4.2.1元素性质的周期性变化规律 课件 （81张PPT）

(共81张PPT)
第四章　第二节　
第1课时　元素性质的周期性
变化规律
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元
素周期律并理解其实质。
2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属
性的强弱，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
核心素养
发展目标
一、核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化
二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律
课时对点练
内容索引
随堂演练　知识落实
核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化
一
1.原子核外电子排布的周期性变化
以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现______
的周期性变化(第一周期除外)。
由1到8
2.原子半径的周期性变化
以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下：
规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现 的周期性变化。
提醒　原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体元素。
由大到小
【思考1】　为什么同周期元素的原子半径会随着原子序数的递增而逐渐减小呢？
提示　同一周期元素的原子电子层数相同，随着核电荷数的递增，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，故原子半径逐渐减小。
3.元素化合价的周期性变化
以原子序数为1～18的元素为
例，探究元素化合价的变化，
图示如右：
规律：随着原子序数的递增，
元素的化合价呈 变化，
即每周期，最高正价为 (O无最高正价、F无正价)，负价为
。
周期性
＋1→＋7
－4→－1
【思考2】　主族元素的最高化合价等于其族序数，这句话对吗？为什么？
提示　不对。主族元素形成最高化合价时，失去(或偏移)最外层的全部电子达到稳定结构，但O、F元素因原子半径很小，非金属性很强，所以在反应中不能失去(或偏移)最外层的全部电子，故O元素没有最高正化合价、F元素无正价。
归纳总结
主族元素主要化合价的确定方法
(1)最高正价＝主族序数＝最外层电子数(O、F除外)。
(2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。
(3)H的最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。
应用体验
1.判断正误
(1)第二周期元素从左至右，最高正价从＋1递增到＋7
(2)原子半径最小的元素是氢元素
(3)氢元素除了有＋1价外，也可以有－1价，如NaH
(4)主族元素的最低负价等于其族序数－8
(5)第三周期原子半径最大的元素为钠
×
×
√
√
√
应用体验
2.(2022·江西赣州期末)下列说法正确的是
A.原子序数越大，原子半径一定越大
B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大
C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复
D.按C、N、O、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高
√
主族元素的原子半径随原子序数的递增呈周期性变化，故A错误；
氯原子比锂原子多一个电子层，但原子半径：r(Li)>r(Cl)，故B错误；
元素性质的周期性变化不是简单的重复，变化的程度不同，变化的起点和终点也不同，故C正确；
氟是最活泼的非金属元素，它只有负化合价，没有正化合价，故D项错误。
应用体验
3.试比较下列微粒的半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。
(1)Mg______Ca______K；
(2)P______S______Cl；
(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe；
(4)S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋。
＞
＜
＜
＞
＜
＜
＞
＞
＞
归纳总结
“三看法”比较微粒半径的大小
一看层，层多径大；
二看核，层同核多径小；
三看电子，层同核同电子多径大，如Cl－>Cl、Fe2＋>Fe3＋。
返回
同周期元素金属性和非金属性的递变规律
二
以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。
1.预测：元素性质的递变规律
第三周期元素电子层数 ，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次 ，失电子的能力依次 ，得电子的能力依次 ，预测它们的金属性依次 ，非金属性依次 。
相同
减小
减弱
增强
减弱
增强
2.实验探究：金属性的递变规律
(1)Na、Mg元素金属性强弱比较
原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作
现象 镁条表面附着_________ 剧烈反应，溶液变成浅红色
化学反应 － Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg ，则金属性：_______ 少量气泡
容易
Na>Mg
(2)Mg、Al元素金属性强弱比较
原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2
操作
现象 A中沉淀_____ B中沉淀_____ C中沉淀_____
D中沉淀________
A、B、C、D试管中的离子方程式 A：_____________________ ________ B：_____________________ __________ C：_________________
_____________
D：_______
结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：___________ [Al(OH)4]－
溶解
溶解
溶解
不溶解
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋
＋3H2O
Mg(OH)2＋2H＋===
Mg2＋＋2H2O
不反应
Na>Mg>Al
Al(OH)3＋OH－===
3.信息获取：非金属性的递变规律
Si P S Cl
判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与氢气反应 加热 光照或点燃
由易到难的顺序是______________ Cl、S、P、Si
判断依据 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强酸(酸性比H2SO4强)
酸性：_______＞_______＞_______＞_______ 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力 ，非金属性_________ 逐渐增强
逐渐增强
HClO4
H2SO4
H3PO4
H2SiO3
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的变化。
(2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的 周期性变化的必然结果。
核外电子排布
【思考1】　从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的原因。
提示　在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左至右，随核电荷数的增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。
应用体验
1.判断正误
(1)第三周期元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的为H2SO4
(2)可以通过气态氢化物的稳定性比较元素的非金属性
(3)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应
(4)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2，可由此推出非金属性：Cl>C
(5)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
(6)因为金属钠常失去1个电子，而铝失去3个电子，所以钠的金属性小于铝的金属性
×
×
×
√
×
×
应用体验
2.除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述不正确的是
A.从左到右，原子半径逐渐减小
B.从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
C.从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性
逐渐增强
D.从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低
负化合价从－4递变到－1
√
同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，A项正确；
同周期主族元素从左到右，单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，B项错误；
同周期主族元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C项正确；
同周期主族元素从左到右，元素的最高正化合价呈现从＋1到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价呈现从－4到－1的周期性变化，D项正确。
应用体验
3.(2022·吉林通化高一期末)下列事实不能用于比较元素金属性或非金属性强弱的是
A.Na比Mg与冷水反应剧烈，金属性：Na＞Mg
B.F2比O2更容易与H2化合，非金属性：F＞O
C.KOH的碱性强于Ca(OH)2，金属性：K＞Ca
D.盐酸的酸性强于H2SO3，非金属性：Cl＞S
√
依据元素周期律，金属与水反应越剧烈，失电子能力越强，金属性越强，Na比Mg与冷水反应剧烈，则金属性：Na＞Mg，A不符合题意；
非金属性越强，非金属单质与氢气化合越剧烈，F2比O2更容易与H2化合，所以非金属性：F＞O，B不符合题意；
金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，KOH的碱性强于 Ca(OH)2，所以金属性：K＞Ca，C不符合题意；
非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，虽然盐酸的酸性强于H2SO3，但盐酸是无氧酸，且H2SO3也不是S元素的最高价含氧酸，所以不能得出：非金属性：Cl＞S，D符合题意。
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随堂演练　知识落实
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1.如图表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示
A.电子层数
B.最外层电子数
C.最高化合价
D.原子半径
随堂演练
√
2.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为
A.4 B.5 C.6 D.7
√
随堂演练
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设该元素的最高正价为x，最低负价为y，
3.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。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
随堂演练
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元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
(1)C元素在元素周期表中的位置是第____周期第_____族。
三
ⅢA
A显＋1价，原子半径小于铍，则A为H元素。结合表中原子半径和主要化合价信息推知，B～G分别为Mg、Al、S、Cl、O、N。
C是Al元素，处于元素周期表中第三周期第ⅢA族。
随堂演练
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元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
随堂演练
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元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
(2)B的原子结构示意图为__________。
B为Mg，其原子结构示意图为 。
随堂演练
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元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
(3)D、E气态氢化物的稳定性：__________(填化学式，下同)。
元素的非金属性：SHCl>H2S
随堂演练
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元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3
(4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_______。
上述七种元素的非金属性最强的为Cl元素，则最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4。
HClO4
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课时对点练
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题组一　1～18号元素性质的周期性变化规律
1.下列说法正确的是
A.随着元素原子序数的递增，P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高
B.随着元素原子序数的递增，Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低
C.原子序数为15的元素最高化合价为＋3
D.随着原子序数的递增，第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
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对点训练
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对点训练
A项，P、S、Cl的最高正化合价依次升高，但是Ar为稀有气体，主要化合价为0，没有正化合价，错误；
C项，P的最高化合价为＋5，错误；
D项，第三周期主族元素从Na到Cl的最高正化合价从＋1到＋7，依次升高，正确。
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对点训练
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2.第三周期主族元素中原子半径最大的是
A.Na B.Si C.S D.Cl
√
第三周期主族元素的原子半径自左向右逐渐减小，所以Na的原子半径是最大的。
3.下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增，元素的最高正化合价也递增的是
A.C、N、O、F B.Na、Be、B、C
C.P、S、Cl、Ar D.Na、Mg、Al、Si
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对点训练
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A项和C项原子序数递增，而A项中F无正价，C项中Ar的化合价为0价；B项中的原子序数不完全呈递增趋势；
D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。
题组二　元素周期律
4.元素性质呈周期性变化的决定因素是
A.元素原子半径大小呈周期性变化
B.元素相对原子质量依次增大
C.元素原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的最高正化合价呈周期性变化
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对点训练
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结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，C项正确。
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对点训练
5.下列关于元素周期律的叙述正确的是
A.随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1→8重复出现
B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C.随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从＋1→＋7(O、F除外)，
最低化合价从－7→－1重复出现
D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半
径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
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对点训练
A项，只有一个电子层时最外层电子数是从1→2；
C项，最低化合价从－4→－1重复出现；
D项，不包括核外电子排布的周期性变化。
2
6.(2022·威海高一期末)比较镁和铝金属性强弱的方法正确的是
A.将空气中放置已久的两种元素的单质分别与热水作用，比较产生气泡的
快慢
B.比较两种金属的熔点
C.氢氧化镁的碱性比氢氧化铝强
D.将形状、大小相同的两种金属单质和足量盐酸反应，比较产生气体的量
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对点训练
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将空气中久置的镁带和铝片分别置于热水中，由于二者表面有氧化膜，所以不与水反应，均无现象，故A错误；
熔点属于物理性质，不能用于比较金属性，故B错误；
最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应元素的金属性越强，因为碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明镁、铝金属性依次减弱，故C正确；
