第四章第二节元素周期律同步练习
一、单选题
1. 五种短周期元素、、、、的原子序数与其一种常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是 ( )
A. 元素可能为锂 B. 原子半径大小：
C. 中各原子均达到电子稳定结构 D. 元素的简单气态氢化物的稳定性：
2. 、、、是原子半径依次增大的四种短周期主族元素。已知时，、形成的化合物的水溶液的，的电子层数与最外层电子数相等。下列说法错误的是。( )
A. 、、一定位于同一周期
B. 与形成的化合物中各原子不一定都达到电子稳定结构
C. 、的最高价氧化物对应的水化物之间一定能相互反应
D. 与形成的化合物的稳定性一定强于与形成的化合物的稳定性
3. 下列排列顺序不正确的是( )
沸点：
氧化性：原子半径：
还原性：结合的能力：酸性：
A. B. C. D.
4. 下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息，判断以下叙述正确的是( )
元素代号
原子半径
主要化合价 、
A. 与的核外电子数相等
B. 与的氧化性为
C. 氢化物的稳定性为
D. 与形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应
5. 下列叙述错误的是( )
热稳定性：
熔点：
Ⅰ、Ⅱ族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
元素周期表中从Ⅲ族到Ⅱ族个纵行的元素都是金属元素
多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
盐酸可以与碳酸钠溶液反应生成气体，说明盐酸比碳酸酸性强，比的非金属性强
、分子中各原子最外层均达到电子稳定结构．
A. B. C. D.
6. 元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素，其原子半径及主要化合价列表如下，其中用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。
元素代号
原子半径
主要化合价 、、 、
下列说法正确的是( )
A. 、的最高价氧化物对应水化物的酸性
B. 、、的单质失去电子能力最强的是
C. 与形成的是离子化合物
D. 、、都在第二周期
7. 元素、、原子序数之和为，、在同一周期，与具有相同的核外电子层结构．下列推测不正确的是( )
A. 同周期元素中的金属性最强 B. 同周期元素中的最高价含氧酸的酸性最强
C. 原子半径，离子半径 D. 同族元素中的简单氢化物稳定性最高
8. 根据元素周期表和周期律分析下面的推断，其中错误的是
A. 原子半径： B. 酸性：高氯酸硫酸
C. 稳定性：硒化氢硫化氢 D. 碱性：氢氧化锶氢氧化钙
9. 今年是门捷列夫发现元素周期律周年。下表是元素周期表的一部分，、、、为短周期主族元素，与的最高化合价之和为。下列说法错误的是( )
A. 原子半径： B. 常温常压下，单质为固态
C. 气态氢化物热稳定性： D. 的最高价氧化物的水化物是强碱
10. 下列递变情况中，正确的是( )
A. 、、原子的失电子能力依次增强
B. 、、的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱
C. 、、元素的气态氢化物的稳定性依次降低
D. C、、的原子半径依次减小
11. 下列有关物质性质的比较，不正确的是( )
A. 热稳定性：
B. 微粒半径：
C. 酸性：
D. 最外层电子数
12. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：
元素符号
原子半径
主要化合价 、、
根据表中信息，判断以下说法正确的是 ( )
A. 单质与稀硫酸反应的剧烈程度：
B. 离子半径：
C. 最高价氧化物水化物的碱性：
D. 相同条件下，简单气态氢化物的稳定性：
13. 如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是( )
A. 简单离子半径： B. 能使石蕊溶液褪色
C. 最高价氧化物对应的水化物碱性： D. 、的气态氢化物的热稳定性：
14. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列说法正确的是 ( )
元素代号
原子半径
主要化合价 、 、 、
A. 的最高价氧化物的水化物碱性比的弱
B. 既可以和酸反应又可以和碱反应，且化合价变化相同
C. 常温下，单质可以与的氢化物溶液反应置换出单质
D. 、分别与形成的化合物中所含化学键类型相同
15. 下列有关物质性质的比较正确的是( )
第Ⅱ族元素的单质从上到下，失电子能力减弱
元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数
同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子
元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强
还原性：
酸性：．
A. B. C. D.
二、填空题
16. 年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。
如表是元素周期表的一部分
主族周期 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
二
三
四
元素的过氧化物的电子式为 ______ ，其最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为 ______ ，元素最高价氧化物对应的水化物的化学式是 ______ 。
元素、、的简单氢化物的稳定性最强的是 ______ 用化学式表示，下同，、简单氢化物熔点高的是 ______ ，、最高价氧化物的水化物碱性更强的是 ______ ，、、、的简单离子半径由大到小的顺序 ______ 。
最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是号元素，相对原子质量是。
铷在元素周期表中的位置 ______ 。
关于铷的下列说法中不正确的是 ______ 。填序号
与水反应比钠更剧烈
在空气中易吸收水和二氧化碳
与水能剧烈反应并释放出
单质具有很强的氧化性
的碱性比同浓度的弱
17. 短周期主族元素、、、、原子序数依次增大，的最高价含氧酸与其气态氢化物能发生化合反应生成，的原子半径是同周期中最小的，的焰色反应火焰呈黄色，的最外层电子数和电子层数相等，和为同一族。
元素在周期表中的位置为_______________。
的化学式为___________，化合物类型为_______________。
元素最高正价与最低负价代数和为____________________。
、、元素原子半径由大到小的顺序为______________________用元素符号回答。
、两种元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最弱的是__________填化学式。
下列可作为比较和的非金属性强弱的依据是_______填序号。
A.氢化物的稳定性
B.单质与反应的难易程度
C.最高价氧化物的水化物酸性强弱
D. 将的单质通入的钠盐溶液观察是否有逸出
元素和元素形成的化合物是一种新型无机材料，它可与过量烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的化学方程式为______________________________________________。
三、实验题
18. 某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
甲同学在、、三只烧杯里分别加入水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。甲同学设计该实验的目的是_________________，反应最剧烈的烧杯是________填字母，结论是__________，原因从本质上解释______________。
乙同学想验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第________周期的________三种元素填元素名称。最简单的实验是将大小相近的三小块金属分别投入相同浓度的稀盐酸中，观察现象。解释：___________________。写出钠和水反应的离子方程式__________________________
丙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图的装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。丙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知是强酸，常温下可与铜反应；是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，中可观察到有白色沉淀生成。
写出所选用物质的化学式：：________，：________，：________。
写出烧杯中发生反应的离子方程式：_________________。
该实验存在的问题是___________________，改进措施为___________________________。
19. 某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ将钠、钾、镁、铝各 分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： ________与盐酸反应最剧烈；________与盐酸反应产生的气体最多。
向溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明的非金属性比强，反应的离子方程式为 ___________________。
将溶液与溶液混合生成，从而验证碱性强于，继而可以验证的金属性强于氮，你认为此设计是否合理？并说明理由：______________________________。
Ⅱ利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
仪器的名称为________________，干燥管的作用为________________。
若要证明非金属性：，则中加浓盐酸，中加与浓盐酸常温下反应生成氯气，中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到中溶液________________填现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________________溶液吸收尾气。
若要证明非金属性：，则在中加盐酸、中加、中加溶液，观察到中溶液____________________填现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入中干扰试验，应在两装置间添加装有________________溶液的洗气瓶除去。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了元素的位置、结构和性质的关系，题目难度不大，能根据题意正确判断元素是解本题的关键，要注意把握对应单质和化合物的性质，侧重于考查学生对基础知识的应用能力。
【解答】
的化合价为价，属于第Ⅰ族元素；的化合价为价，属于第族元素；的化合价为价，为第族元素；的化合价为价，属于第族元素；的化合价为价，属于第族元素；已知原子序数：，、同主族，的原子序数小，所以为元素、为元素；的原子序数小于，则为或；的原子序数大于，属于第族，则为元素；原子序数大于，则为元素；
A.由分析可知，元素可能为锂，故A正确；
B.为元素，为元素，同周期原子半径从左到右依次减小，则原子半径大小：，故B正确；
C.为或，中原子不是电子稳定结构，故C错误；
D.元素的非金属性：，则元素气态氢化物的稳定性：，故D正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】由题意可知，、形成的化合物是强酸，则是，是；的电子层数与最外层电子数相等，且原子半径最大，所以是，因此可能是、、。根据以上分析可知，、、一定位于同一周期，即第三周期，项正确；与形成的化合物中各原子不一定都达到电子稳定结构，如等，项正确；如果是，硅酸是弱酸，不能溶解，项错误；不论是、还是，其非金属性均弱于氯元素，所以与形成的化合物的稳定性一定强于与形成的化合物的稳定性，项正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了元素性质的递变规律，注意把握非金属元素的性质的变化规律，题目难度较小。
【解答】
和结构相似，分子间存在范德华力，相对分子质量越大的沸点高，但水中分子间存在氢键，沸点更高，所以沸点：，故正确；
根据反应，判断氧化性，故错误；
电子层数越多原子半径越大，则半径和大于，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则半径，所以原子半径：，故正确；
元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属性：，则还原性：，故错误；
酸性越强，酸越易电离出氢离子，对应阴离子越难结合氢离子，酸性，则结合的能力：，故正确；
非金属越强，则其最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：，则酸性：，故错误；
所以不正确的有，故A正确。
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握元素的化合价、原子半径来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
和的化合价都为价，应为周期表第Ⅱ族，根据半径关系可知为，为；和的化合价都有价，应为周期表第Ⅵ族元素，的最高价为价，应为元素，无正价，应为元素；的化合价为价，应为周期表第Ⅲ族元素，根据原子半径大于小于可知应和同周期，为元素，结合元素周期律知识解答该题；
由上述分析可知，为，为，为，为，为，
A.与的核外电子数分别为、，故A错误；
B.金属性，则氧化性为 ，故B错误；
C.非金属性，非金属性越强，简单氢化物越稳定，所以简单氢化物的稳定性为，故C错误；
D.与形成的化合物是氧化铝，氧化铝是两性氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，故D正确；
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题涉及元素周期律和元素周期表知识的综合应用方面的知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度不大。
【解答】
非金属性：，氢化物的热稳定性，故错误；
碱金属元素单质的熔点逐渐降低，即，铝是高熔点的金属，所以熔点：，故正确；
Ⅰ、Ⅱ族元素的阳离子比同周期稀有气体元素的原子少一个电子层，核外电子排布不一样，故错误；
从Ⅲ族到Ⅱ族个纵行的元素都是过渡元素，都是金属元素，故正确；
核外电子中，离核较近的区域内运动的电子能量较低，离核较远的区域内运动的电子能量较高，故错误；
比较和的非金属性，应选择最高价氧化物对应的水化物，故错误；
、分子中各原子，化合物中该元素的化合价最外层电子数，则各个原子最外层即达到电子稳定结构，故正确．
故选A。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析判断能力，把握元素周期律、元素周期表结构及物质结构是解本题关键，知道非金属性强弱、金属性强弱判断方法，题目难度一般。
【解答】
主族元素其最高正化合价与其族序数相等，最低化合价族序数，同一主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源，为过氧化钠，则为、为元素，根据表中数据知，原子半径最小且位于第族，为元素；为元素、为元素、为元素、为元素，通过以上分析知，、、、、、、分别是、、、、、、元素。
A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性，则其最高价氧化物对应水化物的酸性：，故A正确；
B.、、的单质失电子能力与其金属性成正比，金属性越强，其单质失电子能力越强，金属性，则金属单质失电子能力最强的是即元素，故B错误；
C.、形成的化合物是或，或中只含共价键，为共价化合物，故C错误；
D.、、分别是、、元素，位于第一周期、位于第二周期、位于第三周期，故D错误；
故选A。
7.【答案】
【解析】解：、在同一周期，与具有相同的核外电子层结构，可推在、的上一个周期，又因为、、原子序数之和为，平均原子序数为，则为、为、进而可知为，则
A、为，由同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱可知同周期元素中的金属性最强，故A正确；
B、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强，故B正确；
C、具有相同的核外电子层结构的离子，核电核数越大，半径越小，则离子半径应为：，故C错误；
D、的氢化物为，含有氢键，常温下为液态，同族元素中的氢化物稳定性最高，故D正确；
故选：。
、在同一周期，与具有相同的核外电子层结构，可推在、的上一个周期，又因为、、原子序数之和为，平均原子序数为，则为、为、进而可知为，结合元素周期律的递变规律解答该题．
本题考查元素的推断和元素周期律，题目难度中等，注意把握元素的推断的角度以及元素周期律的递变规律．
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查元素周期律的应用，涉及半径比较以及非金属性和金属性强弱判断，掌握元素周期律变化规则是解题关键，难度不大。
【解答】
A. 同周期原子从左到右半径逐渐减小，所以原子半径：，故A正确；
B. 非金属性，所以最高价氧化物对应水化物酸性为高氯酸硫酸，故B正确；
C. 同主族元素从上到下非金属性减弱，最简气态氢化物稳定性减弱，所以稳定性：硒化氢硫化氢，故C错误；
D. 同主族元素从上到下金属性增强，所以最高价氧化物对应水化物碱性增强，所以碱性：氢氧化锶氢氧化钙，故D正确；
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查位置、结构、性质的相互关系应用，题目难度中等，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
【解答】
、、、为短周期主族元素，根据图示可知，位于第二周期，、、位于第三周期，设的最外层电子数为，则的最外层电子数为，、的最高价分别为、，与的最高化合价之和为，则，解得：，则为元素，结合各元素在周期表中相对位置可知，为元素，为元素，为元素，据此解答。
A.同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：，故A正确；
B.是，常温常压下单质硅为固态，故B正确；
C.非金属性：，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，则气态氢化物热稳定性：，故C正确；
D.的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，氢氧化铝为两性氢氧化物，故D错误。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查根据同周期、同主族元素的结构、性质的递变规律，题目难度不大，注意把握元素周期律的主要内容。
【解答】
A、、、位于同一周期，且原子序数逐渐增大，最外层电子数依次增多，故失电子能力减弱，故A错误；
B、、、位于同一主族，且原子序数逐渐增大，同主族元素随核电荷数的增大元素的金属性逐渐增强，则对应最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，故B错误；
C、、、位于同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强，对应的氢化物的稳定性逐渐增强，故C错误；
D、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，由于原子序数，所以、、的原子半径依次减小，故D正确；
故选D。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查元素周期律知识，题目难度不大，本题注意把握元素周期律与元素周期表的关系，注重相关规律、方法的把握。
【解答】
A.非金属性越强，对应氢化物越稳定，则热稳定性：，故A错误；
B.电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则微粒半径：，故B正确；
C.非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：，故C正确；
D.、、、的最外层电子数分别为、、、，则最外层电子数：，故D正确。
故选A。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有关元素推断，难度不大，能据信息推断元素是解答的关键。
【解答】
和的化合价都为价，应为周期表第Ⅱ族，根据半径关系可知为，为；和的化合价都有价，应为周期表第Ⅵ族元素，的最高价为价，应为元素，无正价，应为元素；的化合价为价，应为周期表第Ⅲ族元素，根据半径大于小于可知应和同周期，为元素。
金属性：、，元素金属性越强，其单质与酸反应越剧烈，即，，项错误
电子层排布相同，核电荷数越大，简单离子半径越小，所以离子半径： ，项错误
金属性：，金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，即，项错误
非金属性：，元素非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，即，项正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律的推断，为高频考点，把握原子序数、元素的化合价来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素金属性、非金属性强弱变化规律的应用，题目难度不大。
【解答】
由短周期元素的化合价及原子序数可知，、、、中只有位于第二周期，其它元素位于第三周期，主要化合价为价，为；的化合价为价，且原子序数大于，则为；最高正化合价为价，为；最高正化合价为价，为；最高正化合价为价，为，
A.具有相同电子层结构的离子中，原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：，故A正确；
B.为酸性氧化物，能使石蕊溶液变红，故B错误；
C.元素金属性越强对应碱的碱性越强，则最高价氧化物对应的水化物碱性：，故C正确；
D.元素非金属性越强，对应氢化物越稳定，则、的气态氢化物的热稳定性：，故D正确。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查结构性质位置关系应用，难度不大，根据化合价及原子半径推断元素是解题关键，注意对元素周期律的理解掌握。
【解答】
短周期元素中，、都有价，处于Ⅵ族元素，有价，无正价，且的原子半径较大，则为元素、为元素；元素有、价，故L为元素；有、价，处于Ⅳ族，原子半径小于，故为元素；、化合价分别为、价，则分别处于Ⅱ族、Ⅲ族，且原子半径硫，故为、为。
A.金属性，故碱性：氢氧化镁氢氧化铝，故A错误；
B.与酸反应生成铝盐，与碱反应生成偏铝酸盐，反应中元素化合价变化相同，故B正确；
C.硫的氧化性比氯气弱，常温下，硫单质不能与溶液反应置换出氯气，故C错误；
D.、分别与形成的化合物分别为、或，其中含有离子键，后者含有共价键，故D错误。
故选B。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
同主族元素从上到下，元素的金属性增强，则第Ⅱ族元素的单质从上到下，失电子能力增强，故错误；
主族元素的最高正化合价在数值上等于它所在的主族序数，但、通常无正价，且过渡元素不符合此规律，故错误；
同周期主族元素从左向右原子半径减小、金属性减弱，则同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子，故正确；
非金属性越强，对应氢化物越稳定，但不能比较水溶液的酸性，如的非金属性最强，最稳定，酸为弱酸，故错误；
非金属性，对应阴离子的还原性为，故错误；
非金属性，对应最高价含氧酸的酸性为，故正确；故B正确。
故选B。
16.【答案】．；离子键和共价键；
；；；
第五周期第Ⅰ族
【解析】
【分析】
本题考查位置结构性质关系的综合应用，题目难度中等，明确元素周期表结构为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的表示方法，试题培养了学生的分析能力及灵活运用能力。
【解答】
根据图示可知，为，为，为，为，为，为，为，为，为，为元素。
元素位于元素周期表的第三周期第Ⅰ族，该元素为元素，的过氧化物是过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为；其最高价氧化物对应的水化物是，钠离子和氢氧根离子之间为离子键，原子和原子之间为共价键，含有的化学键类型为离子键和共价键；元素位于元素周期表的第四周期第Ⅶ族，为元素，元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是，
故答案为：；离子键和共价键；；
据表可知，元素、、分别为、、，非金属性，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，则简单氢化物稳定性最强的是；、分别为、元素，因水分子间含有氢键，所以简单氢化物熔点高的是，、分别为、元素，金属性，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碱性最强的是；、、、分别是、、、元素，电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，四种元素的简单离子半径由大到小的顺序是：，
故答案为：；；；；
铷是号元素，位于元素周期表的第五周期第Ⅰ族，
故答案为：第五周期第Ⅰ族；
同一主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，铷的金属性强于钠，所以与水反应时比钠更剧烈，故正确；
同一主族的元素及其化合物具有相似性，在空气中易吸收水、二氧化碳发生反应，所以在空气中也易吸收水、二氧化碳发生反应，故正确；
类似于，与水也能剧烈反应并释放出，故正确；
的金属性强于，所以单质具有很强的还原性，故错误；
的金属性强于，金属性越强，对应最高价氧化物的水化物碱性越强，的碱性比同浓度的强，故错误；
故答案为：。
17.【答案】第二周期Ⅶ族分；
分 离子化合物分
分；
分；
分；
分；
分。
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和元素周期律的综合应用，熟练掌握同一周期、同一主族元素性质递变规律是解题的关键，难度不大。
【解答】
因为的最高价含氧酸与其气态氢化物能发生化合反应生成，所以为氮元素，的焰色反应火焰呈黄色，所以为钠元素，根据原子序数递增可知为二周期，的原子半径是同周期中最小的，所以为氟元素，和为同一族，所以为氯元素，的最外层电子数和电子层数相等所以为铝原子，由此解答。
为氟元素在周期表中的位置为第二周期Ⅶ族，
故答案为：第二周期Ⅶ族；
为氮元素，的化学式为，化合物类型为离子化合物，
故答案为：；离子化合物；
为氯元素最高正价为，最低负价为，代数和为，
故答案为：；
一般的，电子层数多，原子半径大，电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，所以三者原子半径由大到小的顺序为，
故答案为：；
元素的金属性越强，元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性越强，所以碱性最弱的是，
故答案为：；
元素无正价，氟气体和水剧烈反应，所以可以通过氢化物的稳定性单质与反应的难易程度判断和的非金属性强弱，
故答案为：；
化合物是一种新型无机材料，它可与过量烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体即，该反应的化学方程式为，
故答案为：。
18.【答案】验证锂、钠、钾的活泼性或同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强；
； 锂、钠、钾的活泼性依次增强；同一主族，从上至下，原子半径逐渐增大，原子核吸引最外层电子的能力减弱，原子失去电子的能力逐渐增强；
三； 钠、镁、铝；同一周期从左至右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增大，原子核吸引最外层电子的能力逐渐增强，失去电子的能力减弱，故金属性逐渐减弱； ；
；；或；
或
硝酸具有挥发性，无法确定与硅酸钠反应的是二氧化碳还是挥发出的硝酸；
在和之间增加一个盛放饱和洗气装置。
【解析】
【分析】
本题考查元素周期律的验证实验，涉及同主族，同周期元素金属性和非金属性的比较，掌握元素周期律是关键，题目难度中等。
【解答】
由“研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律”可知，甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的金属性强弱；同一主族，从上至下，原子半径逐渐增大，原子核吸引最外层电子的能力减弱，原子失去电子的能力逐渐增强，所以金属性，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是；
验证同周期元素金属性强弱的规律，最好选用第三周期的钠、镁、铝三种元素，因为与第、、、周期相比较，第三周期元素的变化规律较典型；同一周期从左至右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增大，原子核吸引最外层电子的能力逐渐增强，失去电子的能力减弱，故金属性逐渐减弱，所以三种金属中钠最活泼，遇水就剧烈反应，与盐酸反应更剧烈，产生大量热，放出，铝金属活动性最弱，与酸反应比镁要缓慢，但也能产生大量气泡，镁与酸剧烈反应，产生大量气泡；
乙同学的实验是利用强酸制弱酸的原理，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，为，为，为；烧杯中二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，其反应离子方程式为：或，
根据可知答案为：或
；
因硝酸易挥发，则生成的二氧化碳气体中混有硝酸蒸气，硝酸也能与硅酸钠产生白色沉淀，干扰实验的验证，则应用饱和碳酸氢钠除去硝酸，故答案为：硝酸具有挥发性，无法确定与硅酸钠反应的是二氧化碳还是挥发出的硝酸；在和之间增加一个盛放饱和洗气装置。
19.【答案】钾；铝；；不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物；锥形瓶；防止倒吸；变蓝；；有白色沉淀生成；饱和
【解析】解：Ⅰ金属活泼性顺序为：钾钠镁铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；生成氢气需要得到电子，钾、钠都失去电子，镁失去电子，而铝失去电子，所以生成氢气最多的是金属铝，
故答案为：钾；铝；
氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：，
故答案为：；
将溶液与溶液混合生成，可以说明的碱性大于，但不能说明的金属性大于，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物，
故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物．
Ⅱ仪器为锥形瓶；球形干燥管能够防止倒吸，可以避免中液体进入锥形瓶中，
故答案为：锥形瓶；防止倒吸；
与浓盐酸常温下反应生成氯气，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变成蓝色，氯气是一种有毒气体，必须进行尾气吸收，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，
故答案为：变蓝；；
氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在和之间增加装有饱和溶液的洗气瓶，
故答案为：有白色沉淀生成；饱和．
本题考查了探究金属单质的金属性强弱、非金属单质的非金属性强弱方法，题目难度中等，正确掌握判断金属性、非金属性强弱的方法，明确除杂试剂的作用原则：除去杂质，不能引进新的杂质．
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