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专题04 同周期、同主族元素性质的递变
1.掌握同周期元素从左到右的性质递变规律，包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的变化趋势。
2.理解同主族元素从上到下的性质递变规律，如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。
3.应用元素周期律解释实际化学现象，并能解决相关题型问题。
4.通过实验比较氯、溴和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。
一、主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大
性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱
二、实验探究同主族元素性质的递变规律
1.同主族元素性质的递变——比较氯、溴和碘的非金属性强弱
（1）在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。观察颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式
NaBr溶液 3滴新制的氯水 无色变成橙黄色 2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
NaI溶液 3滴新制的氯水 无色变成黄褐色 2NaI+Cl2==2NaCl+I2
新制的氯水 无操作 无颜色变化
（2）在点滴板的2个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中各滴入3滴溴水。观察颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式
NaI溶液 3滴溴水 无色变成黄褐色 2NaI + Br2==2NaBr+I2
溴水 无操作 无颜色变化
（3）现象分析与结论
①现象分析：Cl2能从NaBr中置换出Br2，从NaI中置换出I2
结论：因此Cl2的非金属性强于Br2 ，也强于I2
②现象分析：Br2能从NaI中置换出I2
结论：因此Br2的非金属性强于I2
最终结论：他们的非金属性由强到弱的排序为：Cl2＞ Br2＞I2
2.同周期元素性质递变——比较钠、镁和铝的金属性强弱
（1）通过钠、镁与水的反应，比较钠、镁和铝的金属性强弱
① 回忆钠与水反应的实验，写出实验现象和化学方程式。
实验装置
实验原理 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
实验用品 钠、水、酚酞溶液；滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。
预测产物 氢氧化钠和氢气
实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？
实验现象和分析及结论 实验现象 分析及结论
浮——钠浮在水面上 钠的密度比水的小
熔——钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量，钠的熔点低
游——小球在水面上迅速游动 生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动，球周围有水雾出现，
响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失 钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有爆鸣声
红——加入酚酥的溶液颜色变红 反应生成的产物呈碱性
实验结论 钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH。
实验说明 ①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶。 ③金属钠着火，不能用水（或 CO2）灭火，必须用干燥的沙土来灭火。
②回忆镁与冷水、热水的反应，观察并记录实验现象。
实验装置
实验原理 Mg + 2H2O== Mg(OH)2 + H2↑（热水中）
实验步骤 步骤1：将镁条用砂纸打磨至光亮，分成两等份。 步骤2：将一份光亮的镁条置于冷水中， 步骤3：将另一份光亮的镁条置于热水中。
实验现象 镁在冷水中：几乎没有观察到任何现象。 镁在热水中：观察到有气泡产生。
实验结论 Mg金属性比钠弱
（2）通过MgCl2、AlCl3与NaOH的反应，比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱。
实验操作 实验现象及离子方程式
向试管中加入 2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化铝中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明；离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴加边振荡 加入氢氧化钠溶液，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明。离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
向试管中加入 2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色 Mg(OH)2沉淀为止。将 Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失；离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
向另一支试管中滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入氢氧化钠，沉淀不溶解。
结论：A．NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物； B．金属性：Na>Mg>Al
（3）现象分析与结论
①现象：Na和冷水反应现象明显，Mg和冷水反应现象不明显，热水反应时明显
结论：因此Na的金属性强于Mg
②现象：过量氢氧化钠溶液会使氢氧化铝沉淀溶化，氢氧化镁则不受影响。
结论：因此Mg的金属性强于Al
最终结论：他们的金属性由强到弱的排序为：Na＞Mg＞Al
【问题和讨论】
1.实验中所用的氯水为什么要用新制的？
参考答案：因为氯水中溶解的氯气部分能够与水反应，生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受光易分解产生氧气，最终氯水变为盐酸。
2.实验中为什么要将镁条用砂纸打磨至光亮？
参考答案：因为Mg是强氧化剂，放在空气中有MgO生成，形成了一层氧化膜，所以，把镁条打磨光亮是为了让去除氧化膜的干扰。
3.通过以前的知识和上述实验，你能得出哪些结论？
性质 以第3周期为例的同周期元素 以第一和第七主族为例的同主族元素
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
元素性质 化合价 最高正价由+1->-7 最高正化合价+1，最低负化合价-8 最高正价和最低负价数相同 主族序数=最外层电子数=元素最高正化合价
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
单质的氧化性和还原性 氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱 氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
最高价氧化物水化物的酸碱性 酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强
气态氢化物的稳定性、还原性和水溶液酸性 稳定性逐渐增强，还原性逐渐减弱，酸性逐渐增强 稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，酸性逐渐增强
