第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册(鲁科版)
2026-04-02
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 元素周期表的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 740 KB |
| 发布时间 | 2026-04-02 |
| 更新时间 | 2026-04-02 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57133723.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义核心围绕同主族元素性质递变规律,以碱金属(ⅠA族)和卤族(ⅦA族)为案例,从原子结构(最外层电子数、电子层数、原子半径)入手,分析性质相似性(因最外层电子数相同)和递变性(因电子层数增多导致得失电子能力变化),构建“结构决定性质”的学习支架。
该资料通过实验探究(如卤素单质置换反应)和归纳论证(同主族元素递变规律总结),培养科学探究与实践能力和科学思维,强化“结构决定性质”的化学观念。课中助力教师引导学生通过实验现象分析本质,课后通过习题巩固,帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第2课时 研究同主族元素的性质
1.通过分析ⅠA族、ⅦA族元素性质的变化规律,认识同主族元素性质的递变规律及其与原子结构的关系。
2.能通过卤素有关实验探究同主族元素性质的变化,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
知识点一 碱金属元素原子结构和性质的相似性和递变性
1.碱金属元素原子结构的相似性和递变性
元素名称
锂
钠
钾
铷
铯
元素符号
Li
Na
K
Rb
Cs
元素名称
锂
钠
钾
铷
铯
原子结构
示意图
相似性
原子的最外层均有 1个 电子;元素的最高化合价为+1价
递变性
从Li到Cs,随核电荷数的增加,电子层数逐渐 增多 ,原子半径逐渐 增大
2.碱金属单质物理性质的相似性和递变性
3.碱金属单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性(R表示碱金属元素)
(2)递变性
随着核电荷数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
①
②碱金属单质及其化合物的化学性质及比较
Li
Na
K
Rb
Cs
单质
与O2
反应越来越剧烈,产物分别是
Li2O
Na2O、
Na2O2
K2O、K2O2、
KO2
更复杂
氧化物
与水
反应越来越剧烈,现象分别是
反应缓慢
剧烈反应
轻微爆炸
剧烈爆炸
最高价氧
化物对应
的水化物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
提醒:ⅠA族中除氢元素以外的元素属于碱金属元素。
4.碱金属元素性质与原子结构的关系
由于最外层电子数相同,化学性质相似,随着电子层数逐渐 增多 ,原子半径逐渐 增大 ,原子核对最外层电子的吸引力逐渐 减弱 ,元素原子的失电子能力逐渐 增强 ,即元素的金属性逐渐增强。
1.(2025·上海期中)钠和钾的化学性质非常相似,下列解释最合理的是( )
A.化合价相同 B.都是碱金属
C.都有强还原性 D.最外层电子数相同
解析:D 钠和钾是同主族元素,在原子结构上都具有相同的最外层电子数,结构的相似性导致了它们化学性质的相似性。
2.下列有关碱金属的说法不正确的是( )
A.均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B.单质的还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
C.碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D.由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
解析:B 碱金属位于元素周期表ⅠA族,主族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,A正确;同主族元素原子核外电子层数依次增加,失电子能力越来越强,单质还原性越强,单质的还原性为Li<Na<K<Rb<Cs,B错误;同主族元素原子核外电子层数依次增加,失电子能力越来越强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,C正确;同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增大,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大,D正确。
3.如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.还原性
B.与水反应的剧烈程度
C.熔点
D.原子半径
解析:C 碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,故还原性逐渐增强,A不符合题意;碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,单质与水的反应越来越剧烈,所以单质与水反应时,Rb、Cs的反应更剧烈,B不符合题意;碱金属元素的单质在常温下呈固态,从上到下相对原子质量逐渐增大,而单质的熔点逐渐减小,C符合题意;碱金属元素从上到下,原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,D不符合题意。
知识点二 卤族元素原子结构和性质的相似性与递变性
1.卤族元素原子结构的相似性和递变性
元素名称
氟
氯
溴
碘
元素符号
F
Cl
Br
I
原子结构
示意图
相似性
原子的最外层均有 7 个电子;
元素的最高化合价为 +7 价(除F外),最低化合价为 -1 价,易形成 -1 价离子
递变性
从F到I,随核电荷数的增加,电子层数逐渐 增多 ,原子半径逐渐 增大
2.卤族元素单质物理性质的相似性和递变性
3.实验探究卤族元素性质的相似性和递变性
(1)卤族元素单质的溶解性及溴单质、碘单质的检验
实验操作
实验现象
实验结论
溶液分层,上层颜色变 浅 或 无 色,下层溶液呈 紫 色
溴单质、碘单质在有机溶剂CCl4中的溶解度均 大于 它们在水中的溶解度,CCl4能分别将它们从水溶液中 提取出来
溶液分层,上层颜色变 浅 或 无 色,下层溶液呈 橙 色
应用:①用 难溶 于水的有机溶剂萃取溴单质、碘单质。
②检验水溶液中的溴单质和碘单质。
(2)卤族元素单质(Cl2、Br2、I2)氧化性的强弱
实验
操作
实验
现象
溶液分上、下两层,下层呈橙色
溶液分上、下两层,下层呈紫色
溶液分上、下两层,下层呈紫色
反应
原理
2NaBr+Cl22NaCl+Br2
2KI+Cl22KCl+I2
2KI+Br22KBr+I2
实验结论
Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱
4.卤素单质及其化合物化学性质的相似性和递变性
元素
F
Cl
Br
I
与H2的
反应
F2与H2在暗处能剧烈化合并发生爆炸
Cl2与H2在光照或点燃条件下能发生反应
Br2与H2加热至一定温度时才能反应
I2与H2很难化合,在不断加热的条件下才能缓慢反应
氢化物的
稳定性
很稳定
较稳定
不如氯化氢稳定
很不稳定,生成的同时发生分解
元素
F
Cl
Br
I
最高价氧化物对应水化物的酸性
无
HClO4
HBrO4
HIO4
最强含氧酸
强酸(比
HClO4弱)
强酸(比
HBrO4弱)
卤素单质
间的置换
反应
①氯置换溴:2Br-+Cl2Br2+2Cl―;
②氯置换碘:2I―+Cl2I2+2Cl―;
③溴置换碘:2I―+Br2I2+2Br―
结论
5.卤族元素性质与原子结构的关系
由于最外层电子数相同,化学性质相似,随着电子层数逐渐 增多 ,原子半径逐渐 增大 ,原子核对最外层电子的吸引力逐渐 减弱 ,元素原子的得电子能力逐渐 减弱 ,即元素的非金属性逐渐减弱。
6.卤素单质及其化合物的特殊性
(1)物理性质:Cl2易液化,Br2易挥发,I2易升华。
(2)F2能与水反应:2F2+2H2O4HF+O2,因此F2不能从溶液中置换出其他卤素单质。
(3)溴是常温常压下唯一呈液态的非金属单质,有很强的腐蚀性,保存液溴的试剂瓶中加水水封,不能用橡胶塞。
(4)碘遇淀粉溶液变蓝色,可用淀粉溶液检验I2。I2与铁加热生成FeI2。
(5)卤素单质都有毒,除F2外,都不易溶于水,但是均易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油等)。
(6)在卤化银中,AgCl、AgBr、AgI均难溶于水,且见光易分解,但是AgF却易溶于水且见光不易分解。
(7)HX中只有HF是弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸;但HF能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中。
1.随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是( )
A.单质的熔、沸点逐渐降低
B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物的稳定性逐渐增强
D.单质与氢气化合的能力逐渐增强
解析:B A项,卤族元素从上到下,单质的状态:气→气→液→固,故卤素单质的熔、沸点逐渐升高,错误;B项,卤族元素从上到下,单质的氧化性逐渐减弱,卤素离子的还原性逐渐增强,正确;C项,卤族元素从上到下,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,错误;D项,卤族元素从上到下,单质与H2反应的难易程度越来越高,故与H2化合的能力逐渐减弱,错误。
2.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
B.还原性:Cl->Br-
C.卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
D.F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
解析:C F2与水反应置换出H2O中的O生成O2,F是最强的非金属元素,遇盐溶液先与水反应,A、D错误;非金属性:Cl>Br,则还原性:Br->Cl-,B错误;卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大,C正确。
能力培养 同主族元素性质的相似性和递变规律(归纳与论证)
门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未发现的元素,为它们在周期表中留下空位。例如,他发现在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。
(1)镓的失电子能力与铝相比,哪个强?
