1.3.2 同主族元素性质的递变规律

第2课时同主族元素性质的递变规律

课后篇巩固提升

A组

1.下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是()

A.碱金属原子最外层都只有1个电子,在化学反应中容易失去最外层这个电子

B.都是强还原剂

C.都能在O2中燃烧生成过氧化物

D.都能与水反应生成强碱

解析碱金属元素原子最外层均只有1个电子,在化学反应中易失去最外层电子,表现强还原性,都能与H2O反应生成强碱;在O2中点燃时4Li+O22Li2O,2Na+O2Na2O2,K、Rb、Cs在氧气中点燃时

生成的氧化物更复杂,故C项错。

答案C

2.下列说法正确的是()

A.SiH4比CH4稳定

B.O2-半径比F-的小

C.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱

D.Na与Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强

解析非金属性越强,氢化物的稳定性越强,A不正确;核外电子排布相同的微粒,微粒半径随原子序数的增大而减小,B不正确;同主族元素自上而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,C不正确;同主族元素自上而下金属性逐渐增强,D正确。

答案D

3.运用元素周期律分析下面的推断。其中错误的是()

A.已知Ra是第七周期ⅡA族的元素,故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强

B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的强

C.已知Cs的原子半径比Na的大,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈

D.已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Cl的原子半径比Al的原子半径小

解析同主族自上而下元素金属性增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱

性:Ra(OH)2>Mg(OH)2,故A正确;同主族自上而下元素非金属性减弱,故非金属性N>As,非金属性越强,其氢化物越稳定,故氢化物稳定性:AsH3

答案B

4.下列各组物质的性质比较中正确的是()

A.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4

B.碱性:Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOH

C.热稳定性:H2S>H2O>HF

D.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2

:元素非金属性Cl>S>P,则酸性

HClO4>H2SO4>H3PO4,A项不正确;元素金属性K>Ca>Mg,则碱性KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,B项不正确;元素非金属性F>O>S,则热稳定性HF>H2O>H2S,C项不正确;元素非金属性F>Cl>Br>I,则氧化性F2>Cl2>Br2>I2,D项正确。

5.下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()

A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多

B.第2周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强

C.因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强

D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强

、Na、K属同一主族,核外电子层数随着核电荷数增加而增多,故A正确;同周期元素的原子从左到右,元素非金属性逐渐增强,故B正确;Na与K比较,K更易失电子,还原性更强,故C错误;同主族元素的原子从上到下,元素非金属性逐渐减弱,O与S同主族,O的非金属性强,故D正确。

6.已知16S、34Se位于同一主族,下列关系正确的是()

A.热稳定性:H2Se>H2S>HCl

B.原子半径:Se>P>Si

C.酸性:H3PO4>H2SO4>H2SeO4

D.还原性:Se2->Br->Cl-

,其氢化物越稳定,非金属性Cl>S>Se,所以氢化物的稳定

性:H2SeSi>P,故B错误;元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,非金属性S>P>Se,酸性H2SO4>H3PO4>H2SeO4,故C错误;元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性Cl>Br>Se,还原性Se2->Br->Cl-,故D正确。

7.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()

A.元素非金属性由强到弱的顺序为Z>Y>X

B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4

C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定

D.原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)

原子电子层数为2时符合题意,推知X为氧元素,Y为硫元素,Z为磷元素。依据3种元素在周期表中的位置结合元素周期律,可推出非金属性的强弱为O>S>P,原子得电子能力的强弱为O>S>P,

原子半径大小为r(P)>r(S)>r(O),则气态氢化物的稳定性为H2O>H2S>PH3,硫的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。

答案D

8.元素X的负一价阴离子的核外电子数与氖原子的核外电子数相同。

(1)X位于元素周期表第周期族。

(2)2019年,某科学家甲宣布发现了一种比X2氧化性更强的非金属单质,某科学家乙宣布制得了一种比HX更稳定的气态氢化物,试分析其可信度。

解析(1)元素X的负一价阴离子为X-,它的核外共有10个电子,所以X为F,原子结构示意图为

○+9,位于元素周期表第2周期ⅦA族。

答案(1)2ⅦA(2)都不可信。因为F是所有元素中非金属性最强的,因此F2是氧化性最强的非金属单质,HF也是最稳定的气态氢化物。

9.已知五种短周期元素在周期表中的相对位置如下图甲所示:

(1)元素中离子半径最大的是(填离子符号)。

(2)已知A、B、C、D、E五种化合物均由上述元素中的几种组成。它们之间的转换关系如上图乙所示,且A、B、E三种物质含有相同的一种金属元素,C和D分别是常见的强酸和强碱,则:①A、B、E所含的该金属元素的原子结构示意图为;

②若将D逐滴滴入A的溶液中至过量,反应过程中的离子方程式依次为

解析根据a、b、c、d、e在元素周期表中的位置,知五种元素分别为氢、氧、钠、铝、硫,然后依据题目要求作答即可。

答案(1)S2-

(2)①○+13

②Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-

B组

1.镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素,下列关于镭的性质描述中不正确的是()

A.在化合物中呈+2价

B.单质能和水反应,放出氢气

C.镭比钙的金属性弱

D.碳酸镭难溶于水

解析镭最外层有2个电子,在化合物中呈+2价,故A正确;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,镭的金属性较强,故B正确;同主族元素从上到下金属性逐渐增强,镭的金属性比Ca强,故C错误;同主族元素性质相似,碳酸钙不溶于水,则碳酸镭难溶于水,故D正确。

答案C

2.下列事实不能作为实验判断依据的是()

A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属性强弱

B.铁投入CuSO 4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO 4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属性强弱

C.酸性H 2CO 3

D.Br 2与I 2分别与足量的H 2反应,判断溴与碘的非金属性强弱

项符合金属与水反应判断金属性强弱的依据;因Na 的金属性太强,与溶液反应时会先与H 2O 反应,故B 项不能作为判断依据;C 项中根据H 2CO 3、H 2SO 4都是最高价含氧酸

,由它们的酸性强弱可以推知硫的非金属性比碳强;D 项所述符合根据非金属单质与H 2反应难易判断非金属性强弱的依据。

3.某主族元素R 的最高正价与最低负价的代数和为4,由此可以判断( )

A.R 一定是第4周期元素

B.R 一定是ⅣA 族元素

C.R 的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定

D.R 的气态氢化物化学式为H 2R

R 的最高正价为+x ,最低负价为x -8,则x +x -8=4,解得x =6,因此R

元素位于元素周期表中的ⅥA 族,其气态氢化物的化学式为H 2R 。

4.短周期元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大。其中W 的阴离子的核外电子数与X 、Y 、Z 原子的核外内层电子数相同。X 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏的方法来生产Y 的单质,而Z 不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是

( )

A.上述四种元素的原子半径大小为W

B.W 、X 、Y 、Z 原子的核外最外层电子数的总和为20

C.W 与Y 的化合物在常温下可能为液体

D.W 与Y 组成的化合物在同类化合物中一定是沸点最高的

W 、X 、Y 、Z 四种元素分别是H 、C(碳)、N 或O 、Ne 。选项A,C(碳)的原子半径大于O 或N 的原子半径,A 项错误;选项B,四种元素原子的核外最外层电子数之和为1+4+5+8=18或1+4+6+8=19,B 项错误;选项C,H 与O 可形成化合物H 2O 2、H 2O 在常温下为液体

,C 项正确;选项D,H 与O 形成的化合物H 2O 是气态氢化物中沸点最高的,但H 与N 形成的NH 3不是,D 项错误。 5.针对下面10种元素,完成以下各小题。

(1)地壳中含量最多的元素是 (填名称)。

(2)化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。

(3)Mg 的原子结构示意图为 。

(4)C与N相比,原子半径较小的是(填元素符号)。

(5)最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(填化学式)。

(6)MgO和Al2O3中,属于两性氧化物的是。

(7)S和Cl相比,元素非金属性较强的是(填元素符号)。

解析(1)地壳中含量最多的元素是氧;(2)Ne为0族元素,最外层电子数为8,处于稳定结构,化学性质最

不活泼;(3)镁原子核外电子数为12,有3个电子层,最外层电子数为2,原子结构示意图为+12;(4)同周期随原子序数的增大,核电荷数对核外电子引力增大,原子半径减小,故原子半径C>N;(5)根据同周期自左向右元素金属性减弱,同主族自上而下元素金属性增强,金属性最强的元素处于周期表的左下角,所给元素中Na元素的金属性最强,故NaOH碱性最强;(6)MgO与酸反应生成盐与水,不与碱反应,不属于两性氧化物,Al2O3能与酸或碱反应生成盐与水,属于两性氧化物;(7)同周期自左向右元素的非金属性增强,故非金属S

答案(1)氧(2)Ne(3) +12(4)N

(5)NaOH(6)Al2O3(7)Cl

6.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1所示的装置来一次性完成同主族元素C和Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律,图2中A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。

已知常温下浓盐酸能与高锰酸钾反应生成氯气。

(1)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:图1中试剂A为(填代号);

①稀硝酸②浓盐酸③稀硫酸④碳酸钙⑤Na2CO3固体⑥Na2SiO3溶液⑦SiO2

写出图1烧瓶中发生反应的离子方程式

(2)甲同学所做实验图1烧杯中现象为

(3)乙同学所做实验图2中B处的现象为

(4)写出图2中A处发生反应的离子方程式:

解析(1)因为C的非金属性大于Si的,因此H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性。要证明H2CO3的酸性大于H2SiO3的,需要将CO2气体通入Na2SiO3溶液中,发生反应

CO2+H2O+Na2SiO3H2SiO3↓+Na2CO3。结合图1装置可推知烧杯中盛放的是Na2SiO3溶液,左侧的气体发生装置是用于制备CO2气体,因为稀硝酸和浓盐酸均具有挥发性,使产生的CO2气体中含有杂质HNO3或HCl,将干扰实验,所以A中盛放的试剂应为稀硫酸,而B中可以盛放Na2CO3固体,因为CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4是微溶物,将附着于固体表面,阻止进一步反应,不能用于CO2气体的制取。因此B中发生的反应为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O。

(2)实验中观察到烧杯C中有白色沉淀生成。

(3)图2装置是验证卤族元素性质的递变规律,在圆底烧瓶中KMnO4与浓盐酸反应生成的Cl2将依次经过A、B、C处,分别发生Cl2+2NaBr2NaCl+Br2、Cl2+2KI2KCl+I2、

Cl2+H2O HCl+HClO。

答案(1)③C+2H+CO2↑+H2O

(2)出现白色浑浊(或沉淀)

(3)湿润的淀粉KI试纸变蓝

(4)Cl2+2Br-Br2+2Cl-