三、元素周期表和元素周期律的应用
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2.预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3.启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
题型01考查主族元素性质的递变规律
【典例】（25-26高一上·浙江台州·期末）下列关于物质性质的比较，不正确的是
A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al
C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2
【变式】（24-25高一下·重庆·期中）结合元素周期律，下列性质比较的结果正确的是
A．卤化银固体中颜色最深的是
B．氮族元素的简单气态氢化物中沸点最低的是
C．氧族非金属元素的简单阴离子中还原性最强的是
D．第三周期元素最高价氧化物的水化物中碱性最强的是
题型02考查实验探究主族元素性质的递变规律
【典例】（24-25高一下·陕西渭南·期中）根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应 Be（铍）与冷水更难反应
B HF是弱酸，HBr是强酸 HI是强酸
C 、均为强碱 是弱碱
D Si与高温时反应，S与加热时反应 P与在高温时能反应
【变式】（24-25高一上·陕西榆林·月考）某化学小组验证卤族元素的性质，进行如下实验，分别取等浓度的溶液和溶液于试管中，再分别滴加少量氯水（或溴水），下列说法正确的是
A．实验I中产生的现象为溶液由无色变为棕黄色
B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为
C．实验Ⅲ中溴水可用反应后实验I中溶液代替
D．该实验证明卤素单质的氧化性：
题型03考查主族元素性质递变规律的应用
【典例】（24-25高一下·山东枣庄·月考）应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的个数是
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
②同主族元素的单质从上到下，熔点逐渐升高
③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
④由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推断出元素的非金属性：Cl>F
⑤人们可以在元素周期表的过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
⑥短周期元素形成的微粒X2-和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2->Y2＋
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【变式】（24-25高一上·黑龙江·期末）运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是
A．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2
B．铋(Bi)为第VA族元素，其最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
D．砹(At2)单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
【巩固训练】
1．（24-25高一下·河南·期中）下列性质比较中，错误的是
A．碱性： B．还原性：
C．酸性： D．稳定性：
2．（24-25高一下·山东烟台·期中）分析与推测能力是学习化学的必备能力之一，下列推测合理的是
A．最外层电子数，推测失电子能力
B．由、、、的非金属性依次减弱，推测、、、的还原性依次增强
C．与反应生成，推测与反应生成
D．、属于同主族且均是半导体材料，推测族的元素都是半导体材料
3．（24-25高一下·北京海淀·期中）下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A．酸性： B．稳定性：
C．氧化性： D．碱性：
4．（24-25高一下·河南鹤壁·开学考试）应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5．（24-25高一上·云南曲靖·月考）根据元素周期律，由事实进行归纳推测，下列推测合理的是
选项 事实 推测
A 和难溶干水 可溶于水
B HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
C Na在空气中加热可生成 Li在空气中加热也生成
D S与高温时反应，Cl与加热能反应 P与在常温时能反应
6．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考）元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是
序号 ① ② ③
实验
实验现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红
A．对比实验①、②现象可知金属性：
B．实验②中发生反应的离子方程式为
C．对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱，故金属性：
D．实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色
7．（23-24高一下·陕西渭南·期中）碲(Te)位于元素周期表中第5周期第ⅥA族，下列推测错误的是
A．碲的最高价氧化物对应水化物为H2TeO4
B．碲的原子半径比铷(Rb)的小
C．硫单质与氢气反应比氧单质与氢气反应更容易
D．硫化氢比碲化氢更稳定
8．（24-25高一下·湖北襄阳·期末）下列有关铯及其化合物的说法不正确的是
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Li的金属性比Cs的强
9．（24-25高一上·贵州六盘水·期末）应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
10．（2024高一下·广东·学业考试）2023年诺贝尔化学奖授予了量子点研究领域的三位科学家。量子点一般是指粒径的半导体纳米材料，具有独特光学与电学性能。相关研究主要集中于石墨烯、硅、氮化镓、砷化镓等物质，它们的部分组成元素在元素周期表中的位置如下图：
（1）量子点的发现源于对彩色玻璃的研究，粒径不同的量子点可使玻璃呈现不同颜色。其中的位于_______。
A．第三周期第IA族 B．第三周期第VIIA族
C．第四周期第VIB族 D．第四周期第VIIB族
（2）量子点可用于光电探测。与同族，则_______。
A．金属可与水剧烈反应 B．的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．原子的最外层电子数为7 D．化合物中的化合价为
（3）石墨烯量子点可用于金属离子的检测。与石墨烯互为同素异形体的是_______。
A．金刚石 B． C．金刚砂 D．碳纳米管
（4）硅量子点可由与的混酸刻蚀硅片制得。下列说法正确的是_______。
A．是离子化合物 B．HF分子内含极性共价键
C．HF与的混酸可存放于玻璃瓶中 D．氢氟酸与硝酸均具有强氧化性，能刻蚀硅片
（5）由第IIIA族与第VA族元素制备的量子点可用于发光二极管。下列说法正确的是_______。
A．金属性： B．非金属性：
C．酸性： D．原子半径：
【强化训练】
1．（24-25高一下·上海黄浦·期中）要比较钠和铝元素的金属性，下列实验方案不可行的是
A．根据两种元素的单质与水反应的剧烈程度 B．比较两种元素氢氧化物的碱性强弱
C．利用单质钠从铝盐溶液中置换出铝 D．观察氢氧化钠与氯化铝溶液的反应
2．（24-25高一下·山东枣庄·期中）碲被誉为工业维生素，其在元素周期表中的信息如图所示，下列说法错误的是
A．碲单质常温下为固态
B．碲位于元素周期表中第5周期ⅥA族
C．、、气态氢化物稳定性：
D．碲位于周期表中金属与非金属交界处，可应用于半导体工业
3．（24-25高一下·北京·期中）下列事实或现象不能用元素周期律解释的是
A．相同温度、相同物质的量浓度时，H2S溶液的pH大于盐酸的
B．羟基的氢氧键中，氧原子显负价
C．Mg和水的反应不如Na和水的反应剧烈
D．F2与H2的反应比I2与H2的反应更容易发生
4．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是
A．、、元素的最高正价依次增大
B．、、的酸性依次增强
C．、、原子最外层电子数依次增多
D．、、的碱性依次增强
5．（24-25高一下·北京海淀·月考）用下图装置进行实验，可以证明相应元素的非金属性强弱的是
试剂1 试剂2 试剂3 非金属性
A 浓盐酸 NaI Cl>I
B 浓盐酸 C>Si
C 双氧水 O>S
D 稀硝酸 S>C
6．（24-25高一下·江西吉安·开学考试）下列各组性质比较中，正确的是
①沸点：H2O>HF>HBr>HI ②离子还原性：S2->Cl->Br->I-
③酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ④金属性：K>Na>Mg>Al
⑤气态氢化物稳定性：HF>HCl>H2S ⑥半径：O2->F->Na＋>Mg2＋
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①⑥
7．（24-25高一下·浙江·期中）在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如右下图）的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。下表中“方法导引”与“示例”对应关系不正确的是
选项 方法导引 示例
A 比较 Mg的金属性强于Be
B 预测 单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高
C 实验 向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，能看到先产生白色絮状沉淀，然后溶解
D 模型 Na元素与右上角的Be元素也有类似的对角线规则，性质上也具有一定的相似性
8．（24-25高一下·黑龙江大庆·开学考试）下列有关碱金属元素、卤素结构和性质的描述正确的有
①卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
③碱金属单质的还原性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物为R2O
④根据同主族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，砹化银也难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增强，而热稳定性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A 能溶于水，微溶于水 、难溶于水
B 碱性强于 碱性强于
C 可以和NaBr溶液反应生成 可以和NaCl溶液反应生成
D 与在光照或点燃条件下能反应，S与在加热条件下能反应，磷蒸气与能反应 需由Si和在高温条件下反应产生
10．（24-25高一上·广东广州·期末）宋代《千里江山图》所用矿物颜料绿松石中含有，下图呈现其部分元素在元素周期表所在位置，虚线为分界线。
（1）中共价键的类型是 (填“极性键”或“非极性键”)。
（2）下列比较Cu、Al金属性强弱的方案合理的是 (填序号)。
a．比较Cu、Al分别与酸反应的难易程度
b．比较Cu、Al的密度
c．将打磨过的铝片放入CuSO4溶液，观察是否有红色固体生成
（3）P与②、⑦是同主族元素。
i．气态氢化物的稳定性：___________>___________>___________(填化学式)。
ii．非金属性：___________>___________>___________(填元素符号)，用原子结构解释原因： 。
（4）④的单质与同周期金属性最强元素的最高价氧化物对应的水化物反应离子方程式： ，⑧原子结构示意图是 。
（5）可在图中分界线(虚线部分)附近寻找___________(填序号)。
A．优良的催化剂 B．半导体材料 C．合金材料 D．农药
（6）请设计实验比较①、⑤的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有：稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择)，在答题卡对应的表格中填写实验步骤和实验现象。
实验步骤 实验现象 结论
在试管中加入CaCO3固体， 非金属性：①>⑤
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专题04 同周期、同主族元素性质的递变
1.掌握同周期元素从左到右的性质递变规律，包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的变化趋势。
2.理解同主族元素从上到下的性质递变规律，如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。
3.应用元素周期律解释实际化学现象，并能解决相关题型问题。
4.通过实验比较氯、溴和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。
一、主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大
性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱
二、实验探究同主族元素性质的递变规律
1.同主族元素性质的递变——比较氯、溴和碘的非金属性强弱
（1）在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。观察颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式
NaBr溶液 3滴新制的氯水 无色变成橙黄色 2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
NaI溶液 3滴新制的氯水 无色变成黄褐色 2NaI+Cl2==2NaCl+I2
新制的氯水 无操作 无颜色变化
（2）在点滴板的2个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中各滴入3滴溴水。观察颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式
NaI溶液 3滴溴水 无色变成黄褐色 2NaI + Br2==2NaBr+I2
溴水 无操作 无颜色变化
（3）现象分析与结论
①现象分析：Cl2能从NaBr中置换出Br2，从NaI中置换出I2
结论：因此Cl2的非金属性强于Br2 ，也强于I2
②现象分析：Br2能从NaI中置换出I2
结论：因此Br2的非金属性强于I2
最终结论：他们的非金属性由强到弱的排序为：Cl2＞ Br2＞I2
2.同周期元素性质递变——比较钠、镁和铝的金属性强弱
（1）通过钠、镁与水的反应，比较钠、镁和铝的金属性强弱
① 回忆钠与水反应的实验，写出实验现象和化学方程式。
实验装置
实验原理 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
实验用品 钠、水、酚酞溶液；滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。
预测产物 氢氧化钠和氢气
实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象？
实验现象和分析及结论 实验现象 分析及结论
浮——钠浮在水面上 钠的密度比水的小
熔——钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量，钠的熔点低
游——小球在水面上迅速游动 生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动，球周围有水雾出现，
响——发生“嘶嘶”的响声，逐渐减小，最后消失 钠与水剧烈反应，有时可能有火花或伴有爆鸣声
红——加入酚酥的溶液颜色变红 反应生成的产物呈碱性
实验结论 钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH。
实验说明 ①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应。 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶。 ③金属钠着火，不能用水（或 CO2）灭火，必须用干燥的沙土来灭火。
②回忆镁与冷水、热水的反应，观察并记录实验现象。
实验装置
实验原理 Mg + 2H2O== Mg(OH)2 + H2↑（热水中）
实验步骤 步骤1：将镁条用砂纸打磨至光亮，分成两等份。 步骤2：将一份光亮的镁条置于冷水中， 步骤3：将另一份光亮的镁条置于热水中。
实验现象 镁在冷水中：几乎没有观察到任何现象。 镁在热水中：观察到有气泡产生。
实验结论 Mg金属性比钠弱
（2）通过MgCl2、AlCl3与NaOH的反应，比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱。
实验操作 实验现象及离子方程式
向试管中加入 2 mL 1 mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化铝中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明；离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液，边滴加边振荡 加入氢氧化钠溶液，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失，溶液无色透明。离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
向试管中加入 2 mL 1 mol/L MgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色 Mg(OH)2沉淀为止。将 Mg(OH)2 沉淀分装在两支试管中 向一支试管中滴加 2 mol/L 盐酸，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入盐酸，白色沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失；离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
向另一支试管中滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液，边滴加边振荡 向氢氧化镁白色沉淀中加入氢氧化钠，沉淀不溶解。
结论：A．NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物； B．金属性：Na>Mg>Al
（3）现象分析与结论
①现象：Na和冷水反应现象明显，Mg和冷水反应现象不明显，热水反应时明显
结论：因此Na的金属性强于Mg
②现象：过量氢氧化钠溶液会使氢氧化铝沉淀溶化，氢氧化镁则不受影响。
结论：因此Mg的金属性强于Al
最终结论：他们的金属性由强到弱的排序为：Na＞Mg＞Al
【问题和讨论】
1.实验中所用的氯水为什么要用新制的？
参考答案：因为氯水中溶解的氯气部分能够与水反应，生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受光易分解产生氧气，最终氯水变为盐酸。
2.实验中为什么要将镁条用砂纸打磨至光亮？
参考答案：因为Mg是强氧化剂，放在空气中有MgO生成，形成了一层氧化膜，所以，把镁条打磨光亮是为了让去除氧化膜的干扰。
3.通过以前的知识和上述实验，你能得出哪些结论？
性质 以第3周期为例的同周期元素 以第一和第七主族为例的同主族元素
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
元素性质 化合价 最高正价由+1->-7 最高正化合价+1，最低负化合价-8 最高正价和最低负价数相同 主族序数=最外层电子数=元素最高正化合价
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
单质的氧化性和还原性 氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱 氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
最高价氧化物水化物的酸碱性 酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强
气态氢化物的稳定性、还原性和水溶液酸性 稳定性逐渐增强，还原性逐渐减弱，酸性逐渐增强 稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，酸性逐渐增强
三、元素周期表和元素周期律的应用
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2.预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3.启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
题型01考查主族元素性质的递变规律
【典例】（25-26高一上·浙江台州·期末）下列关于物质性质的比较，不正确的是
A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al
C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2
【答案】A
【解析】A．元素的非金属性与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，故同主族元素非金属性Cl＞Br＞I，最高价含氧酸酸性应为HClO4＞HBrO4＞HIO4，A错误；B．元素的金属性与其单质的还原性一致，已知金属性Na＞Mg＞Al，对应单质还原性顺序为Na＞Mg＞Al，B正确；C．元素简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，已知非金属性O＞S＞Se，氢化物稳定性顺序为H2O＞H2S＞H2Se，C正确；D．元素的非金属性与其单质的氧化性一致，已知非金属性F＞Cl＞Br，对应单质氧化性顺序为F2＞Cl2＞Br2，D正确；故答案为：A。
【变式】（24-25高一下·重庆·期中）结合元素周期律，下列性质比较的结果正确的是
A．卤化银固体中颜色最深的是
B．氮族元素的简单气态氢化物中沸点最低的是
C．氧族非金属元素的简单阴离子中还原性最强的是
D．第三周期元素最高价氧化物的水化物中碱性最强的是
【答案】B
【解析】A．卤化银的颜色随卤素原子半径增大而加深，AgF为白色，AgCl为白色，AgBr淡黄色，AgI黄色，颜色最深的是AgI，A错误；B．氮族氢化物中，NH3因氢键沸点最高，PH3、AsH3、SbH3等随分子量增大沸点逐渐升高，但PH3分子量最小，范德华力最弱，沸点最低，B正确；C．同主族从上往下元素的非金属性减弱，氧族阴离子还原性顺序为：O2- < S2- < Se2-< Te2-，Te2-还原性最强，C错误；D．第三周期元素金属性Na＞Mg＞Al，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是NaOH，K属于第四周期，KOH不符合题意，D错误；故选B。
题型02考查实验探究主族元素性质的递变规律
【典例】（24-25高一下·陕西渭南·期中）根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应 Be（铍）与冷水更难反应
B HF是弱酸，HBr是强酸 HI是强酸
C 、均为强碱 是弱碱
D Si与高温时反应，S与加热时反应 P与在高温时能反应
【答案】C
