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章末综合提升
第四章 物质结构 元素周期律
概 念 梳 理
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分 层 突 破
典例
1
一、元素金属性、非金属性强弱的判断方法
下列关于元素金属性、非金属性的说法不正确的是
A.将碳酸钠加入稀硫酸中，能产生CO2气体，说明S的非金属性强于C
B.H2SO4的酸性强于HClO，则非金属性：S＞Cl
C.Si与H2化合所需温度远高于S和H2化合的温度，说明S的非金属性强于Si
D.HBr的热稳定性强于HI，则Br的非金属性比I强
√
H2SO4、H2CO3分别是S、C元素的最高价氧化物对应的水化物，根据H2SO4、H2CO3的酸性强弱，可以判断非金属性强弱，故A正确；HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能根据H2SO4、HClO的酸性强弱判断元素非金属性强弱，故B错误；可以根据非金属的简单气态氢化物的热稳定性判断元素的非金属性，HBr的热稳定性强于HI，则Br的非金属性比I强，故D正确。
1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素：电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。
②同周期元素：核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。
(2)根据金属活动性顺序表判断：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
题后总结
(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，元素金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。
(4)根据离子的氧化性强弱判断：离子的氧化性越强，则对应元素的金属性越弱。
题后总结
2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素，核电荷数越多，非金属性越弱。
②同周期元素，核电荷数越多，非金属性越强。
题后总结
题后总结
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如S2－的还原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。
题后总结
针对练1.下列关于铯及其化合物的说法不正确的是
A.氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D.Cs2CO3不易溶于水
√
Cs的最外层电子数是1，电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成H2，B项正确；Cs的还原性比Na强，所以Na＋的氧化性比Cs＋强，C项正确；因为Na2CO3、K2CO3均易溶于水，所以Cs2CO3也易溶于水，D项错误。
针对练2.下列说法错误的是
A.根据钠和镁分别与冷水反应的剧烈程度，可判断钠和镁的金属性强弱
B.根据铁与硫酸铜溶液反应有红色固体析出，可判断铁和铜的金属性
强弱
C.根据Cl2和I2分别与氢气反应的条件或生成的简单气态氢化物的热稳定性，可判断氯和碘的非金属性强弱
D.根据向碳酸钠溶液中通入氯化氢有气泡产生，可判断碳和氯的非金属性强弱
√
向碳酸钠溶液中通入氯化氢产生气泡，只能证明氯化氢的酸性比碳酸强，但氯化氢不是氯的最高价氧化物对应的水化物，则不能判断碳和氯的非金属性强弱，故D错误。
针对练3.某小组设计如图装置，证明元素的金属性或非金属性强
弱。下列选项中所提供的试剂、现象及结论有错误的是
√
选项 ① ② ③ ④ 现象及结论
A 浓盐酸 高锰酸钾 NaOH溶液 湿润的淀粉-KI试纸 试纸变蓝；非金属性：Cl＞I
B NaOH溶液 AlCl3溶液 － － 生成白色胶状沉淀而后沉淀消失；金属性：Na＞Al
C 氯水 Na2S溶液 － － 生成淡黄色沉淀；非金属性：Cl＞S
D 稀盐酸 碳酸钙 Na2SiO3溶液 － 产生气泡；生成白色沉淀；非金属性：Cl＞C＞Si
元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，浓盐酸和高锰酸
钾溶液反应生成氯气，氯气和KI反应生成碘，氯气是氧化剂、
碘是氧化产物，则氧化性：Cl2＞I2，非金属性：Cl＞I，故A正
确；氢氧化钠和氯化铝反应生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH
溶液，NaOH溶液和Al(OH)3反应生成Na[Al(OH)4]，NaOH能溶解Al(OH)3，说明碱性：NaOH＞Al(OH)3，则金属性：Na＞Al，故B正确；氯气和Na2S反应生成S，氯气为氧化剂、S为氧化产物，则氧化性：Cl2＞S，所以非金属性：Cl＞S，故C正确；盐酸不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，且挥发出的HCl干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应，所以不能比较非金属性强弱，故D错误。
二、元素“位—构—性”关系与元素推断
W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径：X＞W
B.简单氢化物的沸点：X＜Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
典例
2
√
W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S。X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以原子半径大小为W＞X，A错误；X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。
1.元素的结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。
题后总结
2.解答元素推断题的一般思路
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
题后总结
(3)由元素在元素周期表中的位置推断
题后总结
3.短周期主族元素的某些特殊性质
(1)原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。
(2)气体单质密度最小的元素是氢元素。
(3)元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。
(4)原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢
元素。
题后总结
(5)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。
(6)气态氢化物最稳定的元素是F。
(7)只有负价而无正价的元素是F。
(8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。
题后总结
针对练4.下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A.酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3
B.碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C.热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D.非金属性：F＞O＞N
√
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就越强，由于S元素最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误；同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确；同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确；同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确。
针对练5.甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径：丁＞戊＞乙
B.非金属性：戊＞丁＞丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
√
甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化
物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊
为Cl、甲为N、乙为F、丙为P、丁为S；若是硫酸，则
戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据“层多径大”，同电子层结构“核多径小”原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，也可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都能与强碱反应，故D正确。
针对练6.(2024·湖南茶陵高一联考)a、b、c、d、e、f为六种短周期元素，a、b、e、f位于同一周期，c、d也是同一周期，且d、e同一主族，原子半径d＜e，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则下列说法中正确的是
A.e的非金属性比f强
B.d元素可能是第一周期元素
C.六种元素中，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强
D.a、b、c、d的原子序数逐渐增大
√
a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，故e的最外层电子数大于等于4，且小于f的最外层电子数，因e、f位于同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，所以f的非金属性比e强，故A错误；a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，d、e同一主族，原子半径d＜e，则d处于第二周期，故B错误；c、d处于第二周期，a、b、e、f处于第三周期，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，所以金属性a最强，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强，故C正确；由上述分析可知，c在d的左侧，且处于第二周期，a、b、e、f处于第三周期，所以原子序数大小顺序是c＜d＜a＜b，故D错误。
针对练7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是
A.Y、Z的简单氢化物稳定性：Y＞Z
B.Y单质熔化要克服非极性共价键
C.X、W、Z能形成具有强氧化性的XZW
D. 中W和Y都满足8电子稳定结构
√
√
由题目可推断出 X、Y、Z、W、M分别是H、C、O、Na、Cl 这五种元素。原子半径大小顺序为Na＞C＞O＞H，故A正确；Z对应的简单氢化物为H2O，M对应的简单氢化物为HCl，水分子形成分子间氢键，沸点反常高，故B正确；题述变化过程均为复分解反应，故C正确；O和Na可形成Na2O2，既有离子键又有共价键，故D错误。
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教 考 衔 接
√
√
√
√
质子数都是7，故A不符合题意；中子数＝质量数－质子数，分别是7和8，故B符合题意；核电荷数＝质子数＝7，故C不符合题意；核外电子数＝核电荷数＝质子数＝7，故D不符合题意。
考向二 元素周期表和元素周期律
5.(2024·北京合格考)下列元素中，非金属性最强的是
A.C B.N
C.O D.F
√
6.(2024·北京合格考)某元素的原子结构示意图为 ，下列关于该元素的说法不正确的是
A.元素符号是S
B.属于短周期元素
C.非金属性比氧的强
D.加热条件下，其单质能与铁反应
√
7.(2023·山东合格考)下列递变规律错误的是
A.Na、Mg、Al的金属性依次减弱
B.HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
C.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强
D.H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次增强
√
同一周期从左到右，金属性逐渐减弱，则Na、Mg、Al的金属性依次减弱，A正确；非金属性：Cl＞Br＞I，则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，B正确；金属性：Li＜Na＜K，则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强，C正确；非金属性：S＞P＞Si，则H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱，D错误。
8.(2024·北京合格考)盐湖是巨大的资源宝库，蕴含着
丰富的氯、钠、镁、钾、锂等元素。
(1)钾元素在元素周期表中的位置是第四周期第 .
