2023-2024学年人教版高一化学必修一 4.2.2元素周期律（第2课时）进阶训练 （含解析）

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第2课时　元素周期表和元素周期律的应用
　进阶训练A
　
1．关于元素周期表，下列说法不正确的是（　　）
A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，十八个族
B．第ⅠA族又名碱金属，随着核电荷数的增大，金属性越来越强
C．第ⅦA族又称卤素，随着核电荷数的增大，单质的颜色越来越深
D．第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是Al3＋
2．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是（　　）
A.铍（Be）的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹元素位于卤素族，砹（At2）为有色固体；HAt 不稳定；AgAt 不溶于水也不溶于稀硝酸
C．锶元素位于第ⅡA族，硫酸锶（SrSO4）是难溶于水的白色固体
D．锂在空气中点燃生成Li2O2
3．2020年全球5G手机用户已达到2.2亿。5G技术中的核心材料是芯片，在元素周期表中能找到可用于制作半导体芯片材料的区域是（　　）
A．过渡元素（副族和Ⅷ族）区域
B．金属和非金属的分界线附近
C．镧系元素和锕系元素区域
D．第ⅠA族元素和稀有气体元素中
4．有A、B两种短周期元素，原子半径：r（A）A．若B（OH）m是强碱，则A（OH）m一定为强碱
B．若HnAOm是强酸，则B的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C．若B是金属元素，则A可能是非金属元素，若B是非金属元素，则A可能是金属元素
D．常温下，若B元素的氢化物是气体，则A元素的氢化物可能是液体
5．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断（　　）
A．R的简单气态氢化物的化学式为H2R
B．R一定是第ⅤA族元素
C．R的简单气态氢化物比同周期其他元素的简单气态氢化物稳定
D．R一定是第四周期元素
6．已知某元素的最高正化合价为＋6，由此得出的结论正确的是（　　）
A．该元素在周期表中一定处于第ⅥA族
B．该元素可能是氧元素
C．该元素可能为Se
D．该元素的原子最外层一定是6个电子
7．最新研制成一种新型的氮化镓（GaN）晶体管，有望取代传统晶体管。下列说法不正确的是（　　）
A．Ga位于第三周期第ⅢA族
B．GaN中的Ga为＋3价
C．GaN是一种新型的半导体材料
D．GaN是稳定、坚硬的高熔点材料
8．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．元素周期表中最右上角的氦元素是得电子能力最强的元素
B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
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
9．下列事实不能用元素周期律解释的是（　　）
A．酸性：H2SO3>H2CO3
B．还原性：S2－>Cl－
C．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3
D．Cl2从KBr溶液中置换出Br2
10．X、Y、Z是三种短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示，下列说法错误的是（　　）
X
Y Z
A.若X是金属元素，则Y一定是金属元素
B．若X、Y可形成YX2分子，则X和Y是第ⅥA族元素
C．若Y、Z最高价氧化物对应的水化物为强酸，则X是O元素
D.若X、Z最高价氧化物对应的水化物是弱酸，则Y一定是非金属元素
11．已知短周期元素的离子aA＋、bB2＋、cC2－、dD－具有相同的电子层结构；则下列叙述正确的是（　　）
A．质子数：a>b>d>c
B．金属性：A>B>D>C
C．离子半径：C2－>D－>B2＋>A＋
D．原子半径：A>B>C>D
12．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是（　　）
A.X元素处于第二周期第ⅥA族
B．原子半径：Z>Y
C．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应
13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X为原子半径最小的元素，Z和W同周期，元素周期表中Y、Z、W为相邻元素，且三种元素原子最外层电子数之和为17。下列说法不正确的是（　　）
A．Y与X可以分别形成原子个数比为1∶1、1∶2的化合物
B．Y、W同主族元素，两种元素的最高正价可能相同
C．最高价氧化物对应的水化物酸性：ZD．原子半径：X　进阶训练B
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．以下有关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是（　　）
A．所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价
B．元素周期表有18列，16个族
C．第ⅦA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
2．下列说法正确的是（　　）
A．16O2、18O2互为同位素；白磷与红磷互为同素异形体
B．Li在空气中燃烧主要生成Li2O2
