資源簡介

高一化學必修第一冊(配人教版)
4.2.1元素性質的周期性變化規律
A組·基礎達標
1．下列說法正確的是(　　)
A．原子序數越大，原子半徑一定越大
B．電子層數多的原子半徑一定比電子層數少的原子半徑大
C．元素性質的周期性變化不是元素性質的簡單重復
D．按C、N、O、F的順序，元素的最高正化合價依次升高
2．依據元素周期表及元素周期律，下描述列推斷正確的是(　　)
A．H3BO3的酸性比H2CO3的強
B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強
C．HCl、HBr、HI的熱穩定性依次增強
D．若M＋和R2－的核外電子層結構相同，則原子序數：R＞M
3．下列變化不可能通過一步實驗直接完成的是(　　)
A．Al(OH)3―→Al2O3 B．Al2O3―→Al(OH)3
C．Al―→[Al(OH)4]－ D．Al3+―→Al(OH)3
4．幾種短周期主族元素的原子半徑及化合價見下表，下列說法正確的是(　　)
元素代號 A B C D E F
化合價 －2 ＋4、－4 －1 ＋5、－3 ＋3 ＋1
原子半徑/nm 0.074 0.077 0.099 0.110 0.143 0.186
A．A元素為氧元素，F元素為鉀元素
B．E元素與F元素形成的最高價氧化物水化物的堿性：E＞F
C．C、D的簡單離子半徑由大到小的順序是C＞D
D．由上表信息可推測氮元素的原子半徑：0.074 nm＜r(N)＜0.077 nm
5．元素X形成的離子與鈣離子的核外電子排布相同，且X的離子半徑小于負二價硫離子的半徑。X元素為(　　)
A．Al B．P
C．Ar D．K
6．W、X、Y、Z為四種短周期元素，在周期表中的位置如圖所示。Z原子最外層電子數目是最內層電子數的3倍。下列說法正確的是(　　)
W X
Y Z
A．X的簡單氫化物穩定性高于Z的簡單氫化物穩定性
B．Y的簡單離子半徑大于X的簡單離子半徑
C．Y的最高價氧化物對應水化物能溶解在氨水中
D．W單質的燃燒產物是引發酸雨的主要原因
7．繼2022年諾貝爾生理或醫學獎授予開發“古DNA技術”的科學家之后，最近科學家發現了迄今為止“最古老”DNA分子。DNA由C、H、O、N和P組成。下列說法錯誤的是(　　)
A．DNA由短周期元素組成
B．上述元素中氫化物最穩定的是H2O2
C．熱穩定性：H2O＞NH3＞PH3
D．酸性：H3PO4＞H2CO3
8．下列排列順序不正確的是(　　)
A．原子半徑：鈉＞硫＞氯
B．最高價氧化物對應的水化物的酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4
C．最高正化合價：氯＞硫＞磷
D．熱穩定性：磷化氫＞硫化氫＞氯化氫
9．根據元素周期表1～20號元素的性質和遞變規律，回答下列問題。
(1)屬于金屬元素的有__________種，金屬性最強的元素與氧化合生成的化合物為__________________(填兩種化合物的化學式)。
(2)正化合價最高的元素是__________，其最高正化合價為__________。
(3)既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的單質是________，其最高價氧化物對應的水化物具有________(填“酸性”“堿性”或“兩性”)。
(4)第三周期中，原子半徑最大的是(稀有氣體元素除外)____________。
(5)推測Si、N最簡單氫化物的穩定性__________大于__________(填化學式)。
10．下列為元素周期表中的一部分，用化學式或元素符號回答下列問題。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ⑥ ⑩
三 ① ③ ⑤ ⑦ ⑨
四 ② ④ ⑧
(1)①③⑤中，最高價氧化物對應的水化物的堿性最強的是___________(填化學式)。
(2)②③④中，形成的簡單離子半徑由大到小的順序是__________________________。
(3)①和⑧的最高價氧化物對應的水化物化學式分別為____________和____________。①和⑧兩元素形成化合物的化學式為__________，該化合物的溶液與元素⑦的單質反應的離子方程式為__________________________。
(4)⑦⑧⑩三種元素形成的氣態氫化物最穩定的是__________，三者非金屬性強弱順序為______________________(用元素符號表示)。
B組·能力提升
11．Q、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素，其最外層電子數之和為19。X、Y、Z同周期，X、Y相鄰，Q、Z同主族，Y原子最外層電子數是Q原子內層電子數的2倍。下列說法錯誤的是(　　)
A．最高價含氧酸的酸性：Z＞Y B．簡單離子的半徑大小：X＞Q
C．X的氧化物是兩性氧化物 D．最簡單氫化物的穩定性：Q＞Z
12．如圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數的關系圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．最高價氧化物對應水化物的堿性：Z＞M
B．Y、R兩種元素氣態氫化物的穩定性：Y＞R
C．簡單離子的半徑：X＞Z＞M
D．X、N兩種元素形成的化合物屬于離子化合物
13．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中T所處的周期序數與族序數相等。下列判斷不正確的是(　　)
A．最簡單氣態氫化物的熱穩定性：R＞Q
B．最高價氧化物對應水化物的酸性：Q＜W
C．原子半徑：T＞Q＞R
D．單質T與NaOH溶液不反應
14．X、Y、Z、W是四種短周期元素，X原子M層上的電子數是原子核外電子層數的2倍；Y原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；Z元素的單質為雙原子分子，Z的氫化物水溶液呈堿性；W元素最高正價是＋7價。回答下列問題：
(1)元素X原子結構示意圖為____________________。
(2)元素Y的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是__________。
(3)元素Z能與氫元素形成一價陰離子(三原子核)；該陰離子的電子總數是________，與該離子電子總數相等的Z與氫形成的微粒是______________(填化學符號)。
(4)ZW3常溫下呈液態，可與水反應生成一種酸和一種堿，反應的化學方程式為__________________________________。
(5)探尋物質的性質差異性是學習的重要方法之一。X、Y、Z、W四種元素的最高價氧化物的水化物中化學性質明顯不同于其他三種酸的是__________(用酸的分子式表示)。
參考答案
A組·基礎達標
1.【答案】C
【解析】原子半徑隨原子序數的遞增呈周期性變化，A錯誤；氯原子比鋰原子多一個電子層，但原子半徑r(Li)＞r(Cl)，B錯誤；元素性質的周期性變化不是簡單的重復變化，變化的程度不同，變化的起點和終點也不同，C正確；氟是最活潑的非金屬元素，它只有負價，沒有正價；氧的非金屬性也很強，中學階段一般只講負價，D錯誤。
2.【答案】B
3.【答案】B
【解析】2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，A正確；2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，C正確；Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，D正確。
4.【答案】D
【解析】幾種短周期元素的原子半徑及某些化合價如表所示，A有－2價，B有－4、＋4價，B處于第ⅣA族，且A的原子半徑與B相差不大，則A為O，B為C；C為－1價，根據原子半徑可知C是Cl；D有－3、＋5價，原子半徑大于Cl，則D是P；E有＋3價，F有＋1價，原子半徑均大于P，所以E是Al，F是Na。根據分析，A為O，F是鈉元素，A錯誤；E元素與F元素形成的最高價氧化物對應水化物的堿性：NaOH＞Al(OH)3，B錯誤；Cl－與P3－具有相同電子層，故離子半徑：P3－＞Cl－，C錯誤；同一周期內元素的原子半徑從左到右逐漸減小，故氮原子的半徑小于碳原子半徑大于氧原子半徑，在0.074～0.077 nm之間，D正確。
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】(1)7　K2O、K2O2(KO2也可以)
(2)氯(或Cl)　＋7價　(3)Al　兩性　(4)Na
(5)NH3　SiH4
【解析】(1)屬于金屬元素的共有7種，其中金屬性最強的元素是鉀，鉀與氧氣反應生成的化合物有K2O、K2O2、KO2等。(2)正化合價最高的元素是Cl，其最高正化合價為＋7價。(3)既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應的單質是鋁，其最高價氧化物對應的水化物是Al(OH)3，具有兩性。(4)同一周期，原子半徑逐漸減小，故第三周期中，原子半徑最大的是Na。(5)非金屬性：N＞P＞Si，故NH3的穩定性大于SiH4的穩定性。
10.【答案】(1)NaOH　(2)r(K＋)＞r(Ca2+)＞r(Mg2+)
(3)NaOH　HBrO4　NaBr　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)HF　F＞Cl＞Br
【解析】(1)同周期元素從左至右，金屬性逐漸減弱，其最高價氧化物對應的水化物的堿性減弱。(2)②③④中，形成的簡單陽離子分別為K＋、Mg2+、Ca2+，其離子半徑大小順序為r(K＋)＞r(Ca2+)＞r(Mg2+)。(3)①和⑧的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH和HBrO4。①和⑧兩元素形成化合物的化學式為NaBr，Cl2與NaBr溶液反應的離子方程式為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(4)⑦⑧⑩分別為Cl、Br、F，三者非金屬性強弱順序為F＞Cl＞Br，三種元素形成的氣態氫化物最穩定的是HF。
B組·能力提升
11.【答案】B
【解析】Y原子最外層電子數是Q原子內層電子數的2倍，則Q只有兩個電子層，Y最外層電子數為4，X、Y、Z同周期，則這三種元素都在第三周期，故Y為Si，X與Y相鄰且原子序數小于Y，X為Al，Q和Z同主族，且四種元素最外層電子數之和為19，設Q最外層有x個電子，則Z最外層也有x個電子，2x＋3＋4＝19，x＝6，故Q為O，Z為S。S的非金屬性強于Si，則最高價含氧酸的酸性：H2SO4＞H2SiO3，A正確；Al3+和O2－電子層結構相同，電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，則離子半徑：O2－＞Al3+，B錯誤；Al的氧化物為Al2O3，其既能與酸反應也能與堿反應，屬于兩性氧化物，C正確；非金屬性：O＞S，故最簡單氫化物的穩定性：H2O＞H2S，D正確。
12.【答案】D
【解析】同周期從左到右原子半徑減小，同主族從上到下原子半徑增大，故前7種元素處于第二周期，后7種元素處于第三周期，由原子序數可以知道X為O元素，Y為F元素，Z為Na元素，M為Al元素，N為Si元素，R為Cl元素。同周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸減弱，金屬性越強，對應的最高價氧化物對應水化物的堿性越強，所以堿性強弱：Z＞M，A正確；氟、氯兩種元素屬于同一主族元素，且氟的非金屬性大于氯，所以Y、R兩種元素氣態氫化物的穩定性：HF＞HCl，B正確；離子電子層結構相同，核電荷數越大，離子半徑越小，所以簡單離子的半徑：X＞Z＞M，C正確；X、N 兩種元素組成的化合物為二氧化硅，屬于共價化合物，D錯誤。
13.【答案】D
【解析】T所處的周期序數與族序數相等，則T是Al元素，Q是Si元素，R是N元素，W是S元素。
14.【答案】(1)　(2)6C
(3)10　NH、NH3
(4)NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O
(5)H2CO3
【解析】由題意得：X為硫、Y為碳、Z為氮、W為氯。(2)碳的放射性同位素C可用于考古。(3)氮元素與氫元素形成－1價陰離子(三原子核)，由于氮元素顯－3價，氫顯＋1價，因此該陰離子為NH，其電子總數是10，與該離子電子總數相等的還有NH3、NH。(4)NCl3與H2O反應生成物中有堿，只能是NH3·H2O，N為－3價，Cl為＋1價，酸應為HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化學性質明顯不同于其他三種酸的是H2CO3，H2CO3為弱酸。

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