4.2 元素周期律 第1课时（讲义）化学人教版必修第一册

第四章 物质结构元素周期律 第二节 元素周期律 第1课时 元素性质的周期性变化规律 课标要点 1.认识原子结构核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律。 2.以第三周期元素为例，掌握同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 3.归纳同周期元素金属性、非金属性变化规律，学会判断元素金属性、非金属性的强弱的基本方法。 学习重难点 重点： 元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化规律 难点： 比较元素的金属性或非金属性的强弱 知识点 元素性质的周期性变化规律 1.元素原子核外电子排布的周期性变化 图示 规律 随核电荷数的递増，同周期主族元素原子的最外层电子数呈现从1到8 的周期性变化（第一周期除外）。 2.元素原子半径的周期性变化 图示 规律 随核电荷数的递増，同周期主族元素原子半径呈现 的周期性变化。 影响原子半径大小的因素 ①电子层数:一般电子层数越多，原子半径越 。 ②核电荷数:核电荷数越多，原子半径越趋向 ；当电子层数相同时，核电荷数对原子半径的影响较 。 ③核外电子数：电子数増多，增加了核外电子间的相互排斥作用，使原子半径有 趋向。 ④稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素原子的测定依据不同，数据不具有可比性。 3.元素化合价的周期性变化 图示 规律 随着原子序数的递増，同周期主族元素的最高正价呈现从 价到 价，最低负价呈现从 价到 价的周期性变化。 化合价规律 金属元素没有 价，F没有 价，O没有 价。O除了在OF2中显 (+2价)外，没有其他形式的正化合价。 随学随练 1．下列描述与元素周期律不相符的是 A．随原子序数递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化 B．随原子序数递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化（惰性气体除外） C．随原子序数递增，元素的最高化合价重复出现从+1~+7，最低化合价从-7~-1的变化 D．随原子序数递增，元素的金属性和非金属性呈现周期性变化 2．（24-25高一下·安徽阜阳·阶段检测）随着原子序数的递增，下列说法正确的是 A．最外层电子数逐渐增多 B．原子半径逐渐减小 C．元素的主要化合价逐渐增加 D．元素的化合价、原子半径、最外层电子数、得失电子能力呈周期性变化 知识点 元素金属性、非金属性的周期性化规律（重点） 1．钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性的强弱 实验操作 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象。 实验现象 该实验加热前，镁条表面附着了 无色气泡，加热至沸腾后，有 的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为 色。 实验结论 ①该实验说明镁与 几乎不反应，能与 反应，反应的化学方程式为： 。 ②由上述实验可知，镁和水反应不如钠和水反应剧烈。 (2)镁、铝元素金属性的强弱 实验操作 实验甲：向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分别装在两支试管中，向一支试管中滴加2 mol /L盐酸,向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边加边振荡，观察现象 实验乙：将2 mL 1mol/L AlCl3溶液换成2 mL 1mol/L MgCl2溶液继续实验甲中相同的操作。 实验现象 ①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解，最终完全消失。 ②实验乙中a试管中沉淀溶解，b试管中沉淀不溶解。 实验结论 ①由实验甲可知Al(OH)3为 氢氧化物。对应的离子方程式分别为： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-。 ②实验乙中a试管中反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。 ③由上述实验可知：钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 。 结论:钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。 2.同周期元素（Si、P、S、Cl）非金属性强弱的比较 元素 Si P S Cl 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4，强酸（酸性比硫酸强） 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃时发生反应 简单气态氧化物的稳定性 不稳定 受热分解 高温分解 稳定 结论:硅、磷、硫、氯的非金属性由强到弱的顺序为Cl S P Si。 通过上述实验分析可知，同周期元素（稀有气体元素除外）从左到右，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。 ①判断元素非金属性或金属性的强弱，应依据元素原子在化学反应中得失电子的 而不是得失电子的 。 ②根据元素氧化物对应水化物的酸、碱性强弱判断元素非金属性或金属性强弱时,必须是其 氧化物对应的水化物。 3.元素金属性与非金属性的周期性变化 以第三周期元素为例 元素周期律是指元素的性质随原子序数的递増而呈周期性的变化。元素性质的周期性变化是元素原子核外电于排布周期性变化的必然结果。 随学随练 3．（24-25高一上·河北邢台·期末）Ⅰ．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 (1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：__________与盐酸反应最剧烈，__________与盐酸反应产生的气体最多。 (2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明非金属性：Cl__________(填“>”或“<”)S，反应的离子方程式为__________________________________________________。 Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 (3)仪器A的名称为__________，干燥管D的作用为________________________________________。 (4)若要证明非金属性：Cl>I，C中为淀粉-碘化钾混合溶液，B中装有固体，则A中试剂为__________，观察到C中溶液______________________________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用__________溶液吸收尾气。 知识点 同周期、同主族元素性质递变规律 同周期（从左到右） 同主族（自上而下） 化合价 最高价：+1价→+7价（O,F除外）；最低价：-4价→-1价；最低价=主族序数-8（H除外） 最高价用同（O、F除外）；最低价相同;最高价=族序数（O、F除外） 得电子能力 逐渐 逐渐 失电子能力 逐渐 逐渐 单质氧化性 逐渐 逐渐 单质还原性 逐渐 逐渐 金属性 逐渐 逐渐 非金属性 逐渐 逐渐 最高价氯化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐 酸性探渐 碱性逐渐 酸性逐渐 形成气态氢化物的难易 由 到 由 到 简单气态氢化物的稳定性 逐渐 逐渐 元素的金属性（或非金属性）与单质还原性（或氧化性）的异同 元素金属性（或非金属性）的强弱可用于判断相应单质或化合物的性质。一般来说，元素金属性（或非金属性）越强，对应单质的活泼性（金属单质的还原性或非金属单质的氧化性）越 ，但也有例外，如非金属性:N＞P,但单质的活泼性:N2＜P4（白磷）。 随学随练 4．（24-25高一上·江苏镇江·期末）软钾镁矾（化学式为）是一种重要的钾肥。下列说法正确的是 A．半径大小： B．热稳定性强弱： C．沸点高低： D．碱性强弱： 5．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）钾在自然界中只以化合物形式存在，广泛分布于陆地和海洋中。下列关于钾的说法错误的是 A．活泼性： B．碱性： C．还原性： D．常温下，金属钾为银白色固体 拓展 粒子半径大小的比较 1.影响粒子半径大小的因素 ①电子层数的多少;②原子核对核外电子吸引力的大小;③核外电子数的多少。 2.粒子半径大小比较的方法 原子 ①同一周期，从左到右，核电荷数依次増大，原子半径依次减小(稀有气体元素除外)。如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。 ②同一主族，自上而下，电子层数依次増多，原子半径依次增大。如 r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)。 离子 ①同一主族，自上而下，电子层数依次増多，离子半径依次增大。如 r( Li+ )＜r(Na+) ＜r(K+)＜r(Rb+)＜r(Cs+)。 ②具有相同电子层结构的离子，随核电荷数増大，离子半径减小。如r(S2-)＞r(Cl-)＞r(K+)＞r(Ca2+)。 同一元素的不同粒子 核外电子数越多，半径越大： ①阳离子：r(原子)＞r(阳离子)。r(Na) ＞r(Na+)。 ②阴离子：r(原子)＜r(阴离子)。如r(Cl)＜r(Cl-)。 ③多种价态的粒子：价态越高，半径越小。如r(Fe)＞r(Fe2+)＞r(Fe3+)。 拓展 元素金属性、非金属性强弱的比较 1.元素金属性强弱的比较方法 判断依据 规律 实例 元素在周期表中的位置 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越难失去电子，金属性越弱 金属性：Na>Mg>Al 同主族元素从上到下，原子半径越大，越易失去电子，金属性越强 金属性：K>Na>Li 单质与水或酸反应 金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强 如Na与冷水反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，则金属性：Na>Mg 置换反应 除K、Ca、Na外，活动性顺序表前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来 如Zn + Cu2+===Zn2++Cu，则金属性：Zn＞Cu。 金属阳离子的氧化性强弱 金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱 如氧化性：Na＋<Mg2＋，则金属性：Na>Mg 最高价氧化物对应水化物的碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg 2.元素非金属性强弱的比较方法 判断依据 规律 实例 元素在周期表中的位置 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越易得到电子，非金属性越强 非金属性：F>O>N 同主族元素从上到下，原子半径越大，越不易得到电子，非金属性越弱 非金属性：F>Cl>I 与氢气有关的判断 单质越易与H2化合，元素的非金属性越强 H2＋F2===2HF，H2＋Cl22HCl，则非金属性：F>Cl。 简单气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强 稳定性：HF>HCl>HBr>HI，则非金属性：F>Cl>Br>I 置换反应 较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来 如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，则非金属性：Cl>Br 单质的氧化性或阴离子的还原性 非金属元素的简单阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 还原性：S2－>Cl－，则非金属性：Cl>S 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 酸性：HClO4(高氯酸)>H2SO4，则非金属性：Cl>S 活学活用 6．（24-25高一上·浙江绍兴·期末）运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 A．已知Ra是第7周期ⅡA族的元素，故的碱性比的碱性强 B．已知As是第4周期ⅤA族的元素，故的稳定性比的稳定性弱 C．已知的原子半径比的原子半径大，故与水反应比与水反应更剧烈 D．已知的非金属性比的强，故的酸性比强 题型 元素性质的周期性变化规律 ▌例1（26-27高一上·北京东城·阶段检测）下列相关性质的比较中，不正确的是 A．金属性： B．原子半径： C．碱性： D．酸性： ▌对点练1-1（25-26高一下·北京丰台·期末）元素的性质呈周期性变化的根本原因是 A．元素的化合价呈周期性变化 B．元素的原子半径呈周期性变化 C．元素原子的最外层电子数呈周期性变化 D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化 ▌对点练1-2（26-27高三上·广西来宾·阶段检测）关于元素周期律的认识错误的是 A．半径 B．非金属性 C．还原性 D．金属性 题型 元素金属性强弱的比较方法 ▌例2（25-26高一上·广东深圳·期末）元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是 序号 ① ② ③ 实验 实验 现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红 A．对比实验①、②现象可知金属性： B．实验②中发生反应的离子方程式为 C．对比实验①、③现象可知同周期元素金属性随着原子序数的递增而增强 D．实验①、②中滴有酚酞的溶液均呈红色 ▌对点练2-1（25-26高一上·安徽六安·期末）下列不能证明比金属性强的事实是 A．的相对原子质量比大 B．与的反应比剧烈 C．在中燃烧的产物比复杂 D．的碱性比强 ▌对点练2-2（24-25高一上·山西·期末）某小组通过如下实验探究Na、Mg、Al三种金属元素性质的递变规律。回答下列问题： Ⅰ．探究Na、Mg、Al分别与水反应的情况。 实验①：取一小块绿豆大小的金属Na，用滤纸吸干表面的煤油，投入盛有100 mL水（含酚酞）的烧杯中，观察到Na与冷水发生剧烈反应，烧杯内溶液变红。 实验②：分别取一小段大小、形状相同的镁条和铝条，先进行操作A，然后分别将其放入两支试管中，向试管中各加入2 mL水，再滴入2滴酚酞试液，观察到试管中均无明显现象，分别加热试管，加热后镁条表面有气泡产生，溶液变红，Al与水反应现象仍不明显。 (1)实验①中Na与反应的化学方程式为______________________________，该反应中作______（填“氧化剂”或“还原剂”）。 (2)实验②中操作A为_________________________________，实验②中使溶液变红的微粒是______（填离子符号）。 (3)通过上述实验，得出Na、Mg、Al的金属性由强到弱顺序为____________（用“>”连接），从原子结构的角度解释出现该规律的原因：________________________________________________________________。 Ⅱ．比较NaOH、、碱性的强弱。 实验序号 实验③ 实验④ 实验操作 实验现象 试管中出现白色沉淀且不溶解 试管中先出现白色沉淀后全部溶解 (4)实验④中白色沉淀溶解的离子方程式为____________________________________________。 (5)综上实验可知，NaOH、、的碱性由强到弱顺序为______________________（用“>”连接）。 题型 元素非金属性强弱的比较方法 ▌例3（25-26高一上·广东广州·期末）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性： B．如图所示实验可证明元素的非金属性强弱： C．第36号元素“氪”在周期表中位于第四周期0族 D．已知Ra是ⅡA族的元素，的碱性比的碱性强 ▌对点练3-1（25-26高一上·陕西汉中·阶段检测）根据下列实验操作和现象或根据实验方案设计所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向溴化钾溶液中依次加入过量氯水和淀粉KI溶液，溶液先变橙色后变蓝色 非金属性Cl>Br>I B 将通入溶液中，观察现象 比较的非金属性 C 将盐酸滴到碳酸钙固体表面，有气泡产生 非金属性Cl>C D 向溶液、溶液中滴入足量溶液，观察现象 比较的金属性 ▌对点练3-2（24-25高一上·湖北武汉·期末）在学习物质结构和元素周期律后，某化学兴趣小组在老师的指导下，设计实验以探究元素性质的递变规律。 Ⅰ．为了验证卤族部分元素递变规律，设计如图1装置进行实验。 (1)指出氯元素在周期表中的位置______。 (2)根据上述实验操作步骤，为确保“非金属性：氯＞溴＞碘”的实验结论可靠，你认为做好本实验最关键因素是____________。 (3)下列性质的递变正确，且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是______。 A．Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高 B．HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 C．HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 D．Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 Ⅱ．为了验证非金属性：N＞C＞Si，该兴趣小组又设计如图2装置，实验所用到的物质有：①稀HNO3②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤饱和NaHCO3溶液，已知H2SiO3不溶于水。据此回答以下问题。 (4)仪器甲的名称为______。 (5)仪器甲中装入的试剂为______(填序号)，B中装入的试剂为______(填序号)。 (6)烧杯C中发生反应的离子方程式为____________。 基础通关 1．（25-26高一上·湖北武汉·期末）根据元素在周期表中的位置，下列判断错误的是 A．碱性： B．酸性： C．非金属性： D．金属性： 2．（26-27高二上·江苏南京·阶段检测）铝土矿除主要成分，还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是 A．半径：r(Al3+)＞r(Mg2+) B．热稳定性：H2O＞H2S C．碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2 D．S2、S2-、S4互为同素异形体 3．（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．原子半径大小： B．氢化物稳定性： C．酸性强弱： D．碱性强弱： 4．（24-25高一上·安徽宿州·期末）下列各组微粒性质的比较中正确的是 A．还原性： B．与化合的能力： C．金属性：Na＜Mg＜Al D．原子半径：N＞Na＞P 5．（25-26高一上·浙江绍兴·期末）根据元素周期表，下列说法不正确的是 A．离子半径： B．还原性： C．酸性： D．热稳定性： 6．（25-26高一下·福建龙岩·阶段检测）根据元素周期律，对下列事实进行归纳推测，推测错误的是 事实 推测 A P与H2高温时反应，Cl2与H2光照能反应 S与H2在加热时能反应 B N是非金属元素，P、As也是非金属元素 VA族的元素都是非金属元素 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 Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快 Sr与水反应更快 7．（24-25高一上·云南曲靖·期末）元素周期律可以帮助我们理解未知元素的性质，Se元素在第四周期第ⅥA族，下列关于O、S、Se元素的性质说法不正确的是 A．原子半径Se＞S＞O B．Cl2能将H2Se氧化为Se单质 C．热稳定性：H2O＞H2Se＞H2S D．酸性：H2SeO4＜H2SO4 8．（25-26高一上·陕西西安·期末）下列关于元素周期律的叙述中不正确的是 A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次减弱 B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．对应离子半径大小顺序为： D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 9．（25-26高一上·广西贵港·期末）由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是 选项 实验 事实 结论 A 向碳酸钙固体上滴加盐酸 有气体产生 酸性： B 将体积相同的Na和K分别投入冷水 K与反应更剧烈 金属性： C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性： D 将足量硫酸与溶液混合 生成 非金属性： 素养提升 10．（24-25高二下·安徽阜阳·期中）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)阴影部分N元素在元素周期表中的位置为第___________周期第___________族。根据元素周期律，预测酸性强弱：H3AsO4___________ (填“>”或“<”) H3PO4. (2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为___________。在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断：在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应的程度___________。(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，溶液中主要存在的离子是___________。(填离子符号) (4)下列说法错误的是___________。 ( 填序号) ①C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小 ②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强 ③由元素周期律可直接推断出酸性：H2SO3<HClO4 ④HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 11．（25-26高一下·山东潍坊·期中）某化学兴趣小组为探究元素周期律，设计如下系列实验。 (1)甲同学为比较镁、铝原子的失电子能力强弱，设计如下实验： ①实验现象1为_______，发生反应的离子方程式为_______。 ②甲同学认为失电子能力，理由是_______。 (2)乙同学拟利用如图所示装置证明碳和硅元素原子得失电子能力的强弱变化规律。 ①仪器A的名称为_______。干燥管D的作用是_______。 ②在装置A中加盐酸，装置B加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，可观察到C中的实验现象为_______。 ③丙同学认为该实验存在干扰因素，应在装置B、D之间添加装有_______的洗气瓶。 12．（25-26高一下·山东枣庄·阶段检测）元素周期表是研究物质性质的重要工具。下图是元素周期表的一部分，其中①～⑥代表6种元素。 回答下列问题： (1)②③④按原子半径由大到小排列的顺序是___________(用元素符号作答)。 (2)与水反应的剧烈程度：③___________⑥(填“>”或“<”)。 (3)③的单质在空气中燃烧的化学方程式是___________。 (4)⑤的离子结构示意图是___________。 (5)④和⑤最高价氧化物对应的水化物中，酸性更强的是___________(填化学式)。 (6)上述元素中，与氢元素组成含有10个电子的分子有___________(写出两种即可)。 13．（24-25高一下·福建三明·期中）实验探究：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各小题。 Ⅰ．实验装置： (1)图中盛装70%浓硫酸的仪器名称是______。 (2)连接仪器：正确的连接方式为a→______。 (3)实验步骤：连接仪器、______、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。 Ⅱ．问题探究：（已知酸性强弱：亚硫酸>碳酸） (4)与70%浓硫酸反应的化学方程式是______。 (5)装置B中足量酸性溶液的作用是______。 (6)能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；试管C中发生反应的离子方程式为______。 (7)依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性______（填“能”或“否”），说明理由______。 14．（25-26高一下·陕西渭南·期末）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。10种短周期主族元素的原子半径、最高正价、最低负价随着原子序数的递增变化规律如下图所示。 (1)元素e在元素周期表中的位置是_____________________________。 (2)元素c、d、e形成的简单离子的还原性，由小到大的顺序是________（用离子符号表示）。 (3)下列事实能说明元素j的非金属性强于元素i的是________（填字母）。 A．单质与氢气化合的难易程度：i难于j B．简单阴离子的还原性：i强于j C．简单氢化物的沸点：i高于j D．含氧酸的酸性：j强于i (4)某化学兴趣小组利用如图装置进行实验对比硅与碳的非金属性强弱关系。实验供选试剂有：a．稀盐酸；b．稀硫酸；c．碳酸钠粉末；d．溶液。 ①仪器A的名称为________。 ②A中的试剂是________（填字母，下同），C中的试剂是________，观察到C中的现象为________。 迁移创新 15．（25-26高一下·山东·阶段检测）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50 mL水中 Li与水快速反应，且有气泡生成 2 将绿豆大小的金属Na投入50 mL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50 mL水中 预测第3组的实验现象是_______。 (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卤族元素的非金属性； 实验方案 甲方案 乙方案 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_______ 图示 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：。 (4)实验室拟用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为)配制稀盐酸，需要量取浓盐酸的体积为_______，在配制过程中下列操作会导致配制的溶液中HCl浓度偏低的是_______(填序号)。 A．容量瓶水洗后没有烘干便投入使用 B．量取浓盐酸后放置时间过长，未及时稀释和转移到容量瓶 C．定容摇匀后发现液面低于刻度线，随之补加几滴水再次做定容操作 D．定容时俯视刻度线 16．（25-26高一下·福建厦门·期中）下表是元素周期表的一部分。请按要求回答下列问题： 族周期 IA 0 1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ (1)氧元素在周期表中的位置是_______，⑤与⑥的最高价氧化物对应水化物的酸性比较______。(填化学式，下同) (2)上述所列元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______。 (3)下列说法不正确的是_______。 A．⑦形成的简单氢化物比⑧形成的简单氢化物的稳定性高 B．元素最高正价与最低负价绝对值相等的元素一定处于第ⅣA族 C．第5周期第ⅦA族元素的原子序数为53 D．已知X为第ⅡA族元素(前四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期且在第ⅢA族，那么Y的原子序数肯定为a+1 (4)写出⑥和⑦的简单氢化物发生反应的化学方程式_______。 (5)请从原子结构的角度解释元素①的金属性比③强的原因_______。 (6)写出③的最高价氧化物和①的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_______ (7)溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入112 mL⑦元素的单质(标准状况下)，恰好将完全氧化，x值为_______。(中Fe为+2、+3价) 17．（25-26高一上·山西太原·期末）为了探究同周期、同主族元素性质的递变规律，某小组同学设计并实施了如下实验： (1)室温下，将等质量、等比表面积的镁、铝分别投入到等体积、0.1 mol/L的盐酸中，实验结果：______与盐酸反应更剧烈，______产生气体量更多。 (2)取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入2滴酚酞溶液，加热试管至液体沸腾，实验现象为______。 (3)该小组利用以下装置探究几种非金属元素性质的递变规律(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 回答下列问题： ①能说明氯气的氧化性强于溴单质的实验现象为______。 ②氯气进入装置C中，反应的化学方程式为______。 ③装置D中溶液先变为红色，后红色褪去。为探究D中溶液褪色的原因，小组同学提出两种假设： a．被氧化；b．______。设计实验方案验证以上假设，向褪色后的溶液中滴加______，若观察到______，可验证假设b成立。 ④实验结束后，取出B处左侧的棉花与另一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花接触，棉花变蓝。通过以上实验可以得出的结论是______(填标号)。 A．氧化性：    B．同主族元素从上到下非金属性减弱 C．同周期元素从左到右非金属性减弱   D．Cl、Br、I对应含氧酸酸性逐渐减弱 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 物质结构元素周期律 第二节 元素周期律 第1课时 元素性质的周期性变化规律 课标要点 1.认识原子结构核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律。 2.以第三周期元素为例，掌握同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 3.归纳同周期元素金属性、非金属性变化规律，学会判断元素金属性、非金属性的强弱的基本方法。 学习重难点 重点： 元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化规律 难点： 比较元素的金属性或非金属性的强弱 知识点 元素性质的周期性变化规律 1.元素原子核外电子排布的周期性变化 图示 规律 随核电荷数的递増，同周期主族元素原子的最外层电子数呈现从1到8 的周期性变化（第一周期除外）。 2.元素原子半径的周期性变化 图示 规律 随核电荷数的递増，同周期主族元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。 影响原子半径大小的因素 ①电子层数:一般电子层数越多，原子半径越大。 ②核电荷数:核电荷数越多，原子半径越趋向减小；当电子层数相同时，核电荷数对原子半径的影响较大。 ③核外电子数：电子数増多，增加了核外电子间的相互排斥作用，使原子半径有增大趋向。 ④稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素原子的测定依据不同，数据不具有可比性。 3.元素化合价的周期性变化 图示 规律 随着原子序数的递増，同周期主族元素的最高正价呈现从+1价到+7价，最低负价呈现从-4价到-1价的周期性变化。 化合价规律 金属元素没有负价，F没有正价，O没有最高正价。O除了在OF2中显正化合价(+2价)外，没有其他形式的正化合价。 随学随练 1．下列描述与元素周期律不相符的是 A．随原子序数递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化 B．随原子序数递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化（惰性气体除外） C．随原子序数递增，元素的最高化合价重复出现从+1~+7，最低化合价从-7~-1的变化 D．随原子序数递增，元素的金属性和非金属性呈现周期性变化 【答案】C 【详解】A．元素原子的最外层电子排布随原子序数递增呈现周期性重复（如1→8），符合元素周期律，A正确； B．同周期主族元素原子半径随原子序数递增逐渐减小（稀有气体除外），符合周期律，B正确； C．周期表中O、F没有正价，则第二周期不会出现元素的最高化合价从+1到+7，且非金属元素的最低负化合价通常为价至价，金属元素也没有负化合价，C错误； D．在同周期、同主族元素的性质均随原子序数发生周期性的变化，则元素的金属性和非金属性随原子序数的递增呈现周期性变化，D正确； 故选C。 2．（24-25高一下·安徽阜阳·阶段检测）随着原子序数的递增，下列说法正确的是 A．最外层电子数逐渐增多 B．原子半径逐渐减小 C．元素的主要化合价逐渐增加 D．元素的化合价、原子半径、最外层电子数、得失电子能力呈周期性变化 【答案】D 【详解】A．随着原子序数的递增，最外层电子数呈周期性变化，故A错误； B．随着原子序数的递增，原子半径呈周期性变化，故B错误； C．随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化，故C错误； D．随着原子序数的递增，元素的化合价、原子半径、最外层电子数、得失电子能力呈周期性变化，故D正确； 选D。 知识点 元素金属性、非金属性的周期性化规律（重点） 1．钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性的强弱 实验操作 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象。 实验现象 该实验加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。 实验结论 ①该实验说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为： Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 ②由上述实验可知，镁和水反应不如钠和水反应剧烈。 (2)镁、铝元素金属性的强弱 实验操作 实验甲：向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分别装在两支试管中，向一支试管中滴加2 mol /L盐酸,向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边加边振荡，观察现象 实验乙：将2 mL 1mol/L AlCl3溶液换成2 mL 1mol/L MgCl2溶液继续实验甲中相同的操作。 实验现象 ①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解，最终完全消失。 ②实验乙中a试管中沉淀溶解，b试管中沉淀不溶解。 实验结论 ①由实验甲可知Al(OH)3为两性氢氧化物。对应的离子方程式分别为： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]-。 ②实验乙中a试管中反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。 ③由上述实验可知：钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。 结论:钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。 2.同周期元素（Si、P、S、Cl）非金属性强弱的比较 元素 Si P S Cl 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4，强酸（酸性比硫酸强） 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃时发生反应 简单气态氧化物的稳定性 不稳定 受热分解 高温分解 稳定 结论:硅、磷、硫、氯的非金属性由强到弱的顺序为Cl＞S＞P＞Si。 通过上述实验分析可知，同周期元素（稀有气体元素除外）从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐増强。 ①判断元素非金属性或金属性的强弱，应依据元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。 ②根据元素氧化物对应水化物的酸、碱性强弱判断元素非金属性或金属性强弱时,必须是其最高价氧化物对应的水化物。 3.元素金属性与非金属性的周期性变化 以第三周期元素为例 元素周期律是指元素的性质随原子序数的递増而呈周期性的变化。元素性质的周期性变化是元素原子核外电于排布周期性变化的必然结果。 随学随练 3．（24-25高一上·河北邢台·期末）Ⅰ．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 (1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：__________与盐酸反应最剧烈，__________与盐酸反应产生的气体最多。 (2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明非金属性：Cl__________(填“>”或“<”)S，反应的离子方程式为__________________________________________________。 Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 (3)仪器A的名称为__________，干燥管D的作用为________________________________________。 (4)若要证明非金属性：Cl>I，C中为淀粉-碘化钾混合溶液，B中装有固体，则A中试剂为__________，观察到C中溶液______________________________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用__________溶液吸收尾气。 【答案】(1) 钾 铝 (2) > (3) 分液漏斗 防止倒吸 (4) 浓盐酸 变蓝色 NaOH 【分析】浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，能氧化I-生成I2，碘遇淀粉试液变蓝色；发生反应Cl2+KI=KCl+I2可证明非金属性Cl>I，Cl2和碱反应生成盐，可以用碱液吸收氯气。 【详解】（1）同周期元素从左到右金属性减弱，同主族元素从上到下金属性增强，钠、钾、镁、铝中钾金属性最强，钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，钾与盐酸反应最剧烈；1mol钠、钾均能生成0.5mol氢气，1mol镁生成1mol氢气 ，1mol铝生成1.5mol氢气，所以铝与盐酸反应产生的气体最多。 （2）元素非金属性越强其单质的氧化性越强。向溶液中通入氯气生成S沉淀和氯化钠，则氯气的氧化性大于S的氧化性，可证明非金属性：Cl>S，反应的离子方程式为。 （3）根据装置图，仪器A的名称为分液漏斗，干燥管上部空间大，有缓冲作用，能防止倒吸，干燥管D的作用为防倒吸。 （4）发生反应Cl2+KI=KCl+I2可证明非金属性Cl>I，C中为淀粉-碘化钾混合溶液，则装置B制备氯气，B中装有固体，高锰酸钾和浓盐酸反应放出氯气，则A中试剂为浓盐酸，C中发生反应Cl2+KI=KCl+I2，I2能使淀粉变蓝，观察到C中溶液变蓝色，即可证明。氯气有毒，污染空气，从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，氯气能与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，可用NaOH溶液吸收尾气。 知识点 同周期、同主族元素性质递变规律 同周期（从左到右） 同主族（自上而下） 化合价 最高价：+1价→+7价（O,F除外）；最低价：-4价→-1价；最低价=主族序数-8（H除外） 最高价用同（O、F除外）；最低价相同;最高价=族序数（O、F除外） 得电子能力 逐渐増强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐増强 单质氧化性 逐渐増强 逐渐减弱 单质还原性 逐渐减弱 逐渐増强 金属性 逐渐减弱 逐渐増强 非金属性 逐渐増强 逐渐减弱 最高价氯化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱 酸性探渐増强 碱性逐渐増强 酸性逐渐减弱 形成气态氢化物的难易 由难到易 由易到难 简单气态氢化物的稳定性 逐渐増强 逐渐减弱 元素的金属性（或非金属性）与单质还原性（或氧化性）的异同 元素金属性（或非金属性）的强弱可用于判断相应单质或化合物的性质。一般来说，元素金属性（或非金属性）越强，对应单质的活泼性（金属单质的还原性或非金属单质的氧化性）越强，但也有例外，如非金属性:N＞P,但单质的活泼性:N2＜P4（白磷）。 随学随练 4．（24-25高一上·江苏镇江·期末）软钾镁矾（化学式为）是一种重要的钾肥。下列说法正确的是 A．半径大小： B．热稳定性强弱： C．沸点高低： D．碱性强弱： 【答案】A 【详解】A．与核外电子层结构相同，核电荷数越小离子半径越大，故半径，A正确； B．元素非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，非金属性，故热稳定性，B错误； C．常温下是液体（因分子间存在氢键），沸点远高于气态的，故沸点，C错误； D．元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，故碱性，D错误； 故选A。 5．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）钾在自然界中只以化合物形式存在，广泛分布于陆地和海洋中。下列关于钾的说法错误的是 A．活泼性： B．碱性： C．还原性： D．常温下，金属钾为银白色固体 【答案】C 【详解】A．同主族从上到下金属性逐渐增强，金属活泼性随金属性增强而增大，故活泼性，A正确； B．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，故碱性，B正确； C．金属单质的还原性与金属活泼性一致，活泼性，故还原性，C错误； D．常温下金属钾为银白色固体，符合碱金属的物理通性，D正确； 故选C。 拓展 粒子半径大小的比较 1.影响粒子半径大小的因素 ①电子层数的多少;②原子核对核外电子吸引力的大小;③核外电子数的多少。 2.粒子半径大小比较的方法 原子 ①同一周期，从左到右，核电荷数依次増大，原子半径依次减小(稀有气体元素除外)。如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。 ②同一主族，自上而下，电子层数依次増多，原子半径依次增大。如 r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)。 离子 ①同一主族，自上而下，电子层数依次増多，离子半径依次增大。如 r( Li+ )＜r(Na+) ＜r(K+)＜r(Rb+)＜r(Cs+)。 ②具有相同电子层结构的离子，随核电荷数増大，离子半径减小。如r(S2-)＞r(Cl-)＞r(K+)＞r(Ca2+)。 同一元素的不同粒子 核外电子数越多，半径越大： ①阳离子：r(原子)＞r(阳离子)。r(Na) ＞r(Na+)。 ②阴离子：r(原子)＜r(阴离子)。如r(Cl)＜r(Cl-)。 ③多种价态的粒子：价态越高，半径越小。如r(Fe)＞r(Fe2+)＞r(Fe3+)。 拓展 元素金属性、非金属性强弱的比较 1.元素金属性强弱的比较方法 判断依据 规律 实例 元素在周期表中的位置 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越难失去电子，金属性越弱 金属性：Na>Mg>Al 同主族元素从上到下，原子半径越大，越易失去电子，金属性越强 金属性：K>Na>Li 单质与水或酸反应 金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强 如Na与冷水反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，则金属性：Na>Mg 置换反应 除K、Ca、Na外，活动性顺序表前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来 如Zn + Cu2+===Zn2++Cu，则金属性：Zn＞Cu。 金属阳离子的氧化性强弱 金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱 如氧化性：Na＋<Mg2＋，则金属性：Na>Mg 最高价氧化物对应水化物的碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg 2.元素非金属性强弱的比较方法 判断依据 规律 实例 元素在周期表中的位置 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越易得到电子，非金属性越强 非金属性：F>O>N 同主族元素从上到下，原子半径越大，越不易得到电子，非金属性越弱 非金属性：F>Cl>I 与氢气有关的判断 单质越易与H2化合，元素的非金属性越强 H2＋F2===2HF，H2＋Cl22HCl，则非金属性：F>Cl。 简单气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强 稳定性：HF>HCl>HBr>HI，则非金属性：F>Cl>Br>I 置换反应 较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来 如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，则非金属性：Cl>Br 单质的氧化性或阴离子的还原性 非金属元素的简单阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 还原性：S2－>Cl－，则非金属性：Cl>S 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 酸性：HClO4(高氯酸)>H2SO4，则非金属性：Cl>S 活学活用 6．