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- 2021-08-06 发布
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研究同主族元素的性质
学习·理解
1．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合的容易程度为F2Cl2>Br2>I2，D错误。
2．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
答案 B
解析 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。
3．具有下列结构的原子一定属于碱金属元素的是( )
A．最外层只有一个电子
B．最外层电子数为次外层电子数的一半
C．M层电子数为K层电子数的
D．最外层电子数是电子层数的3倍
答案 C
解析 原子的最外层只有一个电子的元素，除碱金属元素以外，还可能是H元素，也可能是Cr、Cu等少数过渡元素，A错误；原子的最外层电子数为次外层电子数的一半，可以是Li、Si元素，B错误；原子的M层电子数为K层电子数的，只能是Na元素，C正确；原子的最外层电子数是电子层数的3倍，只能是O元素，D错误。
4．下列关于卤素的叙述不正确的是( )
A．随核电荷数递增，卤素单质的熔、沸点升高
B．随核电荷数递增，卤化氢的稳定性增强
C．随核电荷数递增，卤素离子的还原性增强
D．随核电荷数递增，卤素原子半径增大
答案 B
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解析 卤族元素从上到下，单质熔、沸点逐渐升高，A正确；同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，对应简单氢化物的稳定性逐渐减弱，B错误；卤族元素从上到下，单质氧化性逐渐减弱，对应X－的还原性逐渐增强，C正确；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，D正确。
5．下列关于卤素(元素符号用X表示)的叙述中正确的是( )
A．从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深
B．HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而增强
C．卤素单质与水反应均可用X2＋H2OHXO＋HX表示
D．X－的还原性依次为F－HCl>HBr>HI
C．单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D．与氢气反应的剧烈程度：I2Br>I，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，A正确；从F→I，卤族元素的非金属性逐渐减弱，对应氢化物的还原性逐渐增强，B错误；卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，依次是浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫黑色，C正确；卤族元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越剧烈，则与氢气反应的剧烈程度：I2Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．熔、沸点：Li>Na>K
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D．碱性：LiOHNa>Li，但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先和水反应，故B错误；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点：Li>Na>K，故C正确；从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性：LiOHHCl>H2S
B．碱性：NaOH>KOH>RbOH
C．还原性：F－>Cl－>Br－>I－
D．酸性：H2SO4>HClO4>HBrO4
答案 A
解析 元素的非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S，A正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：RbOH>KOH>NaOH，B错误；非金属单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，则还原性：F－H2SO4，D错误。
12．下列有关物质性质的比较正确的是( )
①同主族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐降低 ②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱 ③单质与水反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 ④元素非金属性越强，对应气态氢化物水溶液的酸性越强 ⑤还原性：S2－>Se2－ ⑥碱性：NaOH>Mg(OH)2
A．①③ B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥
答案 C
解析 同主族非金属元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高，①错误；元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，②错误；元素的非金属性越强，其单质与水反应越剧烈，③正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性不一定越强，例如非金属性：F>Cl，而酸性：HFNa，故Cs与水反应更剧烈，反应的化学方程式为2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，生成物为氢气和氢氧化铯(水溶液显碱性)，则观察到有无色气体生成，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。
(3)同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的还原性强。
迁移·创新
15．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)④⑤⑥的原子半径由大到小的顺序为________________。
(2)②③⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________。
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(3)⑥的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：____________________________________________。
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生如图所示的反应，则X与Y在水中反应的离子方程式为________________________________。
答案 (1)r(Na)>r(Al)>r(O)
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(4)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH
解析 根据元素在周期表中的分布，可以知道①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl。
(1)电子层数越多原子半径越大，则r(Al)>r(O)，电子层数相同的主族元素原子，核电荷数越多半径越小，则r(Na)>r(Al)，故r(Na)>r(Al)>r(O)。
(2)②、③是C、N，是同周期主族元素，根据元素周期律：从左到右元素非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，所以酸性：HNO3>H2CO3；②、⑦是C、Si，是同主族元素，根据元素周期律：从上到下元素非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，所以酸性：H2CO3>H2SiO3。
(3)⑥的单质Al与⑤的最高价氧化物对应的水化物NaOH发生反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。
(4)由题图可知，M是仅含非金属元素的盐，所以一定是铵盐；结合ZN―→⑥的单质，⑥是金属铝，所以推断N是氧化铝，电解生成金属铝，Z是氢氧化铝，受热分解生成氧化铝；结合反应：X＋Y＋H2O―→Al(OH)3↓＋NH可知，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
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