第3课时 同主族元素的性质
题组一 碱金属
1．钾和钠的化学性质相似，下列说法能较好地解释这个事实的是( )
A．原子最外层电子数相同 B．都是金属元素
C．原子半径相差不大 D．最高化合价相同
2．(2022·陕西渭南高一期末)根据同主族元素性质的相似性与递变性，下列推断正确的是( )
A．锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B．铊(Tl)的氧化物的水化物具有两性(Tl在第六周期ⅢA族)
C．铷(Rb)在氧气中燃烧的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．氢氧化铯是一种强碱，碱性小于氢氧化钾
3．下列说法正确的是( )
A．Li在O2中燃烧生成Li2O2
B．ⅠA族元素都是碱金属元素
C．碱性：LiOH＞NaOH
D．碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低
4．下列说法正确的是( )
A．碱性：LiOH>NaOH>KOH>RbOH
B．金属性：Rb>K>Na>Li
C．Fe、Na分别和稀盐酸反应时，每个铁原子失去2个电子，每个钠原子失去1个电子，所以Fe的金属活动性强于Na
D．Rb不易与水反应放出H2
题组二 卤素
5．下列关于卤素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是( )
①单质的氧化性增强 ②单质的颜色加深 ③气态氢化物的稳定性增强 ④单质的沸点升高
⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．①③⑤
6．部分卤素的某种性质A随核电荷数的变化趋势如图所示，则A可能表示( )
A．原子半径
B．氢化物的稳定性
C．原子的电子层数
D．单质的密度
7．下列各组物质性质的比较，正确的是( )
A．还原性：HF>HCl>HBr>HI
B．稳定性：HF
D．密度：F2
8．(2022·四川内江高一期末)在元素周期表中，同主族元素原子具有相同的( )
A．最外层电子数 B．核电荷数
C．电子层数 D．核外电子数
9．下列结论正确的是( )
①原子半径：K＞Cl＞S
②氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3
③单质氧化性：Cl2＞S＞Si
④酸性：H2SO4＞HClO
⑤碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2
A．仅①③④ B．仅⑤
C．仅②③④⑤ D．仅①③
10．元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A．虚线的左侧全部是金属元素
B．非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物的水化物酸性最强
C．ⅠA族元素的金属性一定强于ⅡA族元素
D．Si是半导体，Ge也可能是半导体
11．借助碱金属和卤素的递变性分析下列推断，正确的是( )
A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大，故Cl的原子半径比F的原子半径大
12．下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是( )
①与H2化合时X单质比Y单质容易
②X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强
③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
⑤X元素的最高正价比Y的高
⑥气态氢化物溶于水后的酸性：X强于Y
A．②⑤⑥ B．③④⑥
C．①④⑥ D．③⑤⑥
13．(2022·陕西咸阳高一期末)中国空间站“天和”核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳能电池阵，Ga和Al同主族，化学性质相似。下列说法不正确的是( )
A．碱性：Ga(OH)3>Al(OH)3
B．砷化镓电池可将太阳能转化为电能
C．镓既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
D．砷与H2在常温下可剧烈化合为AsH3
14．同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，下列判断正确的是( )
A．含氧酸的酸性：HXO4＜H2YO4＜H3ZO4
B．阴离子还原性按X、Y、Z顺序减弱
C．气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱
D．原子半径按X、Y、Z顺序减小
15．甲元素的原子序数是19，乙元素原子核外有2个电子层，最外层上有6个电子；丙是元素周期表ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断：
(1)甲元素在元素周期表中的位置是________________________________________________。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为______________________________________________
________________________。
(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为____________________________________________
________________________。
(4)甲元素和丙元素的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是____________(填化学式)。
16．现有部分元素的性质或结构如表所示：
X 与Mg同周期，最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子，为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色，遇淀粉溶液显蓝色
(1)X的原子结构示意图为____________。
(2)Z在元素周期表中的位置为______________。
(3)判断非金属性：X________Y(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
(4)判断非金属性：Y________Z，写出结构上的原因：_____________________________
____________________________________________________________________________。
(5)把氯气通入含11 g NaBr的溶液中，充分反应后将溶液蒸干，得到6.55 g残渣，回答NaBr是否完全反应？______(填“是”或“否”)，生成的NaCl的质量为______g。
17．(2022·福建三明高一期末)运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。
Ⅰ.下表为元素周期表的一部分，根据表中给出的9种元素回答下列问题。
(1)原子半径最大的元素是________(填元素名称)，⑦的离子结构示意图：________。
(2)⑤和⑨元素的原子得电子能力较强的是________(填元素符号)，请用原子结构的知识解释其原因：________________________________。
Ⅱ.同主族元素性质存在一定的相似性和递变性。
(3)羰基硫(COS)可作为一种熏蒸剂，防止某些昆虫、线虫的危害，利用化学事实说明氧元素和硫元素的非金属性强弱：_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)下列不能说明碳、硅两种元素非金属性相对强弱的是________ (填字母)
A．焦炭还原SiO2制粗硅
B．酸性：H2CO3>H4SiO4
C．稳定性：CH4>SiH4
(5)碳、硅、锗、锡的＋4价化合物是稳定的，而铅的＋2价化合物是稳定的。由此推测，铅的＋4价化合物具有较强的________性。PbO2与浓盐酸共热可生成Cl2，该反应的化学方程式为______________________________________________________________。
第3课时 同主族元素的性质
1．A 2.C 3.D 4.B 5. C
6．B [从氯到碘，原子半径逐渐增大，A项不符合题意；从HCl到HI，稳定性逐渐减弱，B项符合题意；从Cl到I，原子的电子层数逐渐增多，C项不符合题意；从Cl2到I2，单质的密度逐渐增大，D项不符合题意。]
7．D [A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。]
8．A [在元素周期表中，同主族元素最外层电子数相同，从上到下，核电荷数、电子层数和核外电子数都逐渐增大，故选A。]
9．C [①Cl、S位于第三周期，原子半径：S＞Cl，K位于第四周期，所以原子半径：K＞S＞Cl，错误；②非金属性：F＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3，正确；③非金属性：Cl＞S＞Si，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则单质氧化性：Cl2＞S＞Si，正确；④H2SO4是强酸，HClO是弱酸，则酸性：H2SO4＞HClO，正确；⑤金属性：K＞Na＞Mg，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，正确。]
10．D [虚线左侧还包括非金属元素氢；F无正价，也没有含氧酸；同周期的 Ⅰ A族元素金属性强于 Ⅱ A族元素，不同周期的不一定。]
11．D [同主族元素从上到下，随着核电荷数递增，电子层数递增，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。]
12．D [①与H2越容易化合，则该元素的非金属性越强，不符合题意；②最高价氧化物的水化物的酸性越强，该元素的非金属性越强，不符合题意；③两元素如果位于同一周期，X原子最外层电子数多，则X在Y右边，则X非金属性更强，如果不在同一周期，则金属性不一定，符合题意；④该置换反应说明X单质的氧化性更强，因此X的非金属性强，不符合题意；⑤最高正价的高低不能比较非金属性的强弱，如非金属性：F＞Cl，但是F没有正价，符合题意；⑥气态氢化物的稳定性强弱可以比较元素的非金属性强弱，但是对应氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性的强弱，符合题意。]
13．D [Ga和Al同主族，且金属性比Al强，金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3，故A正确；铝具有两性，镓与铝同主族，化学性质相似，既能与酸反应，又能与碱反应，故C正确；砷在周期表中位于第四周期ⅤA族，同主族自上而下元素非金属性减弱，砷与H2在常温下不能剧烈化合为AsH3，故D错误。]
14．C [由题意可知X、Y、Z的最高正价分别为＋7、＋6、＋5，所以X、Y、Z的原子序数依次减小。酸性：H3ZO4＜H2YO4＜HXO4，A不正确；阴离子的还原性：X－＜Y2－＜Z3－，B不正确；气态氢化物的稳定性：ZH3＜H2Y＜HX，C正确；原子半径：X＜Y＜Z，D不正确。]
15．(1)第四周期 ⅠA族 (2)2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑ (3)4Li＋O22Li2O (4)KOH
解析 甲元素的原子序数是19，则甲是K元素；乙元素原子核外有2个电子层，最外层上有6个电子，因此乙的原子序数是8，即乙是O元素；丙是元素周期表 ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素，则丙是Li元素。(4)金属性：K>Li，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，则最高价氧化物的水化物的碱性较强的是KOH。
16．(1) (2)第五周期ⅦA族 (3)＜
(4)＞ 二者为同主族元素，但碘的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱 (5)否 5.85
解析 由表中信息推断出X为S，Y为Cl，Z为I，则根据元素非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律解答。
17．(1)钠 (2)F F和Cl最外层均有7个电子，F的原子半径小于Cl，F的原子核对最外层电子吸引能力强，容易得到电子 (3)将氧气通入到氢硫酸中，产生淡黄色沉淀，说明氧元素的非金属性强于硫元素(其他合理答案也正确) (4)A (5) 氧化 PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
解析 根据元素在周期表的位置，九种元素分别为H、C、N、O、F、Na、Mg、Si、Cl，据此分析解答。
(1)利用同主族元素从上到下原子半径依次增大，同周期元素从左向右原子半径依次减小，因此所给元素中原子半径最大的元素是钠元素；⑦为Mg，Mg2＋的结构示意图为。(2)⑤⑨属于同主族，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此得电子能力较强的是F；F和Cl最外层均有7个电子，需要得到1个电子达到稳定，F的半径小于Cl，F的原子核对最外层电子吸引能力强，容易得到电子。(3)将氧气通入到氢硫酸中，产生淡黄色沉淀，说明氧元素的非金属性强于硫元素。(4)焦炭与二氧化硅反应2C＋SiO22CO＋Si，C的化合价升高，Si元素的化合价降低，C为还原剂，Si为还原产物，因此不能说明碳、硅两种元素非金属性的强弱，故A符合题意；最高价氧化物的水化物的酸性越强，说明非金属性越强，H2CO3的酸性强于H4SiO4，说明C的非金属性强于Si，故B不符合题意；气态氢化物越稳定，其非金属性越强，甲烷比硅烷稳定，说明C的非金属性强于Si，故C不符合题意。(5)铅的＋2价化合物稳定，推出＋4价铅化合物具有较强的氧化性；PbO2与浓盐酸反应生成氯气，其反应的化学方程式为PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
