1、研究同主族元素的性质(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)1.锂(Li)是一种银白色的金属元素,质软,是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等,锂电池或锂离子电池备受人们推崇。锂(Li)不可能具有的性质是()A.锂在空气中燃烧只会生成氧化锂B.锂很软,用小刀可以切割C.锂的熔点比金属铯高D.金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中【解析】选D。锂较其他碱金属活泼性差,燃烧不生成过氧化物,只生成氧化锂,A正确;碱金属都很软,可用小刀切割,B正确;碱金属LiCs熔点逐渐降低,C正确;金属锂的密度比煤油小,所以不能保存在煤油中,D不正确。【加固训练】(2020宜春高一
2、检测)下列关于碱金属单质的化学性质的说法正确的是()A.K与H2O反应最剧烈B.K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层电子,且失电子能力逐渐增强【解析】选D。从LiCs失电子能力逐渐增强,与水的反应也越来越剧烈,故A错误,D正确;碱金属单质都能与水反应,故不能在水溶液中相互置换,B错误;碱金属的阳离子有弱氧化性而非强氧化性,C错误。2.(2020德州高一检测)对于第A族元素,下列说法不正确的是()A.原子半径:FClBrB.原子最外层电子数相同C.单质的物理性质相同D.单质的化学性质相似【解析】选C。同主族元素自上
3、而下,原子半径逐渐增大,原子最外层电子数相同,单质的化学性质相似,物理性质不同。【加固训练】下列关于A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的热稳定性逐渐减弱D.HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱【解析】选D。从F到I原子半径逐渐增大,单质的氧化性逐渐减弱,则其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,其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,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,故酸性强弱关系为HFHClHBrNa;D中
4、同主族元素从上到下最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,即酸性:H3PO4H3AsO4。4.(2020周口高一检测)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示,其中X元素的原子最内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是()XYZWQA.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体【解析】选A。根据X元素的原子最内层电子数是最外层电子数的一半,而原子的最外层电子数不超过8个,且表中为短周期元素,则X为C元素,结合五种元素的相对位置关系,可推断出Y为O,Z为Si,W为S,Q
5、为Cl。同一主族元素的化合物组成和结构有相似性,由Na与O元素可以形成Na2O2,推断出Na和S元素可以形成Na2S2,A正确;由Si和O组成的共价化合物SiO2在熔融状态下不导电,B不正确;同周期从左到右,非金属原子得电子能力增强,即ClS,C不正确;C元素可形成金刚石、石墨、C60等多种同素异形体,O元素可形成O2、O3等同素异形体,D不正确。 二、非选择题(本题包括1小题,共12分)5.(2020石家庄高一检测)如表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:族周期AAAAAAA0234(1)在元素中,金属性最强的元素是_,非金属性最强的元素是_,最不活泼的元素是_。(均填元素符号) (2)
6、元素与元素相比,非金属性较强的是_(用元素符号表示)。(3)第3周期中原子半径最大的元素是_(填元素符号),跟它同周期的原子半径最小的元素是_(填元素符号),它们可以形成的化合物的化学式为_。 【解析】由题目给出的各元素在元素周期表中的位置,可以判断元素分别为N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br。(1)在元素周期表中同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。因此在元素中最活泼的金属元素为号元素K,最活泼的非金属元素为号元素F,最不活泼的元素为号元素Ar。(2)元素为S,元素为Cl,其非金属性强弱为C
7、lS。(3)第3周期元素原子半径从左到右依次减小(除稀有气体元素外),因此原子半径最大的为Na,最小的为Cl,它们可形成NaCl。答案:(1)KFAr(2)Cl(3)NaClNaCl一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)6.(双选)在元素周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三种元素上下紧密相邻或左右紧密相邻,丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和,四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是()A.甲、乙、丙、丁四种元素均为短周期元素B.气态氢化物的稳定性比较:甲乙C.最高价氧化物对应的水化物的酸性比较:甲丙D.元素丁形成的化合物种类比元素乙形成的少【解析】选
8、A、C。从位置关系进行讨论,根据四种元素原子的最外层电子数之和求解可能的元素,根据“丙元素的原子序数等于甲、乙两种元素的原子序数之和”确定最终的元素。甲、乙、丙、丁依次是N、O、P、C。气态氢化物的稳定性:H2ONH3;最高价氧化物对应的水化物的酸性:HNO3H3PO4;碳元素形成的化合物种类最多。【互动探究】(1)上述元素形成的简单氢化物中最稳定的是哪一种?提示:上述四种元素中氧原子得电子能力最强,形成的简单气态氢化物中H2O最稳定。(2)如何通过简单的实验证明丙原子得电子的能力强于丁?提示:丙、丁分别为P、C,可以通过比较H3PO4与H2CO3的酸性强弱来证明。取适量H3PO4溶液滴入Na
9、HCO3溶液中,有气体生成,说明酸性:H3PO4大于H2CO3,证明原子得电子能力:PC。7.(2020衡阳高一检测)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A.非金属性:ZTXB.R与Q的电子数相差26C.气态氢化物的稳定性:RTT【解析】选B。由R元素的单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由元素在周期表中的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。A不正确,Z(Ar)为稀有气体,原子最外层已达到稳定结构,难得电子,没有非金属性,同周期主族元素从左到右元素的非金属性依次增强(稀有气体除外)
10、,非金属性:X(S)TQ;D不正确,同主族非金属元素自上而下最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,即TQ。【加固训练】(2020淮南高一检测)已知部分短周期元素的原子半径及主要化合价如表,判断以下叙述正确的是()元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.1110.1060.066主要化合价+2+3+2+6、-2-2A.氢化物的沸点:H2TH2S,A项错误;Be在第2周期,B项错误;M和T形成的Al2O3具有两性,C项正确;M为10电子微粒,为18电子微粒,D项错误。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)8.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表:元素编号元素性质或原子结构TM层
11、上有6个电子X最外层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,这种同位素的元素符号是_。(2)元素Y与氢元素形成一种离子Y,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,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_。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对应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)由题意知T为硫,X为碳,Y为氮,Z为氯。碳元素的一种核素C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N的存在。(3)元素Cl与S相比,非金属性较强的应为Cl,可用两者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:(1C(2)往该溶液中加入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N(3)Cl(4)H2CO3H2CO3是弱酸
