1、第2课时同主族元素性质的递变规律1.下列说法中正确的是()A.在元素周期表中,族序数都等于该族元素的最外层电子数B.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C.同周期的主族元素从左到右原子半径逐渐增大,它们形成的简单离子半径逐渐增大D.碱金属元素随原子序数的增大,其原子失电子能力逐渐增强;卤素随原子序数的增大,其原子得电子能力逐渐减弱解析:在元素周期表中,主族元素的族序数等于该族元素原子的最外层电子数;F的得电子能力最强,但无含氧酸;同周期的主族元素从左到右原子半径逐渐减小,其简单离子半径,阳离子逐渐减小,阴离子也逐渐减小;A、B、C项都错误。答案:D2.下列关于氟、氯、溴、碘四
2、种元素性质的递变规律的说法中不正确的是()A.单质的熔、沸点依次升高B.单质与氢气反应越来越难C.Cl2可从KI溶液中置换出I2D.F2可从NaCl溶液中置换出Cl2解析:氟、氯、溴、碘同为A族元素,它们的单质在常温下状态依次为气、气、液、固,A正确;非金属性依次减弱,与氢气反应越来越难,B正确;Cl2非金属性强于I2,C正确;由于F2会与H2O反应生成HF和O2,所以F2与NaCl溶液反应不会置换出Cl2,D错。答案:D3.下列递变情况不正确的是()A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其简单离子的氧化性依次增强B.P、S、Cl最高正价依次升高,对应气态氢化物稳定性增强C.C、N、O原子
3、半径依次增大D.Na、K、Rb氧化物的水化物碱性依次增强解析:A项中,Na、Mg、Al最外层分别有1、2、3个电子,其原子还原性依次减弱,但离子氧化性依次增强;B项中,P、S、Cl的最高正价分别为+5、+6、+7,依次增大,由于P、S、Cl的非金属性依次增强,所对应的气态氢化物的稳定性也一定增强;C项中,C、N、O原子半径应是逐渐减小;D项中,Na、K、Rb的金属性逐渐增强,所以其氧化物对应的水化物碱性也依次增强。答案:C4.下列各组物质的性质比较中正确的是()A.酸性:H3PO4H2SO4HClO4B.碱性:Mg(OH)2Ca(OH)2KOHC.热稳定性:H2SH2OHFD.氧化性:F2Cl
4、2Br2I2解析:应用元素周期律、元素与物质性质的关系分析可知:元素非金属性ClSP,则酸性HClO4H2SO4H3PO4,A不正确;元素金属性KCaMg,则碱性KOHCa(OH)2Mg(OH)2,B不正确;元素非金属性FOS,则热稳定性:HFH2OH2S,C不正确;元素非金属性FClBrI,则氧化性F2Cl2Br2I2。答案:D5.能证明氮元素比磷元素非金属性强的事实是()A.氮气在常温下是气体,而磷单质是固体B.N2在空气中不能燃烧,而磷能在空气中燃烧C.NH3极易溶于水,而PH3难溶于水D.NH3在空气中不可燃,而PH3可燃解析:单质的状态与元素非金属性无关,A错;N2在空气中不能燃烧是
5、因为N2分子稳定性较强,不能表明氮元素比磷元素活泼性差,B错;溶解性与元素非金属性强弱无关,C错;NH3在空气中比PH3难反应,表明PH3不如NH3稳定,则P的非金属性比氮元素弱,D对。答案:D6.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,下列说法中正确的是()A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性B.第3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,最外层电子都达到8电子稳定结构D.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同解析:铝既能与酸反应表现出金属性,也能与碱反应表现出非金属性,A错;H+最外层无电子,Li+最外层为2个电子,C错;
6、同主族的元素虽然最外层电子数相同,但原子半径不同,化学性质相似,也存在一定的差异,如F2与H2黑暗处爆炸,I2与H2即使加热也很难化合,D错。答案:B7.第4周期某主族元素的原子,它的最外电子层上有2个电子,下列关于此元素的叙述正确的是()A.原子半径比钾的原子半径大B.其单质与水反应不如钾与水反应剧烈C.其最高价氧化物对应的水化物的碱性比KOH强D.其元素的金属性比钾强解析:处于第4周期的主族元素,其原子的最外电子层上有2个电子,则它应是20号元素Ca,它与钾同周期,且在钾的右侧,原子序数比钾大,其原子半径应比钾的原子半径小,故A错误;Ca原子的失电子能力比K原子弱,即Ca元素的金属性比K元
