重难点02 同周期、同主族元素性质的递变（重难点讲义） 化学苏教版2019必修第一册

重难点02 同周期、同主族元素性质的递变 1．会比较元素的金属性或非金属性的强弱，加深对周期、同主族元素性质递变规律的认识。 2．体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物中的重要作用。 一、碱金属元素原子结构与元素性质的关系 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 电子层结构 原子半径变化趋势/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 从Li到Cs随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径越来越大 相同点 最外层均有1个电子，均易失电子，有较强还原性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性 原子核对核外电子的吸引力的变化趋势 原子核对核外电子吸引力越来越小 原子失去电子难易的变化趋势 原子失去电子越来越容易 元素金属性强弱的变化趋势 元素的金属性越来越强 二、卤族元素的相似性和递变性 1．结构相似性：最外层都是7个电子，易得电子形成8电子稳定结构的阴离子X－，故都具有较强的氧化性，其最低价为-1价。最高价为+7价(F例外)。 2．结构递变性：从F到I，随核电荷数的增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。卤素原子得电子能力越来越弱，其元素的非金属性越来越弱。 三、探究Na、Mg、Al金属性强弱 1．Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红 与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 碱性物质和H2 ；Mg与水反应的化学方程式： Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有 气泡 产生，溶液变 红 2．探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 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===NaAlO2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 实验结论 NaOH是强碱 ，Mg(OH)2是中强碱 ，Al(OH)3是两性氢氧化物 ，三者的碱性依次减弱 3．结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力 逐渐减弱 ，金属性 逐渐减弱 。 四、Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是Cl、S、P、Si 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 结论 随着原子序数的递增 ，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力 逐渐增强 ，非金属性 逐渐增强 五、同周期、同主族元素性质的递变规律(0族除外) 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 六、元素的金属性和非金属性强弱的判断 金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 提分速记 元素金属性和非金属性强弱的判断依据 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn) 非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强 还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强 题型01 元素金属性和非金属性强弱的比较 【典例】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( ) 选项 事实 结论 A 与冷水反应，Na 比Mg剧烈 金属性：Na＞Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca＞Mg C 由水溶液的酸性：HCl＞H2S 非金属性：Cl＞S D t℃时，Br2＋H2＝2HBr，I2＋H22HI 非金属性：Br＞I 【答案】C 【解析】A项，与冷水反应，Na比Mg剧烈，说明钠的活泼性比镁活泼，因此金属性：Na＞Mg，不符合题意；B项，根据同主族从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，根据Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，其金属性：Ca＞Mg，不符合题意；C项，判断非金属性可以通过：最高价氧化物对应水化物酸性越强，其非金属性越强，故应比较酸性HClO4＞H2SO4，或：非金属性越强，简单氢化物越稳定，可以通过氢化物的稳定性HCl＞H2S，符合题意；D项，t℃时，Br2＋H2＝2HBr，I2＋H22HI，说明HI的稳定性比HBr的稳定性弱，根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，因此能得出非金属性：Br＞I，不符合题意。 【变式】(2025·江苏无锡高一期中)下列关于碱金属和卤族的说法，错误的是( ) A．随着核电荷数的增大，碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大 B．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最弱，卤族中氟原子得电子能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈，氢化物更稳定 【答案】D 【解析】A项，同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，A正确；B项，同主族从上到下，金属性依次增强，碱金属元素中，锂的金属性最弱，锂原子失去电子的能力最弱；同主族从上到下，非金属性依次减弱，卤素中氟的非金属性最强，氟原子得电子能力最强，B正确；C项，钾比钠活泼，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C正确；D项，氯的非金属性比溴强，非金属性越强与氢气化合越容易，生成气态氢化物越稳定，氯与氢气化合更容易，生成氢化物更稳定，D错误；故选D。 题型02 预测元素及其化合物的性质 【典例】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 Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快 B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料 C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应 P与H2高温时能反应 【答案】B 【解析】A项，从Mg、Ca与水反应的剧烈程度推断，金属性越强，金属与水反应越剧烈。Mg、Ca、Ba位于同主族，由上到下金属性逐渐增强，所以Ba的金属性比Ca强，与水反应比Ca还剧烈，故A合理 ；B项，Si、Ge都是第ⅣA族的元素，同主族元素从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱，所以第ⅣA族的元素的单质不是都能作半导体材料，碳就不是半导体材料，故B不合理；C项，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，所形成共价键的键能依次减弱，Br的非金属性介于Cl和 I之间，所以HBr的分解温度介于二者之间，故C合理；D项，同周期元素从左往右，非金属性依次增强，P的非金属性介于Si和 S之间，与H2反应的难易也应介于二者之间，所以P与H2在高温时能反应，故D合理；故选B。 【变式】运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是( ) A.第六周期第ⅢA族的铊(Tl)既能与盐酸反应放出氢气，又能与NaOH溶液反应放出氢气 B.第六周期第ⅦA族的砹(At)为有色固体，难溶于水 C.第五周期第ⅡA族的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体 D.第四周期第ⅥA族的硒的氢化物(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体 【答案】B 【解析】Tl与NaOH溶液不反应，铊(Tl)能与盐酸反应放出氢气，故A错误；同主族元素性质具有相似性，从上到下有递变性，则砹(At)为有色固体，难溶于水，故B正确；由硫酸钡难溶于水，可知同主族元素Sr对应的硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故C错误；同主族元素从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱，则硒化氢(H2Se)是无色、有毒、不如H2S稳定的气体，故D错误。 题型04 利用元素周期律进行比较解释 【典例】(2025·江苏苏州大学附中高一期中)金云母的化学式为下列说法正确的是( ) A．半径大小： B．碱性强弱： C．氧化性强弱： D．氧化性强弱： 【答案】C 【解析】A项，Al原子结构中含有3个电子层，F原子结构中含有2个电子层，半径大小，A项错误；B项，金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性强弱，B项错误；C项，元素非金属性越强，单质氧化性越强，氧化性强弱，C项正确；D项，金属单质还原性越强，离子氧化性越弱，氧化性强弱，D项错误；故选C。 【变式】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．金属性：Mg＞Al B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．还原性：S2－＞Cl－ D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 【答案】B 【解析】A项，Mg、Al为同一周期元素，从左往右元素的金属性依次减弱，则金属性：Mg＞Al能够用元素周期律解释，不合题意；B项，碳酸钠和碳酸氢钠是相同金属元素Na元素形成的正盐和酸式盐，则热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3不能用元素周期律解释，符合题意；C项，S、Cl为同一周期元素，从左往右元素的非金属性依次增强，则对应单质的氧化性依次增强，对应简单阴离子的还原性则依次减弱，故还原性：S2－＞Cl－能用元素周期律解释，不合题意；D项，Na、Mg为同一周期元素，从左往右元素的金属性依次减弱，则对应的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，故碱性：NaOH＞Mg(OH)2能用元素周期律解释，不合题意。 题型05 元素性质递变规律综合应用 【典例】(2025·江苏常州高一期中)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法不正确的是( ) A．Na-半径比F-的大 B．Na-的还原性比Na的弱 C．NH3分子的热稳定性比H2O弱 D．该事实说明Na也可表现出非金属性 【答案】B 【解析】A项，Na-核外有3个电子层、F-有2个电子层，所以Na-半径比F-的大，故A正确；B项，Na-的半径大于Na，Na-中原子核对最外层电子的吸引力小，Na-更易失电子，Na-还原性比Na的强，故B错误；C项，同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物稳定性增强，NH3分子的热稳定性比H2O弱，故C正确；D项，该事实说明Na可以形成Na-，即Na也可在一定条件下得电子、表现出非金属性，故D正确；故选B。 【变式】下列关于元素周期表及周期律的叙述中错误的有( ) ①按F2→I2的顺序，单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ②研制农药通常考虑元素周期表过渡元素 ③碲化氢(H2Te)是无色、有毒，比H2S稳定的气体 ④ⅠA族元素(除H外)全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列 ⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥Sr位于ⅡA族，推测Sr(OH)2为强碱，SrCO3高温下能分解 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 【答案】B 【解析】①按F2→I2的顺序，单质氧化性逐渐减弱，但单质氟的活泼性很强，极易和水反应，故其单质不能将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来，①错误；②研制农药通常考虑元素周期表中非金属元素部分，②错误；③同主族从上到下非金属性逐渐减弱，所以碲化氢(H2Te)的稳定性比H2S的稳定性弱，③错误；④ⅠA族元素(除H外)全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列，④正确；⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素常用作半导体材料，副族和第Ⅷ族元素构成过渡元素，⑤错误；⑥Sr位于ⅡA族，在钙元素的上一周期，依据同主族元素递变规律可判断推测Sr(OH)2为强碱，SrCO3高温下能分解，⑥正确；故选B。 