第一单元 元素周期律和元素周期表
基础课时23 元素周期律
学习 任务 1．从11～17号元素性质变化规律中理解元素性质与原子结构的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．理解元素性质递变规律与原子结构变化的密切联系，培养证据推理与模型认知的化学学科素养。
一、原子结构与化合价的变化规律
1．原子序数
化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的__________。
2．核电荷数为1～18的元素原子最外层电子数
结论：随着核电荷数的递增，除H、He 外，元素原子最外层电子数重复出现____________的变化。
3．原子半径的变化规律
3～9号元素 Li Be B C N O F
原子半径/pm 152 111 88 77 70 66 64
变化趋势
11～17号元素 Na Mg Al Si P S Cl
原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99
变化趋势
结论：随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现________变化
4．元素主要化合价的变化规律
随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈现________变化[每周期：最高正价：_____→_____(第二周期为 ＋5), 负价：_____→_____→0]。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原子序数越大，原子半径越大。 ( )
(2)S元素最高价为＋6价，是因为S原子最外层有6个电子。 ( )
二、11～17号元素性质的变化规律
1．钠、镁、铝性质的比较
单 质 单质与水 (或酸)的 反应现象 化学方程式 最高价氧 化物对应 水化物的 碱性强弱
Na 与冷水剧烈反应，放出____气 ____________________________ NaOH ____碱
Mg 与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，放出氢气；与酸剧烈反应，放出氢气 _________________________； Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑ Mg(OH)2______碱
Al 与酸迅速反应，放出氢气 ______________________________ Al(OH)3两性氢氧化物
结论：①金属性强弱顺序为____________； ②随着核电荷数减小，与水(酸)反应越来越______，氢氧化物的碱性越来越____
2．硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律
元素 Si P S Cl
单质与氢气 反应的条件 ______ 磷蒸气与 氢气反应 ______ ______或 ______
气态氢化物 的化学式 ______ _____ _____ _____
气态氢化物 的热稳定性 ________ 不稳定 受热 分解 ______
最高价氧化 物对应水化 物的化学式 ________ _______ _______ _______
酸性强弱 ______ 中强酸 ______ 酸性更强
综上所述，我们可以从11～17号元素性质的变化中得出结论：从左往右金属性逐渐______，非金属性逐渐______。
3．探究Al(OH)3的两性
(1)在试管中加入2 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液，然后滴加氨水至过量，观察到的实验现象是__________________。
反应的化学方程式是____________________，离子方程式是________________。
(2)将实验(1)所得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向其一支试管中滴加2 mol·L-1盐酸，观察到的实验现象是____________________________________，反应的离子方程式为__________________________________；
向另一支试管中滴加2 mol·L-1NaOH溶液，观察到的实验现象是______ ______________________________，反应的离子方程式为________________。
(3)结论：Al(OH)3是两性氢氧化物，铝虽是金属，但已表现出一定的非金属性。
4．元素周期律
(1)内容
元素的性质随着核电荷数的递增呈____________的规律。
(2)实质
元素原子核外电子排布随着核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
为什么用氨水与铝盐反应制取，而不用NaOH溶液呢？
元素金属性、非金属性强弱的判断依据
1871年，门捷列夫预言：在元素周期表中一定存在一种元素，它紧排在锌的后面，处于铝和铟之间。他将其称为“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析闪锌矿时发现一种新元素，命名为镓，并将他测得的主要性质公布于众，不久便收到了门捷列夫的来信，说镓的密度不应是4.7 g·cm-3，而应是5.9～6.0 g·cm-3。当时布瓦博德朗很疑惑，因为他是唯一掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它的密度呢？经重新测定，镓的密度是5.96 g·cm-3，结果使他大为惊奇。他认真阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨地说：“我没有可说的了，事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义”。
1．请从原子结构变化的角度解释，同周期主族元素随着原子序数的递增，金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强的原因。
2．根据同周期主族元素非金属性的变化规律，比较SiH4、PH3、H2S、HCl的稳定性。
3．H2SO3的酸性比HClO的酸性强，能否证明S的非金属性比Cl强？
1．金属性强弱的判断依据
(1)金属元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。
(2)元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。
(3)金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B的金属性。
(4)在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。
(5)金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2+)。
2．非金属性强弱的判断依据
(1)非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。
(2)非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。
(3)元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。
(4)非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。
(5)非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。
1．P、S、Cl位于同一周期，下列说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应的水化物酸性：H2SO4>HClO4
B．气态氢化物稳定性：PH3>H2S>HCl
C．非金属性：P>S>Cl
D．还原性：H2S>HCl
2．甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与H2化合；②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A．①②④ B．②③⑤
