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知识点一 元素的原子结构和化合价的周期性变化
1．原子序数
(1)概念：按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，叫做原子序数。
(2)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．原子结构的变化规律
(1)原子最外层电子排布的规律性变化
除H、He外，元素随着原子序数的递增，原子最外电子层数重复出现从1递增到8的变化，说明元素原子的最外层电子数出现周期性变化。
(2)元素原子半径的变化规律
随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化，原子序数为3~9号及11~17号的元素的原子半径依次递减。
3．元素化合价的变化规律
(1)1~18号元素的最高正化合价的变化规律是呈现从+1~+7的周期性变化，其中O、F 元素没有最高正化合价，最低负化合价的变化规律是呈现从-4~-1的周期性变化。
(2)元素的最高化合价与最低负化合价的数值与原子最外层电子数的关系是
最高正化合价=最外层电子数（O、F除外）
最低负化合价=最外层电子数-8
最高正化合价+|最低负化合价|=8。
4.注意！
①H元素的化合价有＋1、－1、0价。 ②F元素只有负价无正价。
③O元素有正价但无最高正价。 ④金属元素只有正价无负价。
⑤非金属元素既有正价又有负价(F除外)。 ⑥稀有气体元素的化合价看作0。
(3)元素主要化合价呈现周期性变化的根本原因是：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子排布呈周期性变化
1.有关原子结构的说法正确的是（ ）
A．1~18号元素，原子的最外层电子数重复出现由1~8的周期性变化
B．3~9号、11~17号元素随着核电荷数的递增，原子半径呈现由大到小的周期性变化
C．原子的核电荷数越多，原子半径越大
D．原子核外电子数越多，原子半径越大
下列各组元素是按最高正价由高到低、负价绝对值由低到高顺序排列的是(　　)
A．Na、Mg、Al B．F、O、N C．N、O、F D．S、P、Si
知识点二 元素性质的周期性变化
1．探究钠、镁、铝性质的递变
(1)钠、镁、铝与水反应
钠与水在常温下剧烈反应，反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
镁与水在常温下不反应，加热，反应缓慢，化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑。
铝不能与水反应。
(2)镁、铝与酸反应
除去氧化膜的镁条和铝片与稀盐酸反应，镁与盐酸反应更剧烈。
反应的离子方程式分别为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑ 、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。
(3)实验结论：金属性强弱为Na>Mg>Al。
2．硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较
(1)硅、磷、硫、氯4种元素对应的气态氢化物依次是SiH4 PH3 H2S HCl（写化学式）。
(2)硅、磷、硫、氯单质与氢气反应的条件逐渐变得容易，其对应的气态氢化物的热稳定性逐渐增强。
元素非金属性由强到弱的顺序为Cl、S、P、Si。
3．11~17号元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱比较
(1)11~17号元素的最高价氧化物对应水化物：
元素 Na Mg Al Si P S Cl
化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 (H2SiO3) H3PO4 H2SO4 HClO4
酸碱性强弱 强碱 中强碱 两性氢氧化物 弱酸 中强酸 强酸 酸性更强
(2)探究Al(OH)3的两性
Al(OH)3既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，是两性氢氧化物。
写出下列化学方程式：
AlCl3溶液与氨水反应：AlCl3+3NH3·H2O= Al(OH)3↓+NH4Cl 。
Al(OH)3与盐酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
Al(OH)3与NaOH溶液反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
4．元素性质的变化规律的根本原因
核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，最终导致元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。
元素金属性强弱的比较方法
比较方法 结论
根据原子结构 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强
金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 越易置换出H2，元素的金属性越强
最高价氧化物水化物的碱性 碱性越强，元素的金属性越强
金属与盐溶液的置换反应 若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的金属性强于元素B
金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性) 一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱)，元素的金属性越强
单质与同种非金属反应的难易 单质越易反应，元素的金属性越强，如由反应Fe＋SFeS，2Na＋S=Na2S，知金属性：Na>Fe
元素非金属性强弱的比较方法
比较方法 结论
根据原子结构 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强
单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强
最高价氧化物水化物的酸性 酸性越强，其对应元素的非金属性越强
非金属与盐溶液的置换反应 若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的非金属性强于B元素
单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性) 一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱)，对应元素的非金属性越强
单质与同种金属反应的难易 单质越易反应，元素的非金属性越强，如由反应Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，知非金属性：Cl>S
1.下列比较元素的金属性强弱的方法正确的是（ ）
A．比较Na、Mg的金属性：将钠和镁条分别放入冷水中
B．比较Mg、Al的金属性：将Mg、Al分别放入NaOH溶液中
C．比较Fe、Cu的金属性：将Fe、Cu分别放入稀硝酸中
D．比较Zn、Fe的金属性：将Zn放入FeCl3溶液中
2.下列比较元素的非金属性强弱的方法不正确的是（ ）
A．比较Cl、Br的非金属性：将Cl2和Br2分别在一定条件下与氢气反应
B．比较C和Si的非金属性：将CH4和SiH4加热分解
C．比较N和S的非金属性：测定HNO3和H2SO4溶液的酸性
D．比较S和Cl的非金属性：将氯气和H2S混合反应
知识点三 元素周期律
1．元素周期律的内容
随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径（除稀有气体元素外）、元素的主要化合价、元素的金属性和非金属性都呈现周期性变化。
元素周期律是指元素的性质随着核电荷数的递增呈周期性变化的规律。
2．元素周期律的实质
元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
知识点四 碱金属元素原子结构和性质递变规律
1．碱金属单质物理性质的相似性和递变性
2．碱金属元素化学性质的相似性和递变性
(1)相似性：都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价。
碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。
3．碱金属元素性质的变化规律
随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质与水反应越来越剧烈，说明碱金属元素的原子越易失去电子，单质的还原性越来越强，元素的金属性越来越强。
从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。
LiOH、NaOH、KOH、R把OH的碱性逐渐增强。
1.锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。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
知识点四 卤族元素原子结构和性质递变规律
1．卤族元素单质物理性质的相似性和递变性
颜色：颜色加深
熔、沸点：逐渐升高
水溶性：逐渐减小
2．卤素元素性质的相似性和递变性
(1)卤族元素的原子最外层均有7个电子，得电子的能力强，容易得1个电子，其单质都具有较强的氧化性，故自然界中不存在游离态的卤素单质。
(2)Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2，相应阴离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－。
(3)从F→I，单质与氢气反应越来越难，气态氢化物的稳定性依次减弱。
(4)从Cl→I，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越弱
1.下列关于卤素的叙述正确的是(　　)
A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合
B．卤素单质越活泼，其溶、沸点就越高
C．卤素单质都能和水剧烈反应
D．卤素单质都能和H2反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
知识点五 元素周期表的中元素原子结构与性质的关系
1．同周期(从左到右)元素性质的递变规律
2．同主族(自上而下)元素性质的递变规律
3．元素周期表的金属区和非金属区
(1)分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左边是金属元素，右边是非金属元素。
(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属之间没有严格的界线。
1.比较物质的性质（用化学式和“>”、“<”表示）
Na、Mg的单质与水反应的剧烈程度：_____________________
Si、P的单质与氢气化合的难易程度：_____________________
O、S元素的气态氢化物的稳定性：_____________________
P、Cl元素的气态氢化物的稳定性：_____________________
Be、Mg元素的最高价氧化物对应水化物的碱性：_____________________
S、Cl元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：_____________________
N、P元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：_____________________
2.下列关于卤族元素的说法正确的是（ ）
A．卤素单质在自然界中能以游离态存在
B．卤素原子最外层都有7个电子，其最高正化合价都为＋7价
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
D．随核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐降低
3.下列说法中正确的是（ ）
A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化
B．元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关
C．从Li→F，Na→Cl，元素最高正化合价均呈现+1价→+7价的变化
D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化
考法01 微粒半径大小比较方法
微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。
1．原子半径大小比较
(1)同一周期元素，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子半径减小。如：
r(Li)＞r(Be)＞r(B)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(F)。
(2)同一主族元素，最外层电子数相同，从上到下，电子层数增大，原子半径增大。如：
r(Li)＜r(Na)；r(F)＜r(Cl)。
2．核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。
(1)r(阴离子)＞r(原子)：r(H－)＞r(H)；
(2)r(原子)＞r(阳离子)：r(H)＞r(H＋)；
(3)r(低价阳离子)＞r(高价阳离子)：r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
3．离子半径大小比较
(1)离子的电子层数越多，离子半径越大。如：
r(Li＋)＜r(Na＋)；r(O2－)＜r(S2－)。
(2)电子层结构相同的微粒，核电荷数越多，离子半径越小。如：
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)；r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
1.已知1～20号元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：A>B>C>D B．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋
C．原子序数：d>c>b>a D．原子最外层电子数：A>B>D>C
知识点五 元素周期表的结构
1．元素周期表的结构
(1)周期
短周期 长周期
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
周期序数 1 2 3 4 5 6 7
元素种数 2 8 8 18 18 32 32
(2)族
族 族与列的关系
主族 ⅠA、ⅡA 第1、2列
ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 第13～17列
副族 ⅠB、ⅡB 第11、12列
ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB 第3～7列
0族 第18列
Ⅷ族 第8、9、10列
2．元素周期表的特殊位置
(1)过渡元素，又称过渡金属：指ⅢB~ⅡB族元素，包括所有副族元素和Ⅷ族元素。
(2)镧系：在元素周期表的第六周期ⅢB族，共15种元素。
(3)锕系：在元素周期表的第七周期ⅢB族，共15种元素。
3．常见族的别名
ⅠA称为碱金属(除H外)，ⅡA称为碱土金属，ⅤA称为氮族元素，ⅥA称为氧族元素，ⅦA称为卤素，0族称为稀有气体。
考法2 元素周期表的应用
1、 元素“位—构—性”的关系推断