【巩固训练】 1.(2025·江苏盐城明达中学高一期中)下列有关元素周期律的叙述中，不正确的是( ) A．元素非金属性：N>O>F B．最外层电子数：P<S<Cl C．元素最高化合价：Na<Mg<Al D．原子半径：Li<Na<K 【答案】A 【解析】A项，N、O、F属于同一周期元素，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素非金属性：N<O<F，A错误；B项，P、S、Cl属于同一周期元素，同周期从左到右元素的最外层电子数逐渐增大，最外层电子数：P<S<Cl，B正确；C项，Na、Mg、Al属于同一周期元素，同周期从左到右主族元素最高化合价逐渐增大，元素最高化合价：Na<Mg<Al，C正确；D项，Li、Na、K属于同一主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Li<Na<K，D正确；故选A。 2．(2025·江苏苏州高一期末)被称为“植物生长和高产的营养剂”。下列相关说法正确的是( ) A．热稳定性：H2S＞H2O B．离子半径： C．最外层电子数：N(S)=N(O) D．单质与水反应的剧烈程度：Mg>K 【答案】C 【解析】A项，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，硫和氧是同主族元素，氧非金属性大于硫，故热稳定性：H2S＜H2O，A错误；B项，镁离子和氧离子都是10电子微粒，核电荷数越大对电子的吸引能力越强，微粒半径越小，即离子半径：，B错误；C．硫和氧是同主族元素，最外层电子数相等，即；最外层电子数：N(S)=N(O)，C正确；D项，金属越活泼，与水反应越剧烈，根据元素周期律：同主族元素，钾比钠活泼；同周期元素，钠比镁活泼，故单质与水反应的剧烈程度：K > Mg，D错误；故选C。 3．下列有关元素周期律的叙述中，正确的是(　　) A．氧化性强弱：F2＜Cl2 B．金属性强弱：K＜Na C．酸性强弱：H3PO4＜H2SO4 D．碱性强弱：NaOH＜Mg(OH)2 【答案】C 【解析】同主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，非金属单质的氧化性逐渐减弱，A、B错误；同周期，从左到右，元素的金属性减弱，非金属性增强，即最高价氧化物的水化物的碱性减弱，酸性增强，C正确，D错误。 4．下列事实不能用元素周期律知识解释的是( ) A．氧化性：Cl2>Br2 B．稳定性：HCl>H2S C．酸性：H2SO4>H2SO3 D．碱性：NaOH>Mg(OH)2 【答案】C 【解析】同一主族元素，从上到下元素的非金属性减弱，对应单质的氧化性减弱，所以氧化性：Cl2>Br2，A正确；同一周期元素，随着原子序数的增加元素的非金属性增强，元素的非金属性越强，形成的氢化物越稳定，所以稳定性：HCl>H2S，B正确；同一元素，不同价态的氧化物的水化物，酸性：H2SO4>H2SO3，不能用元素周期律知识解释，C错误；同一周期元素，随着原子序数的增加元素的金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，因此碱性：NaOH>Mg(OH)2，能用元素周期律知识解释，D正确。 5．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 B．因为钠原子比铝原子容易失去电子，所以钠比铝的还原性强 C．从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的氧化性强 【答案】C 【解析】A项，根据元素周期律，同周期元素随原子序数的递增，金属性减弱非金属性增强，体现这一规律的具体性质就是元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱，酸性增强，描述正确，不符题意；B项，同周期Na元素金属性强于Al元素，所以Na单质还原性更强，更易失去电子，描述正确，不符题意；C项，同主族元素，随着原子序数递增，非金属性减弱，所以卤族元素由氟到碘其氢化物稳定性减弱是正确的，但由于HF分子间存在氢键，所以HF的熔沸点异常高于其它三种卤族氢化物，描述错误，符合题意；D项，氧与硫同主族，原子序数递增，原子半径递增，单质氧化性减弱，描述正确，不符题意；故选C。 6．硒为第四周期VIA族元素，根据它在元素周期表中位置推测，硒不可能具有的性质是( ) A． 硒的氧化性比硫弱 B． 可以存在至少三种以上的化合价 C． SeO3对应水化物的酸性比HBrO4弱 D． 硒化氢的分子式为SeH3 【答案】D 【解析】非金属性：S＞Se，硒的氧化性比硫弱 ，A正确； S有－2、+4、+6等价态，则硒可以存在至少三种以上的化合价，B正确；非金属性Br＞Se，则最高价氧化物的水化物的酸性HBrO4＞H2SeO4，C正确；硒化氢的分子式为H2Se，D错误。 7．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处。下列对锗的相关叙述正确的是( ) A.锗是一种金属性很强的元素 B.锗可用作半导体材料 C.锗化氢(GeH4)的稳定性很强 D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 【答案】B 【解析】锗处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处，则锗的金属性和非金属性都较弱，故A错误；锗既有金属性又有非金属性，常用作半导体材料，故B正确；锗元素的金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)的稳定性较弱，故C错误；锗和碳处于同一主族，同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则碳的非金属性强于锗，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以锗酸的酸性比碳酸弱，锗酸为弱酸，故D错误。 8．硒为第四周期VIA族元素，根据它在元素周期表中位置推测，硒不可能具有的性质是( ) A． 硒的氧化性比硫弱 B． 可以存在至少三种以上的化合价 C． SeO3对应水化物的酸性比HBrO4弱 D． 硒化氢的分子式为SeH3 【答案】D 【解析】非金属性：S＞Se，硒的氧化性比硫弱 ，A正确； S有－2、+4、+6等价态，则硒可以存在至少三种以上的化合价，B正确；非金属性Br＞Se，则最高价氧化物的水化物的酸性HBrO4＞H2SeO4，C正确；硒化氢的分子式为H2Se，D错误。 9．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增强 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．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大 D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【答案】C 【解析】Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其对应的简单气态氢化物的稳定性也依次增强；除稀有气体元素外，同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，故它们的氢氧化物的碱性依次减弱。 10．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。 (1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧化合生成的化合物为____________(填两种化合物的化学式)。  (2)正化合价最高的元素是________，其最高正化合价为________。  (3)既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的单质是________，其最高价氧化物对应的水化物具有________(填“酸性”“碱性”或“两性”)。  (4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)______________。  (5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。  【答案】(1)7 K2O、K2O2(KO2也可以) (2)氯(或Cl) +7价 (3)Al 两性 (4)Na (5)NH3 SiH4 【解析】前20号元素中:(1)属于金属元素的共有7种，其中金属性最强的元素是钾，钾与氧气反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2等；(2)正化合价最高的元素是Cl，其最高正化合价为+7价；(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，具有两性；(4)同一周期，原子半径逐渐减小，故第三周期中，原子半径最大的是Na；(5)非金属性:N>P>Si，故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。 【强化训练】 1．(2025·江苏扬州高二期中)软钾镁矾(化学式)是重要的钾肥。下列说法正确的是( ) A．碱性： B．半径：K+＜Cl- C．热稳定性：H2S＞H2O D．酸性：HClO4＜H2SO4 【答案】B 【解析】A项，Na、Mg同周期，同一周期主族元素，从左到右金属性减弱，最高价氧化物水化物的碱性减弱，K、Na同主族，同主族元素，从上到下金属性递增，最高价氧化物水化物的碱性递增，可得出金属性K＞Na＞Mg，碱性：，A不正确；B项，K+、Cl-具有相同的电子层结构，核电荷数越大离子半径越小，半径：：K+＜Cl-，B正确；C项，O、S为同主族元素，O在S的上方，非金属性O＞S，则稳定性：H2S＜H2O，C不正确；D项，S和Cl为同周期元素，S在Cl的左边，同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性S＜Cl，所以酸性：HClO4＞H2SO4，D不正确；故选B。 2．根据“位置－结构－性质”关系可预测某些物质的性质。下列说法不正确的是( ) A．氩位于0族，其单质的化学性质稳定 B．铯是ⅠA族元素，其单质能与水剧烈反应 C．溴是ⅦA族元素，其单质能与溶液发生置换反应 D．锗位于周期表中金属与非金属元素的分界处，其单质可作半导体材料 【答案】C 【解析】A项，氩位于0族，属于稀有元素，其单质的化学性质稳定，A不符合题意；B A项，铯是ⅠA族元素，单质铯性质比钠活泼，能与水剧烈反应，B不符合题意；C A项，溴是ⅦA族元素，Br2氧化性比F2弱，不能与NaF溶液发生置换反应，C符合题意；D A项，锗位于周期表中金属与非金属元素的分界处，具有两性，其单质可作半导体材料，D不符合题意；故选C。 3．下列实验不能作为判断依据的是( ) A．钠和镁分别与冷水反应，判断钠和镁金属性强弱 B．比较Mg(OH)2与Al(OH)3的碱性强弱，判断镁与铝的金属性强弱 C．往硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱 D．根据HF和HCl的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱 【答案】D 【解析】A项，钠与冷水比镁与冷水反应剧烈，因此钠的金属性强于镁，正确；B项，金属性越强，对应碱的碱性越强，镁的金属性强于铝，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3，正确；C项，根据强酸制弱酸原理，往硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸的酸性，正确；D项，氢氟酸是弱酸，而盐酸是强酸，但氟的非金属性要比氯的非金属性强，错误。 4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 B．因为钠原子比铝原子容易失去电子，所以钠比铝的还原性强 C．从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的氧化性强 【答案】C 【解析】A项，根据元素周期律，同周期元素随原子序数的递增，金属性减弱非金属性增强，体现这一规律的具体性质就是元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱，酸性增强，描述正确，不符题意；B项，同周期Na元素金属性强于Al元素，所以Na单质还原性更强，更易失去电子，描述正确，不符题意；C项，同主族元素，随着原子序数递增，非金属性减弱，所以卤族元素由氟到碘其氢化物稳定性减弱是正确的，但由于HF分子间存在氢键，所以HF的熔沸点异常高于其它三种卤族氢化物，描述错误，符合题意；D项，氧与硫同主族，原子序数递增，原子半径递增，单质氧化性减弱，描述正确，不符题意；故选C。 5．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数) ( ) A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱 B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素 C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6 D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素 【答案】B 【解析】短周期元素中，除第ⅠA族外不存在其它可形成强碱的元素，A错；X元素的氧化物对应的水化物HnXOm是强酸，说明X是活泼非金属，而Y和X在同一周期且位于X的右边，Y的非金属性比X的非金属性更强，因此B正确；当Y为氧时，Z为氟，氟没有正价，当Y为硫时，Z为氯，氯的最高正价为＋7，因此C错；当Y为第三周期时，X为磷，R为铝，铝是金属元素，D错。 6．下表是元素周期表的一部分，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题： (1)①的元素符号为 ； (2)⑤⑥⑦对应元素中，金属性最强的元素是 (填写元素符号)； (3)元素②与⑦相比， 元素的原子半径较大(填写元素符号)； (4)③和④的气态氢化物的稳定性强弱顺序是：③ ④(填“>”或“<”)； (5)如图，将潮湿的由元素⑧组成的单质通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂可能是 。 a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．水 d．饱和食盐水 【答案】(1)H (2)Na (3)Si (4)＜ (5)b 【解析】由元素在周期表中位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。(1)①处于第一周期第IA族，该元素符号为H；(2)同周期主族元素自左而右金属性减弱，则金属性：Na＞Mg＞Al；(3)同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：C＜Si；(4)元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，元素非金属性：N＜O，则氢化物稳定性：NH3＜H2O；(5)最终红色布条不褪色，说明甲装置内盛放的液体应与氯气发生反应或可以干燥氯气，浓硫酸干燥氯气，其它试剂不能干燥氯气、不能完全吸收氯气，且可以带出水蒸气，甲装置中所盛试剂可能是浓硫酸，故选b。 10 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点02 同周期、同主族元素性质的递变 1．会比较元素的金属性或非金属性的强弱，加深对周期、同主族元素性质递变规律的认识。 2．体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物中的重要作用。 一、碱金属元素原子结构与元素性质的关系 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 电子层结构 原子半径变化趋势/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 从Li到Cs随着核电荷数的增加，电子层数逐渐_______，原子半径越来越_____ 相同点 最外层均有_____个电子，均_____失电子，有较强_______性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性 原子核对核外电子的吸引力的变化趋势 原子核对核外电子吸引力越来越_____ 原子失去电子难易的变化趋势 原子失去电子越来越__________ 元素金属性强弱的变化趋势 元素的金属性越来越_____ 二、卤族元素的相似性和递变性 1．结构相似性：最外层都是_____个电子，易得电子形成8电子稳定结构的阴离子X－，故都具有较强的_______性，其最低价为_____价。最高价为_____价(_____例外)。 2．结构递变性：从F到I，随核电荷数的增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐_______。卤素原子_______能力越来越弱，其元素的___________越来越弱。 三、探究Na、Mg、Al金属性强弱 1．Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有_______产生，溶液变_____ 与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了_______________________；Mg与水反应的化学方程式：_______________________ Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有_______产生，溶液变_______ 2．探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀___________ 沉淀___________ 沉淀___________ 沉淀_______ 相关反应的化学方程式 _______________________ _______________________ _______________________ 实验结论 NaOH是_______，Mg(OH)2是中_______，Al(OH)3是___________，三者的碱性___________ 3．结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力___________，金属性___________。 四、Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 __________________ 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是_______________________ 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：_______________________ 结论 随着原子序数的_______，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力___________，非金属性___________ 五、同周期、同主族元素性质的递变规律(0族除外) 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐_______ 逐渐_______ 电子层数 _______ 逐渐_______ 原子半径 逐渐_______ 逐渐_______ 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐_______ 性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价_______主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐_______ 非金属性逐渐_______ 金属性逐渐_______ 非金属性逐渐_______ 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐_______ 阴离子还原性逐渐_______ 阳离子氧化性逐渐_______ 阴离子还原性逐渐_______ 气态氢化物的稳定性 逐渐_______ 逐渐_______ 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐_______ 酸性逐渐_______ 碱性逐渐_______ 酸性逐渐_______ 六、元素的金属性和非金属性强弱的判断 金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越_____ ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越_____ ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越_____ ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越_____ ⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X的金属性_____ ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性_____ 非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越_____ (与原子得电子数目无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越_____ ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越_____ ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越_____ ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性_____ 提分速记 元素金属性和非金属性强弱的判断依据 三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强” 金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn) 非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱 三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属 与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强 与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强 还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强 题型01 元素金属性和非金属性强弱的比较 【典例】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( ) 选项 事实 结论 A 与冷水反应，Na 比Mg剧烈 金属性：Na＞Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca＞Mg C 由水溶液的酸性：HCl＞H2S 非金属性：Cl＞S D t℃时，Br2＋H2＝2HBr，I2＋H22HI 非金属性：Br＞I 【变式】(2025·江苏无锡高一期中)下列关于碱金属和卤族的说法，错误的是( ) A．随着核电荷数的增大，碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大 B．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最弱，卤族中氟原子得电子能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈，氢化物更稳定 题型02 预测元素及其化合物的性质 【典例】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 Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(第IIA族元素的单质)与冷水反应更快 B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料 C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S是H2加热能反应 P与H2高温时能反应 【变式】运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是( ) A.第六周期第ⅢA族的铊(Tl)既能与盐酸反应放出氢气，又能与NaOH溶液反应放出氢气 B.第六周期第ⅦA族的砹(At)为有色固体，难溶于水 C.第五周期第ⅡA族的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体 D.第四周期第ⅥA族的硒的氢化物(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体 题型04 利用元素周期律进行比较解释 【典例】(2025·江苏苏州大学附中高一期中)金云母的化学式为下列说法正确的是( ) A．半径大小： B．碱性强弱： C．氧化性强弱： D．氧化性强弱： 【变式】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．金属性：Mg＞Al B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．还原性：S2－＞Cl－ D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 题型05 元素性质递变规律综合应用 【典例】(2025·江苏常州高一期中)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法不正确的是( ) A．Na-半径比F-的大 B．Na-的还原性比Na的弱 C．NH3分子的热稳定性比H2O弱 D．该事实说明Na也可表现出非金属性 【变式】下列关于元素周期表及周期律的叙述中错误的有( ) ①按F2→I2的顺序，单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ②研制农药通常考虑元素周期表过渡元素 ③碲化氢(H2Te)是无色、有毒，比H2S稳定的气体 ④ⅠA族元素(除H外)全部是金属元素，第ⅢA族位于元素周期表第13纵列 ⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥Sr位于ⅡA族，推测Sr(OH)2为强碱，SrCO3高温下能分解 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 【巩固训练】 1.(2025·江苏盐城明达中学高一期中)下列有关元素周期律的叙述中，不正确的是( ) A．元素非金属性：N>O>F B．最外层电子数：P<S<Cl C．元素最高化合价：Na<Mg<Al D．原子半径：Li<Na<K 2．(2025·江苏苏州高一期末)被称为“植物生长和高产的营养剂”。下列相关说法正确的是( ) A．热稳定性：H2S＞H2O B．离子半径： C．最外层电子数：N(S)=N(O) D．单质与水反应的剧烈程度：Mg>K 3．下列有关元素周期律的叙述中，正确的是(　　) A．氧化性强弱：F2＜Cl2 B．金属性强弱：K＜Na C．酸性强弱：H3PO4＜H2SO4 D．碱性强弱：NaOH＜Mg(OH)2 4．下列事实不能用元素周期律知识解释的是( ) A．氧化性：Cl2>Br2 B．稳定性：HCl>H2S C．酸性：H2SO4>H2SO3 D．碱性：NaOH>Mg(OH)2 5．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 B．因为钠原子比铝原子容易失去电子，所以钠比铝的还原性强 C．从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的氧化性强 6．硒为第四周期VIA族元素，根据它在元素周期表中位置推测，硒不可能具有的性质是( ) A． 硒的氧化性比硫弱 B． 可以存在至少三种以上的化合价 C． SeO3对应水化物的酸性比HBrO4弱 D． 硒化氢的分子式为SeH3 7．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处。下列对锗的相关叙述正确的是( ) A.锗是一种金属性很强的元素 B.锗可用作半导体材料 C.锗化氢(GeH4)的稳定性很强 D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 8．硒为第四周期VIA族元素，根据它在元素周期表中位置推测，硒不可能具有的性质是( ) A． 硒的氧化性比硫弱 B． 可以存在至少三种以上的化合价 C． SeO3对应水化物的酸性比HBrO4弱 D． 硒化氢的分子式为SeH3 9．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增强 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．同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大 D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 10．根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。 (1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧化合生成的化合物为____________(填两种化合物的化学式)。  (2)正化合价最高的元素是________，其最高正化合价为________。  (3)既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的单质是________，其最高价氧化物对应的水化物具有________(填“酸性”“碱性”或“两性”)。  (4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)______________。  (5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。  【强化训练】 1．(2025·江苏扬州高二期中)软钾镁矾(化学式)是重要的钾肥。下列说法正确的是( ) A．碱性： B．半径：K+＜Cl- C．热稳定性：H2S＞H2O D．酸性：HClO4＜H2SO4 2．根据“位置－结构－性质”关系可预测某些物质的性质。下列说法不正确的是( ) A．氩位于0族，其单质的化学性质稳定 B．铯是ⅠA族元素，其单质能与水剧烈反应 C．溴是ⅦA族元素，其单质能与溶液发生置换反应 D．锗位于周期表中金属与非金属元素的分界处，其单质可作半导体材料 3．下列实验不能作为判断依据的是( ) A．钠和镁分别与冷水反应，判断钠和镁金属性强弱 B．比较Mg(OH)2与Al(OH)3的碱性强弱，判断镁与铝的金属性强弱 C．往硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱 D．根据HF和HCl的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱 4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 B．因为钠原子比铝原子容易失去电子，所以钠比铝的还原性强 C．从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的氧化性强 5．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数) ( ) A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱 B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素 C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6 D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素 6．下表是元素周期表的一部分，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题： (1)①的元素符号为 ； (2)⑤⑥⑦对应元素中，金属性最强的元素是 (填写元素符号)； (3)元素②与⑦相比， 元素的原子半径较大(填写元素符号)； (4)③和④的气态氢化物的稳定性强弱顺序是：③ ④(填“>”或“<”)； (5)如图，将潮湿的由元素⑧组成的单质通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂可能是 。 a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．水 d．饱和食盐水 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $