2017-2018学年高一化学人教版必修二教学案：第一章 第二节 元素周期律

第1课时　原子核外电子的排布　元素周期律
1．了解原子核外电子的能量高低与分层排布的关系，了解核外电子分层排布规律。
2．了解元素的原子结构和元素性质的周期性变化，理解元素周期律的内容和实质。
1．电子层：电子层的划分标准是电子能量的高低及离核的远近。离核最近的电子层为K层，该层上电子的能量最低，电子层数越多，电子离核越远，电子能量越高。
2．同一周期，自左向右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强。
3．同一主族，自上而下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。
4．元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化。
[新知探究]
1．电子层
(1)概念
在多电子原子里，电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。
2．不同电子层的表示及能量关系
3.原子核外电子的排布规律
[问题讨论]
(1)分析惰性气体元素原子电子层排布，讨论总结核外电子排布规律。
①核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。
②各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)。
③最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
④以上规律是相互联系的，不能孤立地机械地套用。
(2)惰性气体的化学性质不活泼，一般不易与其他物质发生化学反应。 这与惰性气体的最外层电子数有什么关系？
提示：最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，为相对稳定结构。
(3)依据钠原子和氯原子的结构示意图分析，在发生化学反应时，它们的最外层电子分别发生怎样的变化？
提示：Na：；Cl：钠原子失去1个电子，氯原子得到1个电子。
[名师点拨]
1．最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式(得或失电子)使其结构趋于稳定。
2．原子结构示意图
(1)圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。
(2)弧线表示电子层。
(3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数，如
3．离子结构示意图
(1)当主族中的金属元素的原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构。如Na：
(2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如Cl
4．质子数与核外电子数的关系
原子：质子数＝核外电子数
阳离子：质子数＝核外电子数＋离子所带电荷数
阴离子：质子数＝核外电子数－离子所带电荷数
[对点演练]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。(　　)
(2)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子。(　　)
(3)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个。(　　)
(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2．下列说法中肯定错误的是(　　)
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
解析：选B　K层、L层、M层上最多能容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子，也可排 2个电子，所以A项有可能；当M层上排有电子时，L层已经排满电子，即排了8个电子，而M层最多可以排18个电子，所以B项不可能；符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等，所以C项有可能；对D项来说，最外电子层上的电子数可为2或8，核电荷数和最外层电子数均为2的只有He，不符合条件，核电荷数和最外层电子数均为8的为O2－，所以D项有可能。
[新知探究]
1．元素原子核外电子排布的周期性变化
根据1～18号元素的核外电子排布找出规律，完成下表。
原子序数
电子层数
最外层电子数
1～2
1
1～2
3～10
2
1～8
11～18
3
1～8
规律：同周期元素随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现最外层电子从1个递增到8个的情况(K层由1到2)，即原子核外电子排布呈现周期性的变化。
2．原子半径的周期性变化
规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
3．元素主要化合价的变化规律
周期序数
原子序数
化合价(最高价、最低价)的变化
1
1～2
＋1→0
2
3～10
最高正价：＋1→＋5，
最低负价：－4→－1
3
11～18
最高正价：＋1→＋7，
最低负价：－4→－1
规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化，即同一周期元素的最高正化合价呈现＋1→＋7，最低负化合价呈现－4→－1的周期性变化。
　[注意]　氧元素无最高正价，氟元素无正价。
[名师点拨]
　粒子半径大小的比较
　影响粒子半径大小的因素有：①电子层数的多少；②原子核对核外电子的吸引力的大小；③核外电子的多少。
(1)原子
①同一周期，从左到右，核电荷数依次增大，原子半径依次减小。如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。
②同一主族，自上而下，电子层数依次增多，原子半径依次增大。如r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)。
(2)离子
①同一主族，自上而下，电子层数依次增多，离子半径依次增大。如r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)。
②具有相同电子层结构的离子，随核电荷数的增大，原子半径减小。如r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
(3)同一元素的不同粒子
核外电子数越多，半径越大。
①阳离子：r(原子)＞r(阳离子)。如r(Na)＞r(Na＋)。
②阴离子：r(原子)＜r(阴离子)。如r(Cl)＜r(Cl－)。
③多种价态的离子：价态越高，半径越小。如r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
[对点演练]
3．从原子序数11依次增加到17，下列所述递变关系错误的是(　　)
A．原子电子层数不变
B．原子半径逐渐增大
C．最高正价数值逐渐增大
D．从硅到氯负价从－4→－1
解析：选B　从原子序数11依次增加到17，各原子的原子半径逐渐减小，B选项错误。
4．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增、元素的最高正化合价也递增的是(　　)
A．C、N、O、F　　　　　B．Na、Be、B、C
C．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si
解析：选D　A项和C项原子序数递增，而A项中F无正价，C项中Ar化合价为0价；B项中的原子序数不完全呈递增性变化；D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。
[新知探究]
1．钠、镁、铝金属性强弱比较
阅读下列资料内容，思考问题。
Na
Mg
Al
物质与水(或与酸反应)
与冷水剧烈反应，放出氢气
与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，放出氢气；与酸反应剧烈，放出氢气
与酸反应，放出氢气，但不如Mg反应剧烈
续表
Na
Mg
Al
最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
NaOH强碱
Mg(OH)2中强碱
Al(OH)3弱碱
(1)钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是Na＞Mg＞Al。
(2)钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。
(3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
2．硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较
阅读下列资料内容，思考问题。
元素
Si
P
S
Cl
最高价氧化物
的化学式
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
最高价氧化
物对应水化物
的化学式及酸性
H2SiO3
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
酸性比
H2SO4强
单质与H2
反应的条件
高温
磷蒸气
与H2
能反应
加热
光照
或点燃
氢化物的稳定性
不稳定
受热
分解
受热
分解
稳定
(1)硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为Cl>S>P>Si。
(2)硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
(3)硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>P>Si。
[名师点拨]
随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
3．元素周期律
(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
(2)实质：元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
[对点演练]
5．电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判断错误的是(　　)
A．原子半径X>Y>Z
B．气态氢化物稳定性X>Y>Z
C．元素原子得电子能力X>Y>Z
D．单质与氢气反应由易到难X>Y>Z
解析：选A　三种元素的电子层结构相同，说明它们是同一周期元素，因为“它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4”，故非金属性X>Y>Z，原子序数X>Y>Z，故原子半径Z>Y>X，A选项错误。
6．在第三周期元素中，除稀有气体元素外：
(1)原子半径最小的元素是________(填元素符号)。
(2)金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(用化学式回答，下同)。
(4)最不稳定的气态氢化物是________。
(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是________。
(6)氧化物中具有两性的是________。
解析：(1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径最小的是Cl。(2)金属性最强的在最左边，应为Na。(3)非金属性最强的元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，氯的非金属性最强，其对应的酸是HClO4。(4)非金属性最弱的元素Si的气态氢化物最不稳定。(5)金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。(6)铝的氧化物Al2O3具有两性。
答案：(1)Cl　(2)Na　(3)HClO4　(4)SiH4　(5)NaOH (6)Al2O3
1．下列叙述正确的是(　　)
A．电子的能量越低，运动区域离核越远
B．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动
C．稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子
解析：选B　电子能量越低，运动区域离核越近，A错误；电子的分层排布即是电子分层运动，B正确；稀有气体元素中He的原子最外层只有2个电子，C错误；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错误。
2．下列原子结构示意图正确的是(　　)
解析：选C　A项中核外电子数小于核电荷数，应是K＋的结构示意图；B项中最外层超过8个电子，而该层最多只能容纳8个电子；D项中违背了电子通常先排布在能量较低的电子层的原则。
3．下列关于元素周期律的叙述正确的是(　　)
①随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现　②元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化　③随着元素原子序数的递增，元素的最高正价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现　④元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果
A．①③　　B．②④　　C．①④　　D．②③
解析：选B　第一周期元素原子最外层电子数是从1到2，①不正确；③中F元素无＋7价，而负价是从－4→－1价的重复出现，③不正确。
4．X、Y两元素是同周期的非金属元素，如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是(　　)
A．最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y的强
B．X的非金属性比Y的强
C．X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D．X的气态氢化物比Y的稳定
解析：选C　X原子半径比Y的大，说明X在Y的左边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态氢化物不如Y的稳定。
5．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示：
下列判断正确的是(　　)
甲
乙
丙
丁
戊
A．原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲>丙
C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
解析：选C　根据元素周期可知，同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，A、D两项错误；最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，C项正确；同主族元素自上而下，金属性逐渐增强，B项错误。
6．原子序数为11～17号的元素，随核电荷数的递增，以下各项内容的变化是[填“增大(强)”、“减小(弱)”或“相同(不变)”]。
(1)各元素的原子半径依次________，其原因是_________________。
(2)各元素原子的电子层数________，最外层电子数依次________。
(3)元素的金属性逐渐________，而非金属性逐渐________，元素失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________________。
解析：原子序数为11～17号的元素，在元素周期表中位于第三周期，根据同周期元素的原子结构和性质的变化，可解答本题。
答案：(1)减小　电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的吸引力增大，因此原子半径减小
(2)相同　增大　(3)减弱　增强　减弱　增强
一、选择题
1．与氢氧根离子具有相同的质子数和电子数的微粒是(　　)
A．CH4　　B．NH　　C．NH　　D．Cl－
解析：选C　OH－中质子数为各元素的质子数之和，一个OH－中的质子数是9个，电子数是10个。CH4中质子数是10，电子数是10，所以和OH－中质子数不同，电子数相同，故A错误；NH中质子数是11，电子数是10，所以和OH－中质子数不同，电子数相同，故B错误；NH中质子数是9，电子数是10，所以和OH－中质子数和电子数都相同，故C正确；Cl－中质子数是17，电子数是18，所以和OH－中质子数和电子数都不同，故D错误。
2．下列叙述中，正确的是(　　)
A．核外电子排布完全相同的两种微粒，其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
解析：选C　核外电子排布完全相同的两种微粒，化学性质不一定相同，如K＋和Cl－，A项错误；H＋核外没有电子，不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；阴离子的核外电子排布一般与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错误。
3．在如图所示的微粒中，氧化性最强的是(　　)
解析：选B　据所给出的微粒的结构示意图可知，所给出的微粒分别是碳原子、氟原子、钠离子、铝离子，故氟原子的氧化性最强。
4．下列说法正确的是(　　)
A．SiH4比CH4稳定
B．O2－半径比F－的小
C．Na与Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析：选C　A项，C的非金属性比Si强，CH4比SiH4稳定；B项，O2－与F－核外电子排布相同，F原子序数大，F－半径小；D项，P的非金属性比As强，H3PO4酸性比H3AsO4的强。
5．同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是(　　)
A．单质的化学活泼性：WB．原子最外层电子数：WC．单质的氧化能力：WD．元素的最高化合价：W解析：选B　同周期元素从左到右，金属单质的化学活泼性逐渐减弱，而非金属单质的化学活泼性逐渐增强，A错误；同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，B正确；同周期元素从左到右(除稀有气体元素)，单质的氧化能力逐渐增强，当Z为稀有气体时，其氧化能力最弱，C错误；主族元素的最高化合价等于原子的最外层电子数，但O、F无正价，D错误。
6．(2016·日照高一检测)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，其氢化物的稳定性大于HCl
③硫与硒(Se)同主族，硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
⑤第三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
A．①③④　　B．①③⑤　　C．③④⑤　　D．②④⑤
解析：选B　碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确；稳定性HAt7．A、B两原子，A原子L层比B原子M层少3个电子，B原子L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，则A、B分别是(　　)
A．硅和钠　　B．硼和氮　　C．碳和氯　　D．碳和铝
解析：选C　设A原子的L层上有x个电子，则有下表：
K
L
M
A
2
x
B
2
2x
x＋3
由原子核外电子的排布规则和上表A、B原子的电子排布关系可得，2x＝8，得x＝4。则A原子序数为6，B为17，故A是碳，B是氯。
8．下列各离子化合物中，阳离子与阴离子的半径之比最小的是(　　)
A．KCl B．NaBr C．LiI D．KF
解析：选C　Li＋、Na＋、 K＋ 中半径最小的是Li＋，F－、Cl－、Br－、I－中半径最大的是I－，当分子最小，分母最大时，比值最小，故LiI阳离子与阴离子的半径之比最小。
9．(2016·山东潍坊高一检测)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲和丙同主族，丁的最外层电子数和电子层数相等，则下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：甲>丙
B．单质的还原性：丁>丙
C．乙的氢化物是同族中氢化物还原性最强的
D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
解析：选D　由甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性知该氢化物是NH3，所以甲为H，乙为N；因丁的原子序数是4种元素中最大的，又因为丁的最外层电子数和电子层数相等，则丁为Al；丙的原子序数比N大但比Al小，又因为丙与H同主族，所以丙为Na。氢的原子半径最小，A错误；单质的还原性Na>Al，B错误；氮元素是同主族中非金属性最强的元素，故其氢化物的还原性最弱，C错误；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝，因为氢氧化铝具有两性，故三者能相互反应，D正确。
10．下列粒子半径比较中，正确的是(　　)
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜K＋
B．S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋
C．O2－＞S2－＞Cl－＞Br－
D．F－＞Li＋＞Na＋＞S2－
解析：选B　电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，离子半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜K＋，故A错误；离子半径：S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋，故B正确；离子半径：Br－＞S2－＞Cl－＞O2－，故C错误；离子半径：S2－＞F－＞Na＋＞Li＋，故D错误。
11．(2016·福建高一检测)四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　)
A．原子半径ZB．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D．Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族
解析：选B　由图可知，原子半径M>X>Y>Z，A项正确；非金属性X12．已知aAn＋， bB(n＋1)＋， cCn－， dD(n＋1)－是具有相同的电子层结构的短周期元素形成的简单离子，下列叙述中正确的是(　　)
A．原子半径：C>D>A>B
B．原子序数：b>a>c>d
C．离子半径：Cn－>D(n＋1)－>An＋>B(n＋1)＋
D．单质还原性：A>B>C>D
解析：选B　四种元素在周期表中的相对位置：，所以原子序数：b>a>c>d，原子半径：A>B>D>C，离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋，单质还原性：A>B>D>C。
二、非选择题
13．(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________。
(2)已知某粒子的结构示意图为。
试回答：
①当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
②当y＝8时，粒子可能为(填名称)________、________、________、________、________。
③写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式_______________________________。
解析：(1)设：核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝。因原子的最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。
(2)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；②当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；③y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
答案：(1)　(2)①原子　②氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子
③Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
14．(2016·厦门高一检测)A、B、C、D都是短周期主族元素，原子半径D>C>A>B，其中A、B处于同一周期，A、C处于同一主族。C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答下列问题。
(1)这4种元素分别是：A________，B________，C________，D________(填元素名称)。
(2)这4种元素中能形成的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是_________________。
(3)A与B形成的三原子分子的化学式是________，B与D形成的原子个数之比为1∶1的化合物的化学式是________。
(4)A元素的某氧化物与D元素的某含氧化合物反应生成单质的化学方程式是__________________。
解析：A、B同一周期且r(A)>r(B)，故A的原子序数比B的小；A、C同主族且r(C)>r(A)，故C在A的下一周期，又r(D)>r(C)，故D与C同周期且原子序数比C小。根据C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍可知，C为第三周期第ⅣA族的硅，D为第三周期第ⅠA族的钠，则A为碳，B为氧。
答案：(1)碳　氧　硅　钠　(2)H2O>CH4>SiH4　(3)CO2　Na2O2　(4)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
15．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三元素名称________、________、________。
(2)C在元素周期表中的位置是__________________________。
(3)C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为________＞________(填化学式)。
(4)比较A、C的原子半径：A________C，写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_______________________________________。
解析：据A、B、C在周期表中的位置可知，A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B的原子序数为x，则A为x－9，C为x－7，据题意有x－9＋x－7＝x，则x＝16，又由于B原子核内质子数和中子数相等，则B的中子数为16，即为S，那么A为N，C为F。
答案：(1)氮　硫　氟　(2)第二周期第ⅦA族　(3) HF　H2S　(4)＞　NH3＋HNO3===NH4NO3
16．根据提供的条件推断元素，并按要求填空：
(1)第三周期元素，其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式为________，最高价氧化物对应的水化物与强碱反应的离子方程式为___________。
(2)原子序数依次递增的同周期四种元素，它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同，这些氢化物的化学式分别为________、________、________、________。
(3)短周期中某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素的原子结构示意图是________。
解析：(1)结合周期数＝电子层数，故该元素最外层电子数是3，即铝元素，其最高价氧化物是Al2O3，最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(2)Ar的质子数与电子数都是18，则这四种氢化物分别是SiH4、PH3、H2S、HCl。
(3)最高正价与最低价的代数和为4，且最高正价与最低负价的绝对值之和是8，则该元素最外层电子数是6，即第ⅥA族元素，又因为氧元素无最高正价，故只能是硫元素。
答案：(1)Al2O3　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)SiH4　PH3　H2S　HCl
(3)
17．(2016·山东滨州高一检测)某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质的递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象，如表。
实验操作
实验现象
①将用砂纸擦拭后的镁带与沸水反应，再向反应后的溶液中滴加酚酞
A.浮于水面，溶成一个小球，在水面上四处游动，随后消失，溶液变红色
B．产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
C．反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧
D．剧烈反应，产生可燃性气体
E．生成白色胶状沉淀，进而沉淀消失
F．生成淡黄色沉淀
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水
③钠与滴有酚酞的冷水反应
④镁带与2 mol/L盐酸反应
⑤铝条与2 mol/L盐酸反应
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的： _____________________________。
(2)实验仪器：①________；②________；③________；④试管夹；⑤镊子；⑥小刀；⑦玻璃片；⑧砂纸；⑨胶头滴管等。
(3)实验药品：钠、镁带、铝条、2 mol/L盐酸、新制的氯水、饱和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。
(4)请你写出上述的实验操作对应的现象：
①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________(用A～F表示)。
写出实验操作②、⑥中有关反应的离子方程式：
实验②____________________________________________，
实验⑥_______________________________。
(5)实验结论： _________________________________。
答案：(1)探究同周期元素性质的递变规律
(2)①试管　②烧杯　③酒精灯
(4)B　F　A　D　C　E　Cl2＋H2S===2HCl＋S↓　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(5)金属性：Na>Mg>Al；非金属性：Cl>S(或同周期元素由左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强)
第2课时　元素周期表和元素周期律的应用
1．了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。
2．理解元素周期表与元素周期律的关系。
3．体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。
1．金属元素与非金属元素的分区
(1)金属与非金属分界线处的元素有Al、Ge、Sb、Po、B、Si、As、Te、At。
(2) 在金属和非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。
2．元素化合价与元素在元素周期表中的位置关系
(1)周期序数＝电子层数。
(2)最高正价＝最外层电子数＝主族序数＝8－|最低负价|(其中，F无正价，O无最高正价)。
(3)最低负价＝主族序数－8。
3．元素周期表和元素周期律的应用
(1)在金属与非金属分界处寻找半导体材料。
(2)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
(3)在周期表的右上角寻找制取农药的元素。

[新知探究]
1．填写图中序号所示内容：
①增强　②减弱　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si　⑦金属　⑧非金属
2．什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别处于元素周期表什么位置？
提示：铯(钫是放射性元素，不能稳定存在)，第六周期 第ⅠA族；氟，第七周期 第ⅦA族。
3．位于分界线附近的元素显金属性还是非金属性？
提示：处于分界线附近的元素既表现金属性又表现非金属性。
[名师点拨]
1．周期表中分界线附近元素的性质
既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
2．主族元素金属性和非金属性的递变
(1)同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(2)同一周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
[对点演练]
1．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是(　　)
A．Si、K　　　　　　　　B．C、Si
C．Si、Ge D．As、Se
解析：选C　在元素周期表中，在金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如Si、Ge为典型的半导体材料。
2．已知原子序数依次增大的A，B，C，D，E，五种元素位于同一周期，正确的是(　　)
A．若D的最高价氧化物对应的水化物是强酸，则E一定是活泼非金属
B．若A的最高价氧化物对应的水化物是强碱，则C一定是活泼金属
C．若C是非金属元素，则D一定也是非金属元素
D．若B是金属元素，则C一定也是金属元素
解析：选C　A项，如D是Cl，E是Ar；B项，若A的最高价氧化物的水化物是强碱，则A的金属性强，而C的金属性比A弱，所以不能确定C一定是活泼金属；D项，如B是Al，C是Si。
[新知探究]
1．最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(氧、氟除外)。
2．最低负价等于使它达到8电子稳定结构需要得到的电子数。
3．周期序数与原子结构之间的关系是周期序数＝原子核外电子层数。
4．主族序数、原子结构、元素最高正价间的关系是主族序数＝原子核外最外层电子数＝元素最高正价(氧、氟除外)。
5．非金属元素最低负价与主族序数间的关系是最低负价＝主族序数－8。
[对点演练]
3．某元素X的最高价氧化物的水化物的化学式为HXO4，则X的气态氢化物的化学式为(　　)
A．HX　　B．H2X　　C．XH3　　D．XH4
解析：选A　元素X的最高价氧化物的水化物的化学式为HXO4，所以X的最高正价是＋7价，最低负价为－1价，X的气态氢化物的化学式为HX。
[新知探究]
1．元素周期表和元素周期律是学习和研究化学的重要工具：
(1)由元素在周期表中的位置，可确定其结构。如铅(Pb)位于第六周期第ⅣA族，则可推知铅(Pb)有6个电子层，最外层电子数为4个。
(2)由元素的位置比较元素的性质递变。如同主族元素性质的比较，同周期元素性质的比较。
2．根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。
3．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。
4．指导其他与化学相关的科学技术。
[名师点拨]
“位、构、性”三者的关系
(1)原子结构元素在周期表中的位置：
结构位置
(2)原子结构元素的化学性质
结构性质
(3)位置原子结构和元素性质
[对点演练]
4．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知(　　)
A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
解析：选A　W的气态氢化物可与其最高价含氧酸形成离子化合物，故其气态氢化物具有碱性，为NH3，故W为N，根据四种元素在周期表中的位置关系，可推知X为O，Y为S，Z为Cl。元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，四种元素中 ，硫元素的非金属性最弱，故稳定性最弱的氢化物为H2S，A项正确；氯元素对应的氧化物的水化物有多种，如HClO、HClO4等，硫元素的氧化物的水化物也有多种，可能为H2SO4、H2SO3等，其酸性HClO4＞H2SO4＞H2SO3＞HClO，B项错误；硫元素的非金属性小于氧元素，故还原性O2－＜S2－，C项错误；Cl2中氯元素化合价为中间价态，可以表现出氧化性和还原性，D项错误。