C．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D．元素的化学性质随相对原子质量的递增而呈周期性变化
3．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是（　　）
①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
②砹（At）单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
④硫酸锶（SrSO4）是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢（H2Se）是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A．②④ B．②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
4．元素周期表是化学学习的重要工具。下列关于元素周期表的说法不正确的是（　　）
A．可在周期表中过渡元素区寻找优良的催化剂
B．周期表中第ⅢB 族是含有元素种类最多的族
C．硅的最高价氧化物对应的水化物能与水、强碱溶液反应
D．在金属元素与非金属元素的交界处寻找半导体材料
5．下列结论正确的是（　　）
①原子半径：K>Cl>S　 ②氢化物稳定性：HF③离子还原性：S2－>Cl－> Br－>I－ ④单质氧化性：Cl2>S>Si　
⑤酸性：H2SO4>HClO　 ⑥碱性强弱：KOH>NaOH>Mg（OH）2
A．①④⑤ B．③⑥
C．③⑤⑥ D．④⑤⑥
6．为纪念门捷列夫发表的元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。a、b、c、d四种短周期元素分别位于三个周期，其原子的最外层电子数和原子半径之间的关系如图所示。下列说法中错误的是（　　）
A．a为氢元素
B．原子半径：cC．b的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．非金属性：d>c
7．短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表的位置如图所示，A是非金属性最强的元素，则下列说法不正确的是（　　）
X A
Y C B
A.原子半径由小到大的顺序为AB．A、B的氢化物的沸点由低到高的顺序为HAC．X、Y最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序为H2YO3D．B、C简单离子的还原性由弱到强的顺序为B－8．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L－1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是（　　）
A．雷雨天闪电时空气中有Z3生成，Z3和Z2互为同位素
B.化合物W2Z2的阴阳离子个数之比为1∶1，水溶液显碱性
C．Y在同族元素中非金属性最弱
D．W元素的最高价氧化物对应的水化物和铝粉是固体管道疏通剂的主要成分
9．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（　　）
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半径逐渐减小
D．Cl与Cl得电子能力不相同
二、非选择题
10．门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的11种元素。
（1）门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗（Ge）。
①已知主族元素锗的最高化合价为＋4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si　　　　Ge（用“>”或“<”表示）。
②若锗位于Si的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置　　　　　　　　。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是　　　　　　　　。
③硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是　　　　（填“硅”或“锗”）。
（2）“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓（Ga）。
①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试写出镓原子的结构示意图　　　　。冶炼金属镓通常采用的方法是　　　　。
②已知Ga（OH）3难溶于水，为判断Ga（OH）3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液、　　　　和　　　　。
Ⅳ
4 Ge
5 Sn
6 Pb
（3）某同学阅读课外资料，看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述：
①锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面形成一层氧化铅；
②锗与盐酸不反应，锡与盐酸反应，铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止：
该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示。
根据以上信息推测，下列描述正确的是　　　　（填标号）。
a．锗、锡、铅的＋4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是：Ge（OH）4＜Sn（OH）4＜Pb（OH）4
