高中化学《元素周期表和元素周期律》练习题(附答案解析)

高中化学《元素周期表和元素周期律》练习题(附答案解析)
学校:___________姓名：___________班级：________________
一、单选题
1．X 的最高价含氧酸的化学式为n 2n-2H XO ，则其气态氢化物的化学式为 （ ）
A ．3n-12H X
B ．12-3n H X
C ．3n-4H X
D ．4-3n H X
2．某化合物(结构如图所示)可用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。

已知X 、Y 、Z 、W 为元素周期表中前20号元素且位于不同周期，原子序数依次增大，Y 为地壳中含量最高的元素。

下列有关说法正确的是（ ）
A ．Y 分别与X 、Z 、W 三种元素均可形成至少两种化合物
B ．单质的氧化性：Z Y X >>
C ．Z 最高价氧化物对应水化物的酸性强于硫酸
D ．X 与Z 形成的最简单化合物的沸点比X 与Y 形成的最简单化合物的沸点高
3．甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为X ，则乙的原子序数不可能为（ ）
A ．X+2
B ．X+4
C ．X+8
D ．X+10
4．判断下列元素既不属于主族元素又不属于短周期元素的是（ ）
A ．钾
B ．氧
C ．镧
D ．氯
5．已知：A 、B 两元素的阴离子具有相同的电子层结构；A 元素的阴离子半径大于B 元素的阴离子半径；C 和B 两元素的原子核外电子层数相同；C 元素的原子半径大于A 元素的原子半径。

A 、B 、C 三种元素的原子序数的关系是（ ）
A ．A ＞
B ＞
C B ．B ＞A ＞C C ．C ＞A ＞B
D ．A ＞C ＞B
6．根据元素性质的递变规律，下列四个演示金属钾与水反应的实验装置中最好的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
7．下列说法正确的是（ ）
A ．有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应
B ．NaCl 溶于水，在通电条件下电离成Na +和Cl -
C ．2Na O 和22Na O 由相同种类的元素组成，互为同素异形体
D ．随着原子序数递增，碱金属单质的熔点、沸点依次降低
8．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s 22s 22p 63s 23p 4；②1s 22s 22p 63s 23p 3；③1s 22s 22p 5。

则下列有关比较中正确的是（ ）
A ．简单氢化物的还原性：③＞①＞②
B ．电负性：③＞①＞②
C ．阴离子半径：①＞②＞③
D ．最高价氧化物的水化物酸性：③＞①＞②
9．嫦娥四号使用的月背探测器发动机，是利用9038Sr(锶)等放射性同位素衰变产生的能量发电；已知：38Sr(锶)在周期表中与37Rb(铷如)、20Ca(钙)相邻。

下列有关Sr(锶)的说法不正确的是（ ）
A ．碱性：Sr(OH)2＜Ca(OH)2
B ．常温下，Sr 能与水反应
C ．SrCO 3难溶于水
D ．Sr 在纯氧中点燃可燃烧 10．短周期元素M 和N 的离子M 2+和N 3-具有相同的电子层结构，则下列说法错误的是
A ．M 的原子序数比N 小
B ．M 2+的离子半径比N 3-的小
C ．M 原子的半径比N 原子的半径大
D ．M 和N 元素处在不同周期
11．短周期元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图，其中a 、b 、d 、g 为化合物，a 为淡黄色固体，c 是Z 的单质，Z 原子的M 层上的电子数为2；f 是W 的固体单质，W 元素形成的化合物种类最多。

下列有关说法不正确的是（ ）
A ．原子半径：Y Z W X ＞＞＞
B ．化合物a 、d 中阴阳离子数目之比相同
C ．1mol 化合物b 中共用电子对数目为4
D．a中既含离子键，又含非极性键
12．X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素。

X与Z同主族，Y与W同主族，R最外层电子数是电子层数的2倍，下列叙述正确的是（）
A．原子半径：W＞R＞Z
B．W的气态氢化物的热稳定性比Y的强
C．Z与W形成的是离子化合物
D．W的最高价氧化物对应水化物酸性比R的弱
13．X、Y、Z、W、R为短周期主族元素，原子序数依次增加，X与W、Y与R分别位于同主族。

Z在短周期元系中金属性最强，W元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍，R的原子序数是Y的2倍。

下列有关
叙述错误
．．的是（）
A．五种元素的原子半径最大的为Z原子
B．Z与Y形成的化合物所含化学键类型完全相同
C．W单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料
D．Z与R形成的化合物溶于水对水的电离有促进作用
二、填空题
14．有下列四种微粒：①16
8O、②23
11
Na、③24
12
Mg、④14
7
N
（1）按原子半径由大到小顺序排列的是________________________（用序号回答，下同）（2）微粒中质子数小于中子数的是______________________________
（3）在化合物中呈现的化合价的数值最多的是____________________
（4）能形成X2Y2型化合物的是___________。

15．下表列出了①～⑥六种元素在元素周期表中的位置。

请回答下列问题：
(1)写出①的元素名称___；
(2)元素③和⑥的原子半径，③___⑥(填“>”或“<”)；
(3)④和⑥形成的化合物的化学式为___；
(4)⑤的原子结构示意图是___。

16．按要求填空：
（1）L层电子数为K、M层电子数之和的原子，填写微粒的结构示意图：___；
（2）与Ne原子电子层结构相同的负二价阴离子，填写微粒的轨道表示式：___；电子式是___；
（3）在1～18号元素中，气态氢化物的水溶液呈碱性的元素原子的电子式：___；
（4）元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M原子的最外层的电子排布式是___。

参考答案与解析
1．B
H XO，又H的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据化【详解】已知X的最高价含氧酸的化学式为n2n-2
合物中各元素的化合价之和为0可得X元素的最高正化合价为+[2(2n-2)-n]=+(3n-4)，则其最低负化合价
H X，故答案选B。

为+(3n-4)-8=-(12-3n)，因此其气态氢化物的化学式为12-3n
2．A
【分析】已知X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素且位于不同周期，原子序数依次增大，Y为地壳中含量最高的元素，则Y为O；X位于第一周期，为H元素；Z位于第三周期，W位于第四周期，Z形成5个共价键，W形成＋1价阳离子，则Z为P，W为K元素，以此分析解答。

【详解】A．Y为O，X为H，Z为P，W为K，O和H、P、K均可形成至少两种化合物，分别为H2O与H2O2、P2O3与P2O5、K2O与KO2等，故A正确；
B．非金属性越强，单质的氧化性越强，非金属性O>P>H，则单质的氧化性：Y>Z>X，故B错误；
C．P的非金属性弱于S，所以P的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于硫酸，故C错误；
D．X与Z形成的最简单化合物为磷化氢，X与Y形成的最简单化合物为水，水分子之间存在氢键，导致其沸点较高，则X与Z形成的最简单化合物的沸点比X与Y形成的最简单化合物的沸点低，故D错误；
故答案选A。

【点睛】本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

3．B
【详解】由元素周期表结构，对于处于ⅠA、ⅡA元素而言，同主族原子序数之差为上一周期元素的种类数；对于其他主族，同主族原子序数之差为下一周期元素的种类数，同一主族不同周期的元素，原子序数相差可能为2、8、18、32等或它们的组合，如10、26、34等，不可能相差4，即乙原子序数不可能为X+4，答案选B。

【详解】A ．钾的原子结构中有4个电子层，位于第四周期，不是短周期元素，在第IA 族，属于主族元素，故A 错误；
B ．O 的原子结构中有2个电子层，位于第二周期，为短周期主族元素，故B 错误；
C ．镧位于第六周期第IIIB 族，既不属于主族元素又不属于短周期元素，故C 正确；
D ．Cl 的原子结构中有3个电子层，位于第三周期，为短周期主族元素，故D 错误；
故答案为C 。

5．B
【详解】A 、B 两元素的阴离子具有相同的电子层结构，故A 、B 同周期；A 元素的阴离子半径大于B 元素的阴离子半径，A 在B 的左侧；C 和B 两元素的原子核外电子层数相同，所以C 、B 同周期；C 元素的原子半径大于A 元素的原子半径，C 在A 的左侧；故A 、B 、C 三种元素的原子序数的关系为：B ＞A ＞C 。

故选B 。

6．B
【详解】根据元素性质的递变规律，钾比钠要活泼，钾与水反应比钠与水反应更剧烈，能使产生的氢气燃烧并发生轻微爆炸，为防止液体溅出，应在容器较大的烧杯中进行，并盖上玻璃片，故B 正确。

综上所述，答案为B 。

7．D
【详解】A ．有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的转化有单质生成，不是氧化还原反应，故A 错误；
B ．NaCl 溶于水，在水分子作用下电离出Na +和Cl -，不需要通电，故B 错误；
C ．同素异形体是同种元素组成的不同单质之间的关系，2Na O 和22Na O 不是单质，故C 错误；
D ．碱金属单质随着原子序数递增，半径增大，金属键减弱，熔沸点依次降低，故D 正确；
答案D 。

8．B
【分析】由核外电子排布式可知，①1s 22s 22p 63s 23p 4为S 元素，②1s 22s 22p 63s 23p 3为P 元素，③1s 22s 22p 5为F 元素。

【详解】A ．非金属F>S>P ，所以简单氢化物的还原性③<①<②，故A 错误；
B ．非金属性越强，电负性越强，所以电负性：③＞①＞②，故B 正确；
C ．电子层数越多半径越大，电子层数相同原子序数越小半径越大，所以阴离子半径：②＞①＞③，故C 错
D ．F 没有最高价氧化物，故D 错误；
故答案为B 。

【点睛】一般来讲，非金属越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但O 、F 元素没有最高价氧化物。

9．A
【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；已知：38Sr(锶)在周期表中与37Rb(铷如)、20Ca(钙)相邻，则Sr 位于第五周期第ⅡA 族；
【详解】A ．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，Sr 位于第五周期IIA 族，金属性Sr>Ca ，最高价氧化物对应水化物的碱性：22Sr(OH)Ca(OH)＞，故A 错误；
B ．Sr 性质与Ca 相似，Sr 比Ca 金属性更强，Sr 能与水快速反应，故B 正确；
C ．Sr 性质与Ca 相似，3CaCO 难溶于水，3SrCO 也难溶于水，故C 正确；
D ．Sr 位于第二主族，性质与Ca 相似，在纯氧中点燃可燃烧，故D 正确；
故选A 。

10．A
【分析】短周期元素的离子M 2+和N 3
﹣具有相同的电子层结构，M 元素位于N 元素的下一周期，N 位于第二周期第VA 族，为N 元素，M 位于第三周期第IIA 族，为Mg 元素；
【详解】A ．根据分析，M 是Mg 元素，N 是N 元素，Mg 元素的原子序数是12，N 元素的原子序数是7，所以M 的原子序数大于N ，A 错误；
B ．电子层结构相同的阴阳离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以M 2+的离子半径比N 3﹣小，B 正确；
C ．M 的电子层数是3，N 的电子层数是2，一般来说，电子层数越多半径越大，因此M 原子的半径比N 原子的半径大(同周期从左到右原子半径递减、同主族从上到下半径递增，Mg ＞Be ＞N)，C 正确；
D ．根据分析，N 位于第二周期第VA 族，为N 元素，M 位于第三周期第IIA 族，为Mg 元素，在不同周期，D 正确；
故选A 。

11．C
【分析】a 为化合物，淡黄色固体，可知a 为Na 2O 2，W 元素形成的化合物种类最多，则W 为碳元素，f 是W 的固体单质，则f 是碳单质，Z 原子的M 层上的电子数为2，则Z 为Mg ，W 、X 、Y 、Z 原子序数依次增加，分别为C 、O 、Na 、Mg ，由框图可知，c(Mg)与b 点燃可生成f(C)，故可知b 为CO 2，g 为MgO ，点燃发生的
反应方程式为2Mg+CO2点燃=C+2MgO；
a(Na2O2)与b(CO2)反应生成d(Na2CO3)和e(O2)，e(O2)与f(C)点燃生成b(CO2)。

【详解】A． Y为Na，Z为Mg，W为C，X为O，其中Na、Mg位于第三周期，原子序数Mg＞Na，则原子半径
＞＞＞，故A正确；Mg＜Na，C、O位于第二周期，原子序数O＞C，则原子半径0＜C，故原子半径Y Z W X
B．化合物a为Na2O2，d为Na2CO3，两者阴阳离子数目之比均为1：2，故B正确；
C． CO2的电子式为，故1molCO2中共用电子对数目为4N A，故C错误；
D． a为Na2O2，即含离子键又含非极性键，故D正确；
故选C。

12．C
【详解】试题分析：X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素，则X是H元素；X与Z同主族，则Z是Na元素；Y与W同主族，R最外层电子数是电子层数的2倍，则R是S元素，W是Cl元素，Y是F元素。

A．同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：W<R<Z，错误；B．元素的非金属性Y＞W，所以W的气态氢化物的热稳定性比Y的弱，错误；C．Z 与W形成的是NaCl，该物质是离子化合物，正确；D．元素的非金属性Cl<S，所以W的最高价氧化物对应水化物HClO4酸性比R的强，错误。

考点：考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。

13．B
【详解】分析：X、Y、Z、W、R均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X与W、Y与R分别同主族；Z在短周期元素中金属性最强，则Z是Na元素；W元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍，则W最外层有4个电子，为Si元素；X和W同一主族且为短周期元素，为C元素；R的原子序数是Y的2倍，Y和R 同一主族且R原子序数大于W，所以Y是O、R是S元素，结合选项解答该题。

详解：根据以上分析可知X为C元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Si元素，R为S元素。

则
A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，Na为短周期原子半径最大的元素，A正确；
B．Y和Z形成的化合物是Na2O、Na2O2，其中Na2O只含有离子键，Na2O2含有离子键和共价键，B错误；C．W为Si元素，硅单质可用于太阳能电池，C正确；
D．硫化钠为强碱弱酸盐，硫离子水解呈碱性，促进水的电离，D正确；答案选B。

点睛：本题考查原子结构与元素周期律的关系，为高频考点，题目难度中等，把握元素的位置、性质、元素周期律等为解答的关键，微粒半径大小比较是解答的易错点，注意掌握微粒半径的变化规律。

14．②③④①②④①②
【详解】(1)微粒半径大小的比较方法：先看电子层，层多半较大，23
11Na和24
12
Mg有3个电子层，16
8
O和14
7
N
有2个电子层，23
11Na和24
12
Mg的半径比16
8
O和14
7
N半径大。

层同看序数，序小半径大，则23
11
Na的半径比24
12
Mg
的半径大，14
7N的半径比16
8
O的半径大，综上所述，23
11
Na的半径大于24
12
Mg的半径大于14
7
N的半径大于16
8
O的
半径，故答案为：②③④①；
(2)4种微粒的质子数分别为：8、11、12、7，中子数分别为：16-8、23-11、24-12、14-7，即8、12、12、
7，所以，质子数小于中子数的是23
11
Na，故答案为：②；
(3)在化合物中呈现的化合价O有-2、-1，Na有+1，Mg有+2，N多于2种，如-3、+2、+4、+5等，即14
7
N在化合物中呈现的化合价数值最多，故答案为：④；
(4)四种元素中O和Na可形成X2Y2型化合物，即Na2O2，故答案为：①②。

15．碳 < NaCl
【分析】根据H所在的位置，可以推出①为C，②为O，③为F，④为Na，⑤为Al，⑥为Cl。

【详解】(1)①为C，其名称为碳；
(2)③为F，⑥为Cl；同一主族，从上至下，元素的原子半径依次增大，故原子半径：F＜Cl；
(3)④为Na，⑥为Cl，这两种元素形成的化合物为NaCl；
(4)⑤为Al，其原子结构示意图是。

16． 3s1
【详解】（1）L层电子数为K层、M层电子数之和的原子为硫原子，原子结构示意图为，故答案为；
（2）与Ne原子电子层结构相同的﹣2价阴离子是氧离子，氧离子结构示意图，电子排布式
1s22s22p6，其轨道排布式为，氧离子带有2个负电荷，其电子式为，故答案为；；
（3）在1～18号元素中，气态氢化物的水溶液呈碱性的氢化物为氨气，气态氢化物的水溶液呈碱性的元素原子为氮原子，N原子最外层电子数为5，其电子式为，故答案为；
（4）元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，质子数11，电子数10，则M为钠元素，最外层1个电子，最外层的电子排布式是3s1，故答案为3s1。