提示:镓的失电子能力比铝强,原因是镓的电子层数比铝多,而最外层电子数相同,故镓的原子半径大,更容易失去最外层电子。
(2)请写出Ga2O3和NaOH、Ga(OH)3与HCl反应的化学方程式。
提示:Ga2O3+2NaOH+3H2O2Na[Ga(OH)4],Ga(OH)3+3HClGaCl3+3H2O。
(3)你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗?
提示:根据最外层电子数相同的元素即同主族元素性质的递变规律做出的预测。
【规律方法】
同主族元素性质的递变规律
内容
同主族元素从上到下
原子
结构
电子层数
逐渐增多
最外层电子数
相同
元素
性质
原子半径
逐渐增大
原子得失电子能力
得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强
内容
同主族元素从上到下
元素
性质
元素的金属性与非金属性
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
单质的还原性与氧化性
单质的还原性逐渐增强,氧化性逐渐减弱
元素的主要化合价
最高正价=主族序数(F无正价,O无最高正价)
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性
形成由易到难,稳定性由强到弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强
简单离子氧化(还原)性
阳离子氧化性逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强
【迁移应用】
1.镭(Ra)位于元素周期表第7周期ⅡA族,下列关于镭的单质及其化合物的性质推测错误的是( )
A.镭的原子半径比钙的大
B.氯化镭中镭的化合价为+2价
C.镭单质不能与水反应
D.氢氧化镭的碱性强于氢氧化镁
解析:C 依据同主族元素性质递变规律进行分析:原子半径逐渐增大,A项正确;ⅡA族元素在化合物中的化合价均为+2价,B项正确;失电子能力逐渐增强,Ra能与水反应,C项错误;最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,D项正确。
2.原子序数为114的元素在元素周期表中位于第7周期ⅣA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是( )
A.它的最外层电子数为4
B.它的金属性比铅强
C.它具有+2、+4价
D.它的最高价氧化物的水化物是强酸
解析:D 原子序数为114的元素位于第7周期ⅣA族。ⅣA族元素的最外层电子数为4,A项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,故类铅的金属性比铅强,B项正确;类铅元素在第7周期ⅣA族,具有+2、+4价,C项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,碳酸为弱酸,故类铅的最高价氧化物对应水化物不可能是强酸,D项错误。
3.同主族元素的性质较为相似,下列关于同主族元素性质推测正确的是( )
A.Li、Na同主族,因为Na在空气中加热生成Na2O2,推测Li在空气中加热生成Li2O2
B.Cl、I同主族,因为Cl2能与水反应:Cl2+H2OHClO+HCl,推测I2也能与水反应:I2+H2OHIO+HI
C.Mg、Ba同主族,因为Mg(OH)2难溶于水,推测Ba(OH)2也难溶于水
D.F、Cl同主族,因为HClO4是强酸,推测HFO4也是强酸
解析:B Li在空气中加热生成Li2O,A错误;Cl2能与水反应:Cl2+H2OHClO+HCl,同样I2也能与水反应:I2+H2OHIO+HI,B正确;Ba(OH)2易溶于水,C错误;F的非金属性最强,氟元素在化合物中无正价,故HFO4不存在,D错误。
1.下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是( )
A.钠和钾的原子结构极为相似,它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属元素原子半径越大,失电子能力越强
C.通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件,可以判断氯元素的非金属性比溴元素强
D.卤族元素对应的氢化物的稳定性从强到弱的顺序:HF<HCl<HBr<HI
解析:D 钠和钾的原子结构极为相似, NaOH、KOH都是强碱,A正确;碱金属元素原子半径越大,越易失去最外层电子,和水反应越剧烈,B正确;元素非金属性越强,越易与氢气反应,通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件,可以判断氯元素的非金属性比溴元素强,C正确;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,卤族元素对应的氢化物的稳定性从强到弱的顺序:HF>HCl>HBr>HI,D错误。
2.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性
②铊(Tl)与铝同族,其单质既能与盐酸反应产生氢气,又能与NaOH溶液反应产生氢气
③砹(At)为有色固体,HAt不稳定,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④锂(Li)在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,锂溶于水生成一种强碱
⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑥硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.①②③④ B.②④⑥
C.①③⑤ D.②④⑤
解析:B 铊(Tl)与铝同主族,同主族元素从上到下,金属性增强,铊只能和盐酸反应放出氢气,不能与NaOH溶液反应放出H2,②错误;锂(Li)在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O,④错误;硒化氢(H2Se)是无色、有毒、不如H2S稳定的气体,⑥错误。
3.(2025·山西运城期末)下列各图表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,从第2周期开始,Y为元素的有关性质),下列选项中的对应关系正确的是( )
A.图1表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径大小关系
B.图2可表示ⅥA族元素的最高正化合价关系
C.图3可表示碱金属单质的密度大小关系
D.图4可表示ⅤA族含氧酸酸性大小关系
解析:C O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层数相同,核电荷数依次增大,故离子半径依次减小,则图1随Z增大Y减小,A错误;ⅥA族的氧元素没有+6价,其余元素最高正化合价为+6价,B错误;随着核电荷数增大,碱金属单质的密度呈现增大的趋势,但是钾的密度比钠要小,C正确;ⅤA族元素的同一种元素有多种含氧酸,不同价态的酸的酸性大小不同,因此应比较最高价的含氧酸酸性大小,D错误。
4.(2025·福建莆田期中)某研究小组对下列元素周期表(部分)进行研究,回答下列问题。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
H
2
Li
C
N
O
F
3
Na
Mg
Al
Si
S
Cl
4
K
Ca
(1)钙元素位于周期表第 4 周期 ⅡA 族。
(2)原子半径最小的元素是 H 。非金属性最强的元素是 F 。
(3)钠、镁、铝三种单质中,与冷水反应最剧烈的是 Na 。
(4)KOH和Mg中,碱性较弱的是 Mg(OH 。
(5)原子核外电子排布中,最外层电子数是内层电子数3倍的元素是 O 。
(6)能证明Cl元素比S元素非金属性更强的化学反应,其化学方程式为 Cl2+Na2S2NaCl+S 。
1.锂(Li)是世界上最轻的金属,它是碱金属的一种。下列说法正确的是( )
A.碱金属单质在氧气中燃烧,都生成过氧化物
B.Li是碱金属元素原子中半径最小的原子
C.Li、Na、K、Rb+的最外层都只有一个电子
D.Na+比Li多一个电子层
解析:B 碱金属单质在氧气中燃烧,并非都能生成过氧化物,如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂,A错误;Li是碱金属元素原子中半径最小的原子,B正确;Li、Na、K的最外层都只有一个电子,Rb+的最外层有8个电子,C错误;Na+和Li的电子层数相同,都有2个电子层,D错误。
2.X、Y、Z为元素周期表中同一主族的三种非金属元素,且原子序数X<Y<Z,有关这三种元素的说法不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:X>Y>Z
B.原子的得电子能力:Y<X<Z
C.单质的氧化性:X>Y>Z
D.三种元素原子的最外层电子数相等
解析:B X、Y、Z为同一主族非金属元素,原子序数X<Y<Z,由同一主族元素性质递变规律知,气态氢化物稳定性:X>Y>Z,原子得电子能力:X>Y>Z,单质的氧化性:X>Y>Z,元素原子的最外层电子数相等。
3.下列关于同主族元素的说法不正确的是( )
A.自上而下原子半径逐渐增大
B.自上而下金属性逐渐增强
C.自上而下非金属性逐渐减弱
D.自上而下原子得电子能力逐渐增强
解析:D 同主族元素自上而下,原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则元素原子的失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,D项错误。
4.现在含有元素硒(Se)的保健品已经开始进入市场,已知硒元素与氧元素同族,与钾元素同周期,下列关于硒元素的说法不正确的是( )
A.原子序数为34
B.Se的非金属性比S的强
C.最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4
D.H2Se的稳定性比H2S的弱
解析:B 由题意分析可知,Se位于第4周期ⅥA族,其原子序数比S大18,故Se的原子序数为16+18=34,A项正确;S与Se同主族,可知Se的非金属性比S的弱,B项错误;S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,则Se的最高价氧化物对应的水化物为H2SeO4,C项正确;Se的非金属性比S的弱,故H2Se的稳定性比H2S的弱,D项正确。
5.第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测中错误的是( )
A.单质有较高熔点
B.“类钫”在化合物中呈+1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
解析:A 119号元素在ⅠA族,根据锂、钠、钾、铷、铯、钫的顺序进行分析,单质熔点依次降低,A项错误;该元素为ⅠA族元素,在化合物中的化合价为 +1价,B项正确;因为钫有放射性,可以推知该元素也有放射性,C项正确;根据同族元素性质规律推断,密度依次增大,所以该元素的单质密度大于 1 g·cm-3,D项正确。
6.下列各组性质比较中,正确的是( )
①沸点:F2>Cl2>Br2>I2 ②离子还原性:S2->Cl->Br->I- ③酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
④金属性:K>Na>Mg>Al ⑤气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S ⑥半径:O2->F->Na+>Mg2+
A.③④⑤⑥ B.①②③
C.②③④ D.①③④⑤⑥
解析:A ①卤族元素从上到下,单质的状态:气→气→液→固,故沸点:F2<Cl2<Br2<I2,错误;②非金属性:Cl>Br>I>S,离子还原性:S2->I->Br->Cl-,错误;③非金属性:Cl>Br>I,最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,正确;④根据同周期元素由左向右金属性逐渐减弱,同主族元素由上到下金属性逐渐增强知,金属性:K>Na>Mg>Al,正确;⑤非金属性:F>Cl>S,气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S,正确;⑥具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,则半径:O2->F->Na+>Mg2+,正确。
7.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
(1)元素N在元素周期表中的位置为第 2 周期 ⅤA 族。根据元素周期律,预测酸性强弱:H3AsO4 < H3PO4(填“>”或“<”)。
(2)元素S的最高正价和最低负价的代数和为 4 ,在一定条件下,S与H2反应有一定难度,请判断:在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应的难度 更大 (填“更大”“更小”或“相同”)。
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,溶液中存在的主要离子是 H+、Br-、S 。
(4)下列说法正确的是 ABC (填字母)。
A.C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
B.氯气能置换出NaBr溶液中的溴
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
解析:(1)同一主族,元素原子的得电子能力从上到下逐渐减弱,故酸性:H3PO4>H3AsO4。
(2)S的最高正价为+6价,最低负价为-2价,二者代数和为4,得电子能力越强,非金属与氢气化合越容易。
(3)在水的作用下,Br2能把SO2氧化为H2SO4。
(4)同周期,从左到右原子半径逐渐减小。
8.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现进行氯气的性质实验(如图)。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
选项
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
无色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
白色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析:C 常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2,Cl2的颜色是黄绿色,①处充满黄绿色的Cl2;Cl2进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2,溴的水溶液颜色为橙色,所以②处的白色棉球变为橙色;Cl2和③处KI溶液反应置换出I2,淀粉遇I2变蓝,③处棉球变为蓝色;④处 Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO,用来进行Cl2的尾气吸收,尽管反应生成的物质均为无色,但棉球本身是白色的,所以④处的颜色为白色。
9.下列有关碱金属、卤素结构和性质描述正确的是( )
①随着核电荷数的增加,碱金属单质、卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
③碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成氧化物R2O
④Ts是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的递变规律,Ts与H2化合最容易
⑤根据HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