b．锗、锡、铅的金属性依次减弱
c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大
　进阶训练C
1．根据元素周期律，由事实进行归纳推测，推测不合理的是（　　）
事实 推测
A CaCO3和BaCO3都难溶于水 SrCO3也难溶于水
B HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
C Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素都是半导体材料
D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
2.元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是（　　）
A.工业制粗硅能发生反应：2C＋SiO22CO↑＋Si
B.常温下，形状和大小相同的Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg条更剧烈
C．气态氢化物的稳定性：H2O>H2S
D．Cl2从NaBr溶液中置换出Br2
3．某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究。下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是（　　）
实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱
a b c
① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl>Br
② 浓盐酸 高锰酸钾 碘化钾溶液 Cl>I
③ 稀盐酸 石灰石 硅酸钠溶液 C>Si
④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si
A.全部 B．②③④
C．①③ D．②④
4．下表为元素周期表中的一部分。
族周期　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑥ ⑦
3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
4 ② ④ ⑨
用化学式或元素符号回答下列问题：
（1）①③⑤元素的最高价氧化物的水化物，碱性最强的是　　　　。
（2）②③④元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是　　　　。
（3）元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为　　　　和　　　　。①和⑨两元素形成化合物的化学式为　　　　，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是　　　　　　　　（填化学式），三种元素的非金属性的强弱顺序为　　　　。
答案和解析
　进阶训练A
1．答案：A
解析：元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，其中第8、9、10列为第Ⅷ族，共包括7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族共16个族，A错误；第ⅠA族金属元素又名碱金属，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性越来越强，B正确；第ⅦA族又称卤族元素，随着核电荷数的增大，单质的颜色从淡黄绿色到紫黑色，越来越深，C正确；电子层数越多，简单离子半径越大，第三周期主族元素中，硅一般不形成简单阳离子，则简单离子半径最小的是Al3＋，D正确。
2．答案：D
解析：元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，处于对角线的元素具有相似性，所以Be(OH)2具有两性，A正确；同一主族元素具有相似性，所以卤族元素性质具有相似性，根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体，HAt不稳定，砹化银不溶于水也不溶于稀硝酸，B正确；同主族元素性质具有相似性，锶元素位于第ⅡA族，钡和锶位于同一主族，性质具有相似性，硫酸钡是不溶于水的白色固体，所以硫酸锶也是不易溶于水的白色固体，C正确；Li的金属性比Na弱，在空气中点燃无法生成过氧化物，会生成Li2O，D错误。
3．答案：B
解析：该区域全是金属元素，一般合金材料及工业催化剂材料在这些元素中寻找，选择错误，A不符合题意；金属和非金属的分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，在此区域可找到半导体，描述正确，B符合题意；稀土金属和放射性金属元素区域，均为典型金属，选择错误，C不符合题意；第ⅠA族除氢元素以外均是典型活泼金属元素，稀有气体单质均为非金属单原子分子，无半导体材料，选择错误，D不符合题意。
4．答案：D
解析： 两种短周期元素A、B，原子半径：r(A)5．答案：A
解析：某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，说明该元素的最高化合价为＋6价，为第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素，该元素最低化合价为－2价，则R的简单气态氢化物的化学式为H2R，故A正确；R一定是第ⅥA族元素，故B错误；根据同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，R的简单气态氢化物比同周期位于其左侧其他元素的简单气态氢化物稳定，但比位于其右侧元素的简单氢化物的稳定性差，故C错误；根据题干信息不能确定元素所在的周期，故D错误。
6．答案：C
解析：最高正价数＝族序数＝最外层电子数，是针对主族元素而言，而题干中没有指定是主族元素，故选项A、D不正确；氧元素通常显－2价，无＋6价，选项B不正确；Se为第ⅥA族元素，最高正化合价为＋6，符合条件，选项C正确。
7．答案：A
解析：Ga有四个电子层，Ga位于第四周期第ⅢA族，故A错误；GaN中的N显－3价，Ga为＋3价，故B正确；氮化镓(GaN)是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，故C正确；GaN是共价晶体，硬度大、熔点高、极稳定，是稳定、坚硬的高熔点材料，故D正确。
8．答案：C
解析：位于金属和非金属分界线下方的元素为金属元素，上方的是非金属元素，氦元素是稀有气体元素，不易得到电子，也不易失去电子，故A错误；Si位于虚线一侧，但Si不属于两性金属元素，故B错误；位于金属和非金属分界线附近的元素可寻找半导体材料，如Si，故C正确；用作耐高温材料的元素主要集中在过渡元素中，虚线的右上方是非金属元素，故D错误。
9．答案：A
解析：亚硫酸不是最高价含氧酸，碳酸是最高价含氧酸，不能用元素周期律解释二者的酸性强弱，故A选；非金属性Cl＞S，非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，能用元素周期律解释，故B不选；非金属性O＞N，非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3，能用元素周期律解释，故C不选；同主族从上到下非金属性减弱，对应单质的氧化性减弱，则Cl2从KBr溶液中置换出Br2能用元素周期律解释，故D不选。
10．答案：D
解析：同一主族，从上到下，元素的金属性依次增强，若X是金属元素，则Y也一定是金属元素，且Y比X的金属性强，A正确；若X、Y可形成XY2分子，则X是氧元素，Y是硫元素，两种元素都位于第ⅥA族，B正确；若Y、Z最高价氧化物对应的水化物均为强酸，则Z是氯元素，Y是硫元素，因此， X是氧元素，C正确；若X、Z最高价氧化物对应的水化物均为弱酸，则X可能是硼元素和碳元素，Z可能是硅元素和磷元素，Y可能是铝元素和硅元素，D错误。
11．答案：D
解析：短周期元素的离子aA＋、bB2＋、cC2－、dD－具有相同的电子层结构，则核外电子数相等，所以有：a－1＝b－2＝c＋2＝d＋1，C、D为非金属，应处于第二周期，故C为O元素，D为F元素，A、B为金属应处于第三周期，A为Na元素，B为Mg元素。a－1＝b－2＝c＋2＝d＋1，质子数：b>a>d>c，故A错误；同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性增强，金属性：Na>Mg，非金属性：OF－>Na＋>Mg2＋，故C错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>Mg >O>F，故D正确。
12．答案：B
解析：由题干信息图可知，X的负价为－2价，无正价，故X为O，Y为＋1价，无负价，故Y为Na，Z为Al，W为－2价和＋6价，故W为S，R为－1价和＋7价，故R为Cl，据此分析解题。由分析可知，X元素为O，故处第二周期第ⅥA族，A正确；由分析可知，Z为Al，Y为Na，故原子半径：Y > Z ，B错误；由分析可知，X、Y、R分别为O、Na、Cl形成的某种化合物如NaClO可以用于漂白、消毒，C正确；由分析可知，Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、Al(OH)3、H2SO4，故能两两相互反应，离子方程式分别为：OH－＋H＋===H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，D正确。
13．答案：B
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X为原子半径最小的元素，则X为氢元素，Z和W同周期，元素周期表中Y、Z、W为相邻元素，可能位置是YZW同周期相邻、或YZ同主族ZW同周期或ZW同周期YW同主族，且三种元素原子最外层电子数之和为17，确定Y为氧元素，Z为磷元素，W为硫元素。Y与X可以分别形成H2O2、H2O两种化合物，原子个数比为1∶1、1∶2，A项正确；Y、W同主族元素，氧元素没有最高正价，B项错误；非金属性P　进阶训练B
1．答案：B
解析：并不是所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价，如O无最高正价，F无正价，故A错误；元素周期表有18个纵行，其中包括7个主族、7个副族、一个零族、一个Ⅷ族共16个族，故B正确；第ⅦA族元素从上到下，单质的熔点逐渐升高，故C错误；位于金属和非金属分界线附近的元素，表现一定的金属性和非金属性，而过渡元素包含副族元素与第Ⅷ族元素，故D错误。
2．答案：C
解析：同位素是一类原子的互称，16O2和18O2是分子，不互为同位素，故A错误；锂在空气中燃烧生成氧化锂，不能生成过氧化锂，故B错误；在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，故C正确；元素的化学性质随核电荷数的递增而呈周期性变化，不是随相对原子质量的递增而呈周期性变化，故D错误。
3．答案：A
解析：①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，HF水溶液为酸性、NH3水溶液呈碱性，CH4 难溶于水，故错误；②与碘类比，砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，故正确；③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，其溶液是一种强碱，故错误；④与钡类比，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故正确；⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、没有H2S稳定的气体，故错误。
4．答案：C
解析：优良的催化剂含过渡金属元素，则在过渡元素中寻找优良的催化剂，故A正确；周期表中第ⅢB 族含有镧系和锕系，总共含有32种元素，是元素种类最多的族，故B正确；硅的最高价氧化物对应的水化物硅酸，可与强碱溶液反应，但不溶于水也不与水反应，故C错误；金属元素与非金属元素交界处的元素具有金属性、非金属性，可作半导体材料，故D正确。
5．答案：D
解析：S、Cl位于相同周期，同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径S>Cl，电子层越多，原子半径越大，K在下周期，所以粒子半径：K>S>Cl ，故①错误；非金属性F>S>P，元素的非金属性越强对应的氢化物越稳定，则氢化物稳定性：HF>H2S>PH3，故②错误；非金属性Cl>Br>I>S，元素的非金属性越强对应的阴离子的还原性越弱，则离子还原性：Cl－S>Si，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则单质氧化性： Cl2>S>Si，故④正确；H2SO4是强酸，HClO是弱酸，则酸性：H2SO4>HClO ，故⑤正确；金属性K>Na>Mg，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性强弱：KOH>NaOH>Mg(OH)2，故⑥正确。
6．答案：C
解析：根据题意可知，四种短周期元素分别位于三个周期。同周期主族元素从左到右，随着原子序数的增大，原子最外层的电子数逐渐增大，原子半径逐渐减小。a的最外层电子数为1，且原子半径最小，则a一定是H元素；d的原子半径比c大，最外层电子数比c大，则c一定位于第二周期，d位于第三周期，c、d的最外层电子数分别为4和6，则c为C元素，d为S元素；b的原子半径最大，最外层电子数为1，则b为Na元素。综上所述，a为H元素，b为Na元素，c为C元素，d为S元素。根据上述分析a为H，故A正确；如题图所示，c的原子半径小于d，故B正确；b的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，是强碱，故C错误；d的最高价含氧酸H2SO4的酸性强于c的最高价含氧酸H2CO3，则非金属性：d>c，故D正确。
7．答案：B
解析：短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表的位置如题图，A是非金属性最强的元素，A是F元素，再依据元素周期表的结构可知，B为Cl，C为S，X为C，Y为Si。同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径由小到大的顺序为A＜B＜C＜Y，A正确；HF分子间形成氢键，A、B的氢化物的沸点由低到高的顺序为HB＜HA，B错误；非金属性：Si＜C，X、Y最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序为H2YO3＜H2XO3，H2SiO3＜H2CO3，C正确；非金属单质氧化性越强，其简单阴离子还原性越弱，氧化性：Cl2>S，则简单离子的还原性由弱到强的顺序为B－8．答案：D
解析：Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L－1，该气态化合物的摩尔质量M＝22.4 L·mol－1×0.76 g·L－1＝17 g·mol－1，所以Y与M形成的气态化合物为NH3，则M为H元素，Y为N元素。X、Y、Z、M、W这五种短周期元素，不是按原子序数依次递增排列的，其中只有X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，且X、Y、Z的最外层电子数之和为15, X与Z可形成XZ2分子，则X为＋4价，Z为－2价，可推出X、Y、Z分别为C、N、O三种元素； W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，推出W的质子数＝×(6＋7＋8＋1)＝11，所以W为Na元素。所以X、Y、Z、M、W分别为C、N、O、H、Na。以此分析解答。根据上述分析可知：Z为O元素，雷雨天闪电时空气中有O3生成，O3和O2互为同素异形体，故A错误；根据上述分析可知：Z为O元素，W为Na元素，化合物W2Z2的化学式为Na2O2，其阴阳离子个数之比为1∶2，故B错误；根据上述分析可知：Y为N元素，在同族元素中非金属性最强，故C错误；根据上述分析可知：W为Na元素，Na元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠，能和铝粉反应生成氢气和偏铝酸钠，故D正确。
9．答案：C
解析：同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Cl－、S2－的还原性不同，B项错误；离子半径，电子层数相同，序数小的半径大，则S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半径逐渐减小，C项正确；Cl与Cl核外电子排布相同，所以得电子能力相同，D项错误。
10．答案：(1)①＞　②第四周期第ⅣA族　用作半导体材料　③锗
(2)① INCLUDEPICTURE "+3128183.TIF" INCLUDEPICTURE "D:\\23试吧人教化学必修第一册(成书)\\新建文件夹\\+3128183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\wth\\Desktop\\3\\2023《试吧大考卷》人教化学必修第一册\\+3128183.TIF" \* MERGEFORMATINET 　电解法　②NaOH溶液　稀硫酸或盐酸