C．①②③ D．①②③④
1．下列排列顺序不正确的是( )
A．原子半径：钠>硫>氯
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
C．最高正化合价：氯>硫>磷
D．热稳定性：碘化氢>溴化氢>氯化氢
2．下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( )
①C、N、F ②Na、Mg、Al ③F、Cl、Br ④P、S、Cl
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
3．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
A．碱性：NaOH＞Al(OH)3＞Mg(OH)2
B．原子半径：Na＜Mg＜Al
C．金属性：Na＜Mg＜Al
D．单质的还原性：Al
4．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D>C>A>B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答：
(1)这四种元素分别是：
A__________，B__________，C__________，D__________。
(2)A、B、C三种元素中在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大而小的顺序是________________。
(3)A与B形成的三原子分子的化学式是____________，B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的化学式是________。
(4)A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成B单质的化学方程式是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
1 / 7第一单元 元素周期律和元素周期表
基础课时23 元素周期律
学习 任务 1．从11～17号元素性质变化规律中理解元素性质与原子结构的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．理解元素性质递变规律与原子结构变化的密切联系，培养证据推理与模型认知的化学学科素养。
一、原子结构与化合价的变化规律
1．原子序数
化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷数。
2．核电荷数为1～18的元素原子最外层电子数
结论：随着核电荷数的递增，除H、He 外，元素原子最外层电子数重复出现从1递增到8的变化。
3．原子半径的变化规律
3～9号元素 Li Be B C N O F
原子半径/pm 152 111 88 77 70 66 64
变化趋势
11～17号元素 Na Mg Al Si P S Cl
原子半径/pm 186 160 143 117 110 104 99
变化趋势
结论：随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化
4．元素主要化合价的变化规律
随着核电荷数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7(第二周期为 ＋5), 负价：－4→－1→0]。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原子序数越大，原子半径越大。 ( )
(2)S元素最高价为＋6价，是因为S原子最外层有6个电子。 ( )
[答案] (1)× (2)√
二、11～17号元素性质的变化规律
1．钠、镁、铝性质的比较
单 质 单质与水 (或酸)的 反应现象 化学方程式 最高价氧 化物对应 水化物的 碱性强弱
Na 与冷水剧烈反应，放出氢气 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ NaOH 强碱
Mg 与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，放出氢气；与酸剧烈反应，放出氢气 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑； Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑ Mg(OH)2中强碱
Al 与酸迅速反应，放出氢气 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al(OH)3两性氢氧化物
结论：①金属性强弱顺序为Na＞Mg＞Al； ②随着核电荷数减小，与水(酸)反应越来越容易，氢氧化物的碱性越来越强
2．硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律
元素 Si P S Cl
单质与氢气 反应的条件 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或 点燃
气态氢化物 的化学式 SiH4 PH3 H2S HCl
气态氢化物 的热稳定性 不稳定 不稳定 受热 分解 稳定
最高价氧化 物对应水化 物的化学式 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4
酸性强弱 弱酸 中强酸 强酸 酸性更强
综上所述，我们可以从11～17号元素性质的变化中得出结论：从左往右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
3．探究Al(OH)3的两性
(1)在试管中加入2 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液，然后滴加氨水至过量，观察到的实验现象是产生白色胶状物质。
反应的化学方程式是↓＋3NH4Cl，离子方程式是。
(2)将实验(1)所得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向其一支试管中滴加2 mol·L-1盐酸，观察到的实验现象是白色胶状物质逐渐溶解，得到澄清溶液，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O；
向另一支试管中滴加2 mol·L-1NaOH溶液，观察到的实验现象是白色胶状物质逐渐溶解，得到澄清溶液，反应的离子方程式为。
(3)结论：Al(OH)3是两性氢氧化物，铝虽是金属，但已表现出一定的非金属性。
4．元素周期律
(1)内容
元素的性质随着核电荷数的递增呈周期性变化的规律。
(2)实质
元素原子核外电子排布随着核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
为什么用氨水与铝盐反应制取，而不用NaOH溶液呢？
[提示] 因NaOH溶液能溶解Al(OH)3，二者反应的化学方程式：NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4], 而氨水是弱碱溶液，与不反应，故实验室常用氨水制备Al(OH)3。
元素金属性、非金属性强弱的判断依据
1871年，门捷列夫预言：在元素周期表中一定存在一种元素，它紧排在锌的后面，处于铝和铟之间。他将其称为“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析闪锌矿时发现一种新元素，命名为镓，并将他测得的主要性质公布于众，不久便收到了门捷列夫的来信，说镓的密度不应是4.7 g·cm-3，而应是5.9～6.0 g·cm-3。当时布瓦博德朗很疑惑，因为他是唯一掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它的密度呢？经重新测定，镓的密度是5.96 g·cm-3，结果使他大为惊奇。他认真阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨地说：“我没有可说的了，事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义”。
1．请从原子结构变化的角度解释，同周期主族元素随着原子序数的递增，金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强的原因。
[提示] 同一周期主族元素的原子，核外电子层数相同，自左向右随着核电荷数的递增，最外层电子数逐渐增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，所以原子半径逐渐减小，元素的原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。所以同一周期的主族元素，从左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
2．根据同周期主族元素非金属性的变化规律，比较SiH4、PH3、H2S、HCl的稳定性。
[提示] 同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以SiH4、PH3、H2S、HCl的稳定性逐渐增强。
3．H2SO3的酸性比HClO的酸性强，能否证明S的非金属性比Cl强？
[提示] 不能。H2SO3和HClO均不是对应元素的最高价氧化物的水化物。
1．金属性强弱的判断依据
(1)金属元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。
(2)元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则其金属性越强。
(3)金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B的金属性。
(4)在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。
(5)金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2+)。
2．非金属性强弱的判断依据
(1)非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。
(2)非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。
(3)元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。
(4)非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。
(5)非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。
1．P、S、Cl位于同一周期，下列说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应的水化物酸性：H2SO4>HClO4
B．气态氢化物稳定性：PH3>H2S>HCl
C．非金属性：P>S>Cl
D．还原性：H2S>HCl
D [P、S、Cl位于同一周期，且从P到Cl，非金属性逐渐增强。非金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应的水化物酸性：H2SO4HCl，故D正确。]
2．甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与H2化合；②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A．①②④ B．②③⑤
C．①②③ D．①②③④
C [得失电子数目多少、单质熔沸点高低与非金属性无直接关系。]
1．下列排列顺序不正确的是( )
A．原子半径：钠>硫>氯
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
C．最高正化合价：氯>硫>磷
D．热稳定性：碘化氢>溴化氢>氯化氢
D [钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，最高正化合价逐渐增大，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。因为非金属性：Cl>Br>I，所以气态氢化物的热稳定性：HCl>HBr>HI，D项错误。]
2．下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( )
①C、N、F ②Na、Mg、Al ③F、Cl、Br ④P、S、Cl
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
B [主族元素原子的最外层电子数等于其最高正化合价，但要注意氟元素无正价，氧元素无最高正价。]
3．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
A．碱性：NaOH＞Al(OH)3＞Mg(OH)2
B．原子半径：Na＜Mg＜Al
C．金属性：Na＜Mg＜Al
D．单质的还原性：AlD [电子层数相同的元素从左到右最高价氧化物对应的水化物碱性减弱：＞Al(OH)3，故A错误；电子层数相同的元素从左到右原子半径减小：Na>Mg>Al，故B错误；电子层数相同的元素从左到右金属性减弱：Na>Mg>Al，故C错误；电子层数相同的元素从左到右单质的还原性减弱：Al4．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D>C>A>B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答：
(1)这四种元素分别是：
A__________，B__________，C__________，D__________。
(2)A、B、C三种元素中在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大而小的顺序是________________。
(3)A与B形成的三原子分子的化学式是____________，B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的化学式是________。
(4)A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成B单质的化学方程式是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] 因A、B同周期，A、C同主族，原子半径D>C>A>B，所以A、B、C、D在周期表中相对位置如图所示。
A … B
D … C
又因为C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，所以C为第三周期ⅣA族元素，D为第三周期ⅠA族元素，从而可知C为硅，D为钠，进而可推知，A为碳。由于C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，14＝6＋B，因此B的质子数为8，即为氧。
[答案] (1)C O Si Na
(2)H2O>CH4>SiH4
(3)CO2 Na2O2
(4)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
基础课时固基练(23) 元素周期律
(选择题每小题3分，本试卷共50分)
1．美国化学家研制出了一种新型液态储氢材料——硼氮-甲基环戊烷。该材料能在室温下工作，适用于由燃料电池提供能量的便携式设备。组成该新材料的各原子中，原子半径最大的是( )
A．硼 B．氮
C．氢 D．碳
A [同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：B>C>N>H，故A正确。]
2．元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )
A．相对原子质量递增，量变引起质变
B．原子半径呈周期性变化
C．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
C [A．元素的原子的相对原子质量增大，但不呈现周期性的变化，故A错误；B．元素的原子半径属于元素的性质，原子半径周期性变化是原子的电子排布周期性变化的结果，故B错误； C．由原子的电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子核外电子排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，故C正确； D．元素的最高正化合价属于元素的性质，元素的最高正化合价的周期性变化是原子的电子排布周期性变化的结果，故D错误。]
3．关于元素周期律的说法中正确的是( )
A．元素的性质随着相对原子质量的递增呈周期性变化
B．随着原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现
C．随着原子序数的递增，元素的最低化合价从－7到－1重复出现
D．元素周期律体现了结构决定性质这一规律
D [A．元素的性质随着原子序数的递增呈周期性变化，故A错误；B．在第一周期，随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数是从1到2，故B错误； C．元素的最低负价是－4价，故C错误；D．元素周期律体现了结构决定性质这一规律，故D正确。]
4．某元素的原子L层电子数比M层电子数多5个，(M层电子数大于0)，该元素的最高正化合价为( )
A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
A [根据原子核外电子的排布规律可知，该元素是铝元素，最高正化合价为＋3价，故选A。]
5．原子序数为11～17号的元素，随核电荷数的递增而逐渐减小的是( )
A．电子层数
B．最外层电子数
C．原子半径
D．元素最高正化合价
[答案] C
6．下列各组顺序的排列不正确的是( )
A．原子半径：NaB．热稳定性：HCl>H2S>PH3
C．酸性强弱：H2SiO3D．熔点：NaCl>Na>CO2
A [A．同周期元素的原子半径随原子序数增大而减小，所以原子半径：Na>Mg>Al，故A错误； B．同周期从左往右元素非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，对应气态氢化物的热稳定性越强，所以热稳定性：HCl>H2S>PH3，故B正确；C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：SiNa>CO2，故D正确。]
7．(10分)(1)元素最高正化合价为＋6，其最低负化合价为________，某元素R与氢形成的气态氢化物的化学式为RH3，其最高价氧化物的化学式为__________。(2分)
(2)下列各题中有关物质的比较，请用“>” “<” “＝” 填空。(4分)
酸性：H3PO4________HNO3，H2SO4____________HClO4
热稳定性：CH4________NH3，HCl____________HI
(3)1～18号元素中，最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是______，原子结构示意图为________，能与氧形成的氧化物的化学式为______、______。(4分)
[解析] (1)元素周期表中，元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8，元素最高正化合价为＋6，其最低负化合价为－2；某元素R与氢形成的气态氢化物的化学式为RH3，该氢化物中R元素化合价为－3价，则其最高正化合价为＋5价，则其最高价氧化物为R2O5。(2)元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，其氢化物越稳定，同一周期元素，其非金属性随着原子序数的增大而增强，同一主族元素，其非金属性随着原子序数的增大而减小，非金属性PI，所以酸性：H3PO4HI。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素，可知最外层电子数为4、次外层电子数为2，为C元素，其原子结构示意图为，能与氧形成的氧化物的化学式为CO、CO2。
[答案] (1)－2 R2O5 (2)< < < >
(3)C CO CO2
8．有关硫和氯及其化合物性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．半径：S>Cl
B．非金属性：SC．酸性：H2SD．稳定性：H2SC [A．同周期元素从左到右原子半径减小，则半径：S>Cl，故A正确；B．同周期元素从左到右非金属性增强，则非金属性：S9．现有A、B、C、D四种原子序数小于18的非金属元素，原子的最外层电子数之和为19。在化合物中，这四种元素的常见化合价均有多种，但有一种相同的化合价。其部分性质如表所示：
元素 A B C D
原子半径/pm 104 77 117 70
最高化合价或最低化合价 －4 ＋4
下列说法错误的是( )
A．四种元素在化合物中具有一种相同的化合价，即＋4价
B．高温下，B可以从C的氧化物中置换出C的单质
C．四种元素的最高价含氧酸均为强酸
D．气态氢化物的热稳定性：A>C
C [根据B、C的化合价及原子半径可知，其分别是C(碳)、Si。B、C原子的最外层电子数之和为8，则A、D原子的最外层电子数之和为11，由题意可知其最外层电子数只能是5和6，再结合原子半径可知A、D分别是S、N。四种元素都有＋4价，A项正确；C(碳)在高温条件下可以从SiO2中置换出Si，B项正确；C(碳)、Si的最高价含氧酸都是弱酸，C项错误；S的非金属性强于Si，故H2S的热稳定性强于SiH4，D项正确。]
10．(16分)(素养题)某同学在研究元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾，再向溶液中滴加酚酞溶液 A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色
②向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水 B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中 D．反应不剧烈，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中 E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH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：研究________元素性质递变规律。(1分)
(2)实验用品：
试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、新制的氯水、新制的Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
仪器：________、________、________、试管夹、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片、砂纸、火柴等。(3分)
(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式及此实验的结论)
实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
实验现象 (填A～F)
①___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
此实验的结论：_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(9分)
(4)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
[答案] (1)同周期 (2)试管 酒精灯 烧杯 (3)B F A C D E
①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ ＋Na2S===S↓＋2NaCl 随着原子序数的递增，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (4)同周期元素从左到右，随着核电荷数的逐渐增加，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子束缚能力增强，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱
12 / 13