族。
(2)含氯元素的物质应用广泛。二氧化氯(ClO2)是一种
高效的自来水消毒剂，其中氯元素的化合价是 价。
(3)Na与水的反应比Mg与水的反应更容易发生，用原子结构解释原因：Na和Mg位于同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数Na小于Mg，原子半径Na大于Mg，失电子能力 ，金属性Na强于Mg。
ⅠA
＋4
Na强于Mg
(4)锂元素在新能源领域有重要的应用。下列关于锂元素的说法正确的是
(填字母)。
a.原子的最外层电子数为1
b.原子半径：Li＜Na＜K
c.最高价氧化物对应的水化物的碱性：LiOH＞NaOH
ab
9.(2024·福建合格考)元素周期表是学习和研究化学科学的重要工具。下表是元素周期表的一部分(a、b表示两种元素)，按要求作答。
(1)a位于周期表中第 周期 族。
(2)b的元素符号是 ，其最高化合价是 。
(3)有机化合物中一定含有的元素是 。
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a C N O F
3 Na Al b S Cl
4 K Ca
二
第ⅠA
P
＋5
碳元素
(4)钙原子最外层电子数为 。
(5)O与S中，原子半径较小的是 。
(6)氮的原子结构示意图为 。
(7)非金属性最强的元素是 ；氢氧化物呈两性的元素是 。
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a C N O F
3 Na Al b S Cl
4 K Ca
2
O
氟元素
铝元素
(8)HClO4与H2SO4中，酸性较强的是 。
(9)钠、钾分别与水反应，反应更剧烈的是 。
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a C N O F
3 Na Al b S Cl
4 K Ca
HClO4
K
(10)已知溴(Br)与氯同主族，且位于第四周期。根据溴元素在元素周期表中的位置推测，下列结论正确的是 (填字母)。
A.热稳定性：HBr＞HCl
B.氧化性：Br2＞Cl2
C.HBr能与NaOH溶液发生反应
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a C N O F
3 Na Al b S Cl
4 K Ca
C
10.(2023·山东合格考)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的L层电子数为5，Z单质与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，W与Y同主族。回答下列问题：
(1)元素X为 (填名称)，Y在元素周期表中的位置为 。
氮
第二周期第ⅥA族
X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的L层电子数为5，可知X为N，Z 单质与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，推测Z是F，W与Y同主族，可知W是O，Y是S，Q是Cl。元素X为氮，Y在元素周期表中的位置为第二周期第ⅥA族；
(2)X、Z简单气态氢化物之间反应的化学方程式为 。
(3)Y、W非金属性较强的是 (填元素符号)；W简单气态氢化物的电子
式为 。
O
(4)Q的最高价氧化物对应水化物属于 (填“共价化合物”或“离子化合物”)。
共价化合物
X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的L层电子数为5，可知X为N，Z 单质与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，推测Z是F，W与Y同主族，可知W是O，Y是S，Q是Cl。Q的最高价氧化物对应水化物为HClO4，属于共价化合物。
考向三 化学键
11.(2024·北京合格考)下列物质中，含有离子键的是
A.CO2 B.KCl
C.H2O D.CH4
√
√
13.(2024·福建合格考)医疗上可用液氮冷冻麻醉。氮气液化过程发生改变的是
A.元素种类 B.分子间距
C.原子数目 D.化学键
√
氮气液化是物理变化，改变的是氮气的状态，元素种类不变，分子间距离变小，原子数目不变，化学键并未改变，故A、C、D错误，B正确。
14.(2024·福建合格考)氯化铵等铵态氮肥与氢氧化钙等碱性物质混合施用，会发生反应释放氨气而降低肥效。反应中涉及的下列四种物质，不含离子键的是
A.NH4Cl B.Ca(OH)2
C.CaCl2 D.NH3
√
NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键，故A不选；Ca(OH)2中钙离子和氢氧根离子之间存在离子键，故B不选；CaCl2中钙离子和氯离子之间存在离子键，故C不选；NH3中只存在N—H共价键，不存在离子键，故D选。
15.(2023·山东合格考)下列化合物中含离子键的是
A.NaHSO4 B.CH3CH2OH
C.NH3·H2O D.CH3COOH
√
NaHSO4中含有钠离子与硫酸氢根之间的离子键，A正确；CH3CH2OH只含共价键，B错误；NH3·H2O只含共价键，C错误；CH3COOH只含共价键，D错误。
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单 元 检 测 卷
1.一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，则它们不同的是
A.核电荷数 B.核外电子数
C.原子的质量数 D.元素的种类
√
一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，可知二者质子数相同，中子数不同。由于质子数等于核电荷数等于原子核外电子数，A、B不符合题意。质子数相同的原子属于同一元素，D不符合题意。二者的质子数相同，中子数不同，因此二者的原子质量数不相同，C符合题意。
2.(2024·河南信阳高一期末)铟(In)被称为信息产业中的“朝阳元素”。如图是铟元素的相关信息，下列说法错误的是
A.铟原子的核电荷数是49
B.铟元素的相对原子质量是114.8
C.115In、113In互为同素异形体
D.115In原子最外层有3个电子
√
图中元素名称下方的数值为元素的相对原子质量，该元素的相对原子质量是114.8，B正确；115In、113In互为同位素，不互为同素异形体，C错误；铟位于第五周期第ⅢA族，最外层有3个电子，D正确。
√
H2O2是共价化合物，A项错误；S2－的核电荷数仍为16，B项错误；HClO的结构式为H—O—Cl，D项错误。
4
√
1
√
6.(2024·湖北枝江高一检测)下列关于锂、镁、铁、铝的说法正确的是
A.锂在空气中加热生成Li2O2
B.常温下，镁能与水剧烈反应，并产生大量气泡
C.可用NaOH溶液除去Fe粉中的少量Al杂质
D.铝的化学性质很活泼，在空气中很易锈蚀
√
Li在空气中加热生成Li2O，A错误；常温下镁和水反应缓慢，不能剧烈反应，B错误；铝能溶于氢氧化钠溶液，铁粉中含有少量的Al，可加入NaOH溶液过滤除去，C正确；铝的化学性质很活泼，但其表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜，其在空气中不易锈蚀，D错误。
√
8.下列事实不能用元素周期律解释的是
A.碱性：Mg(OH)2＞Be(OH)2
B.热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
C.酸性：HClO4＞H2SO4
D.简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3
√
元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性强弱一致，故碱性：Mg(OH)2＞Be(OH)2，能用元素周期律解释，A不符合题意；热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，是碳酸盐和碳酸氢盐的稳定性，与元素的金属性和非金属性无关，不能用元素周期律解释，B符合题意；元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性强弱一致，酸性：HClO4＞H2SO4，能用元素周期律解释，C不符合题意；非金属元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性强弱一致，简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3，能用元素周期律解释，D不符合题意。
√
10.下列叙述正确的是
A.同周期元素中，第ⅠA族元素的原子半径最小
B.第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C.室温时，0族元素的单质都是气体
D.所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
√
同周期元素中，第ⅦA族的原子半径是最小的，故A错误；第ⅥA族元素的原子半径越大，说明非金属性越弱，越不容易得到电子，故B错误；0族元素俗称稀有气体元素，室温下其单质均呈气态，故C正确；氯原子形成的单原子离子是Cl－，化合价是－1价，与其族序数不相等，氟只能形成－1价离子，而氟位于第ⅦA族，故D错误。
11.如表为元素周期表的一部分。下列事实不能说明X元素、Y元素、硫元素之间的非金属性强弱关系的是
A.X2与H2S溶液反应，溶液变浑浊
B.H2X和H2S分别受热分解，前者的分解温度高
C.酸性：HYO4＞H2SO4
D.Na2SO3可与HY反应生成H2SO3
√
元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，X2可以把硫
从H2S溶液中置换出来，说明X2的氧化性大于硫单质，元素
的非金属性X大于硫，不选A；元素的非金属性越强，对应
的氢化物越稳定，不选B；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，酸性：HYO4＞H2SO4，可说明Y的非金属性较强，不选C；Na2SO3可与HY反应生成H2SO3，只能说明酸性的强弱，但由于HY不是Y的最高价氧化物对应的水化物，不能证明非金属性的强弱，选D。
12.下列说法不正确的是
A.沸点：H2O＞HF
B.热稳定性：HF＞H2O
C.NCl3、SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
D.仅由N、H、O三种元素形成的化合物中不可能含离子键
√
常温下，水为液体，HF为气体，所以沸点：H2O＞HF，A项正确；F的非金属性大于O的，所以热稳定性：HF＞H2O，B项正确；NCl3中N原子最外层有5个电子，和3个Cl原子形成3个共用电子对，使N、Cl原子最外层达到8电子稳定结构，同理，SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构，C项正确；NH4NO3中既含有离子键又含有共价键，D项
错误。
13.某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是
A.X的最高价含氧酸的分子式可表示为H2XO4
B.X是第二周期第ⅤA族元素
C.X是第二周期第ⅥA族元素
D.X的最高正化合价为＋5
√
最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，最高正化合价为＋5价，在第三周期第ⅤA族。
14.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判断正确的是
A.原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小
B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C.三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强
D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
√
同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，可知X、Y、Z的原子序数为X＜Y＜Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为A。
15.现有短周期主族元素X、Y、Z、R、W、T，R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Z是金属元素，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型化合物，Z与W形成化学式为Z2W的化合物，六种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是
A.原子半径和离子半径均满足：Y＜Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：T＜W＜R
C.简单氢化物的稳定性：Y＞W
D.由X、Y、Z、R四种元素组成的化合物中只含有共价键
√
R原子最外层电子数是电子层数的2倍，则R可
能为C或S，由题图中原子半径与原子序数关系
可知R应为C；Z是金属元素，Y与Z能形成Z2Y、
Z2Y2型化合物，即为Na2O、Na2O2，则Y为O，
Z为Na；Z与W形成化学式为Z2W的化合物，则W为S；由题图中知X的原子半径最小且原子序数最小，则X为H，T为Cl。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以Na＋的半径小于O2－，故A错误；
非金属性：Cl＞S＞C，酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，故B错误；非金属性：O＞S，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，故C正确；由X、Y、Z、R四种元素组成的化合物可以是NaHCO3，是离子化合物，故D错误。
16.分布在三个短周期的主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与电子层数的比值分别为1、2、3、4，下列说法正确的是
A.简单离子半径：Y＜Z
B.非金属性：X＞Y
C.Y与Z形成的化合物一定属于离子化合物
D.由W、X、Y、Z四种元素组成的盐只有一种
√
分布在三个短周期的主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与其电子层数的比值依次为1、2、3、4，W的电子层数为1，最外层电子数为1，所以W为H；若X的电子层数为1，最外层电子数为2，X为He，不属于主族元素，不符合题意，若X的电子层数为2，最外层电子数为4，X为C；Y的电子层数为2，最外层电子数为6，Y为O；Z＋的电子层数为2，最外层电子数为8，Z为Na。微粒具有相同的电子层结构时，原子序数越大，半径越小，故简单离子半径：Y(O2－)＞Z(Na＋)，A项错误；同一周期，从左向右，元素非金属性逐渐增强，B项错误；Y与Z形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，均属于离子化合物，C项正确；由W、X、Y、Z四种元素组成的盐有NaHCO3、Na2CO3·10H2O，D项错误。
17.(12分)下列几种物质：
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤K2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO
⑧I2 ⑨He。
(1)只含有离子键的是 (填序号，下同)；
(2)含有共价键的离子化合物是 ；
(3)共价化合物是 ；
(4)熔融状态时和固态时，都能导电的是 ；
(5)HClO的结构式是 ，I2的电子式是 。
①
⑤⑥
②④⑦
③
H—O—Cl
18.(10分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
(1)元素⑧在元素周期表中的位置是 ；上述元素处于同一主族的有 (用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式： 。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
第二周期第ⅢA族
Li和Na、N和P
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
AD
②下列说法不正确的是 。
A.碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B.半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C.氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D.金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
C
由题中及表中数据可知，①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别位于第ⅥA、ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA、ⅠA、ⅤA、ⅢA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为＋2，②的最高价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
④和⑦的最高价都是＋5、最低价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期元素从左到右的原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
19.(15分)几种主族元素在周期表中的相对位置如下。
根据上表回答下列问题：
(1)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
Na＞Al＞Cl
根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。①③⑦三种元素处于第三周期，从左到右原子半径逐渐减小，原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子
结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 。
第三周期第ⅠA族
根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。表中某元素原子的核外电子层数是最
外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族。
(3)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式)。
KOH
根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。①②③三种元素的金属性：K＞Na＞Al，①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性：KOH＞NaOH＞Al(OH)3，最强的是KOH。
(4)⑦的非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因： .
.
。
下列表述中能证明这一事实的是 (填字母，下同)。
a.⑦的氢化物比⑧的
氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对
应的水化物的酸性强
于⑧最高价氧化物对
应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
Cl、Br处于同一主族(第ⅦA族)，易得1个电子，Cl的原子半径比Br小，原子核对最外层电子的吸引能力强，Cl的得电子能力强，非金属性强
abc
根据元素在周期表
中的相对位置可知
各元素是：①Na、
②K、③Al、④H、
⑤C、⑥N、⑦Cl、
⑧Br。a项，⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；b项，⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；c项，⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，氯能将溴离子氧化，证明非金属性：Cl＞Br，故正确。
(5)④与⑤元素形成的分子可能是 (填字母)。
C
根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。④H元素与⑤C元素形成的分子可能是甲烷，其结构为C。
20.(15分)(2024·南昌高一检测)Ⅰ.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
(1)将Na、K、Mg、Al各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： (填元素符号，下同)与盐酸反应最剧烈， 与盐酸反应产生的气体最多。
K
Al
金属性由强到弱的顺序：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最剧烈的是钾；生成1 mol氢气需要得到2 mol电子，1 mol钾、钠都失去1 mol电子，1 mol镁失去2 mol电子，而1 mol铝失去3 mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为 。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为 。
分液漏斗
(4)实验室中现有药品：①稀盐酸、②稀硝酸、③Na2SiO3
溶液、④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证N、
C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分
别为 、 (填序号)。但有同学认为该装置有缺陷，
如何改进？
.
。
②
④
在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3
故非金属性：C＞Si，所以装置A、B中所装药品分别为②稀硝酸、④Na2CO3固体；因硝酸有挥发性，生成的CO2气体中混有硝酸蒸气，需要除去，否则会干扰碳酸与硅酸的强弱比较，需在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3。
Ⅲ.完成下列问题。
(5)铝是为数不多的能与强碱溶液反应的金属，写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。
KHCO3
0.6NA(或3.612×1023)
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一、元素金属性、非金属性强弱的判断方法
下列关于元素金属性、非金属性的说法不正确的是( )
A.将碳酸钠加入稀硫酸中，能产生CO2气体，说明S的非金属性强于C
B.H2SO4的酸性强于HClO，则非金属性：S＞Cl
C.Si与H2化合所需温度远高于S和H2化合的温度，说明S的非金属性强于Si
D.HBr的热稳定性强于HI，则Br的非金属性比I强
答案：B
解析：H2SO4、H2CO3分别是S、C元素的最高价氧化物对应的水化物，根据H2SO4、H2CO3的酸性强弱，可以判断非金属性强弱，故A正确；HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能根据H2SO4、HClO的酸性强弱判断元素非金属性强弱，故B错误；可以根据非金属的简单气态氢化物的热稳定性判断元素的非金属性，HBr的热稳定性强于HI，则Br的非金属性比I强，故D正确。
1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素：电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。
②同周期元素：核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。
(2)根据金属活动性顺序表判断：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，元素金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。
(4)根据离子的氧化性强弱判断：离子的氧化性越强，则对应元素的金属性越弱。
2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素，核电荷数越多，非金属性越弱。
②同周期元素，核电荷数越多，非金属性越强。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，元素非金属性也就越强。
②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。
③非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI2KCl＋I2，说明氯的非金属性比碘强。
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如S2－的还原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。
针对练1.下列关于铯及其化合物的说法不正确的是( )
A.氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D.Cs2CO3不易溶于水
答案：D
解析：Cs的最外层电子数是1，电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成H2，B项正确；Cs的还原性比Na强，所以Na＋的氧化性比Cs＋强，C项正确；因为Na2CO3、K2CO3均易溶于水，所以Cs2CO3也易溶于水，D项错误。
针对练2.下列说法错误的是( )
A.根据钠和镁分别与冷水反应的剧烈程度，可判断钠和镁的金属性强弱
B.根据铁与硫酸铜溶液反应有红色固体析出，可判断铁和铜的金属性强弱
C.根据Cl2和I2分别与氢气反应的条件或生成的简单气态氢化物的热稳定性，可判断氯和碘的非金属性强弱
D.根据向碳酸钠溶液中通入氯化氢有气泡产生，可判断碳和氯的非金属性强弱
答案：D
解析：向碳酸钠溶液中通入氯化氢产生气泡，只能证明氯化氢的酸性比碳酸强，但氯化氢不是氯的最高价氧化物对应的水化物，则不能判断碳和氯的非金属性强弱，故D错误。
针对练3.某小组设计如图装置，证明元素的金属性或非金属性强弱。下列选项中所提供的试剂、现象及结论有错误的是( )
选项 ① ② ③ ④ 现象及结论
A 浓盐酸 高锰酸钾 NaOH溶液 湿润的淀粉-KI试纸 试纸变蓝；非金属性：Cl＞I
B NaOH溶液 AlCl3溶液 － － 生成白色胶状沉淀而后沉淀消失；金属性：Na＞Al
C 氯水 Na2S溶液 － － 生成淡黄色沉淀；非金属性：Cl＞S
D 稀盐酸 碳酸钙 Na2SiO3溶液 － 产生气泡；生成白色沉淀；非金属性：Cl＞C＞Si
答案：D
解析：元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气和KI反应生成碘，氯气是氧化剂、碘是氧化产物，则氧化性：Cl2＞I2，非金属性：Cl＞I，故A正确；氢氧化钠和氯化铝反应生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH溶液，NaOH溶液和Al(OH)3反应生成Na[Al(OH)4]，NaOH能溶解Al(OH)3，说明碱性：NaOH＞Al(OH)3，则金属性：Na＞Al，故B正确；氯气和Na2S反应生成S，氯气为氧化剂、S为氧化产物，则氧化性：Cl2＞S，所以非金属性：Cl＞S，故C正确；盐酸不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，且挥发出的HCl干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应，所以不能比较非金属性强弱，故D错误。
二、元素“位—构—性”关系与元素推断
W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( )
A.原子半径：X＞W
B.简单氢化物的沸点：X＜Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
答案：C
解析：W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S。X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以原子半径大小为W＞X，A错误；X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。
1.元素的结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
(3)由元素在元素周期表中的位置推断
3.短周期主族元素的某些特殊性质
(1)原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。
(2)气体单质密度最小的元素是氢元素。
(3)元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。
(4)原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。
(5)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。
(6)气态氢化物最稳定的元素是F。
(7)只有负价而无正价的元素是F。
(8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。
针对练4.下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3
B.碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C.热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D.非金属性：F＞O＞N
答案：A
解析：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就越强，由于S元素最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误；同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确；同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确；同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确。
针对练5.甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径：丁＞戊＞乙
B.非金属性：戊＞丁＞丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
答案：C
解析：甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl、甲为N、乙为F、丙为P、丁为S；若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据“层多径大”，同电子层结构“核多径小”原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，也可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都能与强碱反应，故D正确。
针对练6.(2024·湖南茶陵高一联考)a、b、c、d、e、f为六种短周期元素，a、b、e、f位于同一周期，c、d也是同一周期，且d、e同一主族，原子半径d＜e，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则下列说法中正确的是( )
A.e的非金属性比f强
B.d元素可能是第一周期元素
C.六种元素中，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强
D.a、b、c、d的原子序数逐渐增大
答案：C
解析：a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，故e的最外层电子数大于等于4，且小于f的最外层电子数，因e、f位于同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，所以f的非金属性比e强，故A错误；a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，则d的最外层电子数≥4，d、e同一主族，原子半径d＜e，则d处于第二周期，故B错误；c、d处于第二周期，a、b、e、f处于第三周期，a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多，所以金属性a最强，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强，故C正确；由上述分析可知，c在d的左侧，且处于第二周期，a、b、e、f处于第三周期，所以原子序数大小顺序是c＜d＜a＜b，故D错误。
针对练7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是( )
A.Y、Z的简单氢化物稳定性：Y＞Z
B.Y单质熔化要克服非极性共价键
C.X、W、Z能形成具有强氧化性的XZW
D.中W和Y都满足8电子稳定结构
答案：A
解析：短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧，说明W为O，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，说明X为Na，非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，说明Y为Si，Z为Cl。Y、Z的简单氢化物稳定性：HCl＞SiH4，故A错误；Si单质是由非极性共价键构成，熔化时要克服Si—Si非极性共价键，故B正确；X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO，故C正确；利用价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断得出Si中Si和O都满足8电子稳定结构，故D正确。
针对练8.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增加的五种短周期元素，A、B、C、D、E是由这些元素组成的常见化合物，A为厨房中的食用碱，C是一种无色无味的气体，C、D都是只由两种元素组成。上述物质之间的转化关系为ABC(部分反应物或生成物省略)。下列说法错误的是( )
A.原子半径大小顺序：W＞Y＞Z＞X
B.对应最简单氢化物的沸点：Z＞M
C.上述变化过程中，发生的均为非氧化还原反应
D.Z和W形成的化合物中一定只含离子键
答案：D
解析：由题目可推断出 X、Y、Z、W、M分别是H、C、O、Na、Cl 这五种元素。原子半径大小顺序为 Na＞C＞O＞H，故A正确；Z对应的简单氢化物为H2O，M对应的简单氢化物为HCl，水分子形成分子间氢键，沸点反常高，故B正确；题述变化过程均为复分解反应，故C正确；O和Na可形成Na2O2，既有离子键又有共价键，故D错误。
考向一 原子结构
1.(2024·福建合格考)某紫薯含有被誉为“抗癌大王”的硒元素。硒的一种核素为Se，其核电荷数为( )
A.34 B.44
C.78 D.112
答案：A
解析：根据Se可知，硒元素为第34号元素，且核电荷数＝质子数＝原子序数，因此硒的核电荷数为34。
2.(2024·北京合格考Lu是一种重要的核素，可用于制备治疗肿瘤的具有靶向功能的放射性药物。下列关于Lu的说法不正确的是( )
A.核电荷数为71 B.核外电子数为106
C.中子数为106 D.质量数为177
答案：B
3.(2023·福建合格考)月球车可用Pu作为热源材料。下列关于Pu说法正确的是( )
A.质子数94 B.电子数144
C.中子数238 D.质量数332
答案：A
解析Pu中质子数为94，质量数为238，中子数为238－94＝144，原子核外电子数为94。
4.(2023·山东合格考N和N是氮元素的两种核素，它们具有不同的( )
A.质子数 B.中子数
C.核电荷数 D.核外电子排布
答案：B
解析：质子数都是7，故A不符合题意；中子数＝质量数－质子数，分别是7和8，故B符合题意；核电荷数＝质子数＝7，故C不符合题意；核外电子数＝核电荷数＝质子数＝7，故D不符合题意。
考向二 元素周期表和元素周期律
5.(2024·北京合格考)下列元素中，非金属性最强的是( )
A.C B.N
C.O D.F
答案：D
6.(2024·北京合格考)某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法不正确的是( )
A.元素符号是S
B.属于短周期元素
C.非金属性比氧的强
D.加热条件下，其单质能与铁反应
答案：C
7.(2023·山东合格考)下列递变规律错误的是( )
A.Na、Mg、Al的金属性依次减弱
B.HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
C.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强
D.H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次增强
答案：D
解析：同一周期从左到右，金属性逐渐减弱，则Na、Mg、Al的金属性依次减弱，A正确；非金属性：Cl＞Br＞I，则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，B正确；金属性：Li＜Na＜K，则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强，C正确；非金属性：S＞P＞Si，则H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱，D错误。
8.(2024·北京合格考)盐湖是巨大的资源宝库，蕴含着丰富的氯、钠、镁、钾、锂等元素。
(1)钾元素在元素周期表中的位置是第四周期第 族。
(2)含氯元素的物质应用广泛。二氧化氯(ClO2)是一种高效的自来水消毒剂，其中氯元素的化合价是 价。
(3)Na与水的反应比Mg与水的反应更容易发生，
用原子结构解释原因：Na和Mg位于同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数Na小于Mg，原子半径Na大于Mg，失电子能力 ，金属性Na强于Mg。
(4)锂元素在新能源领域有重要的应用。下列关于锂元素的说法正确的是 (填字母)。
a.原子的最外层电子数为1
b.原子半径：Li＜Na＜K
c.最高价氧化物对应的水化物的碱性：LiOH＞NaOH
答案：(1)ⅠA (2)＋4 (3)Na强于Mg (4)ab
9.(2024·福建合格考)元素周期表是学习和研究化学科学的重要工具。下表是元素周期表的一部分(a、b表示两种元素)，按要求作答。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a C N O F
3 Na Al b S Cl
4 K Ca
(1)a位于周期表中第 周期 族。
(2)b的元素符号是 ，其最高化合价是 。
(3)有机化合物中一定含有的元素是 。
(4)钙原子最外层电子数为 。
(5)O与S中，原子半径较小的是 。
(6)氮的原子结构示意图为 。
(7)非金属性最强的元素是 ；氢氧化物呈两性的元素是 。
(8)HClO4与H2SO4中，酸性较强的是 。
(9)钠、钾分别与水反应，反应更剧烈的是 。
(10)已知溴(Br)与氯同主族，且位于第四周期。根据溴元素在元素周期表中的位置推测，下列结论正确的是 (填字母)。
A.热稳定性：HBr＞HCl
B.氧化性：Br2＞Cl2
C.HBr能与NaOH溶液发生反应
答案：(1)二 第ⅠA (2)P ＋5 (3)碳元素 (4)2 (5)O (6) (7)氟元素 铝元素 (8)HClO4 (9)K (10)C
10.(2023·山东合格考)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的L层电子数为5，Z单质与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，W与Y同主族。回答下列问题：
(1)元素X为 (填名称)，Y在元素周期表中的位置为 。
(2)X、Z简单气态氢化物之间反应的化学方程式为 。
(3)Y、W非金属性较强的是 (填元素符号)；W简单气态氢化物的电子式为 。
(4)Q的最高价氧化物对应水化物属于 (填“共价化合物”或“离子化合物”)。
答案：(1)氮 第二周期第ⅥA族
(2)NH3＋HFNH4F
(3)O H︰︰H
(4)共价化合物
解析：X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的L层电子数为5，可知X为N，Z 单质与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸，推测Z是F，W与Y同主族，可知W是O，Y是S，Q是Cl。(1)元素X为氮，Y在元素周期表中的位置为第二周期第ⅥA族；(2)X气态氢化物为NH3，Z气态氢化物为HF，二者反应的化学方程式：NH3＋HFNH4F；(3)W是O，Y是S，同主族元素，从上到下，非金属性减弱，非金属性较强的是O，W简单气态氢化物的电子式为H︰︰H；(4)Q的最高价氧化物对应水化物为HClO4，属于共价化合物。
考向三 化学键
11.(2024·北京合格考)下列物质中，含有离子键的是( )
A.CO2 B.KCl
C.H2O D.CH4
答案：B
12.(2024·北京合格考)下列电子式书写不正确的是( )
A.Na＋[︰︰]－ B.︰︰C︰︰
C.︰︰︰ D.H︰︰H
答案：B
13.(2024·福建合格考)医疗上可用液氮冷冻麻醉。氮气液化过程发生改变的是( )
A.元素种类 B.分子间距
C.原子数目 D.化学键
答案：B
解析：氮气液化是物理变化，改变的是氮气的状态，元素种类不变，分子间距离变小，原子数目不变，化学键并未改变，故A、C、D错误，B正确。
14.(2024·福建合格考)氯化铵等铵态氮肥与氢氧化钙等碱性物质混合施用，会发生反应释放氨气而降低肥效。反应中涉及的下列四种物质，不含离子键的是( )
A.NH4Cl B.Ca(OH)2
C.CaCl2 D.NH3
答案：D
解析：NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键，故A不选；Ca(OH)2中钙离子和氢氧根离子之间存在离子键，故B不选；CaCl2中钙离子和氯离子之间存在离子键，故C不选；NH3中只存在N—H共价键，不存在离子键，故D选。
15.(2023·山东合格考)下列化合物中含离子键的是( )
A.NaHSO4 B.CH3CH2OH
C.NH3·H2O D.CH3COOH
答案：A
解析：NaHSO4中含有钠离子与硫酸氢根之间的离子键，A正确；CH3CH2OH只含共价键，B错误；NH3·H2O只含共价键，C错误；CH3COOH只含共价键，D错误。
单元检测卷(四) 物质结构 元素周期律
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共16小题。每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，则它们不同的是( )
A.核电荷数 B.核外电子数
C.原子的质量数 D.元素的种类
答案：C
解析：一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，可知二者质子数相同，中子数不同。由于质子数等于核电荷数等于原子核外电子数，A、B不符合题意。质子数相同的原子属于同一元素，D不符合题意。二者的质子数相同，中子数不同，因此二者的原子质量数不相同，C符合题意。
2.(2024·河南信阳高一期末)铟(In)被称为信息产业中的“朝阳元素”。如图是铟元素的相关信息，下列说法错误的是( )
A.铟原子的核电荷数是49
B.铟元素的相对原子质量是114.8
C.115In、113In互为同素异形体
D.115In原子最外层有3个电子
答案：C
解析：图中元素名称下方的数值为元素的相对原子质量，该元素的相对原子质量是114.8，B正确；115In、113In互为同位素，不互为同素异形体，C错误；铟位于第五周期第ⅢA族，最外层有3个电子，D正确。
3.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.H2O2的电子式：H＋[︰︰︰]2－H＋
B.S2－的结构示意图：
C.含10个中子的氧离子O2－
D.HClO的结构式：H—Cl—O
答案：C
解析：H2O2是共价化合物，A项错误；S2－的核电荷数仍为16，B项错误；HClO的结构式为H—O—Cl，D项错误。
5.核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( )
AH的中子数为2
BH的核电荷数为1
CH是自然界中最轻的原子
DH是氢元素的一种同素异形体
答案：B
解析H的中子数为2－1＝1，故A错误H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；自然界中最轻的原子是H，不是H，故C错误H是氢元素的一种核素，故D错误。
6.(2024·湖北枝江高一检测)下列关于锂、镁、铁、铝的说法正确的是( )
A.锂在空气中加热生成Li2O2
B.常温下，镁能与水剧烈反应，并产生大量气泡
C.可用NaOH溶液除去Fe粉中的少量Al杂质
D.铝的化学性质很活泼，在空气中很易锈蚀
答案：C
解析：Li在空气中加热生成Li2O，A错误；常温下镁和水反应缓慢，不能剧烈反应，B错误；铝能溶于氢氧化钠溶液，铁粉中含有少量的Al，可加入NaOH溶液过滤除去，C正确；铝的化学性质很活泼，但其表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜，其在空气中不易锈蚀，D错误。
7.固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构，电子式：[H︰︰H]＋[︰H]－，下列说法正确的是( )
A.NH5属于离子化合物
B.NH5属于共价化合物
C.NH5只含有离子键
D.NH5只含有共价键
答案：A
解析：因为固体A中存在阴、阳离子，所以为离子化合物，A正确、 B错误；固体A中H－与N之间存在离子键，N内部存在共价键，C、 D错误。
8.下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A.碱性：Mg(OH)2＞Be(OH)2
B.热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
C.酸性：HClO4＞H2SO4
D.简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3
答案：B