(3)ac
解析：(1)①同主族自上而下元素的非金属性减弱；②锗位于硅的下一周期，应处于第四周期第ⅣA族；处于金属和非金属分界线附近，表现一定的金属性、非金属性，据此判断常见的用途；③非金属性越强，与氢气反应越容易；(2)①Al与Ga处于同主族，最外层电子数相同，具有相似的化学性质；Ga的金属性比Al强，据此判断冶炼方法；②利用Ga(OH)3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物；(3)根据同主族元素的金属性和原子半径的变化规律分析判断。(1)①同主族自上而下元素的非金属性减弱，金属性增强，故非金属性Si＞Ge；②锗位于硅的下一周期，应处于第四周期第ⅣA族；处于金属和非金属分界线附近，表现一定的金属性、非金属性，可以用作半导体材料。③非金属性Si＞Ge，非金属性越强，与氢气反应越容易化合，故Ge与氢气反应较难。(2)①元素Ga位于Al的下一周期，位于第四周期第ⅢA族，原子结构示意图为 INCLUDEPICTURE "+3128183.TIF" INCLUDEPICTURE "D:\\23试吧人教化学必修第一册(成书)\\新建文件夹\\+3128183.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\wth\\Desktop\\3\\2023《试吧大考卷》人教化学必修第一册\\+3128183.TIF" \* MERGEFORMATINET 。Al与Ga处于同主族，它们原子的最外层电子数都是3个，具有相似的化学性质，Ga的金属性比Al强，应采取电解法冶炼。②GaCl3溶液与NaOH溶液反应生成Ga(OH)3，再利用Ga(OH)3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物，故需要的试剂还有：NaOH溶液、稀硫酸或盐酸。(3)同主族元素，从上到下，金属性增强，所以锗、锡、铅的金属性依次增强，则其对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，碱性：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4，故a正确；同主族从上到下金属性增强，所以锗、锡、铅的金属性依次增强，故b错误；同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，所以锗、锡、铅的原子半径依次增大，故C正确。
　进阶训练C
1．答案：C
解析：CaCO3和BaCO3都难溶于水，Sr与Ca、Ba位于同一主族，则SrCO3也难溶于水，A正确；非金属性越强，氢化物越稳定，由事实可知，HBr的分解温度介于HCl和HI之间，B正确；位于金属与非金属交界处的元素，可作半导体材料，第 ⅣA族元素形成的单质石墨导电性良好，不能作半导体材料，C错误；非金属性S>P>Si，则P与H2在高温时能反应，D正确。
2．答案：A
解析：根据元素周期律，C的氧化性大于Si，工业制粗硅能发生反应：2C＋SiO22CO↑＋Si，不能用元素周期律解释，故选A；同周期元素从左到右，金属性减弱，金属性Mg>Al，常温下，形状和大小相同的Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg条更剧烈，能用元素周期律解释，故不选B；同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，能用元素周期律解释，故不选C；同主族元素从上到下非金属性减弱，单质的氧化性减弱，Cl2从NaBr溶液中置换出Br2，能用元素周期律解释，故不选D。
3．答案：D
解析：浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气需要加热，装置中没有加热装置，故①不符合题意；浓盐酸和高锰酸钾制取氯气不需要加热，氯气能置换出碘，能证明非金属性Cl>I，故②符合题意；稀盐酸和石灰石制取的二氧化碳气体中可能含有氯化氢气体，氯化氢溶于水生成的盐酸也可以和硅酸钠反应，故③不符合题意；稀硫酸和纯碱反应生成二氧化碳气体可以和硅酸钠反应，说明酸性硫酸强于碳酸，碳酸强于硅酸，故可证明非金属性S>C>Si，故④符合题意；综上所述，符合题意的是②④。
4．答案：(1)NaOH　(2)K＋>Ca2＋>Mg2＋　(3)NaOH　HBrO4　NaBr　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　(4)HF　F>Cl>Br
解析：结合元素周期表可知，①为钠，②为钾，③为镁，④为钙，⑤为铝，⑥为碳，⑦为氧，⑧为氯，⑨为溴，⑩为氩， 为氟，据此回答。(1)①③⑤元素是同周期元素，从左到右，金属性减弱，最高价氧化物的水化物的碱性减弱，所以碱性最强的是NaOH；(2)②③④元素形成的简单离子根据电子层数越多，半径越大，电子层数相同的离子，核电荷数越大，半径越小，半径由大到小的顺序是K＋>Ca2＋>Mg2＋；(3)元素①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为NaOH和HBrO4；①和⑨两元素形成化合物为溴化钠，化学式为NaBr，该化合物的溶液与氯气反应生成氯化钠和溴单质，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；(4)⑧⑨ 三种元素为同主族元素，从上到下非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，所以形成的气态氢化物中最稳定的是HF，三种元素的非金属性的强弱顺序为F>Cl>Br。
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