- 元素的化学性质的周期性变化
- 共174题
X、Y是同主族的非金属元素，如果X原子半径比Y原子大，则下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：X、Y是同主族的非金属元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，如果X原子半径比Y原子半径大，则原子序数X＞Y，则
A．同主族元素从下到上非金属性逐渐增强，则非金属性X＜Y，故A正确；
B．原子序数X＞Y，故B错误；
C、非金属性X＜Y，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以Y的氢化物更稳定，故C错误；
D、非金属性X＜Y，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，故X最高价氧化物对应水化物的酸性比Y最高价氧化物对应水化物的酸性弱，故D正确．
故选BC．
Al和Ga及N和As分别是同主族的元素，请回答下列问题：
（1）砷化镓是一种半导体材料，其化学式为______．
（2）写出As原子处于基态时的核外电子排布式______．
（3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个铝原子与______个氮原子相连，氮化铝晶体属于______晶体．
（4）NH3是氮的氢化物，中心原子的杂化方式是______，存在化学键的类型是______，NH3的沸点比AsH3高的原因是______．
正确答案
解：（1）砷元素位于第ⅤA族，所以最低负价是-3价，镓元素元素处于第ⅢA族，最高正价是+3价，根据化合价规则，所以砷化镓的化学式为：GaAs，故答案为：GaAs；
（2）根据基态电子排布规律，As原子的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（3）氮化铝晶体与金刚石类似，均是正四面体结构，每个铝原子与4个氮原子相连，是由原子构成的原子晶体，故答案为：4；原子；
（4）氨气是空间三角锥形结构，氮原子以sp3杂化成键，形成空间三角锥形结构，氮原子和氢原子间是共价键，在氨气分子中，存在氢键，所以导致沸点高于同主族的其他氢化物，故答案为：sp3；共价键；氨气分子间有氢键．
解析
解：（1）砷元素位于第ⅤA族，所以最低负价是-3价，镓元素元素处于第ⅢA族，最高正价是+3价，根据化合价规则，所以砷化镓的化学式为：GaAs，故答案为：GaAs；
（2）根据基态电子排布规律，As原子的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（3）氮化铝晶体与金刚石类似，均是正四面体结构，每个铝原子与4个氮原子相连，是由原子构成的原子晶体，故答案为：4；原子；
（4）氨气是空间三角锥形结构，氮原子以sp3杂化成键，形成空间三角锥形结构，氮原子和氢原子间是共价键，在氨气分子中，存在氢键，所以导致沸点高于同主族的其他氢化物，故答案为：sp3；共价键；氨气分子间有氢键．
X、Y都是IIA（Be除外）的元素，已知它们的碳酸盐的热分解温度：T（XCO3）＞T（YCO3），则下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：碱土金属离子与碳酸根的极化作用，碱土金属都带两个正电荷，如果离子半径越小对阴离子（碳酸根离子）的极化作用越强，极化作用越强金属键越容易往共价键发展，即越不稳定．所以从第2主族由上到下，极化作用越弱，分解温度越高；碱土金属的碳酸盐热分解温度：T（XCO3）＞T（YCO3），则原子序数X＞Y，
A、阳离子电荷越高，半径越小，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高，所以晶格能：XCO3＜YCO3，故A错误；
B、同一主族元素简单阳离子半径随着原子序数增大而增大，所以阳离子半径：X2+＞Y2+，故B正确；
C、同一主族元素，元素的金属性随着原子序数增大而增强，原子序数X＞Y，所以金属性：X＞Y，故C正确；
D、碳酸盐的热分解温度：T（XCO3）＞T（YCO3），所以阳离子半径：X2+＜Y2+，而它们的氧化物都是离子晶体，碱土金属氧化物是离子晶体，离子晶体熔沸点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比，离子半径X＞Y，所以氧化物的熔点：XO＜YO，故D错误；
故选BC．
碱金属元素原子最外层的电子数都是______个，在化学反应中它们容易失去______个电子；碱金属元素中金属性最强的是______，原子半径最小的是______．卤素原子最外层的电子都是______个；在卤素中非金属性最强的是______，原子半径最小的是______．
正确答案
1
1
Cs
Li
7
F
F
解析
解：碱金属元素原子最外层的电子数1，很容易失去1个电子，同一主族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强；卤素原子最外层的电子数是7，很容易得到电子，同一主族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，
故答案为：1；1；Cs；Li；7；F；F．
某学生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，并记录了有关实验现象．请你帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：______
（2）实验用品：
仪器：①______；②______ （请填写两种主要玻璃仪器）．
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳．
（3）实验内容（在下列空格内填写相关内容）
（4）实验结论：______
（5）问题和讨论：
①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：______
②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱．试至少列举1个事实说明F的非金属性比Cl强：______．
正确答案
解：（1）根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律，故答案为：探究同一主族元素性质的递变规律；
（2）实验在试管内进行，移取液体时用胶头滴管，故答案为：试管；胶头滴管；
（3）①根据实验现象可知，将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，并做萃取实验，所以实验方案为：将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡；
②溴单质的氧化性强碘单质，所以将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，产生碘单质，然后再用少量四氯化碳萃取，碘单质溶解在萃取剂四氯化碳中，所以实验现象为：加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色；故答案为；
；
（4）氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来，而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来，说明氧化性是氯气强于溴单质，溴单质强于碘单质，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，
故答案为：同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱；
（5）①依据原子理论解释为：同一主族元素，自上而下，随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，原子核对于核外电子的引力渐强，原子失电子能力减弱，
故答案为：同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱；
②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性：HF＞HCl，故答案为：HF的稳定性强于HCl．
解析
解：（1）根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律，故答案为：探究同一主族元素性质的递变规律；
（2）实验在试管内进行，移取液体时用胶头滴管，故答案为：试管；胶头滴管；
（3）①根据实验现象可知，将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，并做萃取实验，所以实验方案为：将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡；
②溴单质的氧化性强碘单质，所以将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，产生碘单质，然后再用少量四氯化碳萃取，碘单质溶解在萃取剂四氯化碳中，所以实验现象为：加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色；故答案为；
；
（4）氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来，而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来，说明氧化性是氯气强于溴单质，溴单质强于碘单质，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，
故答案为：同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱；
（5）①依据原子理论解释为：同一主族元素，自上而下，随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，原子核对于核外电子的引力渐强，原子失电子能力减弱，
故答案为：同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱；
②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性：HF＞HCl，故答案为：HF的稳定性强于HCl．
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