2018高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣 第一單元 原子核外電子排布與元素周期律 第2課時(shí) 元素周期律 蘇教版必修2.doc

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第2課時(shí)　元素周期律 知識條目 必考要求 加試要求 元素周期律(核外電子排布、原子半徑、元素主要化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性的周期性變化) b b 能力要求 1.通過分析1～18號元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)的變化，總結(jié)出它們的遞變規(guī)律，并由此認(rèn)識元素周期律。2.初步認(rèn)識元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。 一、原子結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律 1．以11～18號元素為例填寫下表： 元素 鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 族序數(shù) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 最外層電子數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 主要化合價(jià) ＋1 ＋2 ＋3 ＋4、－4 ＋5、－3 ＋6、－2 ＋7、－1 0 最高正價(jià) ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 0 原子半徑(nm) 0.186 0.160 0.143 0.117 0.110 0.102 0.099 2.觀察分析上表，思考討論同一周期元素，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外電子排布的變化規(guī)律是最外層電子數(shù)呈現(xiàn)由1到8的周期性變化；元素化合價(jià)的變化規(guī)律是最高正價(jià)呈現(xiàn)由＋1到＋7，負(fù)價(jià)呈現(xiàn)由－4到－1的周期性變化；元素的原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化。  1．已知下列原子的半徑： 原子 N S O Si 半徑r/10－10 m 0.75 1.02 0.74 1.17 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，P原子的半徑可能是(　　) A．1.1010－10 m B．0.8010－10 m C．1.2010－10 m D．0.7010－10 m 答案　A 解析　根據(jù)元素周期律可知，磷原子的半徑應(yīng)在Si和S原子之間，故答案為選項(xiàng)A。 2．下列各組元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)遞變情況錯(cuò)誤的是(　　) A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合價(jià)依次升高 C．N、O、F原子半徑依次增大 D．Na、K、Rb的電子層數(shù)依次增多 答案　C 解析　N、O、F同為第2周期元素，隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑依次減小。 二、元素周期律 1．鈉、鎂、鋁金屬性強(qiáng)弱的比較 (1)按表中實(shí)驗(yàn)操作要求完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 熔成小球，浮于水面，四處游動，有“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后溶液加酚酞變紅 鈉與冷水反應(yīng)劇烈，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變?yōu)榉奂t色 鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑ 兩支試管內(nèi)都有無色氣泡冒出，但放鎂條的試管中逸出氣體的速率較快 鎂、鋁都能置換出酸中的氫，但鎂更容易，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (2)由上述實(shí)驗(yàn)可知 ①鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時(shí)，由易到難的順序?yàn)镹a>Mg>Al； ②鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹aOH>Mg(OH)2>Al(OH)3； ③鈉、鎂、鋁的金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹a>Mg>Al。 2．硅、磷、硫、氯非金屬性強(qiáng)弱比較 元素 Si P S Cl 最高價(jià)氧化物的化學(xué)式 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式及酸性 H2SiO3弱酸 H3PO4中強(qiáng)酸 H2SO4強(qiáng)酸 HClO4酸性比H2SO4強(qiáng) 單質(zhì)與H2反應(yīng)的條件 高溫 磷蒸氣與H2能反應(yīng) 加熱 光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合 氫化物的穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 受熱分解 受熱分解 穩(wěn)定 ①硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣化合時(shí)條件由易到難的順序?yàn)镃l>S>P>Si； ②硅、磷、硫、氯最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3； ③硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l>S>P>Si。 3．結(jié)論：核外電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù))的遞增，原子核對核外電子的引力逐漸增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小，元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱，最終導(dǎo)致元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱。 1.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷 (1)比較元素的金屬性強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子的難易程度，越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)。 (2)金屬單質(zhì)和水或非氧化性酸反應(yīng)置換出氫越容易，金屬性越強(qiáng)；最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。 2．元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷 (1)比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度，越容易得到電子，非金屬性越強(qiáng)。 (2)單質(zhì)越容易與氫氣化合，生成的氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)；最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，說明其非金屬性越強(qiáng)。 3．元素周期律 (1)元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。 (2)元素的性質(zhì)包括：原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性等。 (3)元素周期律實(shí)質(zhì)是核外電子排布發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。 3．回答下列問題： (1)原子序數(shù)為11～17的元素中： ①原子半徑最小的元素是________(填元素符號)； ②金屬性最強(qiáng)的元素是________(填元素符號)； ③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的酸是________(用化學(xué)式回答，下同)； ④最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是________； ⑤最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的堿是________。 (2)用“>”或“<”回答下列問題： ①酸性：H2CO3____H4SiO4，H4SiO4____H3PO4； ②堿性：Ca(OH)2____Mg(OH)2____Al(OH)3； ③氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2O____H2S，H2S____HCl。 從以上答案中可以歸納出： a．元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越________； b．元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越________； c．元素的非金屬性越強(qiáng)，其對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越________。 答案　(1)①Cl?、贜a?、跦ClO4?、躍iH4?、軳aOH (2)①>　<　②>　>?、?　<　a．強(qiáng)　b．強(qiáng)　c．強(qiáng) 解析　(1)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，非金屬性越強(qiáng)；核電荷數(shù)越小，金屬性越強(qiáng)。①原子半徑最小的是Cl；②金屬性最強(qiáng)的應(yīng)為Na；③非金屬性最強(qiáng)的元素，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)，氯的非金屬性最強(qiáng)，其對應(yīng)的酸是HClO4；④非金屬性最弱的非金屬元素Si的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定；⑤金屬性最強(qiáng)的Na對應(yīng)的NaOH的堿性最強(qiáng)。(2)根據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)遞變判斷元素的金屬性和非金屬性變化規(guī)律。 4．已知X、Y、Z是三種原子序數(shù)相連的元素，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性相對強(qiáng)弱的順序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，則下列判斷正確的是(　　) A．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HX＞H2Y＞ZH3 B．非金屬活潑性：Y＜X＜Z C．原子半徑：X＞Y＞Z D．原子最外層電子數(shù)：XY>Z，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性順序?yàn)镠X＞H2Y＞ZH3。 1．元素性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化的本質(zhì)是(　　) A．元素的相對原子質(zhì)量逐漸增大，量變引起質(zhì)變 B．原子的電子層數(shù)增多 C．原子核外電子排布呈周期性變化 D．原子半徑呈周期性變化 答案　C 解析　考查元素周期律的本質(zhì)，明確結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律。 2．下列說法中正確的是(　　) A．元素性質(zhì)的周期性變化是指原子半徑、元素的主要化合價(jià)及原子核外電子排布的周期性變化 B．元素的最高正化合價(jià)與元素原子核外電子排布有關(guān) C．從Li―→F、Na―→Cl，元素的最高化合價(jià)均呈現(xiàn)從＋1 價(jià)―→＋7價(jià)的變化 D．電子層數(shù)相同的原子核外電子排布，其最外層電子數(shù)均從1到8呈現(xiàn)周期性變化 答案　B 解析　元素性質(zhì)不包括核外電子排布，A錯(cuò)誤；O無最高正價(jià)，F(xiàn)無正價(jià)，C錯(cuò)誤；H、He的最外層電子數(shù)從1到2，D錯(cuò)誤。 3．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Z所處的族序數(shù)是周期數(shù)的2倍。下列判斷不正確的是(　　) A．最高正化合價(jià)：X＜Y＜Z B．原子半徑：X＜Y＜Z C．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Z＜W D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：X＜Z 答案　B 解析　本題考查原子結(jié)構(gòu)、元素周期律。結(jié)合元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置可知，X、W處于第2周期，Y、Z處于第3周期；Z所處的族序數(shù)是周期數(shù)的2倍，則Z位于第ⅥA族，為S，根據(jù)相對位置可知Y為P、X為C、W為F。X、Y、Z最高正化合價(jià)分別為＋4、＋5、＋6，則最高正化合價(jià)：X＜Y＜Z，故A正確；原子半徑：X＜Z＜Y，故B錯(cuò)誤；元素非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：S＜F，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Z＜W，故C正確；X、Z分別為C、S，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：X＜Z，故D正確。 4．前18號元素中，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種離子An＋、Bn－、C，下列分析正確的是(　　) A．原子序數(shù)關(guān)系是C>B>A B．粒子半徑關(guān)系是Bn－C>B，粒子半徑An＋B。 5．根據(jù)元素周期表1～20號元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律，回答下列問題： (1)屬于金屬元素的有__________種，金屬性最強(qiáng)的元素與氧氣反應(yīng)生成的化合物________(填兩種化合物的化學(xué)式)。 (2)最高正化合價(jià)最高的元素是____________(填元素符號)，其最高正化合價(jià)為________。 (3)單質(zhì)既能與HCl反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)的是______(填元素符號)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物具有__________(填“酸性”“堿性”或“兩性”)。 (4)第3周期中，原子半徑最大的是(稀有氣體元素除外)________(填元素符號)。 (5)推測Si、N最簡單氫化物的穩(wěn)定性______大于__________________________________ (填化學(xué)式)。 答案　(1)7　K2O、K2O2(KO2也可以)　(2)Cl?。?價(jià) (3)Al　兩性　(4)Na　(5)NH3　SiH4 解析　前20號元素中，(1)屬于金屬元素的共有7種，其中金屬性最強(qiáng)的元素是K，K與氧氣反應(yīng)生成的化合物有K2O、K2O2、KO2。(2)最高正化合價(jià)最高的元素是Cl，其最高正化合價(jià)為＋7價(jià)。(3)既能與HCl反應(yīng)又能與NaOH反應(yīng)的單質(zhì)是鋁，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是Al(OH)3，具有兩性。(4)同一周期，從左到右，原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)，故第3周期中，原子半徑最大的是Na。(5)非金屬性：N>P>Si，故NH3的穩(wěn)定性大于SiH4的穩(wěn)定性。 [基礎(chǔ)過關(guān)] 題組一　元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì) 1．元素的以下性質(zhì)，隨著原子序數(shù)遞增不呈現(xiàn)周期性變化的是(　　) A．化合價(jià) B．原子半徑 C．元素的金屬性和非金屬性 D．相對原子質(zhì)量 答案　D 解析　由元素周期律的內(nèi)容知，元素的化合價(jià)、原子半徑及金屬性和非金屬性都隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化，而相對原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨勢，絕不會出現(xiàn)周期性的變化。 2．下列關(guān)于元素周期律的敘述正確的是(　　) A．隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)總是從1到8重復(fù)出現(xiàn) B．元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化 C．隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素的最高化合價(jià)從＋1到＋7，最低化合價(jià)從－7到－1重復(fù)出現(xiàn) D．元素性質(zhì)的周期性變化是指原子核外電子排布的周期性變化、原子半徑的周期性變化及元素主要化合價(jià)的周期性變化 答案　B 解析　A項(xiàng)錯(cuò)誤，K層為最外層時(shí)，原子最外層電子數(shù)只能從1到2，而不是從1到8；B項(xiàng)正確，是元素周期律的內(nèi)容；C項(xiàng)，最低化合價(jià)一般是從－4到－1，而不是從－7到－1；D項(xiàng)，核外電子排布的周期性變化是元素性質(zhì)周期性變化的根本原因，而不是其內(nèi)容。 題組二　元素的化合價(jià)與核外電子排布的關(guān)系 3．下列各組元素中，按最高正化合價(jià)遞增順序排列的是(　　) ①C、N、F?、贜a、Mg、Al?、跢、Cl、Br?、躊、S、Cl A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 答案　B 解析　元素原子的最外層電子數(shù)等于其最高正化合價(jià)數(shù)，但要注意氟元素?zé)o正價(jià)。 4．元素X、Y可組成化學(xué)式為XY3的化合物，則X、Y的原子序數(shù)不可能是(　　) A．3和9 B．7和1 C．13和17 D．15和17 答案　A 解析　A項(xiàng)中兩元素分別為Li、F，只能形成化合物L(fēng)iF；B項(xiàng)中兩元素分別為N、H，可形成NH3分子；C項(xiàng)中兩元素分別為Al、Cl，能形成化合物AlCl3；D項(xiàng)中兩元素分別為P、Cl，可形成PCl3和PCl5兩種化合物。 5．某元素R的原子序數(shù)小于18，該元素的原子得到1個(gè)電子后形成具有稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，該元素可形成含氧酸HRO3，下列說法中正確的是(　　) ①R元素的最高正價(jià)是＋5價(jià)　②R元素還可形成其他含氧酸?、跼元素原子的最外層電子數(shù)為7?、躌元素的原子序數(shù)為7 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　B 解析　根據(jù)題意，R元素的原子獲得1個(gè)電子后變成具有稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的離子，且原子序數(shù)小于18，表明R可能為F或者Cl，最外層電子數(shù)為7，最高正價(jià)為＋7價(jià)(此時(shí)R為Cl)。又由于R元素可形成含氧酸HRO3，可見R元素只能是Cl，HRO3為HClO3，還可形成HClO4、HClO等含氧酸。 6．前20號元素中，A元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對值之差為6，B元素和A元素的原子次外層都有8個(gè)電子，BA2在水溶液中電離出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，則BA2是(　　) A．MgF2 B．CaCl2 C．K2S D．Na2O 答案　B 解析　A元素最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對值之差為6，則A元素最外層有7個(gè)電子，且次外層有8個(gè)電子，故A為Cl。BA2在水溶液中電離出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，則BA2只能是CaCl2。 題組三　微粒半徑大小比較 7．如果將前18號元素按原子序數(shù)遞增的順序排列，可形成如圖所示的“蝸?！毙螤?。圖中每個(gè)“”代表一種元素，其中①代表氫元素。下列說法不正確的是(　　) A．①～⑦所代表的元素中，共有2種金屬元素，5種非金屬元素 B．③④⑤代表的元素所形成的化合物中，某些化合物可使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C．①～⑦所代表的元素中，元素④所形成的簡單離子半徑最大 D．氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)及穩(wěn)定性：元素④＞元素⑦ 答案　A 解析　由圖可知，①～⑦所代表的元素分別是H、Be、C、O、Na、Al、Si，有三種金屬元素，A錯(cuò)誤；③④⑤代表的元素可以形成Na2C2O4(草酸鈉)，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；這些元素形成的簡單離子中，O2－半徑最大，C正確；元素非金屬性：O＞Si，所以氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2O＞SiH4，由于水分子間存在氫鍵，所以沸點(diǎn)：H2O＞SiH4，D正確。 8．下列各組微粒半徑大小的比較中，不正確的是(　　) A．r(K)>r(Na)>r(Li) B．r(Mg2＋)>r(Na＋)>r(F－) C．r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋) D．r(Br－)>r(Cl－)>r(Cl) 答案　B 題組四　元素金屬性與非金屬性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn) 9．下列比較金屬性相對強(qiáng)弱的方法或依據(jù)正確的是(　　) A．根據(jù)金屬失去電子的多少來判斷，失去電子較多的金屬性較強(qiáng) B．用鈉置換MgCl2溶液中的Mg2＋，來驗(yàn)證鈉的金屬性強(qiáng)于Mg C．Mg不與NaOH溶液反應(yīng)而Al能與NaOH溶液反應(yīng)，可說明金屬性：Al>Mg D．堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可說明鈉、鎂、鋁金屬性依次減弱 答案　D 解析　應(yīng)根據(jù)金屬失去電子的難易來判斷金屬性強(qiáng)弱，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)，A項(xiàng)不正確；鈉與MgCl2溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鈉，不能置換出鎂，B項(xiàng)不正確；不能根據(jù)金屬與堿溶液的反應(yīng)來判斷金屬性的強(qiáng)弱，C項(xiàng)不正確；可以根據(jù)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較金屬性的強(qiáng)弱，D項(xiàng)正確。 10．下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的事實(shí)是(　　) ①HCl比H2S穩(wěn)定 ②HClO氧化性比H2SO4強(qiáng) ③HClO4酸性比H2SO4強(qiáng) ④Cl2能與H2S反應(yīng)生成S ⑤Cl原子最外層有7個(gè)電子，S原子最外層有6個(gè)電子 ⑥Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3，S與Fe反應(yīng)生成FeS A．②⑤ B．①② C．①②④ D．①③⑤ 答案　A 解析　含氧酸的氧化性不能作為判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)；最外層電子數(shù)越多，元素的非金屬性不一定越強(qiáng)，如非金屬性：O＞Cl，但最外層電子數(shù)：O＜Cl。 [能力提升] 11．(1)研究表明26Al可以衰變?yōu)?6Mg，可以比較這兩種元素金屬性強(qiáng)弱的方法是________。 a．比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度和熔點(diǎn) b．Mg(OH)2屬于中強(qiáng)堿，Al(OH)3屬于兩性氫氧化物 c．將打磨過的鎂帶和鋁片分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液 d．將空氣中放置已久的這兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用 (2)某同學(xué)認(rèn)為鋁有一定的非金屬性，下列化學(xué)反應(yīng)中，你認(rèn)為能支持該同學(xué)觀點(diǎn)的是____________。 a．鋁片與鹽酸反應(yīng)放出氫氣 b．氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿溶液 c．氫氧化鋁溶于強(qiáng)酸溶液 d．鋁熱反應(yīng) 答案　(1)bc　(2)b 解析　(1)a項(xiàng)不可以，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)與元素的金屬性強(qiáng)弱無關(guān)；b項(xiàng)可以，Mg(OH)2比Al(OH)3堿性強(qiáng)，進(jìn)而說明26Mg比26Al金屬性強(qiáng)；c項(xiàng)可以，有鎂帶的熱水中滴入酚酞溶液變?yōu)榧t色，有鋁片的熱水中滴入酚酞溶液不變色，說明鎂與熱水反應(yīng)生成了Mg(OH)2，鋁與熱水反應(yīng)不明顯，證明26Mg比26Al金屬性強(qiáng)；d項(xiàng)不可以，在空氣中放置已久的鎂和鋁，都在表面形成致密的保護(hù)膜，使得鎂和鋁不能與熱水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則該實(shí)驗(yàn)操作不可用作比較鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱。 (2)a項(xiàng)說明鋁是較活潑的金屬，但不能說明鋁具有一定的非金屬性；b項(xiàng)能說明氫氧化鋁具有一定的酸性，即鋁具有一定的非金屬性；c項(xiàng)說明氫氧化鋁具有一定的堿性，鋁具有金屬性；d項(xiàng)說明鋁的金屬性較強(qiáng)，不能說明鋁具有一定的非金屬性。 12．X、Y、Z、W為1～18號中的四種元素，其最高正價(jià)依次為＋1、＋4、＋5、＋7，核電荷數(shù)按照Y、Z、X、W的順序增大。已知Y與Z的原子次外層的電子數(shù)均為2，W、X的原子次外層的電子數(shù)均為8。 (1)寫出元素的名稱： X________，Z________。 (2)畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖： Y________，W________。 (3)寫出X的最高價(jià)氧化物與Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (4)按堿性減弱、酸性增強(qiáng)的順序?qū)懗龈髟刈罡邇r(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式：________、________、________、________。 答案　(1)鈉　氮　(2) (3)Na2O＋2HNO3===2NaNO3＋H2O (4)NaOH　H2CO3　HNO3　HClO4 解析　由Y、Z原子的次外層均有2個(gè)電子，結(jié)合最高正價(jià)知Y為碳元素，Z為氮元素；又知W、X原子次外層均有8個(gè)電子，結(jié)合最高正價(jià)知W為氯元素，X為鈉元素。 13．A、B、C、D四種元素的核電荷數(shù)依次增多，它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等；D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半?；卮鹨韵聠栴}： (1)四種元素的符號依次是A________；B________； C________；D________。它們的原子半徑由大到小的順序是________________。 (2)分別寫出A、B、C、D四種元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式：________________________________，分別比較酸性或堿性的強(qiáng)弱：____________________。 (3)分別寫出A、B元素的氣態(tài)氫化物的分子式：__________________，比較其穩(wěn)定性：________________。 答案　(1)S　Cl　K　Ca　r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl) (2)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2　酸性：HClO4>H2SO4，堿性：KOH>Ca(OH)2 (3)H2S、HCl　HCl>H2S 解析　因A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，所以A的核電荷數(shù)為28＝16，A為硫元素；D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半，則D原子的核電荷數(shù)是(2＋8)2＝20，為鈣元素。根據(jù)核電荷數(shù)依次增大并都能形成離子，排除氬元素，B為氯元素，C為鉀元素。 14．某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 molL－1的鹽酸中，試預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：________________________________________________________________________ 與鹽酸反應(yīng)最劇烈，________________與鹽酸反應(yīng)最慢。 (2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，從而驗(yàn)證NaOH的堿性大于NH3H2O，繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性大于N，你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理？并說明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.利用下圖裝置可以驗(yàn)證非金屬性的變化規(guī)律。 (3)儀器A的名稱為____________，干燥管D的作用是______________。 (4)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B、C中所裝藥品分別為________、________、________，裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (5)若要證明非金屬性：C>Si，則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，觀察到C中溶液的現(xiàn)象為_________________________________________。 答案　(1)鉀　鋁　(2)不合理，用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)，一定要用元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較，NH3H2O不是N元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物　(3)分液漏斗　防止倒吸　(4)濃鹽酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－　(5)稀硫酸　Na2SiO3　有白色膠狀沉淀產(chǎn)生 解析　(4)由題中所給藥品可知，可用Na2S與氯氣發(fā)生置換反應(yīng)判斷非金屬性強(qiáng)弱，因?yàn)闊o加熱裝置，所以只能選擇KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。(5)由B中藥品Na2CO3可知，用最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷非金屬性強(qiáng)弱，所以A中加入硫酸，B、C裝置中加入相應(yīng)的鹽。