第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1第3周期元素原子得失电子能力比较
1.周期表中第3周期元素，按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外)，以下说法正确的是( )
A．原子半径逐渐增大
B．金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
C．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
D．简单离子的半径减小
2．下列说法错误的是( )
A．Na与Al为同周期元素，钠原子最外层有1个电子，铝原子最外层有3个电子，所以钠的金属性比铝强
B．Na与Mg为同周期元素，且Mg的核电荷数比Na的大，所以钠的金属性比镁强
C．NaOH为强碱，而Al(OH)3具有两性，所以钠的金属性比铝强
D．Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，所以Zn的金属性比Fe强
3．下列关于元素Si、P、S、Cl的比较中不正确的是( )
A．单质的氧化性随原子最外层电子数的增多而增强
B．它们的最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强
C．元素的非金属性随原子最外层电子数的增多而增强
D．它们的原子半径随最外层电子数的增多而增大
4．依据元素周期表及元素周期律，下列推断中正确的是( )
A．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
B．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
C．向氢硫酸中滴入新制氯水有单质硫生成，可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱
D．主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数
5．下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( )
A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强
B．用Na来置换MgCl2溶液中的Mg，来验证Na的金属性强于Mg
C．根据Mg不与NaOH溶液反应而Al能与NaOH溶液反应，说明金属性：Al>Mg
D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝金属性依次减弱
6．下列关于铝及其化合物的叙述中，正确的是( )
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同
D．纯铝比铝合金的硬度更大、熔点更低
7．下列有关叙述不正确的是( )
A．第3周期元素形成的简单离子的半径依次减小
B．HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱
C．HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D．Na＋、Mg2＋、Al3＋的氧化性依次增强
8．下列递变规律正确的是( )
A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B．钠、镁、铝的还原性依次减弱
C．HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D．P、S、Cl原子半径逐渐增大
知识点2同周期元素得失电子能力的递变规律
9.下列有关元素性质递变规律的说法不正确的是( )
A．Na、Mg、Al的还原性逐渐减弱
B．简单气态氢化物HCl、PH3、H2S的稳定性逐渐减弱
C．H2SiO3、H3PO4、H2SO4的酸性逐渐增强
D．N、O、F的原子半径依次减小
10．下列简单气态氢化物中稳定性由强到弱的顺序正确的是( )
A．CH4>NH3>H2O>HF
B．SiH4>PH3>H2S>HCl
C．HF>H2O>NH3>PH3
D．NH3>PH3>H2S>HBr
11．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：B>A；C、D两种元素对应的简单气态氢化物的稳定性：C>D，E是这五种元素中形成简单离子半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A．B
C．E12．A、B、C、D、E是短周期元素，A、B、C处于同一周期，A元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，B2－、C－、D＋、E3＋具有相同电子层结构，下列说法正确的是( )
A．原子序数：E>D>B>C>A
B，原子半径：D>E>A>C>B
C．简单气态氢化物的热稳定性：C>B>A
D．离子半径：C－>D＋>E3＋>B2－
13．图甲和图乙表示的是短周期元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是( )
A．图甲横坐标为原子序数，纵坐标表示元素的最高化合价
B．图甲横坐标为核电荷数，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)
C．图乙横坐标为最高化合价，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)
D．图乙横坐标为元素的原子最外层电子数，纵坐标表示元素的原子半径(单位：pm)
14．下列递变规律正确的是( )
A．O、S、Na、K原子半径依次增大
B．Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强
C．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D．KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列有关非金属元素的叙述以及推理结果不正确的是( )
①非金属性F>Cl，故将F2通入NaCl溶液中，发生的反应为F2＋2Cl－===Cl2＋2F－
②非金属性F>Br，故酸性：HF>HBr
③非金属性S>As，故前者的气态氢化物稳定性更强
④非金属性O>N，故O2与H2化合比N2更容易
A．②③ B．③④ C．①④ D．①②
2．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
选项 事实 推论
A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca>Mg
C 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I
D 氧化性：HClO>H2CO3 非金属性：Cl>C
3.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法正确的是( )
A.X的气态氢化物比Y的稳定
B.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
C.Z的非金属性比Y的强
D.X与Y形成的化合物都易溶于水
4．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )
A.若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B.若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6
D.若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
5．同一短周期X、Y、Z三种元素，已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3，则下列判断错误的是( )
A.热稳定性：HX>H2Y>ZH3
B.还原性：HX>H2Y>ZH3
C.酸性：H3ZO4D.非金属性：X>Y>Z
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子而形成与Ne原子相同的电子层结构，已知X元素的原子序数比Y元素的原子序数大，下列说法正确的是( )
A.X元素的金属性比Y元素的金属性强
B.常温下，X和Y形成的单质一定都不能从水中置换出氢
C.Y元素的氢氧化物的碱性比X元素的氢氧化物的碱性强
D.X元素的最高正化合价比Y元素的最高正化合价高
7．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述不正确的是( )
A.X元素可以与W元素形成WX2和WX3两种化合物
B.Y元素的单质在一定条件下可以与O2、N2、CO2反应
C.Z原子的最外层电子数为4，形成化合物时一般为＋4价
D.X与Y、Z与W都属于同一周期
8．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是( )
A.原子半径：As>Cl>P
B.热稳定性：HCl>AsH3>HBr
C.还原性：As3－>S2－>Cl－
D.酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
9．科学家合成一种新化合物：，下列关于组成该化合物的四种元素的说法正确的是( )
A.原子半径：Cl>P>Na
B.含氧酸酸性：Cl>P>Si
C.气态氢化物的稳定性：Cl>P>Si
D.单质熔点：Si>Na>Cl
三、非选择题
10．(1)为探究Na、Mg、Al活动性顺序，某课外小组同学进行了如下实验：
实验步骤 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。 2．将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水，加热至水沸腾，冷却后，向试管中滴加酚酞溶液。 3．将一小段镁带投入稀盐酸中。 4．将一小片铝投入稀盐酸中。
他们记录的实验现象有：
实验现象 A.剧烈反应，迅速生成大量的气体。 B.浮在水面上，熔成小球，不断游动，小球逐渐变小，最终消失，溶液变红。 C.反应不剧烈，产生无色气体。 D.有气体产生，溶液变成红色。
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容。
①在下表中填写与实验步骤相对应的实验现象序号：
实验步骤 1 2 3 4
实验现象 ________ ________ ________ ________
②写出钠与水反应的化学方程式________________________________________。
③实验结论是________________________________________________________。
④用原子结构理论对上述实验结论进行解释：同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐________，原子核对电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，因此________逐渐减弱。
(2)ClO2是高效、广谱、绿色的消毒剂，回答下列问题。
①氯在元素周期表中的位置是____________________，1 mol 37Cl的中子数为________。
②下列能判断Cl和O两种元素非金属性强弱的是________(填字母)。
a.原子得电子能力
b.与金属钠反应得电子的数目
c.气态氢化物的稳定性
d.单质的沸点
③生产生活中含氯物质的排放会加快臭氧层的破坏，其机理如图所示，该机理的总反应化学方程式为
________________________________________________________________________。
④化工、冶金行业的废水中存在CN－，可用ClO2气体将其转化为两种无毒气体。
A.CN－的电子式为________________________________________________________。
B.该反应的离子方程式为__________________________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是( )
A.S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的离子半径依次减小
B.P、S、Cl最高化合价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C.第3周期中ⅦA族元素的原子半径最大
D.Na、Mg、Al最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
2．下列结论正确的是( )
①粒子半径：K＋>Al3＋>S2－>Cl－
②氢化物的酸性：HCl>HBr>HI
③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性：O>N>P>Si
A.①④⑤ B．③⑥ C．④⑤⑥ D．②④⑤⑥
3．有A、B、C、D、E五种金属元素，在相同条件下，B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强；A、B单质均可以从C的盐溶液中置换出C；D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气；A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中，只有E不放出氢气。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为( )
