内容正文:
第2课时 研究同主族元素的性质
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
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
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
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
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
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
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 周期 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 ,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 (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 。
(4)下列说法正确的是 (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
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
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
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
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
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 。
(2)表中金属性最强的元素是 (填元素符号,下同),非金属性最强的元素是 ; (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 > (填化学式,下同);⑨和⑩最高价氧化物对应的水化物的酸性: > 。
(4)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (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: 、
。
(5)⑩和⑬非金属性的强弱顺序为 > (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: 。
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第2课时 研究同主族元素的性质
1.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.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.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.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.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.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.(1)2 ⅤA < (2)4 更大 (3)H+、Br-、S (4)ABC
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.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.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.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.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.(1) Si (2)K F Br2
(3)H2O PH3 HClO4 H3PO4
(4)Al Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
(5)氯 溴 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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