（24-25高一上·浙江绍兴·期末）运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 A．已知Ra是第7周期ⅡA族的元素，故的碱性比的碱性强 B．已知As是第4周期ⅤA族的元素，故的稳定性比的稳定性弱 C．已知的原子半径比的原子半径大，故与水反应比与水反应更剧烈 D．已知的非金属性比的强，故的酸性比强 【答案】D 【详解】A．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，故的碱性比强，A正确； B．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强对应简单氢化物稳定性越强，故的稳定性比弱，B正确； C．与同主族，原子半径更大，金属性更强，故与水反应比更剧烈，C正确； D．元素非金属性强弱可用于比较最高价氧化物对应水化物的酸性，不能用于推导无氧氢化物的水溶液酸性强弱，该推断不符合元素周期律的应用规则，D错误； 故选D。 题型 元素性质的周期性变化规律 ▌例1（26-27高一上·北京东城·阶段检测）下列相关性质的比较中，不正确的是 A．金属性： B．原子半径： C．碱性： D．酸性： 【答案】D 【详解】A．同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，、、同属第三周期，故金属性，A正确； B．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径，因此原子半径，B正确； C．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，故碱性，C正确； D．氢卤酸的酸性随卤原子半径增大而增强，键键长短、键能大，在水溶液中难电离，为弱酸，酸性强弱顺序为，D错误； 故选D。 ▌对点练1-1（25-26高一下·北京丰台·期末）元素的性质呈周期性变化的根本原因是 A．元素的化合价呈周期性变化 B．元素的原子半径呈周期性变化 C．元素原子的最外层电子数呈周期性变化 D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化 【答案】D 【详解】A．元素化合价呈周期性变化是元素性质周期性变化的具体表现，并非根本原因，A错误； B．元素原子半径呈周期性变化是元素性质周期性变化的具体表现，并非根本原因，B错误； C．元素原子最外层电子数的周期性变化只是核外电子排布周期性变化的一部分，不能作为根本原因，C错误； D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因，D正确； 故选D。 ▌对点练1-2（26-27高三上·广西来宾·阶段检测）关于元素周期律的认识错误的是 A．半径 B．非金属性 C．还原性 D．金属性 【答案】C 【详解】A．和核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，核电荷数大于，故半径，A正确； B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，和均为第三周期元素，位于左侧，故非金属性，B正确； C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，非金属性越强对应简单阴离子的还原性越弱，故还原性，C错误； D．同主族从上到下金属性逐渐增强，和均为第ⅠA族元素，位于下方，故金属性，D正确； 故选C。 题型 元素金属性强弱的比较方法 ▌例2（25-26高一上·广东深圳·期末）元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是 序号 ① ② ③ 实验 实验 现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红 A．对比实验①、②现象可知金属性： B．实验②中发生反应的离子方程式为 C．对比实验①、③现象可知同周期元素金属性随着原子序数的递增而增强 D．实验①、②中滴有酚酞的溶液均呈红色 【答案】C 【详解】A．实验①中钠与水反应仅熔成小球四处游动，实验②中钾与水反应出现小火球，说明钾与水反应更剧烈，金属性，A正确； B．钾是活泼碱金属，与水反应生成氢氧化钾和氢气，离子方程式为，B正确； C．钠常温下即可与水剧烈反应，镁常温下与水几乎不反应，加热条件下才反应，说明金属性，原子序数小于，可知同周期元素金属性随原子序数递增而减弱，并非增强，C错误； D．实验①生成，实验②生成，溶液均呈碱性，滴加酚酞后均呈红色，D正确； 故选C。 ▌对点练2-1（25-26高一上·安徽六安·期末）下列不能证明比金属性强的事实是 A．的相对原子质量比大 B．与的反应比剧烈 C．在中燃烧的产物比复杂 D．的碱性比强 【答案】A 【详解】A．相对原子质量是原子的固有物理属性，与元素原子失电子能力（金属性）无必然关联，不能证明比金属性强，A错误； B．单质与水反应越剧烈，对应元素金属性越强，与反应比更剧烈，可证明金属性更强，B正确； C．金属单质与氧气反应的产物越复杂，说明金属活泼性越强，在中燃烧产物比更复杂，可证明金属性更强，C正确； D．元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强，对应元素金属性越强，碱性比强，可证明金属性更强，D正确； 故答案为A。 ▌对点练2-2（24-25高一上·山西·期末）某小组通过如下实验探究Na、Mg、Al三种金属元素性质的递变规律。回答下列问题： Ⅰ．探究Na、Mg、Al分别与水反应的情况。 实验①：取一小块绿豆大小的金属Na，用滤纸吸干表面的煤油，投入盛有100 mL水（含酚酞）的烧杯中，观察到Na与冷水发生剧烈反应，烧杯内溶液变红。 实验②：分别取一小段大小、形状相同的镁条和铝条，先进行操作A，然后分别将其放入两支试管中，向试管中各加入2 mL水，再滴入2滴酚酞试液，观察到试管中均无明显现象，分别加热试管，加热后镁条表面有气泡产生，溶液变红，Al与水反应现象仍不明显。 (1)实验①中Na与反应的化学方程式为______________________________，该反应中作______（填“氧化剂”或“还原剂”）。 (2)实验②中操作A为_________________________________，实验②中使溶液变红的微粒是______（填离子符号）。 (3)通过上述实验，得出Na、Mg、Al的金属性由强到弱顺序为____________（用“>”连接），从原子结构的角度解释出现该规律的原因：________________________________________________________________。 Ⅱ．比较NaOH、、碱性的强弱。 实验序号 实验③ 实验④ 实验操作 实验现象 试管中出现白色沉淀且不溶解 试管中先出现白色沉淀后全部溶解 (4)实验④中白色沉淀溶解的离子方程式为____________________________________________。 (5)综上实验可知，NaOH、、的碱性由强到弱顺序为______________________（用“>”连接）。 【答案】(1) 氧化剂 (2) 用砂纸除去镁条、铝条表面的氧化膜 (3) Na>Mg>Al Na、Mg、Al三者电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引作用逐渐增强，金属性逐渐减弱 (4) (5) 【分析】本题先依据反应条件和实验现象比较三种金属与水反应的难易，再结合三者在周期表中的位置和原子结构解释金属性递变。实验③、④中镁离子和铝离子的物质的量相等，持续滴加同浓度NaOH溶液，通过沉淀在过量碱中是否溶解判断相应氢氧化物的碱性。 【详解】（1）Na与冷水反应时，Na元素的化合价由0价升高到+1价，中氢元素的化合价由+1价降低到0价，因此水作氧化剂，反应的化学方程式为； （2）用砂纸打磨能除去镁条、铝条表面的氧化膜，使金属与水充分接触，加热后镁与水反应，溶液中产生，使酚酞变红； （3）实验①中Na与冷水剧烈反应，实验②中Mg加热后才与水反应，而Al加热后与水反应仍不明显，说明三者金属性由强到弱为Na>Mg>Al。Na、Mg、Al的电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引作用逐渐增强，原子逐渐难以失去电子，因此金属性依次减弱； （4）持续滴加NaOH溶液时，铝盐溶液先生成白色沉淀；继续滴加，因其具有两性，能与过量反应，沉淀全部溶解，离子方程式为； （5）实验③中白色沉淀不溶于过量NaOH，实验④中沉淀能溶于过量NaOH，说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝；NaOH为强碱，因此碱性由强到弱为。 题型 元素非金属性强弱的比较方法 ▌例3（25-26高一上·广东广州·期末）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性： B．如图所示实验可证明元素的非金属性强弱： C．第36号元素“氪”在周期表中位于第四周期0族 D．已知Ra是ⅡA族的元素，的碱性比的碱性强 【答案】B 【详解】A．非金属性强弱顺序为，非金属性越强气态氢化物越稳定，因此稳定性，A正确； B．元素非金属性强弱需要通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较，盐酸不是的最高价氧化物对应的水化物，因此该实验无法证明的非金属性强于，B错误； C．36号元素氪的核外电子排布为2、8、18、8，位于周期表第四周期0族，C正确； D．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性，金属性越强最高价氧化物对应水化物碱性越强，因此碱性强于，D正确； 故答案选B。 ▌对点练3-1（25-26高一上·陕西汉中·阶段检测）根据下列实验操作和现象或根据实验方案设计所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向溴化钾溶液中依次加入过量氯水和淀粉KI溶液，溶液先变橙色后变蓝色 非金属性Cl>Br>I B 将通入溶液中，观察现象 比较的非金属性 C 将盐酸滴到碳酸钙固体表面，有气泡产生 非金属性Cl>C D 向溶液、溶液中滴入足量溶液，观察现象 比较的金属性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．加入的氯水过量，过量的可直接将氧化为使淀粉变蓝，无法证明的氧化性强于，不能得出非金属性的结论，A错误； B．氧化性极强，通入溶液中会优先与水反应生成和，无法置换出，不能比较、的非金属性，B错误； C．比较非金属性强弱需依据最高价氧化物对应水化物的酸性，的最高价含氧酸为，盐酸为无氧酸，不能通过盐酸酸性强于碳酸得出非金属性的结论，C错误； D．滴加足量溶液时，溶液中生成的沉淀不溶解，溶液中先生成沉淀后沉淀溶解，说明碱性，最高价氧化物对应水化物碱性越强金属性越强，可证明金属性，D正确； 故答案为D。 ▌对点练3-2（24-25高一上·湖北武汉·期末）在学习物质结构和元素周期律后，某化学兴趣小组在老师的指导下，设计实验以探究元素性质的递变规律。 Ⅰ．为了验证卤族部分元素递变规律，设计如图1装置进行实验。 (1)指出氯元素在周期表中的位置______。 (2)根据上述实验操作步骤，为确保“非金属性：氯＞溴＞碘”的实验结论可靠，你认为做好本实验最关键因素是____________。 (3)下列性质的递变正确，且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是______。 A．Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高 B．HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 C．HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 D．Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 Ⅱ．为了验证非金属性：N＞C＞Si，该兴趣小组又设计如图2装置，实验所用到的物质有：①稀HNO3②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤饱和NaHCO3溶液，已知H2SiO3不溶于水。据此回答以下问题。 (4)仪器甲的名称为______。 (5)仪器甲中装入的试剂为______(填序号)，B中装入的试剂为______(填序号)。 (6)烧杯C中发生反应的离子方程式为____________。 【答案】(1)第三周期第ⅦA族 (2)氯气通入少(适)量 (3)BD (4)分液漏斗 (5) ① ⑤ (6)或 【分析】本题考查元素周期律的实验探究。Ⅰ．通过单质间的置换反应比较卤族元素的非金属性强弱。氯气置换出溴，溴置换出碘，从而证明非金属性Cl > Br > I。实验中需注意控制氯气的通入量，排除过量氯气对溴置换碘反应的干扰。非金属性强弱的判断依据包括气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、阴离子的还原性等。Ⅱ．通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较N、C、Si的非金属性强弱。根据强酸制弱酸的原理，利用硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，证明酸性；利用二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，证明酸性。由于硝酸具有挥发性，生成的二氧化碳中会混有硝酸蒸气，因此在通入硅酸钠溶液前必须用饱和碳酸氢钠溶液除去硝酸杂质。 【详解】（1）氯元素的原子序数为17，原子核外有3个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表中的第三周期第ⅦA族。 （2）实验中，先通入与反应生成，然后将生成的滴入溶液中反应生成。如果通入的过量，过量的也会随液体进入试管并与反应生成，这就无法证明是置换出了，从而无法得出非金属性Br > I的结论。因此，做好本实验最关键的因素是控制通入氯气的量，使其适量（或少量）。 （3）A．熔点属于物理性质，不能作为元素非金属性强弱的判断依据，A错误； B．气态氢化物的稳定性越强，对应元素的非金属性越强。、、的稳定性逐渐减弱，说明Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，B正确； C．无氧酸的酸性强弱不能作为非金属性强弱的判断依据（应比较最高价氧化物对应水化物的酸性），C错误； D．阴离子的还原性越强，对应元素的非金属性越弱。、、的还原性逐渐增强，说明Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，D正确； 故选BD。 （4）根据仪器构造可知，仪器甲的名称为分液漏斗。 （5）验证非金属性N > C > Si，应利用其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱（）进行比较。仪器甲中应装入稀（①），滴入烧瓶中与碳酸钙反应生成；由于硝酸易挥发，生成的气体中混有硝酸蒸气，硝酸也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，会干扰碳酸与硅酸钠的反应，因此装置B中应装入饱和溶液（⑤）以除去中的硝酸。 （6）烧杯C中盛放溶液，通入纯净的后发生反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为或。 基础通关 1．（25-26高一上·湖北武汉·期末）根据元素在周期表中的位置，下列判断错误的是 A．碱性： B．酸性： C．非金属性： D．金属性： 【答案】B 【详解】A．K和Li位于第ⅠA族，同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性，则最高价氧化物对应水化物的碱性，A正确； B．P和S位于第三周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，非金属性，则最高价氧化物对应水化物的酸性，B错误； C．O和S位于第ⅥA族，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，C正确； D．Mg和Al位于第三周期，同周期从左到右金属性逐渐减弱，金属性，D正确； 故选B。 2．（26-27高二上·江苏南京·阶段检测）铝土矿除主要成分，还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是 A．半径：r(Al3+)＞r(Mg2+) B．热稳定性：H2O＞H2S C．碱性：Al(OH)3＞Mg(OH)2 D．S2、S2-、S4互为同素异形体 【答案】B 【详解】A．与电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故，A错误； B．同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性，元素非金属性越强，简单氢化物热稳定性越强，故热稳定性，B正确； C．同周期主族元素从左到右金属性减弱，金属性，元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，故碱性，C错误； D．同素异形体是同种元素形成的不同单质，为离子，不属于单质，三者不都互为同素异形体，D错误； 故选B。 3．（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．原子半径大小： B．氢化物稳定性： C．酸性强弱： D．碱性强弱： 【答案】A 【详解】A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越大原子半径越小。、位于第三周期，原子半径，位于第二周期，半径小于，故原子半径，A正确； B．非金属性越强简单氢化物稳定性越强，非金属性，故氢化物稳定性，B错误； C．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，故酸性，C错误； D．金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，故碱性，D错误； 故选A。 4．（24-25高一上·安徽宿州·期末）下列各组微粒性质的比较中正确的是 A．还原性： B．与化合的能力： C．金属性：Na＜Mg＜Al D．原子半径：N＞Na＞P 【答案】B 【详解】A．同主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，简单阴离子的还原性依次增强，故还原性：，A错误； B．同主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，故与化合的能力：，B正确； C．同周期元素从左往右金属性依次减弱，故金属性：Na＞Mg＞Al，C错误； D．同周期元素从左往右原子半径依次减小，故原子半径：Na＞P，同主族元素从上到下原子半径依次增大，故原子半径P>N，故原子半径Na>P>N，D错误； 故本题选B。 5．（25-26高一上·浙江绍兴·期末）根据元素周期表，下列说法不正确的是 A．离子半径： B．还原性： C．酸性： D．热稳定性： 【答案】D 【详解】A．和核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，的核电荷数小于，故离子半径，A正确； B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性，金属性越强其氢化物的还原性越强，故还原性，B正确； C．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，非金属性，故酸性，C正确； D．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的热稳定性逐渐增强，非金属性，故热稳定性，D错误； 故选D。 6．（25-26高一下·福建龙岩·阶段检测）根据元素周期律，对下列事实进行归纳推测，推测错误的是 事实 推测 A P与H2高温时反应，Cl2与H2光照能反应 S与H2在加热时能反应 B N是非金属元素，P、As也是非金属元素 VA族的元素都是非金属元素 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 Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快 Sr与水反应更快 【答案】B 【详解】A．同周期从左到右元素非金属性逐渐增强，单质与化合难度逐渐降低，非金属性，因此与在加热时能反应，A正确； B．ⅤA族元素从上到下金属性逐渐增强，、、为非金属元素，后续的、等均为金属元素，因此ⅤA族元素不都是非金属元素，B错误； C．同主族从上到下元素非金属性逐渐减弱，氢化物稳定性逐渐减弱，分解温度逐渐降低，非金属性，稳定性，因此的分解温度介于和之间，C正确； D．同主族从上到下元素金属性逐渐增强，与水反应剧烈程度逐渐增大，金属性，因此与水反应更快，D正确； 故选B。 7．（24-25高一上·云南曲靖·期末）元素周期律可以帮助我们理解未知元素的性质，Se元素在第四周期第ⅥA族，下列关于O、S、Se元素的性质说法不正确的是 A．原子半径Se＞S＞O B．Cl2能将H2Se氧化为Se单质 C．热稳定性：H2O＞H2Se＞H2S D．酸性：H2SeO4＜H2SO4 【答案】C 【详解】A．同主族元素从上到下电子层数递增，原子半径逐渐增大，故原子半径，A正确； B．同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，氧化性强于，可发生反应，将氧化为单质，B正确； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，元素非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性，故热稳定性应为，C错误； D．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，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，故酸性，D正确； 故选C。 8．（25-26高一上·陕西西安·期末）下列关于元素周期律的叙述中不正确的是 A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次减弱 B．P、S、Cl最高正化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．对应离子半径大小顺序为： D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【答案】A 【详解】A．、、同周期，从左到右金属性依次减弱，对应单核阳离子的氧化性应依次增强，选项描述为依次减弱，A错误； B．、、最高正化合价分别为、、，依次升高，同周期从左到右非金属性依次增强，对应简单气态氢化物稳定性依次增强，B正确； C．离子半径比较规则：电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小；电子层数越多半径越大。和均为2层电子，核电荷数，故；和均为3层电子，核电荷数，故，整体顺序为，C正确； D．、、金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，D正确； 故选A。 9．