（1）由元素原子或离子的核外电子排布推断
（2）由元素单质或化合物的性质(特性)推断
（3）由元素在周期表中的位置推断
2、元素周期表的应用
随堂练习
一、单选题
1．下列有关元素周期表的说法正确的是
A．元素周期表有7个周期，18个族
B．第IA族的元素都是碱金属元素
C．元素种类最多的族是第Ⅷ族
D．116号元素位于元素周期表中第七周期第VIA族
2．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素，请回答下列问题。
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ④ ⑥
3 ① ② ③ ⑤ ⑦ ⑧
(1)在这些元素中，化学性质最不活泼的是 (填元素名称)
(2)在这些元素中，形成化合物种类最多的是 (填元素符号)
(3)①、②、③的原子半径由大到小顺序是 (用元素符号表示)
(4)①、③、⑤、⑦最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是 (填化学式，下同)酸性最强的是 。
(5)写出③、⑦最高价氧化物对应水化物在有水存在条件下相互反应的离子方程式： 。
(6)主族元素砷(As)的部分信息如图所示。
i.砷(As)在周期表中的位置是第 周期第 族。
ii.下列说法正确的是 (填序号)。
a．砷元素的最高化合价为＋4
b．推测砷有多种氧化物
c．⑦的气态氢化物的还原性大于砷的气态氢化物的还原性
3．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是
A．在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
B．碳酸锶(SrCO3)难溶于水，但易溶于盐酸
C．砹(At)为有色固体，AgAt难溶于水也难溶于稀硝酸
D．卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示
4．下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
A．原子序数为15的元素的最高化合价为＋3
B．第ⅦA族元素是同周期元素中非金属性最强的元素
C．Li、Na、K、Rb、Cs的得电子能力逐渐增强
D．原子序数为16的元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族
5．根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断，其中错误的是
A．同主族元素的简单阴离子还原性越强，则该元素的原子越难得到电子
B．氢氧化钡比氢氧化镁碱性强
C．气态氢化物的稳定性X>Y，说明X的非金属性比Y强
D．原子最外层有2个电子的短周期元素一定在第ⅡA族
6．下列有关元素周期律的说法正确的是
A．热稳定性：HCl>H2S>PH3 B．离子半径：O2->Al3+>Na+
C．元素原子失电子能力：Be>K>Mg D．酸性：HNO3>H2SiO3>H2CO3
7．根据化学基本概念和原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是
A．摩尔是物质的量的单位，1摩尔任何物质均含有NA个分子
B．和的得电子能力相同，核外电子排布也相同
C．某NaCl溶液浓度为2.5 mol/L，取500 mL，其中Cl-的物质的量浓度为5 mol/L
D．Cl、S、O元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱
8．根据元素周期律相关知识，下列关于物质性质的比较中不正确的是
A．稳定性：HF＞H2O＞H2S＞PH3
B．碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOH
C．微粒半径：Na+＞F-＞Mg2+＞Al3+
D．酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
9．根据元素周期律，由事实进行归纳推测，推测合理的是
事实 推测
A 和难溶于水 可溶于水
B HCl在1500℃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，同族的Ge也是半导体材料 IVA族的元素都是半导体材料
D S与高温时反应，Cl与加热能反应 P与在常温时能反应
A．A B．B C．C D．D
10．化学家经过不断的努力，建立起科学的元素观，提出了氧化学说、原子论和分子学说，发现了元素周期律等等。发现元素周期律的科学家是
A．波义耳 B．道尔顿 C．阿伏加德罗 D．门捷列夫
二、填空题
11．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求使用化学用语填空作答：
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
1 H
2 C N O Ne
3 Na Al P S Cl
(1)地壳中含量最高的元素是 (填元素符号，下同)；金属性最强的元素是 ；单质的化学性质最不活泼的元素是 ；气体单质有颜色的元素 ；可运输浓硫酸的金属元素是 。
(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ，碱性最强的是 (填化合物化学式)；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是 (填化合物化学式)；
(3)第三周期中两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为： ，氢氧化铝治疗胃酸分泌过多的离子方程式： 。
12．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题：
(1)S在元素周期表中的位置是 。
(2)自然的水银内含7种核素：Hg、Hg、Hg、Hg、Hg、Hg和Hg，它们互称为 。其中，Hg和Hg中子数之比为 。
(3)下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是 (填标号)。
A．酸性：HCl＞H2S B．非金属性：O＞S
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
(4)已知碲(52Te)与S同主族，则碲及其化合物可能具有的性质正确的是 (填标号)。
A．单质碲在常温下是固体 B．H2Te比H2O稳定
C．H2TeO4的酸性比HIO4弱 D．Cl2通入H2Te溶液中不发生反应
(5)硫磺可用于制作黑火药，是炸时的反应为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。反应中每消耗3.2gS，释放的气体体积为 L(换算成标准状况)。烟花爆竹的成分中除了加火药，常加入一些金属元素，燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。若燃放烟花的火焰呈现紫色，则烟花中可能含有 元素(填名称)，该元素的离子结构示意图为 。
13．元素周期表和元素周期律是指导学生学好元素及其化合物知识的重要工具，回答下列问题。
(1)最活泼的非金属元素是 (填元素符号)；短周期元素中共有 种金属元素。
(2)硫元素在元素周期表中的位置为 。
(3)用X形式表示出中子数为10的氧原子 。
(4)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在元素周期表中的位置，用化学用语回答下列问题：
a.则①②⑥的原子半径由大到小的顺序是 (用化学式表示)，④形成的简单氢化物的结构式为 ，⑧的最高价氧化物的化学式为 ，⑤⑥两种元素的金属性强弱关系为 (用化学式表示)。
b.②、③、⑦所形成的氢化物中，最不稳定的是 ；④和⑤以1：1组合的化合物中所含化学键的类型是 ；①、④按1∶1组成的常见液态化合物的电子式 ；②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是 ；