A.D>B>A>C>E B．A>B>C>E>D
C.D>B>E>A>C D．D>E>B>A>C
4．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其原子最外层电子数依次为1、4、6、7。已知B原子核外次外层电子数为2；A、C原子的核外次外层电子数为8；D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸。则：
(1)A、B、C、D分别是________、________、________、________(写元素符号)。
(2)A的离子结构示意图为________，C的原子结构示意图为________。
(3)A、C、D原子半径由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(4)C的低价氧化物与D的单质等体积混合后通入品红溶液中，品红不褪色，原因是________________________________(用方程式表示)。
(5)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为________________________________。
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
必备知识基础练
1．答案：B
解析：同一周期主族元素原子的电子层数相同，原子核对核外电子的吸引力随着核电荷数的增大而增大，导致原子半径随着原子序数的递增而减小，故A错误；同一周期主族元素随着原子序数的递增，其金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故B正确；第3周期从左到右主族元素的最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，故C错误；同一周期主族元素从左到右简单阴、阳离子的半径均减小，但阴离子半径比阳离子半径大，故D错误。
2．答案：D
解析：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe才能说明金属性Zn>Fe。
3．答案：D
解析：Si、P、S、Cl原子的电子层数相同，最外层电子数依次增多，得电子能力逐渐增强，单质的氧化性随最外层电子数的增多而增强，故A正确；按Si、P、S、Cl的顺序元素非金属性逐渐增强，其最简单氢化物的稳定性随原子最外层电子数的增多而增强，故B、C正确；按Si、P、S、Cl的顺序，原子半径逐渐减小，故D错误。
4．答案：C
解析：同周期主族元素自左向右，元素原子的半径逐渐减小，半径越小越不易失去电子，故A错误；ⅠA族元素的金属性不一定比ⅡA族元素的金属性强，如ⅠA族中的H比ⅡA族中Mg的金属性弱，故B错误；F没有正价，故D错误。
5．答案：D
解析：A项，应该根据金属失电子的难易来决定，易失电子的金属性较强，错误；B项中钠首先要跟MgCl2溶液中的水反应，不能置换出Mg，错误；C项判断依据错误；D项正确。
6．答案：A
解析：无论是铝还是其氧化物都能与酸、碱反应，不能用铝制器皿长期存放酸性或碱性食品，A项正确。铝表面形成致密的氧化膜，对内层的铝起保护作用，而不是铝本身化学性质稳定，B项错误。氯化铝溶液中滴入NaOH溶液，先有沉淀产生后沉淀溶解；NaOH溶液中滴入氯化铝溶液，开始没有沉淀后产生沉淀，互滴现象不同，C项错误。铝合金比纯铝的硬度大，D项错误。
7．答案：A
解析：第3周期元素形成的简单离子的半径中阳离子半径、阴离子半径均依次减小，但阴离子半径均大于阳离子半径，A项错误；同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价含氧酸的酸性逐渐增强，则HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱，B项正确；同周期自左向右非金属性逐渐增强，氢化物稳定性逐渐增强，则HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱，C项正确；金属性越强，相应阳离子的氧化性越弱，则Na＋、Mg2＋、Al3＋的氧化性依次增强，D项正确。
8．答案：B
解析：元素的非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，所以HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，A错误；同周期主族元素，从左向右金属性逐渐减弱，所以钠、镁、铝的还原性依次减弱，B正确；元素的非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越强，所以HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误；同周期主族元素，从左向右原子半径逐渐减小，所以P、S、Cl原子半径逐渐减小，D错误。
9．答案：B
解析：Na、Mg、Al是同周期元素的原子，同周期从左到右金属元素的原子失电子能力逐渐减弱，金属的还原性逐渐减弱，故A正确；P、S、Cl是同周期元素的原子，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，故B错误；Si、P、S同处第三周期，从左到右原子半径依次减小，非金属性增强，H2SiO3、H3PO4、H2SO4的酸性逐渐增强，故C正确；N、O、F同处第二周期，从左到右原子半径依次减小，故D正确。
10．答案：C
解析：元素的非金属性：F>O>N>C，所以简单气态氢化物的稳定性：CH4S>P>Si，所以简单气态氢化物的稳定性：SiH4O>N>P，所以简单气态氢化物的稳定性：HF>H2O>NH3>PH3，C正确；元素的非金属性：N>Br>S>P，所以简单气态氢化物的稳定性：NH3>HBr>H2S>PH3，D错误。
11．答案：D
解析：因A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：B>A，则金属性：B>A；C、D两种元素对应简单气态氢化物的稳定性：C>D，则非金属性：C>D；由同周期从左到右，元素的金属性减弱、非金属性增强，则A、B、C、D的原子序数由小到大的顺序为B12．答案：C
解析：A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为C元素，因为A、B、C属于同一周期元素，且B2－、C－、D＋、E3＋具有相同电子层结构，因此B为O元素，C为F元素，D为Na元素，E为Al元素。原子序数：Al>Na>F>O>C，A错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右主族元素的原子半径逐渐减小，因此原子半径：Na>Al>C>O>F，B错误；非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，非金属性：F>O>C，故热稳定性：HF>H2O>CH4，C正确；电子层数相同，离子半径随原子序数的增大而减小，因此离子半径：O2－>F－>Na＋>Al3＋，D错误。
13．答案：D
解析：稀有气体元素的化合价为0价，氧元素没有最高正化合价，氟元素没有正价，与图甲不符，A错误；同周期自左而右，主族元素的原子半径逐渐减小，与图甲不符，B错误；氧元素没有最高正化合价，氟元素没有正价，与图乙不符，C错误；同周期自左而右，主族元素原子的最外层电子数由1到7逐渐增大，原子半径依次减小，图乙符合递变规律，D正确。
14．答案：A
解析：O原子核外有2层电子，Na和S原子核外有3层电子，且S在Na的右边，K的原子核外有4层电子，所以O、S、Na、K原子半径依次增大，A正确；Na、Mg、Al、Si位于同一周期，且原子序数依次增大，故它们的金属性逐渐减弱，还原性依次减弱，B错误；F、Cl、S和P元素的非金属性依次减弱，所以它们对应氢化物HF、HCl、H2S、PH3的稳定性逐渐减弱，C错误；最高价氧化物对应水化物的碱性的变化规律是同一周期从右到左依次增强，同一主族从上到下依次增强，D错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：①将F2通入NaCl溶液中，F2先与水反应生成HF和O2，不与NaCl发生置换反应，不正确。②非金属性F>Br，元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，不能判断氢化物水溶液酸性的强弱，不正确。③非金属性S>As，元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，故前者的气态氢化物稳定性更强，正确。④非金属性O>N，元素非金属性越强，其单质与H2更易化合，故O2与H2化合比N2更容易，正确。
2．答案：D
解析：Na与冷水迅速反应且反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，说明金属性Na>Mg，A项能证明元素的金属性的相对强弱，不符合题意；同主族从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强，因此金属性Ca>Mg，B项能证明元素的金属性的相对强弱，不符合题意；同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，因此非金属性Br>I，C项能证明元素的非金属性的相对强弱，不符合题意；比较非金属性时，利用的是最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，因此不能用HClO与H2CO3的氧化性判断元素非金属性的相对强弱，D项错误，符合题意。
3．答案：B
解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，由题图可知X、Y在第2周期，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，即Y原子的K层电子数为2、L层电子数为6，其质子数为8，则Y为氧元素，由元素在周期表中的位置可知X为氮元素，Z为硫元素，W为氯元素。同周期从左到右元素的非金属性增强，则非金属性Y>X，所以Y的气态氢化物比X的稳定，A错误；同周期从左到右元素的非金属性增强，则非金属性W>Z，所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强，B正确；同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性Y>Z，C错误；X与Y形成的化合物NO不溶于水，D错误。
4．答案：B
解析：W的金属性比R弱，R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不一定为强碱，A项错误；HnXOm为强酸，说明X的非金属性强，且由题意知Y一定不是稀有气体元素，故Y的非金属性比X更强，B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，C项错误；若五种元素同为第3周期，当X的最高化合价为＋5时，R为金属元素Al，D项错误。
5．答案：B
解析：同一短周期X、Y、Z三种元素，其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3，则从左到右分别为Z、Y、X，因为同周期从左到右元素非金属性增强，所以非金属性：X>Y>Z；非金属性越强，气态氢化物越稳定，故热稳定性：HX>H2Y>ZH3；非金属性越强，气态氢化物越不易失电子，还原性越弱，故还原性：HX6．答案：CD
解析：X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子，则应为金属元素，形成与Ne原子具有相同电子层结构的离子，说明X和Y都位于周期表第三周期，且X的原子序数大于Y的原子序数。同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则有金属性Y>X，故A错误；如Y为Na，可与水剧烈反应，置换出氢气，故B错误；金属性Y>X，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故C正确；同周期元素从左到右元素的原子最外层电子数逐渐增多，金属元素的最高正化合价逐渐增大，故D正确。
7．答案：D
解析：短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素，W与X属于同一主族，故W为S元素，Y原子的最外层只有2个电子，且原子序数大于O元素，Y处于第3周期，故Y为Mg元素，Z单质可制成半导体材料，Z为Si元素。X为氧，W为硫，可以形成二氧化硫和三氧化硫两种化合物，A正确；Y为镁，其单质一定条件下可以与O2、N2、CO2反应，B正确；Z为硅，其原子的最外层电子数为4，形成化合物时一般为＋4价，C正确；X为氧，在第2周期，Y为镁，Z为硅，W为硫，在第3周期，D错误。
8．答案：C
解析：原子半径大小顺序是As>P>Cl，A项错误；热稳定性：HCl>HBr>AsH3，B项错误；单质的氧化性：Cl2>S>As，所以阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C项正确；酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，D项错误。
9．答案：CD
解析：Cl、P、Na位于同一周期，原子序数越大原子半径越小，则原子半径Na>P>Cl，A错误；没有指出元素为最高价，该说法不合理，如磷酸的酸性大于次氯酸，B错误；非金属性：Cl>P>Si，则气态氢化物的稳定性：Cl>P>Si，C正确；一般来讲晶体熔、沸点：共价晶体>金属晶体>分子晶体，则单质熔点：Si>Na>Cl，D正确。
10．答案：(1)①B D A C
②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③Na、Mg、Al金属性逐渐减弱 ④减小 金属性
