专题04 同周期、同主族元素性质的递变（重难点讲义）化学人教版必修第一册

本高中化学讲义聚焦同周期、同主族元素性质递变规律，从原子结构（电子层数、核电荷数）切入，系统梳理原子半径、化合价、金属性及非金属性的变化趋势，通过钠镁铝金属性比较、氯溴碘非金属性验证等实验构建从结构到性质的学习支架。 该资料以科学探究与实践为特色，设计钠与水反应、氢氧化铝两性等实验活动，结合元素推断、性质预测等综合题型，培养学生证据推理与模型认知的科学思维，课中辅助教师实验教学，课后助力学生通过习题巩固知识，弥补理解盲点。

专题04 同周期、同主族元素性质的递变 重难目标 1．掌握同周期元素从左到右的性质递变规律，包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的变化趋势。 2．理解同主族元素从上到下的性质递变规律，如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。 3．应用元素周期律解释实际化学现象，并能解决相关题型问题。‌ 4．通过实验比较氯、溴和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。 考情分析 围绕“同周期、同主族元素性质递变规律的理解、应用及验证”展开，考查考生对元素周期律的掌握、实验设计能力以及知识的综合应用能力。常以选择题呈现，也在非选择题中结合实验探究、元素推断等知识点考查，分值占比8-12分。考查趋势： 1．从单一规律考查转向与元素推断、实验探究的综合考查； 2．结合新科技、新材料等真实情境，考查规律的迁移应用； 3．注重对递变规律本质的理解，减少机械记忆类题目； 4．常与化学反应原理、化学实验等知识点结合，增强综合性； 5．引入开放性问题，考查考生的创新思维和逻辑推理能力。 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 题型01 元素金属性和非金属性强弱的比较 【典例1】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 【对练1】判断Cl元素的非金属性比S元素的强，可依据的事实是( ) A．HCl的酸性比H2SO3强 B．常温下氯单质呈气态，硫单质呈固态 C．氯气可溶于水，硫难溶于水 D．HCl的热稳定性比H2S的强 【对练2】下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( ) A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强 B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg的 C．根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱 D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱 题型02 预测元素及其化合物的性质 【典例2】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 【对练1】元素周期表和元素周期律可以指导人们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．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料 D．Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，碱性：CsOH >Ba(OH)2 【对练2】】短周期元素X、Y，若原子半径X>Y，则下列选项中一定正确的是( ) A．若X、Y均在IVA族，则单质熔点X>Y B．若X、Y均在VIA族，则气态氢化物的热稳定性X>Y C．若X、Y均属于第二周期非金属元素，则简单离子半径X>Y D．若X、Y均属于第三周期金属元素，则元素的最高正价X>Y 题型03 利用元素周期律进行比较 【典例3】(2026·江苏淮安高一联考)三硅酸镁(2MgO·3SiO2·nH2O)和NaHCO3是医疗上的常见抗酸药。下列说法不正确的是( ) A．酸性：H2CO3 < H2SiO3 B．稳定性：SiH4 < H2O C．碱性：Mg(OH)2 < NaOH D．半径：r(Si) < r(Mg) 【对练1】2026·安徽亳州高一期末)下列性质的比较不能用元素周期律解释的是( ) A．酸性：H2CO3＞H2SiO3 B．等物质的量浓度水溶液的酸性：H2S＜HCl C．原子半径：S>Cl D．碱性：Mg(OH)3＞Al(OH)3 【对练2】2026·湖北十堰高一期末)丹江口水库是南水北调中线核心水源地，保护库区水质需严控氮、磷元素排放。下列关于N、P元素性质比较，错误的是( ) A．非金属性：N＞P B．简单氢化物稳定性：NH3＞PH3 C．最高价氧化物对应水化物酸性：HNO3＜PH3PO4 D．原子半径：N＜P 1．X、Y为同主族元素，Y的原子半径大于X，下列说法正确的是(m、n均为正整数)(　　) A．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性 B．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱 C．若HnY的水溶液为酸性，则HnX的酸性比HnY的酸性更强 D．若Y的最高正价为＋7，则X的最高正价一定为＋7 2．