（25-26高一上·广西贵港·期末）由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是 选项 实验 事实 结论 A 向碳酸钙固体上滴加盐酸 有气体产生 酸性： B 将体积相同的Na和K分别投入冷水 K与反应更剧烈 金属性： C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性： D 将足量硫酸与溶液混合 生成 非金属性： 【答案】A 【详解】A．HCl是无氧酸，是含氧酸，酸性是强酸制弱酸的反应规律，并非元素周期律，不能用元素周期律解释，A符合题意； B．K和Na同主族，从上到下金属性增强，K与水反应更剧烈，能用元素周期律解释，B不符合题意； C．Cl和I同主族，从上到下非金属性减弱，氢化物稳定性，能用元素周期律解释，C不符合题意； D．S和P同周期，从左到右非金属性增强，最高价含氧酸酸性，题中硫酸制得磷酸，可推出非金属性，能用元素周期律解释，D不符合题意； 故选A。 素养提升 10．（24-25高二下·安徽阜阳·期中）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)阴影部分N元素在元素周期表中的位置为第___________周期第___________族。根据元素周期律，预测酸性强弱：H3AsO4___________ (填“>”或“<”) H3PO4. (2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为___________。在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断：在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应的程度___________。(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，溶液中主要存在的离子是___________。(填离子符号) (4)下列说法错误的是___________。 ( 填序号) ①C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小 ②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强 ③由元素周期律可直接推断出酸性：H2SO3<HClO4 ④HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 【答案】(1) 二 VA < (2) 4 更小 (3)H+、、Br- (4)③ 【详解】（1）阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第二周期第VA族。根据元素周期律，非金属性强弱：As<P，所以酸性强弱：H3AsO4<H3PO4； （2）S的最高化合价(+6)和最低化合价(-2)的代数和为4，在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，非金属性S强于Se，可判断：在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度更小； （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，Br2具被还原为Br-，SO2被氧化为，同时产生H+，溶液中存在的主要离子是H＋、Br－、； （4）①C、N、O、F元素属于同周期元素，C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小，故①正确； ②Si、P、S、Cl元素属于同周期元素，Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强，故②正确； ③非金属越强，最高价氧化物水化物酸性越强，H2SO3不是最高价，无法比较，故③错误； ④非金属性：F>Cl>Br>I，所以HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，故④正确； 故选③。 11．（25-26高一下·山东潍坊·期中）某化学兴趣小组为探究元素周期律，设计如下系列实验。 (1)甲同学为比较镁、铝原子的失电子能力强弱，设计如下实验： ①实验现象1为_______，发生反应的离子方程式为_______。 ②甲同学认为失电子能力，理由是_______。 (2)乙同学拟利用如图所示装置证明碳和硅元素原子得失电子能力的强弱变化规律。 ①仪器A的名称为_______。干燥管D的作用是_______。 ②在装置A中加盐酸，装置B加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，可观察到C中的实验现象为_______。 ③丙同学认为该实验存在干扰因素，应在装置B、D之间添加装有_______的洗气瓶。 【答案】(1) 白色沉淀溶解 的碱性强于，表明镁元素原子的失电子能力强于铝原子 (2) 分液漏斗 防倒吸 生成白色沉淀 【详解】（1）①和氨水反应生成白色胶状沉淀，是两性氢氧化物，可溶于强碱，因此现象为白色沉淀溶解，反应的离子方程式为； ② 根据元素周期律，金属元素失电子能力越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。本实验中不溶于，溶于，说明碱性，因此失电子能力； （2）①根据装置图，仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中； ② 该实验通过最高价含氧酸酸性比较非金属得电子能力，盐酸与碳酸钙反应生成，与硅酸钠溶液反应生成难溶的硅酸，因此C中观察到有白色胶状沉淀生成； ③盐酸易挥发，制得的中混有杂质，也能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，干扰实验，因此需要用饱和碳酸氢钠溶液除去，饱和碳酸氢钠溶液吸收同时生成，不会引入新杂质。 12．（25-26高一下·山东枣庄·阶段检测）元素周期表是研究物质性质的重要工具。下图是元素周期表的一部分，其中①～⑥代表6种元素。 回答下列问题： (1)②③④按原子半径由大到小排列的顺序是___________(用元素符号作答)。 (2)与水反应的剧烈程度：③___________⑥(填“>”或“<”)。 (3)③的单质在空气中燃烧的化学方程式是___________。 (4)⑤的离子结构示意图是___________。 (5)④和⑤最高价氧化物对应的水化物中，酸性更强的是___________(填化学式)。 (6)上述元素中，与氢元素组成含有10个电子的分子有___________(写出两种即可)。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6)H2O 、CH4 【分析】分析图示可知，①为碳（C）、②为氧（O）、③为钠（Na）、④为硫（S）、⑤为氯（Cl）、⑥为钾（K）。 【详解】（1）原子半径比较规律：同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大。Na、S同处第三周期，Na在S左侧，故；同主族从上到下原子半径逐渐增大，O、S位于第VIA，O在上，故；因此原子半径由大到小顺序为。 （2）金属性：，金属性越强，与水反应越剧烈，故与水反应的剧烈程度小于，即 ③ < ⑥。 （3）钠在空气中燃烧生成过氧化钠，化学方程式为 。 （4）氯的原子序数为17，核外有18个电子，其离子结构示意图为。 （5）非金属性: Cl > S, 非金属性越强, 最高价氧化物对应水化物的酸性越强, 故酸性更强的是。 （6）上述元素与氢形成的10电子分子有甲烷（，总电子数）、水（，总电子数），写两种即可。 13．（24-25高一下·福建三明·期中）实验探究：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各小题。 Ⅰ．实验装置： (1)图中盛装70%浓硫酸的仪器名称是______。 (2)连接仪器：正确的连接方式为a→______。 (3)实验步骤：连接仪器、______、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。 Ⅱ．问题探究：（已知酸性强弱：亚硫酸>碳酸） (4)与70%浓硫酸反应的化学方程式是______。 (5)装置B中足量酸性溶液的作用是______。 (6)能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；试管C中发生反应的离子方程式为______。 (7)依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性______（填“能”或“否”），说明理由______。 【答案】(1)分液漏斗 (2)a→f→g→b→c→d（→e） (3)检查气密性 (4) (5)除去，防止干扰后续实验 (6) 试管B中溶液颜色变浅，试管C中产生白色沉淀 (7) 否 D中现象只能证明酸性，无法直接比较非金属性 【分析】实验目的是探究硫、碳元素的非金属性相对强弱。实验原理是利用较强酸制备较弱酸，通过反应现象判断酸性强弱，进而推断非金属性强弱。图中装置的作用：装置A制备二氧化硫气体，装置B除去二氧化硫气体，防止干扰后续实验，装置C验证二氧化碳的酸性比硅酸强，从而间接证明碳的非金属性比硅强，装置D生成二氧化碳。根据实验目的和原理，正确的连接顺序应为：a→f→g→b→c→d→e，以此分析该题。 【详解】（1）图中盛装70%浓硫酸的仪器名称是分液漏斗； （2）根据分析，仪器正确的连接方式为a→f→g→b→c→d→e； （3）整个实验过程中会产生SO2气体，所以加药品前要检查装置气密性； （4）与70%浓硫酸反应的化学方程式是； （5）装置B中足量酸性溶液的作用是除SO2气体，防止SO2干扰碳、硅非金属性强弱比较； （6）要说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，可用CO2与硅酸钠制备硅酸的反应证明，但要先保证气体中不混有SO2气体，故现象为试管B中溶液颜色变浅，试管C中产生白色沉淀；试管C中发生反应的离子方程式为； （7）试管D中的实验现象为产生气泡，但不证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性，因为H2SO3不是硫的最高价氧化物的水化物。 14．（25-26高一下·陕西渭南·期末）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。10种短周期主族元素的原子半径、最高正价、最低负价随着原子序数的递增变化规律如下图所示。 (1)元素e在元素周期表中的位置是_____________________________。 (2)元素c、d、e形成的简单离子的还原性，由小到大的顺序是________（用离子符号表示）。 (3)下列事实能说明元素j的非金属性强于元素i的是________（填字母）。 A．单质与氢气化合的难易程度：i难于j B．简单阴离子的还原性：i强于j C．简单氢化物的沸点：i高于j D．含氧酸的酸性：j强于i (4)某化学兴趣小组利用如图装置进行实验对比硅与碳的非金属性强弱关系。实验供选试剂有：a．稀盐酸；b．稀硫酸；c．碳酸钠粉末；d．溶液。 ①仪器A的名称为________。 ②A中的试剂是________（填字母，下同），C中的试剂是________，观察到C中的现象为________。 【答案】(1)第二周期族 (2) (3)AB (4) 分液漏斗 b d 有白色胶状沉淀生成（或溶液变浑浊） 【分析】根据图表中10种短周期主族元素的原子半径和化合价变化规律，可以推断出各元素：的原子半径最小，最高正价为，无负价，为元素；的最高正价为，最低负价为，为C元素；c的最高正价为，最低负价为，为元素；只有最低负价，无最高正价，为元素；e只有最低负价，无最高正价，为元素；f的原子半径最大，最高正价为，为元素；g的最高正价为，为元素；h的最高正价为，最低负价为，为元素；i的最高正价为，最低负价为，为元素；j的最高正价为，最低负价为，为元素，据此分析； 【详解】（1）e为元素，原子序数为9，在元素周期表中的位置是第二周期族； （2）c、d、e形成的简单离子分别为、、。元素的非金属性越强，其对应的简单阴离子的还原性越弱。