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提升課時9　元素周期律綜合應用
學習目標　　1.能設計實驗探究同周期元素性質的變化規律，會比較元素的金屬性或非金屬性的強弱。2.能利用元素原子結構、在周期表中的位置和元素性質三者之間的關系，分析、預測、比較元素及其化合物的性質，理解建立“位—構—性”關系應用的思維模型。
一、元素金屬性、非金屬性強弱的判斷
實驗：硅、硫元素非金屬性強弱的實驗探究
已知：Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3↓(白色膠狀沉淀) 。
實驗操作與現象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4，產生白色膠狀沉淀。
【問題討論】
問題1　根據該實驗及實驗現象，你能得出什么結論？
提示　酸性H2SO4>H2SiO3；元素非金屬性強弱：S>Si。
問題2　元素的非金屬性：Cl>S>P>Si，你能比較它們最高價氧化物對應水化物的酸性強弱嗎？
提示　酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
問題3　根據硅、磷、硫、氯的最高價含氧酸的酸性強弱，可以得到什么結論？如何根據原子結構解釋非金屬性強弱？
提示　Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強；第三周期元素電子層數相同，由左向右核電荷數依次增多，原子半徑依次減小，失電子的能力依次減弱，得電子的能力依次增強，非金屬性依次增強。
【探究歸納】
1.元素非金屬性和金屬性
(1)元素非金屬性和金屬性的強弱實質是得失電子的難易。凡是能直接或間接地比較化學變化中元素原子得失電子的難易，即可比較元素非金屬性和金屬性的強弱。
(2)元素金屬性和非金屬性的強弱與元素原子得失電子的數目無關。如Na在反應中失去1個電子，Al在反應中失去3個電子，但是金屬性：Na>Al。
2.元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法
(1)金屬性強弱的判斷依據
①元素的單質與水或酸置換出氫氣的反應越容易進行，則其金屬性越強。
②元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則其金屬性越強。
③金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應，若A置換出B，則A的金屬性強于B。
④在金屬活動性順序表中，前面的金屬性強于后面的。
⑤金屬陽離子的氧化性越強，則其單質的還原性越弱，元素的金屬性越弱(注：Fe的陽離子僅指Fe2＋)。
(2)非金屬性強弱的判斷依據
①非金屬元素的單質與氫氣化合生成氣態氫化物的反應越容易進行，則其非金屬性越強。
②非金屬元素氣態氫化物的穩定性越強，則元素的非金屬性越強。
③元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，則其非金屬性越強。
④非金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應，若A置換出B，并且A體現出氧化性，則A的非金屬性強于B。
⑤非金屬陰離子的還原性越強，則其單質的氧化性越弱，元素的非金屬性越弱。
1.下列說法中錯誤的是(　　)
A.鈉的金屬性比鎂強
B.溴元素的非金屬性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱
D.氣態氫化物的熱穩定性：H2S＜HCl
答案　C
解析　A項，同周期主族元素隨核電荷數增加金屬性逐漸減弱，故鈉的金屬性比鎂強；B項，同主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸減弱，故溴元素的非金屬性比氯元素的弱；C項，同主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸減弱，故非金屬性N＞P，最高價氧化物對應水化物的酸性：硝酸的酸性比磷酸強； D項，同周期主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸增強，即非金屬性Cl＞S，故氣態氫化物的熱穩定性：H2S＜HCl。
2.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是(　　)
選項 事實 推論
A 與冷水反應，Na比Mg劇烈 金屬性：Na>Mg
B Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2 金屬性：Ca>Mg
C SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2 非金屬性：S>C
D H2＋Cl22HCl、H2＋I22HI 非金屬性：Cl>I
答案　C
解析　A項，元素的金屬性越強，其單質與水或酸反應越劇烈，與水反應劇烈程度：Na>Mg，所以金屬性：Na>Mg；B項，元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強，Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2，則金屬性：Ca>Mg；C項，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，二氧化硫和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，說明亞硫酸酸性大于碳酸，亞硫酸不是S元素最高價氧化物對應的水化物，所以不能據此判斷非金屬性強弱；D項，元素的非金屬性越強，其單質與氫氣反應越容易，與氫氣反應容易程度：氯氣>碘，則非金屬性：Cl>I。
3.已知鈹(Be)的原子序數為4，下列關于鈹及其化合物的敘述正確的是(　　)
A.鈹的金屬性比鎂強
B.氯化鎂的氧化性比氯化鈹強
C.氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的弱
D.單質鈹易和冷水反應產生氫氣
答案　C
解析　Be位于第 Ⅱ A族，金屬性：Ca>Mg>Be；鎂與冷水很難反應，Be與冷水更難反應。
二、“位—構—性”與元素的綜合推斷
1.元素的原子結構、位置與性質之間的關系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質，而根據元素的原子結構又可推測元素在元素周期表中的位置和元素的性質，三者之間的關系如圖所示。
2.解答元素推斷題的一般思路
(1)由元素原子或離子的核外電子排布推斷
(2)由元素單質或化合物的性質(特性)推斷
(3)由元素在元素周期表中的位置推斷
3.元素推斷題的常用解題步驟
(1)分析題目有效信息
①圖表信息——題中直接給出的元素周期表片段。
②文字信息——把題中給出的文字信息進行提煉。
③結構信息——題中給出的原子結構信息，如微粒的質子數或電子數等。
(2)明確各元素在元素周期表中的相對位置，推出元素
(3)對照問題，結合元素周期律回答相應問題