(2026·江苏宿迁高一期末)中和胃酸药物“达喜”的有效成分为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(Mg)＜r(Al) B．碱性强弱：Mg(OH)3＞Al(OH)3 C．沸点：CH4＞H2O D．非金属性：C＞O 3．(2026·江苏连云港高一期末)磷酸二氢铵(NH4H2PO4)是农业常用的复合肥，下列说法正确的是( ) A．离子半径：(P3-)＞r(N3-) B．非金属性：N>O C．沸点：H2O＜NH3 D．酸性：HNO3＜H3PO4 4．(2026·江苏南京高一期末)F、Na、Mg、S、Cl为短周期主族元素。下列说法正确的是( ) A．离子半径：r(Mg2+)＜r(F-) B．热稳定性：HF＜H2S C．酸性强弱：H2SO4＞HClO4 D．金属性强弱：Na＜Mg 5．(2026·湖北十堰学业考试模拟)根据元素周期表和元素周期律，下列判断正确的是( ) A．酸性：HNO3＜H2CO3 B．碱性：KOH＜NaOH C．金属性：Mg＞Al D．非金属性：O＜S 6．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．原子半径：S＞O B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．还原性：I－＞Br－ D．酸性：H2SO4＞H3PO4 7．下列关于物质性质的比较，正确的是( ) A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．原子半径大小：S＞Na＞O C．氢化物稳定性大小：HF＞H2O＞PH3 D．碱性强弱：LiOH＞NaOH＞KOH 8．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂，下列说法正确的是( ) A．离子半径：S2-＞K+ B．沸点：H2O＞K2O C．氢化物的热稳定性：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH 9．某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。 实验方案 实验现象 ①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成 ②将一小块金属镁，用砂纸磨去表面的氧化膜后，放入试管中，加入2 mL水，观察现象，记录为现象I ，过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象，记录为现象II 现象 I ：无明显变化 现象II：金属镁逐渐溶解，有气体生成 ③将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝 ④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，逐渐消失 回答下列问题： (1)实验①相关反应的离子方程式为___________________________。由实验①可知，C1、S的非金属性由强到弱的顺序为_________________(用元素符号表示，下同)。由实验③可知，Br、I的非金属性由强到弱的顺序为_______________。 (2)由实验②和实验④知，碱性：NaOH___________(填“＞”或“＜”)Mg(OH)2。 (3)实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐___________(填“增强”或“减弱”，下同)；同周期元素，原子序数逐渐增大，金属性逐渐___________，非金属性逐渐___________。由此可知：H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为_____________________________(填化学式，下同)；常见氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是________。 10．请结合元素周期表和元素周期律相关知识，按要求回答下列问题。 (1)钠元素的原子结构示意图为______；Na在元素周期表中的位置为第三周期第______族。 (2)根据钠与钾的原子结构特征，比较如下物质的性质强弱：还原性：Na______K；碱性：NaOH______KOH(填“<”或“>”)。 (3)按如下步骤进行对比实验，验证同周期元素性质的递变规律。 ①用离子方程式解释现象1：__________________。 ②对比分析现象1和现象2，说明沉淀X属于______(填“酸”或“碱”或“两性氢氧化物”)。 ③现象4为__________________。 ④该组实验可验证同周期元素金属性强弱：Mg______Al(填“<”或“>”)。 11．(2026·河南郑州高一联考)某学习小组为探究元素性质的变化规律，设计如下实验： I．为探究非金属元素非金属性的变化规律，小组同学利用下图装置进行实验。 (1)已知H2SiO3是白色沉淀。若要证明非金属性：C>Si，可在甲装置A中加入稀硫酸，B中加入Na2CO3固体，C中加入Na2SiO3溶液，则C中反应的离子方程式为___________；若C中产生白色沉淀，可证明非金属性：C>Si。 (2)利用乙装置进行实验，___________(填“能”或“不能”)证明非金属性：Cl>C>Si，原因是___________。 Ⅱ．一位同学设计了一套用浓盐酸和高锰酸钾固体制取少量氯气并能比较氯气与碘单质氧化性强弱的微型装置，如图所示。 (3)下列溶液中，能吸收氯气的是___________。 A．饱和食盐水 B．饱和Na2SO3溶液 C．饱和NaOH溶液 D．浓硫酸 (4)请用原子结构的知识解释氯气的氧化性强于碘单质的原因：___________。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 同周期、同主族元素性质的递变 重难目标 1．掌握同周期元素从左到右的性质递变规律，包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的变化趋势。 2．理解同主族元素从上到下的性质递变规律，如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。 3．应用元素周期律解释实际化学现象，并能解决相关题型问题。‌ 4．通过实验比较氯、溴和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。 考情分析 围绕“同周期、同主族元素性质递变规律的理解、应用及验证”展开，考查考生对元素周期律的掌握、实验设计能力以及知识的综合应用能力。常以选择题呈现，也在非选择题中结合实验探究、元素推断等知识点考查，分值占比8-12分。考查趋势： 1．从单一规律考查转向与元素推断、实验探究的综合考查； 2．结合新科技、新材料等真实情境，考查规律的迁移应用； 3．注重对递变规律本质的理解，减少机械记忆类题目； 4．常与化学反应原理、化学实验等知识点结合，增强综合性； 5．引入开放性问题，考查考生的创新思维和逻辑推理能力。 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 题型01 元素金属性和非金属性强弱的比较 【典例1】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。 【对练1】判断Cl元素的非金属性比S元素的强，可依据的事实是( ) A．HCl的酸性比H2SO3强 B．常温下氯单质呈气态，硫单质呈固态 C．氯气可溶于水，硫难溶于水 D．HCl的热稳定性比H2S的强 【答案】D 【解析】A项，要根据元素最高价含氧酸的酸性强弱比较元素的非金属性强弱。HCl是无氧酸，而H2SO3也不是S的最高价含氧酸，因此不能根据HCl的酸性比H2SO3强判断出元素的非金属性：Cl>S，A错误；B项，元素的非金属强弱与其单质存在状态无关，因此不能根据常温下氯单质呈气态，硫单质呈固态，就判断出Cl元素非金属性比S强，B错误；C项，元素的非金属强弱与其单质是否能够溶于水无关，因此不能据此判断元素非金属性的强弱，C错误；D项，元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，由于氢化物的稳定性：HCl＞H2S，所以元素的非金属性：Cl>S，D正确；故选D。 【对练2】下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( ) A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强 B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg的 C．根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱 D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱 【答案】D 【解析】A项，应该根据金属失电子的难易来判断，易失电子的金属性较强，A不正确；B项，钠首先要跟MgCl2溶液中的水反应，无法置换出Mg，B不正确；Mg和Al与水反应都要加热，且现象都不明显，C不正确；D正确。 题型02 预测元素及其化合物的性质 【典例2】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。 【对练1】元素周期表和元素周期律可以指导人们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．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料 D．Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，碱性：CsOH >Ba(OH)2 【答案】B 【解析】因X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则X在Y的下一周期，原子序数：X > Y，A项正确；因HCl和H2S均为无氧酸，应依据酸性：HClO4>H2SO4，来推断出元素的非金属性：Cl>S，B项不合理；硅、锗可以做半导体材料，C项正确；依据元素周期表位置，D项正确。 【对练2】】短周期元素X、Y，若原子半径X>Y，则下列选项中一定正确的是( ) A．若X、Y均在IVA族，则单质熔点X>Y B．若X、Y均在VIA族，则气态氢化物的热稳定性X>Y C．若X、Y均属于第二周期非金属元素，则简单离子半径X>Y D．若X、Y均属于第三周期金属元素，则元素的最高正价X>Y 【答案】C 【解析】A项，若X、Y均在ⅣA族，原子半径X>Y，则X为Si，Y为C，金刚石的熔点高于单质硅，A错误；B项，若X、Y均在ⅥA族，原子半径X>Y，X为S，Y为O，非金属性O>S，则气态氢化物的热稳定性H2O>H2S，B错误；C项，若X、Y均属于第二周期非金属元素，原子半径X>Y，则X的原子序数小于Y，X、Y的简单离子电子层结构相同，核电荷数越小，离子半径越大，则简单离子半径X>Y，C正确；D项，若X、Y均属于第三周期金属元素，原子半径X>Y，则原子序数X<Y，元素的最高正价X<Y，D错误；故选C。 题型03 利用元素周期律进行比较 【典例3】(2026·江苏淮安高一联考)三硅酸镁(2MgO·3SiO2·nH2O)和NaHCO3是医疗上的常见抗酸药。下列说法不正确的是( ) A．酸性：H2CO3 < H2SiO3 B．稳定性：SiH4 < H2O C．碱性：Mg(OH)2 < NaOH D．半径：r(Si) < r(Mg) 【答案】A 【解析】A项,同主族从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性C>Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3＞H2SiO3，A错误；B项,非金属性O>Si，非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，故稳定性：SiH4＜H2O，B正确；C项,同周期从左到右金属性逐渐减弱，金属性Na>Mg，最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)3＜NaOH，C正确；D项,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：r(Si)＜r(Mg)，D正确；故选A。 【对练1】2026·安徽亳州高一期末)下列性质的比较不能用元素周期律解释的是( ) A．酸性：H2CO3＞H2SiO3 B．等物质的量浓度水溶液的酸性：H2S＜HCl C．原子半径：S>Cl D．碱性：Mg(OH)3＞Al(OH)3 【答案】B 【解析】A项,C和Si同主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，故酸性H2CO3＞H2SiO3，可以用元素周期律解释，A不符合题意；B项,元素周期律可用于比较最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性等，但无法直接比较无氧氢化物水溶液的酸性，H2S和HCl的水溶液酸性强弱不能用元素周期律解释，B符合题意；C项,S和Cl同周期，同周期元素从左到右核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故原子半径S＞Cl，可以用元素周期律解释，C不符合题意；D项,Mg和Al同周期，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，故碱性Mg(OH)3＞Al(OH)3，可以用元素周期律解释，D不符合题意；故选B。 【对练2】2026·湖北十堰高一期末)丹江口水库是南水北调中线核心水源地，保护库区水质需严控氮、磷元素排放。下列关于N、P元素性质比较，错误的是( ) A．非金属性：N＞P B．简单氢化物稳定性：NH3＞PH3 C．最高价氧化物对应水化物酸性：HNO3＜PH3PO4 D．原子半径：N＜P 【答案】C 【解析】A项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，N和P同属第VA族，N位于第二周期、P位于第三周期，因此非金属性N＞P，A正确；B项,元素非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，由于非金属性N＞P，因此简单氢化物稳定性NH3＞PH3，B正确；C项,元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由于非金属性N＞P，因此酸性HNO3＞H3PO4，C错误；D项,同主族元素从上到下电子层数增多，原子半径逐渐增大，P的电子层数比N多，因此原子半径N＜P，D正确；故选C。 1．X、Y为同主族元素，Y的原子半径大于X，下列说法正确的是(m、n均为正整数)(　　) A．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性 B．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱 C．若HnY的水溶液为酸性，则HnX的酸性比HnY的酸性更强 D．若Y的最高正价为＋7，则X的最高正价一定为＋7 【答案】B 【解析】若该酸为硝酸，则氨气溶于水溶液显碱性，A错误；若X(OH)n为强碱，X、Y为同主族金属元素，Y的原子半径大于X，金属性Y＞X，则Y(OH)n也一定为强碱，B正确；若X为O元素、Y为S元素，H2S的水溶液为酸性，但H2O为中性，即HnX的酸性比HnY的酸性弱，C错误；若Y的最高正价为＋7，则X、Y为ⅦA族的同主族元素，若X为F元素，则F没有正化合价，D错误。 2．(2026·江苏宿迁高一期末)中和胃酸药物“达喜”的有效成分为Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(Mg)＜r(Al) B．碱性强弱：Mg(OH)3＞Al(OH)3 C．沸点：CH4＞H2O D．非金属性：C＞O 【答案】B 【解析】A项,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，Mg和Al为第三周期相邻元素，Mg位于Al左侧，故r(Mg)＞r(Al)，A错误；B项,元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，金属性Mg＞Al，故碱性Mg(OH)3＞Al(OH)3，B正确；C项,H2O分子间存在氢键，常温下为液态，CH4常温下为气态，故沸点CH4＜H2O，C错误；D项,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，C和O为第二周期相邻元素，O位于C右侧，故非金属性C＜O，D错误；故选B。 3．(2026·江苏连云港高一期末)磷酸二氢铵(NH4H2PO4)是农业常用的复合肥，下列说法正确的是( ) A．离子半径：(P3-)＞r(N3-) B．非金属性：N>O C．沸点：H2O＜NH3 D．酸性：HNO3＜H3PO4 【答案】A 【解析】A项,P3-和N3-为同主族元素形成的简单阴离子，P3-电子层数为3，N3-电子层数为2，电子层数越多离子半径越大，故(P3-)＞r(N3-)，A正确；B项,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，O和N同周期且O在N右侧，故非金属性O>N，B错误；C项,常温下H2O为液态，NH3为气态，且H2O分子间氢键更强、数目更多，故沸点H2O＞NH3，C错误；D项,元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N>P，故酸性HNO3＞H3PO4，D错误； 4．(2026·江苏南京高一期末)F、Na、Mg、S、Cl为短周期主族元素。下列说法正确的是( ) A．离子半径：r(Mg2+)＜r(F-) B．热稳定性：HF＜H2S C．酸性强弱：H2SO4＞HClO4 D．金属性强弱：Na＜Mg 【答案】A 【解析】A项,Mg2+和F-核外电子层结构相同，核电荷数越大对核外电子的吸引能力越强，离子半径越小，Mg的核电荷数大于F，故 r(Mg2+)＜r(F-)，A正确；B项,元素非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性F＞S，故热稳定性HF＞H2S，B错误；C项,元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Cl＞S，故酸性H2SO4＜HClO4，C错误；D项,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，Na在Mg左侧，故金属性Na＞Mg，D错误；故选A。 5．(2026·湖北十堰学业考试模拟)根据元素周期表和元素周期律，下列判断正确的是( ) A．酸性：HNO3＜H2CO3 B．碱性：KOH＜NaOH C．金属性：Mg＞Al D．非金属性：O＜S 【答案】C 【解析】A项,元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性N>C，故酸性HNO3＞H2CO3，A错误；B项,元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，金属性K>Na，故碱性KOH＞NaOH，B错误；C项,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，Mg和Al同属第三周期，Mg在Al左侧，故金属性Mg＞Al，C正确；D项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，O和S同属第ⅥA族，O在S上方，故非金属性O＞S，D错误；故选C。 6．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．原子半径：S＞O B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．还原性：I－＞Br－ D．酸性：H2SO4＞H3PO4 【答案】B 【解析】A项，同一主族的元素，原子序数越大，原子半径就越大，由于原子序数S＞O，所以原子半径：S＞O，不符合题意；B项，酸式盐稳定性比正盐差，与元素周期律无关，符合题意；C项，Br、I是同一主族的元素，由于非金属性，Br＞I，所以还原性：I﹣＞Br﹣，与元素周期律有关，不符合题意；D项，元素的非金属性S＞P，所以酸性：H2SO4＞H3PO4，与元素周期律有关，不符合题意。 7．下列关于物质性质的比较，正确的是( ) A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．原子半径大小：S＞Na＞O C．氢化物稳定性大小：HF＞H2O＞PH3 D．碱性强弱：LiOH＞NaOH＞KOH 【答案】C 【解析】A项，同主族元素自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱，所以酸性：HIO4＜HBrO4＜HClO4，错误；B项，电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越小，原子半径越大，所以原子半径Na＞S＞O，错误；C项，非金属性：F＞O＞P，所以氢化物的稳定性：HF＞H2O＞PH3，正确；D项，同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：LiOH＜NaOH＜KOH，错误。 