c.①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的化学式： 。将⑧形成的单质充入①、④、⑤形成的化合物的水溶液中，写出反应的离子方程式 。
三、解答题
14．运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。
Ⅰ.下表为元素周期表的一部分，根据表中给出的9种元素回答下列问题。
族 周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)原子半径最大的元素是 (填元素名称)，画出⑦的离子结构示意图 。
(2)②的最简单氢化物的空间结构为 形。
(3)由元素①、④、⑥形成的化合物属于 化合物(选填“离子”或“共价”)。
(4)⑤和⑨元素原子得电子能力较强的是 (填元素符号)，请用原子结构的知识解释其原因 。
Ⅱ.同主族元素性质存在一定的相似性和递变性。
(5)羰基硫(COS)可作为一种熏蒸剂，防止某些昆虫、线虫的危害，其分子结构和相似。羰基硫(COS)的电子式为 。
(6)下列不能说明碳、硅两种元素非金属性相对强弱的是 (填标号)
A．焦炭还原制粗硅
B．酸性：
C．稳定性：
(7)碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。由此推测，铅的+4价化合物具有较强的 性。与浓盐酸共热可生成，该反应的化学方程式为 。
15．元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。表中是元素周期表的一部分，数字①～⑨代表九种常见的短周期元素，请按题目要求回答下列问题。
(1)②所对应的元素在周期表中的位置 ，其最高价氧化物对应水化物的电子式 。
(2)元素②、⑦、⑨的简单离子中半径最大是 (填离子符号)。
(3)由下列元素形成的化合物中含有离子键的是 。
A．①⑥ B．②⑦ C．①⑨ D．②⑧
(4)写出向⑤氯化物中的滴入氨水的离子方程式 。
(5)利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
①干燥管D的作用是 。
②设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S，则装置C中的预期实验现象为 。
16．下图是元素周期表的一部分，其中所列字母分别代表某一元素
(1)写出元素R基态原子的核外电子排布式 。
(2)f、g单质及fg形成的合金的硬度由大到小的顺序为 (用具体名称回答)
(3)写出用a，d，e三种元素组成酸、碱、盐的化学式 ， ， (每种类别写一种)
(4)元素C的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中的σ键与π键的键数之比为 。
(5)元素R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此配合物最可能是_______。
A．[R(H2O)6]Cl3 B．[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(6)短周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示。则M元素位于周期表的第 族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线：折线a和折线b，你认为正确的是 。
17．为了庆祝元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表对化学的发展有很大影响，在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，数字①～⑨代表九种常见的短周期元素，请按题目要求回答下列问题：
(1)②①4的电子式为 ；元素⑧在周期表中的位置是 。
(2)④、⑤、⑥的原子半径的大小顺序是 (用元素符号表示)。④和⑨的简单气态氢化物中稳定性较强的是 (用化学式表示)。
(3)⑨的最高价氧化物的水化物是 (用化学式表示)。⑦和⑧两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式是 。
(4)已知②⑧2在氧气中完全燃烧，生成②③2和⑧③2，若 0.1 mol ②⑧2在 1 mol ③2中完全燃烧，所得混合气体在标准状况下的体积为 L。
18．下表为元素周期表的一部分，编号分别代表对应的元素，回答下列问题：
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦
⑧ ⑨
(1)①-⑨原子半径最大的是 (填元素符号，下同)，电负性最大的是 。
(2)⑤的第一电离能比④小，结合价层电子排布式解释原因 。
(3)⑦的单质能与碱反应，根据“对角线规则”，③的单质与NaOH溶液反应的方程式是 。
(4)①、⑤形成的化合物是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(5)⑨在元素周期表中的位置 ，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，⑨位于 区。请在图中用“↑”或“↓”补全⑨三价离子的价层电子排布图 。
19．元素周期表体现了元素“位—构—性”的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
(1)Sn的最高正价为 价，Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为 ，Bi的最高价氧化物的化学式为 。
(2)根据元素周期律，推断：
①阴影部分元素氢化物稳定性最高的是 元素(填元素符号)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4 H2SeO4(填“＞”“＜”或“=”，下同)。
③离子的还原性： S2- O2-。
20．下表列出了9种元素在元素周期表(元素周期表中给出部分)中的位置。
请回答下列问题：
(1)考古工作者利用某元素的一种核素测定一些文物的年代，这种核素的符号是 。
(2)画出元素⑧形成的简单离子的结构示意图： 。
(3)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(4)③、④、⑤二种元素的简单气态氢化物，稳定性顺序是 (填化学式，用“＞”连接)。
(5)元素③的氢化物与氯化氢形成的盐中的化学键类型为 (填“极性共价键”“离子键”或“非极性共价键”)。
(6)表中的ⅠA族、ⅡA族元素全部是金属元素，这种判断 (填“正确”或者“错误”)；根据元素周期律，自然界中最强的碱是 (填“化学式”)；元素④与元素①形成的原子个数比为1：2的化合物沸点高的原因是 。
(7)通常所说的“芯片”是指集成电路，它是微电子技术的主要产品，制造芯片的核心元素在周期表中的位置是 。
21．某同学设计了如下系列实验验证元素周期律。
I．
(1)将钠、钾、镁、铝各1mol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。
II．利用如图装置可验证同主族、同周期元素非金属性的变化规律。
(2)仪器B的名称为 ，干燥管D的作用为 。
(3)若要证明非金属性：，C中为溶液，B中装有固体，则A中试剂为 ，观察到C中出现黄色浑浊，可证明非金属性：Cl S(填“＞”或“＜”)，C中反应的离子方程式为 。从环境保护的角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 溶液吸收尾气。
(4)若要证明非金属性是，则在A中加盐酸，B中加，C中加溶液。观察到C中溶液 (填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，HCl可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去HCl，还有同学认为这种改进还是错误的，理由是 。
22．1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表。元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。回答下列问题：
(1)元素Se在元素周期表中的位置为 (写明周期数和族序数)，汞是80号元素，原子结构示意图如图，汞在第 周期。

(2)Ge的最高正价为 ，Bi的最高价氧化物为 (填化学式)。
(3)根据元素周期律推断：
①氢化物稳定性最强的卤族元素是 (填元素符号)。
②、的酸性强弱： (填“＞”“＜”或“＝”)。
③氢化物的还原性： (填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)过渡元素中可以寻找到 (填序号)。
A．农药 B．黑色金属 C．半导体材料 D．优良的催化剂
(5)①常用作溶剂，其电子式为 ，分子空间构型为 。
②镓()的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，它们的商用价值进入“快车道”。下列说法正确的是 (填序号)。
A．原子半径： B．N的非金属性比O强 C．Ga的金属性比Al弱 D．As和Sb的氧化物可能是两性氧化物
(6)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示：

①外电路电子移动方向： (填“a极到b极”或“b极到a极”)。
②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L(假设空气中体积分数为20%)，则理论上消耗甲烷 mol。
参考答案：
1．D
【详解】A．元素周期表有7个横行，分为7个周期，18个纵列，第8、9、10三列是第Ⅷ族，共16个族，A错误；
B．第IA族的元素除氢元素以外都是碱金属元素，B错误；
C．周期表包含元素最多的族是第IIIB族，包含镧系和锕系，共32种元素，C错误；
D．116号元素位于元素周期表中第七周期第VIA族，D正确；
故选D。
2．(1)氩
(2)C
(3)Na>Mg>Al
(4) NaOH HClO4
(5)Al(OH)+3H+=Al3++3H2O
(6) 四 ⅤA b
【分析】根据元素周期表，①为钠元素、②为镁元素、③为铝元素、④为碳元素、⑤为硅元素、⑥为氧元素、⑦为氯元素、⑧为氩元素。
【详解】（1）零族元素形成惰性气体，因此在这些元素中，化学性质最不活泼的是：氩；
（2）碳元素能形成种类繁多的有机物，因此在这些元素中，形成化合物种类最多的是：C；
（3）同一周期，原子半径从左到右逐渐减小，而①为钠元素、②为镁元素、③为铝元素，因此①、②、③的原子半径由大到小顺序是：Na>Mg>Al；
（4）①、③、⑤、⑦最高价氧化物的水化物分别是：NaOH、Al(OH)3、H2SiO3、HClO4，根据同一周期，从左到右，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强可知，碱性最强：NaOH，酸性最强：HClO4；
（5）③、⑦最高价氧化物对应水化物在有水存在条件下的相互反应指的是Al(OH)3与HClO4的反应，由于Al(OH)3为难溶物，HClO4为强酸，则二者的离子反应方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
（6）i.由原子结构示意图可知，砷有4个电子层且最外层电子数为5，所以砷位于周期表中第四周期第ⅤA族；
ii.砷元素与氮元素位于同一主族，根据同一主族元素的递变性与相似性，砷的最高价也为+5价；常见的化合价还有-3价，因此常见的氧化物有三氧化二砷、五氧化二砷；根据同一周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的还原性减弱，同一主族，从上到下，非金属性减弱，气态氢化物的还原性增强的变化规律，还原性：PH3>HCl、AsH3>PH3,则AsH3>HCl，即⑦的气态氢化物的还原性小于砷的气态氢化物的还原性,故选b。
3．D
【详解】A．碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强，金属性越强在氧气中燃烧的产物越复杂，金属铷比金属钠活泼，因此铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂，故A正确；
B．Sr和Ba同主族，性质相似，因此碳酸锶(SrCO3)与碳酸钡性质相似，是难溶于水的白色固体，易溶于盐酸，故B正确；
C．卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深，碘单质为紫黑色固体，所以砹也为有色固体，溴化银和碘化银难溶于水也不溶于稀硝酸，所以AgAt也难溶于稀硝酸，故C正确；
D．F2与水反应生成HF和氧气，不符合X2+H2O=HXO+HX，故D错误；
故选：D。
4．B
【详解】A．原子序数为15的元素为P，其最高化合价为+5，A错误；
B．第ⅦA族元素是同周期中最靠右的元素(不考虑稀有气体)，同周期从左向右非金属性逐渐增强，B正确；
C．Li、Na、K、Rb、Cs的原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，所以失电子能力逐渐增强，C错误；
D．原子序数为16的元素为S，处于周期表的第三周期的ⅥA族，D错误；
答案选B。
5．D
【详解】A．同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，对应简单阴离子还原性逐渐增强，该元素的原子越难得到电子，故A正确；
B．元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性Ba>Mg，则氢氧化钡比氢氧化镁碱性强，故B正确；
C．元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性X>Y，说明X的非金属性比Y强，故C正确；
D．原子最外层有2个电子的短周期元素有0族的He和第ⅡA族的Be、Mg元素，故D错误；
答案选D。
6．A
【详解】A．非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性Cl>S>P，热稳定性：HCl>H2S>PH3，A正确；
B．核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，离子半径：O2->Na+>Al3+，B错误；
C．金属性越强，失去电子的能力越强，元素原子失电子能力：K>Mg>Be，C错误；
D．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属N>C>Si性，则酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，D错误；
答案选A。
7．B
【详解】A．摩尔是物质的量的单位，1摩尔任何物质均含有NA个构成该物质的基本微粒，但物质的构成微粒不一定是分子，A错误；
B．和都是Cl元素的原子，因此二者得电子能力相同，核外电子排布也相同，B正确；
C．2.5 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为2.5 mol/L，与溶液体积大小无关，C错误；
D．Cl、S、O都是非金属元素，但Cl的非金属性强于S，D错误；
故合理选项是B。
8．C
【详解】A．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，稳定性：HF＞H2O、H2S＞PH3，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，稳定性：H2O＞H2S，则稳定性：HF＞H2O＞H2S＞PH3，A项正确；
B．同主族从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碱性逐渐增强，则碱性由强到弱：KOH＞NaOH＞LiOH，B项正确；
C．Na+、F-、Mg2+、Al3+具有相同的电子层结构，根据“序大径小”，则微粒半径：F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+，C项错误；
D．同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则酸性由强到弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3，D项正确；
答案选C。
9．B
【详解】A．为铜主族元素，性质相似，和难溶于水，可以推测难溶于水，A错误；
B．非金属性：，所以氢化物的稳定性：，因此的分解温度，B正确；
C．Si和Ge位于金属和非金属的分界处，为半导体材料，但同族的其他元素，非金属为绝缘体，金属为导体，C错误；
D．因为非金属性：，所以与反应越来越容易，P与在常温时不能反应，D错误；
故选B。
10．D
【详解】1869年，门捷列夫发现了元素周期律，并编制出了元素周期表；
故选D。
11．(1) O Na Ne Cl Al
(2) HClO4 NaOH Al(OH)3
(3)
【详解】（1）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；地壳中含量最高的元素是O；金属性最强的元素是Na；单质的化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne；气体单质有颜色的元素Cl，氯气为黄绿色气体；可运输浓硫酸的金属元素是Al，浓硫酸能使铁铝钝化。
（2）非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性最强的是NaOH；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是Al(OH)3，氢氧化铝具有两性，能和强酸也能和强碱反应；
（3）第三周期中两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应，则为氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为：；胃酸含有盐酸，氢氧化铝治疗胃酸分泌过多，反应为氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式：。
12．(1)第3周期第VIA族
(2) 同位素 30∶31
(3)BC
(4)AC
(5) 8.96 钾
【详解】（1）S为16号元素，位于周期表中第3周期VIA族，故答案为：第3周期第VIA族；
（2）质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素；Hg中中子数=200-80=120；Hg中中子数=204-80=124，两者中子数之比=30∶31；故答案为：同位素；30∶31；
（3）A．元素的非金属性越强，对应简单气态氢化物越稳定，而氢化物的酸性与非金属性强弱无关，不能用元素周期律解释，故A不符合；
B．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则非金属性：O>S，能用元素周期律解释，故B符合；
C．元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：Na>Mg，则碱性：NaOH>Mg(OH)2，能用元素周期律解释，故C符合；
D．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，故D不符合；
故答案为：BC；
（4）A. 同主族元素从上到下性质呈递变性，S和Se常温下为固态，可推知单质碲在常温下是固体，故A正确；
B. 同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性越强气态氢化物越稳定，则H2O比H2Te稳定，故B错误；
C. 同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性越强最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性I>Te，则H2TeO4的酸性比HIO4弱，故C正确；
D. Cl2氧化性强于Te，能与H2Te发生置换反应，故D错误；
故答案为：AC；
（5）由反应可知1molS反应生成1mol氮气和3mol二氧化碳，共生成4mol气体，则3.2gS即0.1mol反应时生成0.4mol气体，体积为8.96L；焰色为紫色的是钾元素，钾离子结构示意图为，故答案为：8.96；钾；。
13．(1) F 5
(2)第三周期ⅥA族
(3)
(4) Al>C>H H-O-H Cl2O7 Na>Al SiH4 离子键、非极性共价键 HNO3>H2CO3>H2SiO3 NaOH、NaClO 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
【详解】（1）同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，最活泼的非金属元素是F；短周期元素中，Li、Be、Na、Mg、Al，共有5种金属元素。
（2）硫是16号元素，硫元素在元素周期表中的位置为第三周期ⅥA族。
（3）氧原子中质子数为8，中子数为10的氧原子的质量数为18，该原子表示为；
（4）a.电子层数越多半径越大，H、C、Al的原子半径由大到小的顺序是Al>C>H；④是O元素，形成的简单氢化物是H2O，结构式为H-O-H；⑧是Cl元素，最高价为+7，最高价氧化物的化学式为Cl2O7；同周期元素从左到右金属性减弱，Na、Al两种元素的金属性强弱关系为Na>Al。
b.②、③、⑦分别是C、N、Si，同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，元素非金属性N>C>Si，元素非金属性越弱，气态氢化物越不稳定，所形成的氢化物中，最不稳定的是SiH4；Na和O以1：1组合的化合物是Na2O2，所含化学键的类型是离子键、非极性共价键；H、O按1∶1组成的常见液态化合物是H2O2，H2O2是共价化合物，电子式为；元素非金属性N>C>Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3>H2SiO3；
c.H、O、Na、Cl中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，如NaOH、NaClO等。将⑧形成的单质Cl2充入①、④、⑤形成的化合物NaOH的水溶液中，反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O。
14．(1) 钠
(2)正四面体
(3)离子
(4) F F和Cl最外层均有7个电子，F的半径小于Cl，F对最外层电子吸引能力强，容易得到电子
(5)
(6)A
(7) 氧化性 PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
【分析】根据元素在周期表的位置，九种元素分别为H、C、N、O、F、Na、Mg、Si、Cl，据此分析解答；
【详解】（1）利用同主族从上到下原子半径依次增大，同周期从左向右原子半径依次减小，因此所给元素中原子半径最大的元素是钠元素；⑦为Mg，Mg2+的结构示意图为；故答案为钠；；
（2）②元素为C，其最简单氢化物为CH4，甲烷的空间结构为正四面体；故答案为：正四面体；
（3）①④⑥三种元素分别为H、O、Na，形成化合物为NaOH，氢氧化钠属于离子化合物；故答案为：离子；
（4）⑤⑨属于同主族，同主族元素从上到下非金属性减弱，因此得电子能力较强的是F；F和Cl最外层均有7个电子，需要得到1个电子达到稳定，F的半径小于Cl，F对最外层电子吸引能力强，容易得到电子；故答案为：F；F和Cl最外层均有7个电子，F的半径小于Cl，F对最外层电子吸引能力强，容易得到电子；
（5）COS的电子式与CO2的电子式相似，COS的结构式为O=C=S，因此COS的电子式为；故答案为；
（6）A．焦炭与二氧化硅反应2C+SiO22CO+Si，C的化合价升高，Si元素的化合价降低，C为还原剂，Si为还原产物，因此不能说明碳、硅两种元素非金属性的强弱，故A符合题意；
B．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，说明非金属性越强，碳酸的酸性强于硅酸，说明C的非金属性强于Si，故B不符合题意；
C．气态氢化物越稳定，其非金属性越强，甲烷比硅烷稳定，说明C的非金属性强于Si，故C不符合题意；
答案为A；
（7）铅的+2价化合物稳定，推出+4价铅化合物具有较强的氧化性；PbO2与浓盐酸反应生成氯气，其反应方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O；故答案为：氧化性；PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O。
15．(1) 第三周期第IA族
(2)Cl-
(3)BD
(4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
(5) 防倒吸 淡黄色沉淀生成
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①是H元素，②是Na元素，⑤是Al元素，⑥是C元素，⑦是O元素，⑧是S元素，⑨是Cl元素，据此分析解答。
【详解】（1）②是Na元素，②所对应的元素在周期表中的位置为第三周期第IA族，其最高价氧化物对应水化物为NaOH，为离子化合物，其电子式为 。
（2）②是Na元素，⑦是O元素，⑨是Cl元素，Na+、O2-只有2个电子层，Cl-有3个电子层，一般电子层数越多，半径越大，故元素②、⑦、⑨的简单离子中半径最大是Cl-。
（3）A．①是H元素，⑥是C元素，二者通过共价键形成共价化合物；
B．②是Na元素，⑦是O元素，二者在形成化合物时，Na失电子形成阳离子，O得电子形成阴离子，阴、阳离子通过离子键形成离子化合物；
C．①是H元素，⑨是Cl元素，二者通过共价键形成共价化合物；
D．②是Na元素，⑧是S元素，二者在形成化合物时，Na失电子形成阳离子，S得电子形成阴离子，阴、阳离子通过离子键形成离子化合物；
故选BD。
（4）⑤是Al元素，向AlCl3溶液中滴入氨水生成Al(OH)3，离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH。
（5）①干燥管D的作用是防倒吸。
②浓盐酸、KMnO4反应生成氯气，氯气进入C中与Na2S反应生成S单质，从而得出氯气的氧化性大于S单质的氧化性，进而证明氯的非金属性大于硫，则装置C中的预期实验现象为淡黄色沉淀生成。
16．(1)1s22s22p63s23p63d54s1
(2)镁铝合金>铝>镁
(3) HNO3 NH3·H2O NH4NO3
(4)3：2
(5)B
(6) ⅢA ⅣA b
【分析】根据各元素在周期表中的位置可知，a为H，b为He，c为C，d为N，e为O，f为Mg，g为Al，h为S，R为Cr，据此分析。
【详解】（1）Cr为24号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
（2）金属键的强度为Al>Mg，因此铝的硬度高于镁，根据合金的性质：硬度大熔点低的特性可得3种物质硬度由大到小的顺序为镁铝合金>铝>镁。
（3）H、N、O形成的酸为HNO3，碱为NH3·H2O，盐为NH4NO3。
（4）元素C的一种氢化物相对分子质量为26，为C2H2，结构式为H-CC-H，σ键与π键的键数之比为3：2。
（5）0.01molCrCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1：2，根据氯离子守恒知，则CrCl3·6H2O化学式中含有2个外界氯离子，剩余的1个氯离子是配原子，Cr的最高化合价为+6，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O，故答案为：B。
（6）从图中可以看出第一、二、三电离能较小，第四电离能出现能级突跃，说明该元素位于ⅢA族；第IVA族的氢化物沸点相对较低，且没有拐点，可推断曲线c为第IVA族的氢化物沸点曲线；A点温度为100°C，说明为水，说明曲线为第VIA族元素的沸点曲线，氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水，故可选曲线b；A点所示的氢化物是水，由于在水分子间存在氢键其沸点高，氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水。综上所述，本题正确答案：ⅢA；IVA；b。
17．(1) 第三周期VIA族
(2) Na> Mg > F HF
(3) HClO4 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
(4)22.4
【分析】由周期表中得元素位置可知，为H，为C，为O，为F，为Na，为Mg，为Al，为S，为Cl，据此分析。
【详解】（1）CH4为共价化合物，故电子式为；S在周期表中的位置为第三周期VIA族。
（2）一般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，故半径大小顺序为Na> Mg > F。非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，故简单氢化物的稳定性较强的为HF。
（3）Cl的最高价氧化物对应水化物为HClO4。氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，故离子方程式为Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O。
（4）根据题意，CS2燃烧的化学方程式为CS2+3O2CO2+2SO2，CS2不是气体，所以反应后气体的体积与反应前的氧气的体积相同，故反应后标准状况下的体积为22.4L。
18．(1) K F
(2)N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大
(3)Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑
(4)极性
(5) 第四周期第VIII族 d
【分析】根据元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨分别是H、Li、Be、N、O、F、Al、K、Fe元素，以此解答。
【详解】（1）原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大，半径越小，①-⑨原子半径最大的是K；在相同的周期中，元素从左到右的电负性递增，相同的主族元素自上而下地递减，电负性最大的是F。
（2）N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大。
（3）Al的单质能够和NaOH溶液反应，根据“对角线规则”，Be也能和NaOH溶液反应生成氢气，化学方程式为：Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑。
（4）H、O形成的化合物为H2O和H2O2，二者都是极性分子。
（5）Fe在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，Fe位于d区，Fe3+的价电子排布式为3d5，价层电子排布图为： 。
19．(1) ＋4 HClO4 Bi2O5
(2) F ＜ ＞
【详解】（1）Sn与C为同主族元素，最外层有4个电子，最高正价为＋4价，Cl的最外层有7个电子，最高正价为+7价，则其最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4，Bi的最外层有5个电子，最高价氧化物的化学式为Bi2O5。答案为：＋4；HClO4；Bi2O5；
（2）①阴影部分元素为卤族元素，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，则氢化物的稳定性依次减弱，所以稳定性最高的是F元素。
②As与Se为同周期元素，从左到右非金属性依次增强，所以非金属性As＜Se，则H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4＜H2SeO4。
③S与O为同主族元素，S在O的下方，则非金属性S＜O，所以离子的还原性：S2-＞O2-。答案为：F；＜；＞。
【点睛】同周期元素从左到右，非金属性依次增强，单质的氧化性依次增强，简单阴离子的还原性依次减弱。
20．(1)
(2)
(3)Al(OH)3+OH-=+2H2O
(4)HF＞H2O＞NH3
(5)极性共价键、离子键
(6) 错误 CsOH H2O分子之间存在氢键
(7)第三周期ⅣA族
【分析】根据题表中信息可知：①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为F，⑥为Na，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Br元素。然后根据元素周期律及原子结构的关系分析解答。
【详解】（1）可用于文物断代的是C元素的一种核素，其原子核内质子数是6，中子数是8，则其质量数为14，写表示为；
（2）⑧为Cl，原子核外最外层有7个电子，Cl原子获得1个电子形成Cl-，则Cl-的原子结构示意图是；
（3）⑥为Na，Na元素最高价氧化物对应的水化物是NaOH，⑦为Al，Al元素最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物能够与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2O，该反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=+2H2O；
（4）③为N，④为O，⑤为F，元素的非金属性随原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：F＞O＞N，所以三种元素形成的简单氢化物的稳定性大小关系为：HF＞H2O＞NH3；
（5）③为N，其氢化物NH3与HCl反应产生铵盐NH4Cl，该物质中含有离子键和极性共价键；
（6）ⅠA族元素中H元素是非金属元素，因此认为元素周期表第ⅠA族、第ⅡA族元素全部是金属元素的判断是错误的；
根据元素周期律，元素金属性最强的在周期表的左下角，其形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，自然界中能够稳定存在的金属元素中金属性最强的元素是Cs，故最强的碱是CsOH；
④为O，①为H，二者形成的原子个数比为1：2的化合物为H2O，它的沸点较高，主要是该物质的分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用；
（7）制造芯片的核心材料是晶体硅，硅元素是14号元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据原子结构与元素位置关系可知：Si元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。
21．(1) K Al
(2) 圆底烧瓶 防倒吸
(3) 浓盐酸 ＞ S2-+Cl2=S↓+2Cl- NaOH
(4) 产生白色沉淀 饱和NaHCO3溶液 HCl不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物
【详解】（1）同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，同一主族元素，金属性随着原子半径的增大而增强，元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，金属性K＞Na＞Mg＞Al，则K与盐酸反应最剧烈；1mol钠、钾、镁、铝分别产生的氢气是0.5mol、0.5mol、1mol、1.5mol，铝产生的氢气最多；
（2）根据仪器外形可知，B是圆底烧瓶；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；
（3）B中为KMnO4，因此A中为浓盐酸，2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O，生成的Cl2进入C中与Na2S反应，S2-+Cl2=S↓+2Cl-，置换出S单质，可证明Cl的非金属性大于S；生成的Cl2有毒，会污染空气，可以用碱液（如NaOH）吸收，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（4）若要证明非金属性C＞Si，在A中加盐酸、B中加CaCO3，HCl与CaCO3发生复分解反应产生CO2气体，C中加Na2SiO3溶液，CO2气体能够与Na2SiO3溶液反应产生H2SiO3沉淀，说明酸性H2CO3＞H2SiO3，从而说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，故该实验的现象是C试管中出现白色沉淀；盐酸具有挥发性，可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体；盐酸是HCl的水溶液，不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物，该实验只能证明酸性HCl＞H2CO3＞H2SiO3，而不能证明元素的非金属性Cl＞C＞Si。
22．(1) 第四周期第VIA族 六
(2) ＋4
(3) F ＜ ＜
(4)BD
(5) 直线形 AD
(6) a极到b极 0.025
【详解】（1）Se的原子序数为34，在元素周期表第四周期第ⅥA族。汞核外有6个电子层，最外层有两个电子，则汞在元素周期表第六周期。
（2）Ge与碳同族，最高正价为+4价，Bi在ⅤA族，最高正价为+5价，最高价氧化物的化学式为Bi2O5。
（3）①元素的非金属性越强，其氢化物稳定性越强，卤族元素中F的非金属性最强，则氢化物稳定性最强的卤族元素为F。
②元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，H3AsO4和H2SeO4分别为As、Se的最高价含氧酸，Se的非金属性强于As，则酸性H3AsO4③O、S同一主族，非金属性O>S，硫离子还原性强于氧离子，则氢化物的还原性H2O（4）A．农药通常由非金属元素制成，A错误；
B．过渡元素均为金属元素，过渡元素中可寻找到黑色金属，B正确；
C．在元素周期表金属与非金属的交界处的元素中寻找半导体材料，C错误；
D．过渡元素中铁、钒等的单质或氧化物可作催化剂，D正确；
故答案选BD。
（5）①CS2的电子式为，CS2中的中心原子C价电子数为2+=2，采用sp杂化且无孤电子对，空间构型为直线形。
②A．Ga电子层数多于N，原子半径Ga>N，A正确；
B．同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强，N的非金属性弱于O，B错误；
C．同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，Al和Ga同主族，Ga在Al下一周期，则Ga金属性强于Al，C错误；
D．As和Sb均在金属和非金属的分界线附近，这两种元素既有金属性也有非金属性，故其氧化物可能具有两性，D正确；
故答案选AD。
（6）①甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极(a极)，通入空气的一极为正极(b极)，则外电路中电子从a极到b极。
②燃料电池消耗的空气标准状况下体积为5.6L即0.25mol，其中O2有0.05mol，该反应的总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O，则消耗0.05molO2的同时消耗CH4的物质的量为0.025mol。
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