鲁科版高中化学必修第二册基础练习6研究同主族元素的性质预测元素及其化合物的性质含解析

研究同主族元素的性质 预测元素及其化合物的性质

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．下列事实不能用元素周期律解释的只有 (　　)

A．碱性：KOH>NaOH B．相对分子质量：Ar>K

C．酸性：HClO4>H2SO4 D．元素的金属性：Mg>Al

B　[A.同主族自上而下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强；C.同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强；D.同周期自左向右金属性逐渐减弱，A、C、D均能用元素周期律解释，不符合题意。B.相对分子质量与元素周期律没有关系，B符合题意。]

2．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是 (　　)

A　　　　B　　　C　　　　D

B　[钾与水反应剧烈，从安全角度来看，用B装置反应空间大且盖有玻璃片，能防止液体溅出来，C装置空间太小，可能会爆炸，D装置钾与水反应太剧烈不易操作。]

3．已知砹(At)元素位于元素周期表第6周期ⅦA族，请利用所学知识分析下列说法错误的是(　　)

A．砹单质可能为黑色固体

B．气态氢化物稳定性：HAt>HI

C．还原性：At－>I－

D．AgAt难溶于水

B　[根据同主族元素性质的相似性和递变性分析。A项，由F2、Cl2、Br2、I2单质颜色逐渐加深可知A正确；B项，得电子能力I>At，故稳定性：HI>HAt；C项，由离子半径：r(At－)>r(I－)知还原性：At－>I－；D项，由AgX(F除外)均难溶于水知AgAt难溶于水。]

4．下列各性质中不符合图示关系的是(　　)

A．还原性

B．与水反应的剧烈程度

C．熔点

D．原子半径

C　[图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素原子半径逐渐增大，还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增大，A、B、D符合图像关系；随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，故选C。]

5．碲(Te)是52号元素，位于元素周期表中ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是(　　)

A．碲的单质具有半导体的性能

B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定

C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)

D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱

B　[Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，A正确；同主族元素自上而下原子得电子能力减弱，则氢化物稳定性H2Te<H2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性H2TeO4<H2SO4，D正确；ⅥA族元素(R)在空气中燃烧都能生成RO2，C正确。]

6．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是

  (　　)

A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物

B．Li是碱金属原子中半径最小的原子

C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子

D．Na＋比Li多一个电子层

B　[碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。]

7．下列比较中，正确的是 (　　)

A．原子半径：Na>Mg

B．碱性：NaOH>KOH

C．结合H＋的能力：CO<Cl－

D．还原性：I－<Br－

A　[同周期从左到右原子半径依次减小，则原子半径大小为Na>Mg，故A正确；金属元素的金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：K>Na，则碱性：KOH>NaOH，故B错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：H2CO3<HCl，则结合H＋的能力：CO>Cl－，故C错误；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，非金属性：Br>I，则还原性：I－>Br－，故D错误。]

8．能说明SiO2为酸性氧化物的事实为(　　)

A．SiO2与H2SO4、HNO3不反应

B．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

C．SiO2＋2KOH===K2SiO3＋H2O

D．SiO2＋2CSi＋2CO↑

[答案]　C

9．关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是(　　)

A．在常温下，不与任何酸反应

B．在常温下，可与强碱溶液反应

C．在加热条件下，能与氧气反应

D．单质硅的还原性比碳的还原性强

A　[Si能与氢氟酸反应，A错误。]

10．已知16S和34Se位于同一主族，下列关系中正确的是(　　)

A．热稳定性：HF>HCl>H2S

B．原子半径：Br>Se>Cl

C．还原性：S2－>Se2－>Cl－

D．酸性：HBrO4>HClO4>H2SO4

A　[非金属性F>Cl>S，元素的非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，A正确；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则应有Se>Br>Cl，B错误；非金属性Cl>S>Se，元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，则还原性Se2－>S2－>Cl－，C错误；非金属性Cl>Br，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性HClO4>HBrO4，D错误。]

11．下表是元素周期表的一部分，根据A～I在元素周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题：

(1)表中元素，化学性质最不活泼的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。　

(2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。　

(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为________________，最稳定的是________。

(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是________。　

[解析]　根据元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体元素，性质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。

[答案]　(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　H2SO4　Al(OH)3　(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S　HF　(4)Na

12．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数D>A>B>C，且A、B同周期，C、D同主族，A的原子结构如图，B、C可形成两种离子化合物B2C和B2C2。据此填空：

(1)A的元素名称为________，位于第________周期________族。

(2)A、B、C、D 四种元素的原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。

(3)A、C、D气态氢化物稳定性由强到弱顺序是(填化学式)_________________________。

(4)A、B形成的含氧酸盐与D最高价氧化物对应水化物反应的方程式是______________________________，由此可知非金属性D________A。

[解析]　原子核外电子第1层最多容纳2个电子，即x＝2，y＝14，A为Si。短周期元素可形成两种离子化合物B2C和B2C2的分别是Na和O。则D为S，Na、Si、S为原子序数依次增大的同周期元素，原子半径大小Na>Si>S。O、S同主族上下相邻，则原子半径S>O。由此可知气态氢化物稳定性H2O>H2S>SiH4。由反应Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4可知酸性H2SO4>H2SiO3，非金属性S>Si。

[答案]　(1)硅　3　ⅣA　(2)Na>Si>S>O

(3)H2O>H2S>SiH4

(4)Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4　>

13．为比较HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到实验目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：

(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。

(2)装置B所盛的试剂是________，其作用是__________________________

________________________________________________________________。

(3)装置C所盛的试剂是________，C中反应的离子方程式是________________________________________________________________。

(4)由此得到的结论是酸性：________>________>________。

[解析]　根据“强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐”分析可知，分液漏斗中应盛装盐酸，锥形瓶中盛放可溶性正盐溶液如Na2CO3溶液，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可知，HCl酸性强于H2CO3；然后将生成的少量CO2通入Na2SiO3溶液中，发生反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3；因为A中会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将混合气体中的HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。

[答案]　(1)盐酸　(2)饱和NaHCO3溶液　吸收HCl气体

(3)Na2SiO3溶液(合理即可)　SiO＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋CO

(4)HCl　H2CO3　H2SiO3

[拓展培优练]

14．(双选)(2021·北京高一检测)钙元素位于第4周期ⅡA族，下列关于此元素的叙述正确的是(　　)

A．原子半径比钾的原子半径大

B．氯化物易溶于水

C．原子半径比镁的原子半径小

D．碳酸盐难溶于水

BD　[钙元素位于第4周期ⅡA族，结合元素性质的递变规律及元素化合物的性质可知，B、D项正确。]

15．(易错题)有下列结论：①微粒半径：S2－>Cl>S>F；②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>H2Se；③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－；④氧化性：Cl2>S>Se>Te；⑤酸性：H2SO4>HClO4>H2SeO4；⑥非金属性：F>Cl>S>Se。其中正确的是 (　　)

A．②④⑥　　 B．①③④

C．只有①　　 D．只有⑥

A　[①Cl、S同周期且原子序数S<Cl，则微粒半径S>Cl，错误；②依据同周期同主族元素的递变推测，正确；③同主族离子的还原性依次增强，错误；④、⑥依据元素周期律推断正确；⑤HClO4酸性强于H2SO4，错误。]

16．砷、溴都是元素周期表第4周期元素，它们的一些信息如下表。

下列叙述不正确的是(　　)

A．HBr比AsH3热稳定性强

B．Br2比As氧化性强

C．AsH3比HBr还原性强

D．H3AsO4比HBrO4酸性强

D　[砷、溴属于同周期元素，原子序数越大元素非金属性越强，故非金属性：溴>砷，则酸性：HBrO4>H3AsO4。]

17．(素养题)“世界硒都”——恩施，硒资源相对丰富和集中，属于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒元素，有一定的保健作用。已知硒元素与氧元素同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正确的是 (　　)

A．原子序数为24

B．最高价氧化物是SeO3，是酸性氧化物

C．原子半径比钙小

D．气态氢化物的化学式是H2Se，稳定性比HCl差

A　[硒的原子序数为8＋8＋18＝34。]

18．现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如表所示：

请回答：

(1)X元素在元素周期表中的位置是________，X、Y形成单核离子半径大小顺序________。

(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中，可以得到漂白液，该反应的离子方程式为________________________________________________

________________________________________________________________。

(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3∶14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化学方程式

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　原子核内只有1个质子，A为H；空气中含量最多的气体是N2，B为N；X原子最外层电子是次外层的3倍，X是O；短周期元素原子半径最大的是Na，最高正化合价与最低负化合价代数和为6的是Cl(短周期)。X、Y形成单核离子是O2－和Na＋，它们的核外电子排布相同，核电荷数越大，则半径越小。化合物中N、H原子个数之比为∶＝1∶3。即为NH3，其催化氧化方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。

[答案]　(1)第2周期ⅥA族　O2－>Na＋

(2)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O

(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O