8．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂，下列说法正确的是( ) A．离子半径：S2-＞K+ B．沸点：H2O＞K2O C．氢化物的热稳定性：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH 【答案】A 【解析】A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，离子半径：S2-＞K+，A正确；B项，水为分子晶体，而氧化钾为离子晶体，沸点水低于氧化钾，B错误；C项，非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，O和S都是ⅥA的元素，O元素的非金属性较强，氢化物的热稳定性：H2S＜H2O，C错误；D项，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，K的金属性强于Al，则碱性Al(OH)3＜KOH，D错误；故选A。 9．某同学为了验证元素周期律相关的结论，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。 实验方案 实验现象 ①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成 ②将一小块金属镁，用砂纸磨去表面的氧化膜后，放入试管中，加入2 mL水，观察现象，记录为现象I ，过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象，记录为现象II 现象 I ：无明显变化 现象II：金属镁逐渐溶解，有气体生成 ③将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝 ④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，逐渐消失 回答下列问题： (1)实验①相关反应的离子方程式为___________________________。由实验①可知，C1、S的非金属性由强到弱的顺序为_________________(用元素符号表示，下同)。由实验③可知，Br、I的非金属性由强到弱的顺序为_______________。 (2)由实验②和实验④知，碱性：NaOH___________(填“＞”或“＜”)Mg(OH)2。 (3)实验结论：同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐___________(填“增强”或“减弱”，下同)；同周期元素，原子序数逐渐增大，金属性逐渐___________，非金属性逐渐___________。由此可知：H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为_____________________________(填化学式，下同)；常见氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是________。 【答案】(1)①S2－＋Cl2＝2C1－＋S↓ ②Cl＞S ③Br＞I (2)＞ (3)①减弱 ②减弱 ③增强 ④HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 ⑤HF 【解析】(1)将氯气通入Na2S溶液中，氯气将S2－氧化成S单质，离子方程式为S2－＋Cl2＝2C1－＋S↓，单质氧化性越强，元素非金属性越强，故非金属性Cl＞S；③将溴水滴入NaI溶液中，充分反应后加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明溴将I－氧化成I2，非金属性Br＞I；(2)实验②现象可以表明Mg与冷水不反应，与热水反应，实验④Na与冷水剧烈反应，由方案②和方案④中反应的剧烈程度可知，Na与水反应比Mg与水反应更剧烈，则金属性Mg＜Na，由此可知，碱性：NaOH＞Mg(OH)2；(3)由实验分析可知，非金属性Br＞I，由此得出同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐减弱；同周期元素金属性Mg＜Na，原子序数逐渐增大，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同周期元素原子序数逐渐增大，非金属性逐渐增强，非金属性Si＜P＜S＜Cl，非金属性越强酸性越强，故HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3；非金属性F＞O＞N＞S，元素非金属性越强简单氢化物越稳定，稳定性最强的是HF。 10．请结合元素周期表和元素周期律相关知识，按要求回答下列问题。 (1)钠元素的原子结构示意图为______；Na在元素周期表中的位置为第三周期第______族。 (2)根据钠与钾的原子结构特征，比较如下物质的性质强弱：还原性：Na______K；碱性：NaOH______KOH(填“<”或“>”)。 (3)按如下步骤进行对比实验，验证同周期元素性质的递变规律。 ①用离子方程式解释现象1：__________________。 ②对比分析现象1和现象2，说明沉淀X属于______(填“酸”或“碱”或“两性氢氧化物”)。 ③现象4为__________________。 ④该组实验可验证同周期元素金属性强弱：Mg______Al(填“<”或“>”)。 【答案】(1) IA (2) < < (3) Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 碱 沉淀逐渐消失 > 【解析】(1)钠(Na)的原子序数为11，核外有11个电子，分三个电子层排布，各层电子数分别为2、8、1，其原子结构示意图为圆圈内写+11，核外画三条弧线分别标上2、8、1，即；钠原子最外层有1个电子，位于元素周期表第三周期第IA族； (2)钠(Na)和钾(K)同属于第IA族元素。在元素周期表中，钾位于钠的下方，钾的原子半径大于钠，原子核对最外层电子的吸引力较弱，更容易失去电子。因此，钾的金属性强于钠，单质的还原性：Na < K，最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH < KOH； (3)① 氯化镁溶液与氨水反应生成的白色沉淀X为氢氧化镁。现象1中滴加盐酸后沉淀消失，是因为氢氧化镁与盐酸发生了中和反应生成氯化镁和水，其离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O；② 现象1表明沉淀X(氢氧化镁)能溶于酸，现象2表明其不溶于强碱(NaOH溶液)，这说明氢氧化镁只能与酸反应而不能与碱反应，因此它属于碱；③ 氯化铝溶液与氨水反应生成的白色沉淀Y为氢氧化铝。氢氧化铝是一种典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应。因此，向其中滴加NaOH溶液时，氢氧化铝会溶解生成偏铝酸钠和水，现象4为沉淀逐渐消失；④ 实验证明，镁的最高价氧化物对应水化物(氢氧化镁)是碱，而铝的最高价氧化物对应水化物(氢氧化铝)是两性氢氧化物，说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝。根据元素周期律，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强，故可验证金属性：Mg > Al。 11．(2026·河南郑州高一联考)某学习小组为探究元素性质的变化规律，设计如下实验： I．为探究非金属元素非金属性的变化规律，小组同学利用下图装置进行实验。 (1)已知H2SiO3是白色沉淀。若要证明非金属性：C>Si，可在甲装置A中加入稀硫酸，B中加入Na2CO3固体，C中加入Na2SiO3溶液，则C中反应的离子方程式为___________；若C中产生白色沉淀，可证明非金属性：C>Si。 (2)利用乙装置进行实验，___________(填“能”或“不能”)证明非金属性：Cl>C>Si，原因是___________。 Ⅱ．一位同学设计了一套用浓盐酸和高锰酸钾固体制取少量氯气并能比较氯气与碘单质氧化性强弱的微型装置，如图所示。 (3)下列溶液中，能吸收氯气的是___________。 A．饱和食盐水 B．饱和Na2SO3溶液 C．饱和NaOH溶液 D．浓硫酸 (4)请用原子结构的知识解释氯气的氧化性强于碘单质的原因：___________。 【答案】(1)SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3- (2) 不能 HCl不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，不能比较C和Cl的非金属性强弱 (3)BC (4)氯原子和碘原子的最外层电子数相同，氯原子半径比碘原子半径小，氯原子对最外层电子的吸引力比碘原子强，相对其得电子的能力也比碘原子强，所以氯气的氧化性强于碘单质 【解析】(1)稀硫酸与碳酸钠反应生成CO2，CO2通入硅酸钠溶液发生强酸制弱酸，生成硅酸沉淀，则C中反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32(或CO2过量时：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-) (2)将甲装置换成乙装置，通过稀盐酸制备的CO2含有HCl，饱和碳酸氢钠可以除去CO2中的HCl，硅酸钠溶液中还是会产生白色沉淀，可以得出非金属性：C>Si，但是盐酸不是Cl的最高价含氧酸，不能比较C和Cl的非金属性，从而不能得出非金属性：Cl>C>Si。 (3)分析：浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，生成的Cl2将KI氧化为I2，I2与淀粉作用；剩余氯气被吸收剂吸收。A项,氯气难溶于水，不能用饱和食盐水吸收氯气，A不符合题意；B项,由反应Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl可知，饱和Na2SO3溶液能吸收氯气，B符合题意；C项,由反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知，饱和NaOH溶液能吸收氯气，C符合题意；D项,浓硫酸与氯气不反应，可用于干燥氯气，D不符合题意；故选BC。 (4)氯与碘为同主族元素，碘在氯的下方，非金属性氯比碘强，则氯气的氧化性强于碘单质的原因：氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子半径大，碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $