1、 1 4.2.1 元素性质的周期性变化规律元素性质的周期性变化规律 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1. 下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是( C ) ALi、Be、B 原子最外层电子数依次增多 BP、S、Cl 元素最高正化合价依次升高 CN、O、F 原子半径依次增大 DNa、K、Rb 的电子层数依次增多 解析：N、O、F 同为第二周期元素，随着原子序数的增加，原子半径依次减小。 2. 下列物质的性质比较，正确的是( D ) A酸性：H2SO4HClO4HBrO4 B碱性：NaOHKOHRbOH C非金属性：PSCl D气态氢化物稳定性：HFHClH
2、2S 解析：考查元素周期律的应用。高氯酸是已知含氧酸中酸性最强的，A 不正确。同主族元素自上而下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，碱性为 NaOHKOHRbOH。同周期元素自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，即非金属性为 PSClKLi，B 错误；卤族元素中 F 无正价，D 错误；C、P、S、C1 的非金属性逐渐增强，则其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强。 8. 下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是( B ) A同主族元素从上到下单质熔点逐渐升高 B元素周期表是元素周期律的具体表现形式 3 C同周期从左到右，元素原子半径逐渐增大 D非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的
3、绝对值 解析：A 项，碱金属元素从上到下单质熔点逐渐降低；C 项，同周期从左到右，元素的原子半径逐渐减小；D 项，第A 族元素的最高正化合价才等于它的负化合价的绝对值。 9. 短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如右表所示。下列判断正确的是( C ) A原子半径：丙丁丙 C氢氧化物碱性：丙丁戊 D最外层电子数：甲乙 解析：根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙丁戊，A 项错误；根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲丁戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙丁戊，C 项正确；根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最
4、外层电子数：甲Mg B Ca(OH)2的碱性强于 Mg(OH)2 金属性：CaMg C SO2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2 非金属性：SC D H2Cl2=光照2HCl H2I22HI 非金属性：ClI 解析：SO2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2，说明 H2SO3的酸性比 H2CO3的酸性强，但不能说明 S 和 C 的非金属性强弱，应比较 H2SO4和 H2CO3的酸性，所以 C 项错误。 11. 某短周期主族元素 R 的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 4，下列判断不正确的是( C ) AR 一定是第三周期元素 4 BR 一定是A 族元素 CR 最高价氧化物对应水化物的化学
5、式为 H2RO3 DR 气态氢化物的化学式为 H2R 解析：设 R 的最高正价为 x，则最低负价为 x8，由题意得 xx84，x6，即 R 的最高正价为6，应为第A 族元素，而短周期第A 族元素中氧元素无最高正价，故 R 为硫元素，其最高正价氧化物对应水化物的化学式为 H2RO4。 12. 根据元素周期表和元素周期律，下列推断中错误的是( D ) A砹是一种有色固体，它的气态氢化物很不稳定 BF2与水反应比 Cl2与水反应剧烈 C铷的硫酸盐易溶解于水，其氢氧化物一定是强碱 D溴化氢比氯化氢稳定，HClO4酸性强于 HBrO4 解析：溴元素的非金属性弱于氯元素，溴化氢不如氯化氢稳定。 二、非选择
6、题(共 52 分) 13. (8 分)在第三周期元素中，除稀有气体元素外： (1)原子半径最小的元素是 Cl(填元素符号)。 (2)金属性最强的元素是 Na(填元素符号)。 (3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 HClO4(用化学式回答，下同)。 (4)最不稳定的气态氢化物是 SiH4。 (5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 NaOH。 (6)氧化物中具有两性的是 Al2O3。 解析：(1)同一周期，自左到右，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，第三周期原子半径最小的为 Cl。 (2)同一周期，自左到右，金属性逐渐减弱，第三周期中金属性最强的为 Na。 (3)第三周期中，Cl 的非金
7、属性最强，Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性最强。 (4)第三周期中，Si 的非金属性最弱，Si 的氢化物(SiH4)的稳定性最差。 (5)第三周期中，Na 的金属性最强，故其最高价氧化物对应水化物的碱性最强。 (6)Al2O3具有两性。 14. (8 分)W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X 是金属元素，Y、Z 是非金属元素。 (1)W、 X 各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水， 该反应的离子方程式为 5 Al(OH)3OH=AlO22H2O。 (2)W 与 Y 可形成化合物 W2Y，该化合物的化学式为 Na2S。 (3)比较 Y、Z 气态氢化物的稳定性
8、：HClH2S(用化学式表示)。 (4)W、X、Y、Z 四种元素简单离子的半径由大到小的顺序是 S2ClNaAl3(用化学式表示)。 解 析 ： 据 题 意 可 知W 、 X 、 Y 、 Z 四 种 元 素 在 周 期 表 中 的 相 对 位 置 是，因为 W、X 均为金属元素，但最高价氧化物的水化物之间能反应生成盐和水，则 X 一定为 Al，W 只能为 Na，结合 W2Y 的化学式可知 Y 为2价，则 Y 为 S，Z 为 Cl。 15. (18 分)某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下一系列实验。 .元素周期表中第A 族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周
9、期元素的原子结构示意图为。 (2)能作为氯、 溴、 碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据的是bc(填序号)。 aCl2、Br2、I2的熔点 bCl2、Br2、I2的氧化性 cHCl、HBr、HI 的热稳定性 dHCl、HBr、HI 的酸性 .利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。 (3)仪器 A 的名称为分液漏斗，干燥管 D 的作用是防止倒吸。 (4)实验室中现有药品 Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验，验证氯 6 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，装置 C 中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为
10、 S2Cl2=S2Cl。 (5)若要证明非金属性：CSi，则 A 中加硫酸、B 中加 Na2CO3、C 中加 Na2SiO3溶液，观察到 C 中溶液的现象为有白色胶状沉淀产生。 解析：.(1)与氯元素同族的短周期元素为氟元素，其原子结构示意图为。 (2)能判断氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的依据有与氢气化合难易程度以及气态氢化物的稳定性；卤素单质间的置换反应(单质的氧化性)；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等，所以根据上述分析可以确定能作为判断依据的是 bc。 .(3)根据实验装置图可知仪器 A 为分液漏斗；导气管连接球形干燥管进入液体，作用是防止倒吸。 (4)利用 Cl2能
11、与 Na2S 反应， 置换出 S， 可证明氯元素的非金属性大于硫元素的非金属性，则 A 与 B 中试剂反应制取 Cl2，则 A 中所装药品为浓盐酸，因为 A 与 B 的反应没有加热，所以 B 中所装药品为 KMnO4，装置 C 中发生的反应是 Cl2与 Na2S 的置换反应，所以 C 中药品是 Na2S，离子方程式为 S2Cl2=S2Cl。 (5)若要证明非金属性： CSi， 则 A 与 B 反应制取 CO2， CO2与硅酸盐溶液反应生成硅酸，可证明非金属性：CSi，则 A 应加入难挥发的硫酸，不能加入易挥发的盐酸、硝酸、醋酸；C中应加入可溶的 Na2SiO3溶液，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅
12、酸沉淀，所以反应现象为有白色胶状沉淀产生。 16. (18 分)某校化学研究性学习小组分别设计了一组实验来探究元素周期律。 研究性学习第一小组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装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究； 7 查阅资料 1常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。 2H2SiO3难溶于水。 实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。 探究过程 (1)研究性学习第一小组实验比较 N、C、Si 的非金属性， 用图 1 装置进行： 烧杯 C 中现象为溶液变浑浊，发生反应的离子方程式为 CO2SiO23H2O=H2SiO3CO23。 实验预期结论
13、：非金属性：NCSi。 存在问题：稀硝酸有一定的挥发性，影响 C 和 Si 非金属性的判断。 (2)研究性学习第二小组验证卤族单质的氧化性，A、B、C 三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。 以图 2 装置进行： 写出 A 处反应的离子方程式：Cl22Br=Br22Cl。 B 处实验现象是试纸变蓝。 实验预期结论：氧化性：Cl2Br2I2。 存在问题：无法判断 Br2和 I2的氧化性。 解析：(1)验证元素的非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断。(2)氯气能与溴化钠溶液发生置换反应， 生成单质溴和氯化钠； 氯气能与碘化钾溶液发生置换反应， 8 生成单质碘，遇淀粉变蓝色，但无法判断溴和碘的氧化性。