PAGE9-第2課時預料元素性質的基本方法(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．碲(Te)是52號元素，位于周期表中ⅥA族，處于金屬區與非金屬區的交界線上。下列敘述中錯誤的是()A．碲的單質具有半導體的性能B．碲化氫(H2Te)比H2S更穩定C．碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱B[碲元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，處于金屬區與非金屬區的交界線上，有半導體的性能，故A正確；同主族元素自上而下原子得電子實力減弱，則氫化物穩定性H2Te<H2S，B錯誤；最高價氧化物對應水化物的酸性H2TeO4<H2SO4，D正確；ⅥA族元素(R)在空氣中燃燒都能生成RO2，C正確。]2．下列各組物質性質的比較中正確的是()A．酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4B．堿性：Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOHC．熱穩定性：H2S>H2O>HFD．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2D[元素非金屬性：Cl>S>P，則酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A不正確；元素金屬性：K>Ca>Mg，則堿性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2，B不正確；元素非金屬性：F>O>S，則熱穩定性：HF>H2O>H2S，C不正確；元素非金屬性：F>Cl>Br>I，則氧化性：F2>Cl2＞Br2＞I2。]3．下列說法正確的是()A．SiH4比CH4穩定B．O2－還原性比S2－強C．Na和Cs屬于ⅠA族元素，Cs失電子實力比Na強D．把鉀放入氯化鈉的水溶液中可制取金屬鈉[答案]C4．鋰(Li)是世界上最輕的金屬，它屬于堿金屬的一種。下列說法正確的是()A．堿金屬單質在氧氣中燃燒，都生成過氧化物B．Li是堿金屬原子中半徑最小的原子C．Li、Na、K、Rb＋的最外層都只有一個電子D．Na＋比Li多一個電子層B[堿金屬單質在氧氣中燃燒，并非都能生成過氧化物，如鋰在氧氣中燃燒只生成氧化鋰，A錯誤；Li是堿金屬元素原子中半徑最小的原子，B正確；Li、Na、K的最外層都只有一個電子，Rb＋的最外層是8個電子，C錯誤；Na＋和Li的電子層數相同，都有2個電子層，D錯誤。]5．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列對其性質的敘述中，不正確的是()A．在堿金屬元素形成的單質中，鈁的熔點最低B．鈁的氫氧化物的化學式為FrOH，是一種強堿C．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學式為Fr2O的氧化物D．鈁能跟水反應，由于反應猛烈而發生爆炸C[A項，堿金屬元素從上到下單質的熔、沸點依次降低，則在堿金屬元素形成的單質中鈁的熔點最低，正確；B項，Fr位于第ⅠA族，原子最外層電子數為1，最高化合價為＋1，它的氫氧化物的化學式為FrOH，同主族從上到下元素的金屬性漸漸增加，最高價氧化物對應水化物的堿性漸漸增加，則FrOH是一種強堿，正確；C項，鈁在空氣中燃燒時生成過氧化物或超氧化物等，錯誤；D項，Fr比K活潑，與水反應更猛烈，易發生爆炸，正確。]6．已知16S和34Se位于同一主族，下列關系中正確的是()A．熱穩定性：HF>HCl>H2SB．原子半徑：Br>Se>ClC．還原性：S2－>Se2－>Cl－D．酸性：HBrO4>HClO4>H2SO4A[非金屬性F>Cl>S，元素的非金屬性越強，對應的簡潔氫化物越穩定，A正確；同周期主族元素從左到右，原子半徑漸漸減小，同主族元素從上到下，原子半徑漸漸增大，則應有Se>Br>Cl，B錯誤；非金屬性Cl>S>Se，元素的非金屬性越強，對應的陰離子的還原性越弱，則還原性Se2－>S2－>Cl－，C錯誤；非金屬性Cl>Br，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則酸性HClO4>HBrO4，D錯誤。]7．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中W原子的質子數是其最外層電子數的三倍。下列說法不正確的是()A．原子半徑：W>Z>Y>XB．最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>ZC．最簡潔氣態氫化物的熱穩定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等A[從元素周期表的局部圖可知X、Y、Z、W為2、3周期元素，W在第3周期，W原子的質子數是其最外層電子數的三倍，故W是P元素，據此推出X、Y、Z分別是氮、氧、硅。依據四種元素在周期表中的位置關系可知，原子半徑：Z>W>X>Y，A項錯誤；非金屬性：O>N>P>Si，最高價氧化物對應水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，B項正確；氫化物的熱穩定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，C項正確；主族元素除O、F外，其他元素最高化合價都等于其主族序數，D項正確。]8．關于硅的化學性質的敘述中，不正確的是()A．在常溫下，不與任何酸反應B．在常溫下，可與強堿溶液反應C．在加熱條件下，能與氧氣反應D．單質硅的還原性比碳的還原性強A[Si能與氫氟酸反應，A錯誤。]9．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是()A．X、Y、Z三種元素中，X的非金屬性最強B．Y的氫化物的穩定性比Z的氫化物弱C．X、Z的單質在常溫下的狀態不同D．Y的最高正化合價為＋7C[由圖可知短周期元素X為第1周期的He，則Y是第2周期的F，Z是第3周期的S。故Y元素即F的非金屬性最強，F的氫化物的穩定性比S的氫化物強，F沒有正化合價，S單質常溫下是固態，He單質常溫下是氣態，故C項正確。]10．下圖中，a、b、c、d、e為元素周期表中前4周期的一部分元素，下列有關敘述正確的是()A．元素b位于ⅥA族，有＋6、－2兩種常見化合價B．五種元素中，元素e的性質最穩定C．原子半徑有d>c>bD．元素e形成的單質可以作為一種半導體材料D[a、b、c、d、e為元素周期表中前4周期的一部分元素，依據元素所在位置，可推知a為He、b為O、d為Cl、c為P、e為As。元素b為O，位于ⅥA族，但氧元素沒有＋6價，故A錯誤；五種元素中a(He)為稀有氣體元素，性質最穩定，故B錯誤；同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑c>d>b，故C錯誤；As位于金屬元素與非金屬元素交界處，可以作為一種半導體材料，故D正確。]11．下列試驗能達到預期目的的是()序號試驗操作試驗目的A向Na2SO3溶液中加稀鹽酸，產生氣泡非金屬性：Cl>SB向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3比較鎂、鋁的金屬性強弱C測定相同濃度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH比較碳元素、硫元素的非金屬性強弱DFe、Cu分別與濃硝酸反應比較鐵、銅的金屬性強弱C[最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強，在H2SO3中硫元素顯＋4價，不是硫的最高價含氧酸，氯的最高價含氧酸是HClO4，A錯誤；向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨氣，MgCl2與NH3·H2O反應生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應生成Al(OH)3，無法比較鎂、鋁的金屬性強弱，B錯誤；最高價含氧酸的酸性越強，其對應元素的非金屬性越強，測定相同濃度H2CO3溶液、H2SO4溶液的pH，從而推斷出碳元素、硫元素的非金屬性強弱，C正確；常溫下，Fe遇濃硝酸鈍化，Cu與濃硝酸可發生反應，不能推斷出Fe、Cu的金屬性強弱，D錯誤。]12．下表是周期表的一部分，依據A～I在周期表中的位置用元素符號或化學式回答下列問題：族周期ⅠAⅡA…ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化學性質最不活潑的是________，氧化性最強的單質是________，還原性最強的單質是________。(2)元素的最高價氧化物對應水化物中，堿性最強的是________，酸性最強的是________，呈兩性的是________。(3)A分別與D、E、F、G、H形成的化合物的化學式分別為______________，最穩定的是________。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半徑最大的是__________。[解析]依據元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分別為H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。聯系相應遞變規律，這些元素中，Ne是稀有氣體元素，性質最穩定；F元素原子得電子實力最強，其單質氧化性最強，氣態氫化物最穩定；Na元素原子失電子實力最強，其單質還原性最強；最高價氧化物對應水化物中堿性最強的是NaOH，H2SO4酸性最強，Al(OH)3呈兩性。最外層電子數相同的原子電子層數越多，半徑越大；電子層數相同的原子，核電荷數越大，半徑越小，故原子半徑最大的是Na。[答案](1)NeF2Na(2)NaOHH2SO4Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2SHF(4)Na13．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價－4，＋4－2－1，＋7＋3其他陽離子核外無電子無機非金屬材料的主角焰色呈黃色(1)R在元素周期表中的位置是________________；R在自然界中有質量數為35和37的兩種核素，它們之間的關系是________。(2)Z的單質與水反應的化學方程式為____________。(3)Y與R相比，非金屬性較強的是________(用元素符號表示)，下列事實能證明這一結論的是________(填字母)。a.常溫下Y的單質呈固態，R的單質呈氣態b．穩定性：XR>YX4c．最高價氧化物對應的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)依據表中數據推想Y的原子半徑的范圍：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高價氧化物對應的水化物，且甲＋乙→丙＋水，則丙的化學式為________(寫一種即可)。[解析]由題中所給信息可知，X為H，Y為Si，Z為Na，M為O，R為Cl，依據原子半徑和Q的主要化合價為＋3，可知Q為Al。(4)由同周期元素原子半徑的遞變規律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)題給元素的最高價氧化物對應的水化物能相互反應生成水的有：NaOH＋HClO4=NaClO4＋H2O、2NaOH＋H2SiO3=Na2SiO3＋2H2O、3HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O等，所以丙為Na2SiO3、Al(ClO4)3或NaClO4等。[答案](1)第3周期ⅦA族互為同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)Na2SiO3[或Al(ClO4)3、NaClO4等][老師獨具]某探討性學習小組設計了一組試驗來探究元素周期律。甲同學依據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，設計了如圖1所示的裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強弱比較的試驗探討；乙同學設計了如圖2所示的裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規律，圖2中A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、潮濕的淀粉KI試紙、潮濕的紅紙。已知常溫下濃鹽酸能與高錳酸鉀反應生成氯氣。圖1圖2(1)從以下所給物質中選出甲同學設計的試驗所用到的物質：圖1中試劑A為________(填代號)；①稀硝酸②濃鹽酸③稀硫酸④碳酸鈣⑤Na2CO3固體⑥Na2SiO3溶液⑦SiO2寫出圖1燒瓶中發生反應的離子方程式____________________________________________________________________________________。(2)甲同學所做試驗圖1燒杯中現象為_____________________________________________________________________________________。(3)乙同學所做試驗圖2中B處的現象為___________________________________________________________________________________。(4)寫出圖2中A處發生反應的離子方程式：_______________________________________________________________________________。[解析](1)因為C的非金屬性大于Si的，因此H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性。要證明H2CO3的酸性大于H2SiO3的，須要將CO2氣體通入Na2SiO3溶液中，發生反應CO2＋H2O＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋Na2CO3。結合圖1裝置可推知燒杯中盛放的是Na2SiO3溶液，左側的氣體發生裝置是用于制備CO2氣體，因為稀硝酸和濃鹽酸均具有揮發性，使產生的CO2氣體中含有雜質HNO3或HCl，將干擾試驗，所以A中盛放的試劑應為稀硫酸，而B中可以盛放Na2CO3固體，因為CaCO3與稀硫酸反應生成的CaSO4是微溶物，將附著于固體表面，阻擋進一步反應，不能用于CO2氣體的制取。因此B中發生的反應為Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O。(2)試驗中視察到燒杯C中有白色沉淀生成。(3)圖2裝置是驗證鹵族元素性質的遞變規律，在圓底燒瓶中KMnO4與濃鹽酸反應生成的Cl2將依次經過A、B、C處，分別發生Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI=2KCl＋I2、Cl2＋H2O=HCl＋HClO。[答案](1)③COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2O(2)出現白色渾濁(或沉淀)(3)潮濕的淀粉KI試紙變藍(4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－[素養培優練]14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。X原子的最外層電子數是其內層電子數的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結構，W與X同主族。下列說法正確的是()A．原子半徑的大小依次：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分別與Z、W形成的化合物都既能與酸反應又能與堿反應C．X的最高價氧化物對應的水化物的酸性比W的弱D．Y的氣態簡潔氫化物的熱穩定性比W的強D[X原子的最外層電子數是其內層電子數的2倍，可知X是C；Y是地殼中含量最高的元素，Y是O；Z2＋與O2－具有相同的電子層結構，則Z是Mg；W與X同主族，則W是Si。原子半徑：Mg>Si>C>O，A錯誤；MgO不能和堿反應、二氧化硅能與堿反應也能與HF反應，B錯誤；非金屬性：C>Si，最高價氧化物對應水化物的酸性：H2CO3>H2SiO3，C錯誤；非金屬性：O>C>Si，H2O的穩定性大于SiH4，D正確。]15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大，X原子最外層有6個電子，Y是至今發覺的非金屬性最強的元素，Z在周期表中處于周期序數等于族序數的位置，W的單質廣泛用作半導體材料。下列敘述正確的是()A．原子最外層電子數由多到少的依次：Y＞X＞W＞ZB．原子半徑由大到小的依次：W＞Z＞Y＞XC．元素非金屬性由強到弱的依次：Z＞W＞XD．簡潔氣態氫化物的穩定性由強到弱的依次：X＞Y＞WA[由“Y是至今發覺的非金屬性最強的元素”可知，Y為F；由X原子序數小于Y且“X原子最外層有6個電子”可知，X為O；由“Z在周期表中處于周期序數等于族序數的位置”可知，Z為Al；由“W的單質廣泛用作半導體材料”可知，W是Si。A選項，原子最外層電子數由多到少的依次是F＞O＞Si＞Al，所以正確；B選項，原子半徑由大到小的依次：Z＞W＞X＞Y，所以錯誤；C選項，元素非金屬性由強到弱的依次：X＞W＞Y，所以錯誤；D選項，簡潔氣態氫化物的穩定性Y的最強，Y>X>W，所以錯誤。]16．五種短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序數與其常見化合價的關系如圖所示，下列說法不正確的是()A．元素X可能為鋰B．原子半徑大小：r(M)>r(W)C．X2W中各原子均達8電子穩定結構D．氣態氫化物的穩定性：YH3>MH3C[結合原子序數的大小關系，從化合價上分析，X為氫元素或鋰元素，Y為氮元素，Z為硅元素，M為磷元素，W為硫元素。X的化合價為＋1，原子序數較小，可能是氫或鋰，故A正確；M、W為同周期元素，原子序數越大，原子半徑越小，故B正確；X2W為硫化氫或硫化鋰，其中硫原子達到8電子穩定結構，而氫或鋰均未達到8電子穩定結構，故C錯誤；N的非金屬性比P強，對應氣態氫化物的穩定性：NH3>PH3，故D正確。]17．已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R，其中X的原子半徑在短周期主族元素中最大，Y的原子最外層電子數為m，次外層電子數為n，Z的原子L層電子數為m＋n，M層電子數為m－n，W與Z同主族，R元素原子與Y元素原子的核外電子數之比為2∶1。下列敘述錯誤的是()A．Y的氫化物比R的氫化物穩定，且熔、沸點高B．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成C．Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性：R>W>ZD．X與Y形成的兩種化合物中陰、陽離子的個數比均為1∶2B[X的原子半徑在短周期主族元素中最大，所以X是鈉元素。Z元素的原子L層電子數為m＋n，M層電子數為m－n，說明電子充溢L層，L層電子數為m＋n＝8，而Y元素的原子最外層電子數為m，次外層電子數為n，說明n＝2，則m＝6，Y是氧元素，Z是硅元素。W與Z同主族，且W是短周期元素，所以W是碳元素。R元素原子與Y元素原子的核外電子數之比為2∶1，所以R是硫元素。非金屬性：O>S，所以Y的氫化物比R的氫化物穩定，水分子之間存在氫鍵，所以水的熔、沸點高，A正確；亞硫酸和碳酸的酸性弱于鹽酸，所以RY2、WY2通入BaCl2溶液中均沒有白色沉淀生成，B錯誤；硫酸是強酸，碳酸、硅酸是弱酸，且硅酸酸性更弱，所以Z、W、R最高價氧化物對應水化物的酸性：R>W>Z，C正確；X與Y形成的兩種化合物氧化鈉和過氧化鈉中陰、陽離子的個數比均為1∶2，D正確。]18．現有某些短周期元素的性質或原子結構信息如表所示。元素元素性質或原子結構信息TM層上有6個電子X最外層電子數是次外層電子數的2倍Y常溫下的單質為雙原子分子，其氫化物的水溶液呈堿性Z元素的最高正價是＋7(1)元素X的一種同位素可測定文物年頭，這種同位素的符號是__________。(2)元素Y與氫元素能形成兩種常見的10電子微粒，且在肯定條件下，