比较产生气体的量，不能判断金属性强弱，应比较金属和酸反应的剧烈程度，故D错误。
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对点训练
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7.(2023·温州高一期中)硫的非金属性不如氧强，下列叙述不能说明这一事实的是
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对点训练
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硫是淡黄色固体、氧气是无色气体与元素的非金属性强弱无关，不能说明S的非金属性不如O强，故B选；
说明水比硫化氢更稳定，
而氢化物的稳定性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故C不选；
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对点训练
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硫化氢在空气中变浑浊，是由于氧气将硫化氢氧化为硫单质，氧气做氧化剂，S为氧化产物，氧气的氧化性强于S，而单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故D不选。
8.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
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对点训练
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元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋5、＋3、－3 －2
下列叙述正确的是
A.X、Y元素的金属性：XB.Z元素的气态氢化物是弱碱
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
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综合强化
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9.五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，下列叙述正确的是
A.元素X可能为氢或锂
B.原子半径：r(Y)＞r(M)
C.Z的最高价氧化物对应的水化物
不能溶解在氢氧化钾溶液中
D.H3MO4的酸性比HWO4的强
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综合强化
X的常见化合价为＋1，其原子序数小
于其他四种元素，则元素X可能为H或
Li；
Z的常见化合价为＋3，M的常见化合
价为－3，原子序数：M＞Z，则M为P，
Z为Al；
W的常见化合价为－1，其原子序数最大，则W为Cl。
元素X可能为H或Li，A项正确；
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综合强化
N和P为同主族元素，电子层数越多，
原子半径越大，则原子半径：r(N)＜
r(P)，B项错误；
Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶解在
KOH溶液中，C项错误；
非金属性：P＜Cl，故它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性：H3PO4＜HClO4，D项错误。
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综合强化
10.(2022·湖南岳阳高一月考)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关结构或性质)，下列说法正确的是
A.a图表示O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径变化规律
B.b图表示卤族元素的电子层数
C.c图表示碱金属单质密度的变
化规律
D.d图表示第三周期五种主族元素的最高化合价
√
O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
是电子层结构相同的离子，核
外电子排布都是2、8，对于电
子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，A错误；
碱金属单质的密度呈增大趋势，只有钾的密度比相邻Na元素的小，C正确；
第三周期主族元素的最外层电子数由左向右逐渐增多，元素的最高化合价与元素原子的最外层电子数相同，也是从左向右逐渐升高，D错误。
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综合强化
11.(2022·宁德高一期中)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
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综合强化
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 碳酸钠 硅酸钠溶液 Cl>C>Si
③ 稀硝酸 石灰石 硅酸钠溶液 N>C>Si
④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si
A.④
B.①②④
C.①③
D.③④
√
浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，需要加热，故①
不选；
盐酸是无氧酸，盐酸的酸性强于碳酸，不能证明非
金属性：Cl>C，碳酸钠和浓盐酸反应制取的二氧化
碳中含有氯化氢，氯化氢也能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，不能说明非金属性：C>Si，故②不选；
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综合强化
稀硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，证明非金
属性：N>C，硝酸易挥发，石灰石和硝酸反应
制取的二氧化碳中含有硝酸蒸气，硝酸蒸气也
能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，不能说明非金
属性：C>Si，故③不选；
稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，证明非金属性：S>C，二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，说明非金属性：C>Si，故④选。
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综合强化
12.如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况，下列有关说法正确的是
A.最高正价的顺序：g>c>b
B.形成的简单离子半径：d>e>b>c
C.d与c形成的化合物中阴、阳离子
个数比不一定为1∶2
D.简单气态氢化物的稳定性：g>f>a
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综合强化
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由原子半径大小可知，a、b、c位于第二周期，d、e、f、g位于第三周期，结合化合价可知，a为C，b为N，c为O，d为Na，e为Al，f为S，
g为Cl，以此分析解答。Cl的最高正价为＋7价，N的最高正价为＋5价，O没有最高正价，故A错误；
核外电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：b>c>d>e，故B错误；
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综合强化
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钠元素与氧元素可以形成氧化钠和
过氧化钠，阴、阳离子个数比均为
1∶2，故C错误；
非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S>C，因此简单气态氢化物的稳定性：g>f>a，故D正确。
13.下表为元素周期表的一部分。
请回答下列问题：
(1)⑦⑧⑨三种元素最高价
氧化物对应的水化物中酸
性最强的是_______(填化
学式)。
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综合强化
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HClO4
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，P、S、Cl三种元素的非金属性依次增强，故三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4。
(2)③⑥⑨三种元素的简单离子半径由大到小排序为______________(填离子符号)。
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Cl－>O2－>Al3＋
O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，Al3＋的核电荷数更大，原子核对核外电子吸引更强，故离子半径：O2－>Al3＋，Cl－比O2－多一个电子层，则离子半径：Cl－>O2－，故离子半径由大到小的顺序为Cl－>O2－>Al3＋。
(3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为__________________________。
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综合强化
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元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为OH－＋Al(OH)3===
[Al(OH)4]－。
(4)从原子结构的角度分析④与⑤的金属性强弱：____________________
___________________________________________________________________________________________。
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综合强化
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Na原子半径比Mg大，
Na的核电荷数比Mg小，Na原子核对最外层电子的吸引力较弱，更易失电子，故Na的金属性比Mg强
(5)②、⑦的简单气态氢化物中较稳定的是_____(填化学式)，判断依据是__________________________。
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综合强化
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NH3
N元素的非金属性比P元素强
非金属性越强，则相应的简单气态氢化物越稳定，非金属性：N>P，则简单气态氢化物中较稳定的是NH3。
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综合强化
14.(2022·广州真光中学高一期末)为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题：
(1)硒(Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确的是_______(填字母)。
A.硒元素的最低负化合价为－2
B.硒的氧化物对应的水化物属于强酸
C.稳定性：H2Se>H2O
D.二氧化硒(SeO2)既有氧化性也有还原性
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AD
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综合强化
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硒(Se)与硫位于同一主族，最外层均有6个电子，且均为非金属元素，最低价均为－2价，A正确；
硒的氧化物对应的水化物有H2SeO3和H2SeO4，H2SeO3属于弱酸，B错误；
O的非金属性强于Se，故H2O的稳定性强于H2Se，C错误；
硒(Se)的最高价为＋6价，最低价为－2价，SeO2中Se的化合价为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，D正确。
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综合强化
(2)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，磷(P)、砷(As)也是氮族元素。
①砷有多种同位素原子，其中稳定的核素是75As，它的中子数比质子数多______。
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砷为第33号元素，质子数为33，中子数为75－33＝42，故中子数比质子数多9。
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综合强化
②下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法正确的是______(填字母)。
A.热稳定性：NH3>PH3
B.酸性：HNO3>H3AsO4
C.As的氧化物的水化物是强碱
D.形成的简单离子半径随着原子序数递增而减小
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AB
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综合强化
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非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，N的非金属性比P强，因此热稳定性：NH3>PH3，A正确；
非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，N的非金属性比As强，因此酸性：HNO3>H3AsO4，B正确；
As为非金属元素，其氧化物的水化物属于酸，C错误；
第ⅤA族元素随原子序数增大，其简单离子电子层数依次增多，离子半径依次增大，D错误。
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15.某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。
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实验方案 实验现象
①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成
②取一小块金属镁，用砂纸磨去表面的氧化膜后，放入试管中，加入2 mL水，观察现象，记录为现象Ⅰ，过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象，记录为现象Ⅱ 现象Ⅰ：无明显变化
现象Ⅱ：金属镁逐渐溶解，有气体生成
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综合强化
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③将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝
④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，逐渐消失
回答下列问题：
(1)实验①相关反应的离子方程式为_____________________。由实验①可知，Cl、S的非金属性由强到弱的顺序为______(用元素符号表示，下同)。由实验③可知，Br、I的非金属性由强到弱的顺序为_____。
S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓
Cl>S
Br>I
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将氯气通入Na2S溶液中，氯气将S2－氧化成S单质，反应的离子方程式为S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，单质氧化性越强，元素非金属性越强，故非金属性：Cl>S；
实验③中将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明Br2将I－氧化成I2，非金属性：Br>I。
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(2)由实验②和实验④知，碱性：NaOH_____(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
实验②现象可以表明Mg与冷水不反应，与热水反应，实验④中Na与冷水剧烈反应，由实验②和实验④中反应的剧烈程度可知，Na与水反应比Mg与水反应更剧烈，则金属性：MgMg(OH)2。
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综合强化
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(3)实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐_____(填“增强”或“减弱”，下同)；同周期元素，原子序数逐渐增大，金属性逐渐______，非金属性逐渐______。由此可知，H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为____________________________(填化学式，下同)，常见简单气态氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是____。
减弱
减弱
增强
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
HF
由实验分析可知，非金属性：Br>I，由此得出实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐减弱；
金属性：Mg原子序数：SiH2SO4>H3PO4>
H2SiO3；
非金属性：F>O>N>S，元素非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，稳定性最强的是HF。
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