高中化学鲁科版必修二第1章第3节第2课时 预测同主族元素的性质 同步练习（含解析）

第1章 原子结构与元素周期律
第3节 元素周期表的应用
第2课时 预测同主族元素的性质
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1．下列说法中正确的是(　　)
A．所有主族元素的最高正化合价数等于它的族序数
B．第ⅦA族元素的原子随核电荷数的增加，得电子能力逐渐减弱
C．第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
D．前三周期元素中共有非金属元素12种
解析：A中，主族元素中O无最高正价、F无正价；C中，第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布(氢元素除外)；D中，前三周期元素中共有非金属元素13种。
答案：B
2．镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质描述中不正确的是(　　)
A．在化合物中呈＋2价
B．单质能和水反应，放出氢气
C．镭比钙的金属性弱
D．碳酸镭难溶于水
解析：镭是第7周期第ⅡA族元素，根据同主族元素性质的递变规律可知，镭在化合物中的化合价为＋2价，A正确；Ca能与水反应放出H2，则比Ca活泼的镭也能与水反应放出H2，B正确；BaCO3难溶于水，则碳酸镭也难溶于水，D正确；镭的金属性比钙强，C错误。
答案：C
3．下列各组性质比较，完全正确的是(　　)
①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4
②碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2
③稳定性：HCl>H2S>PH3
④还原性：F－>Cl－>Br－
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．全部
解析：Cl、Br、I为ⅦA族元素，同主族元素从上到下，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减小，故①正确；Mg、Ca、Ba是ⅡA族元素，同主族元素从上到下，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，故②正确；P、S、Cl为第3周期元素，随原子序数的增大，气态氢化物稳定性增强，故③正确；Br－、Cl－、F－为ⅦA族的简单离子，其还原性随着核电荷数的增大而增强，故还原性强弱为Br－>Cl－>F－，故④错误。
答案：A
4.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：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。
答案：D
5．下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是(　　)
A．从上到下元素的非金属性增强
B．易形成－1价离子
C．最高价氧化物的水化物显酸性
D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱
解析：ⅦA族元素，从上到下，元素的非金属性减弱，A不符合ⅦA族元素性质特征；最外层均是7个电子，均易得到1个电子达到8个电子的稳定结构，易形成－1价离子；最高价氧化物的水化物显酸性；从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性依次减弱。
答案：A
6．(2016·天津卷)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
解析：根据元素周期表的结构，可知X为Si元素，Y为O元素，Z为Cl元素。
(1)Cl元素在周期表中位于第3周期ⅦA族；
(2)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，表中元素原子半径最大的是Si；
(3)a.Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊，说明氧气的氧化性比硫强，从而说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强，正确；b.氧化性的强弱与得电子的多少无关，错误；c.元素的非金属性越强，氢化物越稳定，正确。
答案：(1)第3周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac
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(时间：40分钟　分值：100分)
A级　基础巩固
基础题Ⅰ
1．下列关于ⅦA族元素的说法中，不符合递变规律的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱
解析：从F到I原半径逐渐增大，单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强，故A、B两项均正确；从F到I，其气态氢化物的稳定性逐渐减弱，C项正确；F－半径较小，与H＋结合稳定，HF在水中难以电离出H＋，为弱酸，其他酸为强酸，D项错误。
答案：D
2．(2018·全国卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W和Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
解析：可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。B对，钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，CaH2是由Ca2＋和H－构成的离子化合物。A错，常温常压下，钠的单质是固体。C错，CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性。D错，氯有最高化合价＋7，氟没有正价。
答案：B
3．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是(　　)
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第2周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O的非金属性比S强
解析：同主族元素核电荷数增大，电子层数增多；同周期元素从左到右非金属性增强；同主族元素从上而下金属性增强，非金属性减弱，单质还原性增强，氧化性减弱。
答案：C
4．已知16S、34Se位于同一主族，下列关系正确的是(　　)
A．热稳定性：H2Se>H2S>HCl
B．原子半径：Se>P>Si
C．酸性：H3PO4>H2SO4>H2SeO4
D．还原性：Se2－>Br－>Cl－
解析：Se、S、Cl的非金属性逐渐增强，其气态氢化物的稳定性逐渐增强，A错误；P、Si是同周期元素，核电荷数越小半径越大，所以P答案：D
5．(2015·福建卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是(　　)

A.原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X＞W＞Z
D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
解析：从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为2、3周期元素，W位于第3周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：Z>W>X>Y，A项错误；非金属性：O>N>P>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，氢化物的热稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，B、C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。
答案：A
基础题Ⅱ
6．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r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)
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元素Q的强
解析：X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。X(N)的最高正价为＋5价，Z(Al)的最高正价为＋3价，X(N)、Z(Al)的最高正价之和为8，A项正确；原子半径r(Z)>r(X)，B项错误；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；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。
答案：A
7．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________。
①它与硅位于同一主族　②它与铝位于对角线位置，且性质相似　③它位于周期表中金属与非金属分界线附近
④它位于边界线附近　⑤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________。
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
解析：根据元素周期表的结构可知，锗属于第4周期第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。但不能说锗是两性物质，因两性物质是指既能溶于强酸又能溶于强碱且都生成盐和水的物质，如氧化铝、氢氧化铝。
答案：(1)4　ⅣA　(2)②③　(3)D
B级　能力提升
8．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X Y
Z W
请回答下列问题：
(1)元素Z位于周期表中第________周期，第________族。
(2)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________(写化学式)。
(3)X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(写化学式)。
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。
解析：根据周期表结构知，Z只能是第3周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。
(1)P位于第3周期第ⅤA族；
(2)元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3；
(3)C和S最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强；
(4)N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。
答案：(1)3　ⅤA　(2)NH3　(3)H2SO4　(4)N2O5
9．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所对应的位置(以下为周期表的一部分)。

(2)B元素处于周期表中第________周期，________族。
(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为________(用离子符号表示)。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的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3周期第ⅢA族。(3)C、D的简单离子分别为S2－、Cl－，半径大小为：S2－>Cl－。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为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)3　ⅢA　(3)S2－>Cl－　(4)HClO4　(5)SO2、SO3




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