⑥碱金属单质都应保存在煤油中
⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大,非金属性逐渐减弱
⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A.全部正确 B.⑦⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①③⑦⑧
解析:B 随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势,而卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大,①错误;F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,F次外层电子数是2个,Br、I为18个,②错误;碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时Li生成氧化物Li2O,而Na生成的是Na2O2,不完全相同,③错误;Ts是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的递变规律,Ts与H2化合最不容易,④错误;根据HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递减的规律,⑤错误;碱金属单质中Li的密度比煤油小,要保存在液体石蜡中,其余的碱金属单质密度比煤油大,应保存在煤油中,⑥错误;卤素按F、Cl、Br、I的顺序电子层数增多,原子半径增大,非金属性逐渐减弱,⑦正确;类比Na2CO3可知,碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳,⑧正确。
10.(2025·河南郑州期末)X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中位置如图所示,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X、Y、Z的原子半径大小:X>Y>Z
B.Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
C.Y、Z的简单氢化物中,前者更稳定
D.Y的氢化物只有水
解析:C Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,则Y为O元素;由元素在周期表中的相对位置可知,X为N元素、Z为S元素、W为Cl元素。则硫原子的原子半径大于氧原子,A错误;非金属性:Cl>S,故高氯酸的酸性强于硫酸,B错误;非金属性:O>S,所以水的稳定性强于硫化氢,C正确;水、过氧化氢都是氧元素的氢化物,D错误。
11.〔多选〕如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图,X、Y、Z、Q、W、R是其中的六种元素。下列说法不正确的是( )
A.离子半径:Y>X
B.33号砷元素与Q同族
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>R
D.单质与水(或酸)反应的剧烈程度:Y>Z
解析:AC 根据X元素只有-2价,可知X为O元素;根据Y为+1价,可知Y为Na元素,同理结合最高正价和最低负价可知Z、Q、W、R分别为Al、P、S、Cl元素。Na+和O2-核外电子排布相同,钠的核电荷数大于氧,离子半径:O2->Na+,A错误;Q为P,与As同主族,B正确;氯元素的非金属性大于硫元素,则HClO4酸性强于H2SO4,C错误;金属性:钠>铝,金属性越强的元素单质与水或酸反应越剧烈,D正确。
12.如表为元素周期表的一部分,请回答有关表中①~⑬元素的问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
③
④
⑤
⑥
3
⑦
②
⑧
⑨
⑩
4
⑪
⑫
⑬
(1)表中元素⑦的原子结构示意图为 ,⑧的元素符号是 Si 。
(2)表中金属性最强的元素是 K (填元素符号,下同),非金属性最强的元素是 F ; Br2 (填化学式)单质室温下呈液态。
(3)表中元素⑤和⑨氢化物的稳定性顺序为 H2O > PH3 (填化学式,下同);⑨和⑩最高价氧化物对应的水化物的酸性: HClO4 > H3PO4 。
(4)表中能形成两性氢氧化物的元素是 Al (填元素符号),分别写出该元素的氢氧化物与⑩、⑪最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式: Al(OH)3+3H+Al3++3H2O 、 Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]- 。
(5)⑩和⑬非金属性的强弱顺序为 氯 > 溴 (填元素名称),请设计一个实验方案证明⑩和⑬非金属性的强弱,写出操作步骤和现象: 取少量新制氯水和CCl4于试管中,用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液,振荡静置,溶液下层呈橙色 。
解析:由题表知,①~⑬对应元素依次为Li、Al、C、N、O、F、Na、Si、P、Cl、K、Ga、Br。
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