5．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。
族
周期
Ⅰ
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
（1）写出④的元素符号________________。
（2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：
____________________。
（3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是____________（填相应化学式，下同），碱性最强的是________________。
（4）这些元素中（除⑨外），原子半径最小的是________________（填元素符号，下同），原子半径最大的是________________。
（5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，（O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式），该反应的离子方程式为（方程式中用具体元素符号表示）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）⑦的低价氧化物通入足量Ba（NO3）2溶液中的离子方程式：
_____________________。
答案
（1）Mg
（2）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
（3）HClO4 NaOH
（4）F Na
（5）2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O
（6）3SO2＋2NO
＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋
解析
（1）由元素在周期表中位置，可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar。
（2）最活泼的金属为Na，与水反应生成NaOH与H2。
（3）最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4，Na的金属性最强，故碱性最强的是NaOH。
（4）同周期自左而右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，故F原子半径最小，Na原子半径最大。
（5）F2与NaOH反应生成OF2，由电荷守恒可知生成NaF，同时生成水，离子方程式为2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O。
（6）二氧化硫通入足量硝酸钡溶液中，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成BaSO4沉淀与NO，反应的离子方程式为3SO2＋2NO
＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。
基础过关]
题组1 元素性质的推断
1．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。
下列说法正确的是（ ）
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
答案 B
解析 第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，C错；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同。
2．镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。
镓的原子序数为31，属ⅢA族。
镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。
镓有过冷现象（即冷至熔点下不凝固），它可过冷到－120℃。
由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是（ ）
A．镓是制造高温温度计的上佳材料
B．镓能溶于强酸和强碱中
C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中
D．近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质
答案 D
解析 镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃；镓有过冷现象（即冷至熔点下不凝固），它可过冷到－120℃，因此A、C两项正确。
铝能溶于强酸和强碱中，铝是电的良导体而不是半导体，镓是“类铝”元素，所以镓能溶于强酸和强碱中，镓是电的良导体而不是半导体，即B正确，D不正确。
3．核电荷数大于10的某短周期元素，其原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，有关该元素的单质或化合物的描述不正确的是（ ）
A．该元素在第三周期第ⅣA族
B．该元素的单质在常温下性质稳定，不易与水反应
C．该元素的氧化物不与酸反应，可与强碱的水溶液反应
D．该元素在地壳中的含量大，居所有元素的第二位
答案 C
解析 核电荷数大于10的某短周期元素只能是第三周期元素，又因为原子最外电子层所含有的电子数是次外层所含有的电子数的一半，故该元素是硅。
硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族，在常温下性质稳定，不易与水反应，该元素在地壳中的含量大，居所有元素的第二位，其氧化物二氧化硅能与氟化氢反应，能与强碱氢氧化钠溶液反应，A、B、D正确，C错误。
4．近年来，我国在超导体材料研究方面居于世界领先地位，铊（Tl）是超导体的组成成分之一，铊位于第六周期第ⅢA族。
下列对铊的可能性质的推导正确的是（ ）
①是易导电的银白色金属 ②Tl（OH）3是两性氢氧化物
③Tl3＋氧化能力比Al3＋强 ④单质能与稀硝酸反应生成硝酸盐
A．①④B．②③C．只有①D．只有④
答案 A
解析 根据元素在周期表中的位置和元素性质递变规律解题，Tl位于第六周期第ⅢA族，以Al为参照对象，同主族元素，随原子序数增大，元素原子失电子能力逐渐增强，金属离子的氧化性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，可判断出①④正确。
5．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是（ ）
A．原子最外层电子数：
X>Y>Z
B．单质沸点：
X>Y>Z
C．离子半径：
X2－>Y＋>Z－
D．原子序数：
X>Y>Z
答案 D
解析 短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。
又知X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。
原子最外层电子数：
F>S>Na，A错误；Na单质为金属，S、F2为非金属单质，S为固体，F2为气体，显然沸点：
Na>S>F2，B错误；具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na＋、F－具有相同的电子层结构，则离子半径：
F－>Na＋，S2－多一个电子层，所以S2－半径最大，C错误；三种元素的原子序数关系为S>Na>F，D正确。
题组2 由元素在周期表的位置推断元素性质
6.
X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如右图所示。
若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是（ ）
A．原子半径：
W＞Z＞Y＞X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C．Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D．四种元素的单质中，Z的熔、沸点最高
答案 D
解析 Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，故X为N，Z为S，W为Cl，A错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B错误；H2O比H2S稳定，C错误；S为固体，其他为气体，D正确。
7．某同学设计如下元素周期表，以下说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z元素分别为N、P、O
B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
C．原子半径：
Z＞X＞Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是Y的氢化物
答案 A
解析 从元素周期表中找出规律，左侧第二周期原子序数应是3、5、6、7，右侧第二周期原子序数应为4、8、9、10，左侧第三周期原子序数应为11、13、14、15，右侧第三周期原子序数应为12、16、17、18，故X、Y、Z三种元素分别是N、P、O，A正确；白格中的He、Ne、Ar都是稀有气体，0族的，不属于主族元素，B错误；原子半径大小：
P＞N＞O，C错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：
O＞N＞P，最稳定的是O的氢化物，D错误。
8．
（1）X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在周期表中的位置为________________________________________________________________________，
最高价氧化物的化学式为________，该元素的氢化物和最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）Y为短周期元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3，则此时Y元素的化合价为________，Y原子的最外层电子数为________，其气态氢化物的化学式为________。
答案
（1）第二周期第ⅤA族 N2O5 NH3＋HNO3===NH4NO3
（2）＋5价 5 YH3
解析
（1）由X元素的原子结构可知，X为氮元素，其最高价氧化物的化学式为N2O5，其气态氢化物的化学式为NH3，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。
（2）Y元素的化合价为＋5价，则Y原子的最外层电子数为5，其气态氢化物的化学式为YH3。
能力提升]
9．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。
下图是元素周期表的一部分。
（1）阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。
（2）根据元素周期律预测：
H3AsO4属于强酸还是弱酸？
________。
（3）C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，其原因是________________________________________________________________________。
试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式：
_________________________________
________________________________________________________________________。
（4）O2与H2的反应是不可逆反应，而S与H2反应有一定限度，请写出Se与H2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：
__________________________
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