1.2元素周期律和元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．若两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在原子序数为1~ 18的元素中，满足上述关系的元素共有（ ）
A．3组 B．4组 C．5组 D．6组
2．下列性质的比较或反应与S、Cl的非金属性强弱无关的是（ ）
A．稳定性：H2S
3．关于元素周期表中元素分布的描述，正确的是
A．周期表中的主族都有非金属元素
B．周期表中的主族都有金属元素
C．周期表中的金属元素都位于长周期
D．周期表中的非金属元素都位于主族和0族
4．前四周期元素、、、、的原子序数依次增大。与同周期且相邻的非金属元素，的基态原子的s电子数与p电子数相等，是地壳中含量最多的金属元素，的原子核外价电子排布式为，的基态原子的未成对电子数是同周期元素中最多的。下列说法错误的是
A．简单气态氢化物的稳定性：
B．简单离子的半径：
C．的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应
D．由、、三种元素形成的某种化合物可用于检查司机是否酒后驾车
5．下列关于元素周期表的叙述正确的是
A．铁位于元素周期表的第四周期第ⅧB族，属于过渡元素
B．元素周期表有7个横行即7个周期，有18个纵列16个族
C．元素所在周期数等于他的电子层数，所在的族序数等于他的最外层电子数
D．某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数
6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，X、W同主族，Y、Z、W同周期，其中只有Y为金属元素，W元素最高正价与最低负价的代数和为4．下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径：Y＞Z＞W＞X
B．Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C．简单氢化物的稳定性：X＞W＞Z
D．Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
7．根据叙述判断，下列各元素一定属于主族元素的是（ ）
A．X元素能形成+3价的盐
B．Y元素的最外电子层上有2个电子
C．Z元素的阴离子与同一周期稀有气体元素原子的电子层结构相同
D．元素周期表中第12纵行中的元素
8．门捷列夫的贡献是
A．提出质量守恒 B．发现元素周期律
C．揭示原子结构 D．发现了电子
9．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。X是形成化合物种类最多的元素，Y和Z形成的化合物可以造成酸雨、破坏臭氧层等危害。W和Q形成的二元化合物的水溶液显中性。下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、W、Q都能与Z形成两种或多种化合物
B．Q氧化物的水化物的酸性一定比X的强
C．X形成的含氧酸都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．X、Y、Z氢化物沸点一定是X
①Lv的非金属性比S强 ②Lv元素原子的内层电子共有110个 ③Lv是过渡金属元素 ④Lv元素原子的最高价氧化物对应的水化物为强酸 ⑤Lv元素的最高价氧化物的化学式为LvO3
A．①③④ B．①②④ C．③⑤ D．②⑤
二、判断题
11．元素周期表中包含元素种类最多的族是第ⅢB族。(______)
12．第ⅠA族全部是金属元素。(_____)
13．元素周期律是1869年俄国化学家门捷列夫发现的。(_____)
14．元素周期表是按元素的相对原子质量由小到大排列而形成的。(_____)
15．投入铝片产生氢气的溶液一定呈强酸性。（ ）
三、解答题
16．某化学兴趣小组欲在实验室制备二氧化硫，并探究相关物质的一些性质并验证碳、硅非金属性的相对强弱。[信息提示：①酸性：亚硫酸>碳酸；②硅酸(H2SiO3)是白色胶状沉淀]
(1)仪器A的名称为 ，铜与浓硫酸反应的化学方程式是 。
(2)实验步骤：连接仪器、 、加药品后、打开a、然后滴入浓硫酸，加热。
(3)装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是 ，请写出装置E中发生反应的离子方程式 。
(4)能说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强的实验现象是 。
17．铁是生产、生活及生命中的重要元素。回答下列问题：
(1)铁在元素周期表中的位置为 。
(2)碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。某研究性学习小组同学欲通过硫酸亚铁与碳酸氢钠反应在实验室中制备碳酸亚铁(装置如下图所示)。
向装置C的碳酸钠溶液中通入一段时间CO2至pH约为7，再滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
①图1中装有稀盐酸的仪器名称为 。
②向碳酸钠溶液中通入CO2的目的有 、 。
③试剂a是 ，装置C中制取FeCO3的离子方程式为 。
(3)化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：
气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答：M的化学式 。
18．化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律，进行如下实验探究。
探究：验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，设计如下实验：
（1）装置A中盛放的试剂是 （填选项），化学反应方程式是 。
A．Na2SO3溶液 B．Na2S溶液 C．Na2SO4溶液
（2）下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为 （填选项）。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥还原性：Cl－＜S2－ ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，观察到装置A中溶液 的现象，即可证明。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I的原因： 。
参考答案：
1．D
【详解】短周期元素中，两种元素原子的核外电子层数之比情况为1：1、1：2、1：3、2：3。
若电子层数之比为1：1，则两元素处于同一周期，不存在；
若电子层数之比为1：2，则两元素分别处于第一、第二周期，当最外层电子数分别为1、2时，对应元素为H、Be；当最外层电子数分别为2、4时，对应元素为He、C；当最外层电子数分别为3、6时，不存在；
若电子层数之比为1：3，则两元素分别处于第一、第三周期，当最外层电子数分别为1、3时，对应元素为H、Al；当最外层电子数分别为2、6时，对应元素为He、S；
若电子层数之比为2：3，则两元素分别处于第二、第三周期，当最外层电子数分别为2、3时，对应元素为Be、Al；当最外层电子数分别为4、6时，对应元素为C、S。
故满足条件组合有：H、Be；He、C；H、Al；He、S；Be、Al；C、S。
共6组，故合理选项是D。
2．C
【详解】A．非金属的气态氢化物越稳定，其对应的非金属的非金属性越强，A正确，故A不符题意；
B．非金属的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应非金属的非金属性越强，B正确，故B不符题意；
C．水溶性与非金属性强弱无关，C描述错误，故C符合题意；
D．Fe分别与S、Cl2反应生成FeS、FeC13，则说明S的非金属性比Cl2的非金属性弱，D正确，故D不符题意。
答案选C。
3．D
【详解】A、例如第ⅡA族，全部是金属元素，故A错误；
B、例如第ⅦA族，全部是非金属元素，故B错误；
C．例如Na、Mg、Al都位于短周期，故C错误；
D、周期表中的非金属元素都位于主族和0族，D正确，
答案选D。
4．B
【分析】五种元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，且为前四周期元素。其中Z为地壳中含量最多的金属元素，所以Z为Al。那么X、Y考虑到其同周期且相邻，又都为非金属元素，所以X，Y一定是在第一或第二周期。又因为，Y的基态原子的s电子数与p电子数相等，所以Y的基态原子电子排布式只能为1s22s22p4，那么Y即为O元素，X即为N元素。W的基态原子价电子排布式为4s1，所以W为K元素。根据前面分析，Q只能为第四周期元素，又因为其未成对电子个数是同周期中最多的，所以Q只能为Cr元素。
【详解】A．非金属性O＞N，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3，A项正确；
B．X，Y，Z三种元素的简单离子，电子层结构相同，所以原子序数越大的，半径越小，即r(N3-)＞r(O2-)＞r(Al3+)，B项错误；
C．Z的最高价氧化物对应的水化物即Al(OH)3，为两性氢氧化化物，与强酸、强碱均可反应，C项正确；
D．O，K，Cr三种元素可组成化合物K2Cr2O7，可用于检验司机是否酒后驾车，D项正确；
答案选B。
【点睛】元素推断类的题目，解题的关键在于寻找题干信息中包含的关键点，这可能是关于物质性质和应用的信息，也可能是关于原子结构的信息。分析出元素种类后，再结合元素周期律关于金属性，非金属性的比较以及半径大小的比较，最终锁定正确答案。
5．B
【详解】A．铁的原子序数是26，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，A错误；
B．元素周期表有7个横行即7个周期，有18个纵列16个族，即7个主族、8个副族（人教版新教材把第Ⅷ族归为副族）、0族，B正确；
C．元素所在周期数等于其电子层数，对于主族元素，所在的族序数等于其最外层电子数，C错误；
D．某种元素的相对原子质量取整数值不是其原子序数，族序数等于质子数，也等于核电荷数，D错误；
答案选B。
6．B
【分析】W元素最高正价与最低负价的代数和为4,确定W为硫元素，X、W同主族，确定X为氧元素，Y、Z、W同周期，根据原子序数依次增大，同一周期中从左到右排列，只有Y为金属元素可能为钠、镁、铝中一种，Z为硅，磷中一种。
【详解】A．X位于第二周期，其原子半径最小，Y、Z、W同周期，原子序数越大原子半径越小，则原子半径大小为：Y＞Z＞W＞X，故A不符合题意；
B．Y可能为Na、Mg、Al，其中Na与O形成的化合物过氧化钠中含有共价键，故B符合题意；
C．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性X＞W＞Z，则简单氢化物的稳定性：X＞W＞Z，故C不符合题意；
D．Z可能为Si、P元素，Si、P与O形成的氧化物为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应，故D不符合题意；
答案：B。
7．C
【详解】A项、过渡元素铁能形成+3价的铁盐，不属于主族元素，故A错误；
B项、He或部分副族元素的最外层上有2个电子，不属于主族元素，故B错误；
C项、Z元素能形成与同一周期稀有气体元素原子的电子层结构相同的阴离子，说明该元素是非金属元素，稀有气体以外的非金属元素都属于主族元素，故C正确；
D项、元素周期表中第12纵行为ⅡB族，ⅡB族的元素是副族元素，不属于主族元素，故D错误；
故选C。
【点睛】从位置上看,主族是长短周期元素共同构成，副族只由长周期元素构成，从结构看,主族元素内层电子处于稳定结构,只有最外层电子参与化学变化,副族全是金属其最外层只有1-2个电子,往往次外层电子或者部分倒数第3层的电子也不稳定要参与化学变化。
8．B
【详解】门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律，依照原子量，制作出世界上第一张元素周期表，并据以预见了一些尚未发现的元素，故答案选B。
9．A
【分析】X是形成化合物种类最多的元素，则其为碳元素；Y和Z形成的化合物可以造成酸雨、破坏臭氧层等危害，则该物质应为氮的氧化物，从而得出Y为氮元素，Z为氧元素；W和Q形成的二元化合物的水溶液显中性，则其为NaCl，从而得出W为Na，Q为Cl；因此，X、Y、Z、W、Q分别为C、N、O、Na、Cl。
【详解】A. C、N、Na、Cl都能与O形成两种或多种化合物，如CO、CO2、NO、NO2、N2O5、Na2O、Na2O2、Cl2O、Cl2O3、Cl2O5等，A正确；
B. Cl氧化物的水化物的酸性不一定比C的强，比如HClO的酸性就比H2CO3弱，B错误；
C. C形成的含氧酸有的能使酸性高锰酸钾溶液褪色，比如HCOOH，C错误；
D. C、N、O氢化物沸点不一定是C
10．A
【详解】①第116号元素命名为鉝，元素符号是Lv，根据命名得出Lv是金属，故①错误；
②第116号元素命名为鉝，是第VIA元素，最外层有6个电子，因此Lv元素原子的内层电子共有110个，故②正确；
③Lv是第VIA元素，不是过渡金属元素，故③错误；
④Lv是金属，Lv元素原子的最高价氧化物对应的水化物为碱，故④错误；
⑤Lv元素是第VIA元素，最高价为+6价，其最高价氧化物的化学式为LvO3，故⑤正确；根据前面分析得出A符合题意。
综上所述，答案为A。
【点睛】同主族从上到下非金属性减弱，金属性增强；同周期从左到右非金属性增强，金属性减弱。
11．正确
【详解】第ⅢB族含有镧系和锕系，总共含有32种元素，故正确。
答案为正确。
12．错误
【详解】第ⅠA族的H元素是非金属元素，错误。
13．正确
【详解】1869年俄国化学家门捷列夫在总结已发现元素的基础上发现了元素周期律，并绘制了元素周期表，故正确。
14．错误
【详解】元素周期表是按元素原子的质子数由小到大排列而形成的，故上述说法错误。
15．错误
【详解】铝片能与强酸或强碱溶液反应都能产生氢气，溶液不一定呈强酸性，故错误。
16． 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 检查装置的气密性 除去多余的二氧化硫 5SO2+2MnO+2H2O =2Mn2++4H++5SO 装置F中出现白色沉淀
【分析】铜与浓硫酸在B中发生反应生成二氧化硫，二氧化硫通入饱和碳酸氢钠溶液中发生反应，生成二氧化碳，混合气体通入足量的高锰酸钾溶液中除去二氧化硫，最后二氧化碳进入硅酸钠溶液中产生硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸，据此分析。
【详解】(1)由仪器的构造可知A为分液漏斗；铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：分液漏斗；Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
(2)该装置需要制取二氧化硫，在组装好用仪器后需要进行装置气密性检验，然后加药品后、打开a、然后滴入浓硫酸，加热，故答案为：检查装置的气密性；
(3)由上述分析可知，酸性高锰酸钾的作用是除去二氧化碳中未反应完的二氧化硫气体，防止其干扰二氧化碳与硅酸钠的反应，其中发生的反应的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O =2Mn2++4H++5SO，故答案为：除去多余的二氧化硫；5SO2+2MnO+2H2O =2Mn2++4H++5SO；
(4)二氧化碳进入硅酸钠溶液中产生硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸，而元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，因此通过观察F中的白色沉淀现象可证明非金属性碳>硅，故答案为：装置F中出现白色沉淀；
17．(1)第四周期第Ⅷ族
(2) 分液漏斗 排除装置C中的空气，防止FeCO3被氧化 降低溶液的pH，防止生成氢氧化亚铁：用于制备碳酸氢钠(答出两点即可) 饱和NaHCO3溶液 Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑
(3)Fe4N