7、素弱,它的单质与水反应不如钾与水反应剧烈,故B正确,D错误;钙的最高价氧化物对应的水化物为Ca(OH)2,碱性比KOH的碱性弱,故C错误。答案:B8.砹(At)是核电荷数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是()A.砹单质是有色固体B.砹单质易溶于某些有机溶剂C.AgAt不溶于水,NaAt的熔点很高D.砹化氢(HAt)很稳定解析:卤族元素的其他单质F2、Cl2、Br2、I2都是有颜色的,且颜色逐渐加深,故可以推测砹单质也是有颜色的,另外F2、Cl2、Br2、I2的状态存在递变性:常温常压下,F2、Cl2是气体,Br2是液体,I2是固体,砹单质也应是固体,A正确;卤素单质在有机溶
8、剂中的溶解度一般大于在水中的溶解度,砹的单质也应易溶于某些有机溶剂,B正确;AgCl、AgBr、AgI均为不溶于水的固体,据此可推知AgAt也不溶于水;NaCl、NaBr、NaI等钠盐均是离子晶体,熔点较高,NaAt也应属于离子晶体,具有较高的熔点,C正确;卤族元素气态氢化物的稳定性是随着元素非金属性的增强而增强的,氟的非金属性最强,故氟化氢最稳定,砹的非金属性较F、Cl、Br、I都弱,其气态氢化物的稳定性应不如碘化氢,D错误。答案:D9.下列能判断元素甲的金属性一定比乙强的有()甲单质能与乙盐的溶液反应并置换出乙甲、乙两元素原子的最外层电子数相同,且甲的原子半径小于乙甲、乙两短周期元素原子的
9、电子层数相同,且甲的原子序数小于乙甲、乙两元素的最高价氧化物的碱性甲大于乙两单质分别与氯气反应时生成的阳离子,甲失去的电子数比乙多A.全部可以B.仅可以C.仅可以D.可以解析:相对活泼的金属能将相对不活泼的金属从其盐溶液中置换出来;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,金属性越强;同周期元素,原子序数越小,金属性越强;最高价氧化物对应水化物碱性越强,元素的金属性越强;相同条件下与同种氧化剂反应,越易失去电子,元素金属性越强,但与失去电子数目的多少无关。答案:D10.下图为元素周期表的一部分。XYZWX、Y、Z、W均为短周期元素,若W原子的最外层电子数是其次外层电子数的78。则下列说法中正确的
10、是()A.Y单质可与Z的氢化物的水溶液反应,使溶液pH升高B.含氧酸的酸性:WZC.原子半径由大到小的排列顺序是ZYXD.X的单质中有一种为白色蜡状固体解析:由W的原子结构特点可推知W为氯元素,则依它们在元素周期表中的位置关系可知X、Y、Z依次为氮元素、氧元素和硫元素。A中的反应是2H2S+O22S+2H2O,A正确;B中最高价含氧酸的酸性正确,其他价态的化合物则不一定,B错误;X、Y、Z的原子半径应是ZXY,C错误;氮元素的单质N2为无色气体,D错误。答案:A11.根据对角线规则,金属元素Be和Al的单质及其化合物的性质相似。试回答下列问题:(1)Be与NaOH溶液反应有Na2Be(OH)4
11、生成,其离子反应方程式为。(2)Be(OH)2和Mg(OH)2可用来鉴别,其反应的离子方程式为。(3)根据对角线规则,Li与Mg性质也相似,则Li在空气中燃烧,主要产物的化学式是。(4)Li2CO3加热时(填“能”或“不能”)分解,若能分解,则其受热分解的化学方程式为。答案:(1)Be+2OH-+2H2OBe(OH)42-+H2(2)NaOH溶液Be(OH)2+2OH-Be(OH)42-(3)Li2O(4)能Li2CO3Li2O+CO212.下表为元素周期表的一部分。族周期AAAAAAA1234(1)表中元素的非金属性最强;元素的金属性最强,元素的单质室温下呈液态。(均填写元素符号)(2)表中
12、元素的原子结构示意图是。(3)表中元素氢化物的稳定性顺序为(填写化学式,下同)。(4)表中元素和最高价氧化物对应水化物的酸性:。解析:表中右上角的号F的非金属性最强,左下角的号K的金属性最强,第4周期第A族的号溴的单质室温下呈液态。第4周期第A族的号K的原子序数为19,电子层数为4层,最外层电子数为1。分别为F、S、Cl,非金属性:FClS,氢化物稳定性:HFHClH2S,最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4H2SO4。答案:(1)FKBr(2)(3)HFHClH2S(4)HClO4H2SO413.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:元素编号元素性质或原子结构TM层上有6个电子X最外层
