1.3 元素周期表应用（二）学案-2025-2026学年高一下学期化学鲁科版必修第二册

该高中化学导学案聚焦同主族元素性质递变规律及陌生元素性质预测，通过金属性和非金属性判断依据搭建学习支架，连接原子结构与元素性质，引导学生探究卤族、碱金属元素的相似性与递变性，结合实验分析与理论解释形成知识脉络。 以“释疑-探究-应用”为主线，设计卤素置换反应等探究活动和分层训练，融入原子结构对性质递变的解释，培养科学思维与科学探究能力，落实结构决定性质的化学观念，习题注重迁移应用，助力学生提升分析及预测能力。

陵城区第一中学 高一化学学案 元素周期表的应用 编号：05 编制：孟桂英 审核：高一化学组 时间：2026年3月10日 班级： 姓名： 第3节 元素周期表的应用 第2课时　预测同主族元素的性质 [课标要求及学科素养] 1．以第ⅠA族、第ⅦA族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律。 2．能运用原子结构理论初步解释同主族元素性质的递变规律并预测陌生元素的性质 释疑·导疑 1、元素原子失电子能力(即金属性)强弱的判断依据 (1)金属活泼性越强，失电子能力______。金属阳离子的氧化性越____，元素原子失电子能力越 。 (2)单质与水(或非氧化性酸)置换出氢气的_______。置换反应越___发生，原子失电子能力______。 (3)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般碱性越_____，元素原子失电子能力_____。 (4)金属单质间的置换反应。在水溶液里若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X失电子能力__。 2、元素原子得电子能力(即非金属性)强弱的判断依据 (1)非金属单质与氢气化合的难易程度及气态氢化物的____：非金属单质与氢气化合越____，形成的气态氢化物越____，元素非金属性____。 (2)非金属元素的原子对应阴离子的还原性：阴离子还原性_____，元素的非金属性____。 (3)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性 ：酸性____，元素非金属性____。 (4)置换反应：非金属性 单质能将非金属性 的单质置换出来 思疑·答疑 探究一 1、第ⅦA族元素原子结构和性质的相似性。写出该族元素符号： (1)原子的最外电子层都有 个电子。最高正价除F外均显____价，最低负价为 价。 (2)气态氢化物的通式_____(X表示卤素) (3)最高价氧化物对应的水化物的通式为_______(F除外)，且都具有很强的___。 2．性质的递变性（从上至下） 结构及性质 规律 原子半径 单质的氧化性 阴离子的还原性 与H2化合的难易程度 氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性 3、阅读教材P26学生必做实验。完成下面内容 （1）Br2、I2的检验方法： （2） 小组以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验验证卤族元素性质的相似性和递变性 （3） 原子结构解释递变原因 【特别提醒】(1)F元素无含氧酸，因F元素无正价。(2)HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸。 【两用——针对训练】 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大( ) (2)卤素单质都是有色物质( ) (3)HCl、HBr、HI的还原性依次减弱( ) (4)卤族元素的单质越活泼，其熔点和沸点就越高( ) 2．砹是卤族元素，推测砹或砹的化合物最可能具有的性质是(　　) ①砹化氢很稳定　②砹单质与水反应，使砹全部转化成氢砹酸和次砹酸　③砹是黑色固体　 ④砹化银难溶于水　⑤砹易溶于某些有机溶剂 A．①②③④⑤ 　B．③④⑤　　C．③⑤　　D．③④ 探究二 1．碱金属元素原子结构和性质的相似性.写出该族元素的符号 (1)原子的最外电子层都有__个电子。 最高化合价均为__价。 (2)都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。 (3)最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的____。 2．性质的递变性（从上至下） 结构及性质 规律 原子半径 单质的还原性 与水或酸置换H2的难易程度 最高价氧化物对应水化物的碱性 3.原子结构解释递变原因 [特别提醒](1)从Li到Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li与O2反应可生成Li2O，Na与O2反应可生成Na2O、Na2O2，而K与O2反应可生成KO2等。 (2)LiOH微溶，其他碱金属元素的最高价氧化物对应水化物均为易溶于水的强碱。 【两用—针对训练】 1.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 2．某主族元素的原子最外层是第5层，其上有1个电子，下列描述中正确的是(　　) A．常温下，其单质与水反应不如钠与水反应剧烈 B．其原子半径比钾原子半径小 C．其碳酸盐易溶于水 D．其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解 探究三 预测元素及其化合物的性质 1、 阅读教材P28-29完成下面内容（1）地壳中含量前三位元素 （元素符号） Si在周期表中的位置 ，硅属于 ；与同周期P 比较，其 小， 大，原子核对最外电子层的 ，因此硅元素原子的失电子能力 ，单质硅常用于 （2）SiO2属于 氧化物，常用于 。与NaOH溶液反应方程式 SiO2具有特殊性，能与 反应，曾用于刻蚀玻璃，方程式： （3）H2SiO3 酸性 H2CO3,Na2SiO3与盐酸制备H2SiO3 方程式： H2SiO3 不稳定，受热易分解，方程式： 2．利用元素周期表寻找新材料 (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找________________；在过渡金属元素中寻找_________。 (2)在第ⅣB到第ⅥB族的过渡金属元素中寻找_____、______的材料，以制造火箭、导弹、飞船等。 (3)利用元素周期表，还可以寻找合适的____材料、____材料等。 【两用—针对训练】 1．在元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线附近可以找到(　　) A．耐高温材料　　　　　B．新型农药材料 C．半导体材料 D．新型催化剂材料 2．碲(Te)是52号元素，位于周期表中第ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。 下列叙述中错误的是(　　) A．碲的单质具有半导体的性能 B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定 C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2) D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱 【总结】—— 1．元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系 2．原子结构与元素性质的关系 3．元素性质与元素在周期表中位置的关系 【两用—针对训练】 1．主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　) A．常温常压下X的单质为气态 B．Z的氢化物为离子化合物 C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D．W与Y具有相同的最高化合价 2．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(　　) W X Y Z A．氢化物沸点：W<Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y>W C．化合物熔点：Y2X3<YZ3 D．简单离子的半径：Y<X 【两用——课后巩固案】 1.下列叙述正确的是(　　) A.碱金属性质相似，均为银白色(铯除外)的柔软金属，密度都比较小 B.钾与氧气或水反应比铷、铯的反应剧烈 C.碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增加而升高 D.Li、Na、K都可以保存在煤油中 2.下列各性质中符合图示关系的是(　　) ①化合价　②ROH的碱性　③最外层电子数　④核外电子层数　⑤单质失电子能力 A.②③⑤ B.②④⑤ C.①②③ D.①②③④ 3.氟、氯、溴、碘属于卤族元素。下列有关说法正确的是(　　) A.常温下，F2、Cl2、Br2均为气态 B.HBrO4的酸性比HClO4的强 C.F2比Cl2更容易与H2发生反应 D.工业上用澄清石灰水与氯气反应制备漂白粉 4.卤族元素(用X表示)均是成盐元素。下列关于卤族元素的说法正确的是(　　) A.砹(At)单质的分子式为At2，是白色固体 B.HX均是强酸 C.Br2与NaOH溶液反应的离子方程式可能为Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O D.向KBr、KI混合溶液中加入少量氯水及淀粉溶液，溶液变黄色 5.以下结论正确的是(　　) A.碱金属单质的密度按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序逐渐增大 B.酸性：HF<HCl<HBr<HI，则非金属性：F<Cl<Br<I C.金属Na与O2在加热时生成Na2O2，可以推断Li与O2在加热时生成Li2O2 D.Cl2可以从NaBr溶液中置换出Br2，则非金属性：Cl>Br 6.1940年，意大利化学家西格雷发现了第85号元素，它被命名为“砹(At)”。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，下列说法正确的是(　　) A.与H2化合的能力：At2>I2 B.砹在常温下可能是白色固体 C.砹原子的最外层有7个电子 D.砹易溶于水，难溶于四氯化碳 7.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.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增加而增强 C.卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深 D.X-的还原性依次为F-<Cl-<Br-<I-，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来 8.（选做）如图是卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的沸点与相对分子质量的关系图，已知Br2在水中的溶解度小，且密度大于水，下列说法错误的是(　　) A.单质①是最活泼的非金属单质 B.通入单质②能使品红溶液褪色 C.保存少量的单质③时加少量水进行水封 D.单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定 二、选择题 每小题有一个或两个选项符合题目要求 9.下列关于碱金属的叙述中，正确的是(　　) A.碱金属单质都呈银白色 B.碱金属随着原子序数增大，与水反应越剧烈 C.碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越强 D.碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其他金属 10.碲化镉(CdTe)具有光电转化功能，可用于制造发电玻璃。已知52Te和S位于同一主族。下列叙述错误的是(　　) A.CdTe中Cd显+2价 B.Te位于第5周期ⅥA族 C.H2Te还原性比HI弱 D.H2TeO4的酸性比H2SO4强 11.（选做）已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。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 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 12.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是(　　) A.X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强 B.Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱 C.X、Z的单质在常温下的状态不同 D.Y的最高正化合价为+7 三、填空题 13.从1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表，经过了众多化学家的艰辛努力，历经150多年。如图是元素周期表的一部分。 B C N O F Al Si Cl Y D M Z Q 回答下列问题： (1)画出Cl-的离子结构示意图：　　　　　　。Q的最高正化合价为　　　　　　；D的气态氢化物为　　　　　　(填化学式)。  (2)元素Y在元素周期表中的位置为　　　　　　，其元素性质与Al相似，写出Y的氧化物溶解在NaOH溶液中的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)上述元素最简单氢化物热稳定性最高的是　　　　　　(填元素符号)元素。D、M的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是　　　　　　(用化学式表示)。  14.甲元素的原子序数是19，乙元素原子核外有2个电子层，最外层上有6个电子；丙是元素周期表ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断： (1)甲元素在元素周期表中的位置是　　　　。 甲的单质与水反应的离子方程式　　  　　　　 (2)乙单质与丙单质反应的化学方程式为　　　 　　　　。  (3)甲元素和丙元素的最高价氧化物对应水化物的碱性较强的是　　　　　　(填化学式)。  15.为探究同主族非金属元素性质的递变规律，某研究性学习小组的甲同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成Cl2。 (1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；C处棉花变成橙色。甲同学由此现象得出的结论是同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱。 ①B处发生反应的化学方程式为　　　 　　　　。  ②甲同学的结论是　　　　(填“正确”或“不正确”)的，理由是　　　　。  (2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置，用氯气先置换出溴，然后溴再与KI接触，以判断Br2与KI能否发生反应。该设想是　　　(填“合理”或“不合理”)的，原因是　　　　 　。  (3)丙同学在甲同学实验结束后，向一个蘸有淀粉⁃KI溶液的棉花(E)上滴加溴水，发现E慢慢出现蓝色，结合甲的实验现象，他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律，你同意此种观点吗？　　　　　(填“同意”或“不同意”)，理由是　　　　 　　　　。  (4)（选做）丁同学综合分析了前面几位同学的实验，认为若将蘸有Na2S溶液的棉花置于玻璃管中适当的位置，此实验还可以同时探究同周期元素性质的递变规律，他提出此观点的依据是　　　　　　　　　，预期的现象与结论是　 　，  反应的离子方程式为　　　 　。  课后巩固案 答案 1.答案　A 解析　碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增加而降低，C不正确；Na、K都可以保存在煤油中，Li的密度更小，要保存在石蜡油中，D不正确。 2.答案　B 3.答案　C 解析　常温下，Br2为液体，A错误；非金属性：Cl>Br，则HBrO4的酸性比HClO4的弱，B错误；非金属性：F>Cl，则F2比Cl2更容易与H2发生反应，C正确；工业上用石灰乳与氯气反应制备漂白粉，D错误。 4.答案　C 解析　卤族元素单质从上到下颜色越来越深，故砹(At)单质的分子式为At2，不是白色固体，A错误；HF是弱酸，则HX不一定是强酸，B错误；Br2与NaOH溶液反应可生成溴化钠和次溴酸钠，其离子方程式可能为Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O，C正确；向KBr、KI混合溶液中加入少量氯水及淀粉溶液，会发生反应2KI+Cl2===2KCl+I2，淀粉溶液遇I2变蓝，故溶液变蓝色，D错误。 5.答案　D 解析　A错误，Li、Na、K、Rb、Cs随着原子序数的递增密度呈增大趋势，但K反常；B错误，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，与氢化物的酸性强弱无关；C错误，Li与O2在加热时只生成Li2O；D正确，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，氧化性：Cl2>Br2，则非金属性：Cl>Br。 6.答案　C 解析　从F到At，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合的能力逐渐减弱，A错误；从F到At，单质的颜色逐渐加深，I2是紫黑色固体，故砹在常温下不可能是白色固体，B错误；卤素原子的最外层都有7个电子，C正确；由I2微溶于水，易溶于四氯化碳，可推知砹不可能易溶于水，难溶于四氯化碳，D错误。 7.答案　C 解析　A项，F2与H2O反应为2F2+2H2O===4HF+O2，不能用X2+H2OHXO+HX表示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2的性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。 8.答案　D 解析　卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2，卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质中活泼性最强的是F2，A正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C正确；元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，卤素的非金属性：F>Cl>Br>I，则I的氢化物的稳定性在这4种卤素氢化物中最差，D错误。 三、选择题 每小题有一个或两个选项符合题目要求 9.答案　BC 解析　碱金属原子序数越大，越易失电子，与水反应越剧烈，故B正确；碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越强，故C正确。 10.答案　CD 解析　52Te是ⅥA族元素，CdTe中Te显-2价，则Cd显+2价，故A正确； 52Te和S位于同一主族，Te位于第5周期ⅥA族，故B正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，H2Te还原性比HI强，故C错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，H2TeO4的酸性比H2SO4弱，故D错误。 11.答案　A 解析　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 ，淀粉溶液遇 I2 变蓝，③处棉球变为蓝色；④处 Cl2 与 NaOH 溶液反应生成 NaCl 、 NaClO ，棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色。 12.答案　C 13.答案　(1) 　+4价　AsH3 (2)第4周期ⅢA族　Ga2O3+2OH-+3H2O===2[Ga(OH)4]- (3)F　H2SeO4>H3AsO4 解析　由元素周期表的结构可知，Y为Ga，Z为In，Q为Sn，D为As，M为Se。 (2)元素Ga在元素周期表中的位置为第4周期ⅢA族，其元素性质与Al相似，Ga的氧化物Ga2O3溶解在NaOH溶液中的离子方程式为Ga2O3+2OH-+3H2O===2[Ga(OH)4]-。 (3)同一周期，从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族，从上至下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，上述元素最简单氢化物热稳定性最高的是F；非金属性：Se>As，非金属性越强，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性：H2SeO4>H3AsO4。 14.答案　(1)第4周期ⅠA族 (2)2K+2H2O===2K++2OH-+H2↑ (3)4Li+O22Li2O　(4)KOH 解析　甲元素的原子序数是19，则甲是K元素；乙元素原子核外有2个电子层，最外层上有6个电子，因此乙的原子序数是8，即乙是O元素；丙是元素周期表ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素，则丙是Li元素。(1)钾元素在元素周期表中的位置是第4周期ⅠA族。(2)甲的单质与水反应的离子方程式为2K+2H2O===2K++2OH-+H2↑。(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为4Li+O22Li2O。(4)金属性：K>Li，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性较强的是KOH。 15.答案　(1)①Cl2+2KI===I2+2KCl　②不正确　该实验没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴元素与碘元素的非金属性强弱 (2)不合理　氯气有可能未被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处 (3)同意　甲、丙的实验分别证明了氯的非金属性比溴、碘强，溴的非金属性比碘强 (4)氯、硫同周期　棉花变成黄色，氯元素的非金属性比硫元素强　S2-+Cl2===2Cl-+S↓ 解析　(1)由B、C处产生的现象可知B处有单质碘生成，C处有单质溴生成，结合由强生弱的反应规律可判断出氯的非金属性比溴、碘强，但因没有比较出溴单质与碘单质氧化性的强弱，也就无法得出溴、碘两种元素非金属性的相对强弱，因此无法得出相应的结论。 (2)乙同学的设计不合理，因为氯气与NaBr溶液反应时氯气可能有剩余，即仍有Cl2与KI溶液接触而发生反应。 (3)丙同学证明了溴与碘的非金属性强弱关系，结合甲同学的实验可以得出氯、溴、碘三种元素的非金属性的相对强弱。 (4)氯元素与硫元素位于同周期，氯气有氧化性而Na2S有还原性，氯气能置换出硫，使蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色固体。 限时练 第1章　第3节　元素周期表的应用 1、 选择题 每小题只有一个选项符合题意 1.材料是人类赖以生存和发展的物质基础，而无机非金属材料在各个领域都扮演着重要的角色。下列说法错误的是(　　) A.高纯度硅可用于制作手机芯片 B.光导纤维的主要成分是二氧化硅 C.制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂 D.“天问一号”探测器上使用的新型SiC增强铝基复合材料属于新型硅酸盐材料 2.碲(Te)是52号元素，位于元素周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线处。下列叙述错误的是(　　) A.碲的单质具有半导体的性能 B.碲化氢(H2Te)比H2S更稳定 C.碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2) D.H2TeO4的酸性比H2SO4弱 3.由下列实验事实得出的结论正确的是(　　) A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知，SiO2不是H2SiO3的酸酐 B.由反应SiO2+2CSi+2CO↑可知，碳的非金属性强于硅 C.将CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀，说明酸性：H2CO3>H2SiO3 D.SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，因此SiO2为两性氧化物 4.已知周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似，如Li与Mg、Be与Al、B和Si 相似，这一规律被称为“对角线规则”，下列叙述正确的是(　　) A.Be能和氨水反应产生H2 B.BeO为两性氧化物 C.Li 在空气中的燃烧产物为Li2O2 D.H3BO3是一种强酸 5.应用元素周期律的有关知识，可以预测元素单质及其化合物的性质，下列预测正确的是(　　) ①离子的氧化性：Cs+>Rb+>Ca2+ ②热稳定性：AsH3<HBr<HCl ③Tl(OH)3是两性氢氧化物 ④碳酸锶(SrCO3)是难溶于水的白色固体，受热能发生分解反应 ⑤Ge是一种半导体材料 ⑥氢硒酸(H2Se)还原性强，其长期露置于空气中易变质出现浑浊 A.①②④⑤ B.①②④⑤⑥ C.②③④⑤ D.②④⑤⑥ 6.元素周期表对化学学习和研究都有重要意义。下列说法不正确的是(　　) A.通过主族元素原子的最外层电子数，推测其常见的化合价 B.在元素周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法 C.研究氯、硫、磷、砷等所在区域的元素，有利于制造新品种的农药 D.在ⅠA族和ⅡA族的金属中寻找催化剂 7.现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期，相关信息如表。下列说法正确的是(　　) 元素 相关信息 X 核外电子总数为1 Y 最高化合价和最低化合价之和为零 Z 原子有3个电子层，其最外层电子数为最内层电子数的3倍 Q 同周期元素中原子半径最小 A.X单质只有还原性，不具有氧化性 B.Y与Q可形成YQ分子 C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 D.第4周期且与Q同主族的元素的单质在常温常压下呈固态 8.如图为元素周期表中短周期的一部分，四种元素均为非稀有气体元素，下列关于这四种元素及其化合物的说法正确的是(　　) A.X、Y、Z、W可能均为金属元素 B.气态氢化物的稳定性：Z>W>X>Y C.Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等 D.Z的最高价氧化物的水化物可能为强碱 解析　根据元素周期表的结构，四种元素不可能都是金属元素，故A错误；如果Z为 二、选择题 每小题有一个或两个选项符合题目要求 9.如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 A.虚线右上方的元素为金属元素 B.第6周期ⅤA族的元素为非金属元素 C.可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素 D.可在虚线附近寻找稀土元素 10.根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断，其中错误的是(　　) A.短周期主族元素中半径最大的是Na B.Sr(OH)2的碱性强于Ba(OH)2 C.砹(At)的单质是有色固体，HAt很不稳定 D.AsH3是无色、有毒的气体 11.元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性的推测和判断，下列推测不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A Li与水反应缓慢，Na与水反应较快 Rb(ⅠA族)与水反应会更剧烈 B HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 C Si是半导体材料，同族Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 12.已知X、Y、Z、W、T为元素周期表的前四周期元素，相对位置如图所示，Z原子的质子数是最外层电子数的3倍。下列叙述正确的是(　　) A.T的原子序数为33 B.工业上利用置换反应制备Y的单质 C.简单氢化物的还原性：T<Z<W D.W的最高价氧化物对应的水化物在加热条件下能与Y的单质反应 13.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示： 下列说法正确的是 A.简单离子半径的大小顺序：d<e<f B.与x形成的简单化合物的沸点：y<z<d C.除去实验后试管中残留的g单质，可用热的氢氧化钠溶液 D.g、h元素的氧化物对应水化物的酸性：h>g 三、填空题 14.某化学课外活动小组为了验证主族元素化学性质的递变规律，进行如下实验探究。 Ⅰ.探究1：元素金属性递变规律 (1)验证同主族元素 Li、Na、K的金属性递变规律。 序号 实验内容 实验现象 1 将绿豆大小的金属 Li投入50mL 水中 Li与水反应快速，且有气泡生成 2 将绿豆大小的金属 Na投入50mL水中 Na与水反应比第1组剧烈，且有气泡生成 3 将绿豆大小的金属K投入50mL水中 ①预测第3组的实验现象是 。 ②已知 Rb位于第5周期ⅠA族,则RbOH 的碱性 (填“<”或“>”)KOH的碱性。 (2)某同学取适量可溶性铝盐与氨水(溶质为 反应制备氢氧化铝，请写出该反应的离子方程式： 。 Ⅱ.探究2：元素非金属性递变规律 (3)某小组同学设计实验比较ⅦA 族元素的非金属性： 项目 甲方案 乙方案 装置 操作 打开分液漏斗的活塞，烧瓶中产生黄绿色气体，蘸有KBr溶液的棉球变为橙黄色，湿润的淀粉KI试纸变蓝 向 A 中通入少量 充分反应后，A中液体 为橙黄色，将A 中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡，静置，试管中现象为 ① ②甲方案中发生多个化学反应，写出产生黄绿色气体的离子方程式： 。 ③以上两个方案， (填“甲”或“乙”)方案的实验能证明非金属性：Cl>Br>I。 (4)除了利用卤素单质间的置换反应，以下陈述哪些可作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据 (填字母)。 的熔点逐渐升高 B. HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 C. AgCl、AgBr、AgI 的固体颜色越来越深 D. Cl、Br⁻、I⁻的还原性逐渐增强 15.应用元素周期律的相关知识，可以预测物质的性质、应用等；分析相关事实，可以进行合理预测、规律总结等。例如，有科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢(PH3)气体，从而推测金星可能存在生命迹象。 (1)As的原子结构示意图为，推断其在周期表中的位置是　　　　　　。  (2)下列哪些事实能推测N元素非金属性比P强　　　　　　(填字母)。  A.最高正化合价均为+5价 B.同主族且原子半径：N<P C.氢化物稳定性：NH3>PH3 (3)预测N、P元素最高价氧化物对应的水化物的酸性：　　　　　　(用化学式表示)。  (4)非金属性：S>P，从原子结构解释原因：　　　　　　，得电子能力S大于P。  (5)(4分)设计一个证明非金属性：Cl>I的实验方案：　　　　　　。  16.硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题： (1)硅元素在元素周期表的位置是　　　　　　。  (2)沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料，下列说法正确的是　　　　　　(填字母)。  A.SiO2可用于制造光导纤维而不能直接制芯片 B.SiO2既能溶于氢氧化钠，也能与水反应生成H2SiO3，是酸性氧化物 C.普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的，其熔点很高 (3)硅单质可作为半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图： ①该生产过程中可以循环使用的物质是　　　　　　。  ②(4分)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式：　　　 　　　　。  (4)新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应如下：3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。若生成标准状况下33.6 L CO时，反应过程中转移的电子为　　　　　　mol。  (5)(4分)某同学设计的如图实验装置证明非金属性：N>C>Si。 所用到的试剂：①稀HNO3；②碳酸钙；③Na2SiO3溶液。 你认为该同学实验能否说明N、C、Si的非金属性强弱，若能或者不能，请用必要的文字及化学方程式说明：　　　　　　。  限时练 第1章　第3节　元素周期表的应用 1答案　D 2答案　B 解析　Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，位于金属区与非金属区的分界线处，其单质有半导体的性能，A项正确；同主族元素自上而下得电子能力逐渐减弱，则氢化物稳定性：H2Te<H2S，B项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2TeO4<H2SO4，D项正确。 3.答案　C 4.答案　B 解析　铝不能与弱碱反应生成氢气，由对角线规则可知，铍不能与弱碱反应生成氢气，故A错误；氧化铝为两性氧化物，由对角线规则可知，氧化铍为两性氧化物，故B正确；镁在空气中的燃烧产物为氧化镁，由对角线规则可知，锂在空气中的燃烧产物为氧化锂，不可能生成过氧化锂，故C错误；硅酸为弱酸，由对角线规则可知，硼酸为弱酸，故D错误。 5.答案　D 解析　①K、Rb、Cs为同主族元素，K与Ca同周期，金属性：Ca<K<Rb<Cs，则离子的氧化性：Cs+<Rb+<Ca2+，错误；②As与Br同周期且As在Br的左边，Br与Cl同主族且在Cl的下方，则非金属性：As<Br<Cl，热稳定性：AsH3<HBr<HCl，正确；③Tl与Al同主族，金属性比Al强，则碱性：Tl(OH)3>Al(OH)3，Tl(OH)3不是两性氢氧化物，错误；④锶与钙同主族，则由相似性可得，碳酸锶(SrCO3)也应该是难溶于水的白色固体，受热能发生分解反应，正确；⑤Ge与Si是同主族元素，分别位于金属与非金属的分界线两侧，则Ge与Si同属半导体材料，正确；⑥Se与S同主族且非金6.答案　D 解析　催化剂一般在过渡元素中寻找，D错误。 7.答案　C 解析　核外电子总数为1，该元素为氢，其单质既有氧化性又有还原性，A错误；Y、Q分别是C、Cl，Y元素最高正化合价为+4价，Cl元素最低化合价为-1价，二者可以形成CCl4，故B错误；Y、Z、Q分别是C、S、Cl，非金属性：C<S<Cl，则Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，故C正确；第4周期且与Q同主族元素的单质为溴单质，常温常压下溴呈液态，故D错误。 8.答案　C 解析　根据元素周期表的结构，四种元素不可能都是金属元素，故A错误；如果Z为11. 9答案　C 解析　虚线右上方的元素为非金属元素，A错误；第6周期ⅤA族的元素位于虚线下方，为金属元素，B错误；可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)，C正确；应在过渡元素区寻找稀土元素，则应在虚线的左下方寻找，D错误。 10.答案　B 解析　同主族元素自上而下金属性逐渐增强，则金属性：Sr<Ba，Sr(OH)2比Ba(OH)2的碱性弱，B错误；由卤族元素单质及化合物的递变性可知，随原子序数的增大，单质的颜色逐渐加深，气态氢化物稳定性逐渐减弱，砹是一种有色固体，HAt不稳定，C正确。 Si，Si的最高正价为+4价，最低负价为-4价，两者绝对值相等，故C正确。 11.答案　C 解析　ⅠA族金属元素从上到下，金属性逐渐增强，已知Li与水反应缓慢，Na与水反应较快，则Rb与水反应会更剧烈，A正确；F、Cl、Br、I非金属性逐渐减弱，形成的气态氢化物的稳定性也逐渐减弱，已知HCl在1 500 ℃时分解，而HI在230 ℃时分解，由此推测HBr的分解温度介于两者之间，B正确；ⅣA族元素按C、Si、Ge、Sn、Pb顺序金属性依次增强，非金属性依次减弱，其中金刚石不导电，Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线处，都是半导体材料，但Sn、Pb都是金属，是电的良导体，推测不合理，C错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，与H2化合越来越容易，已知Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应，因此P与H2在高温时能反应，D正确。 12.答案　AB 解析　已知X、Y、Z、W、T为元素周期表的前四周期元素，相对位置如图所示，Z原子的质子数是最外层电子数的3倍，Z是第3周期元素，电子排布为2、8、5，则Z为P，根据其他元素的相对位置，X为C、Y为Si、W为S、T为As。Z为P，原子序数为15，T位于第4周期，则T的原子序数为15+18=33，A正确；Y为Si，工业上制取粗硅的反应为2C+SiO2Si+2CO↑，属于置换反应，B正确；T为As、Z为P、W为S，非金属性：S>P>As，非金属性越强其单质氧化性越强，其简单氢化物的还原性越弱，即简单氢化物的还原性：T>Z>W，C错误；W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，Y是Si，硅单质在加热条件下不能与硫酸反应，D错误。 13.答案　BC 解析　根据原子序数及化合价判断x是氢元素、y为碳元素、z为氮元素、d为氧元素、e为钠元素、f为铝元素、g为硫元素、h为氯元素。A项，离子半径大小顺序为d>e>f，错误；B项，与x形成的简单化合物的沸点：水>氨气>甲烷，即d>z>y，正确。 14（1）①K与谁反应比Na与水反应剧烈 ②> (2)3NH3·H2O+ Al3+ =Al（OH）3 + 3NH4+ （3） ①溶液分层，下层溶液为紫色 ②③乙 （4） BD 15.答案　(1)第4周期ⅤA族　(2)BC　(3)HNO3>H3PO4　(4)S与P的电子层数相同，S的核电荷数大于P，S的原子半径小于P，S的原子核对最外层电子的吸引力大于P　(5)在淀粉⁃KI溶液中加入氯水，溶液变蓝 解析　(1)As的原子有4个电子层，最外层有5个电子，则其在周期表中的位置是第4周期ⅤA族。(2)最高正化合价均为+5价，可以判断为ⅤA族元素，不能判断非金属性强弱关系，故A错误；同主族元素半径越小说明其周期数越小，因此非金属性：N>P，故B正确；元素的非金属性越强，简单氢化物越稳定，氢化物稳定性：NH3>PH3，因此非金属性：N>P，故C正确。(3)非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，因此非金属性：N>P，酸性：HNO3>H3PO4。(5)元素非金属性越强，对应单质的氧化性越强，在淀粉⁃KI溶液中加入氯水，溶液变蓝，说明产生碘单质，非金属性：Cl>I。 16.答案　(1)第3周期ⅣA族 (2)A　(3)①H2、HCl　②SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl　(4)3　(5)不能，硝酸具有挥发性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的，2HNO3 +Na2SiO3===2NaNO3+H2SiO3↓ 解析　(2)制芯片的原料是晶体硅，A正确；SiO2能溶于氢氧化钠，反应产生Na2SiO3和H2O，但不能与水反应，B错误；普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的，是混合物，没有固定的熔、沸点，只能在一定温度范围内逐渐软化，C错误。(3)①石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅、CO，粗硅与HCl在573 K以上条件下反应产生粗SiHCl3、H2，粗SiHCl3经精馏得到纯SiHCl3，然后与H2在1 357 K高温下发生反应产生高纯Si、HCl，可见该生产过程中可以循环使用的物质是H2、HCl。②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质，根据元素守恒、电子守恒，可知还产生了H2，化学方程式为SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl。(4)在反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO中，每反应产生6 mol CO气体，转移12 mol电子。若生成标准状况下33.6 L CO，其物质的量n(CO)==1.5 mol，则反应过程中转移的电子的物质的量为×12 mol=3 mol。(5)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。HNO3能与CaCO3发生复分解反应：CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，可证明酸性：HNO3>H2CO3，反应产生的CO2进入盛有Na2SiO3溶液的装置中，发生反应：CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓，若在装置C中仅发生该反应，可以证明酸性： H2CO3>H2SiO3，但由于硝酸具有挥发性，挥发的硝酸蒸气也会进入装置C中，与Na2SiO3溶液发生反应：2HNO3+Na2SiO3===2NaNO3+H2SiO3↓，因此不能根据上述实验判断元素的非金属性：N>C>Si。 ( 6 ) 学科网（北京）股份有限公司 $