(2)①第3周期ⅦA族 1.204×1025个 ②ac ③2O33O2或2O33O2 ④[∶C N∶]－ 2CN－＋2ClO2===2CO2＋N2＋2Cl－
解析：(1)①金属钠、镁、铝位于同一周期，按照从左到右的顺序失电子能力逐渐减小，和水及酸反应置换出氢气的程度是越来越难，所以1对应的现象为B、2对应的现象为D、3对应的现象为A、4对应的现象为C。
②钠与水反应生成氢氧化钠与氢气，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
③根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度，可以知道金属活动性顺序为Na>Mg>Al，即实验结论是Na、Mg、Al金属性逐渐减弱。
④同周期元素从左到右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外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。
(2)①氯在元素周期表中的位置是第3周期ⅦA族；1mol37Cl的中子数为1×(37－17)×6.02×1023＝1.204×1025个。
②根据得电子能力及气态氢化物的稳定性等来比较非金属性，只有a、c符合，与得电子多少、单质的沸点无关。③由图可知O3转化为O2，总反应化学方程式为2O33O2或2O33O2。
④A.CN－中碳氮之间为三键，电子式为[∶C N∶]－。
B．ClO2氧化性较强，是常用的氧化剂，其中＋4价氯元素通常被还原为－1价，CN－中＋2价碳元素通常被氧化成＋4价，氮元素则容易被氧化成0价形成氮气，由电子转移、电荷守恒可知离子反应为2CN－＋2ClO2===2CO2＋N2＋2Cl－。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：S2－、Cl－、K＋、Ca2＋核外电子排布相同，随原子序数递增，离子半径逐渐减小；P、S、Cl的最高化合价分别为＋5、＋6、＋7，依次升高，由于P、S、Cl的得电子能力依次增强，其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，因此这一周期ⅦA族元素的原子半径最小；Na、Mg、Al的失电子能力依次减弱，则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。
2．答案：C
解析：电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则粒子半径：S2－>Cl－>K＋>Al3＋，故①错误；氢化物的酸性与元素的非金属性无直接关系，酸性：HClBr2>I2>S，单质的氧化性越强，则对应的阴离子的还原性越弱，离子的还原性：S2－>I－>Br－>Cl－，故③错误；非金属性：Cl>S>Se>Te，单质的氧化性：Cl2>S>Se>Te，故④正确；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，碳酸与NaClO可发生较强酸制取较弱酸的反应，则酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO，故⑤正确；同周期元素的非金属性：O>N、P>Si，同主族元素的非金属性：N>P，则非金属性：O>N>P>Si，故⑥正确。
3．答案：A
解析：元素的金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，在相同条件下，B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的强，则金属性：B>A；A、B单质均可以从C的盐溶液中置换出C，说明A、B的单质比C的单质活泼，A、B的金属性比C强；D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气，说明D元素的金属性非常强，应是五种元素中金属性最强的元素；A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中，只有E不放出氢气，说明E最不活泼，金属性最弱。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为D>B>A>C>E，故A正确。
4．答案：(1)Na C S Cl
(2)
(3)r(Na)>r(S)>r(Cl)
(4)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(5)HCl>H2S
解析：A、B、C、D为短周期元素，分别位于ⅠA、ⅣA、ⅥA和ⅦA族。B原子核外次外层有2个电子，最外层有4个电子，B为碳元素。A、C原子核外次外层有8个电子、最外层电子数分别是1、6，分别是钠元素和硫元素，D原子最外层有7个电子，元素最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸，则D是氯元素。第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
知识点1 第3周期元素得失电子能力比较
1．钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较：
(1)实验探究：
①实验图示：
a．与水反应： b．与酸反应：
②置换氢气：
实验 置换氢气的难易顺序
与水反应 Na________Mg
与酸反应 Mg________Al
③镁、铝氢氧化物性质的比较：(用化学方程式表示)
a．MgCl2溶液中加入NaOH溶液：______________________________________________。
b．AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液：____________________________________________；
____________________________________________________________________________；
离子方程式：_______________________；________________________________________。
Al(OH)3具有两性，既能与碱反应，也能与酸反应，如与盐酸反应：________________________________________________________________________；
离子方程式：______________________________________________________________。
结论：碱性强弱顺序为______________________________________________________。
(2)钠、镁、铝失电子能力的比较：钠、镁、铝失电子能力由强到弱的顺序依次为Na>Mg>Al。
2．硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较：
元素 Si P S Cl
单质与H2化合的条件 高温 较高温度 需加热 ____
气态氢化物的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定
最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的酸性 H4SiO4或H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强无机酸
结论 从Si到Cl，元素原子得电子能力逐渐________
知识点2 同周期元素得失电子能力的递变规律
1．变化规律：
同周期从左到右，元素原子的得电子能力________，失电子能力________。
2．同周期元素的性质递变的原因：
同周期元素(稀有气体元素除外)的原子，核外电子层数________，随着核电荷数的递增：
3．元素原子得失电子能力的判断依据
(1)金属性强弱的判断：
①据元素周期表判断：
a．同一周期，从左到右：元素的金属性逐渐减弱。
b．同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。
②据金属活动性顺序判断：
③据单质及其化合物的性质判断：
a．金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。
b．最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
④金属单质间的置换反应：较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来：如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn>Cu(但活泼金属与水反应剧烈，在水溶液中不能置换出其他金属单质)。
⑤据离子的氧化性强弱判断：金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱。如氧化性：Cu2＋>Fe2＋，则金属性：Cu(2)非金属性强弱的判断：
①据元素周期表判断：
a．同一周期，从左到右：元素的非金属性逐渐增强。
b．同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。
②据单质及其化合物的性质判断：
a．单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。
b．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。
③非金属单质间的置换反应：较活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来：如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl>Br。
④据离子的还原性强弱判断：非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱。如还原性：Cl－I。
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
知识点1
1．（1）> > MgCl2＋2NaOH===Mg（OH）2↓＋2NaCl
AlCl3＋3NaOH===Al（OH）3↓＋3NaCl
Al（OH）3＋NaOH===Na[Al（OH）4]
Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－
Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Mg（OH）2>Al（OH）3
2．点燃或光照 容易 强 增强 增强
知识点2
1．逐渐增强 逐渐减弱
2．相同 逐渐增加 逐渐减小 逐渐减弱 逐渐增强第2课时 研究同主族元素的性质
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1ⅠA族元素(除H外)元素性质的递变规律探究
1.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
①金属性最强的是锂 ②形成的离子中，氧化性最强的是锂离子 ③在自然界中均以化合态形式存在 ④Na在空气中久置后，成分为Na2CO3 ⑤均可与水反应，产物均为MOH和H2 ⑥它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式 ⑦粒子半径：Rb＋>K＋>Na＋，Cs>Cs＋
A．①②③④⑤ B．③④⑤⑥⑦
C．①②④⑥⑦ D．②③④⑤⑦
2．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C．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
3．海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。
下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C．原子半径r：r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)
D．原子的最外层电子数n：n(Na)4．下列关于铯(Cs)的叙述正确的是( )
A．它位于周期表的第5周期ⅠA族
B．硝酸铯是离子化合物
C．氢氧化铯是弱碱
D．在钠、钾、铷、铯四种单质中，铯的熔点最高
5．钾和钠的性质相似，下列说法中能较好地解释这个事实的是( )
A．最外层电子数相同 B．都是金属元素
C．原子半径相差不大 D．最高化合价相同
6．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是( )
A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物
B．Li是碱金属原子中半径最小的原子
C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子
D．Na＋比Li多一个电子层
知识点2卤族元素性质递变规律探究
7.下列关于卤族元素结构和性质的说法错误的是( )
A．F、Cl、Br、I的原子半径逐渐增大
B．F、Cl、Br、I的电子层数逐渐增多
C．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
D．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐减弱
8．下列关于卤族元素的比较中，不正确的是( )
A．卤素离子的还原性：F－B．酸性：HIO4C．单质与氢气化合由易到难的顺序：F2D．氢卤酸的酸性：HF>HCl>HBr>HI
9．下列关于F、Cl、Br、I相关物质性质的比较中，正确的是( )
A．单质的颜色随核电荷数的增加而变浅
B．单质的熔、沸点随核电荷数的增加而降低
C．简单氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强
D．简单氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
10．下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是( )
A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大
C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深
11．下列关于ⅦA族元素的说法中，不符合递变规律的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱
12．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤素的说法正确的是( )
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C．从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合由易到难的顺序为I2→Br2→Cl2→F2
知识点3同主族元素原子结构与性质的递变规律
13.下列有关ⅥA族元素氧、硫、硒的说法正确的是( )
A．氧、硫、硒三种元素的最高正化合价均为＋6
B．氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se
C．氢化物的还原性：H2O>H2S>H2Se
D．单质的熔点：O2>S>Se
14．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )
A．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
B．短周期元素形成简单离子后，最外层都达到8电子稳定结构
C．第3周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D．同一元素的最高价氧化物对应的水化物不可能既表现酸性又表现碱性
15．镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素，关于其叙述不正确的是( )
A．镭的金属性比钙弱 B．单质能与水反应生成H2
C．镭在化合物中呈＋2价 D．碳酸镭难溶于水
16．下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．与水反应，Cs比Na剧烈
B．与H2反应，F2比Cl2容易
C．碱性：NaOH>Al(OH)3
D．酸性：HCl>H2CO3
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，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
2．如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定
3．Mg、Ca、Sr、Ba是按原子序数由小到大的顺序排列的第ⅡA族元素。已知：①Mg(OH)2难溶于水，而Ca(OH)2微溶于水；②MgSO4溶于水，而CaSO4微溶于水。下列推测中，不正确的是( )
A．Sr(OH)2溶于水
B．SrSO4易溶于水
C．BaSO4不溶于水
D．Ba(OH)2比Ca(OH)2易溶于水
4．下列有关碱金属元素和卤素的说法中，错误的是( )
A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈
B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中氟原子得电子的能力最强
C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D．随着核电荷数的增加，碱金属元素和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低
5．下列有关碱金属、卤素结构和性质的描述正确的是( )
①随着核电荷数的增加，碱金属和卤素单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大 ②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8 ③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时均生成过氧化物R2O2
④除石田外，砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，At与H2化合最容易 ⑤碱金属都应保存在煤油中 ⑥卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大 ⑦碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A．⑥⑦ B．①③⑥⑦
C．①③④⑤⑥ D．全部正确
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．钾(K)和钠在性质上有很大的相似性，但K比Na的活泼性强。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的是( )
A．钾的活泼性强，故少量钾不能保存在煤油中
B．钾可以在空气中燃烧，火焰呈黄色，且产物是K2O
C．K与水能够反应，但不如Na与水反应剧烈
D．K可以与水剧烈反应，生成氢气
7．砷化镓太阳能电池具有广阔的应用前景，下列有关说法不正确的是( )
A．砷元素符号为As，位于元素周期表中第4周期ⅤA族
B．酸性：砷酸>磷酸
C．镓元素符号为Ga，单质可能与水反应
D．碱性：Ga(OH)38．已知第117号元素Ts，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A．此元素的气态氢化物的化学式为HTs，在常温下很不稳定
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I2
C．其单质的分子式为Ts2，易溶于有机溶剂
D．AgTs是一种有色的易溶于水的化合物
9．借助碱金属性质的递变规律分析下面的推断，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与水反应剧烈
B．已知Ca是第4周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
C．已知Mg、Ca、Ba都是ⅡA族元素，由BaSO4难溶、CaSO4微溶、MgSO4易溶可知，ⅡA族元素的硫酸盐的溶解度随原子序数的递增逐渐减小
D．已知铊(Tl)和Al都是ⅢA族元素，且Tl的核电荷数比Al的核电荷数大，故Al比Tl金属性强
三、非选择题
10．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正化合价是＋7价
(1)元素X的一种同位素可用于测定文物年代，这种同位素的元素符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含该微粒的检验方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素Z与元素T相比，得电子能力较强的是____________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下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________，理由是________________________________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如右表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )
A.非金属性：ZB.R与Q的电子数相差26
C.气态氢化物的稳定性：RD.最高价氧化物的水化物的酸性：Q>T
2．(双选)在元素周期表的主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三种元素上下紧密相邻或左右紧密相邻，丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和，四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素
B.气态氢化物的稳定性比较：甲>乙
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性比较：甲>丙
D.元素丁形成的化合物种类比元素乙形成的少
3．实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质，下列装置能达到实验目的的是( )
A.氧化废液中的溴化氢
甲
B.分离CCl4和水层
乙
C.分离四氯化碳和液溴
丙
D.密封存放单质溴
丁
4．某同学做同周期主族元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，记录的有关实验现象如表(注：实验中所用的镁块与钠块大小相似，镁条与铝条大小相似)。
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁块与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞试液 A.浮于水面，熔成小球，在水面上四处游动，慢慢消失，溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 B.产生气体，溶液变成浅红色
③将一小块钠放入滴有酚酞试液的冷水中 C.反应不十分剧烈，产生无色气体
④镁条与5 mL 2 mol·L－1的盐酸反应 D.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
⑤铝条与5 mL 2 mol·L－1的盐酸反应 E.生成白色沉淀，继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：______________________________________________________________。
(2)实验用品：
仪器：烧杯，试管，____________，试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，酒精灯等。
药品：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制饱和硫化氢溶液，2 mol·L－1的盐酸，NaOH溶液，蒸馏水，________，AlCl3溶液等。
(3)实验内容(填与实验现象或实验方案对应的编号并写出相关反应的离子方程式)：
实验方案 实验现象 有关离子方程式
②
A
⑥
(4)实验结论：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 研究同主族元素的性质
必备知识基础练
1．答案：D
解析：同主族从上到下金属性增强，因此金属性最强的是Cs，①错误；同主族从上到下金属性增强，对应离子的氧化性减弱，因此氧化性最强的是锂离子，②正确；Li、Na、K、Rb、Cs为活泼金属，在自然界中均以化合态形式存在，③正确；Na在空气中久置的一系列变化为Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，最终成分为Na2CO3，④正确；2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，其他金属比Li活泼，因此均可与水反应，产物均为MOH和H2，⑤正确；Li与O2只发生4Li＋O22Li2O，⑥错误；原子半径、离子半径从上到下依次增大，因此粒子半径：Rb＋>K＋>Na＋，Cs失去1个电子变成Cs＋，半径减小，因此Cs>Cs＋，⑦正确。
2．答案：D
解析：A项，在碱金属元素中，K不是最活泼的元素；B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；C项，碱金属的阳离子很稳定，不具有强氧化性。
3．答案：A
解析：A项，Na的金属性强于Mg，则最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2，正确；B项，Cl的非金属性强于Br，则得电子能力Cl2强于Br2，错误；C项，Na、Mg、Cl位于同一周期，电子层数相同，核电荷数大的原子，核对核外电子的吸引能力增强，所以原子半径会减小，则r(Na)>r(Mg)>r(Cl)，错误。
4．答案：B
解析：根据Cs的原子结构可知：Cs位于元素周期表的第6周期ⅠA族，A错误。硝酸铯是强酸HNO3与强碱CsOH形成的盐，属于离子化合物，B正确。元素的金属性越强，其相应的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于Cs元素的金属性很强，因此氢氧化铯是一种强碱，C错误。同一主族的元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，元素的金属性越强，其相应的金属内的金属键就越弱，断裂消耗的能量就越低，物质的熔、沸点就越低。在钠、钾、铷、铯四种金属单质中，铯金属性最强，因此铯的熔点最低，D错误。
5．答案：A
解析：A项，钠和钾都位于元素周期表第ⅠA族，原子最外层电子数相同，性质相似，正确；B项，金属元素有很多种，但性质不完全相似，错误；C项，同主族元素的原子半径相差较大，但性质相似，错误；D项，最高化合价相同的元素性质不一定相同，如Mg、Cu的最高化合价都为＋2价，但性质不同，错误。
6．答案：B
解析：碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。
7．答案：D
解析：F、Cl、Br、I属于同主族元素。A项，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，正确；B项，F、Cl、Br、I的电子层数逐渐增多，正确；C项，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，所以F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱，正确；D项，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，对应简单阴离子的还原性逐渐增强，错误。
8．答案：D
解析：A项，卤族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，其阴离子的还原性逐渐增强，所以卤素离子的还原性：F－9．答案：C
解析：A项，从F2到I2，单质颜色分别为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，单质的颜色随着核电荷数的增加而加深，错误；B项，从F2到I2，状态由气态→液态→固态，熔、沸点随核电荷数的增加而升高，错误；C项，元素的非金属性越强，对应离子的还原性越弱，从F到I，元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的还原性逐渐增强，正确；D项，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，从F到I，元素的非金属性逐渐减弱，其简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，错误。
10．答案：C
解析：F、Cl、Br、I原子核外电子层数分别为2、3、4、5，原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多，A正确；F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，则被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大，B正确；F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，则对应氢化物的稳定性逐渐减弱，C错误；F、Cl、Br、I单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，颜色逐渐加深，D正确。
11．答案：D
解析：从F到I，单质的氧化性逐渐减弱，A正确；从F到I，阴离子的还原性逐渐增强，B正确；从F到I，氢化物的热稳定性逐渐减弱，C正确；同主族元素的氢化物的水溶液的酸性从上到下逐渐增强，所以HF、HCl、HBr、HI的水溶液的酸性依次增强，D错误。
12．答案：C
解析：A项，卤素原子的最外层电子数都是7，错误；B项，从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次增大，错误；C项，从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，正确；D项，卤素单质与H2化合由易到难的顺序为F2→Cl2→Br2→I2，错误。
13．答案：B
解析：氧无最高正价，A错误；元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性O>S>Se，故氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se，B正确；元素的非金属性越强，其对应的氢化物的还原性越弱，故氢化物的还原性：H2OS>O2，D错误。
14．答案：C
解析：同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质相似，但不完全相同，故A错误；大部分短周期元素形成简单离子后，最外层可以达到8电子稳定结构，故B错误；第3周期主族元素的最高正化合价等于其原子最外层电子数，也等于它所处的主族序数，故C正确；同一元素的最高价氧化物对应的水化物有可能既表现酸性又表现碱性，如氢氧化铝，故D错误。
15．答案：A
解析：A项，镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素，与Mg、Ca等金属位于同一主族，性质相似，则同主族元素从上到下金属性逐渐增强，因此镭的金属性比钙强，A错误；钙能和水反应生成氢气，镭的金属性强于钙，因此也能与水发生反应生成氢气，B正确；ⅡA族元素最外层有2个电子，化合价为＋2，C正确；同主族元素对应的单质或化合物的性质具有相似性，根据碳酸镁、碳酸钙难溶于水可知，碳酸镭难溶于水，D正确。
16．答案：D
解析：元素的金属性Cs>Na，元素的金属性越强，与水发生反应置换出氢气就越剧烈，所以与水反应，Cs比Na剧烈，可以用元素周期律解释，A不符合题意；元素的非金属性F>Cl，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，因此与H2反应，F2比Cl2容易，可以用元素周期律解释，B不符合题意；元素的金属性Na>Al，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，所以碱性：NaOH>Al(OH)3，可以用元素周期律解释，C不符合题意；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，因此可证明酸性HClO4>H2CO3，不能用元素周期律证明酸性：HCl>H2CO3，D符合题意。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：碱金属元素从上到下原子半径逐渐增大，单质的还原性逐渐增强，与水反应越来越剧烈，熔点越来越低，故C项不符合。
2．答案：D
解析：卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C正确；元素的非金属性越强，其氢化物越稳；④非金属性最强，D错误。
3．答案：B
解析：由题给信息：①Mg(OH)2难溶于水，而Ca(OH)2微溶于水；②MgSO4溶于水，而CaSO4微溶于水，可知Mg、Ca、Sr、Ba对应的氢氧化物的溶解度逐渐增大，对应的硫酸盐的溶解度逐渐减小，所以Sr(OH)2溶于水、SrSO4难溶于水、BaSO4不溶于水，Ba(OH)2比Ca(OH)2易溶于水。故选B。
4．答案：D
解析：Br2的氧化性强于I2，则Br2与H2反应更剧烈，A正确；碱金属中Li原子半径最小，原子核对最外层电子的引力最强，失电子能力最弱，卤素中F原子半径最小，原子核对最外层电子的引力最强，得电子能力最强，B正确；K的活泼性强于Na，则K与水反应更剧烈，C正确；随着核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D错误。
5．答案：A
解析：随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点依次降低，①错误；F原子的次外层电子数是2，Cl原子的次外层电子数是8，Br、I原子的次外层电子数都是18，②错误；Li与O2在加热时反应生成Li2O，③错误；除石田外，砹是原子序数最大的卤族元素，At与H2化合最困难，④错误；碱金属中锂的密度小于煤油的密度，Li要保存在液态石蜡中，⑤错误；卤素按F、Cl、Br、I的顺序，随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，故F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，⑥正确；Li2CO3受热分解生成Li2O和CO2，Na2CO3和K2CO3受热不易分解，据此推测Cs2CO3受热不易分解，⑦正确。
6．答案：D
解析：钾的活泼性强，可与O2、H2O等反应，其密度大于煤油，故少量钾可保存在煤油中，A错误；K在空气中燃烧，火焰呈紫色，产物是K2O2等，B错误；K比Na活泼，与水反应比钠与水反应更剧烈，甚至发生爆炸，C错误；K与Na的性质相似，可与水剧烈反应，生成KOH和H2，D正确。
7．答案：BD
解析：砷元素符号为As，与N、P同主族，处于元素周期表中第4周期ⅤA族，A正确；同主族元素从上到下元素非金属性减弱，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性：磷酸>砷酸，B错误；镓元素符号为Ga，处于ⅢA族，金属性比Al强，应能与水反应，C正确；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性Ga>Al，故碱性Ga(OH)3>Al(OH)3，D错误。
8．答案：AC
解析：Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs，但由于Ts的非金属性很弱，所以HTs在常温下很不稳定，A正确；Ts单质氧化性比碘弱，不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。
9．答案：BD
解析：A项，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，与水反应的剧烈程度增大，正确；B项，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，氢氧化物的碱性逐渐增强，错误；C项，根据三种元素的硫酸盐的溶解度和三种元素在周期表中的相对位置可得出该结论，正确；D项，同主族元素从上到下金属性依次增强，错误。
10．答案：(1)C (2)取该溶液少量于试管中加入NaOH溶液然后加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验产生的气体，如果试纸变蓝，证明溶液中含NH (3)Cl ② (4)H2CO3 H2CO3是弱酸
解析：(1)由题意知T为硫，X为碳，Y为氮，Z为氯。碳元素的一种核素146C可用于测定文物年代。
(2)常利用铵盐与碱共热产生碱性气体NH3的方法检验NH的存在。
(3)元素Cl与S相比，非金属性较强的应为Cl，可用两者氢化物的稳定性进行比较。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物依次是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中H2CO3是弱酸。
学科素养升级练
1．答案：B
解析：由R元素的单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，可知R为F，由元素在周期表中的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。A不正确，Z(Ar)为稀有气体，原子最外层已达到稳定结构，难得电子，没有非金属性，同周期主族元素从左到右元素的非金属性依次增强(稀有气体除外)，非金属性：X(S)T>Q；D不正确，同主族非金属元素自上而下最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，即T>Q。
2．答案：AC
解析：从位置关系进行讨论，根据四种元素原子的最外层电子数之和求解可能的元素，根据“丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和”确定最终的元素。甲、乙、丙、丁依次是N、O、P、C。气态氢化物的稳定性：H2O>NH3；最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H3PO4；碳元素形成的化合物种类最多。
3．答案：B
解析：由于Cl2有强的氧化性，会把HBr中的溴元素氧化为Br2，为使物质充分发生反应，应该把导气管伸入液面以下，故不能用装置甲氧化废液中的溴化氢，A错误；由于水的密度比四氯化碳小，二者是互不相溶的两种液体物质，因此可以用分液的方法分离，B正确；四氯化碳和液溴是沸点不同的互溶的两种液态物质，用蒸馏的方法分离时，应该把温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口附近，不能在液面以下，因此不能用装置丙分离四氯化碳和液溴，C错误；溴容易挥发，在保存时常加些水形成水封，由于溴有强的氧化性，会与橡胶发生反应，所以应该使用玻璃塞密封保存，并加水形成水封，D错误。
4．答案：(1)探究同周期主族元素性质的递变规律
(2)胶头滴管 酚酞试液
(3)
实验方案 实验现象 有关离子方程式
F H2S＋Cl2===2H＋＋2Cl－＋S↓
③ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
E Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(4)同周期主族元素，从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
解析：(1)根据题中信息可以判断，本实验的实验目的是探究同周期主族元素性质的递变规律。(2)还需要的仪器是胶头滴管，还需要的试剂是酚酞试液。(3)根据元素周期表第3周期元素的排列顺序，确定实验方案和对应的实验现象如下表。
实验方案 实验现象 有关化学方程式或离子方程式
③ A 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
① B Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
④ D Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
⑤ C 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
⑥ E Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
② F H2S＋Cl2===2H＋＋2Cl－＋S↓
(4)根据实验方案①③及相应实验现象，可知与水反应时钠比镁剧烈，即钠的金属性比镁强；根据实验方案④⑤及相应实验现象，可知与同浓度的盐酸反应时，镁比铝剧烈，即镁的金属性比铝强；所以金属性由强到弱的顺序是Na>Mg>Al，即同周期主族元素，从左到右金属性逐渐减弱；根据实验方案②及相应实验现象知，氯气的氧化性强于S，则非金属性Cl>S，由此得出的结论是同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强。第2课时 研究同主族元素的性质
知识点1 ⅠA族(除H外)元素性质的递变规律探究
1．原子结构特点：
(1)原子结构：
元素符号 Li Na K Rb Cs
原子结构示意图 ________ ________ ________
(2)对比归纳：
①相似性：最外层电子数都是________。
②递变性：随着核电荷数的增加，电子层数________，原子半径________。
2．单质及化合物性质的递变性：
结构及性质 规律
原子半径
单质的还原性
与水、氧气反应的剧烈程度
最高价氧化物对应水化物的碱性
3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系：
从Li→Cs，最外层电子数均为1，但随核电荷数的增加，电子层数逐渐________→原子半径逐渐________→原子核对最外层电子(1个)的引力逐渐________→元素原子的失电子能力逐渐________→元素的金属性逐渐________。
知识点2 卤族元素性质的递变规律探究
1．卤族元素原子结构和性质的相似性：
元素(名称与符号) 氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(Ⅰ)
原子结构示意图 ________ ________
最外层电子数 都为________
最高正价 无 ________价
最低负价 都为________价
自然界中存在形态 全部以________形式存在
最高价含氧酸 无 ____ ____ ____
气态氢化物 ____ ____ ____ ____
2.卤族元素性质的递变性：
(1)卤族元素单质的物理性质及递变性：
单质物理性质 F2 Cl2 Br2 I2
颜色 浅黄绿色 ____色 ____色 ____色
状态 气体 气体 液体 固体
密度 逐渐________
熔、沸点 逐渐________
(2)卤素单质的结构及化学性质递变性：
结构及化学性质 规律
原子半径
单质的氧化性
阴离子的还原性
与H2化合的难易程度
氢化物的稳定性
最高价氧化物对应水化物的酸性
知识点3 同主族元素原子结构与性质的递变规律：
内容 同主族(自上而下)
原子结构 电子层数 增多
最外层电子数 相同
原子半径 ________
元素性质 原子得电子能力 减弱
原子失电子能力 增强
元素的金属性 增强
元素的非金属性 减弱
元素的主要化合价 最高正价数＝________(F无正价，O无最高正价)
单质和化合物 单质还原性与氧化性 还原性________氧化性________
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性 形成由易到难，稳定性由强到弱
最高价氧化物对应的水化物酸碱性 酸性 ________
碱性 ________
非金属气态氢化物的还原性 增强
离子氧化还原能力 阳离子氧化性 减弱
阴离子还原性 增强
第2课时 研究同主族元素的性质
知识点1
1．（1）
（2）1 逐渐增多 逐渐增大
2．增大 增强 剧烈 增强
3．增多 增大 减弱 增强 增强
知识点2
1. 7 ＋7 －1 化合态 HClO4 HBrO4 HIO4 HF HCl HBr HI
2．（1）黄绿 深红棕 紫黑 增大 升高 （2）增大 减弱 增强 难 减弱 减弱
知识点3
逐渐增大 主族序数 增强 减弱 减弱 增强第3课时 预测元素及其化合物的性质
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1根据同周期、同主族元素性质递变规律预测硅的性质
1.2019年，华为推出了麒麟985芯片，用于新一代5G智能手机。芯片是通过专门的工艺可以在硅晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管，被广泛应用于集成电路的制造。对硅芯片技术的掌握已经成为国家经济与技术发展的重要力量。下列说法正确的是( )
A．硅的化学性质很稳定，常温下不能与其他物质发生反应
B．硅在自然界中的含量很大，自然界中存在大量的单质硅
C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片
D．高纯度的硅常被用来制造光导纤维
2．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是( )
A．晶体硅具有金属光泽，可以导电，是制造太阳能电池的常用材料
B．水玻璃可用作木材防火剂，是制备硅胶的原料
C．SiO2是一种酸性氧化物，不能够与酸反应
D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤
3．下列有关材料的说法正确的是 ( )
A．硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫水晶
B．石英熔点很高，可用作耐火材料，主要成分是SiO2
C．SiO2不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
D．SiO2用于制造芯片、太阳能电池
4．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A．CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．二氧化硅可用来制作干燥剂，因二氧化硅可与水反应
D．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
5．下列关于硅酸的说法正确的是( )
A．硅酸难溶于水，所以它不能与氢氧化钠溶液反应
B．二氧化硅和水通过化合反应可直接制得硅酸
C．实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸
D．硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳最后得到澄清溶液
6．下列离子方程式中书写正确的是( )
A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3
B．二氧化硅放入澄清石灰水中：
Ca(OH)2＋2SiO2===CaSiO3↓＋H2O
C.二氧化硅与氢氟酸反应：
SiO2＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2O
D．单质硅溶于烧碱溶液中：
Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
知识点2元素周期表的应用
7.元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性的推测和判断，下列推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Li与水反应缓慢，Na与水反应较快 Rb(ⅠA族)与水反应会更剧烈
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Ge也是半导体材料 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
8.a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d和b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
9．在元素周期表中，金属和非金属元素交界处最容易找到的材料是 ( )
A.半导体材料
B.制催化剂的材料
C.制农药的材料
D.耐高温、耐腐蚀的合金材料
10．2019年是门捷列夫元素周期表发表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列说法错误的是( )
A.砹(85At)的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.铷(37Rb)元素的最高化合价是＋1
D.第七周期0族元素的原子序数为118
11．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是( )
A.在过渡元素中寻找优良催化剂及耐高温和耐腐蚀的材料
B.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性
C.元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.短周期元素形成离子后最外层都达到8电子稳定结构
12．端午节习俗之一是喝雄黄酒，雄黄是As4S4，其中元素As的原子序数比S的2倍多1。下列说法正确的是( )
A.气态氢化物稳定性：As>S
B.As元素在周期表中位于ⅦA族
C.As最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.As位于金属与非金属分界线附近
13．下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是( )
A.高温下2C＋SiO22CO↑＋Si，说明非金属性：C>Si
B.同浓度下碱性：KOH>Mg(OH)2，说明金属性：K>Mg
C.氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：F>Cl
D.氧化性：Cu2＋>Na＋，说明金属性：Na>Cu
14．Se元素是人类必需的微量元素之一。下列说法不正确的是( )
A.SeO2可以被氧化
B.H2Se没H2S稳定
C.Se原子的半径比Cl原子大
D.Se是性质最接近金属的非金属
15．锂是第2周期ⅠA族元素，下列有关锂元素性质的推测正确的是( )
A.最高化合价为＋2价
B.原子半径比钠的大
C.单质与水的反应比钠更剧烈
D.最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱
16．铊(81Tl)是元素周期表ⅢA族元素，下列关于铊的叙述不正确的是( )
A.铊比铝的金属性更强
B.铊能与盐酸反应放出氢气
C.铊在化合物中可以是＋3价
D.氢氧化铊一定具有两性
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．将碲化镉涂在玻璃上可制得“发电玻璃”。碲(Te)位于周期表的第5周期第ⅥA族，下列说法正确的是( )
A．原子半径：Te>S
B．单质的氧化性：Te>S
C．最高正价：Te>S
D．气态氢化物稳定性：H2Te>H2S
2．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：H2O>NH3
B．钠元素的金属性比镁元素的强
C．如图所示实验不能证明元素的非金属性：Cl>C>Si
D．铊(81Tl)与Al同主族，其单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
3．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
4．如图是元素周期表中短周期的一部分。已知C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述中不正确的是( )
A.三种元素的原子半径大小顺序是B>A>C
B.三种元素形成的气态氢化物中，C的稳定性最强
C.A和C的原子序数之和等于B的原子序数
D.B元素最高价氧化物对应的水化物是中强酸
5．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素最外层电子数是内层电子数的2倍，X与Z属于同主族的元素，Z元素的最高正价与最低负价之和为4，Y为短周期元素中半径最大的元素。下列说法正确的是 ( )
A.简单离子半径Y>X
B.非金属性W>Z
C.氢化物稳定性X>Z>W
D.最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．元素周期表和元素周期律可以指导人们对元素进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( )
A.若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B.由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S
C.在元素周期表中，硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料
D.Cs和Ba分别位于第6周期ⅠA族和ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
7．X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子而形成与Ne原子相同的电子层结构，已知X元素的原子序数比Y元素的原子序数大，下列说法正确的是( )
A.X元素的金属性比Y元素的金属性强
B.常温下，X和Y形成的单质一定都不能从水中置换出氢
C.Y元素的氢氧化物的碱性比X元素的氢氧化物的碱性强
D.X元素的最高正化合价比Y元素的最高正化合价高
8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示，下列说法正确的是( )
元素代号 X Y Z M R Q
原子半径 0.37 1.86 1.43 0.99 0.75 0.74
最高正价 ＋1 ＋1 ＋3 ＋7 ＋5
最低负价 －1 －1 －3 －2
A.离子半径：Y>Z>M
B.Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间会反应
C.化合物XM、YM都是电解质，水溶液中都能导电
D.气态氢化物稳定性R>Q
9．W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍，Q是所在周期中原子半径最大的元素，X是地壳中含量最高的金属元素，Y元素最高化合价与最低化合价之和为4，Z和Q同主族。下列判断正确的是( )
A.原子半径：r(Q)>r(X)>r(Y)>r(Z)
B.简单氢化物的热稳定性：W>Y
C.最高价氧化物对应水化物的碱性：Q>X>Z
D.Q、Y、X最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
三、非选择题
10．硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：
(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：________。
(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________(填字母)。
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定，不易脱色
C.x等于6
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种方法，其中一种工艺流程如图所示：
①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行，写出该反应的化学方程式：________________________________________________。
②SiCl4极易与水反应产生烟尘和白雾，推测其与水反应的化学方程式为________________________。
③在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有关物质的沸点数据如下表所示，分离SiCl4和其他杂质的方法为________。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
沸点/℃ 2 355 57.6 31.8 8.2 －30.4 －84.9 －111.9
学科素养升级练进阶训练第三层
1．短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.Z元素的最高化合价一定大于X元素
B.三种元素原子半径由大到小的顺序一定是Y>X>Z
C.若它们的原子最外层电子数之和为11，则X为金属元素
D.若它们均为金属元素，则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
2．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
B.原子半径：ZC.X的简单氢化物的热稳定性比Z的弱
D.Z位于元素周期表中第2周期ⅥA族
3．元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )
A.简单离子半径：RB.X元素在自然界中只存在化合态
C.气态氢化物的稳定性：RD.最高价氧化物的水化物的酸性：T4．现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如表所示：
元素 性质或原子结构
A 原子核内只有一个质子
B 单质是空气中含量最多的气体
X 原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍
Y 短周期元素中原子半径最大的元素
Z 最高正化合价与最低负化合价的代数和为6
请回答：
(1)X元素在元素周期表中的位置是________，X、Y形成单核离子半径大小顺序________(用离子符号表示)。
(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中，可以得到漂白液，该反应的离子方程式为________________________________________________。
(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3∶14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化学方程式________________________________________________。
第3课时 预测元素及其化合物的性质
必备知识基础练
1．答案：C
2．答案：C
解析：硅属于半导体，具有金属光泽和导电性，是制造太阳能电池的常用材料，A正确；水玻璃能阻止可燃物燃烧，也可以与较强酸反应制备硅胶，所以水玻璃可用作制备木材防火剂和硅胶的原料，B正确；二氧化硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，C不正确；碳酸钙可以与盐酸反应生成可溶性盐(氯化钙)，因此除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤，D正确。
3．答案：B
解析：硅元素以化合态广泛存在于自然界中，自然界中无硅的单质，水晶的主要成分是二氧化硅，故A错误；石英的主要成分是SiO2，石英的熔点很高，可用作耐火材料，故B正确；SiO2能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，故C错误；硅是半导体材料，可用于制造芯片、太阳能电池，二氧化硅常用于制作光导纤维，故D错误。
4．答案：A
解析：CO2、SiO2都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确；SiO2不溶于水，也不能和水反应生成硅酸，故B不正确；由SiO2制备干燥剂硅胶的过程：SiO2Na2SiO3硅酸，硅酸在一定条件下可制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，SiO2不与水反应，故C不正确；CO2是由分子构成的，SiO2是由硅、氧原子直接构成的，故D不正确。
5．答案：C
解析：硅酸难溶于水，但硅酸能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，A项错误；二氧化硅不溶于水，不能和水通过化合反应直接制得硅酸，B项错误；硅酸是弱酸，实验室常用可溶性的硅酸盐溶液与酸反应制取硅酸，C项正确；硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，最后不可能得到澄清溶液，D项错误。
6．答案：D
解析：水玻璃中通入过量的二氧化碳生成硅酸和碳酸氢钠，且Na2SiO3应拆为离子形式，A错误；该离子方程式没配平，B错误；氢氟酸是弱酸，应该用化学式表示，C错误；单质硅溶于烧碱溶液中生成硅酸钠和H2，D正确。
7．答案：C
解析：同主族元素的金属性从上至下依次增强，与水反应越来越剧烈，第ⅠA族金属元素从上到下依次为Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，已知Li与水反应缓慢，Na与水反应较快，则Rb与水反应会更剧烈，A正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1500℃时才分解，而HI在230℃时即分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，B正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，第ⅣA族元素从上到下依次为C、Si、Ge、Sn、Pb，其中C不导电(除了石墨)，Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线上，都是半导体材料，但Sn、Pb都是金属，是电的良导体，推测不合理，C错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，Si、P、S是第3周期从左向右相邻的三种元素，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2在高温时能反应，D正确。
8．答案：A
9．答案：A
解析：在金属元素和非金属元素交界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来制作良好的半导体材料，如硅等，A正确；在过渡元素中寻找制造催化剂的元素，B错误；制备农药的元素可以从周期表的左上角中的非金属元素中找到，C错误；在过渡元素中寻找制造耐高温合金材料的元素，D错误。
10．答案：A
解析：碘为固体，At在I的下方，根据同族元素在性质上的相似性和递变规律，则砹(85At)的单质在常温常压下是固体，A错误；位于第4周期ⅤA族的元素为As，为非金属元素，B正确；铷(37Rb)元素位于ⅠA族，元素的最高化合价是＋1，C正确；118号元素的原子结构中含7个电子层、最外层电子数为8，位于第七周期0族，D正确。
11．答案：A
解析：过渡元素含副族元素及Ⅷ族元素，全部是金属元素，在过渡元素中寻找优良的催化剂材料及耐高温和耐腐蚀的材料，A项正确；周期表中，位于金属与非金属分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性，如Si等，B项错误；对于主族元素来说，元素的最高正化合价不一定等于它所处的主族序数，如氟元素没有正价，氧元素没有＋6价，C项错误；如Li原子最外层只有一个电子，失去最外层1个电子形成离子后，是2电子稳定结构，D项错误。
12．答案：D
解析：同主族元素自上而下非金属性依次减弱，对应的气态氢化物稳定性依次减弱，气态氢化物稳定性：As13．答案：A
解析：题给反应比较特殊，该反应能够进行，是因为高温下生成了气态的一氧化碳，一氧化碳非常稳定，又能脱离反应体系，才能使反应平衡右移，与元素非金属性无关，A错误；同浓度下碱性：KOH>Mg(OH)2，碱性越强对应元素的金属性越强，所以金属性K>Mg，B正确；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其单质与氢气化合越容易，所以氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性F>Cl，C正确；金属离子的氧化性越强，则对应元素的金属性越弱，因为氧化性：Cu2＋>Na＋，则金属性Na>Cu，D正确。
14．答案：D
解析：Se处于第4周期第ⅥA族，SeO2中Se的化合价为＋4价，既具有氧化性又具有还原性，因此SeO2可以被氧化，A正确；元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，由于非金属性Se弱于S，所以H2Se的热稳定性弱于H2S，B正确；同主族元素，从上到下，原子半径依次增大，同一周期的主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：Se>S>Cl，C正确；Se并没有在金属元素与非金属元素的分界线附近，Se不是性质最接近金属的非金属，故D不正确。
15．答案：D
解析：Li最外层电子数为1，其最高化合价为＋1价，故A错误；同主族元素从上到下，原子半径依次增大，Li、Na位于同一主族且原子序数Na>Li，Li原子半径比Na小，B错误；元素的金属性越强，其单质与水反应越剧烈，金属性Na>Li，Na与水反应比Li与水反应剧烈，故C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性Na>Li，Li最高价氧化物对应的水化物碱性比钠的弱，故D正确。
16．答案：D
解析：同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，所以铊比铝的金属性更强，A正确；铊能与盐酸反应放出氢气，故B正确；Tl是第ⅢA族元素，其在化合物中可以是＋3价，故C正确；金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，氢氧化铝有两性，但氢氧化铊不具有两性，故D不正确。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：同一主族元素的原子，电子层越多，半径越大，所以原子半径：Te>S，A正确；元素非金属性越强，对应单质的氧化性越强，所以单质的氧化性：Te2．答案：D
解析：元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，O元素的非金属性强于N元素，所以气态氢化物的稳定性：H2O>NH3，故A正确；同周期主族元素从左至右，元素的金属性逐渐减弱，所以钠元素的金属性比镁元素的强，故B正确；证明元素非金属性强弱，比较的是元素的最高价氧化物对应水化物的酸性，稀盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，根据图中信息无法比较Cl与C的非金属性强弱，故C正确；铊(Tl)与铝同主族，同主族元素随原子序数的增大，金属性逐渐增强，金属性：Tl>Al，则Tl能与酸反应，但不与氢氧化钠溶液反应，故D错误。
3．答案：D
解析：A、B两种短周期元素，原子半径：r(A)4．答案：C
解析：由题图可知，A和C处于第2周期，B处于第3周期，又知“C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍”，则C是O元素，从而推知A和B分别为碳、磷元素。根据三种元素在周期表中的位置可知，原子半径：P>C>O，A正确；三种元素中O的非金属性最强，则H2O的稳定性最强，B正确；C、O和P元素的原子序数分别为6、8和15，C和O的原子序数之和为14，不等于P的原子序数，C错误；P的最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，是一种中强酸，D正确。
5．答案：C
解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素最外层电子数是内层电子数的2倍，由于最外层电子数不能超过8，则W是第2周期的C元素；X与Z属于同主族元素，Z元素的最高正价与最低负价之和为4，则Z是ⅥA族元素，X是O，Z是S；Y为短周期元素中半径最大的元素，Y是Na。X、Y分别是O、Na，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则简单离子半径NaC，B错误；非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物稳定性O>S>C，C正确；非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性为H2SO4>H2CO3，D错误。
6．答案：B
解析：若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则X处于Y的下一周期，原子序数：X>Y，A正确；不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较非金属性，如酸性HCl>HF，但非金属性F>Cl，B错误；硅、锗都位于金属与非金属的交界处，具有一定的金属性与非金属性，都可以作半导体材料，C正确；同周期元素自左而右金属性减弱，金属性Cs>Ba，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性CsOH>Ba(OH)2，D正确。
7．答案：CD
解析：X和Y元素的原子在化学反应中都容易失去电子，则应为金属元素，形成与Ne原子具有相同电子层结构的离子，说明X和Y都位于周期表第3周期，且X的原子序数大于Y的原子序数。同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则有金属性Y>X，A错误；如Y为Na，可与水剧烈反应，置换出氢气，B错误；金属性Y>X，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，C正确；同周期元素从左到右元素的原子最外层电子数逐渐增多，金属元素的最高化合价逐渐增大，D正确。
8．答案：BC
解析：短周期元素中，Q有－2价，处于ⅥA族，没有最高正价，则Q为O元素；M元素有＋7价、－1价，故M为Cl元素；R有＋5价、－3价，处于ⅤA族，原子半径小于Cl，故R为N元素；X、Y、Z的最高正化合价分别为＋1、＋1、＋3，则分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族，且原子半径Y>Z>Cl，故Y为Na、Z为Al，由于原子半径R>Q>X，则X为H。Y、Z、M的离子分别为Na＋、Al3＋、Cl－，根据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的原则，离子半径大小为r(Cl－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，即M>Y>Z，A错误。Y、Z、M的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4，氢氧化钠与高氯酸发生中和反应，氢氧化铝属于两性氢氧化物，与氢氧化钠、高氯酸均反应，B正确。HCl、NaCl是电解质，易溶于水，在水溶液中能电离出自由移动的离子，能导电，C正确。元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，R为N，Q为O，氧元素的非金属性强于氮元素，则气态氢化物稳定性R9．答案：BD
解析：W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍，则W为O元素；Q是所在周期中原子半径最大的元素，其原子序数大于O，则Q为Na；X是地壳中含量最高的金属元素，则X为Al；Y元素最高化合价与最低化合价之和为4，位于ⅥA族，则Y为S；Z和Q同主族，其原子序数大于Na，则Z为K元素。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径大小为r(Z)>r(Q)>r(X)>r(Y)，故A错误；非金属性：O>S，则简单氢化物的稳定性：W>Y，故B正确；金属性：K>Na>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Q>X，故C错误；Na、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和硫酸，氢氧化铝为两性氢氧化物，三者中两两之间相互反应，故D正确。
10．答案：(1)制半导体(合理即可) (2)D (3)①2C＋SiO22CO↑＋Si ②SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl ③蒸馏
解析：(1)硅位于金属元素和非金属元素分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，硅可制半导体、电路板、太阳能电池板、硅钢等。(2)在硅酸铜钡中铜元素化合价为＋2价，硅元素化合价为＋4价，氧元素的化合价为－2价，钡元素的化合价为＋2价，根据化合物中正、负化合价的代数和为0可得：(＋2)＋(＋2)＋(＋4)×2＋(－2)×x＝0，解得x＝6，故C正确；化学式为BaCuSi2O6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，故A正确；BaCuSi2O6中铜元素的化合价为＋2价，二价铜离子不容易被还原，所以性质较稳定，不容易褪色，故B正确；BaCuSi2O6能和强酸反应，和强碱不反应，故D错误。(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑。②SiCl4与水反应生成硅酸和氯化氢，反应的化学方程式为SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl。③利用沸点不同提纯SiCl4，操作为蒸馏。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：若Z是F，就没有正化合价，A错误；原子半径X>Y>Z，B错误；Z和Y同主族，原子最外层电子数相同，设Z的原子最外层电子数为a，X的原子最外层电子数为a－1，故2a＋a－1＝11，a＝4，即Z为C，Y为Si，X是Al，C正确；若均为金属元素，则Z为Be，X是Na，Y是Mg，X(Na)的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，D错误。
2．答案：A
解析：根据四种短周期元素在周期表中的位置与只有M为金属元素，可知M是Al、X是Si、Y是N、Z是O。N的最高价氧化物对应的水化物是HNO3，Si的最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3，HNO3的酸性比H2SiO3的酸性强，故A错误；Al有3个电子层，O有2个电子层，原子半径OSi，所以简单氢化物的稳定性H2O>SiH4，C正确；O位于元素周期表中第2周期ⅥA族，故D正确。
3．答案：A
解析：R单质在暗处与H2，剧烈化合并发生爆炸，则R为F，由元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置可知，X为S、T为Cl、Q为Br、Z为Ar。电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，所以简单离子半径：RT>Q，故C错误；元素非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性：T>X，故D错误。
4．答案：(1)第2周期ⅥA族 O2－>Na＋
(2)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
解析：原子核内只有1个质子，A为H；空气中含量最多的气体是N2，B为N；X原子最外层电子数是次外层的3倍，X是O；短周期元素中原子半径最大的是Na，最高正化合价与最低负化合价代数和为6的是Cl(短周期)。X、Y形成单核离子是O2－和Na＋，它们的核外电子层排布相同，核电荷数越大，则半径越小。化合物甲中N、H原子个数之比为∶＝1∶3。即为NH3，其催化氧化方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。第3课时 预测元素及其化合物的性质
知识点1 根据同周期、同主族元素性质的递变规律预测硅的性质
1．性质的预测：
(1)硅元素的原子结构及性质分析：
原子结构示意图 最高正价 最低负价 元素类别 得电子能力
____ ____ ____ ____元素 较____
(2)性质预测：
硅及其化合物的化学式 化学性质预测 预测依据
Si 化学性质不活泼，但是在一定条件下能与________等发生化学反应，由于其性质的特殊性，可能还具有独特的性质 与碳元素同主族，与__________________________________________________________________________________单质具有相似的化学性质
SiO2 具有________氧化物的通性，能与碱、碱性氧化物等发生反应，可能也具有一定的特性 与碳元素同主族，与__________________________________________________________________________________具有相似的化学性质
H2SiO3 具有酸的性质，能与碱反应，但酸性较弱，酸性________碳酸 同主族元素性质的相似性和递变规律
2.化学性质验证：
(1)单质硅的化学性质：
①常温下，硅的化学性质不活泼，只与F2、HF、强碱(如NaOH)溶液反应：
Si＋_______F2===_____________________，Si＋________HF===___________________，
Si＋2NaOH＋H2O===________________。
②加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2)发生反应：Si＋O2________。
(2)SiO2的化学性质：
①具有酸性氧化物的通性：
a．常温下SiO2与强碱溶液反应生成盐和水：SiO2＋2NaOH===____________________；
b．高温下SiO2与碱性氧化物反应生成盐：SiO2＋CaO___________________。
②弱氧化性：SiO2＋2C______________________________________________。
③特性：与氢氟酸(HF)反应：SiO2＋________HF===___________________________。
此反应常被用来刻蚀________。
(3)H2SiO3的化学性质：H2SiO3是一种弱酸，具有酸的性质，但是酸性比碳酸的弱。
验证：Na2SiO3＋________===________＋Na2CO3。
知识点2 元素周期表的应用
1．科学预测：
根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质，为研究物质结构、发现新元素、合成新物质等提供许多有价值的指导。
2．在生产生活中的应用：
利用元素周期表寻找新材料。
将下面左右两侧对应内容连线：
3．“预测元素性质”的基本方法
(1)由原子序数确定元素位置的规律：
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可由主族元素的原子序数推出主族元素的位置。
①若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88—86＝2，则应在第七周期第ⅡA族；
②若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族，如84号元素应在第六周期第ⅥA族。
(2)性质与位置互推问题是解题的关键：
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性。②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。④金属与H2O或酸反应的难易程度。
(3)结构和性质的互推问题是解题的要素：
①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
4．元素“位—构—性”三者之间的关系
同一元素的“位置、结构、性质”之间的关系可表示如下：
应用“位置、结构、性质”三者之间的关系解答问题时要注意以下方面：
元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系：
第3课时 预测元素及其化合物的性质
知识点1
1．（1） ＋4 －4 非金属 弱 （2）氧气 碳 酸性 CO2 弱于
2．（1）2 SiF4 4 SiF4↑＋2H2↑ Na2SiO3＋2H2↑ SiO2 （2）Na2SiO3＋H2O CaSiO3 Si（粗）＋2CO↑ 4 SiF4↑＋2H2O 玻璃 （3）CO2＋H2O H2SiO3↓
知识点2
2.