解析：元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性强弱一致，故碱性：Mg(OH)2＞Be(OH)2，能用元素周期律解释，A不符合题意；热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，是碳酸盐和碳酸氢盐的稳定性，与元素的金属性和非金属性无关，不能用元素周期律解释，B符合题意；元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性强弱一致，酸性：HClO4＞H2SO4，能用元素周期律解释，C不符合题意；非金属元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性强弱一致，简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3，能用元素周期律解释，D不符合题意。
9.(2024·山东安丘高一检测)我国航天器“天问一号”已于2021年5月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素Cm提供能量。下列说法错误的是( )
A.Cm原子核内中子数与核外电子数之差为55
BCmCmCm互为同位素
C.已知Cm属于过渡元素，推测其可用作半导体材料
D.在元素周期表中，第3纵列至第12纵列均为金属元素
答案：C
解析Cm原子核内中子数＝247－96＝151，核外电子数＝96，核内中子数与核外电子数之差＝151－96＝55，故A正确CmCmCm是质子数相等，中子数不等的原子，互为同位素，故B正确；Cm属于过渡元素，属于金属元素，离金属与非金属的分界线较远，一般不会用作半导体材料，故C错误；在元素周期表中，第3纵列至第12纵列为过渡元素，均为金属元素，故D正确。
10.下列叙述正确的是( )
A.同周期元素中，第ⅠA族元素的原子半径最小
B.第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C.室温时，0族元素的单质都是气体
D.所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
答案：C
解析：同周期元素中，第ⅦA族的原子半径是最小的，故A错误；第ⅥA族元素的原子半径越大，说明非金属性越弱，越不容易得到电子，故B错误；0族元素俗称稀有气体元素，室温下其单质均呈气态，故C正确；氯原子形成的单原子离子是Cl－，化合价是－1价，与其族序数不相等，氟只能形成－1价离子，而氟位于第ⅦA族，故D错误。
11.如表为元素周期表的一部分。下列事实不能说明X元素、Y元素、硫元素之间的非金属性强弱关系的是( )
X
硫 Y
A.X2与H2S溶液反应，溶液变浑浊
B.H2X和H2S分别受热分解，前者的分解温度高
C.酸性：HYO4＞H2SO4
D.Na2SO3可与HY反应生成H2SO3
答案：D
解析：元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，X2可以把硫从H2S溶液中置换出来，说明X2的氧化性大于硫单质，元素的非金属性X大于硫，不选A；元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，不选B；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，酸性：HYO4＞H2SO4，可说明Y的非金属性较强，不选C；Na2SO3可与HY反应生成H2SO3，只能说明酸性的强弱，但由于HY不是Y的最高价氧化物对应的水化物，不能证明非金属性的强弱，选D。
12.下列说法不正确的是( )
A.沸点：H2O＞HF
B.热稳定性：HF＞H2O
C.NCl3、SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
D.仅由N、H、O三种元素形成的化合物中不可能含离子键
答案：D
解析：常温下，水为液体，HF为气体，所以沸点：H2O＞HF，A项正确；F的非金属性大于O的，所以热稳定性：HF＞H2O，B项正确；NCl3中N原子最外层有5个电子，和3个Cl原子形成3个共用电子对，使N、Cl原子最外层达到8电子稳定结构，同理，SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构，C项正确；NH4NO3中既含有离子键又含有共价键，D项错误。
13.某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是( )
A.X的最高价含氧酸的分子式可表示为H2XO4
B.X是第二周期第ⅤA族元素
C.X是第二周期第ⅥA族元素
D.X的最高正化合价为＋5
答案：D
解析：最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，最高正化合价为＋5价，在第三周期第ⅤA族。
14.已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判断正确的是( )
A.原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小
B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C.三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强
D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
答案：A
解析：同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，可知X、Y、Z的原子序数为X＜Y＜Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为A。
15.现有短周期主族元素X、Y、Z、R、W、T，R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Z是金属元素，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型化合物，Z与W形成化学式为Z2W的化合物，六种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.原子半径和离子半径均满足：Y＜Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：T＜W＜R
C.简单氢化物的稳定性：Y＞W
D.由X、Y、Z、R四种元素组成的化合物中只含有共价键
答案：C
解析：R原子最外层电子数是电子层数的2倍，则R可能为C或S，由题图中原子半径与原子序数关系可知R应为C；Z是金属元素，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型化合物，即为Na2O、Na2O2，则Y为O，Z为Na；Z与W形成化学式为Z2W的化合物，则W为S；由题图中知X的原子半径最小且原子序数最小，则X为H，T为Cl。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以Na＋的半径小于O2－，故A错误；非金属性：Cl＞S＞C，酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，故B错误；非金属性：O＞S，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，故C正确；由X、Y、Z、R四种元素组成的化合物可以是NaHCO3，是离子化合物，故D错误。
16.分布在三个短周期的主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与电子层数的比值分别为1、2、3、4，下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：Y＜Z
B.非金属性：X＞Y
C.Y与Z形成的化合物一定属于离子化合物
D.由W、X、Y、Z四种元素组成的盐只有一种
答案：C
解析：分布在三个短周期的主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，且W、X、Y、Z＋的最外层电子数与其电子层数的比值依次为1、2、3、4，W的电子层数为1，最外层电子数为1，所以W为H；若X的电子层数为1，最外层电子数为2，X为He，不属于主族元素，不符合题意，若X的电子层数为2，最外层电子数为4，X为C；Y的电子层数为2，最外层电子数为6，Y为O；Z＋的电子层数为2，最外层电子数为8，Z为Na。微粒具有相同的电子层结构时，原子序数越大，半径越小，故简单离子半径：Y(O2－)＞Z(Na＋)，A项错误；同一周期，从左向右，元素非金属性逐渐增强，B项错误；Y与Z形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，均属于离子化合物，C项正确；由W、X、Y、Z四种元素组成的盐有NaHCO3、Na2CO3·10H2O，D项错误。
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17.(12分)下列几种物质：
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤K2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He。
(1)只含有离子键的是 (填序号，下同)；
(2)含有共价键的离子化合物是 ；
(3)共价化合物是 ；
(4)熔融状态时和固态时，都能导电的是 ；
(5)HClO的结构式是 ，I2的电子式是 。
答案：(1)① (2)⑤⑥ (3)②④⑦ (4)③
(5)H—O—Cl ︰︰︰
解析：只含离子键的是MgCl2 ，含有共价键的离子化合物是K2O2、Ca(OH)2，共价化合物是H2O、H2O2、HClO，熔融状态时和固态时，都能导电的是Al，HClO的结构式是H—O—Cl ，I2的电子式是︰︰︰。
18.(10分)现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低负化合价 －2 －3 －1 －3
(1)元素⑧在元素周期表中的位置是 ；上述元素处于同一主族的有 (用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：
。
(3)含锂材料在社会中应用广泛，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
Li和Li可作核反应堆最佳热载体LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是 (填字母，下同)。
ALi和Li互为同位素
BLi和Li属于同种核素
CLiH和LiD的化学性质不同
DLiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是 。
A.碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B.半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C.氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D.金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案：(1)第二周期第ⅢA族 Li和Na、N和P
(2)2Na2O2＋2H2O4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C
解析：由题中及表中数据可知，①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别位于第ⅥA、ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA、ⅠA、ⅤA、ⅢA族。Be的原子半径为0.089 nm，Be的最高价为＋2，②的最高价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高价都是＋5、最低价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期元素从左到右的原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。
19.(15分)几种主族元素在周期表中的相对位置如下。
根据上表回答下列问题：
(1)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 。
(3)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式)。
(4)⑦的非金属性强于⑧，从原子结构的角度解释其原因： 。
下列表述中能证明这一事实的是 (填字母，下同)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(5)④与⑤元素形成的分子可能是 (填字母)。
答案：(1)Na＞Al＞Cl (2) 第三周期第ⅠA族 (3)KOH (4)Cl、Br处于同一主族(第ⅦA族)，易得1个电子，Cl的原子半径比Br小，原子核对最外层电子的吸引能力强，Cl的得电子能力强，非金属性强 abc (5)C
解析：根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是：①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。(1)①③⑦三种元素处于第三周期，从左到右原子半径逐渐减小，原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl。(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为，该元素在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族。(3)①②③三种元素的金属性：K＞Na＞Al，①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性：KOH＞NaOH＞Al(OH)3，最强的是KOH。(4)a项，⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；b项，⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，证明非金属性：Cl＞Br，故正确；c项，⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，氯能将溴离子氧化，证明非金属性：Cl＞Br，故正确。(5)④H元素与⑤C元素形成的分子可能是甲烷，其结构为C。
20.(15分)(2024·南昌高一检测)Ⅰ.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
(1)将Na、K、Mg、Al各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： (填元素符号，下同)与盐酸反应最剧烈， 与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为 。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为 。
(4)实验室中现有药品：①稀盐酸、②稀硝酸、③Na2SiO3溶液、④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为 、 (填序号)。但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？
。
Ⅲ.完成下列问题。
(5)铝是为数不多的能与强碱溶液反应的金属，写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。
(6)消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN，C为＋2价)，经以下反应实现：KCN＋H2O2＋H2OA＋NH3↑(已配平)。试指出A的化学式： ，如此反应中有6.72 L(标准状况)气体生成，转移电子数目为 。
答案：(1)K Al (2)S2－＋Cl22Cl－＋S↓ (3)分液漏斗 (4)② ④ 在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3
(5)2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(6)KHCO3 0.6NA(或3.612×1023)
解析：(1)金属性由强到弱的顺序：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最剧烈的是钾；生成1 mol氢气需要得到2 mol电子，1 mol钾、钠都失去1 mol电子，1 mol镁失去2 mol电子，而1 mol铝失去3 mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝。(2)氯气能够与硫离子反应生成硫，所以氯气的氧化性强于硫单质，反应的离子方程式为Cl2＋S2－S↓＋2Cl－。(4)要证明非金属性：N＞C＞Si，则利用此装置证明最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱顺序为HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，要证明非金属性：C＞Si，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明，由于B中加Na2CO3，故A中可以加硝酸，通过硝酸和碳酸钠的反应来制取CO2，证明酸性：HNO3＞H2CO3，故非金属性：N＞C，然后将CO2通入C中的Na2SiO3溶液中，可以发生反应：Na2SiO3＋2CO2＋2H2OH2SiO3↓＋2NaHCO3，产生白色胶状沉淀，从而可以证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，故非金属性：C＞Si，所以装置A、B中所装药品分别为②稀硝酸、④Na2CO3固体；因硝酸有挥发性，生成的CO2气体中混有硝酸蒸气，需要除去，否则会干扰碳酸与硅酸的强弱比较，需在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，用来除去挥发出来的HNO3。(5)铝是为数不多的能与强碱溶液反应的金属，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。(6)H2O2具有氧化性，将KCN中的C由＋2价氧化为＋4价，再根据原子守恒判断A的化学式为KHCO3；n(NH3)＝＝0.3 mol，则转移的电子数为0.6NA。
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