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第11讲元素周期律
【自学导读】
阅读教材101页——105页，填空。
1、主族元素的最高正化合价等于它所处的 ，因为族序数与最外层电子( )数相同。
2、元素的原子的最外电子层中的电子叫 。
3、非金属元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的 ；而它的负化合价，则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的 。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和 。
4、元素在周期表中的位置，反映了元素的 。在认识了元素周期律以后，可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的 ；也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的 。科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。
5、由于周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。例如，在周期表中金属与非金属的分界处可以找到 ，如硅、锗、镓等。半导体器件的研制正是开始于锗，后来发展到研制与它同族的硅。又如，通常农药所含有的、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药，如由含砷的有机物发展成对人畜毒性较低的含磷有机物等。人们还在过渡元素中寻找制造 、耐腐蚀合金的元素。
【疑难探究】
学习碱金属元素和卤族元素，知道同主族元素性质的相似性和递变性，那同周期元素的性质有什么变化规律呢？
一、元素性质的周期性变化规律
【自学导读】
观察教材101页表4-5中的内容，分析归纳总结并完成102页思考与讨论中填表
【疑难探究】
观察表4-5，随着原子序数的递增： 元素原子的核外电子排布排布、 原子半径、元素化合价呈现什么规律性的变化
结论：随着原子序数的递增： 元素原子的核外电子排布排布、 原子半径、元素化合价呈变化
【疑难探究】
元素金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增呈周期性变化呢？
实验探究：以第三周期元素的化学性质来探究
1、探究钠、镁、铝金属性的强弱
① 钠和镁与水反应
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，液溶变红 与钠和水的反应相比，镁和水的反应较难，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 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，液溶变红
方程式：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
② 探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3 碱性的强弱
【规律总结】
结论：随着原子序数的递增，Na、Mg、Al金属性逐渐减弱。
【疑难探究】
2、探究硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律
【规律总结】
结论：随着原子序数的递增，硅、磷、硫、氯 非金属性逐渐增强 。
同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
【规律总结】
（一）元素周期律
1、定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈变化的规律
2、实质：元素原子核外电子排布的周期性变化
3、规律：随着原子序数的递增： 元素原子的排布呈周期性变化
元素 呈周期性变化
元素 呈周期性变化
元素 呈周期性变化
元素 呈周期性变化
（二）周期表与元素性质的关系
1、同主族元素
相同点：最外层电子数 。
递变规律：（从上到下）
随核电荷数的 。
电子层数逐渐 。
原子半径逐渐 。 得电子能力 → 元素非金属性 。
原子核对最外层电子的引力逐渐 。
失电子能力→ 元素金属性 。
2、同周期元素
相同点： 相同
递变规律：（从左到右）
随核电荷数的 。
原子半径逐渐 。 得电子能力 → 元素非金属性 。
原子核对最外层电子的引力逐渐 。
失电子能力→ 元素金属性 。
必修中必须学会的周期表规律：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 1H 2He
二 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
三 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
四 19K 20Ca 31Ga 32G As 34Se 35Br 36Kr
3、化合价
主族元素价电子数：主族原子的最外电子层中的电子
主族元素：主族序数 = 最外层电子数 = 价电子数 = 最高正化合价(O、F除外)
非金属元素：最高正化合价 + ︳最低负化合价 ︳= 8 (H除外)
（三）判断元素金属性强弱的依据
（1）在活动性顺序表中，金属的位置越靠，其金属性越 。
（2）同一周期越靠，金属性越 ；同一主族越靠下，金属性越 。
（3）金属与水（或酸）的反应越，则金属性越 。
（4）金属与盐溶液的置换反应，A置换出B，则A的金属性 于B。
（5）金属阳离子的氧化性越，则对应金属单质的还原性越 （Fe对应的是Fe2+，而不是Fe3+），则对应金属的金属性越 。
（6）对应水化物的碱性越，则对应金属的金属性越 。
（四）判断元素非金属性强弱的依据
（1）同一周期越靠，非金属性越 ；同一主族越向，非金属性越 。
（2）非金属单质与H2化合条件越，则其非金属性越 。
（3）形成的氢化物越，则其非金属性越 。
（4）非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A的非金属性 于B。
（5）非金属阴离子还原性越强，则对应非金属单质的氧化性越 ，则非金属性越 。
（6）氧化物对应水化物的酸性越，则非金属性越 。
二、元素周期律和元素周期表的应用
　1、元素周期表中元素的分区
　
（1）分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
（2）各区位置：分界线左面为 元素，分界线右面为 元素。
（3）分界线附近元素的性质：位金属于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。
　2、元素周期律和元素周期表的应用
　（1）根据周期表中的位置寻找未知元素。
　（2）预测元素的性质（由性质的相似性和递变性规律推测）。
　① 比较同周期、同主族元素的性质。
　　 如：金属性Mg >Al，Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2 Al(OH) 3，Ca(OH) 2Mg(OH)2。
　　 ② 推测未知元素的某些性质。
　 　如：已知Ca(OH) 2微溶于水，Mg(OH)2难溶于水，可推知Be(OH) 2， 溶于水。
再如：已知卤族元素性质的递变规律，可推知未学元素砹(At)为 有 色固体，与氢
气 化合，HAt 稳定，水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。
　（3）启发人们在一定区域内寻找新物质。
　　 在周期表中，位置靠近的元素性质相近，所以可以寻找发新物质。找制造农药的元素；在周期表的区域找到非金属元素；半导体材料在周期表中的分界线附近；在中可找到催化剂和耐高温、耐腐蚀的材料。
三、元素位置、结构、性质之间的关系
四、微粒半径的大小比较
（1）当核电荷数相同，看核外电子数，电子数越多，粒子半径 。
原子大于阳离子半径： 如：Na ＞ Na+
原子小于阴离子半径： 如：Cl ＜ Clˉ
对于变价金属，离子所带电荷数越多，则粒子半径越小。如：Fe＞Fe2+＞Fe3+
(2) 当核外电子层结构相同（即电子层数相同，电子总数相等），看核电荷数，核电荷数越大，则粒子半径 。
如：8O2ˉ ＞ 9Fˉ＞ 11Na+ ＞ 12Mg2+ ＞ 13Al3+ 达到2 8 Ne的结构
16S2ˉ ＞ 17Clˉ ＞ 19K+ ＞ 20Ca2+ 达到2 8 8 Ar的结构
（3）同周期（从左到右）：原子、阳离子、阴离子的半径均 。
（4）同主族（从上到下）：原子、阳离子、阴离子的半径均 【课堂训练】
已知aAn+ 、bB(n+1)+ 、cCn- 、dD(n+1)- 四种微粒都具有相同的电子层结构，下列排序正确的是（ ）
A．原子序数：b＞a＞d＞c B．离子半径：An+＞ B(n+1)+ ＞Cn- ＞D(n+1)-
C．原子半径：A＞B＞D＞C D．单质还原性：B＞A
【基础训练】
1．化学在日常生活和生产中有着重要的应用，下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药，是利用了氢氧化铝具有弱碱性
C．可用于呼吸面具或潜艇中氧气的来源
D．医疗上常用作X射线透视的“钡餐”
2．W、X、Y、Z为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，W的最高正价与最低负价代数和为2。下列说法错误的是
W
X Y Z
A．W元素的单质在放电条件下可与化合
B．X元素的单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
C．Y元素的单质是一种重要的半导体材料
D．Z元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W
3．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是
A．离子半径：
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．Z的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．单质与水反应的剧烈程度：
4．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．碱性： B．热稳定性：
C．酸性： D．气态氢化物的稳定性：
5．以下关于碱金属(除钫外)的性质随核电荷数递增的叙述正确的是
A．单质的还原性依次增强
B．单质的密度依次增大
C．单质与反应均可得到多种氧化物
D．少量的碱金属单质都可以保存在煤油中
6．现有4种短周期元素X、Y、Z和W，相关信息如下表：
元素 相关信息
X 最外层电子数比次外层电子数多5
Y 与X同周期，最外层电子数是电子层数的2倍
Z 短周期中金属性最强的元素
W 最高化合价为+7
下列说法正确的是
A．简单离子半径大小关系：
B．气态氢化物的热稳定性：，原因是X元素的气态氢化物分子间存在氢键
C．与Y同主族的下一周期元素对应的单质可作半导体材料
D．W、Y两种元素的氧化物对应水化物的酸性：
7．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为16。、的单质是空气中最主要的两种成分，是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．位于元素周期表第2周期VA族 B．原子半径：
C．、、的非金属性依次减弱 D．由和组成的化合物不止一种
8．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞先变红色，后褪色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ错，Ⅱ对，有
B 氢氧化铝可用于治疗胃病 氢氧化铝可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有
C 金属锂保存在煤油中，以隔绝空气 常温下，金属锂在空气中会生成氧化锂 Ⅰ对，Ⅱ错，有
D 氧化镁可用于耐火材料 氧化镁熔点高 Ⅰ对，Ⅱ对，无
A．A B．B C．C D．D
9．下列各组中，微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
10．下列叙述不正确的是
A．、、的稳定性依次增强
B．、、的碱性依次减弱
C．微粒半径：
D．、、酸性依次增强
11．将甲、乙两种非金属的性质相比较，能说明甲比乙的非金属性强的是
①甲的单质比乙容易与H2化合
②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强
④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多
⑤甲的单质熔、沸点比乙低
A．①④ B．③⑤ C．①②③ D．①②③④⑤
12．科学家利用回旋加速器，用钙原子轰击钚原子得到了鈇元素，半衰期达30秒。下列有关说法正确的是
A．鈇是一种非金属元素
B．鈇原子核外电子数为114
C．鈇元素位于周期表第六周期IVA族
D．鈇元素的主要化合价有+4、+2、-4价
13．A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素，分别属于三个不同的周期。五种原子的最外层电子数之和为21.C的Ｍ电子层有1个电子，D单质常出现在火山口，E与D同周期，E的原子半径小于D．下列叙述正确的是
A．简单离子半径：E>C>D>B B．A与C在同一主族
C．气态氢化物的稳定性：D>E D．D的氧化物对应的水化物均为强酸
14．我国科学家成功合成了世界上首个含五氮阴离子的盐，局部结构如下图，其中含有两种10电子离子、一种18电子离子。X、Y、Z、W为原子半径依次增大的短周期元素，且均不在同一族。下列说法正确的是
A．X分别与Y、W形成的常见简单化合物的沸点：
B．Y、Z元素形成的单核离子半径：
C．Z的常见单质的电子式可表示为：
D．该盐中W微粒的结构示意图为：
15．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A B C D
验证非金属性S＞C＞Si 混合浓硫酸和乙醇 制备收集 实验室制少量氨气
A．A B．B C．C D．D
16．某种固体消毒剂广泛用于游泳池消毒，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A．W和Z组成的化合物可以做灭火剂 B．原子半径：W>X>Y
C．氧化物对应的水化物的酸性：Z>X D．该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
17．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号 A B C D X Y
原子半径/nm 0.037 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 +1 +3 +6，-2 -1 -2 +5，-3
(1)C元素在周期表中的位置为_______ ，其离子结构示意图为：_______
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______
(3)关于C、D 两种元素说法正确的是_______(填序号)
a.简单离子的半径D>C
b.气态氢化物的稳定性D比C强
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强
(4)在100mL18mol/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片，加热使其充分反应，产生气体的体积为6.72L(标况下)，则该反应过程中转移的电子数为_______
(5)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低_______ > _______ (填氢化物化学式)，理由_______
18．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题。
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑥ ⑦
3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
4 ② ④ ⑨
(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是___________，原子半径最小的是___________。
(2)①②⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是___________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________。
(4)元素⑦的简单氢化物电子式为___________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为___________和___________。①和⑨两元素形成化合物中化学键的类型为___________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为___________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(7)⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物最稳定的是___________。
19．某研究性学习小组设计了实验验证元素周期律。
Ⅰ.利用图1所示装置(夹持仪器已略去)探究元素S、C、Si的非金属性强弱。
(1)分液漏斗A中应盛放的试剂是_______，能证明非金属性S>C>Si的现象为_______；试管C中发生反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.用图2所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性良好)证明卤族元素的非金属性强弱Cl>Br>I。
实验过程：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
②当F和G中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
③当F中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
④……
(2)E中反应的化学方程式为_______。
(3)F中反应能证明非金属性Cl>Br的原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)为证明非金属性Br>I，过程④的操作是_______；现象为_______。
(5)氯溴、碘非金属性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐_______，得电子能力逐渐_______。
20．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。回答下列问题：
(1)Q元素位于元素周期表的第___________周期，Y元素原子最外层电子数为___________。
(2)X与Z元素所形成的常见原子团的电子式为___________；M与Q两种元素的最高价氧化物对应的水化物，发生反应生成盐的化学式为___________。
(3)M和R元素的简单离子的半径大小关系为___________(用离子符号表示)。利用中学现有基础知识，能否判断Q和R简单离子半径的大小关系___________(填“能”或“不能”)。M的单质与R的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为___________。
原子半径增大
金属性增强
非金属性减弱
原子半径减小
金属性减弱
非金属性增强
金属单质与水或酸反应程度 由易到难
元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱
非金属单质与氢气反应条件 由难到易
气态氢化物稳定性逐渐 增强
元素最高价氧化物对应水化物酸性逐渐 增强
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第17讲 元素周期律
【自学导读】
阅读教材101页——105页，填空。
1、主族元素的最高正化合价等于它所处的 ，因为族序数与最外层电子( )数相同。
2、元素的原子的最外电子层中的电子叫 。
3、非金属元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的 ；而它的负化合价，则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的 。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和 。
4、元素在周期表中的位置，反映了元素的 。在认识了元素周期律以后，可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的 ；也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的 。科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。
5、由于周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。例如，在周期表中金属与非金属的分界处可以找到 ，如硅、锗、镓等。半导体器件的研制正是开始于锗，后来发展到研制与它同族的硅。又如，通常农药所含有的、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药，如由含砷的有机物发展成对人畜毒性较低的含磷有机物等。人们还在过渡元素中寻找制造 、耐腐蚀合金的元素。
【疑难探究】
学习碱金属元素和卤族元素，知道同主族元素性质的相似性和递变性，那同周期元素的性质有什么变化规律呢？
一、元素性质的周期性变化规律
【自学导读】
观察教材101页表4-5中的内容，分析归纳总结并完成102页思考与讨论中填表
【疑难探究】
观察表4-5，随着原子序数的递增： 元素原子的核外电子排布排布、 原子半径、元素化合价呈现什么规律性的变化
结论：随着原子序数的递增： 元素原子的核外电子排布排布、 原子半径、元素化合价呈周期性变化
【疑难探究】
元素金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增呈周期性变化呢？
实验探究：以第三周期元素的化学性质来探究
1、探究钠、镁、铝金属性的强弱
① 钠和镁与水反应
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，液溶变红 与钠和水的反应相比，镁和水的反应较难，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 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，液溶变红
方程式：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
② 探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3 碱性的强弱
【规律总结】
结论：随着原子序数的递增，Na、Mg、Al金属性逐渐减弱。
【疑难探究】
2、探究硅、磷、硫、氯非金属性的递变规律
【规律总结】
结论：随着原子序数的递增，硅、磷、硫、氯 非金属性逐渐增强 。
同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
【规律总结】
（一）元素周期律
1、定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律
2、实质：元素原子核外电子排布的周期性变化
3、规律：随着原子序数的递增： 元素原子的 核外电子 排布呈周期性变化
元素 原子半径 呈周期性变化
元素 化合价 呈周期性变化
元素 金属性 呈周期性变化
元素 非金属性 呈周期性变化
（二）周期表与元素性质的关系
1、同主族元素
相同点：最外层电子数 相同 。
递变规律：（从上到下）
随核电荷数的 增多 。
电子层数逐渐 增多 。
原子半径逐渐 增大 。 得电子能力 减弱 → 元素非金属性 减弱 。
原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 。
失电子能力 增强 → 元素金属性 增强 。
2、同周期元素
相同点： 电子层数 相同
递变规律：（从左到右）
随核电荷数的 增多 。
原子半径逐渐 减小 。 得电子能力 增强 → 元素非金属性 增强 。
原子核对最外层电子的引力逐渐 增强 。
失电子能力 减弱 → 元素金属性 减弱 。
必修中必须学会的周期表规律：
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 1H 2He
二 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
三 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
四 19K 20Ca 31Ga 32G As 34Se 35Br 36Kr
3、化合价
主族元素价电子数：主族原子的最外电子层中的电子
主族元素：主族序数 = 最外层电子数 = 价电子数 = 最高正化合价(O、F除外)
非金属元素：最高正化合价 + ︳最低负化合价 ︳= 8 (H除外)
（三）判断元素金属性强弱的依据
（1）在活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其金属性越 强 。
（2）同一周期越靠左，金属性越 强 ；同一主族越靠下，金属性越 强 。
（3）金属与水（或酸）的反应越容易，则金属性越 强 。
（4）金属与盐溶液的置换反应，A置换出B，则A的金属性 强 于B。
（5）金属阳离子的氧化性越强，则对应金属单质的还原性越 弱 （Fe对应的是Fe2+，而不是Fe3+），则对应金属的金属性越 弱 。
（6）最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应金属的金属性越 强 。
（四）判断元素非金属性强弱的依据
（1）同一周期越靠右，非金属性越 强 ；同一主族越向上，非金属性越 强 。
（2）非金属单质与H2化合条件越容易，则其非金属性越 强 。
（3）形成的氢化物越稳定，则其非金属性越 强 。
（4）非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A的非金属性 强 于B。
（5）非金属阴离子还原性越强，则对应非金属单质的氧化性越 弱 ，则非金属性越 弱 。
（6）最高价氧化物对应水化物的酸性越，则非金属性越 强 。
二、元素周期律和元素周期表的应用
　1、元素周期表中元素的分区
　
（1）分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
（2）各区位置：分界线左面为 金属 元素，分界线右面为 非金属 元素。
（3）分界线附近元素的性质：位金属于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。
　2、元素周期律和元素周期表的应用
　（1）根据周期表中的位置寻找未知元素。
　（2）预测元素的性质（由性质的相似性和递变性规律推测）。
　① 比较同周期、同主族元素的性质。
　　 如：金属性Mg >Al，Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2 > Al(OH) 3，Ca(OH) 2 < Mg(OH)2。
　　 ② 推测未知元素的某些性质。
　 　如：已知Ca(OH) 2微溶于水，Mg(OH)2难溶于水，可推知Be(OH) 2， 更难 溶于水。
再如：已知卤族元素性质的递变规律，可推知未学元素砹(At)为 有 色固体，与氢
气 更难 化合，HAt 不 稳定，水溶液呈 酸 性，AgAt 难 溶于水等。
　（3）启发人们在一定区域内寻找新物质。
　　 在周期表中，位置靠近的元素性质相近，所以可以寻找发新物质。找制造农药的元素；在周期表的右上角区域找到非金属元素；半导体材料在周期表中金属和非金属的分界线附近；在过渡元素中可找到催化剂和耐高温、耐腐蚀的材料。
三、元素位置、结构、性质之间的关系
四、微粒半径的大小比较
（1）当核电荷数相同，看核外电子数，电子数越多，粒子半径 大 。
原子大于阳离子半径： 如：Na ＞ Na+
原子小于阴离子半径： 如：Cl ＜ Clˉ
对于变价金属，离子所带电荷数越多，则粒子半径越小。如：Fe＞Fe2+＞Fe3+
(2) 当核外电子层结构相同（即电子层数相同，电子总数相等），看核电荷数，核电荷数越大，则粒子半径 小 。
如：8O2ˉ ＞ 9Fˉ＞ 11Na+ ＞ 12Mg2+ ＞ 13Al3+ 达到2 8 Ne的结构
16S2ˉ ＞ 17Clˉ ＞ 19K+ ＞ 20Ca2+ 达到2 8 8 Ar的结构
（3）同周期（从左到右）：原子、阳离子、阴离子的半径均 减小 。
（4）同主族（从上到下）：原子、阳离子、阴离子的半径均 【课堂训练】
已知aAn+ 、bB(n+1)+ 、cCn- 、dD(n+1)- 四种微粒都具有相同的电子层结构，下列排序正确的是（ ）
A．原子序数：b＞a＞d＞c B．离子半径：An+＞ B(n+1)+ ＞Cn- ＞D(n+1)-
C．原子半径：A＞B＞D＞C D．单质还原性：B＞A
【自学导读】
1、族序数 价电子
2、价电子
3、最外层电子数 电子数 等于8
4、原子结构和性质 变化规律 位置和性质
5、半导体材料 催化剂和耐高温
【课堂训练】
C
【基础训练】
1．化学在日常生活和生产中有着重要的应用，下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药，是利用了氢氧化铝具有弱碱性
C．可用于呼吸面具或潜艇中氧气的来源
D．医疗上常用作X射线透视的“钡餐”
【答案】C
【解析】
A．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，A正确；
B．胃酸主要成分为盐酸，氢氧化铝为弱碱性，可以和胃液中的盐酸发生中和反应生成氯化铝和水，B正确；
C．能与水或二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具或潜艇中氧气的来源，C错误；
D．性质稳定，不溶于水，不溶于酸，也不易被X射线透过，常用作X射线透视的“钡餐”，D正确；
故选C。
2．W、X、Y、Z为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，W的最高正价与最低负价代数和为2。下列说法错误的是
W
X Y Z
A．W元素的单质在放电条件下可与化合
B．X元素的单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
C．Y元素的单质是一种重要的半导体材料
D．Z元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W
【答案】D
【分析】
W、X、Y、Z为短周期主族元素，W的最高正价与最低负价代数和为2，且W位于第二周期，W为N元素，据各元素在周期表中位置推知：Z为P，Y为Si，X为Al。
【解析】
A．氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，故A正确；
B．金属铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；
C．硅具有良好的导电性能，属于半导体材料，故C正确；
D．P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，属于弱酸，N元素的最高价氧化物对应水化物为硝酸，为强酸，所以酸性硝酸最强，故D错误；
故选D。
3．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法不正确的是
A．离子半径：
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．Z的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．单质与水反应的剧烈程度：
【答案】D
【分析】
短周期主族元素中，X只有-2价，没有正化合价，则X为O元素；Y为+1价，没有负化合价，原子序数大于氧，则Y为Na；Z为+3价，没有负化合价，原子序数大于Na，故Z为Al；W有+6、-2价，则W为S元素；R有+7、-1价，则R为Cl；
【解析】
A．X为O，Y为Na，离子都是10电子结构，核电荷数越大的，离子半径越小，则，故A正确；
B．R为Cl，W为S，同周期从左到右非金属性增强，非金属性Cl＞S，故最高价含氧酸的酸性：Cl＞S，故B正确；
C．Z为Al，最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有两性，故C正确；
D．Y为Na，Z为Al，同周期从左到右金属性减弱，则金属性Na＞Al，故与水反应的剧烈程度：Na＞Al，故D错误，
故选：D。
4．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．碱性： B．热稳定性：
C．酸性： D．气态氢化物的稳定性：
【答案】B
【解析】
A．元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性强弱一致，故碱性：能用元素周期律解释，A不合题意；
B．热稳定性：，是碳酸盐和碳酸氢盐的稳定性，与元素的金属性和非金属性无关，不能用元素周期律解释，B符合题意；
C．元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性强弱一致，酸性：能用元素周期律解释，C不合题意；
D．非金属元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性强弱一致，气态氢化物的稳定性：能用元素周期律解释，D不合题意；
故答案为：B。
5．以下关于碱金属(除钫外)的性质随核电荷数递增的叙述正确的是
A．单质的还原性依次增强
B．单质的密度依次增大
C．单质与反应均可得到多种氧化物
D．少量的碱金属单质都可以保存在煤油中
【答案】A
【解析】
A．碱金属元素随着原子序数增大，金属性增强，单质还原性增强，A正确；
B．碱金属元素随着原子序数增大，单质的密度依次增大，但是金属K反常，B错误；
C．锂与氧气反应只生成氧化锂，C错误；
D．锂的密度小于煤油，不能保存在煤油中，D错误；
答案选A。
6．现有4种短周期元素X、Y、Z和W，相关信息如下表：
元素 相关信息
X 最外层电子数比次外层电子数多5
Y 与X同周期，最外层电子数是电子层数的2倍
Z 短周期中金属性最强的元素
W 最高化合价为+7
下列说法正确的是
A．简单离子半径大小关系：
B．气态氢化物的热稳定性：，原因是X元素的气态氢化物分子间存在氢键
C．与Y同主族的下一周期元素对应的单质可作半导体材料
D．W、Y两种元素的氧化物对应水化物的酸性：
【答案】C
【分析】
现有4种短周期元素X、Y、Z和W，X最外层电子数比次外层电子数多5，则X为F；Y与X同周期，最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为4，则Y为C元素；Z为短周期中金属性最强的元素，则Z为Na；W的最高化合价为+7，则W为Cl元素，据此分析解答。
【解析】
结合分析可知，X为F，Y为C，Z为Na，W为Cl元素。
A．电子层数越多，离子半径越大，则简单离子半径大小关系：Z＜W，故A错误；
B．非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，气态氢化物的热稳定性与氢键无关，故B错误；
C．与Y同主族的第3周期元素为Si，Si的单质为良好的半导体材料，故C正确；
D．没有说明是否为最高价氧化物，则W、Y两种元素的氧化物对应水化物的酸性不一定满足，如碳酸的酸性大于次氯酸，故D错误；
故选C。
7．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为16。、的单质是空气中最主要的两种成分，是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．位于元素周期表第2周期VA族 B．原子半径：
C．、、的非金属性依次减弱 D．由和组成的化合物不止一种
【答案】D
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为16。、的单质是空气中最主要的两种成分，则Y是N，Z是O；W是短周期中金属性最强的元素，W是Na，则X的最外层电子数是16-5-6-1＝4，因此X是C，据此分析作答。
【解析】
A．X是C，碳元素位于元素周期表中第二周期ⅣA族，A项错误；
B．同周期元素随核电荷数增大原子半径逐渐减小，Na为短周期中原子半径最大的元素，则原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)，B项错误；
C．X、Y、Z位于同周期且相邻的元素，随核电荷数增大，非金属性逐渐增强，则X、Y、Z非金属性依次增强，C项错误；
D．由Z和W组成的化合物有氧化钠和过氧化钠，D项正确；
答案选D。
8．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞先变红色，后褪色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ错，Ⅱ对，有
B 氢氧化铝可用于治疗胃病 氢氧化铝可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有
C 金属锂保存在煤油中，以隔绝空气 常温下，金属锂在空气中会生成氧化锂 Ⅰ对，Ⅱ错，有
D 氧化镁可用于耐火材料 氧化镁熔点高 Ⅰ对，Ⅱ对，无
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】
A．过氧化钠具有漂白性，且过氧化钠和水反应生成NaOH导致其溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，后来因为其漂白性又发生褪色，所以看到的现象是先变红色后褪色，故A错误；
B．氢氧化铝可与盐酸反应，所以氢氧化铝可用于治疗胃病，故B正确；
C．锂的密度小于煤油，锂通常密封在石蜡中，故C错误；
D．氧化镁熔点高，因此氧化镁可用于耐火材料，二者有因果关系，故D错误；
故选B。
9．下列各组中，微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
【答案】A
【解析】
A．元素的金属性越强，离子的氧化性越弱，金属性：K>Mg>Al，H为非金属元素，则氧化性：<<<，离子半径：>>>，故A正确；
B．金属性越强，则阳离子的氧化性越弱，金属性：K > Ba>Ca>Al，所以离子的氧化性顺序：K+<<<，离子半径：<< K+<，故B错误；
C．同一主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：<<<，金属没有氧化性，故C错误；
D．非金属性越强，则原子的氧化性越强，非金属性：>>>，则氧化性：>>>，原子半径：<<<，故D错误；
故选A。
10．下列叙述不正确的是
A．、、的稳定性依次增强
B．、、的碱性依次减弱
C．微粒半径：
D．、、酸性依次增强
【答案】C
【解析】
A．非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性F＞O＞S，则、、的稳定性依次增强，A正确；
B．金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性Rb＞K＞Mg，则、、的碱性依次减弱，B正确；
C．核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则微粒半径：，C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，非金属性S＞C＞Si，则、、酸性依次增强，D正确；
答案选C。
11．将甲、乙两种非金属的性质相比较，能说明甲比乙的非金属性强的是
①甲的单质比乙容易与H2化合
②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强
④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多
⑤甲的单质熔、沸点比乙低
A．①④ B．③⑤ C．①②③ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】
①元素的非金属性越强，其单质与H2化合就越容易。甲的单质比乙容易与H2化合，说明甲比乙的非金属性强，①正确；
②元素的非金属性越强，其单质氧化性就越强，活动性强的可以将活动性弱的从化合物的溶液中置换出来。甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应，说明甲比乙的非金属性强，②正确；
③元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强，说明甲比乙的非金属性强，③正确；
④不能根据元素的单质与金属反应时得到电子数目的多少判断元素非金属性的强弱，应该根据反应的得失电子的难易判断，因此与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多，不能证明甲比乙的非金属性强，④错误；
⑤非金属性单质熔、沸点的高低与晶体类型、微粒间作用力大小有关，与元素非金属性强弱无关，故不能根据甲的单质熔、沸点比乙低来判断二者非金属性强弱，⑤错误；
综上所述可知：能够比较元素非金属性强弱的依据是①②③，故合理选项是C。
12．科学家利用回旋加速器，用钙原子轰击钚原子得到了鈇元素，半衰期达30秒。下列有关说法正确的是
A．鈇是一种非金属元素
B．鈇原子核外电子数为114
C．鈇元素位于周期表第六周期IVA族
D．鈇元素的主要化合价有+4、+2、-4价
【答案】B
【解析】
A．鈇是一种金属元素，故A错误；
B．根据提供数据知原子序数是114号，即质子数是114，故B正确；
C．目前共有118种元素，114号元素应当在第七周期倒数第五种元素，根据周期表中族的排列，应当是ⅣA族，所以该元素位于第七周期ⅣA族，故C错误；
D．根据最高正化合价=最外层电子数=主族序数，知该元素的最高正价是+4价，则最低负价是+4-8=-4价，+4、+2价都在此范围内，故D错误；
故选B。
13．A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素，分别属于三个不同的周期。五种原子的最外层电子数之和为21.C的Ｍ电子层有1个电子，D单质常出现在火山口，E与D同周期，E的原子半径小于D．下列叙述正确的是
A．简单离子半径：E>C>D>B B．A与C在同一主族
C．气态氢化物的稳定性：D>E D．D的氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】B
【分析】
A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素，分别属于三个不同的周期，说明A是H元素，位于第一周期。C的M电子层有1个电子，C为Na元素，D单质常出现在火山口，D为S元素；E与D同周期，E的原子半径小于D，E为Cl元；五种原子的最外层电子数之和为21，B为O元素，A为H、B为O、C为Na、D为S、E为Cl。
【解析】
A． S2-、Cl-电子层结构相同，O2-、Na+电子层结构相同，核电荷大的离子半径小，简单离子半径：S2->Cl->O2->Na+，故A错误；
B． H与Na在同一主族，在ⅠA族，故B正确；
C． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，元素的氢化物稳定性增强，气态氢化物的稳定性：HCl>H2S，故C错误；
D． D的氧化物对应的水化物H2SO4为强酸，而H2SO3为弱酸，故D错误；
故选B。
14．我国科学家成功合成了世界上首个含五氮阴离子的盐，局部结构如下图，其中含有两种10电子离子、一种18电子离子。X、Y、Z、W为原子半径依次增大的短周期元素，且均不在同一族。下列说法正确的是
A．X分别与Y、W形成的常见简单化合物的沸点：
B．Y、Z元素形成的单核离子半径：
C．Z的常见单质的电子式可表示为：
D．该盐中W微粒的结构示意图为：
【答案】A
【分析】
由五氮阴离子、两种10电子离子、一种18电子离子、原子半径依次增大等信息，再结合图中信息可知，X、Y、Z、W分别为H、O、N、Cl元素，该盐中含有、、、。
【解析】
A．X分别与Y、W形成的常见简单化合物分别为H2O、HCl，水分子间能形成氢键，沸点高于HCl，故A正确；
B．、电子层结构相同，后者核电荷数更大，离子半径，故B错误；
C．Z的常见单质为N2，N2分子中两个氮原子共用三对电子，其电子式为：，故C错误；
D．该盐中W微粒为，结构示意图为：，故D错误；
答案选A。
15．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A B C D
验证非金属性S＞C＞Si 混合浓硫酸和乙醇 制备收集 实验室制少量氨气
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】
A．发生强酸制取弱酸的反应，得到酸性为硫酸＞碳酸＞硅酸，可利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性为S＞C＞Si，故A正确；
B．混合浓硫酸和乙醇时，应将浓硫酸慢慢注入到乙醇中，并不断搅拌，使产生的热量及时散失，故B错误；
C．和水反应生成NO和硝酸，不能用排水法收集，故C错误；
D．浓硫酸和浓氨水发生反应：H2SO4+2NH3H2O=(NH4)2SO4+2H2O，不能产生氨气，故D错误；
故选A。
16．某种固体消毒剂广泛用于游泳池消毒，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A．W和Z组成的化合物可以做灭火剂 B．原子半径：W>X>Y
C．氧化物对应的水化物的酸性：Z>X D．该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】C
17．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号 A B C D X Y
原子半径/nm 0.037 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075
主要化合价 +1 +3 +6，-2 -1 -2 +5，-3
(1)C元素在周期表中的位置为_______ ，其离子结构示意图为：_______
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______
(3)关于C、D 两种元素说法正确的是_______(填序号)
a.简单离子的半径D>C
b.气态氢化物的稳定性D比C强
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强
(4)在100mL18mol/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片，加热使其充分反应，产生气体的体积为6.72L(标况下)，则该反应过程中转移的电子数为_______
(5)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低_______ > _______ (填氢化物化学式)，理由_______
【答案】(1)第三周期VIA族 (2) Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (3) b (4) 0.6NA (5) NH3 PH3 两者都为分子晶体，NH3存在分子间氢键，增强分子间作用力，导致熔沸点比PH3高
【解析】
根据表格进行分析可知，A的主要化合价为+1价，且其原子半径最小，故A为H元素，C和X都有-2价，C还有+6价，故C为S元素，B的主要化合价为+3价，其原子半径大于S，则B为Al元素，D和X的主要化合价为-1价和-2价，根据原子半径可判断D为Cl元素，X为O元素，Y的主要化合价是+5价和-3价，原子半径大于氧原子而小于氯原子，则Y是N元素。综上，A为H元素，B为Al元素，C为S元素，D为Cl元素，X为O元素，Y为N元素。
（1）由以上分析可知C为硫元素，在周期表中的位置为为第三周期ⅥA族，其最外层有6个电子，易得到两个电子形成硫离子8电子稳定结构，其离子结构示意图为：。故答案为：第三周期VIA族，
（2）B的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，Y的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，二者发生反应的离子方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
（3）a．C为S元素，D为Cl元素，硫离子和氯离子均有三个电子层，且电子数均为18，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径D>C，故a项错误；
b．同周期从左到右非金属性逐渐增强，非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性Cl>S，则气态氢化物的稳定性D比C强，故b项正确；
c．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性D比C强，故C项错误。
综上所述，正确答案为b。
（4）C为硫元素，C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸，浓硫酸和铜反应发生反应的化学方程式为：，硫元素化合价从+6价降低到+4价，得到2个电子。反应中生成二氧化硫物质的量为，则转移电子的物质的量为0.6mol，数目为0.6NA。故答案为：0.6NA
（5）Y为N元素，氢化物为氨气，氨气和磷化氢都为分子晶体，由于NH3分子间存在氢键，增强分子间作用力，从而导致熔沸点比PH3高。故答案为：NH3，PH3，两者都为分子晶体，NH3存在分子间氢键，增强分子间作用力，导致熔沸点比PH3高
18．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题。
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑥ ⑦
3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩
4 ② ④ ⑨
(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是___________，原子半径最小的是___________。
(2)①②⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是___________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________。
(4)元素⑦的简单氢化物电子式为___________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为___________和___________。①和⑨两元素形成化合物中化学键的类型为___________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为___________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(7)⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物最稳定的是___________。
【答案】(1)Ar F (2) KOH (3) K+＞Ca2+＞Mg2+ (4) (5) NaOH HBrO4 离子键 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 (6) NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O (7) HF
【分析】
由元素在周期表的位置可知，①～ 分别为Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar、F，据此判断。
【解析】
(1)上述元素中，只有Ar的原子结构中最外层为8电子，化学性质最不活泼；同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径最小的是F；
(2)①②⑤中金属性最强的是K，金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，则最高价氧化物的水化物，碱性最强的是KOH；
(3)核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是K+＞Ca2+＞Mg2+；
(4)元素⑦的简单氢化物分子式为H2O，属于共价化合物，电子式为；
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为NaOH和HBrO4。①和⑨两元素形成化合物是NaBr，其中化学键的类型为离子键，氯元素非金属性强于溴元素，则该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠和氢氧化铝，二者相互反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；
(7)非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则⑧⑨ 三种元素形成的气态氢化物最稳定的是HF。
19．某研究性学习小组设计了实验验证元素周期律。
Ⅰ.利用图1所示装置(夹持仪器已略去)探究元素S、C、Si的非金属性强弱。
(1)分液漏斗A中应盛放的试剂是_______，能证明非金属性S>C>Si的现象为_______；试管C中发生反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.用图2所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性良好)证明卤族元素的非金属性强弱Cl>Br>I。
实验过程：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
②当F和G中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
③当F中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
④……
(2)E中反应的化学方程式为_______。
(3)F中反应能证明非金属性Cl>Br的原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)为证明非金属性Br>I，过程④的操作是_______；现象为_______。
(5)氯溴、碘非金属性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐_______，得电子能力逐渐_______。
【答案】(1)稀硫酸 锥形瓶B中固体溶解并产生气泡；试管C中产生白色沉淀 (2) (3) (4) 打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡 静置后四氯化碳层溶液变为紫红色 (5) 增大 减弱
【解析】
Ⅰ(1)比较S、C、Si三种元素的非金属性强弱，利用的是元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱(强酸制弱酸的原理比较)来判断，所以分液漏斗中盛放稀硫酸，锥形瓶B中稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳进入试管C中和硅酸钠反应生成硅酸沉淀。
Ⅱ(2)高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气，化学方程式为。
(3)生成的氯气通入F装置中把溴化钠氧化为单质溴，F中溶液发生反应的离子方程式是。
(4)由于要排除氯气对溴，置換碘的实验干扰，则为了证明溴的氧化性强于碘，过程④的操作是打开活塞b，将少量G中溶液滴入H中，关闭活塞b，取下H振荡；现象是静置后四氯化碳层溶液变为紫红色。
(5)氯、溴、碘单质的非金属性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
20．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。回答下列问题：
(1)Q元素位于元素周期表的第___________周期，Y元素原子最外层电子数为___________。
(2)X与Z元素所形成的常见原子团的电子式为___________；M与Q两种元素的最高价氧化物对应的水化物，发生反应生成盐的化学式为___________。
(3)M和R元素的简单离子的半径大小关系为___________(用离子符号表示)。利用中学现有基础知识，能否判断Q和R简单离子半径的大小关系___________(填“能”或“不能”)。M的单质与R的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)三 6 (2) HClO4+NaOH= NaClO4+H2O (3) Cl-＞Ca2+ 能 2Ca(OH)2+2Cl2= CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O
【分析】
X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素。由Y的化合价只有-2价，推断Y为O元素；X的原子半径比O的原子半径小，且主要化合价只有+1价，则X为H元素；M的最高正价为+7价，最低负价为-1价，则M是Cl元素；Z的原子半径小于Cl的原子半径，且最低负价为-3价，最高正价为+5，则Z是N元素；Q的主要化合价为+1价，且原子半径大于Cl的原子半径、小于主要化合价为+2价的R的原子半径，故Q是Na元素，R是Ca元素。
【解析】
(1)Q是Na元素，位于元素周期表的第三周期；Y为O元素，O原子最外层电子数为6；
(2)X为H元素，Z为N元素，而所形成的常见原子团为NH3，其电子式为；M是Cl元素，Q是Na元素，Cl、Na两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HClO4、NaOH，HClO4和NaOH反应生成NaClO4和H2O，化学方程式为HClO4+NaOH= NaClO4+H2O；
(3)M是Cl元素，R是Ca元素，Cl和Ca元素的简单离子分别为Cl-、Ca2+，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：Cl-＞Ca2+；Q是Na元素，R是Ca元素，电子层层数越多，离子半径越大，故离子半径：Ca2+＞Na+；M是Cl元素，其单质为Cl2，R是Ca元素，其最高价氧化物的水化物为Ca(OH)2，Cl2和Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2= CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O。
原子半径增大
金属性增强
非金属性减弱
原子半径减小
金属性减弱
非金属性增强
金属单质与水或酸反应程度 由易到难
元素最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱
非金属单质与氢气反应条件 由难到易
气态氢化物稳定性逐渐 增强
元素最高价氧化物对应水化物酸性逐渐 增强
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