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提升课时9　元素周期律综合应用
学习目标　　1.能设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱。2.能利用元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，理解建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
一、元素金属性、非金属性强弱的判断
实验：硅、硫元素非金属性强弱的实验探究
已知：Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3↓(白色胶状沉淀) 。
实验操作与现象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4，产生白色胶状沉淀。
【问题讨论】
问题1　根据该实验及实验现象，你能得出什么结论？
提示　酸性H2SO4>H2SiO3；元素非金属性强弱：S>Si。
问题2　元素的非金属性：Cl>S>P>Si，你能比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱吗？
提示　酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
问题3　根据硅、磷、硫、氯的最高价含氧酸的酸性强弱，可以得到什么结论？如何根据原子结构解释非金属性强弱？
提示　Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强；第三周期元素电子层数相同，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，非金属性依次增强。
【探究归纳】
1.元素非金属性和金属性
(1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。
(2)元素金属性和非金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关。如Na在反应中失去1个电子，Al在反应中失去3个电子，但是金属性：Na>Al。
2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法
(1)金属性强弱的判断依据
①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。
②元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则其金属性越强。
③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。
④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。
⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。
②非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。
④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。
⑤非金属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。
1.下列说法中错误的是(　　)
A.钠的金属性比镁强
B.溴元素的非金属性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱
D.气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl
答案　C
解析　A项，同周期主族元素随核电荷数增加金属性逐渐减弱，故钠的金属性比镁强；B项，同主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐减弱，故溴元素的非金属性比氯元素的弱；C项，同主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐减弱，故非金属性N＞P，最高价氧化物对应水化物的酸性：硝酸的酸性比磷酸强； D项，同周期主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐增强，即非金属性Cl＞S，故气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl。
2.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 推论
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 SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性：S>C
D H2＋Cl22HCl、H2＋I22HI 非金属性：Cl>I
答案　C
解析　A项，元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，与水反应剧烈程度：Na>Mg，所以金属性：Na>Mg；B项，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，则金属性：Ca>Mg；C项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，二氧化硫和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，说明亚硫酸酸性大于碳酸，亚硫酸不是S元素最高价氧化物对应的水化物，所以不能据此判断非金属性强弱；D项，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，与氢气反应容易程度：氯气>碘，则非金属性：Cl>I。
3.已知铍(Be)的原子序数为4，下列关于铍及其化合物的叙述正确的是(　　)
A.铍的金属性比镁强
B.氯化镁的氧化性比氯化铍强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍易和冷水反应产生氢气
答案　C
解析　Be位于第 Ⅱ A族，金属性：Ca>Mg>Be；镁与冷水很难反应，Be与冷水更难反应。
二、“位—构—性”与元素的综合推断
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质，三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(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)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息，如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置，推出元素
(3)对照问题，结合元素周期律回答相应问题
注意　①将推断出的元素代入元素周期表，看是否完全符合题意；②当推断出的元素有多种可能时，每一种都要代入进行检查，看是否符合题目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且最外层电子数之和为13，X的原子中不含中子且与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是(　　)
A.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同
