酸性均小于碳酸，所以最高价氧化物水化物的酸性：Y>R，B正确；
C．R 与 Z 形成的化合物为二氧化硅或者氟化铝，氟化铝是离子化合物，C错误；
D．铝单质或者硅单质均可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气，D正确；
答案选C
2．D
【详解】元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，因此有非金属性：Cl>S>P>Si，则氢化物的稳定性：HCl>H2S>PH3>SiH4；
答案选D。
3．A
【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态时X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，即1s22s22p2，则X为C，Y最外层电子数是内层电子总数的一半，则Y为P，Y与Z、W在周期表中位置均相邻，则Z为S，W为As，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Y为P，Z为S，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，则第一电离能：P＞S即，A正确；
B．同一主族，从上到下，原子半径增大，同一周期，从左到右，原子半径减小，由分析可知，Y为P，Z为S，W为As，则原子半径：S＜P＜As即，B错误；
C．由分析可知，X为C，X的最高价氧化物对应水化物即H2CO3是弱酸，C错误；
D．由分析可知，Y为P，W为As，为同一主族元素，从上往下非金属性依次减弱，则简单气态氢化物的稳定性也依次减弱，即PH3＞AsH3即，D错误；
故答案为：A。
4．D
【分析】根据题意可知X为第二周期元素，因为题中五种元素均在同一周期，所以M为Li元素，根据结构图可知X为C，Y为O，因为Y元素原子的价电子数是W的两倍，所以W为B，Z为F。
【详解】A．W为B，最外层仅有3个电子，形成四个共价键，有一个为配位键，A正确；
B．X的简单氢化物为CH4，Y的简单氢化物为H2O，简单氢化物沸点：C
5．D
【分析】按周期表中元素的排列规律分析可知：Y为N元素，X为P元素，Z为O元素；
【详解】A．同主族时电子层数越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则 简单阴离子的半径大小： ，A错误；
B．单质的氧化性： ，B错误；
C．氨分子间有氢键、水分子间有氢键，分子间有氢键时，物质的沸点较高，水常温呈液态、氨气常温呈气态，简单氢化物沸点： ，C错误；
D．X的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，H3PO4为三元酸，D正确；
答案选D。
6．C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态W原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则W为C元素，Z的原子半径在所有短周期主族元素中是最大的，则Z为Na元素，Y和Z可形成淡黄色化合物Z2Y2，该物质为Na2O2，所以Y为O元素，则X为N元素，据此分析解答。
【详解】A．同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，第VA族元素最高能级处于半充满的稳定结构，所以第一电离能大于VIA族的，则上述元素第一电离能从大到小为：X（N）> Y（O）>W（C）>Z（Na），A错误；
B．C的氢化物为烃类化合物，沸点有的高于水的，有的低于水的，B错误；
C．非金属性越强，对应单质的氧化性越强，相应离子的还原性越弱，所以简单离子的还原性：X（N）> Y（O），C正确；
D．同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大，则原子半径的排列顺序为：Z（Na）> W（C）> X（N）> Y（O），D错误；
故选C。
7．B
【详解】非金属性越强，电负性越大。选项B中该元素是F元素，非金属性最强，电负性最大，答案选B。
【点睛】该题是高考中的常见考点，属于基础性试题的考查。主要是考查学生对元素电负性的熟悉掌握程度，以及灵活运用电负性知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确电负性的含义以及影响因素。
8．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期非金属元素，由结构可知，W为H，Z为Cl， X为C，核外电子总数之和为40，可推出Y为S。
【详解】A．S的原子半径大于Cl，故原子半径Y>Z，故A错误；
B．CCl4难溶于水，故B错误；
C．Y为S，根据结构可知，S达到了8电子稳定结构，故C正确；
D．C的最高价氧化物对应的水化物均碳酸，是弱酸，故D错误。
答案选C。
9．D
【详解】A．同主族元素，原子半径从上到下递增，故A正确；
B．同主族元素的形成的相同类型的阴离子，从上到下，电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，故B正确；
C．核外电子层排布相同的离子，核电荷数越多离子半径越小，故C正确；
D．S为第三周期元素电子层数最多原子半径最大，C、N、O为同周期元素，随着核电荷数的递增原子半径减小，因此原子半径O
10．B
【详解】A．X+和Y2-的核外电子层结构相同，则离子核外电子数相同，设核外电子数为n，则X原子原子序数为n+1，Y的原子序数为n-2，原子序数X>Y，A正确；
B．第ⅡA族元素原子最外层电子数为2，但He核外只有2个电子，He处于0族，过渡元素中也存在最外层电子数为2的元素，B错误；
C．硅、锗都位于金属和非金属的分界处，既有一定金属性也有一定的非金属性，都可以作半导体材料，C正确；
D．第三周期主族元素最高正化合价等于其最外层电子数等于其所在主族序数，D正确；
故答案选B。
11．D
【解析】B元素最高价是最低负价绝对值的3倍，则B元素最高正价为+6价，其最高价氧化物化学式表示为BO3，又最高氧化物中含氧60%，令B元素相对原子质量为b，则，解得b=32，故B为S元素，由元素在周期表中相对位置可知，A为O元素、C为Se、D为P元素、E为Cl，
【详解】由上述分析可知，A为O，B为S，C为Se，D为P，E为Cl，
A．非金属性越强，第一电离能越大，但P的3p电子半满为稳定结构，则D、E、B三种元素的第一电离能逐渐减小，故A错误；
B．同主族元素从上到下，元素的电负性减弱，同周期从左到右，电负性增大，则电负性E＞C，故B错误；
C．D、B、E三种元素形成的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故C错误；
D．非金属性：D（P）＜B（S）＜E（Cl），故氢化物稳定性：D＜B＜E，故D正确；
故选：D。
12．D
【详解】A．同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径依次增大，故原子半径Ba>Ca>Ge>N，选项A正确；
B．第VA族元素最外层电子排布为ns2np3，为半满的稳定结构，第一电离能大于相邻的同周期元素，故第一电离能：Br>As>Se>Ga，选项B正确；
C．非金属性F＞Cl＞S＞As，元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，则还原性As3->S2->Cl->F-，选项C正确；
D．元素的金属性越强，对应的单质的还原性越强，则对应阳离子的氧化性越弱，则Li+
13．A
【详解】A．同周期从左至右，主族元素的电负性逐渐增大，N、O、F的电负性依次增大，A正确；
B．同周期从左至右，元素的第一电离能总体上呈增大的趋势，但N元素原子的最外层电子为半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能O＜N＜F，B错误；
C．N元素的最高正化合价为+5价，O元素最高为+2价，F元素没有正化合价，C错误；
D．同周期从左至右，元素的原子半径逐渐减小（0族元素除外），故半径O＞F，Na为第三周期元素，比F和O多一层电子，因此原子半径Na＞O＞F，D错误；
答案选A。
14．D
【详解】A. 同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Ra与Mg位于ⅡA族，金属性Ra>Mg，碱性Ra(OH)2>Mg(OH)2，A正确；
B. 同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，As与N位于ⅤA族，非金属性N>As，稳定性NH3>AsH3，B正确；
C. Cs与Na位于ⅠA族，金属性Cs>Na，与水反应时Cs更加剧烈，C正确；
D. Cl的非金属性比S的强，其最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4> H2SO4，而HClO、H2SO3都不是该元素的最高价的含氧酸，不能根据Cl与S非金属性的强弱比较二者酸性的强弱，D错误；
答案选D。
15． Na Ar F Cs Cs F N、P、As C
【分析】根据元素周期律答题：同周期从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小；元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。
【详解】(1)同周期从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大，故第3周期中第一电离能最小的为，最大的为。故答案为：；；
(2)电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故元素周期表中第1~6周期元素，电负性最大的元素是F(稀有气体元素除外)，电负性最小的元素为(放射性元素除外)。故答案为：F；Cs；
(3)最活泼的金属元素是Cs，故答案为：Cs；
(4)最活泼的非金属元素是F，故答案为：F；
(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是N、P、As，故答案为：N、P、As；
(6)元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。有多个价电子的元素原子，失去价电子的各级电离能相差不大。由题目数据可知，第四电离能突增，说明失去第四个电子困难得多，失去的第四个电子不属于价电子，因此该元素的价电子数为3，在化合物中表现的化合价为+3。故答案为：C。
16．(1) 1s22s1 1s22s22p3 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族
(3)Na
【分析】（1）
根据构造原理和各元素的核电荷数，各元素的电子排布式分别为： Li：1s22s1；N：1s22s22p3；Ti：1s22s22p63s23p63d24s2；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中，最后的11个电子在3d轨道上排10个，4s轨道上排1个，3d轨道是半充满的稳定结构。
（2）
钒元素的核电荷数为23，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
（3）
第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠，元素符号是Na。
17． 有浅黄色沉淀生成 非金属性： 上层液体变为紫红色 非金属性： 有白色沉淀生成 非金属性：
【详解】I．由实验装置可知，原理为置换反应，Cl2置换出了S，说明Cl元素的非金属性比S强，现象为有浅黄色沉淀生成；故答案为：有浅黄色沉淀生成；非金属性：；
II．Cl2通入KI溶液中置换出I2，说明Cl元素的非金属性比I强，离子方程式为：，置换出的I2溶解在苯中，使上层溶液变为紫红色；故答案为：上层液体变为紫红色；；非金属性：；
III．比较的原理为利用最高价含氧酸的酸性强弱比较元素的非金属性；硫酸滴入到圆底烧瓶中与碳酸氢钠反应生成CO2，CO2再通入到硅酸钠溶液中生成硅酸，产生白色沉淀，离子方程式为：；说明酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，得出非金属性：；故答案为：有白色沉淀生成；；非金属性：。
试卷第1页，共3页
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