1.3 元素周期表的应用 讲义-2025-2026学年高一下学期化学鲁科版版必修第二册【精讲精练】

知识点1 认识同周期元素性质的递变规律
（一）认识同周期元素性质的递变规律
1、第三周期元素原子得失电子能力的比较
(1)钠、镁、铝原子失电子能力的比较
元素 Na Mg Al
单质与水反应 与冷水剧烈反应 与冷水不反应，与沸水缓慢反应 与冷水、沸水均不反应
单质与盐酸反应 反应非常剧烈，放出大量气泡 反应剧烈，放出大量气泡 反应较剧烈，缓慢放出气泡
最高价氧化物对 应水化物的碱性 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物
碱性逐渐减弱
结论 Na→Mg →Al 失电子能力逐渐减弱
(2)硅、磷、硫、氯原子得电子能力的比较
元素 Si P S Cl
单质与H2化合条件 高温 较高温度 加热 点燃或光照
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
最高价氧化物对应 水化物的酸性 H2 SiO3弱酸 H 3PO4中强酸 H2 SO4强酸 HClO4最强无机含氧酸
结论
2、同周期主族元素得失电子能力的递变规律
(1)规律：同一周期，从左往右，随着原子序数的递增，元素原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
(2)理论解释
同周期主族元素，从左到右，原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
3、元素周期表中金属元素与非金属元素的分区
分界线附近的元素既能表现出一定的金属元素的性质，又能表现出一定的非金属元素的性质。例如，硅元素属于非金属元素，锗元素属于金属元素，但它们的单质均具有半导体的性质。
（二）同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
项目 同周期(从左到右，稀有气体除外)
最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外)
主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外) 负价：－4→－1
原子半径 逐渐减小
得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强
单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强
非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强
金属单质与水、酸反应 越来越难
同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
【特别提醒】
原子的失电子能力越强，对应单质的还原性越强；原子的得电子能力越强，对应单质的氧化性越强。
（三）元素原子得失电子能力强弱的判断依据
1、元素原子失去电子能力强弱的判断依据
(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。
(2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。
(3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。
(4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。
2、元素原子得电子能力强弱的判断依据
(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。
(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。
(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。
(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。
【易错提醒】
①不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱；
②不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱；
③必须是最高价氧化物对应的水化物酸性比较才能说明非金属性强弱。
3、元素金属性和非金属性强弱的判断方法
角度1 同周期主族元素的变化规律
除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不正确的是(　　)
A．从左到右，原子半径逐渐减小
B．从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
C．从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
D．从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价从－4递变到－1
【答案】B
【解析】同周期的主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，A项正确；单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱，B项错误；元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C项正确；元素的最高正化合价呈现从＋1到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价呈现从－4到－1的周期性变化，D项正确。
下列有关说法正确的是(　　 )
A．H2SO4的酸性比HClO的酸性强，所以S的非金属性比Cl强
B．Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，所以Al比Mg活泼
C．H2S 300 ℃时开始分解，H2O 1 000 ℃时开始分解，说明O的非金属性比S强
D．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱
【答案】C
【解析】A项，比较元素非金属性强弱时，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性；B项，Mg比Al活泼；D项，Na与酸反应比Mg更剧烈，故金属性：Na>Mg。
已知下表是几种常见元素的原子半径数据：
元素 C O Na Mg Si
原子半径/nm 0.077 0.074 0.186 0.160 0.117
下列说法正确的是(　　)
A．随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大
B．元素F的原子半径在0.074～0.186 nm之间
C．最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大
D．Mg2＋的半径大于Mg的半径
【答案】C
【解析】核外电子层数相同的主族元素原子，核电荷数越大，原子半径越小，A项错误；F的原子半径比O的小，即小于0.074 nm，B项错误；最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，C项正确；Mg2＋的半径小于Mg的半径，D项错误。
角度2 同周期元素的推断
同周期的X、Y、Z三种元素，已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是(　　)
A．最高价含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4
B．非金属性：X>Y>Z
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序逐渐增强
D．元素的最低负化合价的绝对值按X、Y、Z顺序逐渐减小
【答案】B
【解析】最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则X、Y、Z元素的最高正化合价分别是＋7、＋6、＋5，故X、Y、Z元素分别处于同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA族。A错，同周期主族元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强。由于元素的非金属性X>Y>Z，则最高价含氧酸的酸性HXO4>H2YO4>H3ZO4；B对，由X、Y、Z元素分别处于同周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA族，则非金属性：X>Y>Z；C错，元素的非金属性越强，则气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序逐渐减弱；D错，X、Y、Z元素的最低负化合价分别为－1、－2、－3，则其绝对值按X、Y、Z顺序逐渐增大。
同周期X、Y、Z三种元素的单质与等量H2化合时，释放出的能量大小关系为X>Y>Z，下列判断不正确的是(　　 )
A．元素原子得电子能力：X>Y>Z
B．原子半径：XC．阴离子还原性：Z>Y>X
D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐增强
【答案】D
【解析】元素的单质与H2化合时，其非金属性越强，化合时反应越剧烈，释放的能量越多，故非金属性：X>Y>Z，气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐减弱。
同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述正确的是(　　)
A．单质的活泼性：W＜X＜Y＜Z
B．原子最外层电子数：W＜X＜Y＜Z
C．单质的氧化能力：W＜X＜Y＜Z
D．元素的最高正化合价：W＜X＜Y＜Z
【答案】B
【解析】同一短周期的元素原子，从左至右最外层电子数依次增大，B项正确；若Z为0族元素，则Z的单质最不活泼且氧化能力最弱，A、C项错误；若Z为F，F无正价，D项错误。
角度3 金属性或非金属性
物质的性质与元素的金属性或非金属性密切相关，能根据元素的金属性或非金属性判断下列结论正确的是(　　)
①原子半径：Al＞Cl＞S　 ②氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3　 ③离子的还原性：Cl－＞Br－＞I－　
④单质的氧化性：Cl2＞S＞Si　 ⑤酸性：H2SO4＞HClO　 ⑥碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
A．①④⑤ B．③⑥ C．②④⑥ D．①③④
【答案】C
【解析】①同周期主族元素，原子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，则原子半径：Al＞S＞Cl，错误；②元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：F＞S＞P，则氢化物的稳定性：HF＞H2S＞PH3，正确；③元素的非金属性越弱，其简单阴离子的还原性越强，非金属性：Cl＞Br＞I，则还原性：I－＞Br－＞Cl－，错误；④元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，非金属性：Cl＞S＞Si，则单质的氧化性：Cl2＞S＞Si，正确；⑤H2SO4是强酸、HClO是弱酸，则酸性：H2SO4＞HClO，但是HClO不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能根据元素非金属性的强弱判断，错误；⑥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，金属性：K＞Na＞Mg，所以碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，正确。
下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是(　　)
A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于C
B．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合所需温度，说明S的非金属强于Si
C．Na与冷水能发生反应，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于Mg
D．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，能判断铁比铜的金属活动性强
【答案】A
【解析】C、Cl非金属性强弱的判断可通过比较它们最高价氧化物对应的水化物的酸性：酸性越强其非金属性越强，而盐酸是无氧酸，所以不能判断C、Cl非金属性的强弱，A错误。