C.原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y两种元素可以组成含10电子的分子
答案　A
解析　X的原子中不含中子得知X为H元素，X与W同族且W的序数最大则W是Na元素，Z是地壳中含量最多的元素是O元素，四种元素最外层电子数之和为13，且Y元素在H和O元素之间推断出Y是N元素。NH3的热稳定性小于H2O的热稳定性，A错误； O2－与Na＋都是10个电子，电子层结构相同，B正确；原子半径N>O>H，C正确； N和H可以形成10电子的分子NH3，D正确。
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，R元素位于第一周期。五种元素的最外层电子数之和为20，其中三种是地壳中含量前三的元素。下列说法不正确的是(　　)
A.最简单气态氢化物的稳定性：Z＞Y
B.简单离子半径：X＞W
C.单质Y常用于制作半导体材料
D.R与W能形成原子个数比为1∶1的化合物
答案　B
解析　位于前三周期，元素R原子序数最小，为第一周期H元素，三种是地壳中含量前三的元素分别为O、Si、Al，最外层电子分别为6、4、3，五种元素最外层电子数之和为20，则另外1种元素最外层电子数为20－6－4－3－1＝6，根据原子序数大小可知，W为O，X为Al，Y为Si，Z为S。A项，非金属性：S(Z)＞Si(Y)，最简单气态氢化物的稳定性：H2S＞SiH4，正确；B项，根据粒子半径大小的比较，O2－(W)＞Al3＋(X)，错误；C项，Y为Si，用于制作半导体材料，正确；D项，H元素与O元素形成的化合物为H2O2，其中，H、O原子个数比为1∶1，正确。
3.A、B、C均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如右图所示。已知B、C两元素在元素周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是(　　)
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
答案　C
解析　令A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1。则(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)元素金属性、非金属性强弱的比较
1.下列实验依据可判断某元素的金属性强弱的是(　　)
A.导电性的强弱
B.跟非金属反应生成化合物的价态高低
C.1 mol该金属跟酸反应放出氢气的多少
D.最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
答案　D
解析　A项，金属的导电性属于物理性质，导电性的强弱与金属性强弱无关；B项，金属单质在反应中失去电子的能力越强则金属性越强，与失去电子的多少无关，即生成的价态高低无关；C项，金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易，则失电子能力越强，金属性越强，与生成氢气多少无关；D项，金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则失电子能力越强，金属性越强。
2.X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是 (　　)
A.X的氧化物对应水化物的酸性比Y的氧化物对应水化物的酸性强
B.Y－的还原性强于X－
C.单质X2能将Y－氧化为Y2
D.X、Y的单质分别与H2化合，生成的简单氢化物中，前者的稳定性比后者强
答案　A
解析　元素非金属性强弱可由最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，选项中没有指明是否是最高价氧化物，无法判断非金属性强弱，A符合题意；元素非金属性越弱，其简单离子的还原性越强，B不符合题意；单质X2能与Y－发生置换反应生成Y2，说明非金属性：X>Y，C不符合题意；X的简单氢化物的稳定性大于Y，则非金属性：X>Y，D不符合题意。
3.已知：H2SiO3是一种胶状沉淀。下列实验结论正确的是(　　)
A.实验 Ⅰ 可验证金属性：Al>Mg
B.实验Ⅱ可验证金属性：Cu>Al
C.实验Ⅲ可验证非金属性：Cl>Br>I
D.实验Ⅳ可验证非金属性：S>C>Si
答案　D
解析　判断元素的金属性强弱，可根据金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度，而不是与NaOH溶液反应，A项错误；Al的金属性强于Cu，B项错误；Cl2与NaBr溶液反应，使左侧棉球变为橙色，未反应的Cl2继续与KI溶液反应置换出I2，使右侧棉球变为蓝色，能证明非金属性：Cl>Br、Cl>I，但不能证明非金属性：Br>I，C项错误；实验Ⅳ可证明酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，这三种酸为S、C、Si的最高价氧化物对应的水化物，故能验证非金属性：S>C>Si，D项正确。
(二)“位—构—性”与元素的综合推断
4.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其最外层电子数之和等于24，由此可知下列说法错误的是(　　)
X Z
W Y
A.原子半径：W>X
B.非金属性：X>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y
D.简单氢化物的稳定性：Z>X
答案　C
解析　设W的最外层电子数是a，由元素在元素周期表中的相对位置可知，X、Y、Z的最外层电子数分别是a＋1、a＋1、a＋2，由题意可得：a＋a＋1＋a＋1＋a＋2＝24，解得a＝5，则W是P元素、X是O元素、Y是S元素、Z是F元素。同一周期从左到右，主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上到下，元素的原子半径依次增大，则原子半径：P>S>O，A正确；同一主族从上到下，元素的非金属性依次减弱，非金属性：O>S，B正确；同一周期从左到右，主族元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则酸性：H2SO4>H3PO4，C错误；同一周期从左到右，主族元素的非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则稳定性：HF>H2O，D正确。
5.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E，则下列说法正确的是 (　　)
A.31D和33D属于同种核素
B.B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应
C.简单氢化物的稳定性：A>D>E
D.A和B只能形成一种化合物
答案　B
解析　A、B、C、D、E均为短周期元素，原子序数aH2S>PH3，C错误；A和B能形成氧化钠、过氧化钠，故不止一种化合物，D错误。
6.如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是(　　)
A.元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和为8
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2WO4>HZO4
C.气态氢化物的稳定性：H2YD.原子半径：W>Z>Y>X
答案　D
解析　氟元素无正化合价，A项错误；同一周期非金属元素，最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右逐渐增强，B项错误；同一主族非金属元素，气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，C项错误；原子半径：W>Z>Y>X，D项正确。
7.下表为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。
　　　族 周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑦ ⑧ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑥ ⑨
4 ② ④
(1)元素⑧的元素符号是________。
(2)①～⑩中，最活泼的金属元素是________(写元素符号，下同)，最不活泼的元素是________。
(3)最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是________(填化学式)；碱性最强的是________(填化学式)，该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)⑧⑨的气态氢化物，更稳定的是________(填化学式)；元素的非金属性：⑥________⑦(填“>”或“<”)。
答案　(1)F　(2)K　Ne　(3)HClO4　NaOH　NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]　(4)HF　<
解析　由元素在周期表的位置可知，①到⑩分别为Na、K、Mg、Ca、Al、Si、N、F、Cl、Ne。(1)元素⑧的元素符号是F; (2)上表中左下角的金属K金属性最强，最不活泼的元素是稀有气体元素Ne；(3)根据同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱，元素的非金属性越强则其最高价氧化物的水化物酸性越强，元素的金属性越强则其最高价氧化物的水化物碱性越强，可知酸性最强的是HClO4；碱性最强的是NaOH；该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为NaOH＋Al (OH)3===Na[Al(OH)4]；(4)非金属性越强，气态氢化物越稳定，F的非金属性最强，则更稳定的为HF；N的非金属性强于同主族的P，P的非金属性强于同周期的Si，故N的非金属性强于Si，即⑥<⑦。
B级　素养培优练
8.同周期的X、Y、Z三种主族元素，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列说法正确的是(　　)
A.原子半径：X>Y>Z
B.非金属性：XC.气态氢化物稳定性：XD.原子序数： Z答案　D
解析　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。由同周期主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，得非金属性：X>Y>Z，B项错误；根据同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，可知三种元素的原子序数的关系为ZH2Y>ZH3，C项错误。
9.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。下列关系错误的是(　　)
W X
Y Z
A.简单气态氢化物沸点：X>W
B.氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
C.Y的氧化物具有两性
D.简单离子的半径：X>Y
答案　B
解析　设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a＋1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a－2、a＋2，从而得出a＋a＋1＋a－2＋a＋2＝21，a＝5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。W、X分别为N、O，二者的简单气态氢化物的沸点：H2O＞NH3，A正确；Z、W分别为Cl、N，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应的水化物，则酸性：HNO3＜HClO4，B不正确；氧化铝属于两性氧化物，C正确；Y、X的简单离子分别为Al3＋、O2－，二者的电子层结构相同，但Al的核电荷数大于O，所以简单离子半径：Al3＋＜O2－，D正确。
10.已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Y和Z形成的简单氢化物的稳定性：Y>Z
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
C.M与Y组成的化合物MY2可作自来水杀菌消毒剂，具有较强的还原性
D.X、Y与R组成的化合物R(YX)2是一种碱
答案　C
解析　X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，M有＋7、－1价，则M为Cl；Y有－2价，Y处于第ⅥA族，而Z有＋5、－3价，可知Z处于第ⅤA族，原子半径YN，则H2O的稳定性强于NH3，A正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，三者分别属于酸、碱、盐，B正确；M与Y组成的化合物ClO2可作自来水杀菌消毒剂，具有强氧化性，C错误；X、Y与R组成的化合物Ca(OH)2是一种碱，D正确。
11.(2023·菏泽巨野一中期中)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有5个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，Z的金属性是短周期元素原子中最大的，W与Y属于同一主族。下列说法错误的是(　　)
A.对应最高价含氧酸的酸性XB.Z离子的核电荷数不等于核外电子数
C.对应氢化物的稳定性：Y>X
D.Z、W、Y对应的最高正化合价依次升高
答案　D
解析　短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有5个电子，则X为N元素；Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y为F元素；Z的金属性是短周期元素原子中最大的，则Z为Na元素；W与Y属于同一主族，则W为Cl元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、F、Na、Cl元素。A.X、W分别为N、Cl元素，对应最高价含氧酸的酸性HNO3NH3，C正确；D.X、Y、Z分别为N、F、Na，Na、N对应的最高正化合价分别为＋1、＋5，F没有正化合价，D错误。
12.下图是元素周期表的一部分。按要求填写下列空白：
(1)元素①～⑧中原子半径最大的元素在周期表中的位置为________。
(2)①～⑧元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________(填化学式)。
(3)④、⑤、⑥、⑦对应简单离子的半径最小的是________(填离子符号)。
(4)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)下列方案中不能证明非金属性⑧比⑦强的是________(填选项字母)。
A.最高价氧化物对应水化物的酸性⑧比⑦的强
B.单质与变价金属反应，产物的价态⑧比⑦的高
C.简单气态氢化物对应水溶液的酸性⑧比⑦的强
D.⑧的单质可将⑦的单质从其化合物中置换出来
答案　(1)第三周期第ⅠA族　(2)HClO4　(3)Al3＋　(4)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　(5)C
解析　由图中元素所在周期表中的位置，可确定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别为H、C、N、F、Na、Al、S、Cl元素。(1)元素①～⑧中原子半径最大的元素为Na，在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族；(2)①～⑧元素中，除O、F不存在最高价氧化物对应的水化物外，Cl的非金属性最强，所以最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4；(3)④、⑤、⑥、⑦对应简单离子分别为F－、Na＋、Al3＋、S2－，S2－比其他离子多一个电子层，F－、Na＋、Al3＋的电子层结构相同，Al3＋的核电荷数最大，则离子半径最小的是Al3＋；(4)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，反应的离子方程式Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(5)A项，最高价氧化物对应水化物的酸性⑧比⑦的强，则非金属性Cl比S强，不符合题意；B项，单质与变价金属反应，产物的价态⑧比⑦的高，表明Cl2的氧化性强于S，则非金属性Cl比S强，不符合题意；C项，简单气态氢化物对应水溶液的酸性⑧比⑦的强，也就是盐酸比氢硫酸酸性强，无氧酸的酸性与非金属性不成正比关系，C不能说明Cl的非金属性比S强，符合题意；D项，⑧的单质可将⑦的单质从其化合物中置换出来，则表明Cl2的氧化性强于S，则非金属性Cl比S强，不符合题意。
13.为探究同主族元素非金属性的递变规律，某研究性学习小组的同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成Cl2。
请回答下列问题：
(1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论是同主族元素从上到下非金属性减弱。
①B处发生反应的化学方程式为_____________________________________
_________________________________________________________________。
②甲同学的结论________(填“正确”或“不正确”)，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________(填“合理”或“不合理”)，原因是____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)丙同学在甲同学的实验结束后，取出C处的棉花，将其与另一个蘸有淀粉 KI溶液的棉花(E)接触，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，你同意此观点吗？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________。
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，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱
(2)不合理　氯气不可能被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
解析　(1)B处为氯气与碘化钾生成单质碘的反应，反应的化学方程式为Cl2＋2KI===I2＋2KCl；该实验只能验证Cl2与I2、Br2氧化性的强弱，因没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱。(2)氯气不可能被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处，因此无法判断溴一定能置换出碘，所以不合理。(3)甲、丙同学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，所以该观点正确。提升课时9　元素周期律综合应用
学习目标　　1.能设计实验探究同周期元素性质的变化规律,会比较元素的金属性或非金属性的强弱。2.能利用元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系,分析、预测、比较元素及其化合物的性质,理解建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
一、元素金属性、非金属性强弱的判断
　　　　　　　　　　　　　　　　
实验:硅、硫元素非金属性强弱的实验探究
已知:Na2SiO3+H2SO4===Na2SO4+H2SiO3↓(白色胶状沉淀) 。
实验操作与现象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4,产生白色胶状沉淀。
【问题讨论】
问题1　根据该实验及实验现象,你能得出什么结论
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题2　元素的非金属性:Cl>S>P>Si,你能比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱吗
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题3　根据硅、磷、硫、氯的最高价含氧酸的酸性强弱,可以得到什么结论 如何根据原子结构解释非金属性强弱
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】
1.元素非金属性和金属性
(1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易,即可比较元素非金属性和金属性的强弱。
(2)元素金属性和非金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关。如Na在反应中失去1个电子,Al在反应中失去3个电子,但是金属性:Na>Al。
2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法
(1)金属性强弱的判断依据
①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行,则其金属性越强。
②元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则其金属性越强。
③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A置换出B,则A的金属性强于B。
④在金属活动性顺序表中,前面的金属性强于后面的。
⑤金属阳离子的氧化性越强,则其单质的还原性越弱,元素的金属性越弱(注:Fe的阳离子仅指Fe2+)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行,则其非金属性越强。
②非金属元素气态氢化物的稳定性越强,则元素的非金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则其非金属性越强。
④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A置换出B,并且A体现出氧化性,则A的非金属性强于B。
⑤非金属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。
1.下列说法中错误的是 (　　)
A.钠的金属性比镁强
B.溴元素的非金属性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱
D.气态氢化物的热稳定性:H2S2.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 推论
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 SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C
D H2+Cl22HCl、H2+I22HI 非金属性:Cl>I
3.已知铍(Be)的原子序数为4,下列关于铍及其化合物的叙述正确的是 (　　)
A.铍的金属性比镁强
B.氯化镁的氧化性比氯化铍强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍易和冷水反应产生氢气
二、“位—构—性”与元素的综合推断
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质,三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(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)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息,如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置,推出元素
(3)对照问题,结合元素周期律回答相应问题
注意　①将推断出的元素代入元素周期表,看是否完全符合题意;②当推断出的元素有多种可能时,每一种都要代入进行检查,看是否符合题目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且最外层电子数之和为13,X的原子中不含中子且与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是 (　　)
A.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同
C.原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y两种元素可以组成含10电子的分子
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大,R元素位于第一周期。五种元素的最外层电子数之和为20,其中三种是地壳中含量前三的元素。下列说法不正确的是 (　　)
A.最简单气态氢化物的稳定性:Z>Y
B.简单离子半径:X>W
C.单质Y常用于制作半导体材料
D.R与W能形成原子个数比为1∶1的化合物
3.A、B、C均为短周期元素,
它们在元素周期表中的相对位置如右图所示。
已知B、C两元素在元素周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍;B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C符合的一组是 (　　)
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
:课后完成　第四章　提升课时9(共52张PPT)
第二节　元素周期律
第四章　物质结构 元素周期律
提升课时 　元素周期律综合应用
9
1.能设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱。2.能利用元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，理解建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
学习目标
一、元素金属性、非金属性强弱的判断
二、“位—构—性”与元素的综合推断
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
一、元素金属性、非金属性强弱的判断
对点训练
实验：硅、硫元素非金属性强弱的实验探究
已知：Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3↓(白色胶状沉淀) 。
实验操作与现象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4，产生白色胶状沉淀。
【问题讨论】
问题1　根据该实验及实验现象，你能得出什么结论？
提示　酸性H2SO4>H2SiO3；元素非金属性强弱：S>Si。
问题2　元素的非金属性：Cl>S>P>Si，你能比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱吗？
提示　酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
问题3　根据硅、磷、硫、氯的最高价含氧酸的酸性强弱，可以得到什么结论？如何根据原子结构解释非金属性强弱？
提示　Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强；第三周期元素电子层数相同，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，非金属性依次增强。
【探究归纳】
1.元素非金属性和金属性
(1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。
(2)元素金属性和非金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关。如Na在反应中失去1个电子，Al在反应中失去3个电子，但是金属性：Na>Al。
2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法
(1)金属性强弱的判断依据
①元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。
②元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则其金属性越强。
③金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。
④在金属活动性顺序表中，前面的金属性强于后面的。
⑤金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe2＋)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。
②非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则其非金属性越强。
④非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。
⑤非金属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。
1.下列说法中错误的是(　　)
A.钠的金属性比镁强 B.溴元素的非金属性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱 D.气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl
解析　A项，同周期主族元素随核电荷数增加金属性逐渐减弱，故钠的金属性比镁强；B项，同主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐减弱，故溴元素的非金属性比氯元素的弱；C项，同主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐减弱，故非金属性N＞P，最高价氧化物对应水化物的酸性：硝酸的酸性比磷酸强； D项，同周期主族元素随核电荷数增加非金属性逐渐增强，即非金属性Cl＞S，故气态氢化物的热稳定性：H2S＜HCl。
C
2.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(　　)
C
解析　A项，元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，与水反应剧烈程度：Na>Mg，所以金属性：Na>Mg；B项，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，则金属性：Ca>Mg；C项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，二氧化硫和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，说明亚硫酸酸性大于碳酸，亚硫酸不是S元素最高价氧化物对应的水化物，所以不能据此判断非金属性强弱；D项，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，与氢气反应容易程度：氯气>碘，则非金属性：Cl>I。
3.已知铍(Be)的原子序数为4，下列关于铍及其化合物的叙述正确的是(　　)
A.铍的金属性比镁强
B.氯化镁的氧化性比氯化铍强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍易和冷水反应产生氢气
解析　Be位于第 Ⅱ A族，金属性：Ca>Mg>Be；镁与冷水很难反应，Be与冷水更难反应。
C
知识点二　“位-构-性”与元素的综合推断
对点训练
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质，三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(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)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息，如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置，推出元素
(3)对照问题，结合元素周期律回答相应问题
注意　①将推断出的元素代入元素周期表，看是否完全符合题意；②当推断出的元素有多种可能时，每一种都要代入进行检查，看是否符合题目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且最外层电子数之和为13，X的原子中不含中子且与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是(　　)
A.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同
C.原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y两种元素可以组成含10电子的分子
A
解析　X的原子中不含中子得知X为H元素，X与W同族且W的序数最大则W是Na元素，Z是地壳中含量最多的元素是O元素，四种元素最外层电子数之和为13，且Y元素在H和O元素之间推断出Y是N元素。NH3的热稳定性小于H2O的热稳定性，A错误； O2－与Na＋都是10个电子，电子层结构相同，B正确；原子半径N>O>H，C正确； N和H可以形成10电子的分子NH3，D正确。
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，R元素位于第一周期。五种元素的最外层电子数之和为20，其中三种是地壳中含量前三的元素。下列说法不正确的是(　　)
A.最简单气态氢化物的稳定性：Z＞Y
B.简单离子半径：X＞W
C.单质Y常用于制作半导体材料
D.R与W能形成原子个数比为1∶1的化合物
B
解析　位于前三周期，元素R原子序数最小，为第一周期H元素，三种是地壳中含量前三的元素分别为O、Si、Al，最外层电子分别为6、4、3，五种元素最外层电子数之和为20，则另外1种元素最外层电子数为20－6－4－3－1＝6，根据原子序数大小可知，W为O，X为Al，Y为Si，Z为S。A项，非金属性：S(Z)＞Si(Y)，最简单气态氢化物的稳定性：H2S＞SiH4，正确；B项，根据粒子半径大小的比较，O2－(W)＞Al3＋(X)，错误；C项，Y为Si，用于制作半导体材料，正确；D项，H元素与O元素形成的化合物为H2O2，其中，H、O原子个数比为1∶1，正确。
3.A、B、C均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如右图所示。已知B、C两元素在元素周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是(　　)
C
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
解析　令A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1。则(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)元素金属性、非金属性强弱的比较
1.下列实验依据可判断某元素的金属性强弱的是(　　)
A.导电性的强弱
B.跟非金属反应生成化合物的价态高低
C.1 mol该金属跟酸反应放出氢气的多少
D.最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
D
解析　A项，金属的导电性属于物理性质，导电性的强弱与金属性强弱无关；B项，金属单质在反应中失去电子的能力越强则金属性越强，与失去电子的多少无关，即生成的价态高低无关；C项，金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易，则失电子能力越强，金属性越强，与生成氢气多少无关；D项，金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则失电子能力越强，金属性越强。
2.X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是 (　　)
A.X的氧化物对应水化物的酸性比Y的氧化物对应水化物的酸性强
B.Y－的还原性强于X－
C.单质X2能将Y－氧化为Y2
D.X、Y的单质分别与H2化合，生成的简单氢化物中，前者的稳定性比后者强
解析　元素非金属性强弱可由最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，选项中没有指明是否是最高价氧化物，无法判断非金属性强弱，A符合题意；元素非金属性越弱，其简单离子的还原性越强，B不符合题意；单质X2能与Y－发生置换反应生成Y2，说明非金属性：X>Y，C不符合题意；X的简单氢化物的稳定性大于Y，则非金属性：X>Y，D不符合题意。
A
3.已知：H2SiO3是一种胶状沉淀。下列实验结论正确的是(　　)
A.实验 Ⅰ 可验证金属性：Al>Mg
B.实验Ⅱ可验证金属性：Cu>Al
C.实验Ⅲ可验证非金属性：Cl>Br>I
D.实验Ⅳ可验证非金属性：S>C>Si
D
解析　判断元素的金属性强弱，可根据金属单质与酸反应置换出氢气的难易程度，而不是与NaOH溶液反应，A项错误；Al的金属性强于Cu，B项错误；Cl2与NaBr溶液反应，使左侧棉球变为橙色，未反应的Cl2继续与KI溶液反应置换出I2，使右侧棉球变为蓝色，能证明非金属性：Cl>Br、Cl>I，但不能证明非金属性：Br>I，C项错误；实验Ⅳ可证明酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，这三种酸为S、C、Si的最高价氧化物对应的水化物，故能验证非金属性：S>C>Si，D项正确。
(二)“位—构—性”与元素的综合推断
4.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其最外层电子数之和等于24，由此可知下列说法错误的是(　　)
A.原子半径：W>X
B.非金属性：X>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y
D.简单氢化物的稳定性：Z>X
C
X Z
W Y
解析　设W的最外层电子数是a，由元素在元素周期表中的相对位置可知，X、Y、Z的最外层电子数分别是a＋1、a＋1、a＋2，由题意可得：a＋a＋1＋a＋1＋a＋2＝24，解得a＝5，则W是P元素、X是O元素、Y是S元素、Z是F元素。同一周期从左到右，主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上到下，元素的原子半径依次增大，则原子半径：P>S>O，A正确；同一主族从上到下，元素的非金属性依次减弱，非金属性：O>S，B正确；同一周期从左到右，主族元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则酸性：H2SO4>H3PO4，C错误；同一周期从左到右，主族元素的非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，则稳定性：HF>H2O，D正确。
5.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，原子序数a、b、c、d、e所对应的元素分别为A、B、C、D、E，则下列说法正确的是 (　　)
A.31D和33D属于同种核素
B.B和C的最高价氧化物对应的水化物可以反应
C.简单氢化物的稳定性：A>D>E
D.A和B只能形成一种化合物
B
解析　A、B、C、D、E均为短周期元素，原子序数aH2S>PH3，C错误；A和B能形成氧化钠、过氧化钠，故不止一种化合物，D错误。
6.如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是(　　)
A.元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和为8
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2WO4>HZO4
C.气态氢化物的稳定性：H2YD.原子半径：W>Z>Y>X
D
解析　氟元素无正化合价，A项错误；同一周期非金属元素，最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右逐渐增强，B项错误；同一主族非金属元素，气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，C项错误；原子半径：W>Z>Y>X，D项正确。
7.下表为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。
　　　族 周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑦ ⑧ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑥ ⑨
4 ② ④
(1)元素⑧的元素符号是________。
(2)①～⑩中，最活泼的金属元素是________(写元素符号，下同)，最不活泼的元素是________。
(3)最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是________(填化学式)；碱性最强的是________(填化学式)，该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为________________________________。
(4)⑧⑨的气态氢化物，更稳定的是________(填化学式)；元素的非金属性：⑥________⑦(填“>”或“<”)。
F
K
Ne
HClO4
NaOH
NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]
HF
<
解析　由元素在周期表的位置可知，①到⑩分别为Na、K、Mg、Ca、Al、Si、N、F、Cl、Ne。(1)元素⑧的元素符号是F; (2)上表中左下角的金属K金属性最强，最不活泼的元素是稀有气体元素Ne；(3)根据同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱，元素的非金属性越强则其最高价氧化物的水化物酸性越强，元素的金属性越强则其最高价氧化物的水化物碱性越强，可知酸性最强的是HClO4；碱性最强的是NaOH；该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为NaOH＋Al (OH)3===Na[Al(OH)4]；(4)非金属性越强，气态氢化物越稳定，F的非金属性最强，则更稳定的为HF；N的非金属性强于同主族的P，P的非金属性强于同周期的Si，故N的非金属性强于Si，即⑥<⑦。
B级　素养培优练
8.同周期的X、Y、Z三种主族元素，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列说法正确的是(　　)
A.原子半径：X>Y>Z
B.非金属性：XC.气态氢化物稳定性：XD.原子序数： ZD
解析　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。由同周期主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，得非金属性：X>Y>Z，B项错误；根据同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，可知三种元素的原子序数的关系为ZH2Y>ZH3，C项错误。
9.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。下列关系错误的是(　　)
A.简单气态氢化物沸点：X>W
B.氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
C.Y的氧化物具有两性
D.简单离子的半径：X>Y
B
W X
Y Z
解析　设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a＋1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a－2、a＋2，从而得出a＋a＋1＋a－2＋a＋2＝21，a＝5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。W、X分别为N、O，二者的简单气态氢化物的沸点：H2O＞NH3，A正确；Z、W分别为Cl、N，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应的水化物，则酸性：HNO3＜HClO4，B不正确；氧化铝属于两性氧化物，C正确；Y、X的简单离子分别为Al3＋、O2－，二者的电子层结构相同，但Al的核电荷数大于O，所以简单离子半径：Al3＋＜O2－，D正确。
10.已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Y和Z形成的简单氢化物的稳定性：Y>Z
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱
或盐
C.M与Y组成的化合物MY2可作自来水杀菌消毒剂，
具有较强的还原性
D.X、Y与R组成的化合物R(YX)2是一种碱
C
解析　X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，M有＋7、－1价，则M为Cl；Y有－2价，Y处于第ⅥA族，而Z有＋5、－3价，可知Z处于第ⅤA族，原子半径YN，则H2O的稳定性强于NH3，A正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，三者分别属于酸、碱、盐，B正确；M与Y组成的化合物ClO2可作自来水杀菌消毒剂，具有强氧化性，C错误；X、Y与R组成的化合物Ca(OH)2是一种碱，D正确。
11.(2023·菏泽巨野一中期中)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有5个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，Z的金属性是短周期元素原子中最大的，W与Y属于同一主族。下列说法错误的是(　　)
A.对应最高价含氧酸的酸性XB.Z离子的核电荷数不等于核外电子数
C.对应氢化物的稳定性：Y>X
D.Z、W、Y对应的最高正化合价依次升高
D
解析　短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有5个电子，则X为N元素；Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y为F元素；Z的金属性是短周期元素原子中最大的，则Z为Na元素；W与Y属于同一主族，则W为Cl元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、F、Na、Cl元素。A.X、W分别为N、Cl元素，对应最高价含氧酸的酸性HNO3NH3，C正确；D.X、Y、Z分别为N、F、Na，Na、N对应的最高正化合价分别为＋1、＋5，F没有正化合价，D错误。
12.下图是元素周期表的一部分。按要求填写下列空白：
(1)元素①～⑧中原子半径最大的元素在周期表中的位置为________________。
(2)①～⑧元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________(填化学式)。
(3)④、⑤、⑥、⑦对应简单离子的半径最小的是________(填离子符号)。
第三周期第ⅠA族
HClO4
Al3＋
解析　由图中元素所在周期表中的位置，可确定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别为H、C、N、F、Na、Al、S、Cl元素。(1)元素①～⑧中原子半径最大的元素为Na，在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族；(2)①～⑧元素中，除O、F不存在最高价氧化物对应的水化物外，Cl的非金属性最强，所以最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4；(3)④、⑤、⑥、⑦对应简单离子分别为F－、Na＋、Al3＋、S2－，S2－比其他离子多一个电子层，F－、Na＋、Al3＋的电子层结构相同，Al3＋的核电荷数最大，则离子半径最小的是Al3＋；
(4)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_____________________________________________________________________。
(5)下列方案中不能证明非金属性⑧比⑦强的是________(填选项字母)。
A.最高价氧化物对应水化物的酸性⑧比⑦的强
B.单质与变价金属反应，产物的价态⑧比⑦的高
C.简单气态氢化物对应水溶液的酸性⑧比⑦的强
D.⑧的单质可将⑦的单质从其化合物中置换出来
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
C
解析　(4)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，反应的离子方程式Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(5)A项，最高价氧化物对应水化物的酸性⑧比⑦的强，则非金属性Cl比S强，不符合题意；B项，单质与变价金属反应，产物的价态⑧比⑦的高，表明Cl2的氧化性强于S，则非金属性Cl比S强，不符合题意；C项，简单气态氢化物对应水溶液的酸性⑧比⑦的强，也就是盐酸比氢硫酸酸性强，无氧酸的酸性与非金属性不成正比关系，C不能说明Cl的非金属性比S强，符合题意；D项，⑧的单质可将⑦的单质从其化合物中置换出来，则表明Cl2的氧化性强于S，则非金属性Cl比S强，不符合题意。
13.为探究同主族元素非金属性的递变规律，某研究性学习小组的同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成Cl2。
请回答下列问题：
(1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；
C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论
是同主族元素从上到下非金属性减弱。
①B处发生反应的化学方程式为________________________________________。
②甲同学的结论________(填“正确”或“不正确”)，理由是
___________________________________________________________________。
Cl2＋2KI===I2＋2KCl
不正确
该实验没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱
(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________(填“合理”或“不合理”)，原因是_______________________________________________。
(3)丙同学在甲同学的实验结束后，取出C处的棉花，将其与另一个蘸有淀粉 KI溶液的棉花(E)接触，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，你同意此观点吗？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________。
不合理
氯气不可能被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处
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
解析　(1)B处为氯气与碘化钾生成单质碘的反应，反应的化学方程式为Cl2＋2KI===I2＋2KCl；该实验只能验证Cl2与I2、Br2氧化性的强弱，因没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱。(2)氯气不可能被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处，因此无法判断溴一定能置换出碘，所以不合理。(3)甲、丙同学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，所以该观点正确。

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