2019-2020学年新教材高中化学课时跟踪检测五研究同主族元素的性质鲁科版必修第二册
课时跟踪检测（五） 研究同主族元素的性质
学业水平考试达标练
1．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
解析：选C 题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，熔点逐渐降低，故选C。
2．下列关于ⅦA族元素的说法中不符合递变规律的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
D．HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱
解析：选D 从F到I原子半径逐渐增大，单质的氧化性逐渐减弱，则其对应阴离子的还原性逐渐增强，故A、B两项均正确；从F到I，其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C项正确；F－半径较小，与H结合稳定，HF在水中难以电离出H＋，为弱酸，故酸性强弱关系为HF
r(Z)
B．元素的非金属性：Y>M
C．Y元素的最高化合价为＋7价
D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸
解析：选B 由题意推出X、Y、Z、M分别为C、F、Si、S元素。同主族元素原子半径从上往下依次增大，选项A错误；元素周期表越向右上角非金属性越强，选项B正确；F元素没有最高正价，选项C错误；Si最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3，是弱酸，选项D错误。
8．(2019·北京西城区高一期末)下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．与水反应，Cs比Na剧烈
B．与H2反应，F2 比Cl2容易
7
C．碱性：NaOH＞Al(OH)3
D．酸性：HCl＞H2CO3
解析：选D 元素的金属性：Cs>Na，元素的金属性越强，与水发生反应置换出氢气就越剧烈，所以与水反应，Cs比 Na剧烈，可以用元素周期律解释，A不符合题意；元素的非金属性：F>Cl，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，因此与H2反应，F2 比Cl2容易，可以用元素周期律解释，B不符合题意；元素的金属性：Na>Al，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，所以碱性：NaOH＞Al(OH)3，可以用元素周期律解释，C不符合题意；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因此可证明酸性：HClO4>H2CO3，不能用元素周期律证明酸性：HCl＞H2CO3，D符合题意。
9．(2019·青岛高一期末)下列说法正确的是( )
A．N和O属于第2周期元素，N原子半径比O大
B．酸性：盐酸>氢硫酸，所以，非金属性：Cl>S
C．C和Si属于ⅣA族元素，SiH4比CH4稳定
D．N和P属于ⅤA族元素，HNO3酸性比H3PO4弱
解析：选A N和O属于第2周期元素，同周期从左向右原子半径依次减小，N原子半径比O大，故A正确；元素最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性越强，HCl中Cl不是最高价，H2S中S不是最高价，因此无法比较Cl和S的非金属性，故B错误；非金属性越弱，其气态氢化物的稳定性越弱，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，即C的非金属性强于Si，即CH4比SiH4稳定，故C错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，N的非金属性强于P，即HNO3的酸性比H3PO4强，故D错误。
10．下列关于物质性质变化的比较，不正确的是( )
A．稳定性强弱：HF>HCl>HBr>HI
B．原子半径大小：Na>S>O
C．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH
D．还原性强弱：F－>Cl－>I－
解析：选D F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数逐渐增大，所以根据同一主族元素性质的递变规律可知，氢化物稳定性的强弱顺序是HF>HCl>HBr>HI，A正确；Na 与 S位于同一周期，从左到右原子半径逐渐变大，所以Na>S，而S 和 O位于同一主族，从上到下原子半径逐渐增大，所以S>O，B正确；Li、Na、K 位于同一主族，且均为金属，从上到下金属性逐渐增强，所以碱性：KOH>NaOH>LiOH，C正确；F2、Cl2、Br2的氧化性逐渐减弱，所以对应离子的还原性逐渐增强，D不正确。
11．某主族元素的原子最外层是第5层，其上有1个电子，下列描述中正确的是( )
A．常温下，其单质与水反应不如钠与水反应剧烈
B．其原子半径比钾原子半径小
7
C．其碳酸盐易溶于水
D．其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
解析：选C 由主族元素原子的第5电子层上只有一个电子可知：该元素位于周期表第5周期ⅠA族，为Rb(铷)。由同一主族元素性质递变规律可知，Rb的金属性强于Na，故其与水的反应比Na更剧烈，A错误；Rb、K同主族，且Rb比K多一个电子层，则Rb的原子半径比K的原子半径大，B错误；由Na2CO3、K2CO3均易溶于水，可类推出Rb2CO3也应易溶于水，C正确；RbOH的碱性强于NaOH，因NaOH可使Al(OH)3溶解，则RbOH也一定能使Al(OH)3溶解，D错误。
12．(2018·广东学业水平考试)甲～辛均为人体必需的短周期非金属元素，在周期表中的相对位置如图，下列判断错误的是( )
A．非金属性：丙>庚
B．原子半径：甲>乙
C．原子最外层电子数：辛>己
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：戊>乙
解析：选D 由短周期非金属元素甲～辛在元素周期表中的相对位置可知甲～丁位于第2周期，戊～辛位于第3周期。同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性：丙＞庚，A正确；同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，原子半径：甲＞乙，B正确；同周期元素从左到右原子最外层电子数逐渐增多，原子最外层电子数：辛＞己，C正确；非金属性：乙＞戊，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，D错误。
13．(2019·德州高一期中)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知( )
A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
解析：选A 根据题给信息知W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，则W为氮元素；结合四种短周期元素在元素周期表中的相对位置判断，X为氧元素，Y为硫元素，Z为氯元素。非金属性：O＞Cl＞S，最简单氢化物稳定性最弱
7
的是S，A正确；同主族元素从左向右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，故高氯酸的酸性一定强于硫酸，其他含氧酸则不一定，B错误；同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，形成的阴离子还原性逐渐增强，故O2—还原性弱于S2—，C错误；氯气中氯元素为0价，是氯元素的中间价态，在化学反应中既可表现氧化性又能表现还原性，D错误。
14．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
三
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
⑩
(1)⑤和⑧的元素符号是________和________。
(2)表中最活泼的金属是________，得电子能力最强的元素是________(填元素符号，下同)。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱：_______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由⑤和⑧元素的位置可知⑤为Si，⑧为Ar。(2)同一周期，从左到右，元素原子得电子能力逐渐增强；同一主族，从上到下，元素原子失电子能力逐渐增强，故最活泼的金属是⑨(即K)，得电子能力最强的元素是②(即F)。(4)⑦、⑩元素形成的单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性的强弱。
答案：(1)Si Ar (2)K F
(3)Al 2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，
Al(OH)3＋KOH===K[Al(OH)4]
(4)向NaBr溶液中通入适量Cl2后，溶液由无色变为橙红色，再向反应后的溶液中加入CCl4振荡后分层，下层CCl4层呈橙红色，可证明氯气的氧化性比溴强(合理即可)
15．某学生在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
(2)实验用品：
仪器：试管、胶头滴管；
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。
(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容)：
7
序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
②
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量溴水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
(4)实验结论：_______________________________________________________。
(5)问题和讨论：
①上述两个实验中发生的反应的离子方程式分别为_____________________、________________________。
②请用结构理论简单说明得出上述结论的原因_________________________________
________________________________________________________________________。
③由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯强：___________________________________、
________________________________________________________________________。
解析：向NaBr溶液中加入氯水，发生的反应：Cl2＋2Br－=== Br2＋2Cl－，证明氧化性：Cl2＞Br2；再加入CCl4后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙红色。向NaI溶液中加入溴水，发生的反应：Br2＋2I－===I2＋2Br－，证明氧化性：Br2＞I2；再加入CCl4后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同主族元素从上到下原子的得电子能力逐渐减弱。
答案：(3)①橙红 ②紫红
(4)同一主族元素从上到下原子的得电子能力逐渐减弱
(5)①Cl2＋2Br－=== Br2＋2Cl－ 2I－＋Br2===2Br－＋I2
②同一主族元素，各元素最外层电子数相同，但从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱 ③HF的稳定性比HCl强 HClO4是酸性最强的含氧酸，而氟不存在HFO4 F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧(任答两项，其他合理答案也可)
16．(2019·北京西城区高一期末)有四种短周期元素，相关信息如下表。
元素
相关信息
A
气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
B
单质的焰色反应为黄色
C
单质是黄绿色气体，可用于自来水消毒
7
D
－2价阴离子的电子层结构与Ar原子相同
请根据表中信息回答：
(1)A在周期表中位于第________周期________族。
(2)画出B与C形成化合物中两种离子的结构示意图：____________________。
(3)在元素C与D的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是__________(填化学式)。
(4)已知硒(Se)与D同主族，且位于D下一个周期，根据硒元素在元素周期表中的位置推测，硒可能具有的性质是________。
a．原子序数为34
b．最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4
c．Se的得电子能力比O强
d．气态氢化物的稳定性比氯化氢弱
e．SeO2既有氧化性又有还原性
解析：气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则该气体为NH3，A为N元素；B单质的焰色反应为黄色，说明B元素是Na元素；C元素的单质是黄绿色气体，可用于自来水消毒，则C元素是Cl元素；D元素的－2价阴离子的电子层结构与Ar原子相同，则D元素是S元素。(1)A是N元素，原子核外电子排布是2、5，根据原子结构与元素位置的关系可知N元素在周期表中位于第2周期ⅤA族。(2)Na原子最外层只有1个电子，容易失去形成Na＋，Cl原子最外层有7个电子，容易获得1个电子形成Cl－，两种离子的结构示意图分别为
、。(3)元素的非金属性：Cl>S，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，所以在元素C与D的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是HClO4。(4) a．硒元素与硫元素同主族，且位于硫元素下一个周期，即第4周期ⅥA族，氪元素的原子序数为36，故硒元素的原子序数为34，正确；b.硒元素的最高价氧化物对应水化物的化学式与硫酸相似，为H2SeO4，正确；c.同主族元素从上到下得电子能力逐渐减弱，故Se的得电子能力比O弱，错误；d.非金属性：Se＜S＜Cl，所以气态氢化物的稳定性：H2Se＜H2S＜HCl，正确；e.由于Se原子最外层有6个电子，最高为＋6价，最低为－2价，而在SeO2中Se元素的化合价为＋4价，处于该元素的最高化合价和最低化合价之间，因此既有氧化性又有还原性，正确。
答案：(1)2 ⅤA (2)、
(3)HClO4 (4)abde
7
