5.1.2 元素周期表及应用课时作业高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

课时作业7：5.1.2 元素周期表及应用
学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________
一、单选题（共16小题）
1.(1分)以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是( )
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH②单质熔点最高的是铯③单质都是热和电的良导体④单质的密度依次增大，且都比水轻⑤单质的还原性依次增强⑥对应阳离子的氧化性依次增强
A.①③
B.②⑤
C.②④⑥
D.①③⑤
2.(1分)在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的种类分别是( )
A. 8、18、32、32
B. 8、18、18、32
C. 8、18、18、18
D. 8、8、18、18
3.(1分)As的原子结构示意图为，下列关于As的描述不正确的是( )
A.位于第四周期ⅤA族
B.属于非金属元素
C.酸性：H3AsO4＞H3PO4
D.稳定性：AsH3＜PH3
4.(1分)下列说法正确的是( )
A.碱性：LiOH>NaOH>KOH>RbOH
B.金属性：Rb>K>Na>Li
C.碱金属与氧气均能反应，都能生成过氧化物
D. Rb不易与水反应放出H2
5.(1分)下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，正确的是( )
A.它们和氢气在暗处就能迅速反应，且氢化物都很稳定
B.它们的最高价氧化物的水化物中，HFO4酸性最强
C.它们的最外层电子数逐渐增大
D.单质的状态变化是：气体→液体→固体
6.(1分)下列关于卤族元素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是( )
①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强
A.①②③
B.②③④
C.②④⑤
D.①③⑤
7.(1分)如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.还原性
B.与水反应的剧烈程度
C.熔点
D.原子半径
8.(1分)(2023·信阳高一期中)下列有关元素周期表的叙述正确的是( )
A.元素周期表中有18个纵行，但却只有16个族，其中第Ⅷ族所含元素种类最多
B.第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8
C.主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数不一定相等
D.简单微粒的核外电子层数等于其所在元素周期表的周期数
9.(1分)(2023·许昌高一期末)原子序数为x的元素E在周期表中位于A、B、C、D四种元素中间(如图所示)，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、0族元素除外)( )
A. 4x
B. 4x＋6
C. 4x＋10
D. 4x＋14
10.(1分)下列关于同主族元素的说法错误的是( )
A.同主族元素随原子序数递增，元素原子的得电子能力逐渐增强
B.同主族元素随原子序数递增，单质氧化能力逐渐减弱
C.同主族元素原子最外层电子数都相同
D.同主族元素的原子半径，随原子序数增大而逐渐增大
11.(1分)金属元素钫(Fr)在自然界中含量极少，它的21种已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。

根据钫在周期表中的位置预测其性质，其中不正确的是( )
A.在已知碱金属元素中具有最大的原子半径
B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O
C.最高价氧化物对应的水化物是极强的碱
D.其单质的熔点比金属钠的熔点低
12.(1分)(2023·泰安新泰二中高一月考)借助碱金属和卤族元素性质的递变性分析下面的推断，其中错误的是( )
A.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
B.已知铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
C.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
D.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
13.(1分)下列叙述中正确的是( )
A.周期表中第15列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
B. O与S2－具有相同的质子数和电子数
C.所有主族元素的最高正价均与其族序数相等
D.若R2－和M＋的电子层结构相同，则原子序数：R＞M
14.(1分)已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。

设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是( )
A. Y的原子序数可能为a－17
B. Y与Z的原子序数之和可能为2a
C. Z的原子序数可能为a＋31
D. X、Y、Z可能均为短周期元素
15.(1分)(2023·石家庄高一期末)短周期主族元素G、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中元素Y的最外层电子数是内层电子数的三倍。

下列说法正确的是( )
A.原子半径：Z>W>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
C.元素G、Y简单气态氢化物的稳定性：Y<G
D.元素X、Z、W、Y的最高正化合价分别与其主族序数相等
16.(1分)1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下：
下列说法不正确的是( )
A.元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族
B.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
C.原子半径：甲＞乙＞Si
D.乙可以用作半导体材料
二、填空题（共3小题）
17.(1分)(2023·连云港高一期末)如图是元素周期表的一部分。

回答下列问题：
(1)溴被称为海洋元素。

①溴在元素周期表中位于第________周期________族。

②表中与溴同主族的元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸是
____________(填化学式)。

③能够证明溴单质的氧化性强于碘单质的离子方程式是_________________。

(2)硒是人体必需的微量元素。

①Se与Se互称为____________。

②元素的气态氢化物的化学式为_____________________。

③SeO2溶于水生成H2SeO3，向所得溶液中通入SO2气体发生反应，生成硒单质和H2SO4。

写出SO2与H2SeO3的反应方程式__________________。

18.(1分)(2022·黄冈高一期末调研)Ⅰ.元素周期表在学习研究中有很重要的作用，如图是元素周期表的一部分。

(1)请画出该部分周期表中金属与非金属的分界线。

Ⅱ.镓是一种低熔点、高沸点的稀有金属，有“电子工业脊梁”的美誉，被广泛应用到光电子工业和微波通信工业。

回答下列问题：
(2)镓(Ga)在元素周期表中的位置为________。

(3)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。

一种镍催化法生产GaN的工艺如图。

①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___________________________。

②“酸浸”操作的目的是________________________________________________。

(4)As与Ga同周期，与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。

①下列事实不能用元素周期律解释的________(填字母)。

a.碱性：Ca(OH)3＞Al(OH)3
b.非金属性：As＞Ga
c.酸性：H3AsO4＞H3AsO3
d.热稳定性：NH3＞AsH3
用原子结构理论推测，GaAs中As元素的化合价为________。

②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，主要产物为H3AsO4、Ga(NO3)3和NO2，写出该反应的化学方程式_______________________。

19.(1分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示：
(1)元素X位于元素周期表的第________周期________族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是________。

(2)元素Y的原子结构示意图为________，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有该微粒的检验方法___________________________。

(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________(填序号)。

a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。

T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是___________(填化学式)，理由________________________________________________。

1.【答案】C
【解析】锂、钠、钾、铷、铯单质熔点最高的应是Li；密度呈增大趋势，K出现反常；Rb、Cs的密度比水大；对应阳离子的氧化性应依次减弱。

2.【答案】B
【解析】在元素周期表中，第一周期到第六周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32，B项正确。

3.【答案】C
【解析】周期序数等于电子层数，主族元素最外层电子数等于主族序数，电子层数是4，最外层5个电子，所以位于第四周期ⅤA族，A项正确；砷是非金属元素，B项正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P＞As，所以酸性：H3AsO4＜H3PO4，C项错误；非金属性越强氢化物越稳定，非金属性：P＞As，所以稳定性：AsH3＜PH3，D项正确。

4.【答案】B
【解析】因为金属性Li<Na<K<Rb，所以碱性LiOH<NaOH<KOH<RbOH，Rb比K更易与水反应，B项正确，A、D两项错误；Li与O2反应只生成Li2O，不能生成过氧化锂，C项错误。

5.【答案】D
【解析】A.元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，其气态氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞Br＞I，所以从F到I元素，其单质和氢气反应逐渐变困难，且氢化物稳定性依次减弱，只有氟气与氢气在黑暗处迅速反应，HI不稳定，易分解，故A错误；
B.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，F元素没有正化合价，所以没有HFO4，酸性最强的是HClO4，故B错误；
C.同一主族元素，其最外层电子数相同，这几种元素属于同一主族，其最外层电子数相同都是7，故C错误；
D.卤族元素单质其状态从F到I，分别是气体、液体、固体，故D正确。

6.【答案】C
【解析】F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①叙述错误，⑤叙述正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②叙述正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，
③叙述错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，则沸点逐渐升高，
④叙述正确，C正确。

7.【答案】C
【解析】由图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数的增大，其原子半径增大，
A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项与图像不符。

8.【答案】C
【解析】元素周期表中有18个纵行，但却只有16个族，其中第ⅢB族所含元素种类最多，A错误；周期表中过渡元素左侧第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8，周期表中过渡元素右侧第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是18，B错误；主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数不一定相等，如阴离子O2－，C 正确；简单阴离子微粒的核外电子层数等于其所在元素周期表的周期数，简单阳离子微粒的核外电子层数等于其所在元素周期表中上一周期数，D错误。

9.【答案】B
【解析】在A、B、C、D四种元素中，同周期的A、C两种元素的原子序数之和为2x，
又因同主族各周期相邻的两元素之间的原子序数相差8、18、32。

所以四种元素中，同主族的B、D两种元素的原子序数之和可能为2x、2x＋10或2x＋14。

则四种元素的原子序数之和可能为4x、4x＋10或4x＋14，只有选项B不可能。

10.【答案】A
【解析】同主族元素，最外层电子数相同，随原子序数增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱，故A错误，B、C、D正确。

11.【答案】B
【解析】根据“Fr是碱金属元素中最重的元素”，可以得到两个结论：一是它属于碱金属元素；二是它在周期表中处于碱金属元素的最下方。

根据同主族元素性质的递变性规律可以知道它的金属性非常强，所以与氧气反应时得到的是复杂的氧化物。

12.【答案】B
【解析】Cs与Na为同主族元素，Cs的原子半径比Na大，Cs原子核外最外层电子的吸引力更弱，失电子能力更强，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈，A正确；铊(Tl)与铝同主族，但周期表中铊在铝的下方，金属性强于铝，所以其单质能与盐酸反应，但不一定能与氢氧化钠溶液反应，B错误；Ra是第七周期第ⅡA族的元素，则其金属性比Mg强，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强，C正确；As是第四周期第ⅤA族的元素，其非金属性比N弱，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱，D正确。

13.【答案】B
【解析】周期表中第15列为ⅤA族，其中氮元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3，不符合H3RO4，A项错误；O与S2－质子数均为16，核外电子数均为18，B 项正确；F没有正价，O没有最高正价，C项错误；电子层结构相同的阴阳离子，阳离子的原子序数大于阴离子，所以原子序数R＜M，D项错误。

14.【答案】D
【解析】由图中X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置可知，X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素右侧，Y不可能是第一周期元素，若Y为第二周期元素，Z一定处于长周期，D项错误。

若Y为第三周期元素，则X、Z分别为第四、五周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋17，则Y与Z的原子序数之和为2a，A、B项正确。

若Y为第四周期元素，则X、Z分别为第五、六周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋31，C项正确。

15.【答案】B
【解析】根据元素G、X、Y、Z、W在周期表的位置，可知G、X、Y三种元素为第二周元素，Z、W为第三周期元素，其中元素Y的最外层电子数是内层电子数的三倍，可知Y是O元素，则G、X、Z、W四种元素分别是C、N、Si、P四种元素。

同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，则Z>W，X>Y，同一主族元素，原子序数越大，原子半径越大，则W>X，所以四种元素的原子半径大小为Z>W>X>Y(Si>P>N>O), A错误；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强，根据元素在周期表位置，可判断元素的非金属性：X＞W＞Z，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H3PO4＞H2SiO3(X＞W＞Z)，B正确；元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强，根据元素G、Y在周期表的位置，可知非金属性G<Y，则元素G、Y简单气态氢化物的稳定性：CH4<H2O(G<Y), C错误；主族元素除了O和F之外，最高正化合价等于主族序数，Y是氧元素，所以Y的最高化合价与其主族序数不相等，D 错误。

16.【答案】B
【解析】B、Al分别位于现行元素周期表第二、三周期的第ⅢA族，则元素甲位于第四
周期第ⅢA族，A正确；元素乙为Ge，其对应简单气态氢化物的稳定性弱于CH4，B错误；同周期主族元素，原子序数越大半径越小，同主族元素，原子序数越大半径越大，则原子半径：甲＞乙＞Si，C正确；乙位于金属与非金属分界的位置，推测乙可以用作半导体材料，D正确。

17.【答案】(1)①四ⅦA②HClO4
③Br2＋2I－===I2＋2Br－
(2)①同位素②H2Se③H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4
【解析】(1)①根据氯元素在周期表中位于第四周期ⅦA族，溴与氯位于同一主族，所以溴元素在元素周期表中位于第四周期ⅦA族。

②Br为卤族元素，卤族元素从上到下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性也减弱，由于F没有含氧酸，故最强含氧酸是HClO4。

③根据氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性的规律，用溴与碘化钾反应生成碘和溴化钾，反应的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，此反应Br2为氧化剂，碘为氧化产物，所以氧化性：溴大于碘。

(2)①同位素是指质子数相同、中子数不同的相同元素的不同原子，故Se与Se互称为同位素。

②由图可知S的气态氢化物为H2S，S和Se处于同主族有类似的化学性质，故Se的气态氢化物的化学式为H2Se。

③由SO2和H2SeO3反应生成H2SO4和Se可知，反应的化学方程式：H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4。

18.【答案】Ⅰ.(1)
Ⅱ.(2)第四周期第ⅢA族
(3)①2Ga＋2NH32GaN＋3H2②除去GaN中混有的少量Ni
(4)①c－3价②GaAs＋11HNO3===Ga(NO3)3＋8NO2↑＋H3AsO4＋4H2O
【解析】(1)可以在周期表中给金属元素和非金属元素分区，其中粗线左下方是金属元素，粗线右上方是非金属元素，因此该部分周期表中金属与非金属的分界线为。

(2)镓(Ga)的原子序数是31，在元素周期表中的位置为第四周
期第ⅢA族。

(3)①“热转化”时Ga在催化剂作用下与氨气反应转化为GaN，反应的化学方程式是2Ga＋2NH32GaN＋3H2。

②由于反应中使用了催化剂镍，则“酸浸”
操作的目的是除去GaN中混有的少量Ni。

(4)①同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3，能用元素周期律解释，a不符合；同周期自左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：As＞Ga，能用元素周期律解释，b不符合；酸性：H3AsO4＞H3AsO3与元素周期律没有关系，c符合；同主族从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，则热稳定性：NH3＞AsH3，
能用元素周期律解释，d不符合；同周期自左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：As＞Ga，所以GaAs中As元素显负价，As得到3个电子达到稳定结构，则其化合价为－3价。

②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，主要产物为H3AsO4、Ga(NO3)3和NO2，As元素化合价从－3价升高到＋5价，N元素化合价从＋5价降低到＋4价，则根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为GaAs＋11HNO3===Ga(NO3)3＋8NO2↑
＋H3AsO4＋4H2O。

19.【答案】(1)二ⅣA C
(2)取适量溶液放入试管中，然后加入浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润
的红色石蕊试纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有NH(答案合理即可)
(3)Cl b(4)H2CO3H2CO3是弱酸且是非氧化性酸
【解析】根据题目中T、X的电子层上的电子数的关系可确定T为S，X为C；常温下Y的氢化物水溶液呈碱性，则Y为N；Z元素最高正价为＋7价(短周期中)，故Z为Cl。

(1)碳元素位于周期表中第二周期ⅣA族，它的一种核素可测定文物年代，为C。

(2)Y 是N，可以写出其原子结构示意图为；YH为NH，可以用浓NaOH溶液和湿
润的红色石蕊试纸检验。

(3)常温下Cl2和S的单质状态不同，属于物理性质，不能用于比较其非金属性的强弱，HCl比H2S稳定，说明Cl的非金属性比S的强；Cl2和S都能与NaOH溶液反应，说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性，不能说明Cl的非金属性比S强。

(4)四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸且是非氧化性酸。