元素周期律高一化学讲义课时作业

第四章物质结构元素周期律第2节元素周期律1.能从原子水平认识碱金属、卤素的结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并理解其性质的相似性和递变规律。2.认识同周期元素的金属性、非金属性、原子的核外电子排布、元素化合价、原子半径的周期性变化规律。3.基于物质“结构性质用途”认识物质性质，基于元素性质递变的本质原因认识物质世界。知识点一原子结构与元素的性质知识点二元素周期律知识点三元素周期表和元素周期律的应用知识点一原子结构与元素的性质一、碱金属元素1．元素的性质：2．碱金属元素的原子结构元素名称锂钠钾铷铯元素符号LiNaKRbCs原子结构示意图原子半径/nm结论(1)碱金属元素的原子最外层电子数都是1。(2)碱金属元素的原子随核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大3．碱金属单质的物理性质4.碱金属单质的化学性质(1)钠、钾与氧气反应的比较①实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈。②化学方程式：2Na＋O2eq\o(=,\s\up6(△))Na2O2、K＋O2eq\o(=,\s\up6(△))KO2。③实验结论：金属的活泼性：K＞Na。(2)钠、钾与水反应的比较物质的性质递变规律(Li→Cs)单质与氧气反应反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；K能生成K2O2或KO2等与水反应反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水会立即燃烧，甚至爆炸最高价氧化物的水化物的碱性LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH二、卤族元素1．卤素单质的物理性质F2Cl2Br2I2颜色常态淡黄绿色(气体)黄绿色(气体)深红棕色(液体)紫黑色(固体)颜色逐渐加深密度逐渐增大熔、沸点逐渐升高水溶性逐渐减小（F2与水反应生产氧气，氯气、溴、碘部分与水反应）卤素的原子结构特点元素名称氟氯溴碘元素符号FClBrI原子结构示意图原子半径/nm结论(1)卤素的原子最外层电子数都是7。(2)从F→I，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大3．卤素单质的化学性质(1)卤素单质与氢气的反应卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2＋F2=2HF很稳定Cl2光照或点燃H2＋Cl2eq\o(=,\s\up6(光照或点燃))2HCl较稳定Br2加热H2＋Br2eq\o(=,\s\up6(△))2HBr不如氯化氢稳定I2不断加热H2＋I2eq\o(=,\s\up6(△))2HI不稳定结论从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物质稳定性依次减弱(2)卤素单质间的置换反应①Cl2与KBr溶液的反应：Cl2＋2KBr=Br2＋2KCl；②Cl2与KI溶液的反应：Cl2＋2KI=I2＋2KCl；③Br2与KI溶液的反应：Br2＋2KI=I2＋2KBr；结论：从F2到I2，与H2反应所需要的条件要求越来越高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－。4.卤素的特殊性(1)在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。(2)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。(3)氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2。【归纳总结】元素金属性、非金属性强弱的比较1．判断金属性强弱的依据判断依据判断方法(1)元素位置同周期或同主族元素，从右往左或从上往下，金属性逐渐增强(2)与水(或酸)反应越易置换出H2，金属性越强(3)最高价氧化物的水化物的碱性碱性越强，金属性越强(4)金属单质间的置换反应A能从B的盐溶液中置换出B，A的金属性比B强(5)单质的还原性或阳离子的氧化性单质的还原性越强，金属性越强；阳离子的氧化性越弱，金属性越强2．判断非金属性强弱的依据判断依据判断方法(1)元素位置同周期或同主族元素，从左往右或从下往上，非金属性逐渐增强(2)与H2化合的难易或氢化物的稳定性与H2越易化合，非金属性越强；氢化物越稳定，非金属性越强(3)最高价含氧酸的酸性酸性越强，非金属性越强(4)非金属单质的置换反应A能从水溶液或气体中置换出B，A的非金属性比B强(5)单质的氧化性或阴离子的还原性单质的氧化性越强，非金属性越强；阴离子的还原性越弱，非金属性越强(6)与变价金属反应的产物产物中金属的化合价越高，非金属性越强。如2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up6(点燃))2FeCl3，Fe＋Seq\o(=,\s\up6(△))FeS，说明氧化性：Cl2＞S，非金属性：Cl＞S(7)元素的化合价共价化合物AmBn中显负价的元素的非金属性强【例1】下列有关碱金属单质的化学性质的说法正确的是()A．K与H2O反应最剧烈B．Rb比Na活泼，故Rb可以从溶液中置换出NaC．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强【答案】D【解析】碱金属单质的活泼性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，碱金属越活泼，相应离子越稳定，氧化性越弱。【例2】下列关于卤族元素的递变规律不正确的是()A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱B．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强，颜色逐渐变深D．F2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大【答案】C【解析】F－、Cl－、Br－、I－均为无色离子，C项错误。【例3】下列事实不能作为实验判断依据的是()A．钠和镁分别与相同浓度的稀盐酸反应，判断钠和镁的金属性强弱B．铁投入CuSO4溶液中能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱C．酸性：H2CO3＜H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱【答案】B【解析】A项，符合根据金属与酸反应的剧烈程度判断元素金属性强弱的依据；B项，因Na的金属性太强，与溶液反应时会先与水反应，故不能作为判断依据；C项，根据H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强弱可以推知硫的非金属性比碳的强；D项，符合根据非金属单质与H2反应的难易程度判断元素非金属性强弱的依据。【变式1】钠在周期表中位于第三周期第ⅠA族，是碱金属元素的代表。下列叙述正确的是()A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2B．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素C．碱金属阳离子中氧化性最强的是Li＋D．Li、Na、K都可以保存在煤油中【答案】C【解析】a在空气中燃烧会生成Na2O2，但Li没有Na活泼，在空气中燃烧生成的是Li2O，A项错误；第ⅠA族中氢不属于碱金属元素，B项错误；金属性越强，对应阳离子的氧化性越弱，所以碱金属阳离子中氧化性最强的是Li＋，C项正确；Na、K都可以保存在煤油中，Li的密度更小，要保存在石蜡中，D项错误。【变式2】国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相似，原子核外有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述正确的是()A．Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs，在常温下很稳定B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2C．其单质的分子式为Ts2，常温下和溴状态不同D．Ts2的沸点高于I2，颜色比I2浅【答案】C【解析】117号元素的原子结构与卤族元素相似，原子核外电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子，该元素处于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱，117号元素的非金属性比At的弱，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，该元素氢化物稳定性比HAt差，则HTs常温下不稳定，故A错误；同主族元素，从上往下非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，所以其单质带有金属光泽，但其单质的氧化性比I2弱，不能与KI发生置换反应生成I2，故B错误；与Cl2、Br2、I2的结构、性质相似，所以其单质的分子式为Ts2，根据卤族元素性质的递变性，I2在常温下为固体，Ts2在常温下也为固体，而溴在常温下为液体，故C正确；卤素单质的沸点从上到下逐渐增大，颜色逐渐加深，Ts2的沸点高于I2，颜色比I2深，故D错误。【变式3】为比较卤素单质的氧化性进行了如下实验：①将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄；②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色。下列有关分析不合理的是()A．实验①中反应：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2B．两个实验的反应均为置换反应，且实验说明活泼性强的非金属能置换出活泼性弱的非金属C．根据实验①②得出结论，氧化性：Cl2＞Br2＞I2D．将实验②中的氯水换成溴水即可达到实验目的【答案】C【解析】将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄，说明有单质溴生成，则实验①中反应为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，A正确；实验②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色，说明有单质碘生成，是置换反应，两个实验说明活泼性强的非金属能置换出活泼性弱的非金属，B正确；根据实验①可以得出氧化性：Cl2＞Br2，根据实验②可以得出氧化性：Cl2＞I2，但通过实验①②无法得出氧化性：Br2＞I2，C错误；要想达到比较卤素单质氧化性的目的，只需要将②中氯水换成溴水即可，D正确。【变式4】砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是()A．砷在通常情况下是固体B．可以存在－3、＋3、＋5等多种化合价C．H3AsO4的酸性比H3PO4弱D．单质砷的还原性比单质磷弱【答案】D【解析】同主族从上至下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。砷与磷在同一主族且位于磷的下面，故非金属性：砷＜磷，还原性：砷＞磷，D项错误。【变式5】下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是()①甲与水反应比乙与水反应剧烈②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强④1mol甲单质在反应中失去的电子比1mol乙失去的电子多A．只有①④B．只有②③C．①②③④ D．只有①②③【答案】D【解析】根据金属性强弱的判断方法，金属单质与水反应越剧烈，元素的金属性越强，①正确。根据金属间的置换反应，②正确。最高价氧化物对应水化物碱性越强金属性越强，③正确。金属性强弱与失电子的多少无关，④错误。知识点二元素周期律一、原子结构的周期性变化1．原子最外层电子排布变化规律周期序号原子序数电子层数最外层电子数结论第一周期1→211→2同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加第二周期3→1021→8第三周期11→1831→8规律：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化。2．元素原子半径的周期性变化：规律：(1)电子层数相同，最外层电子数越多，原子半径越小。(2)随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化。【归纳总结】微粒半径比较二、元素性质的周期性变化元素周期律1．元素主要化合价的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究元素主要化合价的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化，即最高正化合价：由＋1到＋7(O无最高正价、F无正价)；最低负化合价：由－4到－1。2．探究Na、Mg、Al金属性强弱(1)探究Na、Mg与水反应的难易程度钠镁铝判断依据与水反应与冷水剧烈反应与沸水缓慢反应加热没有明显现象与酸反应与酸反应极为迅速与酸反应剧烈与酸反应较快实验结论Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱(2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱①Mg(OH)2、Al(OH)3的制备离子方程式分别为Mg2＋＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②Mg(OH)2、Al(OH)3分别与盐酸反应离子方程式分别为Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。③向Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀中分别加入氢氧化钠溶液，Mg(OH)2不反应，Al(OH)3与NaOH溶液反应的离子方程式为：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－。结论：a.NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物；b.金属性：Na＞Mg＞Al。Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较SiPSCl判断依据最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸与氢气化合高温蒸汽与氢气反应加热光照或加热结论同周期中，从左到右，元素的非金属性逐渐增强4．元素周期律(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。(2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。【归纳总结】元素金属性、非金属性递变的理论解释1．同一周期，电子层数相同，从左到右，核电荷数越大，原子核对外层电子的引力越大，原子半径越小，失电子能力减弱，而得电子能力增强。2．同一主族，最外层电子数相同，从上到下，电子层数越多，原子半径越大，原子核对最外层电子的引力越小，越易失电子。【例1】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判断不正确的是()A．原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物稳定性：X>Y>ZC．元素原子得电子能力由强到弱：X>Y>ZD．单质与氢气反应由易到难：X>Y>Z【答案】A【解析】三种元素电子层数相同，则其位于同一周期，由酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4，知非金属性X>Y>Z，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，则原子序数为X>Y>Z。A项，原子半径为X<Y<Z，错误；B项，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，气态氢化物稳定性为X>Y>Z，正确；C项，非金属性越强，得电子能力越强，则元素原子得电子能力为X>Y>Z，正确；D项，非金属性越强，与氢气化合越容易，单质与氢气反应由易到难顺序为X>Y>Z，正确。【例2】短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是()最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜WB．最简单气态氢化物的热稳定性：R＞QC．含T的盐中，T元素只能存在于阳离子中D．原子半径：T＞Q＞R【答案】C【解析】短周期元素T所处的周期序数与族序数相等，则T是Al，Q是Si，R是N，W是S。同一周期的元素，原子序数越大，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。所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W，A错误；元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性：R＞Q，所以元素的最简单气态氢化物的热稳定性：R＞Q，B正确；Al元素形成的盐中，Al可以形成阳离子如Al3＋，也可以形成阴离子AlOeq\o\al(－,2)，C错误。同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大。所以原子半径：T＞Q＞R，D正确。【变式】元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)：元素代号ABCDE原子半径/nm主要化合价＋2＋3＋6、－2－1－2(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一部分)。(2)B元素处于周期表中第________周期第________族。(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为_______(用离子符号表示)。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。【答案】(1)(2)三ⅢA(3)S2－>Cl－(4)HClO4(5)SO2、SO3【解析】(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。知识点三元素周期表和元素周期律的应用一、元素在周期表中的分区1．元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。同周期元素由左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素由上向下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。2．元素周期表的金属区和非金属区(1)金属性强的元素在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)；非金属性强的元素在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。(2)分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚线，虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素。(3)分界线附近的元素，即能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。二、元素周期表和元素周期律的应用1．元素化合价与元素在周期表中位置的关系(1)主族元素：最高正价(O、F除外)＝最外层电子数(价电子数)＝主族序数(2)非金属主族元素化合价的一般规律①最低负价＝主族序数－8(H除外)；②最高正价＋|最低负价|＝8。2．元素周期律(表)的应用(1)根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。(2)应用于元素“位置—结构—性质”的相互推断。(3)预测元素性质：①比较不同周期、不同主族元素的性质，如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。②推测陌生元素的某些性质，如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2不溶，可推知Be(OH)2不溶。根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。(4)寻找新元素和发现物质的新用途①在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗、镓等。②通常农药含有氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。③在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。【例】元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是()A．左下方区域的金属元素B．右上方区域的非金属元素C．金属元素和非金属元素分界线附近的元素D．稀有气体元素【答案】C【解析】略。【变式1】如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是()A．虚线左下方的元素均为非金属元素B．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料【答案】C【解析】A项，虚线左下方的元素均为金属元素，错误；B项，紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，如硅是非金属元素，错误；C项，元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往都既具有金属性，又具有非金属性，可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)，正确；D项，在过渡元素中可寻找耐高温材料，在非金属元素中寻找制农药的元素，错误。【变式2】下列有关过渡元素的说法正确的是()A．新型高效催化剂多与过渡元素有关B．高效低毒农药多与过渡元素有关C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应【答案】A【解析】高效低毒农药多与元素周期表右上方的元素有关，B错误；过渡元素多数都具有变价，C错误；过渡元素最外电子层上的电子较少，具有较强的还原性，可与酸发生反应，D错误。1．下列关于物质颜色的描述中错误的是A．碘化钾：紫黑色B．溴蒸气：红棕色C．碘化银：黄色 D．工业盐酸：黄色【答案】A【解析】A．碘化钾不是紫黑色，而是白色固体，A错误；B．液溴为深橙红色液体，溴蒸气为红棕色，B正确；C．碘化银是一种黄色无臭微晶体粉末，C正确；D．工业盐酸因含有杂质Fe3+而带黄色，D正确。2．为短周期主族元素，其中为第二周期元素，其最外层电子数是电子层数的2倍，与能形成型离子化合物，与同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是

A．最简单氢化物的稳定性：B．和的阴、阳离子个数比相同C．最高价氧化物对应水化物的酸性：D．由三种元素组成的盐仅有一种【答案】B【解析】R、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中R为第二周期元素，其最外层电子数是电子层数的2倍，R是C元素；与能形成型离子化合物，则Y为O元素，Z为Na元素；Y与T同主族，则T是S元素。A．同主族元素从上到下非金属性减弱，最简单氢化物的稳定性减弱，稳定性H2O＞H2S，故A错误；B．O与Na能形成Na2O、Na2O2型离子化合物，其阴阳个数比均为1:2，故B正确；C．S的非金属性大于C，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H2CO3，故C错误；D．由O、S、Na三种元素组成的盐有Na2SO4、Na2SO3等盐，故D错误。3．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，且四种元素的质子数之和为37，其中W与X、Y、Z位于不同周期，且Z与W位于同一主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z，且依次增大，x、y、z之和为15，x＋z=2y。下列说法错误的是A．原子半径：X>Y>Z B．含氧酸的酸性：W>YC．Z可分别与X、Y、W形成两种或多种二元化合物 D．W的单质易溶于XW2【答案】B【解析】由题意，x、y、z之和为15，x＋z=2y，可推知y=5，x=3或4，z=7或6，又由W、X、Y、Z质子数之和为37，W与X、Y、Z位于不同周期，W与Z位于同一主族，可推出X为C，Y为N，Z为O，W为S。A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：C>N>O，A正确；B．没有说明是否为最高价氧化物对应的水合物得到的酸，不能判断其酸性强弱，例如酸性：H2SO3<HNO3，B错误；C．氧元素可与C、N、S分别形成CO、CO2、NO、NO2、N2O4、SO2、SO3等，C正确；D．硫单质易溶于二硫化碳，D正确。4．下列关于碱金属的叙述中，正确的是A．碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大B．碱金属随着原子序数增大，与水反应越剧烈C．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱D．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其它金属【答案】B【解析】A．碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大，Na，K反常，故A错误；B．碱金属随着原子序数增大，越易失电子，与水反应越剧烈，故B正确；C．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越强，故C错误；D．Na，K性质活泼，先和水反应，而不是与盐溶液发生置换反应，故D错误。5．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性②铊(Tl)与铝同族，其单质既能与盐酸反应产生氢气，又能与NaOH溶液反应产生氢气③砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，锂溶于水生成一种强碱⑤IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体⑥硒与硫同族，硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤【答案】B【解析】①铍位于元素周期表金属与非金属分界线附近，因此铍的氧化物可能具有两性，①正确；②铊与铝同族，但不在金属与非金属分界线附近，作为金属，不能与NaOH溶液反应，②错误；③砹位于第ⅦA族，同主族从上到下，单质的颜色加深，状态由气态、液态到固态，则砹（At）为有色固体，从上到下非金属性减弱，则HAt不稳定，③正确；④Li不如Na活泼，在氧气中燃烧生成Li2O，④错误；⑤IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba，参照硫酸钙与硫酸钡知硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，⑤正确；⑥S、Se同主族，非金属性S＞Se，则H2Se不如H2S稳定，⑥错误。6．牛奶中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质(富含钙、磷、钾、硫、镁、钠等常量元素)。随着原子序数的递增，其组成元素中部分短周期元素的原子半径相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。对下列相关元素及其化合物的性质判断不正确的是

A．z的单质是空气中体积分数最大的气体B．w和e组成的化合物中阳离子和阴离子之比都是2∶1C．w、g的简单气态氢化物的热稳定性：w＞gD．最高价氧化物对应的水化物碱性：eOH＜f(OH)2【答案】D【解析】比较原子序数、原子半径和主要化合价，可确定x、y、z、w、e、f、g分别为H、C、N、O、Na、Mg、S。A．z的单质为N2，在空气中体积分数占78%，是空气中体积分数最大的气体，A正确；B．w和e组成的化合物为Na2O、Na2O2，二者的阳离子和阴离子之比都是2∶1，B正确；C．w、g的简单气态氢化物为H2O、H2S，由于O的非金属性大于S，所以热稳定性：H2O＞H2S，C正确；D．Na、Mg为同周期元素，金属性Na＞Mg，则最高价氧化物对应的水化物碱性：NaOH＞Mg(OH)2，D不正确。+物质的量浓度为0.1mol/L，丁是元素Z的单质，为黄绿色气体，戊是难溶于水的混合物，己的水溶液具有漂白性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A．甲可能是丁烷，常温常压下呈气态 B．原子半径的大小：W＜X＜Y＜ZC．氧化物对应水化物的酸性：Z＞X D．己的结构式：WZY【答案】A【解析】丁是元素Z的单质，为黄绿色气体即Cl2，则Z为Cl元素，常温下0.1mol·L1丙溶液的pH为1，说明丙是强电解质，由于含Cl元素组成的二元化合物，则丙为HCl，戊是难溶于水的混合物，则为多氯代烷的混合物，甲为烷烃，W为H元素，X为C元素，己的水溶液具有漂白性则己为HClO，则乙为H2O，Y为O元素；分析可知，W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl，甲为烷烃、乙为H2O、丙为HCl、丁为Cl2、己为HClO。A．戊是难溶于水的混合物，则为多氯代烷的混合物，甲为烷烃，甲可能是丁烷，常温常压下正丁烷呈气态，A正确；B．同周期元素从左到右原子半径减小，电子层数越多原子半径越大，则原子半径：W(H)＜Y(O)＜X(C)＜Z(Cl)，B错误；C．X为C，Z为Cl，未指明最高价氧化物对应的水化物，而酸性：H2CO3>HClO，C错误；D．己为HClO，O原子能形成2对共用电子对，H和Cl原子只能形成1对共用电子对，结构式为HOCl，即WYZ，D错误。8．X、Y、Z、W为短周期元素，X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，Y的电子数比X的电子数多5，Z原子的最外层电子数比Y多3，W是短周期中原子半径最小的元素。下列叙述正确的是A．X与W只能形成一种共价化合物B．Z单质与X单质直接反应可生成两种化合物C．X和Y形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应D．原子半径的大小顺序：X＞Y＞Z【答案】C【解析】W是短周期中原子半径最小的元素，W为H；X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，Y的电子数比X的电子数多5，X为O，Y为Al；Z原子的最外层电子数比Y多3，Z为S。A．X为O，W为H，两者能形成H2O2和H2O，两种共价化合物，A错误；B．X为O，Z为S，两者直接反应可生成SO2，只能生成一种化合物，B错误；C．X为O，Y为Al，两者形成的化合物Al2O3为两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，C正确；D．X为O，Y为Al，Z为S，同周期从左往右原子半径逐渐减小，同主族从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径Al>S>O，D错误。9．如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断以下叙述错误的是元素代号LMQRT原子半径/nm最高正化合价+1+3+5+6+7最低负化合价321A．上述五种元素形成的单质中沸点最低的是B．Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构C．R、T形成的简单离子的还原性：D．L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐【答案】B【分析】根据表格中的数据可知，L的半径最大，最高正价为+1价，则L为Na，M的半径比L小，且最高正价为+3价，则M为Al，Q的半径较小，主要化合价有+5价和3价，则Q为P，R的半径比Q略小，且主要化合价为+6价和2价，则R为S，T的半径最小，存在+7价和1价，则T为Cl，即L为Na，M为Al，Q为P，R为S，T为Cl，以此解题。【解析】A．根据分析可知，T为Cl，其单质为氯气，沸点最低，A正确；B．由分析可知，Q为P，T为Cl，两者形成的PCl5中，P原子没有达到8电子稳定结构，B错误；C．由分析可知，R为S，T为Cl，两者形成的简单离子的电子排布相同，其中S的原子序数小，半径大，C正确；D．由分析可知，L为Na，M为Al，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，两者可以形成偏铝酸钠，D正确。10．通过对元素周期律的分析，下列推断正确的是A．第三周期元素，从左到右，原子半径逐渐增大B．第三周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐增强C．第ⅠA族元素，从上到下，原子的电子层数逐渐增多D．第ⅦA族元素，从上到下，卤族元素的非金属性逐渐增强【答案】C【解析】A．第三周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，故A错误；B．第三周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，故B错误；C．第ⅠA族元素，从上到下，原子的电子层数逐渐增多，故C正确；D．第ⅦA族元素，从上到下，卤族元素的非金属性逐渐减弱，故D错误。11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z元素原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．简单气态氢化物的热稳定性： D．X分别与Z、W都不能形成多种化合物【答案】B【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z有3个电子层，最外层电子数为6，故Z为S元素，X与Z属于同一主族，故X为O元素，Y是地壳中含量最高的金属元素，故Y为Al元素，W的原子序数比硫元素大且是短周期主族元素，则W为Cl，以此解答该题。【解析】由题给信息可推知，X为O元素、Y为元素、Z为S元素、W为元素。A．同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，原子半径：，A错误；B．非金属性：S<Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性中硫酸的酸性弱于高氯酸，即，B正确；C．非金属O＞S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，简单气态氢化物水的热稳定性强于硫化氢，即，C错误；D．O分别与S、能够形成的化合物有、，、、等，都能形成多种化合物，D错误。12．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；Z与X能形成一种原子个数比为1：2且电子总数为18的化合物；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是A．原子半径：Z<Y<MB．X2ZZX2易溶于水，其水溶液呈碱性C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>Y>MD．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是离子化合物【答案】D【分析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大，Y元素的最高正价为+4价，Y元素为第IVA族元素，Y元素与Z、M元素相邻，且与M同主族，则Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；Z与X形成原子个数比1：2且电子总数为18的化合物，该化合物应该为N2H4，则X为H元素；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，Q为第三周期元素，其最外层电子数为81=7，则Q为Cl元素，以此来解答。【解析】由上述分析可知，X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Si元素、Q为Cl元素，A．同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Z＜Y＜M，故A正确；B．X2ZZX2为H2NNH2，H2NNH2与氨气的性质相似，易溶于水，其水溶液呈弱碱性，故B正确；C．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：Cl＞C＞Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞Y＞M，故C正确；D．X、Z和Q三种元素形成的化合物若为氯化铵为离子化合物，若为NH2Cl为共价化合物，故D错误。13．某研究性学习小组的甲，乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。(1)甲同学将NaOH溶液滴加在溶液中，可观察到的现象为。由此得出碱性的强弱关系为(用化学式表示)。(2)乙同学设计了如图装置来验证元素非金属性的变化规律，根据要求完成下列各小题。①实验装置：仪器A名称为。②实验步骤：连接仪器、、加药品后，打开活塞，然后滴入试剂。③已知常温下，高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品溶液、、浓盐酸、，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的，装置C中所装药品为，装置C中发生反应的离子方程式为。④已知为难溶于水的白色胶状沉淀。若要证明非金属性：S>C>Si，则A中加、B中加、C中加，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。试管C中发生反应的离子方程式是。【答案】(1)有白色沉淀生成(2)分液漏斗检查装置的气密性溶液稀硫酸试管C中出现白色沉淀【分析】（1）中根据离子反应的条件判断是否发生反应，利用产物的性质判断现象；（2）中根据实验目的、实验步骤及装置图进行判断，利用非金属强弱判断方法进行实验设计，利用实验现象判断反应物和生成物，从而判断物质的性质变化；根据最高价氧化物对应水化物酸性的变化判断非金属性的强弱；（1）将NaOH溶液滴加在溶液中，根据离子反应的条件生成沉淀判断，发生反应生成氢氧化镁白色沉淀，故现象为：有白色沉淀生成；故答案为：有白色沉淀生成；由此得出碱性强弱关系是：（2）①仪器A名称为分液漏斗；②根据实验操作步骤，连接仪器后、加入药品前先检查装置的气密性；③C中所装药品根据已知的条件及实验目的验证氯的非金属性大于硫，利用单质间的置换进行判断选用溶液；发生反应的离子方程式为：；④根据非金属强弱的比较方法：利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行判断，最高价含氧酸酸性越强，非金属性越强；故A中加入稀硫酸；稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，说明硫酸的酸性比碳酸酸性强，非金属性硫大于碳，生成的二氧化碳通入硅酸钠溶液，生成硅酸白色沉淀，故碳酸的酸性比硅酸的酸性强，证明碳的非金属性比硅强，试管C中发生反应的离子方程式为：。14．某同学学习过元素周期律、元素周期表后，在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该同学整理并完成实验报告。实验目的：探究同主族元素性质的递变规律。(1)实验用品。仪器：试管、(请填写一种主要的玻璃仪器的名称)。药品：新制氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。(2)实验内容(在如表横线中填写相关内容)：序号实验方案实验现象①向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量的新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈色②向盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈紫红色(3)实验结论：。(4)问题和讨论：①实验②中发生反应的离子方程式为。②由于过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举一个事实说明F的非金属性比Cl的非金属性强：。【答案】(1)胶头滴管(2)橙色溴水(3)同主族从上到下，元素的非金属性越来越弱或“、、元素的非金属性越来越弱”或“、、的氧化性越来越弱”(4)与暗处接触即爆炸，与在光照或者点燃条件下能发生反应或“比稳定”【分析】氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，结合原子结构与元素性质的关系分析解答。【解析】（1）根据实验步骤，实验在试管内进行，再滴入少量四氯化碳，振荡，滴加液体用胶头滴管（2）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大溶解在四氯化碳中而使有机层显示橙色；②溴单质能将I氧化为I2单质，I2单质单质更易溶于四氯化碳中，而使有机层中显示紫红色，故应该滴加少量溴水；（3）氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来，而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来，说明氧化性是氯气强于溴单质，溴单质强于碘单质，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族从上到下，元素的非金属性越来越弱或“、、元素的非金属性越来越弱”或“、、的氧化性越来越弱”；（4）①Br2能将I氧化为I2，反应的离子方程式为：Br2+2I=2Br+I2；②元素的非金属性越强，就越容易和氢气反应，该元素的单质和氢气化合得到的氢化物就越稳定。15．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：

族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二①②三③④⑤⑥⑦⑧四⑨⑩(1)⑤和⑧的元素符号分别是(填元素符号，下同)和。(2)表中最活泼的金属是，非金属性最强的元素是。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是，写出该元素的氢氧化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：，写出该元素的氧化物与氢氧化钠和盐酸反应的离子方程式、