【分析】A中稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，B装置除去氯化氢，C装置制备碳酸亚铁；红褐色沉淀丙为Fe(OH)3，经灼烧得到固体丁，则丁为Fe2O3质量为14.40g，物质的量==0.09mol，则含有0.18mol Fe，白色沉淀乙和空气反应得到丙[Fe(OH)3]，则乙为Fe(OH)2，则化合物M中含有Fe元素，且反应液中含有Fe2+，气体甲可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故甲为NH3，则反应液中含有NH，则化合物M中含有N元素，即化合物M中含有Fe、N两种元素，其中10.71g M中含有0.18mol Fe，故10.71g M中含有N的质量为10.71g-0.18mol×56g/mol=0.63g，即N的物质的量为0.045mol，故M的化学式为Fe4N，据此分析解题。
【详解】（1）已知Fe是26号元素，铁在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，故答案为：第四周期第Ⅷ族；
（2）①图1中装有稀盐酸的仪器名称为分液漏斗。
②FeCO3易被氧化，向碳酸钠溶液中通入CO2的目的有排除装置C中的空气，防止FeCO3被氧化、降低溶液的pH，防止生成氢氧化亚铁：用于制备碳酸氢钠等。
③生成的二氧化碳中含有氯化氢，试剂a是饱和NaHCO3溶液，装置C中制取FeCO3的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑；
（3）根据以上分析可知10.71g M中含有0.18mol Fe和0.045mol N，n(Fe)：n(N)=0.18：0.045=4:1，则M的化学式为Fe4N，故答案为：Fe4N。
18． B Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ ①② 蓝色 Cl与I同主族，且Cl在I的上方，同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性Cl>I
【分析】（1）验证氯元素的非金属性比硫强，可通过置换反应、强酸制弱酸的反应等进行判断，装置A中盛放的试剂是Na2S溶液；
（2）①HCl的溶解度比H2S大，溶解度是物理性质，不能比较非金属性强弱；
②HCl的酸性比H2S强，氢化物酸性不能比较非金属性强弱，如HF是弱酸、HCl是强酸，但非金属性F＞Cl；
③HCl的稳定性比H2S大，则表明前者共价键比后者难断裂；
④HCl的还原性比H2S弱，表明前者Cl的失电子能力比S弱，则得电子能力比S强；
⑤HClO4的酸性比H2SO4强，则非金属性Cl比S强；
⑥还原性：Cl- ＜S2-，表明前者Cl-的失电子能力比S2-弱，则得电子能力比S强；
⑦Cl2能与H2S反应生成S，Cl2为氧化剂，S为氧化产物，则非金属性Cl>S；
⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧，同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，则非金属性Cl>S；
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，装置A中生成I2，与淀粉发生显色反应。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I，二者同主族，且Cl在I的上方。
【详解】（1）验证氯元素的非金属性比硫强，可通过置换反应，装置A中盛放的试剂是B；化学反应方程式为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓；
（2）①HCl的溶解度比H2S大，溶解度是物理性质，不能比较非金属性强弱，①符合题意；
②HCl的酸性比H2S强，氢化物酸性不能比较非金属性强弱，如HF是弱酸、HCl是强酸，但非金属性F＞Cl，②符合题意；
③HCl的稳定性比H2S大，则表明前者共价键比后者难断裂，从而说明Cl的非金属性比S强，③不合题意；
④HCl的还原性比H2S弱，表明前者Cl的失电子能力比S弱，则得电子能力Cl比S强，④不合题意；
⑤HClO4的酸性比H2SO4强，则非金属性Cl比S强，⑤不合题意；
⑥还原性：Cl－＜S2-，表明前者Cl-的失电子能力比S2-弱，则得电子能力Cl比S强，⑥不合题意；
⑦Cl2能与H2S反应生成S，Cl2为氧化剂，S为氧化产物，则非金属性Cl>S，⑦不合题意；
⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧，同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，则非金属性Cl>S，⑧不合题意。
则不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为①②；答案为：①②；
（3）若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，装置A中生成I2，与淀粉发生显色反应，溶液显蓝色。用元素周期律理论解释非金属性Cl>I的原因：Cl与I同主族，且Cl在I的上方，同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性Cl>I。
【点睛】我们在回答装置A中所盛放的试剂时，会对A选项产生疑问，Cl2能与Na2SO3发生反应，能否证明非金属性Cl大于S？Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl，此反应是氧化还原反应，能证明氧化性Cl2>SO42-，也能证明氧化性Cl2>SO32-，但不能证明Cl2的氧化性大于S，所以不能证明非金属性Cl大于S。
