题目内容
现有下列短周期元素性质的相关数据：
试回答下列问题：
（1）上表中各元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是（填酸的化学式） ，该元素在元素周期表中的位置是 ．
（2）周期表中，同一主族元素化学性质相似；同时有些元素和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素的化学性质也相似，如Li与Mg，这称为对角线规则．上表中与铍的化学性质相似的元素有（填元素名称） ．铍的最高价氧化物对应水化物属两性化合物，该化合物的化学式是 ，能够说明其具有两性的反应的离子方程式为 ．
（3）元素⑥的金属性比元素②要 （填“强”或“弱”），试从物质结构方面解释其原因： ．
（4）实验室现有元素②的单质和某未知金属单质M，请设计实验方案比较两者的金属性强弱，在下表中填写实验操作、预期现象和结论．（可供选择的试剂有：蒸馏水、0.01mol/LHCl、0.01mol/LNaOH、酚酞溶液、紫色石蕊溶液．实验室常用仪器可任意选择）
| 元素编号 元素性质 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
| 原子半径（10-10m） | 0.74 | 1.60 | 1.52 | 1.10 | 0.99 | 1.86 | 0.75 | 1.43 |
| 最高或最低化合价 | +2 | +1 | +5 | +7 | +1 | +5 | +3 | |
| -2 | -3 | -1 | -3 |
（1）上表中各元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是（填酸的化学式）
（2）周期表中，同一主族元素化学性质相似；同时有些元素和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素的化学性质也相似，如Li与Mg，这称为对角线规则．上表中与铍的化学性质相似的元素有（填元素名称）
（3）元素⑥的金属性比元素②要
（4）实验室现有元素②的单质和某未知金属单质M，请设计实验方案比较两者的金属性强弱，在下表中填写实验操作、预期现象和结论．（可供选择的试剂有：蒸馏水、0.01mol/LHCl、0.01mol/LNaOH、酚酞溶液、紫色石蕊溶液．实验室常用仪器可任意选择）
| 步骤 | 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 1 | ||
| 2 |
考点：位置结构性质的相互关系应用
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：短周期元素中，①只有最低价-2，则①为O；
⑤有+7、-1价，处于ⅦA族，则⑤为Cl；
④⑦都有+5、-3价，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，故④为P、⑦为N；
⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al；
②有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于Al，则②为Mg；
③⑥都有最高价+1，处于ⅠA族，且③的原子半径较小，在所有元素中又不是原子半径最小，故③为Li、⑥为Na，据此解答．
⑤有+7、-1价，处于ⅦA族，则⑤为Cl；
④⑦都有+5、-3价，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，故④为P、⑦为N；
⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al；
②有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于Al，则②为Mg；
③⑥都有最高价+1，处于ⅠA族，且③的原子半径较小，在所有元素中又不是原子半径最小，故③为Li、⑥为Na，据此解答．
解答：
解：短周期元素中，①只有最低价-2，则①为O；
⑤有+7、-1价，处于ⅦA族，则⑤为Cl；
④⑦都有+5、-3价，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，故④为P、⑦为N；
⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al；
②有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于Al，则②为Mg；
③⑥都有最高价+1，处于ⅠA族，且③的原子半径较小，在所有元素中又不是原子半径最小，故③为Li、⑥为Na，
综上所述：①为氧，②为镁，③为锂，④为磷，⑤为氯，⑥为钠，⑦为氮，⑧为铝，
（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性最强，由于O无酸，故酸性最强的是：高氯酸，化学式为：HClO4，Cl元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤⅡA族，故答案为：HClO4；第三周期第ⅦA族；
（2）由元素在周期表中的位置可知，镁与铍化学性质相似，因为处于同一主族；铝与铍位于对角线位置，由对角线规则可知，化学性质相似，铍的最高价氧化物对应水化物为Be（OH）2，该物质既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，则为两性化合物，发生的离子反应为Be（OH）2+2H+═Be2++2H2O、Be（OH）2+2OH-═BeO22-+2H2O，
故答案为：镁、铝；Be（OH）2；Be（OH）2+2H+═Be2++2H2O、Be（OH）2+2OH-═BeO22-+2H2O；
（3）元素Na的金属性比元素Mg要强，因为钠的原子半径大于镁，原子核对最外层电子的吸引力比镁弱，比镁原子更容易失去电子，所以钠元素的金属性比镁要强，
故答案为：强；钠的原子半径大于镁，原子核对最外层电子的吸引力比镁弱，比镁原子更容易失去电子；
（4）利用不同金属与水或与酸反应，反应剧烈的金属性强，则在两个小烧杯中分别加入适量蒸馏水（或等浓度的盐酸），然后投入形状大小相同的金属片，若M反应比镁剧烈，则M的金属性比Mg强，故答案为：
．
⑤有+7、-1价，处于ⅦA族，则⑤为Cl；
④⑦都有+5、-3价，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，故④为P、⑦为N；
⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al；
②有+2价，处于ⅡA族，原子半径大于Al，则②为Mg；
③⑥都有最高价+1，处于ⅠA族，且③的原子半径较小，在所有元素中又不是原子半径最小，故③为Li、⑥为Na，
综上所述：①为氧，②为镁，③为锂，④为磷，⑤为氯，⑥为钠，⑦为氮，⑧为铝，
（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性最强，由于O无酸，故酸性最强的是：高氯酸，化学式为：HClO4，Cl元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤⅡA族，故答案为：HClO4；第三周期第ⅦA族；
（2）由元素在周期表中的位置可知，镁与铍化学性质相似，因为处于同一主族；铝与铍位于对角线位置，由对角线规则可知，化学性质相似，铍的最高价氧化物对应水化物为Be（OH）2，该物质既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，则为两性化合物，发生的离子反应为Be（OH）2+2H+═Be2++2H2O、Be（OH）2+2OH-═BeO22-+2H2O，
故答案为：镁、铝；Be（OH）2；Be（OH）2+2H+═Be2++2H2O、Be（OH）2+2OH-═BeO22-+2H2O；
（3）元素Na的金属性比元素Mg要强，因为钠的原子半径大于镁，原子核对最外层电子的吸引力比镁弱，比镁原子更容易失去电子，所以钠元素的金属性比镁要强，
故答案为：强；钠的原子半径大于镁，原子核对最外层电子的吸引力比镁弱，比镁原子更容易失去电子；
（4）利用不同金属与水或与酸反应，反应剧烈的金属性强，则在两个小烧杯中分别加入适量蒸馏水（或等浓度的盐酸），然后投入形状大小相同的金属片，若M反应比镁剧烈，则M的金属性比Mg强，故答案为：
| 步骤 | 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 1 | 在两个小烧杯中分别加入等量蒸馏水，分别滴入几滴酚酞，然后投入形状大小相同的金属片，观察现象 | 如果投入金属M的烧杯中溶液变红，投入金属镁的烧杯无明显变化，则M的金属性比镁强；如果两个烧杯中均无明显现象，进行步骤2． |
| 2 | 在两个小烧杯中分别加入等体积0.1mol/LHCl，各投入形状大小相同的金属片，观察现象． | 如果投入金属M的烧杯中没有气泡冒出或者气泡冒出速率较慢，则M的金属性比镁弱；如果投入金属M的烧杯气泡冒出速率较快，则M的金属性比镁强． |
点评：本题考查元素周期律及单质、化合物的性质，抓住“短周期”这一信息，明确元素周期表中原子半径及化合价的变化规律来推断元素是解答本题的关键，难度不大．
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短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大，且分别占三个不同的周期．W与X同主族，R与Z同主族，R最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最多的金属元素．下列说法正确的是（ ）
| A、W、X是金属元素 |
| B、简单气态氢化物的热稳定性：Z＞R |
| C、原子半径：R＜Y＜Z |
| D、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应 |
下列说法正确的是（ ）
| A、体系中气体的密度发生变化，说明反应没有达到平衡状态 |
| B、体系中各组分的体积分数发生变化，说明平衡发生了移动 |
| C、△S＞0的反应一定是自发反应 |
| D、反应达到平衡状态时，正、逆反应速率均为0 |