第4章 第2节 第1课时 元素性质的周期性变化规律(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选）

第二节　元素周期律 第1课时　元素性质的周期性变化规律 [素养目标]　1.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，认识元素周期律并理解其实质，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 知识点一　1～18号元素性质的周期性变化规律 1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，同周期元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 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．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价：＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，最低负价：－4→－1。 1．比较人体中含有的部分元素的原子或其离子半径大小(填“＞”或“＜”)。 (1)Cl Br，S Si Al。 (2)O2－ F－ Na＋ Mg2＋。 (3)Cl－ Cl，Mg Mg2＋。 (4)K Mg，S F。 提示：(1)＜　＜　＜　(2)＞　＞　＞ (3)＞　＞　(4)＞　＞ 2．第三周期元素中，哪种元素的简单离子的半径最小？ 提示：铝元素。 3．主族元素的最高化合价等于其族序数，这句话对吗？为什么？ 提示：不对。主族元素形成最高化合价时，失去(或偏移)最外层的全部电子达到稳定结构，但O、F元素因原子半径很小，非金属性很强，所以在反应中不能失去(或偏移)最外层的全部电子，故O元素没有最高正化合价、F元素无正价。 1．粒子半径大小比较的“四同” 2．主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族序数＝最外层电子数(O、F除外)。 (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。 (3)H的最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。 1．下列说法正确的是(　　) A．原子序数越大，原子半径一定越大 B．电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大 C．元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复 D．按C、N、O、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高 解析　主族元素的原子半径随原子序数的递增呈周期性变化，故A错误；氯原子比锂原子多一个电子层，但原子半径：r(Li)>r(Cl)，故B错误；元素性质的周期性变化不是简单的重复，变化的程度不同，变化的起点和终点也不同，故C正确；氟是最活泼的非金属元素，它只有负化合价，没有正化合价，故D错误。 答案　C 2．(2024·海口长流中学月考)若某非金属元素X的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HnXOm，则X元素的族序数为 ，它的最高价氧化物的化学式为 ，氢化物的化学式为 。 解析　HnXOm中H为＋1价，O为－2价，则X为＋(2m－n)价，元素的主族序数等于最外层电子数，则X元素的族序数为2m－n；它的最高价氧化物的化学式为X2O2m－n，其最低负价为2m－n－8＝－(8－2m＋n)，则其氢化物为H(8－2m＋n)X。 答案　2m－n　X2O2m－n　H(8－2m＋n)X 3．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为元素核电荷数，Y为元素的有关性质) 把与下面的元素有关性质相符的曲线图的字母填在相应横线上。 (1)第ⅡA族元素的最外层电子数： 。 (2)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径： 。 (3)第二、三周期主族元素随原子序数递增，原子半径的变化： 。 解析　(1)第ⅡA族元素的最外层电子数为2，随核电荷数增大，最外层电子数不变，故图B符合。(2)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋、P3－＞S2－＞Cl－，最外层电子数相同，电子层越多，离子半径越大，所以离子半径：Cl－＞Na＋，所以离子半径：P3－＞S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，故图C符合。(3)同周期主族元素，随原子序数递增原子半径减小，故图D符合。 答案　(1)B　(2)C　(3)D “三看”法比较简单粒子的半径大小 “一看”电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。　知识点二　元素性质的周期性变化 1．钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究 ①原理：金属与水反应置换出H2的难易。 ②实验操作： ③现象：加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。 ④结论：镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 结合前面所学钠与水的反应，可得出金属性：Na>Mg 。 (2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究 Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验 操作 沉淀溶解情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解 相关反应的化 学方程式 Al(OH)3＋3HCl=== AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH ===Na[Al(OH)4] Mg(OH)2＋2HCl ===MgCl2＋2H2O — 实验结论 金属性：Mg>Al (3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类 强碱 中强碱(属于弱碱) 两性氢氧化物 碱性强弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 结论 金属性：Na>Mg>Al 2.Si、P、S、Cl的非金属性的递变规律 Si P S Cl 判断依据 与氢气 反应　 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃　 由难到易的顺序为Si＜P＜S＜Cl 最高价氧化物对应 的水化物 的酸性　 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸 酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 结论 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强 3.同周期元素性质递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 4．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的规律。 (2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布呈现周期性的变化的必然结果。 1．Al(OH)3在强酸或强碱溶液中都能溶解，向AlCl3溶液中逐渐加入足量氢氧化钠溶液，产生的现象为 ，写出反应的离子方程式： 。 提示：先产生白色絮状沉淀，随着氢氧化钠溶液的继续加入，沉淀逐渐溶解。Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 2．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 (填化学式，下同)。 (2)金属性最强的元素是 。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 。 (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 。 提示：(1)Cl　(2)Na　(3)HClO4　(4)SiH4 (5)NaOH　(6)Al2O3 原子结构与元素性质的周期性变化 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 电子层数 相同 逐渐增多 最外层电子数 逐渐增多 相同 原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大 金属单质与水或酸置换 出H2的难易 易→难 难→易 最高价氧化物 对应水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属气 态氢化物 形成难易 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 元素金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 1．(2024·福建龙岩段考)下列关于元素周期律的叙述中不正确的是(　　) A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次减弱 B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．原子序数大小关系为Na<Al<Si<Cl D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 解析　Na、Mg、Al在同周期，金属性依次减弱，则单核离子的氧化性依次增强，A错误；P、S、Cl在同周期，非金属性依次增强，则气态氢化物的稳定性增强，B正确；原子序数大小关系为Na<Al<Si<Cl，C正确；Na、Mg、Al在同周期，金属性依次减弱，则最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性减弱，D正确；故选A。 答案　A 2．(2024·广西柳州月考)元素周期表是学习和研究化学的重要工具，如图是元素周期表的一部分，下列说法不正确的是(　　) A．非金属性：Cl＞X＞P B．Cl2从Na2X溶液中置换出X单质说明非金属性：Cl＞X C．含氧酸的酸性：Cl＞X＞P D．X元素与氧元素的化学性质相似 解析　X元素在元素周期表中位于O元素的下边，为S元素。根据各元素在周期表中的位置可知非金属性：Cl＞S＞P，则最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为Cl＞S＞P，O元素与S元素位于同一主族，化学性质相似，故选C。 答案　C 1．下列说法正确的是(　　) A．随着元素原子序数的递增，P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高 B．随着元素原子序数的递增，Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低 C．原子序数为15的元素最高化合价为＋3 D．随着原子序数的递增，第三周期主族元素的最高正化合价依次升高 解析　P、S、Cl的最高正化合价依次升高，但是Ar为稀有气体，主要化合价为0，没有正化合价，A错误；Na、Ng、Al无最低负化合价，B错误；P的最高化合价为＋5，C错误；第三周期主族元素从Na到Cl的最高正化合价是从＋1到＋7，依次升高，D正确 。 答案　D 2．(2024·河北保定期末)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　) A．热稳定性：HF>H2O B．氧化性：Cl2>I2 C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 D．酸性：HCl>HF 解析　A．非金属性：F＞O，热稳定性：HF＞H2O，能用元素周期律解释；B.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则氧化性：Cl2＞I2，能用元素周期律解释；C.金属性：Na＞Mg＞Al，碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，能用元素周期律解释；D.HF、HCl均不是相应元素的最高价氧化物对应的水化物，两者酸性强弱不能用元素周期律解释。 答案　D 3．下列事实能说明金属性Na＞Al的是(　　) A．Na最外层有一个电子，Al最外层有3个电子 B．Na能与冷水反应，而Al不能 C．Na的熔、沸点低于Al的 D．Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来 解析　原子最外层电子数的多少，与失电子能力的强弱无关，A不选；金属性越强，与水反应越剧烈，由Na能与冷水反应，而Al不能，可推出金属性：Na＞Al，B选；Na、Al熔、沸点的高低，与金属性无关，C不选；Na是活泼金属，能与水剧烈反应，所以Na不能从AlCl3的溶液中把Al置换出来，D不选。 答案　B 4．下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是(　　) A．r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋) B．原子X与Y的原子序数：X>Y，则原子半径一定是X<Y C．微粒X＋与Y－的核外电子排布相同，则离子半径：X＋>Y－ D．同一主族非金属元素原子半径：X>Y，则非金属性：X>Y 解析　同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大，r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，A正确；原子X与Y的原子序数：X>Y，若X周期数远大于Y，则原子半径：X>Y，B错误；微粒X＋与Y－的核外电子排布相同，则离子半径：X＋<Y－，C错误；同一主族元素随原子序数变大，原子半径依次变大，同一主族非金属元素原子半径：X>Y，则原子序数：X>Y，非金属性：X<Y，D错误。 答案　A 5．下表为元素周期表的一部分。 请回答下列问题： (1)⑦⑧⑨三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (填化学式)。 (2)③⑥⑨三种元素的简单离子半径由大到小排序为 (填离子符号)。 (3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (4)从原子结构的角度分析④与⑤的金属性强弱： 。 (5)②、⑦的简单气态氢化物中较稳定的是 (填化学式)，判断依据是 。 解析　(1)P、S、Cl三种元素的非金属性依次增强，故酸性最强的是HClO4。(2)O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2－>Al3＋，Cl－比O2－多一个电子层，则离子半径：Cl－>O2－，故离子半径由大到小的顺序为Cl－>O2－>Al3＋。(3)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，二者反应的离子方程式为OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－。(5)非金属性：N>P，则简单气态氢化物中较稳定的是NH3。 答案　(1)HClO4 (2)Cl－>O2－>Al3＋ (3)OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－ (4)Na原子半径比Mg大，Na的核电荷数比Mg小，Na原子核对最外层电子的吸引力较弱，更易失电子，故Na的金属性比Mg强 (5)NH3　N元素的非金属性比P元素强 [基础训练] 1．元素性质呈周期性变化的决定因素是(　　) A．元素原子半径大小呈周期性变化 B．元素相对原子质量依次增大 C．元素原子核外电子排布呈周期性变化 D．元素的最高正化合价呈周期性变化 解析　结构决定性质，即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质，所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化，C项正确。 答案　C 2．下列粒子半径大小顺序正确的是(　　) A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－ B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋ C．Na<Mg<Al<S D．Cs<Rb<K<Na 解析　四种离子核外电子排布相同，随着核电荷数的增加，离子半径依次减小，即Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－，A错误；由于S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－的半径比Na＋、Al3＋的大，而S2－、Cl－和Na＋、Al3＋分别为核外电子排布相同的离子，则核电荷数越大，离子半径越小，故S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，B正确；Na、Mg、Al、S属于同周期元素，随着核电荷数的增加，原子半径依次减小，C错误；Cs、Rb、K、Na属于同主族元素，同主族元素随着核电荷数增加，原子半径依次增大，D错误。 答案　B 3．应用元素周期律分析下列推断，正确的是(　　) 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硒(Se)的最高价氧化物对应的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的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 A．①②③　　　　　　 B．①③⑤ C．③④ D．②④⑤ 解析　主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，故②错误，③正确；氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性，④错误。 答案　B 4．(2024·甘肃武威月考)同周期元素性质存在着一定的递变规律，对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是(　　) A．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 B．原子半径：Na<Mg<Al C．离子的氧化性：Na＋>Mg2＋>Al3＋ D．单质的还原性：Na<Mg<Al 解析　金属性：Na＞Mg＞Al，则单质的还原性：Na＞Mg＞Al，碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，离子的氧化性：Na＋＜Mg2＋＜Al3＋；同周期原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：Na＞Mg＞Al；故选A。 答案　A 5．(2024·温州高一期中)硫的非金属性不如氧强，下列叙述不能说明这一事实的是(　　) A．S＋O2SO2，O2是氧化剂，S是还原剂 B．硫是淡黄色固体，氧气是无色气体 C．H2SH2＋S、2H2O2H2↑＋O2↑ D．硫化氢溶液露置在空气中易变浑浊 解析　S＋O2SO2，说明O2的氧化性强于S，而单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，即能说明S的非金属性不如O强，故A不选；氧、硫单质的状态与元素的非金属性强弱无关，故B选；根据分解温度说明水比硫化氢更稳定，能说明S的非金属性不如O强，故C不选；硫化氢溶液在空气中变浑浊，是由于氧气将硫化氢氧化为硫单质，说明S的非金属性不如O强，故D不选。 答案　B 6．短周期主族元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示，下面判断正确的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 A.原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙 C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙 解析　同周期元素原子半径从左至右是依次减小的(稀有气体元素原子除外)，A错误；同主族元素的金属性自上而下是逐渐增强的，B错误；同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐减弱，C正确；同周期元素的最外层电子数从左至右逐渐增多，D错误。 答案　C 7．根据下表回答下列有关问题。 周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 二 ① ② 三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 四 ⑩ ⑪⑫ (1)写出下列元素符号：① ，⑥ ，⑦ ，⑪ 。 (2)这些元素中最活泼的金属元素是 (填元素符号，下同)，最活泼的非金属元素是 ，最不活泼的元素是 。 (3)这些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，下同)，碱性最强的是 ，呈两性的氢氧化物是 ，写出三者之间两两反应的化学方程式： ， ， 。 (4)这些元素(除0族元素外)中原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，原子半径最大的是 。 (5)在⑧与⑫中，单质的化学性质较活泼的是 (填元素符号)，怎样用化学实验证明？ 。 解析　由元素在周期表中位置，可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar、⑩为K、⑪为Ca、⑫为Br；再结合元素周期律可知，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是稀有气体元素Ar。它们的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。在比较Cl2与Br2的活泼性差异时，可根据元素非金属性强弱比较的依据设计实验。 答案　(1)N　Si　S　Ca (2)K　F　Ar (3)HClO4　KOH　Al(OH)3 3HClO4＋Al(OH)3===Al(ClO4)3＋3H2O HClO4＋KOH===KClO4＋H2O KOH＋Al(OH)3===K[Al(OH)4] (4)F　K (5)Cl　将氯气通入溴化钠溶液中，溶液变为橙黄色，发生的反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 [能力提升] 8．(2025·山东段考)X、Y、Z、W为短周期相邻主族元素，它们在元素周期表中的相对位置如下表中所示。已知Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的是(　　) X Y Z W A.氢化物的稳定性：XH3＞YH4 B．原子半径由小到大的顺序为：Y＜X＜W＜Z C．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H3YO4 D．在相同条件下单质与相同浓度盐酸反应的剧烈程度：Z<W 解析　由题干信息可知，已知Z元素原子核外K层与M层电子数相等，则Z的核外电子排布为2、8、2即为Mg，结合题干部分周期表可知，W为Al，X为B、Y为C，则氢化物的稳定性CH4＞BH3，即YH4＞XH3，A错误；原子半径由小到大的顺序为C<B<Al<Mg，B正确；Y为C，最高价氧化物对应水化物的化学式为H2CO3，C错误；金属性Mg＞Al，在相同条件下单质与相同浓度盐酸反应的剧烈程度Mg＞Al即Z＞W，D错误。 答案　B 9．A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－，离子半径：A2－>C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列比较不正确的是(　　) A．原子序数：A>B>C B．原子半径：C>B>A C．离子半径：A2－>C－>B2＋ D．原子核外最外层电子数：C>A>B 解析　根据“A、C的最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于ⅥA族，C位于ⅦA族；根据“A、B同周期”“B2＋与C－具有相同的电子层结构”，可知A在C的左下方，B位于A的左侧。A、B、C的相对位置如图所示： C B …… A 由图可知：原子半径的大小关系应该是B>A>C，B错误；原子核外最外层电子数：C>A>B，D正确。 答案　B 10．(2024·河北唐山高一期末)根据元素周期律，对下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A Li与水反应缓慢，Na与水反应较快 Rb(第ⅠA族元素的单质)与水反应更剧烈 B H2SO4是强酸，HClO4也是强酸 H3PO4属于强酸 C F2的沸点为－188.1 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃ Br2的沸点大于－34.6 ℃ D F2与H2在暗处剧烈化合，Cl2与H2光照或点燃时反应 Br2与H2反应需要加热到一定温度 解析　H3PO4属于中强酸，故选B。 答案　B 11．某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究，下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是(　　) 实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱 a b c ① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl>Br ② 浓盐酸 碳酸钠 硅酸钠溶液 Cl>C>Si ③ 稀硝酸 石灰石 硅酸钠溶液 N>C>Si ④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si A.④ B．①②④ C．①③ D．③④ 解析　浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，需要加热，故①不选；盐酸是无氧酸，盐酸的酸性强于碳酸，不能证明非金属性：Cl>C，碳酸钠和浓盐酸反应制取的CO2中含有氯化氢，氯化氢也能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，不能说明非金属性：C>Si，故②不选；稀硝酸和石灰石反应生成CO2，证明非金属性：N>C，硝酸易挥发，石灰石和硝酸反应制取的CO2中含有硝酸蒸气，硝酸蒸气也能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，不能说明非金属性：C>Si，故③不选；稀硫酸和碳酸钠反应生成CO2，证明非金属性：S>C，CO2和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，说明非金属性：C>Si，故④选。 答案　A 12．(2024·湖南高一统考)下图为周期表的主族元素的一部分，L原子最外层电子数是次外层电子数的一半。 X Z R W L J Q M (1)写出M的元素符号： 。 (2)写出W在元素周期表中的位置： 。 (3)最高价氧化物对应水化物的碱性：W (填“>”“<”或“＝”，下同)R。 (4)简单气态氢化物的稳定性：Z J。 (5)R、W、Z的简单离子的半径由大到小的排列顺序是 (用元素的离子符号表示)。 (6)下列说法不正确的是 (填字母)。 A．Q、M的最高价氧化物对应的水化物酸性：M<Q B．W、Z形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应 C．M的单质的氧化性大于Q 解析　L原子最外层电子数是次外层电子数的一半，结合L在周期表中的位置可知，L是Si元素，以此可推知X是C元素，Z是O元素，R是Mg元素，W是Al元素，J是S元素，Q是Cl元素，M是Br元素。(3)根据元素周期律可知，金属性Mg＞Al，故氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝。(4)非金属性O＞S，因而氢化物稳定性H2O＞H2S。(5)R、W、Z的简单离子具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，即离子半径由大到小的顺序为：O2－>Mg2＋>Al3＋。(6)Q和M同主族，非金属性Q>M(Cl> Br)，酸性HBrO4<HClO4，A正确；Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，B正确；Cl元素的非金属性比Br强，因而Cl2的氧化性比Br2强，C错误。 答案　(1)Br　(2)第三周期第ⅢA族　(3)<　(4)>　(5)O2－>Mg2＋>Al3＋　(6)C 13．C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题： (1)C在元素周期表中的位置为 ，在C、O、Si、S、Cl元素形成的氢化物中，稳定性最差的氢化物的分子式为 。 (2)用“大于”“小于”或“等于”填空。 离子半径 酸性 得电子能力 O2－ Al3＋ H2SO4 HClO4 35Cl 37Cl (3)利用如图所示的装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 ①仪器B的名称为 ，干燥管D的作用是 。 ②若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成Cl2)，C中加KI­淀粉溶液，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，请用离子反应方程式表示尾气处理原理： 。 ③已知H2SiO3是白色沉淀，酸性比H2CO3弱。若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液 的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶。 解析　(1)C的原子序数为6，位于周期表中第二周期第ⅣA族。在CH4、H2O、SiH4、H2S、HCl几种氢化物中，SiH4的稳定性最差。(2)由于O2－、Al3＋具有相同的电子层结构，具有相同电子层结构的粒子，原子序数越小，其离子半径越大，所以O2－的离子半径大于Al3＋的离子半径。Cl的非金属性大于S，所以H2SO4的酸性小于HClO4的酸性。35Cl和37Cl互为同位素，其电子排布相同，得电子能力也相同。(3)①根据仪器B的形状可知B为锥形瓶，由于Cl2与装置C中的溶液反应后导致装置B中压强降低形成倒吸，干燥管D能起到防倒吸作用。②本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与KI­淀粉溶液反应，根据溶液颜色的变化来判断Cl2能否从KI中置换出I2，进而比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用NaOH等溶液吸收。③利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制CO2过程中有杂质HCl存在，不能说明一定是CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去HCl。 答案　(1)第二周期第ⅣA族　SiH4　(2)大于　小于　等于　(3)①锥形瓶　防倒吸　②变蓝　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　③有白色沉淀生成　饱和NaHCO3 学科网（北京）股份有限公司 $