1．下列说法中正确的是(　　)
A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．最外层有2个电子的原子都是金属原子
D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子
解析：选A　非金属元素呈现的最低化合价的绝对值等于8－最外层电子数，B错误；最外层有2个电子的原子中有He，它不是金属原子，C错误；最外层有5个电子的原子中有Sb、Bi，是金属原子，D错误。
2．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是(　　)
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
解析：选B　第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同；故D错误。
3．某主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，由此可以判断(　　)
A．R一定是第四周期元素
B．R一定是ⅣA族元素
C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D．R的气态氢化物化学式为H2R
解析：选D　主族元素R的最高正价为＋x，最低负价为x－8，则x＋x－8＝4解得x＝6，因此R元素位于元素周期表中的第ⅥA族，其气态氢化物的化学式为H2R。
4．(2014·广东高考改编)甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。下列判断不正确的是(　　)
A．金属性：甲>乙>丁
B．原子半径：辛>己>戊
C．丙与庚的原子核外电子数相差13
D．单质己可作半导体材料
解析：选A　由戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，知戊为C，甲与戊的原子序数相差3，故甲为Li。甲、乙、丙同主族，则乙为Na，丙为K，丁为Ca，金属性：乙>甲，A错误；根据电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，得原子半径：辛>己>戊，B正确；丙、庚同属第四周期，第四周期有10种过渡元素，甲与戊的原子序数相差3，故丙与庚的原子核外电子数相差13，C正确；己为硅元素，单质硅可作为半导体材料，D正确。
5．(2016·青岛高一检测)关于短周期的两种元素组成的化合物XY3，下列说法错误的是(　　)
A．X和Y可能位于同一周期，也可能位于不同周期
B．X可能是金属，也可能是非金属
C．X和Y一定位于不同主族
D．化合物XY3溶于水，溶液可能显碱性
解析：选C　如果X为＋3价，为第ⅢA族元素，则Y为第ⅦA族元素，如果X为－3价，为第ⅤA族元素，则Y可以为第ⅠA族氢元素；如果X为＋6价，为第ⅥA族元素S，则Y可以为第ⅥA族元素O。
6．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物________(填两种化合物的化学式)。
(2)最高正化合价最高的元素是________，其最高正化合价为________。
(3)单质既能与HCl反应，又能与NaOH反应的是________，其最高价氧化物对应水化物具有________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)。
(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)________。
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。
解析：(1)前20号元素中，属于金属元素的共有7种，其中金属性最强的元素是钾，钾与氧反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2；(2)最高正化合价最高的元素是Cl，其最高正化合价为＋7价；(3)既能与HCl反应又能与NaOH反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，具有两性；(4)同一周期，原子半径逐渐减小，故第三周期中，原子半径最大的是Na；(5)非金属性：N>P>Si，故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
答案：(1)7　K2O、K2O2(KO2也可以)　(2)氯(或Cl)　＋7价　(3)Al　两性　(4)Na　(5)NH3　SiH4
一、选择题
1．下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是(　　)
A．同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱
B．元素周期表是元素周期律的具体表现形式
C．同一周期从左到右，元素原子半径逐渐增大
D．非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值
解析：选B　同一主族元素从上到下金属性逐渐增强，A不正确；元素周期表是元素周期律的具体表现形式，B正确；同一周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，C不正确；主族非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数，D不正确。
2．如图是短周期元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(　　)
A．元素①位于第二周期第ⅣA族
B．气态氢化物的稳定性：④>②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤>④
D．元素的最高正化合价：③＝⑤
解析：选C　由图可知：①为N元素，②为O元素，③为F元素，④为S元素，⑤为Cl元素；元素①位于第二周期第ⅤA族，A项错误；O、S同主族，O的非金属性强于S，故其氢化物的稳定性强，即H2O>H2S，B项错误；S、Cl同周期，Cl的非金属性强于S，故其最高价氧化物对应水化物的酸性强，C项正确；F元素的非金属性最强，故其无正价，最高价为0价，Cl的最外层电子数为7，故其最高正价为＋7价，二者不相等，D错误。
3．下列说法中正确的是(　　)
A．在周期表中金属与非金属的分界处可以找半导体材料
B．H2S、H2Se、HF的热稳定性依次增强
C．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
D．Cl、S、N元素的非金属性依次增强
解析：选A　非金属性越强的元素其对应的气态氢化物的稳定性越强，金属性越强的元素其对应的碱的碱性越强。H2Se、H2S、HF的热稳定性依次增强；KOH、NaOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱；S的非金属性小于Cl。
4．核电荷数大于10的某短周期元素，其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是(　　)
A．该元素在第三周期第ⅣA族
B．该元素的单质在常温下性质稳定，不易与水反应
C．该元素的氧化物不与酸反应，可与强碱的水溶液反应
D．该元素在地壳中的含量大，居所有元素的第二位
解析：选C　核电荷数大于10的某短周期元素只能是第三周期元素，又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，故该元素是硅。硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族，在常温下性质稳定，不易与水反应，该元素在地壳中的含量大，居所有元素的第二位，其氧化物SiO2能与HF反应，能与强碱氢氧化钠溶液反应，A、B、D正确，C错误。
5．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是(　　)
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H2GeO3)是难溶于水的强酸
解析：选B　依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性为CH4>SiH4>GeH4，酸性H2CO3>H2GeO3；锗处于金属、非金属分界线处，故具有半导体的性能。
6．下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是(　　)
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C．1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D．常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
解析：选D　A项错，少了前提条件：同一周期；B项错，少了前提条件：同一主族；C项错，金属的活泼性与最外层电子的数目多少没有直接的关系；D项对，常温下A能从水中置换出H2，说明其金属的活泼性非常强，而B不能从水中置换出H2说明其金属性的活泼性比较弱。
7．有X、Y两种元素，原子序数小于等于20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法中正确的是(　　)
A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2
D．若Y的最高正价为m，则X的最高正价一定为m
解析：选A　X、Y最外层电子数相同，且原子半径Y大于X，如果X(OH)n为强碱，说明X为金属元素，那么Y一定也为金属，且金属性比X强，所以Y(OH)n碱性比X(OH)n强，A项正确；若HnXOm为强酸，说明X是非金属元素，但其氢化物溶于水也可以为碱性溶液，如N，B项错误；若X是第ⅥA元素，则Y也是，且Y在X的下方，所以X是O时Y是S，C项错误；若X是第ⅦA元素， Y在X的下方，所以X是F时Y是Cl，Cl的最高正价是＋7，但F没有正价，D项错误。
8．某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下面的叙述不正确的是(　　)
A．该元素的原子最外电子层上有6个电子
B．该元素最高正价氧化物的化学式为XO2
C．该元素是非金属元素
D．该元素最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4
解析：选B　根据元素X的化学式H2X，元素X显－2价，位于周期表中第ⅥA族，原子最外层有6个电子；最高正价氧化物的化学式为XO3，最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4；存在气态氢化物的为非金属元素。
9．砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是(　　)
A．砷在通常情况是固体
B．可以存在－3、＋3、＋5等多种化合价
C．AsH3的稳定性比PH3弱
D．单质砷的还原性比单质磷弱
解析：选D　同主族从上至下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。砷与磷在同一主族且位于磷的下面，故金属性砷>磷，D选项错误。
10．(2016·山东青岛高一检测)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B．原子半径的大小顺序为rX>rY>rZ>rW>rQ
C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
解析：选A　X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项，X(N)的最高正化合价为＋5价，Z(Al)的最高正化合价为＋3价，X(N)、Z(Al)的最高正化合价之和为8，A项正确；B项，原子半径rZ(Al)>rX(N)，B项错误；C项，Y2－为O2－，Z3＋为Al3＋，它们的核外电子数和电子层数均相同，C项错误；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，其酸性比Q的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)弱，D项错误。
11．(2016·山东临沂高一检测)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(　　)
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
解析：选B　R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不一定为强碱，故A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，Y比X更强，且知Y不是稀有气体元素，故B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，而没有＋7价，故C项错误；若5种元素同为第三周期，当X最高正化合价为＋5时，R为金属元素，故D项错误。
12．(2016·河北高一检测)W、X、Y、Z是4种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强，下列说法正确的是(　　)
A．X的非金属性是同周期中最强的
B．对应气态氢化物的稳定性：Y>Z
C．对应简单离子半径：X>W
D．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应
解析：选D　根据条件可知，W的原子序数是8，则W是氧元素，又因为W、X、Y、Z的原子序数递增，原子半径X最大，且X和氖原子的核外电子数相差1，故X是钠，Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是硅，Z的非金属性在同周期元素中最强，则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的，A错误；对应气态氢化物的稳定性：Z>Y，B错误；氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布，对应简单离子半径：W>X，C错误；Y的氧化物是二氧化硅，能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠溶液反应，D正确。
二、非选择题
13．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。
(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？________。
(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式： ____________________________。
(4)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：________(填元素符号)。
解析：(1)图中阴影部分为氮族元素，即第ⅤA族。
(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故H3AsO4属于弱酸。
(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O。
(4) S与O同主族，原子序数S>O，故原子半径S>O；O与F同周期，原子序数OF，所以原子半径：S>O>F。
答案：(1)第ⅤA　(2)弱酸　(3)SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O　(4) S>O>F
14．(1)X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在周期表中的位置为____________________，
其气态氢化物的化学式为________，最高价氧化物的化学式为________，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为________。
(2)R为1～18号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则此时R元素的化合价为________，R原子的最外层电子数为________，其气态氢化物的化学式为________。
解析：(1)由X元素的原子结构可知，X为氮元素，其气态氢化物的化学式为NH3，其最高价氧化物的化学式为N2O5，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。(2)R元素的化合价为＋(2m－n)，则R原子的最外层电子数为2m－n，最低负价为－(8－2m＋n)，所以气态氢化物的化学式为H8－2m＋nR。
答案：(1)第二周期第ⅤA族　NH3　N2O5　HNO3　(2)＋(2m－n)　2m－n　H8－2m＋nR
15．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
三
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
⑩
(1)⑤和⑧的元素符号是________和________；
(2)表中最活泼的金属是________，非金属性最强的元素是________(填写元素符号)；
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式____________。
(4)请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱。_______________。
解析：(1)由⑤号和⑧号元素的位置可知⑤号为Si，⑧号为Ar。(2)同一周期，从左→右非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，故最活泼的金属是⑨(即K)，非金属性最强的元素是②(即F)。(4)⑦号、⑩号单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱。
答案：(1)Si　Ar　(2)K　F　(3)铝　2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑　2Al＋2KOH＋2H2O===2KAlO2＋3H2↑(4)将⑦单质(Cl2)通入盛有⑩的钠盐(NaBr)溶液中，加入CCl4，静置分层后，观察四氯化碳层是否呈红棕色，若呈红棕色，则说明Cl2的氧化性大于Br2
16．(2016·福州高一检测)元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6，－2
－1
－2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。
(2)B元素处于周期表中________周期________族。
(3)B的最高价氧化物的水化物与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为____________________。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
解析：(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。(3)B、C的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4。(4)最高价氧化物对应水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。
答案：(1)
(2)第三　第ⅢA　(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　(4)HClO4　(5)SO2、SO3
17．阅读下面的信息，推断元素及有关物质，按要求回答：
信息①：X、Y、Z、W是常见的短周期元素，其原子序数依次增大，且原子核外最外层电子数均不少于2。
(1)根据信息①：X一定不是________(填字母序号)。
A．氢　　B．碳　　C．氧　　D．硫
信息②：上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的四种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。
(2)这四种元素中是否可能有一种是铝元素？ _____________________。
信息③：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。
(3)白色沉淀物的化学式为________。
信息④：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸，最终溶液中析出白色沉淀。
(4)生成白色沉淀物的离子方程式为_______________________________。
信息⑤：X与W同主族。
(5)X与浓硫酸加热时反应的化学方程式为_____________________________。
解析：(1)若X为H，则其最外层只有1个电子，与题意不符；若X为S，则Y、Z、W中至少有一种元素位于长周期，也与题意不符。(2)根据信息②知，在上述四种元素的单质中至少有一种元素的氧化物既可与稀硫酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应，为两性氧化物。Al2O3为两性氧化物，所以可能有铝元素。(3)短周期元素的单质中可溶于盐酸且原子核最外层电子数不少于2的元素可能为Mg、Ca或Al，而形成的氢氧化物不溶于过量烧碱溶液的只能为Mg(OH)2。(4)短周期元素的最外层电子数不少于2且单质可溶于烧碱溶液的为Si或Al，反应分别生成Na2SiO3和NaAlO2，但加入过量的盐酸能产生沉淀的只能是Na2SiO3，反应的离子方程式为SiO＋2H＋===H2SiO3↓。(5)综合前四小题的信息知，W为Si，则X为碳，碳与浓硫酸反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
答案：(1)A、D　(2)可能　(3)Mg(OH)2　(4) SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(5)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O