13、电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正化合价是+7价(1)元素X的一种同位素可用于测定文物年代,这种同位素的符号是。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH4+,写出某溶液中含该微粒的检验方法:。(3)元素Z与元素T相比,原子得电子能力较强的是(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是(填序号)。常温下Z的单质和T的单质状态不同Z的氢化物比T的氢化物稳定一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是,理由是。解析:(1)由题意
14、知T为硫,X为碳,Y为氮,Z为氯。碳元素的一种核素614C可用于测定文物年代。(2)常利用铵盐与碱共热产生碱性气体NH3的方法检验NH4+的存在。(3)元素Cl与S相比,非金属性较强的应为Cl,可用氢化物的稳定性进行比较。(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物依次是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,其中H2CO3是弱酸。答案:(1)614C(2)在溶液中加入NaOH溶液然后加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,如果试纸变蓝,证明溶液中含NH4+(3)Cl(4)H2CO3H2CO3是弱酸14.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与
15、对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1所示的装置来一次性完成同主族元素C和Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律,图2中A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸能与高锰酸钾反应生成氯气。(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:图1中试剂A为(填代号);稀硝酸浓盐酸稀硫酸碳酸钙Na2CO3固体Na2SiO3溶液SiO2写出图1烧瓶中发生反应的离子方程式。(2)甲同学所做实验图1烧杯中现象为。(3)乙同学所做实验图2中B处的现象为。(4)写出图2中A处发生反应的离子方程式:。解
16、析:(1)因为C的非金属性大于Si,因此H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性。要证明H2CO3的酸性大于H2SiO3,需要将CO2气体通入Na2SiO3溶液中,发生反应CO2+H2O+Na2SiO3H2SiO3+Na2CO3。结合图1装置可推知烧杯中盛放的是Na2SiO3溶液,左侧的气体发生装置是用于制备CO2气体,因为稀硝酸和浓盐酸均具有挥发性,使产生的CO2气体中含有杂质HNO3或HCl,将干扰实验,所以A中盛放的试剂应为稀硫酸,而B中只能盛放Na2CO3固体,因为CaCO3与稀硫酸反应生成CaSO4是微溶物将附着于固体表面,阻止进一步反应不能用作CO2气体的制取。因此B中发生的反应为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O。(2)实验中观察到烧杯C中有白色沉淀生成。(3)图2装置是验证卤族元素性质的递变规律,在圆底烧瓶中KMnO4与浓盐酸反应生成的Cl2将依次经过A、B、C处,分别发生Cl2+2NaBr2NaCl+Br2、Cl2+2KI2KCl+I2、Cl2+H2OHCl+HClO。答案:(1)CO32-+2H+CO2+H2O(2)出现白色浑浊(或沉淀)(3)湿润的淀粉KI试纸变蓝(4)Cl2+2Br-Br2+2Cl-