下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是(　　)
①与H2化合时，X单质比Y单质容易
②X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
⑤X元素的最高正价比Y的高
⑥气态氢化物溶于水后的酸性：X强于Y
A．②⑤⑥ B．③④⑥ C．①④⑥ D．③⑤⑥
【答案】D
【解析】①与H2越容易化合，则该元素的非金属性越强，正确；②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，该元素的非金属性越强，正确；③两元素如果位于同一周期，X原子最外层电子数多，则X在Y右边，则X的非金属性更强，如果不在同一周期，则不一定能够判断，错误；④该置换反应说明X单质氧化性更强，因此X的非金属性强，正确；⑤最高正价的高低不能比较非金属性的强弱，如非金属性：F>Cl，但是F没有正价，错误；⑥气态氢化物的稳定性强弱可以比较元素的非金属性强弱，但是根据对应氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性的强弱，错误。
角度4 同周期元素性质综合考查
对四种元素G、L、M、R的单质进行如下实验：
G L M R
和冷水反应 无反应 慢慢反应 未试验 未试验
和2 mol·L－1HCl反应 溶解并放出气体 溶解并放出气体 无反应 无反应
和Rn＋的水溶液反应 溶解并形成沉淀 未试验 溶解并形成沉淀 未试验
根据表中所给的实验结果，判断这四种元素金属活动性由强到弱的顺序正确的是(　　 )
A．L、G、R、M B．G、L、M、R
C．L、G、M、R D．L、R、G、M
【答案】C
【解析】可从实验现象及结果推断。从与冷水反应情况可知，L比G的金属活动性强；从与2 mol·L－1HCl反应可知，G、L是较活泼的金属，M、R是不活泼金属，不与HCl反应；M在Rn＋的溶液中溶解并形成沉淀，即M置换出R，M比R活泼，故选C。
下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
回答下列问题：
(1)Z元素在周期表中的位置为________________。
(2)表中元素原子半径最大的是__________(写元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是_____________。
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
【答案】(1)第3周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac
【解析】(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第3周期ⅦA族。
(2)X(Si)、S、Z(Cl)的电子层数相同，比C、N、Y(O)多一个电子层，且根据“序大径小”的规律知Si原子半径最大。(3)a.置换反应说明氧化性：O2>S，故非金属性：O>S；b.得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c.氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：O>S。
请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为________________。
请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：H2SiO3难溶于水)。
实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。
实验装置如图所示。
(1)甲仪器中盛____________，乙仪器中盛__________，丙仪器中盛____________。
(2)乙仪器中的现象是______________________________。
(3)结论：酸性________________________________________(由强到弱排列)。
【答案】硫>碳>硅
(1)稀硫酸　Na2CO3粉末　Na2SiO3溶液
(2)产生大量气泡
(3)H2SO4>H2CO3>H2SiO3
【解析】根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证这三种元素的非金属性强弱。
命题点2 研究同主族元素的性质
（一）碱金属元素的原子结构与性质
1、碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性
(1)相似性
①原子的最外电子层都有1个电子。
②最高化合价均为＋1价。
③都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。
④最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。
(2)递变性
结构和性质 递变规律
原子半径
单质的还原性
与H2O或O2反应的剧烈程度
最高价氧化物对应水化物的碱性
2、同主族(从上到下)元素性质的递变规律
(1)同主族元素性质的相似性
同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。
(2)同主族元素性质的递变性
同主族元素原子从上到下，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子的得电子能力(元素的非金属性)逐渐减弱，失电子能力(元素的金属性)逐渐增强。
3、碱金属元素单质的物理性质
(1)除铯(略带金色光泽固体)外，其余碱金属单质都是银白色固体；都比较软、有延展性、密度较小、导热性和导电性较好。
(2)从锂到铯单质的熔、沸点逐渐降低。
(3)元素周期表中元素性质的变化规律
结构与性质 同周期(左→右，主族元素) 同主族(上→下)
结 构 电子层数 相同 递增
最外层电子数 递增 相同
核内质子数 递增 递增
性质及应用 原子半径 递减 递增
失电子能力(金属性) 减弱 增强
得电子能力(非金属性) 增强 减弱
最高价氧化物对应 水化物的酸性 增强 减弱
最高价氧化物对应 水化物的碱性 减弱 增强
气态氢化物的热稳定性 增强 减弱
气态氢化物的还原性 减弱 增强
【特别提醒】
铯(钫是放射性元素，不予考虑)是最活泼的金属元素；ⅠA族中碱金属元素不包括氢。
（二）卤族元素的原子结构与性质
1、结构和性质的相似性
2、结构和性质的递变性
结构和性质 递变规律
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(F除外)
3、卤素单质的物理性质
单质 颜色 状态 水溶液颜色 有机溶剂中的颜色 熔、沸点
F2 淡黄绿色 气体 — — 从氟到碘，熔、沸点逐渐升高
Cl2 黄绿色 气体 浅黄绿色 黄绿色
Br2 深红棕色 液体 橙黄色 橙色→橙红色
I2 紫黑色 固体 深黄色→褐色 深紫色→紫红色
4、卤素单质的化学性质
(1)都能与H2反应。
(2)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3；Fe＋I2FeI2。
(3)能与水反应
(4)能与冷的稀碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2除外)。
(5)卤素单质间的置换反应
将氯水滴入溴化钠溶液：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。
将溴水滴入碘化钾溶液：2KI＋Br2===2KBr＋I2。
5、卤族元素的特殊性
氟 (1)氟元素无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； (2)2F2＋2H2O===4HF＋O2，暗处即爆炸； (3)HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中； (4)HF有毒； (5)在HX中HF沸点最高(HF分子间存在氢键)
溴 (1)Br2是深红棕色液体，易挥发； (2)Br2易溶于有机溶剂； (3)保存液溴的试剂瓶中加水，进行水封，不能用橡胶塞
碘 (1)淀粉遇I2变蓝色； (2)I2加热时易升华； (3)I2易溶于有机溶剂； (4)食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
角度1 碱金属元素
下列说法错误的是(　　)
A．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价
B．碱金属元素原子的次外层电子数都是8
C．碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大
D．碱金属元素都位于元素周期表的第ⅠA族
【答案】B
【解析】 A项，碱金属元素的原子最外层只有1个电子，因 此在化合物中的化合价均为＋1价，正确；B项，Li原子的次外层电子数为2，错误；C项，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大，正确；D项，碱金属元素都位于元素周期表的第ⅠA族，正确。
下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(　　)
A．Li与H2O反应最剧烈
B．碱金属元素的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
C．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
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
【答案】D
【解析】 A项，在碱金属元素中，Li是最不活泼的元素，错误；B项，碱金属阳离子很稳定，不具有强氧化性，错误；C项，Rb先与水反应，不会置换出Na，错误；D项，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，正确。
如图表示第ⅠA族金属(又称为碱金属)的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质不符合图示关系的是(　　)
A．金属性 B．与水反应的剧烈程度
C．阳离子的氧化性 D．原子半径
【答案】C
【解析】由图可知随着核电荷数的增加，碱金属的性质呈增强趋势，其金属性逐渐增强，其单质与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数增大，其原子半径逐渐增大，A、B、D三项正确；随碱金属的核电荷数递增，其阳离子的氧化性逐渐减弱，C项与图不符。
角度2 卤族元素
下列关于卤族元素的叙述正确的是(用X表示卤素原子)(　　)
A．随着核电荷数的增加，X－的半径逐渐增大，还原性逐渐减弱
B．随着核电荷数的增加，氢化物的稳定性逐渐增强
C．单质与水反应均可表示为X2＋H2O===HX＋HXO
D．随着核电荷数的增加，单质的颜色逐渐加深
【答案】D
【解析】随核电荷数的增加，X－的电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，离子的还原性逐渐增强，故A项错误；卤族元素由上到下，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故B项错误；氯、溴、碘单质与水反应可表示为X2＋H2O===HX＋HXO，氟单质和水反应生成的是HF和O2，故C项错误；卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，故D项正确。
卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)
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，原子半径依次减小
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化合的难易程度由难到易的顺序为F2、Cl2、Br2、I2
【答案】C
【解析】卤素原子的最外层电子数都是7，故A错误；从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次增大，故B错误；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，故C正确；卤素单质与H2化合的难易程度由易到难的顺序为F2、Cl2、Br2、I2，故D错误。
下列有关碱金属元素和卤素的说法错误的是(　　)
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，碱金属元素单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低
【答案】D
【解析】溴的非金属性强于碘，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A项正确；碱金属元素中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；随核电荷数的增加，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项不正确。
角度3 同主族元素性质的相似性和递变性
以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　)
①对应的氢氧化物中，碱性最强的是CsOH
②单质熔点最高的是铯
③与O2反应均可得到多种氧化物
④单质的密度依次增大
⑤单质的还原性依次增强
⑥对应阳离子的氧化性依次增强
A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤
【答案】C
【解析】①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，由于金属性最强的元素是Cs，所以对应的氢氧化物中碱性最强的是CsOH，正确；②碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，所以单质熔点最低的是铯，错误；③Li与O2反应只能得到Li2O，错误；④碱金属单质的密度随着原子序数的增加而增大，但K例外，K的密度小于Na，错误；⑤碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，所以其单质的还原性依次增强，正确；⑥由于碱金属元素的原子半径逐渐增大，原子核吸引电子的能力逐渐减弱，失电子能力增强，所以它们对应阳离子的氧化性依次减弱，错误。
下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是(　　)
A．随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点依次升高，密度依次减小
B．F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，Li、Na、K、Rb的最外层电子数都是1
C．碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成氧化物R2O
D．根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱
【答案】B
【解析】随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大，A项错误；F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，Li、Na、K、Rb的最外层电子数都是1，B项正确；碱金属单质的金属性从Li到Cs依次增强，加热时与氧气反应，锂生成氧化锂、钠生成过氧化钠等，C项错误；F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性依次减弱，离子的还原性依次增强，即HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，热稳定性依次减弱，D项错误。
下列有关物质性质的比较正确的是(　　)
①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高
②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱
③单质与水反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2
④元素的非金属性越强，它的气态氢化物的酸性越强
⑤还原性：S2－>Se2－
⑥酸性：HNO3>H3PO4
A．①③　　　　　B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥
【答案】C
【解析】碱金属元素的单质从上到下熔点逐渐降低，而卤族元素的单质从上到下熔点逐渐升高，①错误；元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，②错误；元素的非金属性越强，对应单质与水反应越剧烈，则单质与水反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2，③正确；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但不能比较气态氢化物的酸性，④错误；非金属性：S>Se，对应离子的还原性：S2－P，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4，⑥正确。
角度4 同主族元素性质的综合应用
W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，是Z原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)
A．离子半径：W－＜X＋
B．Z的最高价氧化物对应的水化物是强碱
C．化合物XZW4具有强还原性
D．W与Y只能形成10电子化合物
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，Y原子最外层电子数是6，W和X同族，都位于第ⅠA族，Y原子最外层电子数是Z原子最外层电子数的2倍，Z原子最外层电子数是3。则W为H，X为Li，Y为O，Z为Al。电子层结构相同的粒子，核电荷数越大，半径越小，离子半径：H－>Li＋，故A错误；Al的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3 ，是两性氢氧化物，故B错误；化合物LiAlH4中H是－1价，具有强还原性，故C正确；W与Y能形成10电子化合物H2O ，还能形成18电子的化合物H2O2 ，故D错误。
已知钾在空气中燃烧生成KO2。自然界中仅存在极少的金属钫(Fr)，它的已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中密度最大的元素。根据它在周期表中的位置预测其性质，其中不正确的是(　　)
A．在已知元素中(稀有气体元素除外)，它具有最大的原子半径
B．在空气中燃烧时，生成氧化钫Fr2O
C．最高价氧化物对应的水化物是极强的碱
D．单质的失电子能力比钠强
【答案】B
【解析】根据同主族和同周期元素性质递变规律可知，原子半径最大的元素位于周期表的左下角，即为钫，A正确；由于Na在氧气中燃烧生成Na2O2，K在氧气中燃烧生成KO2，据此可知，Fr在空气中燃烧应生成比Fr2O更复杂的氧化物，B错误；根据同主族元素性质递变规律可知，碱金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性从上到下逐渐增强，C正确；碱金属元素从上到下，失电子能力逐渐增强，D正确。
已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现进行如图氯气的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
选项 ① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 无色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 白色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
【答案】C
【解析】常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2，Cl2的颜色是黄绿色，①处充满黄绿色的Cl2；Cl2进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2，溴的水溶液颜色为橙色，所以②处的白色棉球变为橙色；Cl2和③处KI溶液反应置换出I2，淀粉遇I2变蓝，所以③处的棉球变为蓝色；④处Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，用来进行Cl2的尾气吸收，尽管反应生成的物质均为无色，但棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色。
命题点3 预测元素及其化合物的性质
（一）预测硅及其化合物的性质
1、认识元素的角度
可以从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三个角度认识元素。
2、从同主族和同周期相邻元素的性质预测硅的性质
(1)碳和硅都属于ⅣA族元素，按照同主族元素性质变化规律，硅和碳的最外层电子数都是4，都是非金属元素，硅的原子半径比碳的原子半径大，得电子能力比碳弱，非金属性比碳弱。
(2)硅和磷都是第3周期元素，电子层数相同，硅的最外层电子数比磷少，原子半径比磷大，得电子能力比磷弱，非金属性比磷弱。
3、硅单质及其重要化合物的性质
(1)硅单质
在元素周期表中的位置 第3周期ⅣA族
元素在自然界中的存在形式 只有化合态
物理性质 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高
用途 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)二氧化硅
物质 二氧化硅
化学式 SiO2
物理性质 熔、沸点高，不溶于水
化 学 性 质 与水反应 不反应
与C反应 SiO2＋2CSi＋2CO↑
与氢氟酸反应 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，该反应曾用于刻蚀玻璃
与碱(NaOH)反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O， 盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞
与盐反应 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
与碱性氧化物反应 SiO2＋CaOCaSiO3
主要用途 制造光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品
(3)硅酸(H2SiO3)
(4)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②与酸性较强的酸反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
(5)硅酸盐与无机非金属材料
硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐材料(如陶瓷、玻璃、水泥等)是无机非金属材料的主要分支之一，有着悠久的历史。随着信息科学、能源技术、航天技术、生物工程等现代科学技术的发展，一些具有特殊结构、特殊功能的新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷等，相继被研制出来。
（二）元素周期表的其他应用
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、在生产上的某些应用
将下面左右两侧对应内容连线：
（三）元素“位”“构”“性”之间的关系
1、结构与位置的关系
(1)电子层数＝周期序数；
(2)质子数＝原子序数；
(3)主族元素原子最外层电子数＝主族序数；
(4)主族元素的最高化合价＝主族序数，最低化合价＝主族序数－8(一般规律)。
2、位置与性质的关系
(1)同周期主族元素从左到右，元素金属性减弱，非金属性增强。
(2)同主族元素从上到下，元素金属性增强，非金属性减弱。
(3)元素的化合价与元素所在主族的规律性
①元素的最高正价与最低负价的代数和为0，则该元素位于ⅣA族。
②元素的最高正价与最低负价的代数和为2，则该元素位于ⅤA族。
③元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素位于ⅥA族。
④元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则该元素位于ⅦA族。
3、结构与性质的关系
角度1 硅及其化合物的性质与用途
下列关于硅和二氧化硅的说法不正确的是(　　)
A．晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的固体
B．硅的化学性质很稳定，但自然界里无游离态的硅存在，常温下可与其他物质发生反应
C．硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应
D．工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅，说明通常情况下还原性C＞Si
【答案】D
【解析】自然界中硅只以化合态形式存在，硅可与HF、F2等反应。硅与NaOH溶液反应生成H2，SiO2是酸性氧化物，能与碱反应。通常情况下还原性C下列关于SiO2和CO2的说法不正确的是(　　)
A．SiO2的沸点比CO2高
B．CO2与SiO2化学式虽然相似，但CO2与SiO2的物理性质有很大区别
C．CO2和SiO2均能和水反应生成相应的酸
D．CO2和SiO2均能与氢氧化钠溶液反应生成相应的盐和水
【答案】C
【解析】由常温下二氧化硅为固体，而二氧化碳为气体可知A项正确；由CO2与SiO2的状态可知B项正确；CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2不溶于水也不与水反应，C项错误。
下列关于硅的说法不正确的是(　　)
A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应
D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应
【答案】C
【解析】硅既有非金属性，又有金属性，其单质具有金属光泽，具有导电性，是一种半导体材料。常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应；加热或高温条件下，硅能与氧气、氢气发生反应。
角度2 元素性质的推断
铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是(　　)
A．Tl＋的最外层有1个电子 B．Tl3＋的氧化性比Al3＋弱
C．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物 D．Tl＋的还原性比Ag强
【答案】C
【解析】A.Tl与Al同族，即Tl在第ⅢA族，其原子最外层有3个电子，＋1价阳离子最外层有2个电子，即Tl＋最外层有2个电子。B.由Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋可知，Tl3＋能将Ag氧化，而Al3＋则不能，故Tl3＋比Al3＋氧化性强。C.Tl在第ⅢA族，其最高正化合价为＋3价，从Tl＋来看Tl元素有＋1价，则Tl能形成＋3价和＋1价的化合物。D.在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物强，在Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋中，Ag是还原剂，Tl＋是还原产物，则Tl＋的还原性比Ag弱。
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
【答案】A
【解析】镭与钙均为第ⅡA族元素，且原子序数：镭>钙，故金属性：镭>钙。
角度3 元素周期表和元素周期律的应用
元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(　　)
A．元素的性质总在不断地发生明显的变化
B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【答案】C
【解析】同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。
关于元素周期表，下列叙述中不正确的是(　　)
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
【答案】D
【解析】A对，金属与非金属元素分界线附近的元素既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性，故可以寻找制备半导体材料的元素；B对，过渡金属元素具有特殊性，可在过渡元素中寻找制备催化剂和耐高温、耐腐蚀材料的元素；C对，农药中通常含有氟、氯、硫、磷、砷等元素，故可在非金属元素区域寻找制备新型农药的元素；D错，地球上元素含量的分布与其在周期表中的位置无关。
我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第______周期______族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是________(填序号)。
①它与硅位于同一主族 ②它位于周期表中金属与非金属分界线附近
③它位于边界线附近 ④它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是________(填字母)。
A．左上角 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
【答案】(1)四　ⅣA　(2)②　(3)D
【解析】根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，它是金属元素。
角度4 位构性的应用
如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，下列说法中不正确的是(　　)
A.元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱
d
a b c
B．元素a的原子半径比d的大
C．元素a的单质在空气中燃烧会导致温室效应
D．元素a的单质是一种良好的半导体材料
【答案】C
【解析】由元素在短周期中的位置可知d处于第2周期，a、b、c处于第3周期，a原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，则最外层电子数为4，故a为Si，可推知b为P、c为S、d为N。同周期主族元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则元素b的最高价氧化物对应水化物的酸性比a的强，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，故元素d的原子半径比a的小，B正确；a为Si元素，与氧气的反应产物为SiO2，不是导致温室效应的物质，C错误；a为Si元素，其单质是一种良好的半导体材料，D正确。
元素周期表中前三周期部分元素的原子序数与常见价态的关系图如下。若用原子序数表示对应元素，下列说法中不正确的是(　　)
A．a与d的非金属性比较：dC．a可以形成两种氢化物 D．b、c、e的最高价氧化物对应水化物之间均可反应
【答案】B
【解析】根据分析可知，a为O，b为Na，c为Al，d为P，e为Cl，同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，同一周期从左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：O＞S＞P，即非金属性：a＞d，故A正确；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：b＞c＞d＞e＞a，故B错误；O可以形成H2O和H2O2两种氢化物，故C正确；Na、Al、Cl的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和高氯酸，由于氢氧化铝为两性氢氧化物，则NaOH、氢氧化铝和高氯酸之间均可反应，故D正确。
甲～庚等元素在周期表中的相对位置如图，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(　　)
A．丙与戊的原子序数相差18 B．气态氢化物的稳定性：庚＜己＜戊
C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
【答案】D
【解析】己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，则己为S；由元素在周期表中的相对位置可推断：丙为B，丁为Si，庚为F，戊为As。因甲和丁在同一周期，且甲原子最外层与最内层具有相同电子数，则甲为Mg，乙为Ca。A.丙为B，原子序数为5，而戊位于P的下方，其原子序数比P的原子序数大18，即戊的原子序数为33，则丙与戊的原子序数相差28，错误。B.同周期元素自左向右，元素的非金属性逐渐增强；同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐减弱，因此元素的非金属性：庚＞己＞戊，元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：庚＞己＞戊，错误。C.甲(Mg)与沸水缓慢反应，错误。D.丁(Si)的最高价氧化物为SiO2，可用于制造光导纤维，正确。
1．（24-25高一下·山东菏泽·期中）元素在周期表中的位置反映元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是
A．在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂
B．IA族元素全部是金属元素，称为碱金属元素
C．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
D．主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数
【答案】A
【详解】A．过渡元素均是金属元素，该区域常用于寻找催化剂，如Fe、Pt等，A正确；
B．IA族包含氢（非金属），并非全部是金属，B错误；
C．电子排布相同的微粒（如F 、Ne、Na ）化学性质不同，C错误；
D．主族元素最高正价通常等于最外层电子数，但O、F等例外，D错误；
故选A。
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
【详解】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·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
【详解】A．最外层电子数K（1）B．F到I非金属性减弱，对应氢化物的还原性增强（HF最稳定，HI最易被氧化），B正确；
C．I2氧化性弱于Br2，I2与Fe反应生成FeI2，C错误；
D．IVA族中碳（如石墨）是导体，锡、铅为金属导体，并非均为半导体，D错误；
故选B。
4．（22-23高一下·山东济南·阶段练习）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、﹣3 ﹣2
元素化合物的性质 形成常见的两性氧化物 Z2是常见保护气 W3可用于杀菌消毒
A．W的氢化物比Z的氢化物稳定
B．X、Y元素的金属性XC．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
【答案】A
【分析】由表可知，W主要化合价为-2价，且W3可用于杀菌消毒，则W为O元素；Z的主要化合价为+5、+3、-3，即位于第ⅤA族，原子半径与W接近，且Z2是常见保护气，则Z为N元素；X、Y的原子半径较大，二者位于第三周期，结合二者的主要化合价可知，X为Mg元素，Y为Al元素，据此解答。
【详解】A．W为O元素，Z为N元素，因非金属性：O>N，则简单氢化物稳定性：H2O>NH3，A正确；
B．X为Mg元素，Y为Al元素，同一周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，则金属性：Mg>Al，B错误；
C．Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3能溶于强碱溶液，但不能溶于弱碱溶液，如稀氨水，C错误；
D．Z为N元素，W为O元素，N2和O2在高温或放电条件下直接生成NO，而不是，D错误；
故选A。
5．（23-24高一下·山东济南·阶段练习）已知均为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是
X Y
Z W
A．若为强酸，的最高正价为，则的最高正价也为
B．若四种元素均为金属元素，则的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
C．若四种元素均为非金属元素，则的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D．若四种元素中只有一种为金属元素，则与二者的最高价氧化物对应的水化物能反应
【答案】B
【分析】由短周期主族元素在周期表中的位置可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期。
【详解】A．若为强酸，则X只能为N元素，Y为O元素，无正价，W为S元素，最高正价为+6价，A错误；
B．若四种元素均为金属元素，则X为Li、Y为Be、Z为Na、W为Mg，Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，是强碱，B正确；
C．若四种元素均为非金属元素，则X、Z的族序数≥4，而小于7，若处于ⅣA元素，则W为P元素，最高价氧化物对应的水化物磷酸不是强酸，C错误；
D．若四种元素中只有一种为金属，则Z为Al、X为B、Y为C、W为Si，的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强酸、强碱，而的最高价氧化物对应的水化物碳酸属于弱酸，不能与氢氧化铝反应，D错误；
答案为B。
6．（23-24高一上·山东淄博·期末）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。下列说法错误的是
A．原子半径：丙＞甲＞乙
B．非金属性：乙＞戊＞丁
C．甲的简单氢化物一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
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
【分析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，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。
【详解】A．若甲为N、乙为F、丙为P，则原子半径P＞N＞F，若甲为C、乙为O、丙为Si，则原子半径Si＞C＞O，A正确；
B．若戊为Cl、乙为F、丁为S，则非金属性F＞Cl＞S，若戊为S、乙为O、丁为P，则非金属性O＞S＞P，B正确；
C．甲若为C，氢化物为CH4，遇湿润的红色石蕊试纸不变蓝，C错误；
D．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，都一定能与强碱反应，D正确；
故选C。
7．（20-21高一上·山东临沂·期末）中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟()等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷()同周期。下列说法正确的是
A．是第五周期第ⅢA族元素 B．的中子数与电子数的差值为66
C．原子半径： D．碱性：
【答案】A
【详解】A．In的原子序数为49，原子核外有5个电子层，数目分别为2、8、18、18、3，则铟处于第五周期第ⅢA族，故A正确；
B．In的中子数为115﹣49＝66，In原子中电子数为49，则In的中子数与电子数的差值为66﹣49＝17，故B错误；
C．Rb位于第五周期、ⅠA，Rb和In均位于第五周期，同周期主族元素从左到右原子半径递减，则原子半径：InD．元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，同周期主族元素，金属性从左到右递减，则碱性In(OH)3答案选A。
8．（24-25高一下·山东潍坊·期中）下列说法错误的是
A．原子半径：
B．非金属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．最高价氧化物对应的水化物碱性：
【答案】D
【详解】A．同一周期中原子半径随原子序数增大而减小，C在O左侧，原子半径C＞O；H原子半径最小，顺序正确，A正确；
B．非金属性同一周期从左到右增强，O＞C；H的非金属性通常弱于C，顺序正确，B正确；
C．O的非金属性强于S，故H2O稳定性强于H2S，C正确；
D．金属性K＞Mg，故KOH碱性强于Mg(OH)2，D错误；
答案选D。
9．（24-25高一下·上海·阶段练习）W、X、Y和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，其中W的质子数是X的2倍。
下列说法错误的是
A．X的原子半径比Y的大
B．Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强
C．Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高
D．X元素的单质能从H2W溶液中置换出W元素的单质
【答案】C
【分析】W、X、Y和Z为短周期元素，根据各元素在周期表中的位置可知，为第二、三周期的元素，其中W的质子数是X的2倍，设X的质子数为x，即W的质子数x+8，则有：，解得，所以X为O，Y为F，Z为Cl，W为S，据此解答。
【详解】A．X为O，Y为F，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，则X的原子半径比Y的大，A正确；
B．Z为Cl，W为S，元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，因非金属性：Z>W，则Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强，B正确；
C．Y为F，Z为Cl，因非金属性：Y＞Z，则Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的低，C错误；
D．O2与H2S反应可以生成H2O和S，则X元素的单质能从H2W溶液中置换出W元素的单质，D正确；
故选C。
10．（2025高一·山东·学业考试）元素周期律和元素周期表，反映了元素性质与原子结构的关系，在自然科学、生产实践等各方面都有重要意义。下图为部分短周期元素化合价与原子序数的关系图。
(1)b在元素周期表中的位置为 。
(2)f在半导体领域中有着重要应用，其原子结构示意图为 。
(3)h、g的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (填化学式)。
(4)c、d、e简单离子的半径从大到小为 (用化学式表示)。
(5)c与d形成的淡黄色化合物的电子式为 。
【答案】(1)第二周期第VA族
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据图像横纵坐标可推知，图像中元素从左到右分别为碳、氮、氧、氟、钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，据此回答问题。
【详解】（1）根据推断，b为氮，在元素周期表第二周期第VA族，故答案为第二周期第VA族。
（2）
根据推断，f为硅，其原子结构示意图为，故答案为。
（3）根据推断h、g分别是氯和硫，气态氢化物稳定性与非金属性成正比，非金属性氯大于硫，故气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为，故答案为。
（4）这三个简单离子的核外电子排布相同，此时该比较核电荷数，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，故c、d、e简单离子的半径从大到小为，故答案为。
（5）
c与d形成的淡黄色化合物为过氧化钠，电子式为，故答案为。
11．（23-24高一下·山东潍坊·期中）某同学利用以下装置制备氯气，探究卤族元素性质的递变规律并验证氯气的性质。
回答下列问题：
(1)在装置A中利用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，反应的化学方程式是 ，装置E中的试剂是 （填化学式）溶液。
(2)能说明氧化性的实验现象为 。氯气进入D中反应的离子方程式为 。
(3)下列性质递变规律正确且能作为非金属性强弱判断依据的是______。（填标号）
A．氯溴碘对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱 B．、、熔点逐渐升高
C．、、还原性增强 D．HCl、HBr、HI酸性增强
(4)为探究卤族元素非金属性Cl>Br>I，你认为该实验装置存在的缺陷是 。
【答案】(1) 2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O NaOH
(2) B处棉花变为橙色 S2-+Cl2=2Cl-+S↓
(3)AC
(4)过量氯气易进入到C处置换出碘
【分析】A中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、氯化钾和水，氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成溴，能氧化碘离子生成碘，氯气能氧化Na2S生成S，Cl2有毒，不能直接排入空气，E中盛有NaOH溶液，吸收尾气。
【详解】（1）浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成KCl、MnCl2、Cl2、H2O，反应方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯气有毒，不能直接排入空气中，E中盛有NaOH吸收尾气；
（2）氯气能氧化NaBr2生成Br2，导致B处棉花变为橙色，D中氯气和硫化钠反应生成S，离子方程式为S2-+Cl2=2Cl-+S↓；
（3）A．氯溴碘对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱，所以其非金属性逐渐减弱，故A正确；
B．Cl2、Br2、I2熔点逐渐升高，与其非金属性强弱无关，故B错误；
C．Cl-、Br-、I-还原性增强，则其非金属性逐渐减弱，故C正确；
D．HCl、HBr、HI酸性增强，与其非金属性强弱无关，故D错误；
故答案为：AC；
（4）氯气能氧化碘离子，干扰溴氧化碘离子，为探究卤族元素非金属性Cl＞Br＞I，你认为该实验装置存在的缺陷是过量氯气易进入到C处置换出碘。
12．（24-25高一下·山东菏泽·期中）三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为，熔点为，易与水反应。实验室根据反应，利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)①通入一段时间②加热开始反应③接通冷凝装置操作。操作(ⅰ)为 ；操作(ⅲ)中三步操作的正确顺序为 。
A．①②③ 　　B．①③②　　 C．②①③
(2)已知中的化合价为价，易与水反应生成两种酸和氢气，反应的化学方程式为： 。
(3)装置D的作用是 ，上述实验装置存在一处缺陷是 。
(4)采用如下方法测定溶有少量的纯度。样品经与水反应、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：煅烧、冷却、称量等操作，测得所得固体氧化物质量为，从下列仪器中选出高温灼烧、冷却中需使用的仪器 (填标号)。测得样品纯度为 (用含、的代数式表示)。
【答案】(1) 检查装置气密性 B
(2)
(3) 防止E中的水蒸气进入到C中 末端缺少氢气处理装置
(4) AC
【分析】用浓硫酸干燥氯化氢气体，氯化氢和硅反应生成和氢气，用球形冷凝管冷凝，用蒸馏烧瓶接受并置于冰水中，将变为液体，D是干燥装置，用氢氧化钠溶液处理尾气。
【详解】（1）组装好仪器后先检查装置气密性，再加入药品，因此操作(ⅰ)为检查装置气密性；先通入一段时间，排出装置内空气，接着接通冷凝装置，然后加热开始反应，可以使生成的充分冷凝，故选B；
（2）易与水反应生成的两种酸为硅酸和氯化氢，反应的化学方程式为：；
（3）易与水反应，装置D的作用是防止E中的水蒸气进入到C中；产物中还有氢气，上述实验装置存在一处缺陷是末端缺少氢气处理装置；
（4）高温灼烧硅酸水合物，需要在坩埚中加热灼烧，冷却时需要在干燥器中冷却，因此需使用的仪器，依次为AC；最后所得固体氧化物为SiO2，根据关系式：，样品纯度为=。
13．（23-24高一上·陕西榆林·期末）短周期主族元素R、W，X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之和为20，其中三种是地壳中含量前三的元素，R、W、X分别位于不同周期。下列说法错误的是
A．简单离子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．的最高正化合价为＋4
D．与形成原子个数比为1：1的化合物中只存在共价键
【答案】B
【分析】 地壳中含量前三的元素是氧、硅、铝，最外层电子数之和为20，R、W、X分别位于不同周期，由此推断出R、W、X、Y、Z分别为氢、氧、铝、硅、硫。
【详解】A．简单离子半径： X、W分别为铝离子、氧离子，根据具有相同电子层结构的离子，核电荷数越小，离子半径越大，可知离子半径：，A正确；
B．简单氢化物的稳定性：水大于硫化氢，B错误；
C．为硅，最高正化合价为＋4，C正确；
D．与形成原子个数比为1：1的化合物为过氧化氢，只存在共价键，D正确；
故选B。
14．（25-26高三上·山东·阶段练习）根据要求，回答下列问题：
(一)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅的化学方程式为 。
(2)300℃时，在流化床反应器中，粗硅与HCl气体反应生成和的化学方程式为 。
(3)高纯硅的用途是 (写出一种)。
(二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。
(4)按如图反应机理，脱除的总反应的化学方程式为 。
(5)室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是 。
(6)下列三组混合气体的体积比为①，②，③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为 (忽略溶质扩散)。
(7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的处停止了，则原混合气体中和的体积比是 。
【答案】(1)
(2)
(3)制造芯片或制造硅太阳能电池
(4)
(5)
(6)12:15:10
(7)4:11
【详解】（1）石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为；
（2）300℃时，在流化床反应器中，粗硅与HCl气体反应生成和，反应的化学方程式为；
（3）高纯硅制造芯片或制造硅太阳能电池；
（4）根据反应机理图示可知，脱除最终生成氮气和水，总反应的化学方程式为；
（5）室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，该气体不支持燃烧，可知剩余c mL气体为NO，则参与反应的为3c mL。参与反应的为(a-3c) mL，反应中和氧气的体积比为4:1，可知4b=(a-3c)，则a、b、c的关系是；
（6）设容器的体积为VL，气体的总物质的量为；
①，NO2的物质的量为，发生反应，剩余氧气的体积为，生成硝酸的物质的量为，进入溶液的体积为，则硝酸的浓度为；
②，氨气的物质的量为，氨气溶于水得到氨水的体积为，氨水的浓度为；③，NO2、NO的总物质的量为，恰好反应发生反应，生成硝酸的物质的量为，无气体剩余，溶液的体积为V L，则硝酸的浓度为，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为；
（7）设气体总体积为V L。根据，剩余气体不可能是NO。剩余气体为氧气，只发生反应，则NO2为，氧气的体积为，和的体积比是4:11。
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第1页，共2页知识点1 认识同周期元素性质的递变规律
（一）认识同周期元素性质的递变规律
1、第三周期元素原子得失电子能力的比较
(1)钠、镁、铝原子失电子能力的比较
元素 Na Mg Al
单质与水反应 与冷水剧烈反应 与冷水不反应，与沸水缓慢反应 与冷水、沸水均不反应
单质与盐酸反应 反应非常剧烈，放出大量气泡 反应剧烈，放出大量气泡 反应较剧烈，缓慢放出气泡
最高价氧化物对 应水化物的碱性 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物
碱性逐渐减弱
结论 Na→Mg →Al 失电子能力逐渐减弱
(2)硅、磷、硫、氯原子得电子能力的比较
元素 Si P S Cl
单质与H2化合条件 高温 较高温度 加热 点燃或光照
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
最高价氧化物对应 水化物的酸性 H2 SiO3弱酸 H 3PO4中强酸 H2 SO4强酸 HClO4最强无机含氧酸
结论
2、同周期主族元素得失电子能力的递变规律
(1)规律：同一周期，从左往右，随着原子序数的递增，元素原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
(2)理论解释
同周期主族元素，从左到右，原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
3、元素周期表中金属元素与非金属元素的分区
分界线附近的元素既能表现出一定的金属元素的性质，又能表现出一定的非金属元素的性质。例如，硅元素属于非金属元素，锗元素属于金属元素，但它们的单质均具有半导体的性质。
（二）同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
项目 同周期(从左到右，稀有气体除外)
最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外)
主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外) 负价：－4→－1
原子半径 逐渐减小
得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强
单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强
非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强
金属单质与水、酸反应 越来越难
同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
【特别提醒】
原子的失电子能力越强，对应单质的还原性越强；原子的得电子能力越强，对应单质的氧化性越强。
（三）元素原子得失电子能力强弱的判断依据
1、元素原子失去电子能力强弱的判断依据
(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。
(2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。
(3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。
(4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。
2、元素原子得电子能力强弱的判断依据
(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。
(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。
(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。
(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。
【易错提醒】
①不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱；
②不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱；
③必须是最高价氧化物对应的水化物酸性比较才能说明非金属性强弱。
3、元素金属性和非金属性强弱的判断方法
角度1 同周期主族元素的变化规律
除第一周期外，下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述中不正确的是(　　)
A．从左到右，原子半径逐渐减小
B．从左到右，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强
C．从左到右，元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
D．从左到右，元素最高正化合价从＋1递变到＋7(氧、氟除外)，最低负化合价从－4递变到－1
下列有关说法正确的是(　　 )
A．H2SO4的酸性比HClO的酸性强，所以S的非金属性比Cl强
B．Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，所以Al比Mg活泼
C．H2S 300 ℃时开始分解，H2O 1 000 ℃时开始分解，说明O的非金属性比S强
D．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱
已知下表是几种常见元素的原子半径数据：
元素 C O Na Mg Si
原子半径/nm 0.077 0.074 0.186 0.160 0.117
下列说法正确的是(　　)
A．随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大
B．元素F的原子半径在0.074～0.186 nm之间
C．最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大
D．Mg2＋的半径大于Mg的半径
角度2 同周期元素的推断
同周期的X、Y、Z三种元素，已知它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是(　　)
A．最高价含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4
B．非金属性：X>Y>Z
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序逐渐增强
D．元素的最低负化合价的绝对值按X、Y、Z顺序逐渐减小
同周期X、Y、Z三种元素的单质与等量H2化合时，释放出的能量大小关系为X>Y>Z，下列判断不正确的是(　　 )
A．元素原子得电子能力：X>Y>Z
B．原子半径：XC．阴离子还原性：Z>Y>X
D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序逐渐增强
同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述正确的是(　　)
A．单质的活泼性：W＜X＜Y＜Z B．原子最外层电子数：W＜X＜Y＜Z
C．单质的氧化能力：W＜X＜Y＜Z D．元素的最高正化合价：W＜X＜Y＜Z
角度3 金属性或非金属性
物质的性质与元素的金属性或非金属性密切相关，能根据元素的金属性或非金属性判断下列结论正确的是(　　)
①原子半径：Al＞Cl＞S　 ②氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3　 ③离子的还原性：Cl－＞Br－＞I－　
④单质的氧化性：Cl2＞S＞Si　 ⑤酸性：H2SO4＞HClO　 ⑥碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
A．①④⑤ B．③⑥ C．②④⑥ D．①③④
下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是(　　)
A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于C
B．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合所需温度，说明S的非金属强于Si
C．Na与冷水能发生反应，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于Mg
D．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，能判断铁比铜的金属活动性强
下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是(　　)
①与H2化合时，X单质比Y单质容易
②X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
⑤X元素的最高正价比Y的高
⑥气态氢化物溶于水后的酸性：X强于Y
A．②⑤⑥ B．③④⑥ C．①④⑥ D．③⑤⑥
角度4 同周期元素性质综合考查
对四种元素G、L、M、R的单质进行如下实验：
G L M R
和冷水反应 无反应 慢慢反应 未试验 未试验
和2 mol·L－1HCl反应 溶解并放出气体 溶解并放出气体 无反应 无反应
和Rn＋的水溶液反应 溶解并形成沉淀 未试验 溶解并形成沉淀 未试验
根据表中所给的实验结果，判断这四种元素金属活动性由强到弱的顺序正确的是(　　 )
A．L、G、R、M B．G、L、M、R
C．L、G、M、R D．L、R、G、M
下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
回答下列问题：
(1)Z元素在周期表中的位置为________________。
(2)表中元素原子半径最大的是__________(写元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是_____________。
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为________________。
请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：H2SiO3难溶于水)。
实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和H2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。
实验装置如图所示。
(1)甲仪器中盛____________，乙仪器中盛__________，丙仪器中盛____________。
(2)乙仪器中的现象是______________________________。
(3)结论：酸性________________________________________(由强到弱排列)。
命题点2 研究同主族元素的性质
（一）碱金属元素的原子结构与性质
1、碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性
(1)相似性
①原子的最外电子层都有1个电子。
②最高化合价均为＋1价。
③都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。
④最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。
(2)递变性
结构和性质 递变规律
原子半径
单质的还原性
与H2O或O2反应的剧烈程度
最高价氧化物对应水化物的碱性
2、同主族(从上到下)元素性质的递变规律
(1)同主族元素性质的相似性
同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。
(2)同主族元素性质的递变性
同主族元素原子从上到下，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子的得电子能力(元素的非金属性)逐渐减弱，失电子能力(元素的金属性)逐渐增强。
3、碱金属元素单质的物理性质
(1)除铯(略带金色光泽固体)外，其余碱金属单质都是银白色固体；都比较软、有延展性、密度较小、导热性和导电性较好。
(2)从锂到铯单质的熔、沸点逐渐降低。
(3)元素周期表中元素性质的变化规律
结构与性质 同周期(左→右，主族元素) 同主族(上→下)
结 构 电子层数 相同 递增
最外层电子数 递增 相同
核内质子数 递增 递增
性质及应用 原子半径 递减 递增
失电子能力(金属性) 减弱 增强
得电子能力(非金属性) 增强 减弱
最高价氧化物对应 水化物的酸性 增强 减弱
最高价氧化物对应 水化物的碱性 减弱 增强
气态氢化物的热稳定性 增强 减弱
气态氢化物的还原性 减弱 增强
【特别提醒】
铯(钫是放射性元素，不予考虑)是最活泼的金属元素；ⅠA族中碱金属元素不包括氢。
（二）卤族元素的原子结构与性质
1、结构和性质的相似性
2、结构和性质的递变性
结构和性质 递变规律
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(F除外)
3、卤素单质的物理性质
单质 颜色 状态 水溶液颜色 有机溶剂中的颜色 熔、沸点
F2 淡黄绿色 气体 — — 从氟到碘，熔、沸点逐渐升高
Cl2 黄绿色 气体 浅黄绿色 黄绿色
Br2 深红棕色 液体 橙黄色 橙色→橙红色
I2 紫黑色 固体 深黄色→褐色 深紫色→紫红色
4、卤素单质的化学性质
(1)都能与H2反应。
(2)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3；Fe＋I2FeI2。
(3)能与水反应
(4)能与冷的稀碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2除外)。
(5)卤素单质间的置换反应
将氯水滴入溴化钠溶液：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。
将溴水滴入碘化钾溶液：2KI＋Br2===2KBr＋I2。
5、卤族元素的特殊性
氟 (1)氟元素无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； (2)2F2＋2H2O===4HF＋O2，暗处即爆炸； (3)HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中； (4)HF有毒； (5)在HX中HF沸点最高(HF分子间存在氢键)
溴 (1)Br2是深红棕色液体，易挥发； (2)Br2易溶于有机溶剂； (3)保存液溴的试剂瓶中加水，进行水封，不能用橡胶塞
碘 (1)淀粉遇I2变蓝色； (2)I2加热时易升华； (3)I2易溶于有机溶剂； (4)食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
角度1 碱金属元素
下列说法错误的是(　　)
A．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价 B．碱金属元素原子的次外层电子数都是8
C．碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大 D．碱金属元素都位于元素周期表的第ⅠA族
下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(　　)
A．Li与H2O反应最剧烈
B．碱金属元素的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
C．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
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
如图表示第ⅠA族金属(又称为碱金属)的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质不符合图示关系的是(　　)
A．金属性 B．与水反应的剧烈程度
C．阳离子的氧化性 D．原子半径
角度2 卤族元素
下列关于卤族元素的叙述正确的是(用X表示卤素原子)(　　)
A．随着核电荷数的增加，X－的半径逐渐增大，还原性逐渐减弱
B．随着核电荷数的增加，氢化物的稳定性逐渐增强
C．单质与水反应均可表示为X2＋H2O===HX＋HXO
D．随着核电荷数的增加，单质的颜色逐渐加深
卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)
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，原子半径依次减小
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化合的难易程度由难到易的顺序为F2、Cl2、Br2、I2
下列有关碱金属元素和卤素的说法错误的是(　　)
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，碱金属元素单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低
角度3 同主族元素性质的相似性和递变性
以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　)
①对应的氢氧化物中，碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯
③与O2反应均可得到多种氧化物 ④单质的密度依次增大
⑤单质的还原性依次增强 ⑥对应阳离子的氧化性依次增强
①③⑤ B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤
下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是(　　)
A．随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点依次升高，密度依次减小
B．F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，Li、Na、K、Rb的最外层电子数都是1
C．碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成氧化物R2O
D．根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱
下列有关物质性质的比较正确的是(　　)
①同主族元素的单质从上到下，氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高
②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱
③单质与水反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2
④元素的非金属性越强，它的气态氢化物的酸性越强
⑤还原性：S2－>Se2－
⑥酸性：HNO3>H3PO4
A．①③　　　　　B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥
角度4 同主族元素性质的综合应用
W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，是Z原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)
A．离子半径：W－＜X＋
B．Z的最高价氧化物对应的水化物是强碱
C．化合物XZW4具有强还原性
D．W与Y只能形成10电子化合物
已知钾在空气中燃烧生成KO2。自然界中仅存在极少的金属钫(Fr)，它的已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中密度最大的元素。根据它在周期表中的位置预测其性质，其中不正确的是(　　)
A．在已知元素中(稀有气体元素除外)，它具有最大的原子半径
B．在空气中燃烧时，生成氧化钫Fr2O
C．最高价氧化物对应的水化物是极强的碱
D．单质的失电子能力比钠强
已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现进行如图氯气的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
选项 ① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 无色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 白色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
命题点3 预测元素及其化合物的性质
（一）预测硅及其化合物的性质
1、认识元素的角度
可以从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三个角度认识元素。
2、从同主族和同周期相邻元素的性质预测硅的性质
(1)碳和硅都属于ⅣA族元素，按照同主族元素性质变化规律，硅和碳的最外层电子数都是4，都是非金属元素，硅的原子半径比碳的原子半径大，得电子能力比碳弱，非金属性比碳弱。
(2)硅和磷都是第3周期元素，电子层数相同，硅的最外层电子数比磷少，原子半径比磷大，得电子能力比磷弱，非金属性比磷弱。
3、硅单质及其重要化合物的性质
(1)硅单质
在元素周期表中的位置 第3周期ⅣA族
元素在自然界中的存在形式 只有化合态
物理性质 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高
用途 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)二氧化硅
物质 二氧化硅
化学式 SiO2
物理性质 熔、沸点高，不溶于水
化 学 性 质 与水反应 不反应
与C反应 SiO2＋2CSi＋2CO↑
与氢氟酸反应 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，该反应曾用于刻蚀玻璃
与碱(NaOH)反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O， 盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞
与盐反应 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
与碱性氧化物反应 SiO2＋CaOCaSiO3
主要用途 制造光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品
(3)硅酸(H2SiO3)
(4)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②与酸性较强的酸反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
(5)硅酸盐与无机非金属材料
硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐材料(如陶瓷、玻璃、水泥等)是无机非金属材料的主要分支之一，有着悠久的历史。随着信息科学、能源技术、航天技术、生物工程等现代科学技术的发展，一些具有特殊结构、特殊功能的新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷等，相继被研制出来。
（二）元素周期表的其他应用
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、在生产上的某些应用
将下面左右两侧对应内容连线：
（三）元素“位”“构”“性”之间的关系
1、结构与位置的关系
(1)电子层数＝周期序数；
(2)质子数＝原子序数；
(3)主族元素原子最外层电子数＝主族序数；
(4)主族元素的最高化合价＝主族序数，最低化合价＝主族序数－8(一般规律)。
2、位置与性质的关系
(1)同周期主族元素从左到右，元素金属性减弱，非金属性增强。
(2)同主族元素从上到下，元素金属性增强，非金属性减弱。
(3)元素的化合价与元素所在主族的规律性
①元素的最高正价与最低负价的代数和为0，则该元素位于ⅣA族。
②元素的最高正价与最低负价的代数和为2，则该元素位于ⅤA族。
③元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素位于ⅥA族。
④元素的最高正价与最低负价的代数和为6，则该元素位于ⅦA族。
3、结构与性质的关系
角度1 硅及其化合物的性质与用途
下列关于硅和二氧化硅的说法不正确的是(　　)
A．晶体硅呈灰黑色，是具有金属光泽、硬而脆的固体
B．硅的化学性质很稳定，但自然界里无游离态的硅存在，常温下可与其他物质发生反应
C．硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应
D．工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅，说明通常情况下还原性C＞Si
下列关于SiO2和CO2的说法不正确的是(　　)
A．SiO2的沸点比CO2高
B．CO2与SiO2化学式虽然相似，但CO2与SiO2的物理性质有很大区别
C．CO2和SiO2均能和水反应生成相应的酸
D．CO2和SiO2均能与氢氧化钠溶液反应生成相应的盐和水
下列关于硅的说法不正确的是(　　)
A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应
D．当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应
角度2 元素性质的推断
铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是(　　)
A．Tl＋的最外层有1个电子 B．Tl3＋的氧化性比Al3＋弱
C．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物 D．Tl＋的还原性比Ag强
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
角度3 元素周期表和元素周期律的应用
元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(　　)
A．元素的性质总在不断地发生明显的变化
B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料
关于元素周期表，下列叙述中不正确的是(　　)
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第______周期______族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是________(填序号)。
①它与硅位于同一主族 ②它位于周期表中金属与非金属分界线附近
③它位于边界线附近 ④它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是________(填字母)。
A．左上角 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
角度4 位构性的应用
如图为周期表中短周期的一部分。已知a原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，下列说法中不正确的是(　　)
A.元素a的最高价氧化物对应水化物的酸性比b的弱
d
a b c
B．元素a的原子半径比d的大
C．元素a的单质在空气中燃烧会导致温室效应
D．元素a的单质是一种良好的半导体材料
元素周期表中前三周期部分元素的原子序数与常见价态的关系图如下。若用原子序数表示对应元素，下列说法中不正确的是(　　)
A．a与d的非金属性比较：dC．a可以形成两种氢化物 D．b、c、e的最高价氧化物对应水化物之间均可反应
甲～庚等元素在周期表中的相对位置如图，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(　　)
A．丙与戊的原子序数相差18 B．气态氢化物的稳定性：庚＜己＜戊
C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
1．（24-25高一下·山东菏泽·期中）元素在周期表中的位置反映元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是（ ）
A．在过渡元素区域可以寻找优良的催化剂
B．IA族元素全部是金属元素，称为碱金属元素
C．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
D．主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数
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·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
4．（22-23高一下·山东济南·阶段练习）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是（ ）
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、﹣3 ﹣2
元素化合物的性质 形成常见的两性氧化物 Z2是常见保护气 W3可用于杀菌消毒
A．W的氢化物比Z的氢化物稳定
B．X、Y元素的金属性XC．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
5．（23-24高一下·山东济南·阶段练习）已知均为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若为强酸，的最高正价为，则的最高正价也为
B．若四种元素均为金属元素，则的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
C．若四种元素均为非金属元素，则的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
D．若四种元素中只有一种为金属元素，则与二者的最高价氧化物对应的水化物能反应
6．（23-24高一上·山东淄博·期末）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。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：丙＞甲＞乙
B．非金属性：乙＞戊＞丁
C．甲的简单氢化物一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
7．（20-21高一上·山东临沂·期末）中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟()等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷()同周期。下列说法正确的是（ ）
A．是第五周期第ⅢA族元素 B．的中子数与电子数的差值为66
C．原子半径： D．碱性：
8．（24-25高一下·山东潍坊·期中）下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：
B．非金属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．最高价氧化物对应的水化物碱性：
9．（24-25高一下·上海·阶段练习）W、X、Y和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，其中W的质子数是X的2倍。下列说法错误的是（ ）
A．X的原子半径比Y的大
B．Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强
C．Z元素的气态氢化物的热稳定性比Y的高
D．X元素的单质能从H2W溶液中置换出W元素的单质
10．（2025高一·山东·学业考试）元素周期律和元素周期表，反映了元素性质与原子结构的关系，在自然科学、生产实践等各方面都有重要意义。下图为部分短周期元素化合价与原子序数的关系图。
(1)b在元素周期表中的位置为 。
(2)f在半导体领域中有着重要应用，其原子结构示意图为 。
(3)h、g的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (填化学式)。
(4)c、d、e简单离子的半径从大到小为 (用化学式表示)。
(5)c与d形成的淡黄色化合物的电子式为 。
11．（23-24高一下·山东潍坊·期中）某同学利用以下装置制备氯气，探究卤族元素性质的递变规律并验证氯气的性质。
回答下列问题：
(1)在装置A中利用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，反应的化学方程式是 ，装置E中的试剂是 （填化学式）溶液。
(2)能说明氧化性的实验现象为 。氯气进入D中反应的离子方程式为 。
(3)下列性质递变规律正确且能作为非金属性强弱判断依据的是______。（填标号）
A．氯溴碘对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱 B．、、熔点逐渐升高
C．、、还原性增强 D．HCl、HBr、HI酸性增强
(4)为探究卤族元素非金属性Cl>Br>I，你认为该实验装置存在的缺陷是 。
12．（24-25高一下·山东菏泽·期中）三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为，熔点为，易与水反应。实验室根据反应，利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)①通入一段时间②加热开始反应③接通冷凝装置操作。操作(ⅰ)为 ；操作(ⅲ)中三步操作的正确顺序为 。
A．①②③ 　　B．①③②　　 C．②①③
(2)已知中的化合价为价，易与水反应生成两种酸和氢气，反应的化学方程式为： 。
(3)装置D的作用是 ，上述实验装置存在一处缺陷是 。
(4)采用如下方法测定溶有少量的纯度。样品经与水反应、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：煅烧、冷却、称量等操作，测得所得固体氧化物质量为，从下列仪器中选出高温灼烧、冷却中需使用的仪器 (填标号)。测得样品纯度为 (用含、的代数式表示)。
13．（23-24高一上·陕西榆林·期末）短周期主族元素R、W，X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之和为20，其中三种是地壳中含量前三的元素，R、W、X分别位于不同周期。下列说法错误的是（ ）
A．简单离子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．的最高正化合价为＋4
D．与形成原子个数比为1：1的化合物中只存在共价键
14．（25-26高三上·山东·阶段练习）根据要求，回答下列问题：
(一)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅的化学方程式为 。
(2)300℃时，在流化床反应器中，粗硅与HCl气体反应生成和的化学方程式为 。
(3)高纯硅的用途是 (写出一种)。
(二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。
(4)按如图反应机理，脱除的总反应的化学方程式为 。
(5)室温时，在容积为的试管中充满气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为，且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是 。
(6)下列三组混合气体的体积比为①，②，③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中，最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为
(忽略溶质扩散)。
(7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的处停止了，则原混合气体中和的体积比是 。
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