Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

Упражнение 1
Докажите, что Периодический закон Д.И. Менделеева, как и любой другой закон природы, выполняет объясняющую, обобщающую и предсказательную функции. Периодический закон Д.И. Менделеева обобщает сведения о химических элементах и образованных ими веществах и объясняет периодичность в изменении их свойств и причину сходства свойств элементов одной и той же группы, а также дает возможность предсказывать свойства и указывает пути открытия новых химических элементов.
Приведите примеры, иллюстрирующие эти функции у других законов, известных вам из курсов химии, физики и биологии.
Закон Кулона объясняет силу взаимодействие между неподвижными электрическими зарядами и обобщает возможностью рассчитать силу взаимодействия для любых двух точечных зарядов, а также дает возможность предсказать взаимодействие электрических зарядов в пространстве между собой.
Законы Менделя объясняет принципы передачи наследственной информации и обобщает наблюдения за проявлением наследственности у разных поколений различных живых организмов, а также дает возможность предсказать наследование признаков живых организмов.

Упражнение 2
Назовите химический элемент, в атоме которого электроны располагаются по уровням согласно ряду чисел: 2, 5. Азот (2+5=7 ― №7 порядковый химического элемента).  
Какое простое вещество образует этот элемент? Азот N₂
Какую формулу имеет его водородное соединение и как оно называется? NH₃ аммиак.
Какую формулу имеет высший оксид этого элемента, каков его характер? N₂O₅ ― кислотный оксид.
Запишите уравнения реакций, характеризующих свойства этого оксида.
Взаимодействует с водой:
N₂O₅ + H₂O ⇄ 2HNO₃
Взаимодействует с основными оксидами:
N₂O₅ + Na₂O = 2NaNO₃
Взаимодействует со щелочами:
N₂O₅ + 2NaOH = 2NaNO₃ + H₂O

Упражнение 3
Бериллий раньше относили к элементам III группы, и его относительная атомная масса считалась равной 13,5. Почему Д.И. Менделеев перенёс его во II группу и исправил атомную массу бериллия с 13,5 на 9?
В случае относительной атомной массы бериллия равной 13,5, бериллий должен был бы находиться между двумя неметаллами ― углеродом (A_r=12) и азотом (A_r=14), что нарушало бы закономерность в изменении свойств элементов, поэтому Менделеев пришёл к выводу, что бериллий нужно поместить между литием (A_r=7) и бором (A_r=11) и его относительная атомная масса должна составлять примерно полусумму относительных атомных масс элементов, т.е. (7+11):2=9.

Упражнение 4
Напишите уравнения реакций между простым веществом, образованным химическим элементом, в атоме которого электроны распределены по энергетическим уровням согласно ряду чисел: 2, 8, 8, 2, и простыми веществами, образованными элементами №7 и №8 в Периодической системе. Химический элемент кальций (2+8+8+2=20 ― №20 порядковый химического элемента).
Ca + N₂ = Ca₃N₂
2Ca + O₂ = 2CaO
Каков тип химической связи в продуктах реакции? Ионная химическая связь.
Какое кристаллическое строение имеют исходные простые вещества и продукты их взаимодействия? Кальций имеет металлическую кристаллическую решетку, азот и кислород ― молекулярную кристаллическую решетку, а нитрид кальция и оксид кальция ― ионную кристаллическую решетку.

Упражнение 5
Расположите в порядке усиления металлических свойств следующие элементы: As, Sb, N, P, Bi. 
Ответ: N, P, As, Sb, Bi.
Обоснуйте полученный ряд, исходя из строения атомов этих элементов. Все элементы располагаются в одной группе (VА), а в группах с увеличением заряда ядра атома (сверху вниз) увеличивается количество электронных слоёв, а значит увеличиваются и радиусы атомов, поэтому элементам становится легче отдавать электроны, т. е. происходит усиление металлических свойств.

Упражнение 6
Расположите в порядке усиления неметаллических свойств следующие элементы: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na.
Ответ: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl.
Обоснуйте полученный ряд, исходя из строения атомов этих элементов. Все элементы располагаются в одном периоде (3), а в периоде с увеличением заряда ядра атома (слева направо) уменьшается радиус, так как усиливается сила притяжения возрастающего числа электронов и положительно заряженного ядра, следовательно, затрудняется отдача электронов, поэтому происходит усиление неметаллических свойств.

Упражнение 7
Расположите в порядке ослабления кислотных свойств оксиды, формулы которых: SiO₂, P₂O₅, Al₂O₃, Na₂O, MgO, Cl₂O₇.
Ответ: Cl₂O₇, P₂O₅, SiO₂, Al₂O₃, MgO, Na₂O
Обоснуйте полученный ряд. В ряду гидроксиды располагаются в порядке усиления основных свойств.
Запишите формулы гидроксидов, соответствующих этим оксидам. HClO₄, H₃PO₄, H₂SiO₃, Al(OH)₃, Mg(OH)₂, NaOH.
Как изменяется их кислотный характер в предложенном вами ряду? Оксиды Cl₂O₇, P₂O5, SiO₂ проявляют кислотные свойства; Al₂O₃ ― амфотерные свойства; MgO, Na₂O ― основные свойства.

Упражнение 8
Напишите формулы оксидов бора, бериллия и лития и расположите их в порядке возрастания основных свойств.
B₂O₃, BeO, Li₂O
Запишите формулы гидроксидов, соответствующих этим оксидам. H₃BO₃, Be(OH)₂, LiOH.
Каков их химический характер? Кислотный, амфотерный, основный.

Упражнение 9
Что такое изотопы? Изотопы ― разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число.
Как открытие изотопов способствовало становлению Периодического закона? Был вскрыт истинный принцип, по которому гениальный учёный интуитивно расположил элементы в предложенной им системе и доказано, что заряд ядра атома каждого химического элемента в таблице Менделеева возрастает на единицу по сравнению с зарядом ядра атома предыдущего химического элемента, следовательно, заряд атомного ядра совпадает с порядковым номером элемента в таблице Менделеева.

Упражнение 10
Почему заряды атомных ядер элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева изменяются монотонно, т. е. заряд ядра каждого последующего элемента возрастает на единицу по сравнению с зарядом атомного ядра предыдущего элемента, а свойства элементов и образуемых ими веществ изменяются периодически? Монотонно изменяется строение электронных оболочек атомов элементов, а периодически изменяется строение внешних электронных оболочек атомов элементов.

Упражнение 11
Приведите три формулировки Периодического закона, в которых за основу систематизации химических элементов взяты относительная атомная масса, заряд атомного ядра и строение внешних энергетических уровней в электронной оболочке атома.
1) Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.
2) Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.
3) Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения внешних энергетических уровней в электронной оболочке атома.