【解析】A．Be位于Mg的上方，同主族金属活动性从上到下增强，因此Be与冷水反应比Mg更难，推测合理，A正确；B．VIIA族氢化物酸性从上到下增强，HBr为强酸，HI酸性更强，推测合理，B正确；C．ⅡA族金属的最高价氢氧化物碱性从上到下增强，Ca(OH)2和Ba(OH)2均为强碱，Sr位于二者之间，Sr(OH)2应为强碱，推测其为弱碱不合理，C错误；D．非金属性S＞P＞Si，S与H2加热反应，Si需高温，推测P需高温反应，符合非金属性递变规律，D正确；故选C。
【变式】（24-25高一上·陕西榆林·月考）某化学小组验证卤族元素的性质，进行如下实验，分别取等浓度的溶液和溶液于试管中，再分别滴加少量氯水（或溴水），下列说法正确的是
A．实验I中产生的现象为溶液由无色变为棕黄色
B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为
C．实验Ⅲ中溴水可用反应后实验I中溶液代替
D．该实验证明卤素单质的氧化性：
【答案】C
【解析】A．实验I中氯置换出溴化钾中的单质溴，现象为溶液由无色变为橙黄色，A项错误；B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为，B项错误；C．根据题意实验I中溶液未反应完全，其中含有单质溴，不含有氯气分子，则可用于实验Ⅲ，C项正确；D．该实验未进行F元素的性质实验，无法验证的氧化性强弱，D项错误；故选C。
题型03考查主族元素性质递变规律的应用
【典例】（24-25高一下·山东枣庄·月考）应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的个数是
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
②同主族元素的单质从上到下，熔点逐渐升高
③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
④由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推断出元素的非金属性：Cl>F
⑤人们可以在元素周期表的过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
⑥短周期元素形成的微粒X2-和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2->Y2＋
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】B
【解析】①第2周期的非金属元素的气态氢化物NH3，水溶液为碱性，①错误；②同主族碱金属元素的单质从上到下，熔点逐渐降低，②错误；③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，其溶液LiOH是一种弱碱，③错误；④最高价氧化为对应的水化物酸性越强，则非金属性越强，不能由氢化物水溶液的酸性：推断出元素的非金属性，④正确；⑤元素周期表的应用中，从过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料，⑤正确；⑥短周期元素形成的微粒X2-和Y2＋核外电子排布相同，核电荷数大的离子半径小，离子半径：X2->Y2＋，⑥正确；答案选B。
【变式】（24-25高一上·黑龙江·期末）运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是
A．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2
B．铋(Bi)为第VA族元素，其最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
D．砹(At2)单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
【答案】D
【解析】A．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，A项错误；B．铋(Bi)为第VA族元素，其最高价氧化物对应的水化物为弱酸，B项错误；C．铊(Tl)与铝同主族，铊的金属性强于铝，其单质只能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应，C项错误；D．卤素单质的颜色逐渐加深，同主族非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤化银除AgF外均难溶于水和硝酸，砹(At2)单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，D项正确；答案D。
【巩固训练】
1．（24-25高一下·河南·期中）下列性质比较中，错误的是
A．碱性： B．还原性：
C．酸性： D．稳定性：
【答案】B
【解析】A．同周期元素从左到右，元素金属性减弱，金属性Na＞Mg＞Al；同主族元素从上到下，元素金属性增强，金属性K>Na，所以金属性K＞Mg＞Al，对应氢氧化物碱性KOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故A正确；B．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性Cl>S；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性F>Cl，所以非金属性F>Cl>S，非金属性越弱，阴离子还原性越强，还原性顺序应为S2 ＞Cl ＞F ，故B错误；C．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性P>Si；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性N>P，所以非金属性N>P>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，对应最高价含氧酸酸性HNO3＞H3PO4＞H2SiO3，故C正确；D．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性F>O>N；同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，非金属性N>P，所以非金属性F>O>P，非金属性越强，气态氢化物越稳定，氢化物稳定性HF＞H2O＞PH3，故D正确；选B。
2．（24-25高一下·山东烟台·期中）分析与推测能力是学习化学的必备能力之一，下列推测合理的是
A．最外层电子数，推测失电子能力
B．由、、、的非金属性依次减弱，推测、、、的还原性依次增强
C．与反应生成，推测与反应生成
D．、属于同主族且均是半导体材料，推测族的元素都是半导体材料
【答案】B
【解析】A．最外层电子数K（1）3．（24-25高一下·北京海淀·期中）下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A．酸性： B．稳定性：
C．氧化性： D．碱性：
【答案】A
【解析】A．HClO不是最高价含氧酸，故酸性不能用元素周期律知识解释，故A选；B．同一主族元素，随着原子序数的增加元素的非金属性增强，元素的非金属性越强，形成的氢化物越稳定，所以稳定性：，可以用元素周期律解释，故B不选；C．同一周期元素从左到右元素的非金属性增强，对应单质的氧化性增强，所以氧化性：，可以用元素周期律解释，故C不选；D．同一周期元素，随着原子序数的增加元素的金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，因此碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律知识解释，故D不选；答案选A。
4．（24-25高一下·河南鹤壁·开学考试）应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】①碱金属元素随原子序数的增大，其原子半径依次增大，金属键的强度减弱，导致熔点降低，则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确；②元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因非金属性：Cl>At，则砹(At)是ⅦA族元素，其氢化物的稳定性小于HCl，②错误；③同周期元素从左到右，金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，③正确；④磷与砷(As)位于同主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，因非金属性：P>As，则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸，④错误；所以正确的组合是①③，故选A。
5．（24-25高一上·云南曲靖·月考）根据元素周期律，由事实进行归纳推测，下列推测合理的是
选项 事实 推测
A 和难溶干水 可溶于水
B HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
C Na在空气中加热可生成 Li在空气中加热也生成
D S与高温时反应，Cl与加热能反应 P与在常温时能反应
【答案】B
【解析】A．Ca、Sr、Ba为同主族元素，性质相似，和难溶于水，可以推测也难溶于水，A错误；B．非金属性：Cl>Br>I，则氢化物的稳定性：HCl>HBr>HI，因此HBr的分解温度介于二者之间，B正确；C．Li在空气中加热只能生成，C错误；D．因为非金属性：Cl>S>P，所以从Cl到S到P，与反应越来越困难，P与在常温时不能反应，D错误；故选B。
6．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考）元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是
序号 ① ② ③
实验
实验现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红
A．对比实验①、②现象可知金属性：
B．实验②中发生反应的离子方程式为
C．对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱，故金属性：
D．实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色
【答案】A
【解析】A．钾块表面出现小火球，钠块熔成光亮的小球，说明钾和水的反应更剧烈，钾的金属性强于钠，故A错误；B．实验②中发生的反应为钾与水的反应，其离子方程式为2K+2H2O=2K+ +2OH-+H2↑，故B正确；C．对比实验①、③现象可知，钠比镁更容易和水反应，则钠的金属性强于镁，故C正确；D．实验①、②中分别生成氢氧化钠和氢氧化钾，所以滴有酚酞的溶液均呈红色，故D正确；故答案为：A。
7．（23-24高一下·陕西渭南·期中）碲(Te)位于元素周期表中第5周期第ⅥA族，下列推测错误的是
A．碲的最高价氧化物对应水化物为H2TeO4
B．碲的原子半径比铷(Rb)的小
C．硫单质与氢气反应比氧单质与氢气反应更容易
D．硫化氢比碲化氢更稳定
【答案】C
【解析】A．碲(Te)是第ⅥA族元素，最高价为+6价，碲的最高价氧化物对应水化物为H2TeO4，故A正确；B．同周期元素从左到右半径减小，碲的原子半径比铷(Rb)的小，故B正确；C．同主族元素从上到下非金属性减弱，单质与氢气反应越困难，硫单质与氢气反应比氧单质与氢气反应更难，故C错误；D．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，硫化氢比碲化氢更稳定，故D正确；选C。
8．（24-25高一下·湖北襄阳·期末）下列有关铯及其化合物的说法不正确的是
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Li的金属性比Cs的强
【答案】D
【解析】A．同主族从上往下元素金属性增强，Cs的金属性强于K，因此CsOH的碱性比KOH强，A正确；B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，均生成H2，符合碱金属的活泼性规律，B正确；C．Cs的还原性比Na强，说明Cs更易失电子，故Cs 氧化性弱于Na ，C正确；D．Li与Cs同属碱金属元素，同主族从上往下元素金属性增强，Cs的金属性更强，D错误；故选D。
9．（24-25高一上·贵州六盘水·期末）应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】①碱金属元素随原子序数的增大，其原子半径依次增大，金属键的强度减弱，导致熔点降低，则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确；②元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因非金属性：Cl>At，则砹(At)是ⅦA族元素，其氢化物的稳定性小于HCl，②错误；③同周期元素从左到右，金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，③正确；④磷与砷(As)位于同主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，因非金属性：P>As，则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸，④错误；所以正确的组合是①③，故选A。
10．（2024高一下·广东·学业考试）2023年诺贝尔化学奖授予了量子点研究领域的三位科学家。量子点一般是指粒径的半导体纳米材料，具有独特光学与电学性能。相关研究主要集中于石墨烯、硅、氮化镓、砷化镓等物质，它们的部分组成元素在元素周期表中的位置如下图：
（1）量子点的发现源于对彩色玻璃的研究，粒径不同的量子点可使玻璃呈现不同颜色。其中的位于_______。
A．第三周期第IA族 B．第三周期第VIIA族
C．第四周期第VIB族 D．第四周期第VIIB族
（2）量子点可用于光电探测。与同族，则_______。
A．金属可与水剧烈反应 B．的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．原子的最外层电子数为7 D．化合物中的化合价为
（3）石墨烯量子点可用于金属离子的检测。与石墨烯互为同素异形体的是_______。
A．金刚石 B． C．金刚砂 D．碳纳米管
（4）硅量子点可由与的混酸刻蚀硅片制得。下列说法正确的是_______。
A．是离子化合物 B．HF分子内含极性共价键
C．HF与的混酸可存放于玻璃瓶中 D．氢氟酸与硝酸均具有强氧化性，能刻蚀硅片
（5）由第IIIA族与第VA族元素制备的量子点可用于发光二极管。下列说法正确的是_______。
A．金属性： B．非金属性：
C．酸性： D．原子半径：
【答案】（1）B （2）ABD （3）ABD （4）B （5）BC
【解析】（1）A．由图可知，Cl位于第三周期第VIIA族，A错误；B．由图可知，Cl位于第三周期第VIIA族，B正确；C．由图可知，Cl位于第三周期第VIIA族，C错误；Ｄ．由图可知，Cl位于第三周期第VIIA族，D错误；故选B。
（2）A．Cs与Na同族，同主族元素性质相似，金属Na与水剧烈反应，Cs金属性比Na强，故Cs与水反应更剧烈，A正确；B．Na的最高价氧化物对应水化物NaOH是强碱，Cs金属性更强，其最高价氧化物对应水化物CsOH碱性更强，是强碱，B正确；C．Cs与Na同族，最外层电子数相同，Na最外层1个电子，故Cs最外层电子数为1，C错误；D．化合物CsPbBr3中Cs为+1价、Br为 1价，设Pb化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0：(+1)+x+3×(-1)=0可得x=+2，故化合物CsPbBr3中Pb的化合价为+2，D正确；故选ABD。
（3）A．由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，金刚石是由碳元素组成的单质，与石墨烯互为同素异形体，A正确；B．由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，C60是由碳元素组成的单质，与石墨烯互为同素异形体，B正确；C．由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，金刚砂是由硅和碳组成的化合物，不是单质，C错误；D．由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，碳纳米管是由碳元素组成的单质，与石墨烯互为同素异形体，D正确；故选ABD。
（4）A．HNO3只含共价键，是共价化合物，A错误；B．HF中H与F通过共用电子对结合，形成极性共价键（不同原子间的共价键），B正确；C．HF能与玻璃成分中的二氧化硅反应，故混酸不可存放于玻璃瓶中，C错误；D．刻蚀硅片时，HF体现腐蚀性，但氢氟酸本身不具有强氧化性，D错误；故选B。
（5）A．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，故金属性：Ga>Al，A错误；B．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：AsH3PO4，C正确；D．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：，D错误；故选BC。
【强化训练】
1．（24-25高一下·上海黄浦·期中）要比较钠和铝元素的金属性，下列实验方案不可行的是
A．根据两种元素的单质与水反应的剧烈程度 B．比较两种元素氢氧化物的碱性强弱
C．利用单质钠从铝盐溶液中置换出铝 D．观察氢氧化钠与氯化铝溶液的反应
【答案】C
【解析】A．金属性强弱可通过单质与水反应的剧烈程度，金属性越强，与水反应越剧烈，A可行；B．金属元素的最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强，B可行；C．钠与铝盐溶液反应时，因钠会优先与水反应，无法从铝盐溶液中置换铝，不能比较金属性强弱，C不可行；D．氢氧化钠与氯化铝先反应生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，通过氢氧化铝的两性间接比较金属性，D可行；故选C。
2．（24-25高一下·山东枣庄·期中）碲被誉为工业维生素，其在元素周期表中的信息如图所示，下列说法错误的是
A．碲单质常温下为固态
B．碲位于元素周期表中第5周期ⅥA族
C．、、气态氢化物稳定性：
D．碲位于周期表中金属与非金属交界处，可应用于半导体工业
【答案】C
【解析】A．氧族元素从上到下单质的熔沸点依次升高，常温下，S、Se单质都是固体，推测Te单质也是固体，A正确；B．根据序数52与同周期惰性气体54号元素Xe对比，确定Te在元素周期表位置是第五周期ⅥA族，B正确；C．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，同周期元素从左到右非金属性依次增大，非金属性越弱，对应氢化物的稳定性越弱，稳定性顺序为，C错误；D．碲元素位于金属与非金属交界处，具有半导体性质，在半导体元器件工业生产中具有一定应用，D正确；故选C。
3．（24-25高一下·北京·期中）下列事实或现象不能用元素周期律解释的是
A．相同温度、相同物质的量浓度时，H2S溶液的pH大于盐酸的
B．羟基的氢氧键中，氧原子显负价
C．Mg和水的反应不如Na和水的反应剧烈
D．F2与H2的反应比I2与H2的反应更容易发生
【答案】B
【解析】A．Cl的电负性远大于S，故键比键更容易电离，即溶液酸性强于溶液，能用同周期电负性增强规律解释，不符合题意，A项错误；B．羟基中O显负价是因其电负性大于H，与元素周期律无直接关联，符合题意，B项正确；C．Na的金属性比Mg强，Na和水的反应剧烈程度大于Mg和水的反应，能用同周期金属性递减规律解释，不符合题意，C项错误；D．F的非金属性比I强，F2更易与H2发生反应，能用同主族非金属性递减规律解释，不符合题意，D项错误；答案选B。
4．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是
A．、、元素的最高正价依次增大
B．、、的酸性依次增强
C．、、原子最外层电子数依次增多
D．、、的碱性依次增强
【答案】A
【解析】A．、电负性大，没有最高正价，A错误；B．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、、的酸性依次增强，B正确；C．、Be、B原子最外层电子数分别为1、2、3, 则原子最外层电子数依次增多，C正确；D．同主族从上到下金属性逐渐增强，所以Li、Na、K的最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强，即、、的碱性依次增强，D正确；故选A。
5．（24-25高一下·北京海淀·月考）用下图装置进行实验，可以证明相应元素的非金属性强弱的是
试剂1 试剂2 试剂3 非金属性
A 浓盐酸 NaI Cl>I
B 浓盐酸 C>Si
C 双氧水 O>S
D 稀硝酸 S>C
【答案】C
【解析】A．浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，图中装置不能制备氯气，不能发生氯气氧化碘离子的反应，不能验证Cl比I元素的非金属性强，A错误；B．挥发的HCl也会和硅酸钠溶液生成硅酸沉淀，干扰二氧化碳和硅酸钠的反应，不能说明非金属性C>Si，B错误；
C．二氧化锰催化过氧化氢生成氧气，氧气氧化硫离子生成的硫单质黄色沉淀，说明非金属性O>S，C正确；D．硝酸会氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，不能生成二氧化硫，不能说明非金属性S>C，D错误；故选C。
6．（24-25高一下·江西吉安·开学考试）下列各组性质比较中，正确的是
①沸点：H2O>HF>HBr>HI ②离子还原性：S2->Cl->Br->I-
③酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ④金属性：K>Na>Mg>Al
⑤气态氢化物稳定性：HF>HCl>H2S ⑥半径：O2->F->Na＋>Mg2＋
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①⑥
【答案】C
【解析】①HF和H2O中含氢键，且H2O中氢键的个数比HF中多，则沸点H2O>HF，其它氢化物中相对分子质量大的沸点高，则沸点为H2O>HF>HI>HBr，故①错误；②同主族元素从上到下，非金属性减弱，同周期主族元素从左到右，非金属性增强，则元素的非金属性Cl＞Br＞I＞S，元素非金属性越强，对应离子还原性越弱，则离子还原性：S2-＞I-＞Br-＞Cl-，故②错误；③同主族元素从上到下，非金属性减弱，非金属性Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，故③正确；④同主族元素从上到下，金属性增强，金属性增强：K＞Na，同周期主族元素，从左到右金属性减弱，即Na＞Mg＞Al，即金属性：K＞Na＞Mg＞Al，故④正确；⑤同主族元素从上到下，非金属性减弱，同周期主族元素从左到右，非金属性增强，则元素的非金属性F＞Cl＞S，元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，则气态氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，故⑤正确；⑥电子层越多，半径越大，电子层一样，核电荷数越多，半径越小，则原子半径：O2->F->Na＋>Mg2＋，故⑥正确；故选C。
7．（24-25高一下·浙江·期中）在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如右下图）的有些性质是相似的，这种相似性被称为对角线规则。下表中“方法导引”与“示例”对应关系不正确的是
选项 方法导引 示例
A 比较 Mg的金属性强于Be
B 预测 单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高
C 实验 向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，能看到先产生白色絮状沉淀，然后溶解
D 模型 Na元素与右上角的Be元素也有类似的对角线规则，性质上也具有一定的相似性
【答案】D
【解析】A．从上到下，同主族元素的金属性依次增强，Mg与Be为同主族元素，且Mg在Be的下方，则Mg的金属性强于Be，A正确；B．B在Si的左上方，二者的性质符合对角线规则，单质Si的熔点较高，则单质硼的熔点也很高，B正确；C．Be在Al的左上方，二者的性质相似，Be(OH)2也具有两性，所以向BeCl2溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液至过量，先产生白色絮状Be(OH)2沉淀，然后Be(OH)2沉淀溶于过量的NaOH，看到沉淀溶解，C正确；D．Be在Na的右上方，不符合对角线规则，性质上差异性大，不具有一定的相似性，D不正确；故选D。
8．（24-25高一下·黑龙江大庆·开学考试）下列有关碱金属元素、卤素结构和性质的描述正确的有
①卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
③碱金属单质的还原性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物为R2O
④根据同主族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，砹化银也难溶于水
⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增强，而热稳定性依次减弱
⑥碱金属都应保存在煤油中
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】B
【解析】①F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数依次增大，电子层数增多，原子核对核外电子的吸引能力减弱，失电子能力增强，金属性增强，得电子能力减弱，非金属性逐渐减弱，其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大，故①符合题意；②F原子是9号元素，次外层电子数为2，最外层为7，Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8，故②不符合题意；③碱金属还原性依次增强，加热与氧气反应时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，钾、铷、铯生成过氧化物、超氧化物等，故③不符合题意；④F、Cl、Br、I、At位于同一主族，At是原子序数最大的卤族元素，同主族元素的非金属性逐渐减弱，故At与H2化合最难；Cl、Br、I与银形成化合物都难溶于水，则砹化银也难溶于水，故④符合题意；⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减，则HCl、HBr、HI 的还原性依次增强而热稳定性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的含氧酸酸性依次减弱；HCl、HBr、HI的酸性依次增强，氢化物的水溶液的酸性强弱与其电离程度有关，与其非金属性强弱无关，故⑤不符合题意；⑥Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应用石蜡固封，故⑥不符合题意；符合题意的有①④，有2个，答案选B。
9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A 能溶于水，微溶于水 、难溶于水
B 碱性强于 碱性强于
C 可以和NaBr溶液反应生成 可以和NaCl溶液反应生成
D 与在光照或点燃条件下能反应，S与在加热条件下能反应，磷蒸气与能反应 需由Si和在高温条件下反应产生
【答案】C
【解析】A．根据元素周期律，碱土金属的硫酸盐的溶解度随着原子序数的增加而减小。MgSO4能溶于水，CaSO4微溶于水，推测SrSO4、BaSO4难溶于水是合理的，A不符合题意；B．碱土金属的氢氧化物碱性随着原子序数的增加而增强。Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2，推测Sr(OH)2碱性强于Ca(OH)2是合理的，B不符合题意；C．卤素的单质可以置换出比它不活泼的卤素单质。Cl2可以和NaBr溶液反应生成Br2，推测F2可以和NaCl溶液反应生成Cl2是不合理的，因为F2和水先反应生成HF和O2，C符合题意；D．Cl2与H2在光照或点燃条件下能反应，S与H2在加热条件下能反应，磷蒸气与H2能反应，推测SiH4需由Si和H2在高温条件下反应产生是合理的，因为同周期从右向左，非金属性减弱，与氢气化合越来越难，D不符合题意；故选C。
10．（24-25高一上·广东广州·期末）宋代《千里江山图》所用矿物颜料绿松石中含有，下图呈现其部分元素在元素周期表所在位置，虚线为分界线。
（1）中共价键的类型是 (填“极性键”或“非极性键”)。
（2）下列比较Cu、Al金属性强弱的方案合理的是 (填序号)。
a．比较Cu、Al分别与酸反应的难易程度
b．比较Cu、Al的密度
c．将打磨过的铝片放入CuSO4溶液，观察是否有红色固体生成
（3）P与②、⑦是同主族元素。
i．气态氢化物的稳定性：___________>___________>___________(填化学式)。
ii．非金属性：___________>___________>___________(填元素符号)，用原子结构解释原因： 。
（4）④的单质与同周期金属性最强元素的最高价氧化物对应的水化物反应离子方程式： ，⑧原子结构示意图是 。
（5）可在图中分界线(虚线部分)附近寻找___________(填序号)。
A．优良的催化剂 B．半导体材料 C．合金材料 D．农药
（6）请设计实验比较①、⑤的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有：稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择)，在答题卡对应的表格中填写实验步骤和实验现象。
实验步骤 实验现象 结论
在试管中加入CaCO3固体， 非金属性：①>⑤
【答案】（1）极性键 （2）ac
（3）i．NH3>PH3>AsH3 ii．N>P>As N、P、As是同主族元素，最外层电子数相同，电子层数依次增大，原子半径依次增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱
（4）2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
（5）B
（6）再加入盐酸，将生成气体通过NaHCO3溶液洗气后，通入Na2SiO3溶液 生成白色胶状沉淀
【分析】由图可知，①为C，②为N，③为O，④为Al，⑤为Si，⑥为P，⑦为As，⑧为Br；【解析】（1）中，H、O元素的非金属性不同，共用电子对偏向于O原子而偏离于H原子，则共价键的类型是极性键。
（2）)a．金属性越强，金属单质与酸反应越剧烈，则比较Cu、Al分别与酸反应的难易程度，可推出Cu和Al的金属性强弱，a符合题意；b．金属单质的密度与相对原子质量、原子半径、原子间的距离等因素有关，不能决定金属元素的金属性强弱，则比较Mg、Al的密度不能推出Mg、Al的金属性强弱，b不符合题意；c．将打磨过的铝片放入CuSO4溶液，若有红色固体生成，则说明Al置换出了Cu，Cu的金属性比Al弱，c符合题意；故选ac。
（3）i． 非金属性越强，气态氢化物越稳定，P与N、As是同主族元素，且非金属性N>P>As，则气态氢化物的稳定性：NH3>PH3>AsH3.
ii． 同主族元素，最外层电子数相同，电子层数依次增大，原子半径依次增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱，故非金属性：N>P>As。
（4）④为Al，与同周期金属性最强元素Na的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，⑧是Br，原子结构示意图是。
（5）在金属和非金属的分界线附近可以寻找半导体材料(如锗、硅、硒等)，故选B。
（6）C、Si的非金属性强弱顺序为C>Si，可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明，化学反应中，强酸可以制得弱酸，即在试管中加入CaCO3固体，再加入盐酸，将生成气体通过NaHCO3溶液洗气后，通入Na2SiO3溶液；生成白色胶状沉淀，则碳酸酸性强于硅酸，结论：非金属性C>Si。
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