非金属性强弱顺序为，故简单离子的还原性由小到大的顺序为； （3）A．为元素，为元素。非金属性越强，单质与氢气化合越容易。与氢气化合比难，说明的非金属性强于，A正确； B．非金属性越强，简单阴离子的还原性越弱。的还原性强于，说明的非金属性强于，B正确； C．简单氢化物的沸点主要与分子间作用力（或氢键）有关，不能用于比较元素的非金属性强弱，C错误； D．比较非金属性强弱应通过比较最高价含氧酸的酸性，选项中未指明“最高价”，D错误； 故答案选AB； （4）①仪器A带有玻璃塞和旋塞，名称为分液漏斗; ②比较碳和硅的非金属性强弱，可通过比较其最高价含氧酸的酸性强弱来实现，即证明酸性：；为防止挥发出的酸性气体（如）干扰二氧化碳与硅酸钠的反应，A中应选择不挥发的稀硫酸（b）与B中的碳酸钠粉末反应制取； ③将产生的通入C中的溶液（d）中，发生反应生成硅酸沉淀； ④二氧化碳与硅酸钠发生反应生成硅酸沉淀，故观察到的现象为有白色胶状沉淀生成（或溶液变浑浊）。 迁移创新 15．（25-26高一下·山东·阶段检测）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50 mL水中 Li与水快速反应，且有气泡生成 2 将绿豆大小的金属Na投入50 mL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50 mL水中 预测第3组的实验现象是_______。 (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卤族元素的非金属性； 实验方案 甲方案 乙方案 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_______ 图示 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：。 (4)实验室拟用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为)配制稀盐酸，需要量取浓盐酸的体积为_______，在配制过程中下列操作会导致配制的溶液中HCl浓度偏低的是_______(填序号)。 A．容量瓶水洗后没有烘干便投入使用 B．量取浓盐酸后放置时间过长，未及时稀释和转移到容量瓶 C．定容摇匀后发现液面低于刻度线，随之补加几滴水再次做定容操作 D．定容时俯视刻度线 【答案】(1)K与水反应比第2组剧烈，且有气泡生成 (2) (3) 溶液分层，且下层溶液为紫红色 16H++10Cl-+2=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 乙 (4) 1.0mL BC 【分析】根据碱金属与水反应的快慢判断金属性，金属性越强，与水反应越剧烈；根据卤素单质的氧化性判断卤族元素非金属性，卤素单质的氧化性越强，对应卤族元素非金属性越强； 【详解】（1）K的金属性比Na强，根据前两组实验现象，预测第3组实验现象：K与水反应比Na与水反应剧烈，且有气泡生成； （2）可溶性铝盐与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵盐，离子方程式为：； （3）①向A中通入少量充分反应生成，A中液体为橙黄色，将A中液体滴入试管内，与KI反应生成碘单质，取下试管，充分振荡，静置，试管中现象为：溶液分层，且下层溶液为紫红色； ②高锰酸钾与浓盐酸反应生成黄绿色气体氯气，离子方程式：16H++10Cl-+2=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； ③甲方案中氯气可以将KI氧化生成碘单质，无法证明非金属性：；乙方案装置A中少量氯气与NaBr反应生成溴，打开分液漏斗活塞，试管中溴与KI反应生成碘，可比较非金属性：； （4）质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为)浓度为，配制稀盐酸，需要用100mL容量瓶配制100mL溶液，根据溶质守恒，需要量取浓盐酸的体积为； A．容量瓶水洗后不需要烘干，洗涤、定容都需要加水，容量瓶水洗后没有烘干对配制溶液浓度没有影响，A错误； B．量取浓盐酸后放置时间过长，浓盐酸易挥发，导致溶质减小，配制的溶液中HCl浓度偏低，B正确； C．定容摇匀后发现液面低于刻度线，随之补加水，加水加多，配制的溶液中HCl浓度偏低，C正确； D．定容时俯视刻度线，液面低于刻度线，加水偏少，配制的溶液中HCl浓度偏高，D错误； 故选BC。 16．（25-26高一下·福建厦门·期中）下表是元素周期表的一部分。请按要求回答下列问题： 族周期 IA 0 1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ (1)氧元素在周期表中的位置是_______，⑤与⑥的最高价氧化物对应水化物的酸性比较______。(填化学式，下同) (2)上述所列元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______。 (3)下列说法不正确的是_______。 A．⑦形成的简单氢化物比⑧形成的简单氢化物的稳定性高 B．元素最高正价与最低负价绝对值相等的元素一定处于第ⅣA族 C．第5周期第ⅦA族元素的原子序数为53 D．已知X为第ⅡA族元素(前四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期且在第ⅢA族，那么Y的原子序数肯定为a+1 (4)写出⑥和⑦的简单氢化物发生反应的化学方程式_______。 (5)请从原子结构的角度解释元素①的金属性比③强的原因_______。 (6)写出③的最高价氧化物和①的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_______ (7)溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入112 mL⑦元素的单质(标准状况下)，恰好将完全氧化，x值为_______。(中Fe为+2、+3价) 【答案】(1) 第二周期第ⅥA族 (2)KOH (3)BD (4) (5)元素Na与Al位于同周期，电子层数相同，Na的核电荷数更小，原子半径更大，原子核对最外层电子吸引力更弱，更易失去电子，故金属性Na比Al强 (6) (7) 0.80 【分析】根据周期表位置推得各元素：①Na ②K ③Al ④H ⑤C ⑥N ⑦Cl ⑧Br 【详解】（1）氧元素为8号元素，位置为第二周期第ⅥA族；由分析可知元素⑤与⑥分别是C、N，非金属性，最高价氧化物对应水化物酸性：； （2）上述元素中金属性最强的是K，故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH； （3）A.非金属性，氢化物稳定性，A正确； B.元素H也满足最高正价、最低负价绝对值相等，H位于IA族，B错误； C.第五周期第ⅦA族元素位于Br的下一周期，原子序数为53，C正确； D.第四周期IIA和IIIA之间隔10种过渡元素，若X在第四周期，Y原子序数为a+11，D错误； 答案选BD。 （4）元素⑥的简单氢化物为，⑦的简单氢化物为，反应方程式： ； （5）元素为Na、元素为Al位于同周期，电子层数相同，Na的核电荷数更小，原子半径更大，原子核对最外层电子吸引力更弱，更易失去电子，故金属性比Al强； （6）③的最高价氧化物为，①的最高价氧化物对应水化物为，反应离子方程式： （7）标况下，则反应转移的电子的物质的量为0.01 mol，则有，计算得。 17．（25-26高一上·山西太原·期末）为了探究同周期、同主族元素性质的递变规律，某小组同学设计并实施了如下实验： (1)室温下，将等质量、等比表面积的镁、铝分别投入到等体积、0.1 mol/L的盐酸中，实验结果：______与盐酸反应更剧烈，______产生气体量更多。 (2)取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2 mL水，并滴入2滴酚酞溶液，加热试管至液体沸腾，实验现象为______。 (3)该小组利用以下装置探究几种非金属元素性质的递变规律(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 回答下列问题： ①能说明氯气的氧化性强于溴单质的实验现象为______。 ②氯气进入装置C中，反应的化学方程式为______。 ③装置D中溶液先变为红色，后红色褪去。为探究D中溶液褪色的原因，小组同学提出两种假设： a．被氧化；b．______。设计实验方案验证以上假设，向褪色后的溶液中滴加______，若观察到______，可验证假设b成立。 ④实验结束后，取出B处左侧的棉花与另一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花接触，棉花变蓝。通过以上实验可以得出的结论是______(填标号)。 A．氧化性：    B．同主族元素从上到下非金属性减弱 C．同周期元素从左到右非金属性减弱   D．Cl、Br、I对应含氧酸酸性逐渐减弱 【答案】(1) 镁 铝 (2)镁条表面有少量气泡产生，溶液变红 (3) 装置B中蘸有NaBr溶液的棉花变为橙(黄)色 被氧化 KSCN溶液 变红色 AB 【分析】A装置用于制备Cl2，没有加热装置，浓盐酸和圆底烧瓶中的KMnO4反应生成的Cl2进入玻璃管中，发生反应Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，以及反应Cl2+2KI=2KCl+I2，Cl2进入C装置中，将S置换出来，S2-+Cl2=S+2Cl-，Cl2再进入D中，发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，生成的Fe3+与KSCN反应溶液变红，最后用E吸收尾气，E可以盛放NaOH溶液。 【详解】（1）根据金属活动性顺序，Mg>Al，因此Mg与盐酸的反应速率更快，即Mg与盐酸反应更剧烈；由此外，Mg的摩尔质量(约为24 g/mol)小于Al的摩尔质量(约为27 g/mol)，等质量时，Mg的物质的量更多。但根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑和2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，可计算出等质量的Mg和Al，Al生成的氢气更多。 （2）加热后，Mg与水反应生成Mg(OH)2和H2，溶液呈碱性（酚酞变红），同时有气泡产生。 （3）①装置B中，蘸有NaBr溶液的棉花由白色变为橙(黄)色，说明Cl2将Br-氧化为Br2，氧化性Cl2> Br2。 ②装置C中是Na2S溶液，Cl2与S2-反应生成S沉淀和Cl-，反应方程式为。 ③D中FeCl2溶液滴有KSCN，Cl2先将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+与SCN-结合使溶液变红，随后红色褪去，可能原因有： 验证a．铁离子被氧化；b．SCN-被氧化，若Fe3+被氧化，再加KSCN不会变红，若SCN-被氧化，再加SCN-会与溶液中Fe3+反应变为红色，因此这两种假设的实验方案为取一支试管加入褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，观察现象，若观察到试管中溶液变红，则说明假设b成立； ④A．氯气通入B处蘸有溴化钠溶液的棉花，置换出溴单质，取出B处的棉花与另一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花G接触，棉花G变蓝，溴置换出碘单质，说明氧化性Cl2＞Br2＞I2，A正确； B．由于氧化性Cl2＞Br2＞I2，故同主族元素从上到下非金属性减弱，B正确； C．根据元素周期表递变规律，同周期元素从左到右非金属性依次增强，C错误； D．Cl、Br、I对应含氧酸的种类太多，无法比较，应该是Cl、Br、I对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱，D错误； 故选AB。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $