第1章 第3节 第3课时 预测元素及其化合物的性质-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（鲁科版 多选版）

第三课时　预测元素及其化合物的性质 新知探究(一)——根据同周期、同主族元素性质的递变规律预测硅的性质 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 (一)元素性质的推断依据 元素的性质通常包括元素化合价、原子半径、元素原子的得失电子能力等,可以根据元素原子　　　的特点和元素在周期表中的　　　认识元素的性质。   (二)预测硅的性质 1.硅元素的原子结构及性质分析 原子结构 示意图 最高 正价 最低 负价 元素类别 得电子 能力 +4 -4 非金属元素 较　  2.硅及其化合物的性质预测 硅及其化合物 的化学式 物质类别 化学性质预测 预测依据 Si 非金属单质 具有　　　　　,化学性质不活泼,但是在一定条件下能与　　　等发生化学反应  Si与C同主族,其具有还原性 SiO2 酸性 氧化物 具有　　　氧化物的性质,能与碱、碱性氧化物反应  Si与C同主族,且　　　具有酸性氧化物的性质  具有　　　  Si元素为　　　价  H2SiO3 具有酸的性质,能与　　　反应,但酸性较弱,弱于　　　　　　等  Si与C同主族,且非金属性:　　　　  (三)化学性质验证 1.硅 (1)硅的位置和存在 在元素周期表中的位置 第3周期　　　族  元素在自然界中的存在形式 只有　　　态  物理性质 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 晶体硅用作　　　材料、硅芯片和硅太阳能电池  (2)化学性质 2.二氧化硅 物质 二氧化硅 化学式 SiO2 物理性质 熔、沸点高,　　　　溶于水  化学性质 与水 不反应 与C反应 SiO2+2CSi+2CO↑ 与氢氟 酸反应 SiO2+4HFSiF4↑+2H2O该反应曾用于刻蚀玻璃 与碱(NaOH) 反应   盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞 与盐(Na2CO3、CaCO3)反应 与碱性氧化物(CaO)反应 SiO2+CaOCaSiO3 主要用途 可用来制造　　　　　,制光学仪器、电子部件,水晶可制作饰品  3.硅酸(H2SiO3) 4.硅酸盐与无机非金属材料 (1)硅酸盐:由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称。 (2)传统的无机非金属材料之一——硅酸盐材料 普通水泥 普通玻璃 陶瓷 主要 原料 石灰石、黏土、石膏 　 　、石灰石、石英  黏土、长石、石英 主要 成分 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)等 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 复杂的混合物 (四)硅及其化合物的特性 1.SiO2是H2SiO3的酸酐,但它与水不反应,不能直接用它与水反应来制取H2SiO3。 2.非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的却很高。 3.酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟氢氟酸作用:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O。 4.H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2OH2SiO3↓+Na2CO3,但Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因是CO2是低沸点、易挥发的气体,SiO2是高沸点、难挥发的固体。 5.无机酸一般易溶于水,但H2SiO3却难溶于水,且易分解:H2SiO3SiO2+H2O。 [题点多维训练] 题点(一)　硅及其化合物的性质 1.下列关于硅和二氧化硅的说法不正确的是 (　　) A.晶体硅呈灰黑色,是具有金属光泽、硬而脆的固体 B.硅的化学性质很稳定,在自然界里无游离态的硅存在,常温下可与其他物质发生反应 C.硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应 D.工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅,说明通常情况下还原性:C>Si 2.下列物质:①水　②氢氟酸　③烧碱溶液　④浓硫酸　⑤氧化钙　⑥浓硝酸　⑦碳酸钠固体 其中,在一定条件下能与SiO2反应的是 (　　) A.只有②③⑤⑦ B.只有①③⑤⑥ C.只有①④⑥ D.全部 3．(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是(　 ) A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2＋2MgSi＋2MgO 题点(二)　硅及其化合物的用途 4.(2025·临夏州积石中学月考)下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是 (　　) A.硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 B.高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维 C.普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料 D.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料 5.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是 (　　) A.玻璃的主要成分为Na2CO3、CaCO3和SiO2 B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 新知探究(二)——元素周期表的应用 1.科学预测 根据元素在周期表中的位置,推测元素的原子结构,预测其主要性质,为研究物质结构、发现新元素、合成新物质等提供许多有价值的指导。 2.在生产生活中的应用 利用元素周期表寻找新材料。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)氧元素为ⅥA族元素,其最高正化合价为+6价。 (　　) (2)最外层电子数是2的元素,都是ⅡA族元素。 (　　) (3)由原子结构可知,该元素原子既不易失也不易得电子。 (　　) (4)某元素位于第5周期ⅠA族,由此可知该元素极易失去1个电子。 (　　) (5)在元素周期表中金属元素和非金属元素交界处附近的元素易表现强氧化性。 (　　) 2.(2025·天津市宝坻区第一中学期末)下列判断不正确的是 (　　) A.在过渡元素中寻找半导体材料 B.在氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置附近找合成农药的元素 C.在铁、铬、锰元素在周期表中位置附近可找合成催化剂的元素 D.钛铁合金和镧镍合金可用于合成储氢材料 3.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是 (　　) A.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂 B.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示 C.砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也难溶于稀硝酸 D.碳酸锶(SrCO3)难溶于水,但易溶于盐酸 4.元素周期表和元素周期律可以指导人们对元素进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是 (　　) A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S C.在元素周期表中,硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以作半导体材料 D.Cs和Ba分别位于第6周期ⅠA族和ⅡA族,碱性: Ba(OH)2<CsOH 5.镓是“类铝”元素。镓的原子序数为31,是ⅢA族元素。镓的熔点为29.78 ℃,沸点高达2 403 ℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷到-120 ℃。 由此判断下列有关镓的性质及其用途叙述不正确的是什么?并说明原因。 ①镓是制造高温温度计的上佳材料 ②镓能溶于强酸和强碱的溶液中 ③镓与锌、锡、铟等金属制成的合金,可用在自动救火的水龙头中 ④近年来镓成为电子工业的新宠,其主要用途是制造半导体材料,被誉为“半导体家族的新成员”,这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质 命题热点——元素“位—构—性”的综合推断 1.推断元素性质的基本依据 (1)同主族元素最外层电子数相同,性质具有相似性。 (2)同周期、同主族元素的性质具有递变性。 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 2.元素推断的思维模型 先根据结构判断元素在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测题给元素可能的性质;也可以根据元素具有的性质确定元素在元素周期表中的位置,进而推断出元素原子的结构。“位—构—性”的关系如下: (1)结构与位置的互推是解题的核心 ①掌握四个基本关系 对于原子: a.质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。 b.电子层数=周期序数。 c.最外层电子数=主族序数。 d.主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外);最低负价=主族序数-8(金属和H除外)。 ②掌握周期表中“序、层”规律 若一种阳离子和阴离子的电子层结构相同,则“阴前右”“阳后左”,即阴离子对应元素在前一周期右侧,阳离子对应元素在后一周期左侧。 (2)性质与位置的互推是解题的关键 ①根据元素的金属性和非金属性变化规律,推断元素在周期表中处于同周期、同主族的相对位置关系。 ②根据元素在周期表中的位置,推断元素的性质变化,如金属性和非金属性、简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性(或碱性)等。 (3)结构与性质的互推是解题的要素 ①电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性强弱。 ②同主族元素原子的最外层电子数相同,其化学性质具有相似性。 ③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。 　　[典例]　(2024·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数,化合物W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 (　　) A.X和Z属于同一主族 B.非金属性:X>Y>Z C.气态氢化物的稳定性:Z>Y D.原子半径:Y>X>W 听课记录: |思维建模|解答元素推断题的一般思路 　 (1)由元素原子或离子的核外电子排布推断 (2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断 (3)由元素在周期表中的位置推断 [题点多维训练] 题点(一)　由元素在周期表中“片段结构”推断 1.短周期元素甲~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.氢氧化物碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙 2．(2025·衡阳高一期末)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的 位置如图所示，下列说法正确的是(　 ) A．最简单氢化物的稳定性：Z＞X＞Y B．简单离子半径：W＞Y＞Z C．Z、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 D．Y元素的单质能从水中置换出氧气 题点(二)　根据结构或性质进行推断 3.(2025·随州市曾都一中期末)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7,它们原子的最外层电子数之和为20,下列说法错误的是 (　　) A.元素X、Y位于元素周期表的同一主族 B.原子半径:Y>X>Z C.最高正化合价:Z>Y>W D.简单氢化物的稳定性:Z>X>Y 4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的主族序数是其周期数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是 (　　) A.化合物ZWX具有强氧化性 B.简单离子的还原性:Y>X>W C.简单离子的半径:Y>Z>X>W D.简单氢化物水溶液的酸性:Y>W 5. [双选]短周期主族元素X、Y、Z、W、R,它们的原子序数依次增大,X是主族元素中原子半径最小的元素,Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:r(Y)>r(Z) B.W、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>R C.X与Y只能形成一种化合物 D.Y、Z、W、R的简单气态氢化物的稳定性:W<R<Y<Z 第三课时　预测元素及其化合物的性质 新知探究(一) (一)结构　位置 (二)1.弱　2.还原性　氧气　酸性　CO2　氧化性　+4　酸　碱　碳酸、磷酸　Si<C (三)1.(1)ⅣA　化合　半导体　(2)Si+O2SiO2　Si+2Cl2SiCl4　Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑ 2.不　SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O　SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑　光导纤维 3.Na2CO3+H2SiO3↓　Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓ 4.(2)纯碱 [题点多维训练] 1.选D　自然界中硅只以化合态形式存在,常温下硅可与氢氟酸、强碱溶液等反应。硅与NaOH溶液反应生成H2和硅酸钠,SiO2是酸性氧化物,能与碱反应。通常情况下还原性:C<Si,而反应SiO2+2CSi+2CO↑在高温下能发生,是因为生成的CO逸出反应体系,促使反应向右进行。 2.选A　SiO2不与水、浓硫酸、浓硝酸反应,与氢氟酸反应的化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,与烧碱溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,与氧化钙反应的化学方程式为SiO2+CaOCaSiO3,与碳酸钠固体反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。 3. 选B　稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650 ℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确；盐酸参与的反应为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误；高纯硅可用于制硅太阳能电池，C正确；SiO2和Mg在650 ℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为SiO2＋2Mg Si＋2MgO，D正确。 4.选D　硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种黏合剂,会将磨口玻璃塞黏在瓶口,因此应保存在橡胶塞的试剂瓶中,A错误;高纯度的二氧化硅广泛用于制造光导纤维,B错误;普通玻璃、陶瓷、水泥等均属于硅酸盐材料,塑料不属于硅酸盐材料,C错误;SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料,D正确。 5.选C　普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,故A错误;水泥的原料是黏土和石灰石,纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料,生产玻璃不需要黏土,故B错误;硅酸盐性质稳定,熔点较高,所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高的特点,故C正确;沙子主要成分为二氧化硅,为氧化物,不是硅酸盐,故D错误。 新知探究(二) 2.催化剂 [题点多维训练] 1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× 2.选A　在元素周期表中金属与非金属的分界线附近,可以找到半导体材料,在过渡元素中寻找耐高温材料、新型催化剂,选项A不正确;非金属元素F、Cl、S、P等可制备农药,非金属元素在周期表的右上角,则用于制农药的元素通常位于周期表的右上角,选项B正确;在过渡区域铁、铬、锰元素在周期表中位置附近可找合成催化剂的元素,选项C正确;钛铁合金和镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料,选项D正确。 3.选B　碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强,金属性越强在氧气中燃烧的产物越复杂,金属铷比金属钠更活泼,因此铷(Rb) 的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,A正确;F2与水反应生成HF和O2,不符合X2+H2OHXO+HX,B错误;卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深,碘单质为紫黑色固体,所以砹(At) 也为有色固体,溴化银和碘化银难溶于水也不溶于稀硝酸,所以AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸,C正确;Sr与Ba同主族,性质相似,因此SrCO3与BaCO3性质相似,是难溶于水的白色固体,易溶于盐酸,D正确。 4.选B　若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,原子序数:X>Y,A正确;不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较非金属性,如酸性:HCl>HF,但非金属性:F>Cl,B错误;硅、锗都位于金属与非金属的交界处,具有一定的金属性与非金属性,都可以作半导体材料,C正确;同周期元素自左而右金属性减弱,金属性:Cs>Ba,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:CsOH>Ba(OH)2,D正确。 5.④。镓的熔点为29.78 ℃,沸点高达2 403 ℃;镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固),它可过冷到-120 ℃,因此①③正确。铝能溶于强酸和强碱的溶液中,镓是“类铝”元素,所以镓能溶于强酸和强碱溶液中,②正确。镓是电的良导体而不是半导体,④不正确。 命题热点 [典例]　选A　化合物W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质,结合Y可形成Y-知,该化合物中W为+1价,Z为+5价,Y为-1价,则W位于第ⅠA族,Y为F或Cl,又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,故Y只能为F,则W为Li、Z为P,该化合物为Li+[PF6]-;根据W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数知,X为N。N和P均位于第ⅤA族,A正确。同周期元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,故非金属性:F>N>P,B错误。元素的非金属性越强,对应的简单气态氢化物越稳定,非金属性:F>P,故稳定性:HF>PH3,C错误。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径:Li>N>F,D错误。 [题点多维训练] 1.选C　同周期元素的原子半径从左至右依次减小,故A项错误;同主族元素的金属性自上而下依次增强,故B项错误;同周期元素的金属性从左至右越来越弱,故对应氢氧化物的碱性逐渐减弱,故C项正确;同周期元素的原子最外层电子数从左到右越来越多,故D项错误。 2. 选D　X、Y、Z、W均位于短周期，依据位置关系可知，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素，W为S元素。非金属性：F＞N＞P，则最简单氢化物的稳定性：HF＞NH3＞PH3，故A错误；电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：P3－＞S2－＞F－，故B错误；Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为磷酸、硫酸，硫酸为强酸，但磷酸为中强酸，故C错误；Y元素的单质为F2，F2与水发生置换反应生成HF和氧气，故D正确。 3.选C　W、X、Y、Z均为短周期主族元素,且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7,它们原子的最外层电子数之和为20,可知W、X、Y、Z分别为H、O、S、F。元素X、Y分别是O、S,位于ⅥA族, A正确;X、Y、Z分别为O、S、F,同周期随核电荷数增加原子半径变小,同主族随核电荷数增加原子半径变大,故原子半径:S>O>F,B正确;X、Y、Z分别为O、S、F,F无正价,C错误;X、Y、Z分别为O、S、F,简单氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,D正确。 4.选A　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的主族序数是其周期数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,该化合物为过氧化钠,则Z为Na,X为O, Y、W最外层电子数相同,二者位于同主族,Y位于第2周期,其原子序数大于O,则Y为F,W为Cl元素,以此分析解答。化合物ZWX为NaClO,具有强氧化性,故A正确;同周期元素,非金属性从左往右逐渐增强,同主族元素,非金属性从上到下逐渐减弱,对应的离子的还原性逐渐增强,则简单离子的还原性:W>X>Y,故B错误;电子层数越多半径越大,核电荷数越大,半径越小,则简单离子的半径:W>X>Y>Z,故C错误;Y的简单氢化物为HF、W的简单氢化物为HCl,酸性:Y<W,故D错误。 5.选AD　短周期主族元素X、Y、Z、W、R,它们的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Y、R分别处于第2、第3周期,设Y的核电荷数为a,则2a=a+8,解得a=8,故Y为O元素、R为S元素;Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等,即Z、W最外层电子数之和为12,则二者只能分别为ⅤA族、ⅦA族元素中的一种,而原子序数:Z<W<R(硫),故Z为F元素、W为P元素。由分析可知,X为H、Y为O、Z为F、W为P、R为S元素。Y为O、Z为F,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径:r(Y)>r(Z),选项A正确;W为P、R为S,非金属性:P<S,故最高价氧化物的水化物酸性:W<R,选项B错误;X为H、Y为O,二者可以形成H2O、H2O2,选项C错误;Y为O、Z为F、W为P、R为S,非金属性:F>O>S>P,故氢化物的稳定性:Z>Y>R>W,选项D正确。 9 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $