专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变 （分层作业）-【上好课】高一化学同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

第一章 物质及其变化 第二节 元素周期律 专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变 课时作业 基础达标 1．元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是（ ） A．Cl2从KI溶液中置换出I2 B．K2CO3溶液中加盐酸，有气泡产生 C．气态氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se D．Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液，Mg(OH)2不溶 2.下列叙述正确的是（ ） A．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强 B．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 C．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 D．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7价 3．下列说法正确的是（ ） A．最外层电子数为1的元素的金属性比为2的元素的金属性强 B．元素性质的周期性变化是由原子核外电子排布的周期性变化所决定的 C．原子核外电子层数为3的元素随着最外层电子数的增大原子的失电子能力逐渐增强 D．电子层数相同的非金属元素的氧化物对应水化物的酸性随最外层电子数增大依次增强 4．下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。②元素和③元素形成的氢化物，其稳定性的强弱顺序为（ ） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A．②大于③ B．②小于③ C．②等于③ D．不确定 5．不能说明钠的金属性比镁强的事实是（ ） A．钠的最高化合价为+1，镁的最高化合价为+2 B．NaOH的碱性比Mg(OH)2强 C．钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不易反应 D．在熔化状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁 6．根据元素周期律判断，不正确的是（ ） A．Mg、Ca、Ba失电子能力逐渐增强 B．K与水反应比Mg与水反应剧烈 C．第ⅣA族的Si、Ge均是半导体材料，则ⅣA族的元素都是半导体材料 D．HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解，则HBr的分解温度介于二者之间 7．类比是研究物质性质的常用方法之一，下列类比推测合理的是（ ） 选项 实验事实 性质推测 A Cl2与H2反应生成HCl F2也能与H2反应生成HF B Mg(OH)2难溶于水 Ba(OH)2也难溶于水 C Li与O2在加热时反应生成Li2O K与O2在加热时反应也生成K2O D Na与水反应生成NaOH Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3 A．A B．B C．C D．D 8．下列排列顺序正确的是（ ） ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O ③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl- A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 9.已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是（ ） A．质子数：c＞b B．离子的还原性：Y2-＞Z- C．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ D．离子半径：W3+>X+>Y2->Z- 10．甲～戊均为短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示。甲、乙、丙都是非金属元素，且乙的最高价氧化物对应的水化物是一种含氧酸，下列说法错误的是（ ） 甲 乙 丙 丁 戊 A．丁的氧化物一定既能与强酸反应，又能与强碱反应 B．简单氢化物的稳定性：丙＞戊 C．原子半径：丁＞戊＞乙＞丙 D．甲～戊的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸 能力提升 11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是目前形成化合物种类最多的元素，Y的单质是空气的成分之一，且其非金属性比空气中形成另一种单质的元素强，Z的最高价氧化物对应的水化物能分别与强酸、强碱反应，W与Y的最外层电子数相等。下列说法正确的是（ ） A．简单离子半径：W>Z>Y B．最高价氧化物对应水化物酸性：X>W C．Y、W同主族，且最高化合价相等 D．由Y、Z、W三种元素组成的化合物中可能含离子键和极性键 12．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。以下说法错误的是（ ） A．m的作用是平衡气压，便于液体顺利留下 B．装置中NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染空气 C．装置B中溶液变黄说明氧化性Cl2>Br2；装置E中溶液变蓝说明氧化性Br2>I2 D． A中发生化学反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O 13．X、Y、Z、W四种主族元素，原子序数依次增大，且均不大于20，四种元素核电荷数之和为46，X、Y两种元素能够形成两种化合物，其中一种化合物被称为生命的源泉。Z元素是一种重要的“成盐元素”，其形成的一种盐在海水中含量最高，其单质通过电解该盐溶液获得。下列关于四种元素说法错误的是（ ） A．WZ2、WY2两种化合物中阴阳离子个数比均为1 ：2 B．WX2中X元素的检验方法可以将WX2固体置于氧气流中灼烧并将产物通过无水硫酸铜 C．X2Y2、ZY2、 W(ZY)2均是常见的杀菌消毒剂，三者作用原理相同 D．可以通过XZY、ZY2等物质中的元素化合价来比较Y、Z两种元素的非金属性强弱 14．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 T M层上有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 元素最高正价是+7价 （1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是 。 （2）元素Y与氢元素形成一种离子YH ，0.5 mol该粒子中所含电子数为 。 （3）元素Z在周期表中的位置是 ，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。 A．常温下Z的单质和T的单质状态不同 B．Z的氢化物比T的氢化物稳定 C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 （4）探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一、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___________________。 直击高考 15．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是（ ） A．原子半径大小：Y＞Z＞Q B．Y元素对应的单质与Z元素对应的单质在常温下能反应 C．简单气态氢化物的稳定性：X＞Y＞Z D．化合物中所有原子均满足8电子稳定结构 16.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 （1）D装置的作用是________________，将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理，请说明理由？ 。 （2）根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用该装置一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究。 ①实验中A选用的物质名称为 ，B中为碳酸钙固体，C选用的物质名称为 ； ②装置B中出现的现象为 。 ③但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？ 。 （3）若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加 (填试剂名称)，B中加KMnO4，C中加淀粉—碘化钾混合溶液，观察到C中溶液的 现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 (填化学式)溶液吸收尾气。 （4）继续利用该装置证明非金属性氯大于硫，选择合适药品设计实验验证。实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置B中所装药品为KMnO4，装置B中发生反应的化学方程式为 ， 装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 物质及其变化 第二节 元素周期律 第三课时 同周期、同主族元素性质的递变 课时作业 基础达标 1．元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是（ ） A．Cl2从KI溶液中置换出I2 B．K2CO3溶液中加盐酸，有气泡产生 C．气态氢化物的稳定性：H2O>H2S>H2Se D．Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液，Mg(OH)2不溶 【答案】B 【解析】A．I和Cl为同主族元素，依据元素周期律，I的非金属性小于Cl，所以Cl2从KI溶液中置换出I2，能用元素周期律解释，A不符合题意；B．Cl的非金属性比C强，依据元素周期律，可证明HClO4的酸性比H2CO3强，但不能证明HCl的酸性比H2CO3强，所以不能用元素周期律解释“K2CO3溶液中加盐酸，有气泡产生”的实验事实，B符合题意；C．O、S与Se为同主族元素，O在S的上方，S在Se的上方，依据元素周期律，非金属性O>S>Se，所以气态氢化物的稳定性：H2O＞H2S>H2Se，能用元素周期律解释，C不符合题意；D．Mg与Al为同周期元素，Mg在Al的左边，依据元素周期律，Mg的金属性强于Al，氢氧化镁不具有两性，而氢氧化铝具有两性能和氢氧化钠溶液反应，能用元素周期律解释，B不符合题意；故选B。 2.下列叙述正确的是（ ） A．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强 B．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 C．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 D．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7价 【答案】C 【解析】A．非金属性是指原子的得电子能力，而单质的活泼性还与单质的结构有关，A错误；B．Li、Na、K的密度大小为Na>K>Li，B错误；C．C、P、S、Cl的非金属性逐渐增强，则其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，C正确；D．卤族元素中F元素无正价，D错误；故选C。 3．下列说法正确的是（ ） A．最外层电子数为1的元素的金属性比为2的元素的金属性强 B．元素性质的周期性变化是由原子核外电子排布的周期性变化所决定的 C．原子核外电子层数为3的元素随着最外层电子数的增大原子的失电子能力逐渐增强 D．电子层数相同的非金属元素的氧化物对应水化物的酸性随最外层电子数增大依次增强 【答案】B 【解析】A．只有电子层数相同时最外层电子数为1的元素的金属性才一定比为2的元素的金属性强，A错误；B．元素性质的周期性变化是由原子核外电子排布的周期性变化所决定的，B正确；C．原子核外电子层数为3的元素，随着最外层电子数的增大，原子得电子能力依次增强，C错误；D．电子层数相同的非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性随最外层电子数增大依次增强，D错误。故选B。 4．下表是元素周期表的一部分，①~⑥代表6种短周期主族元素，已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。②元素和③元素形成的氢化物，其稳定性的强弱顺序为（ ） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A．②大于③ B．②小于③ C．②等于③ D．不确定 【答案】B 【解析】由题中元素为短周期主族元素，③与氢形成生活中常见的化合物，可以推断③为O，②为N元素，根据元素周期律，从左到右，元素的非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，因此N形成的氢化物稳定性小于O，即②小于③，故选B。 5．不能说明钠的金属性比镁强的事实是（ ） A．钠的最高化合价为+1，镁的最高化合价为+2 B．NaOH的碱性比Mg(OH)2强 C．钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不易反应 D．在熔化状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁 【答案】A 【解析】A．元素的金属性是指原子失去电子的能力的强弱，与失去电子多少无关，也与化合价无关，故A符合题意；B．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁能说明钠的金属性比镁强的事实，故B不符合题意；C．元素的金属性越强，与酸或水反应越剧烈，则钠与冷水反应剧烈，镁与冷水不易反应能说明钠的金属性比镁强的事实，故C不符合题意；D．活泼金属的单质能与活泼性较弱金属的元素的化合物发生置换反应生成活泼性较弱金属的单质，则在熔化状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁能说明钠的金属性比镁强的事实，故D不符合题意；故选A。 6．根据元素周期律判断，不正确的是（ ） A．Mg、Ca、Ba失电子能力逐渐增强 B．K与水反应比Mg与水反应剧烈 C．第ⅣA族的Si、Ge均是半导体材料，则ⅣA族的元素都是半导体材料 D．HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解，则HBr的分解温度介于二者之间 【答案】C 【解析】A．同主族从上至下，元素的金属性增强，元素的失电子能力增强，金属性Ba>Ca>Mg，所以Mg、Ca、Ba失电子能力逐渐增强，故A正确；B．金属性K>Mg，金属性越强，与水反应就越剧烈，故B正确；C．半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处，Si和Ge处于金属和非金属分界线处，能作半导体，而C和Pb不能作半导体，所以第IVA族元素并不都是半导体材料，，故C错误；D．同主族元素从上到下元素的非金属元素逐渐减弱，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：Cl＞Br＞I，所以HBr的稳定性介于HCl、HI之间，其分解温度介于二者之间，故D正确；故本题选C。 7．类比是研究物质性质的常用方法之一，下列类比推测合理的是（ ） 选项 实验事实 性质推测 A Cl2与H2反应生成HCl F2也能与H2反应生成HF B Mg(OH)2难溶于水 Ba(OH)2也难溶于水 C Li与O2在加热时反应生成Li2O K与O2在加热时反应也生成K2O D Na与水反应生成NaOH Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．F2的氧化性比Cl2强，则F2也能与H2反应生成HF，故A符合题意；B．Ba(OH)2易溶于水，故B不符合题意；C．K的活泼性比Li的活泼性强，则K与O2在加热时反应也生成KO2，故C不符合题意；D．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，则D不符合题意。综上所述，答案为A。 8．下列排列顺序正确的是（ ） ①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O ③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl- A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】B 【解析】①元素的非金属性越强其对应的氢化物越稳定，非金属性：F＞O>S，所以HF＞H2O>H2S，故①错误；②同周期元素的原子半径从左至右逐渐减小，Na＞Mg，O在Na和Mg的上一周期，半径最小，故②正确；③元素的非金属性越强其对应的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞S＞P，酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故③错误；④H2O、CH3COOH、HCl的电离程度：HCl> CH3COOH > H2O ，结合质子能力OH-＞CH3COO-＞Cl- ，故④正确；综上可知，排序正确的为②④，故本题正确答案为B。 9.已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是（ ） A．质子数：c＞b B．离子的还原性：Y2-＞Z- C．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ D．离子半径：W3+>X+>Y2->Z- 【答案】B 【解析】具有相同电子层结构的离子符号阴上阳下的原则。X、W是阳离子，Y、Z是阴离子，所以X、W位于Y、Z的下一周期；再根据所带电荷数，则W的原子序数大于X，Z的原子序数大于Y。A. X在Y的下一周期，所以质子数b＞c，A错误；B. Z在Y元素的右侧，Z元素的非金属性比Y强，所以阴离子的还原性Y2-＞Z-，B正确；C. Z元素的非金属性比Y强，所以Z的氢化物比Y的氢化物稳定，C错误；D. aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，离子半径Y2->Z->W3+>X+，D错误。答案选B。 10．甲～戊均为短周期元素，在周期表中的相对位置如图所示。甲、乙、丙都是非金属元素，且乙的最高价氧化物对应的水化物是一种含氧酸，下列说法错误的是（ ） 甲 乙 丙 丁 戊 A．丁的氧化物一定既能与强酸反应，又能与强碱反应 B．简单氢化物的稳定性：丙＞戊 C．原子半径：丁＞戊＞乙＞丙 D．甲～戊的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸 【答案】A 【解析】因为O和F没有最高价氧化物对应水化物，结合短周期元素、周期表中的位置关系及甲、乙、丙都是非金属元素等信息，这三种元素都是第二周期的，乙可能是C，也可能是N；甲～戊有两种可能：①B、C、N、Al、Si，②C、N、O、Si、P。A．丁可能是Al，也可能是Si，SiO2除HF外，一般不与酸反应，A错误；B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，B正确；C．丁和戊原子有三个电子层，乙和丙有两个电子层，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，半径越小，C正确；D．甲～戊的最高价氧化物对应的水化物中只有HNO3是强酸，D正确；故选A。 能力提升 11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是目前形成化合物种类最多的元素，Y的单质是空气的成分之一，且其非金属性比空气中形成另一种单质的元素强，Z的最高价氧化物对应的水化物能分别与强酸、强碱反应，W与Y的最外层电子数相等。下列说法正确的是（ ） A．简单离子半径：W>Z>Y B．最高价氧化物对应水化物酸性：X>W C．Y、W同主族，且最高化合价相等 D．由Y、Z、W三种元素组成的化合物中可能含离子键和极性键 【答案】D 【解析】由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是目前形成化合物种类最多的元素，则X为C，Y的单质是空气的成分之一即N2或者O2，已知O的非金属性强于N，且其非金属性比空气中形成另一种单质的元素强，则Y为O，Z的最高价氧化物对应的水化物能分别与强酸、强碱反应则Z为Al，W与Y的最外层电子数相等，即最外层上有6个电子，且原子序数比Al大，故W为S，据此分析解题。A．由分析可知， Y为O、Z为Al、W为S，根据电子层数越多微粒半径一般越大，电子层数相同核电荷数越多，半径越小可知，简单离子半径S2-＞O2-＞Al3+即W> Y > Z ，A错误；B．由分析可知，X为C，W为S，非金属性S>C，最高价氧化物对应水化物酸性H2SO4>H2CO3，即W>X，B错误；C．由分析可知，Y为O、W为S，故Y、W同主族，但O无最高正价，即二者最高化合价不相等，C错误；D．由分析可知，Y为O、Z为Al、W为S，由Y、Z、W三种元素组成的化合物如Al2(SO4)3中含有离子键和极性键，D正确；故答案为：D。 12．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。以下说法错误的是（ ） A．m的作用是平衡气压，便于液体顺利留下 B．装置中NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染空气 C．装置B中溶液变黄说明氧化性Cl2>Br2；装置E中溶液变蓝说明氧化性Br2>I2 D． A中发生化学反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O 【答案】C 【解析】打开K1，关闭K2，K3，打开活塞a，滴加浓盐酸在A中与KMnO4反应生成Cl2，进入E中与KI反应，验证Cl2与I2的氧化性强弱；关闭K1，打开K2，K3，氯气进入B和C中，与NaBr反应，当B和C中的溶液都变为黄色时，证明BC中的NaBr中均有少量氯气进入，关闭K3，继续向B中通入Cl2，当B中溶液由黄色变为棕红色时，证明NaBr已被反应完全，验证氯气和溴的氧化性强弱，关闭活塞a，停止产生氯气，最后实验Ⅳ，打开活塞b，使C中反应生成的溴进入D中，验证溴的氧化性强于碘，据此分析解题。A．m仪器为恒压滴液漏斗，可平衡气压，便于液体顺利留下，A正确；B．根据分析可知，装置E和B上方浸有氢氧化钠溶液的棉花可吸收多余尾气，防止污染环境，B正确；C．单从实验E中现象：溶液变蓝，不能说明氧化性：Br2>I2，需要关闭活塞a，不再产生氯气后，再打开活塞b，使C中反应生成的溴进入D中，才能验证溴的氧化性强于碘，C错误；D．A 装置为Cl2的发生装置，反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O，D正确；答案选C。 13．X、Y、Z、W四种主族元素，原子序数依次增大，且均不大于20，四种元素核电荷数之和为46，X、Y两种元素能够形成两种化合物，其中一种化合物被称为生命的源泉。Z元素是一种重要的“成盐元素”，其形成的一种盐在海水中含量最高，其单质通过电解该盐溶液获得。下列关于四种元素说法错误的是（ ） A．WZ2、WY2两种化合物中阴阳离子个数比均为1 ：2 B．WX2中X元素的检验方法可以将WX2固体置于氧气流中灼烧并将产物通过无水硫酸铜 C．X2Y2、ZY2、 W(ZY)2均是常见的杀菌消毒剂，三者作用原理相同 D．可以通过XZY、ZY2等物质中的元素化合价来比较Y、Z两种元素的非金属性强弱 【答案】A 【解析】X、Y两种元素能够形成两种化合物，其中一种化合物被称为生命的源泉。则X、Y分别为H、O。Z形成的一种盐在海水中含量最高，Z为Cl。四种元素核电荷数之和为46，则W为20号元素Ca。A．WZ2、WY2分别为CaCl2和CaO2，前者是由Ca2+和2个Cl-组成阴阳离子之比为1:2，而后者是由Ca2+和O22-阴阳离子之比为1:1，A项错误；B．CaH2与O2反应变为H2O遇CuSO4溶液变蓝，说明X为H元素，B项正确；C．三种物质分别为H2O2、ClO2、Ca(ClO)2，三者均具有较强的氧化性，可利用氧化性进行消毒杀菌，C项正确；D．XZY、ZY2为HClO和ClO2中Cl均呈现出了正价而O均呈现出负价，说明O的电子能力强于Cl，所以O的非金属性强于Cl，D项正确；故选C。 14．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 T M层上有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 元素最高正价是+7价 （1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是 。 （2）元素Y与氢元素形成一种离子YH ，0.5 mol该粒子中所含电子数为 。 （3）元素Z在周期表中的位置是 ，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。 A．常温下Z的单质和T的单质状态不同 B．Z的氢化物比T的氢化物稳定 C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 （4）探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一、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 ___________________。 【答案】（1） （2）5NA （3）第三周期第VIIA族 Cl B （4）H2CO3 H2CO3为弱酸 【解析】T M层上有6个电子，则T为硫；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为碳；Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为氮；Z元素最高正价是+7价，则Z为氯； （1）碳元素中一种核素可测定文物年代； （2）NH 是10e－粒子，0.5 mol NH 含有电子0.5mol×10NA=5NA； （3）Cl位于第三周期第ⅦA族；元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl；A．元素非金属性与单质状态无关，故A错误；B． 元素非金属性越强，对应氢化物稳定性越强；Z的氢化物比T的氢化物稳定，说明Cl非金属性强于S，故B正确；C．非金属性强弱与其单质是否能与碱反应无关，故C错误；答案选B。 （4）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸； 直击高考 15．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是（ ） A．原子半径大小：Y＞Z＞Q B．Y元素对应的单质与Z元素对应的单质在常温下能反应 C．简单气态氢化物的稳定性：X＞Y＞Z D．化合物中所有原子均满足8电子稳定结构 【答案】D 【解析】W的原子半径是元素周期表中最小的，则W为H元素，由该化合物的结构图可知，X为第ⅣA族元素，Y为ⅤA族元素，Q为第ⅠA族元素，Z为ⅥA族元素，又W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的五种短周期元素，Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，由上述分析可知，W为H、X为C、Y为N、Z为O、Q为Na。A．Y为N，Z为O，Q为Na，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径：Na>N>O，故A错误；B．N2与O2常温下不反应，放电条件下生成NO，故B错误；C．X为C，Y为N，Z为O，非金属性O>N>C，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即简单气态氢化物的稳定性：Z＞Y＞X，故C错误；D．XZ2为CO2，该分子中碳原子与氧原子均满足8电子稳定结构，故D正确；故选D。 16.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 （1）D装置的作用是________________，将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理，请说明理由？ 。 （2）根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用该装置一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究。 ①实验中A选用的物质名称为 ，B中为碳酸钙固体，C选用的物质名称为 ； ②装置B中出现的现象为 。 ③但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？ 。 （3）若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加 (填试剂名称)，B中加KMnO4，C中加淀粉—碘化钾混合溶液，观察到C中溶液的 现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 (填化学式)溶液吸收尾气。 （4）继续利用该装置证明非金属性氯大于硫，选择合适药品设计实验验证。实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置B中所装药品为KMnO4，装置B中发生反应的化学方程式为 ， 装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为 。 【答案】（1）防止倒吸 不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物，无法比较。 （2） ①稀硝酸 硅酸钠或硅酸钾溶液 ②有气泡产生，固体物质逐渐溶解 ③在B、D之间加一个装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶 （3） 浓盐酸 变蓝 NaOH （4）2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12+8H2O S2- + Cl2=S↓+2C1- 【解析】（1）干燥管D可防止C中溶液倒吸。将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行，而NH3H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物，所以不合理。故答案为：不合理，故无法比较。 （2）①根据题干信息：甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究，硝酸的酸性强于碳酸，碳酸酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则原子的非金属性越强，所以A为稀硝酸，B为碳酸钙或碳酸钡，C为硅酸钠或硅酸钾溶液。故答案：稀硝酸；硅酸钠或硅酸钾溶液。 ②根据上述分析可知：装置B为碳酸钙能和硝酸反应生成二氧化碳、硝酸钙和水，所以装置B中出现的现象是有气泡产生，固体物质逐渐溶解。故答案：有气泡产生，固体物质逐渐溶解。 ③因为硝酸具有挥发性，所以应在B、D之间加一个装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去挥发出来的硝酸。故答案：在B、D之间加一个装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶。 （3）常温下高锰酸钾能把浓盐酸氧化为氯气，氯气能把碘化钾氧化为单质碘，碘遇淀粉显蓝色，则观察到C中溶液溶液变蓝；氯气是一种有毒气体，必须进行尾气吸收，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。 （4）要设计实验验证非金属性： Cl> S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A所装药品为浓盐酸，装置B中所装药品为KMnO4，装置B中发生反应的化学方程式为：2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12+8H2O。C中所装药品应为Na2S溶液，通入Cl2后发生反应为：S2- + Cl2=S↓+2C1-，S难溶于水的淡黄色固体，所以C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成。故答案为：2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12+8H2O；S2- + Cl2=S↓+2C1-。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 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