注意　①將推斷出的元素代入元素周期表，看是否完全符合題意；②當推斷出的元素有多種可能時，每一種都要代入進行檢查，看是否符合題目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大且最外層電子數之和為13，X的原子中不含中子且與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法不正確的是(　　)
A.元素Y的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的強
B.元素Z、W的簡單離子的電子層結構相同
C.原子半徑的大小順序：r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y兩種元素可以組成含10電子的分子
答案　A
解析　X的原子中不含中子得知X為H元素，X與W同族且W的序數最大則W是Na元素，Z是地殼中含量最多的元素是O元素，四種元素最外層電子數之和為13，且Y元素在H和O元素之間推斷出Y是N元素。NH3的熱穩定性小于H2O的熱穩定性，A錯誤； O2－與Na＋都是10個電子，電子層結構相同，B正確；原子半徑N>O>H，C正確； N和H可以形成10電子的分子NH3，D正確。
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序數依次增大，R元素位于第一周期。五種元素的最外層電子數之和為20，其中三種是地殼中含量前三的元素。下列說法不正確的是(　　)
A.最簡單氣態氫化物的穩定性：Z＞Y
B.簡單離子半徑：X＞W
C.單質Y常用于制作半導體材料
D.R與W能形成原子個數比為1∶1的化合物
答案　B
解析　位于前三周期，元素R原子序數最小，為第一周期H元素，三種是地殼中含量前三的元素分別為O、Si、Al，最外層電子分別為6、4、3，五種元素最外層電子數之和為20，則另外1種元素最外層電子數為20－6－4－3－1＝6，根據原子序數大小可知，W為O，X為Al，Y為Si，Z為S。A項，非金屬性：S(Z)＞Si(Y)，最簡單氣態氫化物的穩定性：H2S＞SiH4，正確；B項，根據粒子半徑大小的比較，O2－(W)＞Al3＋(X)，錯誤；C項，Y為Si，用于制作半導體材料，正確；D項，H元素與O元素形成的化合物為H2O2，其中，H、O原子個數比為1∶1，正確。
3.A、B、C均為短周期元素，它們在元素周期表中的相對位置如右圖所示。已知B、C兩元素在元素周期表中族序數之和是A元素族序數的2倍；B、C元素的原子序數之和是A元素原子序數的4倍，則A、B、C符合的一組是(　　)
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
答案　C
解析　令A的原子序數為x，則B的原子序數為x＋8－1，C的原子序數為x＋8＋1。則(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A為O元素，B為P元素，C為Cl元素。
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)元素金屬性、非金屬性強弱的比較
1.下列實驗依據可判斷某元素的金屬性強弱的是(　　)
A.導電性的強弱
B.跟非金屬反應生成化合物的價態高低
C.1 mol該金屬跟酸反應放出氫氣的多少
D.最高價氧化物對應水化物堿性的強弱
答案　D
解析　A項，金屬的導電性屬于物理性質，導電性的強弱與金屬性強弱無關；B項，金屬單質在反應中失去電子的能力越強則金屬性越強，與失去電子的多少無關，即生成的價態高低無關；C項，金屬元素的單質與水或酸反應置換出氫氣越容易，則失電子能力越強，金屬性越強，與生成氫氣多少無關；D項，金屬元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則失電子能力越強，金屬性越強。
2.X、Y分別代表兩種非金屬元素，下列不能說明非金屬性X比Y強的是 (　　)
A.X的氧化物對應水化物的酸性比Y的氧化物對應水化物的酸性強
B.Y－的還原性強于X－
C.單質X2能將Y－氧化為Y2
D.X、Y的單質分別與H2化合，生成的簡單氫化物中，前者的穩定性比后者強
答案　A
解析　元素非金屬性強弱可由最高價氧化物對應水化物的酸性強弱來判斷，選項中沒有指明是否是最高價氧化物，無法判斷非金屬性強弱，A符合題意；元素非金屬性越弱，其簡單離子的還原性越強，B不符合題意；單質X2能與Y－發生置換反應生成Y2，說明非金屬性：X>Y，C不符合題意；X的簡單氫化物的穩定性大于Y，則非金屬性：X>Y，D不符合題意。
3.已知：H2SiO3是一種膠狀沉淀。下列實驗結論正確的是(　　)
A.實驗 Ⅰ 可驗證金屬性：Al>Mg
B.實驗Ⅱ可驗證金屬性：Cu>Al
C.實驗Ⅲ可驗證非金屬性：Cl>Br>I
D.實驗Ⅳ可驗證非金屬性：S>C>Si
答案　D
解析　判斷元素的金屬性強弱，可根據金屬單質與酸反應置換出氫氣的難易程度，而不是與NaOH溶液反應，A項錯誤；Al的金屬性強于Cu，B項錯誤；Cl2與NaBr溶液反應，使左側棉球變為橙色，未反應的Cl2繼續與KI溶液反應置換出I2，使右側棉球變為藍色，能證明非金屬性：Cl>Br、Cl>I，但不能證明非金屬性：Br>I，C項錯誤；實驗Ⅳ可證明酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，這三種酸為S、C、Si的最高價氧化物對應的水化物，故能驗證非金屬性：S>C>Si，D項正確。
(二)“位—構—性”與元素的綜合推斷
4.W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，其最外層電子數之和等于24，由此可知下列說法錯誤的是(　　)
X Z
W Y
A.原子半徑：W>X
B.非金屬性：X>Y
C.最高價氧化物對應水化物的酸性：W>Y
D.簡單氫化物的穩定性：Z>X
答案　C
解析　設W的最外層電子數是a，由元素在元素周期表中的相對位置可知，X、Y、Z的最外層電子數分別是a＋1、a＋1、a＋2，由題意可得：a＋a＋1＋a＋1＋a＋2＝24，解得a＝5，則W是P元素、X是O元素、Y是S元素、Z是F元素。同一周期從左到右，主族元素的原子半徑依次減小，同一主族從上到下，元素的原子半徑依次增大，則原子半徑：P>S>O，A正確；同一主族從上到下，元素的非金屬性依次減弱，非金屬性：O>S，B正確；同一周期從左到右，主族元素的非金屬性依次增強，最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，則酸性：H2SO4>H3PO4，C錯誤；同一周期從左到右，主族元素的非金屬性依次增強，簡單氫化物的穩定性依次增強，則穩定性：HF>H2O，D正確。
5.如圖是部分短周期元素的原子序數與其某種常見化合價的關系圖，原子序數a、b、c、d、e所對應的元素分別為A、B、C、D、E，則下列說法正確的是 (　　)
A.31D和33D屬于同種核素
B.B和C的最高價氧化物對應的水化物可以反應
C.簡單氫化物的穩定性：A>D>E
D.A和B只能形成一種化合物
答案　B
解析　A、B、C、D、E均為短周期元素，原子序數aH2S>PH3，C錯誤；A和B能形成氧化鈉、過氧化鈉，故不止一種化合物，D錯誤。
6.如圖所示為元素周期表的一部分，下列有關短周期元素X、Y、Z、W的說法中，正確的是(　　)
A.元素X的最低化合價的絕對值與其最高化合價之和為8
B.最高價氧化物對應的水化物的酸性：H2WO4>HZO4
C.氣態氫化物的穩定性：H2YD.原子半徑：W>Z>Y>X
答案　D
解析　氟元素無正化合價，A項錯誤；同一周期非金屬元素，最高價氧化物對應水化物的酸性從左到右逐漸增強，B項錯誤；同一主族非金屬元素，氣態氫化物的穩定性從上到下逐漸減弱，C項錯誤；原子半徑：W>Z>Y>X，D項正確。
7.下表為元素周期表的一部分，表中序號分別代表某一元素。請回答下列問題。
　　　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的元素符號是________。
(2)①～⑩中，最活潑的金屬元素是________(寫元素符號，下同)，最不活潑的元素是________。
(3)最高價氧化物的水化物中：酸性最強的是________(填化學式)；堿性最強的是________(填化學式)，該堿與⑤的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)⑧⑨的氣態氫化物，更穩定的是________(填化學式)；元素的非金屬性：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分別為Na、K、Mg、Ca、Al、Si、N、F、Cl、Ne。(1)元素⑧的元素符號是F; (2)上表中左下角的金屬K金屬性最強，最不活潑的元素是稀有氣體元素Ne；(3)根據同周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強、金屬性逐漸減弱，元素的非金屬性越強則其最高價氧化物的水化物酸性越強，元素的金屬性越強則其最高價氧化物的水化物堿性越強，可知酸性最強的是HClO4；堿性最強的是NaOH；該堿與⑤的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為NaOH＋Al (OH)3===Na[Al(OH)4]；(4)非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，F的非金屬性最強，則更穩定的為HF；N的非金屬性強于同主族的P，P的非金屬性強于同周期的Si，故N的非金屬性強于Si，即⑥<⑦。
B級　素養培優練
8.同周期的X、Y、Z三種主族元素，已知其最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑：X>Y>Z
B.非金屬性：XC.氣態氫化物穩定性：XD.原子序數： Z答案　D
解析　最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。由同周期主族元素最高價氧化物對應水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，得非金屬性：X>Y>Z，B項錯誤；根據同周期主族元素從左到右，非金屬性逐漸增強，可知三種元素的原子序數的關系為ZH2Y>ZH3，C項錯誤。
9.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數之和為21。下列關系錯誤的是(　　)
W X
Y Z
A.簡單氣態氫化物沸點：X>W
B.氧化物對應水化物的酸性：Z＞W
C.Y的氧化物具有兩性
D.簡單離子的半徑：X>Y
答案　B
解析　設W元素原子的最外層電子數為a，則X元素原子的最外層電子數為a＋1，Y、Z元素原子的最外層電子數分別為a－2、a＋2，從而得出a＋a＋1＋a－2＋a＋2＝21，a＝5。由短周期元素在周期表中的相對位置，可確定W、X、Y、Z分別為N、O、Al、Cl元素。W、X分別為N、O，二者的簡單氣態氫化物的沸點：H2O＞NH3，A正確；Z、W分別為Cl、N，沒有指明氧化物是否為最高價氧化物，若為最高價氧化物對應的水化物，則酸性：HNO3＜HClO4，B不正確；氧化鋁屬于兩性氧化物，C正確；Y、X的簡單離子分別為Al3＋、O2－，二者的電子層結構相同，但Al的核電荷數大于O，所以簡單離子半徑：Al3＋＜O2－，D正確。
10.已知X、Y、Z、M、Q、R均為元素周期表前20號元素，且Q位于第三周期。其原子半徑與主要化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.Y和Z形成的簡單氫化物的穩定性：Y>Z
B.X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是酸、堿或鹽
C.M與Y組成的化合物MY2可作自來水殺菌消毒劑，具有較強的還原性
D.X、Y與R組成的化合物R(YX)2是一種堿
答案　C
解析　X、Y、Z、M、Q、R均為元素周期表前20號元素，M有＋7、－1價，則M為Cl；Y有－2價，Y處于第ⅥA族，而Z有＋5、－3價，可知Z處于第ⅤA族，原子半徑YN，則H2O的穩定性強于NH3，A正確；X、Y、Z三種元素組成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，三者分別屬于酸、堿、鹽，B正確；M與Y組成的化合物ClO2可作自來水殺菌消毒劑，具有強氧化性，C錯誤；X、Y與R組成的化合物Ca(OH)2是一種堿，D正確。
11.(2023·菏澤巨野一中期中)短周期元素X、Y、Z、W原子序數依次增大，X原子的最外層有5個電子，Y是迄今發現的非金屬性最強的元素，Z的金屬性是短周期元素原子中最大的，W與Y屬于同一主族。下列說法錯誤的是(　　)
A.對應最高價含氧酸的酸性XB.Z離子的核電荷數不等于核外電子數
C.對應氫化物的穩定性：Y>X
D.Z、W、Y對應的最高正化合價依次升高
答案　D
解析　短周期元素X、Y、Z、W原子序數依次增大，X原子的最外層有5個電子，則X為N元素；Y是迄今發現的非金屬性最強的元素，則Y為F元素；Z的金屬性是短周期元素原子中最大的，則Z為Na元素；W與Y屬于同一主族，則W為Cl元素。從而得出X、Y、Z、W分別為N、F、Na、Cl元素。A.X、W分別為N、Cl元素，對應最高價含氧酸的酸性HNO3NH3，C正確；D.X、Y、Z分別為N、F、Na，Na、N對應的最高正化合價分別為＋1、＋5，F沒有正化合價，D錯誤。
12.下圖是元素周期表的一部分。按要求填寫下列空白：
(1)元素①～⑧中原子半徑最大的元素在周期表中的位置為________。
(2)①～⑧元素的最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是________(填化學式)。
(3)④、⑤、⑥、⑦對應簡單離子的半徑最小的是________(填離子符號)。
(4)⑤和⑥兩種元素的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)下列方案中不能證明非金屬性⑧比⑦強的是________(填選項字母)。
A.最高價氧化物對應水化物的酸性⑧比⑦的強
B.單質與變價金屬反應，產物的價態⑧比⑦的高
C.簡單氣態氫化物對應水溶液的酸性⑧比⑦的強
D.⑧的單質可將⑦的單質從其化合物中置換出來
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　由圖中元素所在周期表中的位置，可確定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分別為H、C、N、F、Na、Al、S、Cl元素。(1)元素①～⑧中原子半徑最大的元素為Na，在周期表中的位置為第三周期第ⅠA族；(2)①～⑧元素中，除O、F不存在最高價氧化物對應的水化物外，Cl的非金屬性最強，所以最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是HClO4；(3)④、⑤、⑥、⑦對應簡單離子分別為F－、Na＋、Al3＋、S2－，S2－比其他離子多一個電子層，F－、Na＋、Al3＋的電子層結構相同，Al3＋的核電荷數最大，則離子半徑最小的是Al3＋；(4)⑤和⑥兩種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，反應的離子方程式Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(5)A項，最高價氧化物對應水化物的酸性⑧比⑦的強，則非金屬性Cl比S強，不符合題意；B項，單質與變價金屬反應，產物的價態⑧比⑦的高，表明Cl2的氧化性強于S，則非金屬性Cl比S強，不符合題意；C項，簡單氣態氫化物對應水溶液的酸性⑧比⑦的強，也就是鹽酸比氫硫酸酸性強，無氧酸的酸性與非金屬性不成正比關系，C不能說明Cl的非金屬性比S強，符合題意；D項，⑧的單質可將⑦的單質從其化合物中置換出來，則表明Cl2的氧化性強于S，則非金屬性Cl比S強，不符合題意。
13.為探究同主族元素非金屬性的遞變規律，某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置，其中A裝置內可生成Cl2。
請回答下列問題：
(1)甲同學的部分實驗記錄如下：B處棉花變成藍色；C處棉花變成橙紅色。甲同學由此現象得出的結論是同主族元素從上到下非金屬性減弱。
①B處發生反應的化學方程式為_____________________________________
_________________________________________________________________。
②甲同學的結論________(填“正確”或“不正確”)，理由是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)乙同學認為應將甲同學實驗中B、C兩處的棉花調換位置，用氯氣先置換出溴，然后溴再與KI接觸，以判斷Br2與KI能否發生反應。該設想________(填“合理”或“不合理”)，原因是____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)丙同學在甲同學的實驗結束后，取出C處的棉花，將其與另一個蘸有淀粉 KI溶液的棉花(E)接觸，發現E慢慢出現藍色，結合甲的實驗現象，他認為可以確定同主族元素非金屬性的遞變規律，你同意此觀點嗎？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________。
答案　(1)①Cl2＋2KI===I2＋2KCl　②不正確　該實驗沒有驗證Br2能否與KI反應，無法確定溴與碘元素的非金屬性強弱
(2)不合理　氯氣不可能被NaBr消耗完，它會與溴一起到達C處
(3)同意　甲、丙的實驗分別證明了氯的非金屬性比溴、碘強，溴的非金屬性比碘強
解析　(1)B處為氯氣與碘化鉀生成單質碘的反應，反應的化學方程式為Cl2＋2KI===I2＋2KCl；該實驗只能驗證Cl2與I2、Br2氧化性的強弱，因沒有驗證Br2能否與KI反應，無法確定溴與碘元素的非金屬性強弱。(2)氯氣不可能被NaBr消耗完，它會與溴一起到達C處，因此無法判斷溴一定能置換出碘，所以不合理。(3)甲、丙同學的實驗分別證明了氯的非金屬性比溴、碘強，溴的非金屬性比碘強，所以該觀點正確。提升課時9　元素周期律綜合應用
學習目標　　1.能設計實驗探究同周期元素性質的變化規律,會比較元素的金屬性或非金屬性的強弱。2.能利用元素原子結構、在周期表中的位置和元素性質三者之間的關系,分析、預測、比較元素及其化合物的性質,理解建立“位—構—性”關系應用的思維模型。
一、元素金屬性、非金屬性強弱的判斷
　　　　　　　　　　　　　　　　
實驗:硅、硫元素非金屬性強弱的實驗探究
已知:Na2SiO3+H2SO4===Na2SO4+H2SiO3↓(白色膠狀沉淀) 。
實驗操作與現象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4,產生白色膠狀沉淀。
【問題討論】
問題1　根據該實驗及實驗現象,你能得出什么結論
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題2　元素的非金屬性:Cl>S>P>Si,你能比較它們最高價氧化物對應水化物的酸性強弱嗎
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題3　根據硅、磷、硫、氯的最高價含氧酸的酸性強弱,可以得到什么結論 如何根據原子結構解釋非金屬性強弱
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究歸納】
1.元素非金屬性和金屬性
(1)元素非金屬性和金屬性的強弱實質是得失電子的難易。凡是能直接或間接地比較化學變化中元素原子得失電子的難易,即可比較元素非金屬性和金屬性的強弱。
(2)元素金屬性和非金屬性的強弱與元素原子得失電子的數目無關。如Na在反應中失去1個電子,Al在反應中失去3個電子,但是金屬性:Na>Al。
2.元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法
(1)金屬性強弱的判斷依據
①元素的單質與水或酸置換出氫氣的反應越容易進行,則其金屬性越強。
②元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強,則其金屬性越強。
③金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應,若A置換出B,則A的金屬性強于B。
④在金屬活動性順序表中,前面的金屬性強于后面的。
⑤金屬陽離子的氧化性越強,則其單質的還原性越弱,元素的金屬性越弱(注:Fe的陽離子僅指Fe2+)。
(2)非金屬性強弱的判斷依據
①非金屬元素的單質與氫氣化合生成氣態氫化物的反應越容易進行,則其非金屬性越強。
②非金屬元素氣態氫化物的穩定性越強,則元素的非金屬性越強。
③元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性越強,則其非金屬性越強。
④非金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應,若A置換出B,并且A體現出氧化性,則A的非金屬性強于B。
⑤非金屬陰離子的還原性越強,則其單質的氧化性越弱,元素的非金屬性越弱。
1.下列說法中錯誤的是 (　　)
A.鈉的金屬性比鎂強
B.溴元素的非金屬性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱
D.氣態氫化物的熱穩定性:H2S2.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是 (　　)
選項 事實 推論
A 與冷水反應,Na比Mg劇烈 金屬性:Na>Mg
B Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2 金屬性:Ca>Mg
C SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2 非金屬性:S>C
D H2+Cl22HCl、H2+I22HI 非金屬性:Cl>I
3.已知鈹(Be)的原子序數為4,下列關于鈹及其化合物的敘述正確的是 (　　)
A.鈹的金屬性比鎂強
B.氯化鎂的氧化性比氯化鈹強
C.氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的弱
D.單質鈹易和冷水反應產生氫氣
二、“位—構—性”與元素的綜合推斷
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.元素的原子結構、位置與性質之間的關系
元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子結構和元素的性質,而根據元素的原子結構又可推測元素在元素周期表中的位置和元素的性質,三者之間的關系如圖所示。
2.解答元素推斷題的一般思路
(1)由元素原子或離子的核外電子排布推斷
(2)由元素單質或化合物的性質(特性)推斷
(3)由元素在元素周期表中的位置推斷
3.元素推斷題的常用解題步驟
(1)分析題目有效信息
①圖表信息——題中直接給出的元素周期表片段。
②文字信息——把題中給出的文字信息進行提煉。
③結構信息——題中給出的原子結構信息,如微粒的質子數或電子數等。
(2)明確各元素在元素周期表中的相對位置,推出元素
(3)對照問題,結合元素周期律回答相應問題
注意　①將推斷出的元素代入元素周期表,看是否完全符合題意;②當推斷出的元素有多種可能時,每一種都要代入進行檢查,看是否符合題目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大且最外層電子數之和為13,X的原子中不含中子且與W同主族,Z是地殼中含量最高的元素。下列說法不正確的是 (　　)
A.元素Y的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的強
B.元素Z、W的簡單離子的電子層結構相同
C.原子半徑的大小順序:r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y兩種元素可以組成含10電子的分子
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序數依次增大,R元素位于第一周期。五種元素的最外層電子數之和為20,其中三種是地殼中含量前三的元素。下列說法不正確的是 (　　)
A.最簡單氣態氫化物的穩定性:Z>Y
B.簡單離子半徑:X>W
C.單質Y常用于制作半導體材料
D.R與W能形成原子個數比為1∶1的化合物
3.A、B、C均為短周期元素,
它們在元素周期表中的相對位置如右圖所示。
已知B、C兩元素在元素周期表中族序數之和是A元素族序數的2倍;B、C元素的原子序數之和是A元素原子序數的4倍,則A、B、C符合的一組是 (　　)
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
:課后完成　第四章　提升課時9(共52張PPT)
第二節　元素周期律
第四章　物質結構 元素周期律
提升課時 　元素周期律綜合應用
9
1.能設計實驗探究同周期元素性質的變化規律，會比較元素的金屬性或非金屬性的強弱。2.能利用元素原子結構、在周期表中的位置和元素性質三者之間的關系，分析、預測、比較元素及其化合物的性質，理解建立“位—構—性”關系應用的思維模型。
學習目標
一、元素金屬性、非金屬性強弱的判斷
二、“位—構—性”與元素的綜合推斷
目
錄
CONTENTS
課后鞏固訓練
一、元素金屬性、非金屬性強弱的判斷
對點訓練
實驗：硅、硫元素非金屬性強弱的實驗探究
已知：Na2SiO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2SiO3↓(白色膠狀沉淀) 。
實驗操作與現象
向Na2SiO3溶液中滴加稀H2SO4，產生白色膠狀沉淀。
【問題討論】
問題1　根據該實驗及實驗現象，你能得出什么結論？
提示　酸性H2SO4>H2SiO3；元素非金屬性強弱：S>Si。
問題2　元素的非金屬性：Cl>S>P>Si，你能比較它們最高價氧化物對應水化物的酸性強弱嗎？
提示　酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
問題3　根據硅、磷、硫、氯的最高價含氧酸的酸性強弱，可以得到什么結論？如何根據原子結構解釋非金屬性強弱？
提示　Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強；第三周期元素電子層數相同，由左向右核電荷數依次增多，原子半徑依次減小，失電子的能力依次減弱，得電子的能力依次增強，非金屬性依次增強。
【探究歸納】
1.元素非金屬性和金屬性
(1)元素非金屬性和金屬性的強弱實質是得失電子的難易。凡是能直接或間接地比較化學變化中元素原子得失電子的難易，即可比較元素非金屬性和金屬性的強弱。
(2)元素金屬性和非金屬性的強弱與元素原子得失電子的數目無關。如Na在反應中失去1個電子，Al在反應中失去3個電子，但是金屬性：Na>Al。
2.元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法
(1)金屬性強弱的判斷依據
①元素的單質與水或酸置換出氫氣的反應越容易進行，則其金屬性越強。
②元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則其金屬性越強。
③金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應，若A置換出B，則A的金屬性強于B。
④在金屬活動性順序表中，前面的金屬性強于后面的。
⑤金屬陽離子的氧化性越強，則其單質的還原性越弱，元素的金屬性越弱(注：Fe的陽離子僅指Fe2＋)。
(2)非金屬性強弱的判斷依據
①非金屬元素的單質與氫氣化合生成氣態氫化物的反應越容易進行，則其非金屬性越強。
②非金屬元素氣態氫化物的穩定性越強，則元素的非金屬性越強。
③元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，則其非金屬性越強。
④非金屬元素的單質與鹽在水溶液中進行置換反應，若A置換出B，并且A體現出氧化性，則A的非金屬性強于B。
⑤非金屬陰離子的還原性越強，則其單質的氧化性越弱，元素的非金屬性越弱。
1.下列說法中錯誤的是(　　)
A.鈉的金屬性比鎂強 B.溴元素的非金屬性比氯元素的弱
C.硝酸的酸性比磷酸弱 D.氣態氫化物的熱穩定性：H2S＜HCl
解析　A項，同周期主族元素隨核電荷數增加金屬性逐漸減弱，故鈉的金屬性比鎂強；B項，同主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸減弱，故溴元素的非金屬性比氯元素的弱；C項，同主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸減弱，故非金屬性N＞P，最高價氧化物對應水化物的酸性：硝酸的酸性比磷酸強； D項，同周期主族元素隨核電荷數增加非金屬性逐漸增強，即非金屬性Cl＞S，故氣態氫化物的熱穩定性：H2S＜HCl。
C
2.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是(　　)
C
解析　A項，元素的金屬性越強，其單質與水或酸反應越劇烈，與水反應劇烈程度：Na>Mg，所以金屬性：Na>Mg；B項，元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強，Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2，則金屬性：Ca>Mg；C項，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，二氧化硫和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，說明亞硫酸酸性大于碳酸，亞硫酸不是S元素最高價氧化物對應的水化物，所以不能據此判斷非金屬性強弱；D項，元素的非金屬性越強，其單質與氫氣反應越容易，與氫氣反應容易程度：氯氣>碘，則非金屬性：Cl>I。
3.已知鈹(Be)的原子序數為4，下列關于鈹及其化合物的敘述正確的是(　　)
A.鈹的金屬性比鎂強
B.氯化鎂的氧化性比氯化鈹強
C.氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的弱
D.單質鈹易和冷水反應產生氫氣
解析　Be位于第 Ⅱ A族，金屬性：Ca>Mg>Be；鎂與冷水很難反應，Be與冷水更難反應。
C
知識點二　“位-構-性”與元素的綜合推斷
對點訓練
1.元素的原子結構、位置與性質之間的關系
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質，而根據元素的原子結構又可推測元素在元素周期表中的位置和元素的性質，三者之間的關系如圖所示。
2.解答元素推斷題的一般思路
(1)由元素原子或離子的核外電子排布推斷
(2)由元素單質或化合物的性質(特性)推斷
(3)由元素在元素周期表中的位置推斷
3.元素推斷題的常用解題步驟
(1)分析題目有效信息
①圖表信息——題中直接給出的元素周期表片段。
②文字信息——把題中給出的文字信息進行提煉。
③結構信息——題中給出的原子結構信息，如微粒的質子數或電子數等。
(2)明確各元素在元素周期表中的相對位置，推出元素
(3)對照問題，結合元素周期律回答相應問題
注意　①將推斷出的元素代入元素周期表，看是否完全符合題意；②當推斷出的元素有多種可能時，每一種都要代入進行檢查，看是否符合題目要求。
1.短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大且最外層電子數之和為13，X的原子中不含中子且與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法不正確的是(　　)
A.元素Y的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的強
B.元素Z、W的簡單離子的電子層結構相同
C.原子半徑的大小順序：r(Y)>r(Z)>r(X)
D.由X、Y兩種元素可以組成含10電子的分子
A
解析　X的原子中不含中子得知X為H元素，X與W同族且W的序數最大則W是Na元素，Z是地殼中含量最多的元素是O元素，四種元素最外層電子數之和為13，且Y元素在H和O元素之間推斷出Y是N元素。NH3的熱穩定性小于H2O的熱穩定性，A錯誤； O2－與Na＋都是10個電子，電子層結構相同，B正確；原子半徑N>O>H，C正確； N和H可以形成10電子的分子NH3，D正確。
2.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序數依次增大，R元素位于第一周期。五種元素的最外層電子數之和為20，其中三種是地殼中含量前三的元素。下列說法不正確的是(　　)
A.最簡單氣態氫化物的穩定性：Z＞Y
B.簡單離子半徑：X＞W
C.單質Y常用于制作半導體材料
D.R與W能形成原子個數比為1∶1的化合物
B
解析　位于前三周期，元素R原子序數最小，為第一周期H元素，三種是地殼中含量前三的元素分別為O、Si、Al，最外層電子分別為6、4、3，五種元素最外層電子數之和為20，則另外1種元素最外層電子數為20－6－4－3－1＝6，根據原子序數大小可知，W為O，X為Al，Y為Si，Z為S。A項，非金屬性：S(Z)＞Si(Y)，最簡單氣態氫化物的穩定性：H2S＞SiH4，正確；B項，根據粒子半徑大小的比較，O2－(W)＞Al3＋(X)，錯誤；C項，Y為Si，用于制作半導體材料，正確；D項，H元素與O元素形成的化合物為H2O2，其中，H、O原子個數比為1∶1，正確。
3.A、B、C均為短周期元素，它們在元素周期表中的相對位置如右圖所示。已知B、C兩元素在元素周期表中族序數之和是A元素族序數的2倍；B、C元素的原子序數之和是A元素原子序數的4倍，則A、B、C符合的一組是(　　)
C
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
解析　令A的原子序數為x，則B的原子序數為x＋8－1，C的原子序數為x＋8＋1。則(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A為O元素，B為P元素，C為Cl元素。
課后鞏固訓練
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)元素金屬性、非金屬性強弱的比較
1.下列實驗依據可判斷某元素的金屬性強弱的是(　　)
A.導電性的強弱
B.跟非金屬反應生成化合物的價態高低
C.1 mol該金屬跟酸反應放出氫氣的多少
D.最高價氧化物對應水化物堿性的強弱
D
解析　A項，金屬的導電性屬于物理性質，導電性的強弱與金屬性強弱無關；B項，金屬單質在反應中失去電子的能力越強則金屬性越強，與失去電子的多少無關，即生成的價態高低無關；C項，金屬元素的單質與水或酸反應置換出氫氣越容易，則失電子能力越強，金屬性越強，與生成氫氣多少無關；D項，金屬元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則失電子能力越強，金屬性越強。
2.X、Y分別代表兩種非金屬元素，下列不能說明非金屬性X比Y強的是 (　　)
A.X的氧化物對應水化物的酸性比Y的氧化物對應水化物的酸性強
B.Y－的還原性強于X－
C.單質X2能將Y－氧化為Y2
D.X、Y的單質分別與H2化合，生成的簡單氫化物中，前者的穩定性比后者強
解析　元素非金屬性強弱可由最高價氧化物對應水化物的酸性強弱來判斷，選項中沒有指明是否是最高價氧化物，無法判斷非金屬性強弱，A符合題意；元素非金屬性越弱，其簡單離子的還原性越強，B不符合題意；單質X2能與Y－發生置換反應生成Y2，說明非金屬性：X>Y，C不符合題意；X的簡單氫化物的穩定性大于Y，則非金屬性：X>Y，D不符合題意。
A
3.已知：H2SiO3是一種膠狀沉淀。下列實驗結論正確的是(　　)
A.實驗 Ⅰ 可驗證金屬性：Al>Mg
B.實驗Ⅱ可驗證金屬性：Cu>Al
C.實驗Ⅲ可驗證非金屬性：Cl>Br>I
D.實驗Ⅳ可驗證非金屬性：S>C>Si
D
解析　判斷元素的金屬性強弱，可根據金屬單質與酸反應置換出氫氣的難易程度，而不是與NaOH溶液反應，A項錯誤；Al的金屬性強于Cu，B項錯誤；Cl2與NaBr溶液反應，使左側棉球變為橙色，未反應的Cl2繼續與KI溶液反應置換出I2，使右側棉球變為藍色，能證明非金屬性：Cl>Br、Cl>I，但不能證明非金屬性：Br>I，C項錯誤；實驗Ⅳ可證明酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，這三種酸為S、C、Si的最高價氧化物對應的水化物，故能驗證非金屬性：S>C>Si，D項正確。
(二)“位—構—性”與元素的綜合推斷
4.W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，其最外層電子數之和等于24，由此可知下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑：W>X
B.非金屬性：X>Y
C.最高價氧化物對應水化物的酸性：W>Y
D.簡單氫化物的穩定性：Z>X
C
X Z
W Y
解析　設W的最外層電子數是a，由元素在元素周期表中的相對位置可知，X、Y、Z的最外層電子數分別是a＋1、a＋1、a＋2，由題意可得：a＋a＋1＋a＋1＋a＋2＝24，解得a＝5，則W是P元素、X是O元素、Y是S元素、Z是F元素。同一周期從左到右，主族元素的原子半徑依次減小，同一主族從上到下，元素的原子半徑依次增大，則原子半徑：P>S>O，A正確；同一主族從上到下，元素的非金屬性依次減弱，非金屬性：O>S，B正確；同一周期從左到右，主族元素的非金屬性依次增強，最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，則酸性：H2SO4>H3PO4，C錯誤；同一周期從左到右，主族元素的非金屬性依次增強，簡單氫化物的穩定性依次增強，則穩定性：HF>H2O，D正確。
5.如圖是部分短周期元素的原子序數與其某種常見化合價的關系圖，原子序數a、b、c、d、e所對應的元素分別為A、B、C、D、E，則下列說法正確的是 (　　)
A.31D和33D屬于同種核素
B.B和C的最高價氧化物對應的水化物可以反應
C.簡單氫化物的穩定性：A>D>E
D.A和B只能形成一種化合物
B
解析　A、B、C、D、E均為短周期元素，原子序數aH2S>PH3，C錯誤；A和B能形成氧化鈉、過氧化鈉，故不止一種化合物，D錯誤。
6.如圖所示為元素周期表的一部分，下列有關短周期元素X、Y、Z、W的說法中，正確的是(　　)
A.元素X的最低化合價的絕對值與其最高化合價之和為8
B.最高價氧化物對應的水化物的酸性：H2WO4>HZO4
C.氣態氫化物的穩定性：H2YD.原子半徑：W>Z>Y>X
D
解析　氟元素無正化合價，A項錯誤；同一周期非金屬元素，最高價氧化物對應水化物的酸性從左到右逐漸增強，B項錯誤；同一主族非金屬元素，氣態氫化物的穩定性從上到下逐漸減弱，C項錯誤；原子半徑：W>Z>Y>X，D項正確。
7.下表為元素周期表的一部分，表中序號分別代表某一元素。請回答下列問題。
　　　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的元素符號是________。
(2)①～⑩中，最活潑的金屬元素是________(寫元素符號，下同)，最不活潑的元素是________。
(3)最高價氧化物的水化物中：酸性最強的是________(填化學式)；堿性最強的是________(填化學式)，該堿與⑤的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為________________________________。
(4)⑧⑨的氣態氫化物，更穩定的是________(填化學式)；元素的非金屬性：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分別為Na、K、Mg、Ca、Al、Si、N、F、Cl、Ne。(1)元素⑧的元素符號是F; (2)上表中左下角的金屬K金屬性最強，最不活潑的元素是稀有氣體元素Ne；(3)根據同周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強、金屬性逐漸減弱，元素的非金屬性越強則其最高價氧化物的水化物酸性越強，元素的金屬性越強則其最高價氧化物的水化物堿性越強，可知酸性最強的是HClO4；堿性最強的是NaOH；該堿與⑤的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為NaOH＋Al (OH)3===Na[Al(OH)4]；(4)非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，F的非金屬性最強，則更穩定的為HF；N的非金屬性強于同主族的P，P的非金屬性強于同周期的Si，故N的非金屬性強于Si，即⑥<⑦。
B級　素養培優練
8.同周期的X、Y、Z三種主族元素，已知其最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑：X>Y>Z
B.非金屬性：XC.氣態氫化物穩定性：XD.原子序數： ZD
解析　最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。由同周期主族元素最高價氧化物對應水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，得非金屬性：X>Y>Z，B項錯誤；根據同周期主族元素從左到右，非金屬性逐漸增強，可知三種元素的原子序數的關系為ZH2Y>ZH3，C項錯誤。
9.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數之和為21。下列關系錯誤的是(　　)
A.簡單氣態氫化物沸點：X>W
B.氧化物對應水化物的酸性：Z＞W
C.Y的氧化物具有兩性
D.簡單離子的半徑：X>Y
B
W X
Y Z
解析　設W元素原子的最外層電子數為a，則X元素原子的最外層電子數為a＋1，Y、Z元素原子的最外層電子數分別為a－2、a＋2，從而得出a＋a＋1＋a－2＋a＋2＝21，a＝5。由短周期元素在周期表中的相對位置，可確定W、X、Y、Z分別為N、O、Al、Cl元素。W、X分別為N、O，二者的簡單氣態氫化物的沸點：H2O＞NH3，A正確；Z、W分別為Cl、N，沒有指明氧化物是否為最高價氧化物，若為最高價氧化物對應的水化物，則酸性：HNO3＜HClO4，B不正確；氧化鋁屬于兩性氧化物，C正確；Y、X的簡單離子分別為Al3＋、O2－，二者的電子層結構相同，但Al的核電荷數大于O，所以簡單離子半徑：Al3＋＜O2－，D正確。
10.已知X、Y、Z、M、Q、R均為元素周期表前20號元素，且Q位于第三周期。其原子半徑與主要化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.Y和Z形成的簡單氫化物的穩定性：Y>Z
B.X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是酸、堿
或鹽
C.M與Y組成的化合物MY2可作自來水殺菌消毒劑，
具有較強的還原性
D.X、Y與R組成的化合物R(YX)2是一種堿
C
解析　X、Y、Z、M、Q、R均為元素周期表前20號元素，M有＋7、－1價，則M為Cl；Y有－2價，Y處于第ⅥA族，而Z有＋5、－3價，可知Z處于第ⅤA族，原子半徑YN，則H2O的穩定性強于NH3，A正確；X、Y、Z三種元素組成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，三者分別屬于酸、堿、鹽，B正確；M與Y組成的化合物ClO2可作自來水殺菌消毒劑，具有強氧化性，C錯誤；X、Y與R組成的化合物Ca(OH)2是一種堿，D正確。
11.(2023·菏澤巨野一中期中)短周期元素X、Y、Z、W原子序數依次增大，X原子的最外層有5個電子，Y是迄今發現的非金屬性最強的元素，Z的金屬性是短周期元素原子中最大的，W與Y屬于同一主族。下列說法錯誤的是(　　)
A.對應最高價含氧酸的酸性XB.Z離子的核電荷數不等于核外電子數
C.對應氫化物的穩定性：Y>X
D.Z、W、Y對應的最高正化合價依次升高
D
解析　短周期元素X、Y、Z、W原子序數依次增大，X原子的最外層有5個電子，則X為N元素；Y是迄今發現的非金屬性最強的元素，則Y為F元素；Z的金屬性是短周期元素原子中最大的，則Z為Na元素；W與Y屬于同一主族，則W為Cl元素。從而得出X、Y、Z、W分別為N、F、Na、Cl元素。A.X、W分別為N、Cl元素，對應最高價含氧酸的酸性HNO3NH3，C正確；D.X、Y、Z分別為N、F、Na，Na、N對應的最高正化合價分別為＋1、＋5，F沒有正化合價，D錯誤。
12.下圖是元素周期表的一部分。按要求填寫下列空白：
(1)元素①～⑧中原子半徑最大的元素在周期表中的位置為________________。
(2)①～⑧元素的最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是________(填化學式)。
(3)④、⑤、⑥、⑦對應簡單離子的半徑最小的是________(填離子符號)。
第三周期第ⅠA族
HClO4
Al3＋
解析　由圖中元素所在周期表中的位置，可確定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分別為H、C、N、F、Na、Al、S、Cl元素。(1)元素①～⑧中原子半徑最大的元素為Na，在周期表中的位置為第三周期第ⅠA族；(2)①～⑧元素中，除O、F不存在最高價氧化物對應的水化物外，Cl的非金屬性最強，所以最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是HClO4；(3)④、⑤、⑥、⑦對應簡單離子分別為F－、Na＋、Al3＋、S2－，S2－比其他離子多一個電子層，F－、Na＋、Al3＋的電子層結構相同，Al3＋的核電荷數最大，則離子半徑最小的是Al3＋；
(4)⑤和⑥兩種元素的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式_____________________________________________________________________。
(5)下列方案中不能證明非金屬性⑧比⑦強的是________(填選項字母)。
A.最高價氧化物對應水化物的酸性⑧比⑦的強
B.單質與變價金屬反應，產物的價態⑧比⑦的高
C.簡單氣態氫化物對應水溶液的酸性⑧比⑦的強
D.⑧的單質可將⑦的單質從其化合物中置換出來
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
C
解析　(4)⑤和⑥兩種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，反應的離子方程式Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(5)A項，最高價氧化物對應水化物的酸性⑧比⑦的強，則非金屬性Cl比S強，不符合題意；B項，單質與變價金屬反應，產物的價態⑧比⑦的高，表明Cl2的氧化性強于S，則非金屬性Cl比S強，不符合題意；C項，簡單氣態氫化物對應水溶液的酸性⑧比⑦的強，也就是鹽酸比氫硫酸酸性強，無氧酸的酸性與非金屬性不成正比關系，C不能說明Cl的非金屬性比S強，符合題意；D項，⑧的單質可將⑦的單質從其化合物中置換出來，則表明Cl2的氧化性強于S，則非金屬性Cl比S強，不符合題意。
13.為探究同主族元素非金屬性的遞變規律，某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置，其中A裝置內可生成Cl2。
請回答下列問題：
(1)甲同學的部分實驗記錄如下：B處棉花變成藍色；
C處棉花變成橙紅色。甲同學由此現象得出的結論
是同主族元素從上到下非金屬性減弱。
①B處發生反應的化學方程式為________________________________________。
②甲同學的結論________(填“正確”或“不正確”)，理由是
___________________________________________________________________。
Cl2＋2KI===I2＋2KCl
不正確
該實驗沒有驗證Br2能否與KI反應，無法確定溴與碘元素的非金屬性強弱
(2)乙同學認為應將甲同學實驗中B、C兩處的棉花調換位置，用氯氣先置換出溴，然后溴再與KI接觸，以判斷Br2與KI能否發生反應。該設想________(填“合理”或“不合理”)，原因是_______________________________________________。
(3)丙同學在甲同學的實驗結束后，取出C處的棉花，將其與另一個蘸有淀粉 KI溶液的棉花(E)接觸，發現E慢慢出現藍色，結合甲的實驗現象，他認為可以確定同主族元素非金屬性的遞變規律，你同意此觀點嗎？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________。
不合理
氯氣不可能被NaBr消耗完，它會與溴一起到達C處
同意
甲、丙的實驗分別證明了氯的非金屬性比溴、碘強，
溴的非金屬性比碘強
解析　(1)B處為氯氣與碘化鉀生成單質碘的反應，反應的化學方程式為Cl2＋2KI===I2＋2KCl；該實驗只能驗證Cl2與I2、Br2氧化性的強弱，因沒有驗證Br2能否與KI反應，無法確定溴與碘元素的非金屬性強弱。(2)氯氣不可能被NaBr消耗完，它會與溴一起到達C處，因此無法判斷溴一定能置換出碘，所以不合理。(3)甲、丙同學的實驗分別證明了氯的非金屬性比溴、碘強，溴的非金屬性比碘強，所以該觀點正確。

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