高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)元素周期表元素周期律學(xué)案新人教版

第2節(jié)元素周期表元素周期律【考綱要求】掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律?？键c(diǎn)一元素周期表1．原子序數(shù)按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)。原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。2．元素周期表的編排原則3．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(7個(gè)橫行，7個(gè)周期)周期短周期長周期序號(hào)一二三四五六七元素種數(shù)288181832320族元素原子序數(shù)21018365486118(2)族(18個(gè)縱行，16個(gè)族)主族縱行121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族縱行345671112族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10三個(gè)縱行0族第18縱行4.元素周期表中的特殊位置(1)分區(qū)①分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。②各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。(2)過渡元素：元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。(3)鑭系：元素周期表第六周期中，57號(hào)元素鑭到71號(hào)元素镥共15種元素。(4)錒系：元素周期表第七周期中，89號(hào)元素錒到103號(hào)元素鐒共15種元素。(5)超鈾元素：在錒系元素中92號(hào)元素鈾(U)以后的各種元素。1．元素周期表是按元素的相對原子質(zhì)量由小到大排列而形成的()2．三、四周期同主族元素的原子序數(shù)相差8()3．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素()4．同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序數(shù)相差1()5．元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素()6．元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素()答案：1.×2.×3.√4.×5.×6.×題組一考查元素周期表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用1．若甲、乙分別是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序數(shù)分別為m和n，則下列關(guān)于m和n的關(guān)系不正確的是()A．n＝m＋1 B．n＝m＋18C．n＝m＋25 D．n＝m＋11解析：選B。對于第二、三周期來說，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)只相差1；對于第四、五周期來說，由于存在過渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差11；對于第六、七周期來說，由于存在鑭系和錒系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差25。2.如圖A、B、C、D、E是長式元素周期表中的5種元素(不包括鑭系和錒系)。下列說法不正確的是()A．A、E原子序數(shù)之差可能為2B．D、E原子序數(shù)之差可能是8、18或32C．B、C原子序數(shù)之差一定是2D．B、D原子序數(shù)之差不可能是7解析：選A。由題給5種元素的位置關(guān)系可以看出，A不是第一周期元素。因?yàn)锳若為氫元素，則其位于最左邊一族，就不會(huì)有B；A若為氦元素，則其位于最右邊一族，那么不會(huì)有C。既然A不是氫元素或氦元素，則A、E原子序數(shù)之差不可能為2，A錯(cuò)誤；由表中位置關(guān)系可知D、E原子序數(shù)之差可能是8、18或32，B正確；又知B、D原子序數(shù)之差應(yīng)大于8，D正確；B、C之間僅隔有E一種元素，故原子序數(shù)之差一定為2，C正確。eq\a\vs4\al()元素周期表結(jié)構(gòu)中隱含的兩條規(guī)律(1)同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系①短周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差。②兩元素分布在過渡元素同側(cè)時(shí)，原子序數(shù)差＝族序數(shù)差。兩元素分布在過渡元素兩側(cè)時(shí)，第四或第五周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋10，第六或第七周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋24。③第四、五周期的第ⅡA與ⅢA族原子序數(shù)之差都為11，第六、七周期為25。(2)同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差的關(guān)系①ⅠA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差2、8、8、18、18、32。②ⅡA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32。③ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、18、18、32、32。④0族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32、32。題組二考查元素位置的確定3．下列有關(guān)原子序數(shù)為6、8、11、13的元素的表述正確的是()①原子序數(shù)為8的元素的最高化合價(jià)為＋6②原子序數(shù)為6的元素是4種元素中最活潑的非金屬元素③原子序數(shù)為11的元素原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定均為11④原子序數(shù)為13的元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族A．①② B．①③C．④ D．③④解析：選C。原子序數(shù)為6、8、11、13的元素分別為C、O、Na、Al。O沒有最高正價(jià)，①錯(cuò)誤；4種元素中O是最活潑的非金屬元素，②錯(cuò)誤；鈉原子核電荷數(shù)一定為11，中子數(shù)不確定，③錯(cuò)誤；Al位于元素周期表的第三周期第ⅢA族，④正確。4．原子序數(shù)為34的元素R，在周期表中的位置為()A．第三周期第ⅥA族 B．第四周期第ⅢA族C．第五周期第ⅣA族 D．第四周期第ⅥA族解析：選D。與34號(hào)元素相鄰的稀有氣體原子序數(shù)為36，因34比36少2，故R元素與36號(hào)元素處于同一周期(第四周期)，其位置應(yīng)在36號(hào)元素Kr左移2個(gè)格，即第四周期第ⅥA族。eq\a\vs4\al()利用稀有氣體元素確定主族元素在周期表中的位置原子序數(shù)－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)＝ΔZ。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若ΔZ＜0，則與稀有氣體元素同周期，族序數(shù)為,8－|ΔZ|,若ΔZ＞0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數(shù)為ΔZ))例如：(1)35號(hào)元素(相鄰近的是36Kr)，則35－36＝－1，故周期數(shù)為4，族序數(shù)為8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；(2)87號(hào)元素(相鄰近的是86Rn)，則87－86＝1，故周期數(shù)為7，族序數(shù)為1，即第七周期第ⅠA族，即鈁元素?？键c(diǎn)二元素周期律1．元素周期律2．主族元素的周期性變化規(guī)律項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大離子半徑陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減??；r(陰離子)>r(陽離子)逐漸增大性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià)由＋1→＋7(O、F除外)，最低負(fù)化合價(jià)＝－(8－主族序數(shù))相同，最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子還原性逐漸減弱陽離子氧化性逐漸減弱，陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱；酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)；酸性逐漸減弱3.元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)判斷依據(jù)①在金屬活動(dòng)性順序表中位置越靠前，金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或簡單陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y的金屬性比X強(qiáng)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)判斷依據(jù)①與H2化合越容易或氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或簡單陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)④若An－＋B→Bm－＋A，則B的非金屬性比A強(qiáng)4.元素周期表、元素周期律的應(yīng)用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素。(2)預(yù)測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測)①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)例如：金屬性Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3。(填“＞”“＜”或“＝”)②推測未知元素的某些性質(zhì)例如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(3)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)①半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如Si、Ge、Ga等。②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如F、Cl、S、P、As等。③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。1．I的原子半徑大于Br，HI比HBr的熱穩(wěn)定性強(qiáng)()2．P的非金屬性強(qiáng)于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性強(qiáng)()3．同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱()4．同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小()5．第二周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)()6．元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)，其水溶液的酸性越強(qiáng)，還原性越弱()答案：1.×2.√3.×4.×5.×6.×題組一考查金屬性和非金屬性的比較1．不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是()A．單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱B．單質(zhì)沸點(diǎn)的高低C．單質(zhì)與氫氣化合的難易D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱解析：選B。A．元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)獲得電子的能力就越強(qiáng)，因此單質(zhì)氧化性就越強(qiáng)，故可以通過比較單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱，判斷元素的非金屬性的強(qiáng)弱；B．S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體，分子之間通過分子間作用力結(jié)合，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高，這與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)；C．元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易，形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，因此可以比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱；D．元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng)，因此可以通過比較硫、氯兩種元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱。2．下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)比較氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH比較碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱DFe、Cu分別與稀鹽酸反應(yīng)比較鐵、銅的金屬性強(qiáng)弱解析：選B。A項(xiàng)，Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件的難易，即可判斷出氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱；B項(xiàng)，向MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨，MgCl2與NH3·H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應(yīng)生成Al(OH)3，但無法比較二者的金屬性強(qiáng)弱；C項(xiàng)，測定相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根據(jù)pH可判斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，即判斷出H2CO3與H2SO4酸性強(qiáng)弱，從而判斷出碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱；D項(xiàng)，利用Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同即可判斷出Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱。題組二考查微粒半徑的大小比較3．下列各組粒子中按半徑由大到小排列的是()A．O、Cl、S、PB．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋D．Li、Na、K、Cs解析：選C。比較粒子半徑大小有以下原則：①原子半徑同周期從左到右逐漸減小，②同主族從上到下逐漸增大，D正確順序?yàn)镃s>K>Na>Li，③同周期元素離子核外電子排布相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小，Mg2＋>Al3＋，④各層電子排布飽和時(shí)，一般電子層越多，半徑越大，B正確順序?yàn)锽a2＋>Ca2＋>Mg2＋>Al3＋。故只有C正確。4．已知短周期元素的四種離子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述中正確的是()A．原子序數(shù)：D＞C＞B＞AB．原子半徑：B＞A＞C＞DC．離子半徑：C3－＞D－＞A2＋＞B＋D．氧化性：A2＋＞B＋，還原性：C3－＜D－解析：選B。由于四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，離子所對應(yīng)的元素應(yīng)位于相鄰兩個(gè)周期，根據(jù)陰陽離子所帶的電荷數(shù)，得出元素在周期表中的位置關(guān)系：eq\f(CD,BA)。原子序數(shù)大小應(yīng)為A＞B＞D＞C，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律，可以判斷B項(xiàng)正確；離子半徑應(yīng)為C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；還原性應(yīng)為C3－＞D－，D項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\a\vs4\al()“三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。題組三考查“序、層”規(guī)律和“序、價(jià)”規(guī)律的應(yīng)用5．X、Y、Z是三種主族元素，如果Xn＋陽離子與Yn－陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Zn－陰離子半徑大于Yn－陰離子半徑，則三種元素的原子序數(shù)由大到小的順序是()A．Z>X>Y B．X>Y>ZC．Z>Y>X D．X>Z>Y解析：選A。根據(jù)“序、層”規(guī)律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下幾個(gè)周期，故三種元素的原子序數(shù)大小順序?yàn)閆>X>Y。6．X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序數(shù)為n，則X的原子序數(shù)不可能是()A．n－8 B．n－3C．n－1 D．n＋5解析：選A。由化學(xué)式X2Y3可知，X為＋3價(jià)，Y為－2價(jià)，即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能：(1)ⅢAⅥA(2)ⅤAⅥAXYXY5B8O7N8O13Al16S15P16Seq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(B2O3：n－3,Al2O3：n＋5,B2S3：n－11,Al2S3：n－3))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(N2O3：n－1,P2O3：n＋7,N2S3：n－9,P2S3：n－1))據(jù)以上分析，可知答案為A。另解：由化學(xué)式X2Y3知，X、Y的原子序數(shù)，一個(gè)為奇數(shù)，一個(gè)為偶數(shù)，根據(jù)“序、價(jià)”規(guī)律可判斷A項(xiàng)不可能。eq\a\vs4\al()“序、層”規(guī)律若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰前陽后”，陰離子在前一周期，陽離子在后一周期，陽離子的原子序數(shù)大同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比，陰離子原子序數(shù)大“序、價(jià)”規(guī)律在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價(jià)奇序奇，價(jià)偶序偶”1．(2017·高考全國卷Ⅰ，12，6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的簡單氫化物可用作制冷劑，Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后，加入稀鹽酸，有黃色沉淀析出，同時(shí)有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是()A．X的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)B．Y的簡單離子與X的具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C．Y與Z形成化合物的水溶液可使藍(lán)色石蕊試紙變紅D．Z與X屬于同一主族，與Y屬于同一周期解析：選C。由題知，W為氮，X為氧，Y為鈉，Z為硫。同周期元素從左至右，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，H2O的熱穩(wěn)定性比NH3的強(qiáng)，A項(xiàng)正確；氧離子(O2－)和鈉離子(Na＋)核外都有10個(gè)電子，B項(xiàng)正確；鈉和硫形成的化合物為硫化鈉，它是強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，能使紅色石蕊試紙變藍(lán)色，不能使藍(lán)色石蕊試紙變色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氧、硫位于同主族，鈉與硫位于第三周期，D項(xiàng)正確。2．(2017·高考全國卷Ⅱ，9，6分)a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同；c所在周期數(shù)與族數(shù)相同；d與a同族。下列敘述正確的是()A．原子半徑：d>c>b>aB．4種元素中b的金屬性最強(qiáng)C．c的氧化物的水化物是強(qiáng)堿D．d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強(qiáng)解析：選B。解答本題的關(guān)鍵是確定b原子次外層有2個(gè)電子還是8個(gè)電子。若b原子次外層有2個(gè)電子，則a為He，與a為主族元素不符，故b原子次外層應(yīng)有8個(gè)電子，即a原子核外有8個(gè)電子，a為O；結(jié)合c所在周期數(shù)與族數(shù)相同，可確定c為Al；再結(jié)合b原子次外層有8個(gè)電子，可推出b可能為Na或Mg，d與a同族，則d為S。原子半徑：Na(或Mg)>Al>S>O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期主族元素從左到右，金屬性逐漸減弱，即金屬性：Na(或Mg)>Al，B項(xiàng)正確；Al2O3對應(yīng)的水化物為Al(OH)3，Al(OH)3是兩性氫氧化物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素自上而下，非金屬性逐漸減弱，則對應(yīng)單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，即氧化性：O2>S，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2017·高考全國卷Ⅲ，12，6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是()WXYZA．氫化物沸點(diǎn)：W<ZB．氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>WC．化合物熔點(diǎn)：Y2X3<YZ3D．簡單離子的半徑：Y<X解析：選D。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可以判斷出W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3存在分子間氫鍵，而HCl不存在分子間氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)比HCl的沸點(diǎn)高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Al(OH)3顯兩性，N的氧化物對應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al2O3是離子晶體，而AlCl3是分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體的熔點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al3＋和O2－的電子層結(jié)構(gòu)相同，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：Al3＋<O2－，D項(xiàng)正確。4．(2017·高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰，Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是()A．原子半徑：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B．W的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱堿C．Y的單質(zhì)的氧化性比Z的強(qiáng)D．X、Y、Z三種元素可以組成共價(jià)化合物和離子化合物解析：選D。地殼中含量最多的元素為O，則Z為O，Y為N，X為H，短周期中金屬性最強(qiáng)的元素為Na，則W為Na。原子半徑：r(Na)＞r(N)＞r(O)＞r(H)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaOH為強(qiáng)堿，B項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性：O＞N，則氧化性O(shè)2(或O3)強(qiáng)于N2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H、N和O可以組成共價(jià)化合物如NH3·H2O，也可以組成離子化合物如NH4NO3，D項(xiàng)正確。5．(2016·高考全國卷Ⅱ，9，6分)a、b、c、d為短周期元素，a的原子中只有1個(gè)電子，b2－和c＋離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，d和b同族。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價(jià)均為＋1B．b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物C．c的原子半徑是這些元素中最大的D．d與a形成的化合物的溶液呈弱酸性解析：選A。由題中所給的信息可知，a為H，b為O，c為Na，d為S。A項(xiàng)中，H與Na可以形成化合物NaH，H的化合價(jià)為－1；B項(xiàng)中，O與其他三種元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C項(xiàng)中，四種元素原子半徑大小順序?yàn)镹a＞S＞O＞H;D項(xiàng)中，H與S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。6．(2016·高考全國卷Ⅲ，12，6分)四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，W與Y同族，Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：W<X<ZB．W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性C．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：W<YD．最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：Y>Z解析：選B。根據(jù)“X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的”可知X為Na，結(jié)合題給條件推出W為O(或N)，Y為S(或P)，Z為Cl。Cl－具有3個(gè)電子層，Na＋、O2－(或N3－)只有2個(gè)電子層，所以Cl－的半徑大于Na＋、O2－(或N3－)的半徑，Na＋、O2－(或N3－)具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，所以簡單離子半徑為Cl－>O2－(或N3－)>Na＋，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。非金屬性越強(qiáng)，其對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。一、選擇題1．下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是()A．第ⅦA族元素從上到下，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)B．第二周期元素從左到右，最高正價(jià)從＋1遞增到＋7C．同周期元素(0族元素除外)從左到右，原子半徑逐漸減小D．同周期金屬元素的化合價(jià)越高，其原子失電子能力越強(qiáng)解析：選C。同主族元素從上到下，非金屬性逐漸減弱，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，A錯(cuò)誤；第二周期元素中，O沒有最高正價(jià)，F(xiàn)沒有正價(jià)，B錯(cuò)誤；同周期元素(0族元素除外)從左到右，隨著核電荷數(shù)的逐漸增多，原子核對外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，因此原子半徑逐漸減小，C正確；在第三周期的元素中，Al為＋3價(jià)，Na為＋1價(jià)，但失電子能力Na>Al，D錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是()A．酸性：H2SO4>H3PO4B．非金屬性：Cl>BrC．堿性：NaOH>Mg(OH)2D．熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3解析：選D。A．S、P位于同一周期，且S位于P的右側(cè)，同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強(qiáng)，故非金屬性：S>P，所以H2SO4的酸性大于H3PO4。B．Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，同主族元素由上到下非金屬性逐漸減弱，故非金屬性：Cl>Br。C．Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左側(cè)，故Na的金屬性比Mg的強(qiáng)，則NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)。D．NaHCO3的熱穩(wěn)定性差，是由于NaHCO3受熱易分解。3．甲、乙、丙、丁四種主族元素位于同一短周期，原子序數(shù)依次增加。下列判斷正確的是()A．原子半徑：甲<乙<丙B．最外層電子數(shù)：丙>丁C．若甲、乙、丙均是金屬，則氫氧化物堿性：甲<乙<丙D．若乙的最高價(jià)含氧酸為強(qiáng)酸，則丙是活潑非金屬元素解析：選D。依據(jù)同周期元素性質(zhì)變化規(guī)律可知：A項(xiàng)原子半徑應(yīng)是甲>乙>丙；B項(xiàng)最外層電子數(shù)：丙<??；C項(xiàng)氫氧化物堿性：甲>乙>丙。4．如表所示是元素周期表的一部分，有關(guān)說法正確的是()族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA二cd三abefA．e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定B．a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑：e>b>aC．六種元素中，e元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑D．c、e、f的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)解析：選D。同主族元素從上到下元素氫化物的穩(wěn)定性依次減弱，A錯(cuò)誤；同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，B錯(cuò)誤；a～f六種元素分別為Na、Mg、C、O、S、Cl，其中金屬單質(zhì)中Na的化學(xué)性質(zhì)最活潑，非金屬單質(zhì)中Cl2、O2化學(xué)性質(zhì)均比S活潑，C錯(cuò)誤。5.W、X、Y、Z四種短周期元素在周期表中的相對位置如圖所示，W的氣態(tài)氫化物可與Z的氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成離子化合物。下列推斷中正確的是()A．X、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最差的是YB．X元素形成的單核陰離子還原性強(qiáng)于YC．Z元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)于YD．Y元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)出氧化性解析：選A。根據(jù)W、X、Y、Z為四種短周期元素，且W的氣態(tài)氫化物可與Z的氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成離子化合物，應(yīng)是銨鹽，由元素在周期表中的位置可知，W是氮元素，X為氧元素，Y為硫元素，Z為氯元素。非金屬性O(shè)>S，Cl>S，則其氫化物中H2S最不穩(wěn)定，故A正確；非金屬性O(shè)>S，則陰離子還原性S2－>O2－，故B錯(cuò)誤；氯元素的最高價(jià)含氧酸比硫元素的最高價(jià)含氧酸酸性強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；S與氫氧化鈉的反應(yīng)中既表現(xiàn)氧化性，也表現(xiàn)還原性，故D錯(cuò)誤。6．電子層數(shù)相同的短周期元素X、Y、Z、W，其中X的最外層電子數(shù)比K層少1個(gè)，Y的最外層電子數(shù)比K層多1個(gè)，Z的單質(zhì)常用于制造太陽能電池，W的原子半徑是同周期主族元素中最小的。下列推斷中正確的是()A．Z的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于W的簡單氫化物B．Z的氧化物與水反應(yīng)可制得相應(yīng)的含氧酸C．X、Y、W的原子半徑依次減小，對應(yīng)的簡單離子半徑依次增大D．X、Y、W的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物之間互相都能發(fā)生反應(yīng)解析：選D。由題意推知Z是硅，故這些元素都在第三周期，從而推斷出X是鈉，Y是鋁，W是氯。熱穩(wěn)定性：SiH4<HCl，A錯(cuò)誤；SiO2與水不反應(yīng)，B錯(cuò)誤；簡單離子半徑：Al3＋<Na＋<Cl－，C錯(cuò)誤；NaOH、Al(OH)3、HClO4之間互相都能發(fā)生反應(yīng)，D正確。7．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍，下列說法正確的是()YZXWA．原子半徑：X<Y<ZB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X>ZC．Z、W均可與Mg形成離子化合物D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>W解析：選C。設(shè)元素Y的原子序數(shù)為y，則y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，則Y為N元素、X為Si元素、Z為O元素、W為Cl元素。A．原子半徑：Z<Y<X，錯(cuò)誤；B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X<Z，錯(cuò)誤；C．O元素、Cl元素都能與Mg形成離子化合物，正確；D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y<W，錯(cuò)誤。8．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。已知四種元素的電子層數(shù)之和為10，且它們分別屬于連續(xù)的四個(gè)主族；四種元素的原子中半徑最大的是X原子。下列說法正確的是()A．四種元素中有兩種元素在第二周期B．W所在主族元素的原子次外層電子數(shù)可能為2或8，不可能為18C．X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能反應(yīng)D．工業(yè)上獲得X、Y單質(zhì)的方法主要是電解其熔融的氯化物解析：選B。四種元素的電子層數(shù)之和等于10，有兩種可能：1＋3＋3＋3或2＋2＋3＋3。后一種情況無法滿足四種元素中X的原子半徑最大的條件，因此只有第一種符合要求，四種元素依次是H、Mg、Al、Si，故A錯(cuò)誤；W是氫元素，第ⅠA族元素的原子，鋰次外層電子數(shù)為2，其他原子次外層電子數(shù)都為8，不可能為18，故B正確；X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Al(OH)3不溶于弱酸和弱堿，故C錯(cuò)誤；工業(yè)上通過電解氧化鋁獲得鋁單質(zhì)，不能通過電解氯化鋁的方法獲得，故D錯(cuò)誤。9．根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià))信息，下列敘述正確的是()元素代號(hào)ABCDE原子半徑/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合價(jià)＋1＋3＋2＋6、－2－2A．E2－與B3＋的核外電子數(shù)不可能相等B．離子半徑大小A＋<D2－C．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性A<CD．氫化物的穩(wěn)定性D>E解析：選B。由表中數(shù)據(jù)可知，A為鈉，B為鋁，C為鈹，D為硫，E為氧。E2－與B3＋的核外電子數(shù)都為10，相等，A錯(cuò)誤；離子半徑大小Na＋<S2－，B正確；鈉比鈹活潑，故最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性Be(OH)2<NaOH，C錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)其對應(yīng)氫化物就越穩(wěn)定，應(yīng)該是H2O>H2S，D錯(cuò)誤。10．元素周期表和元素周期律可以指導(dǎo)人們進(jìn)行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是()A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推斷出元素的非金屬性：Cl＞FB．人們可以在周期表的過渡元素中尋找催化劑和耐腐蝕、耐高溫的合金材料C．短周期元素正化合價(jià)數(shù)值和其族序數(shù)相同D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外電子排布相同，則離子半徑：X2－＞Y2＋解析：選C。A項(xiàng)，非金屬性的強(qiáng)弱，應(yīng)根據(jù)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比較，不能根據(jù)氫化物的酸性進(jìn)行比較，HF的酸性比HCl弱，但非金屬性F大于Cl，正確；B項(xiàng)，優(yōu)良的催化劑及耐高溫和耐腐蝕的合金材料(如鎳、鉑等)，大多屬于過渡元素，正確；C項(xiàng)，短周期元素正化合價(jià)數(shù)值和其族序數(shù)不一定相同，如C有＋2、＋4價(jià)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，微粒X2－與Y2＋核外電子排布相同，核電荷數(shù)：Y＞X，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故離子半徑：X2－＞Y2＋，正確。二、非選擇題11．已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素，原子序數(shù)依次增大，其中A是宇宙中最豐富的元素，B的單質(zhì)常溫下為氣體，C和E同主族，C和E可形成EC2和EC3兩種分子，D是短周期中原子半徑最大的元素。請回答下列問題：(1)①B在元素周期表中的位置是________________________；②上述元素的最高價(jià)氧化物的水化物中酸性最強(qiáng)的是________(寫化學(xué)式)。(2)C、D、E、F四種元素對應(yīng)的簡單離子的半徑由小到大的順序是______________(用離子符號(hào)表示)。(3)工業(yè)上常用A、B組成的物質(zhì)X來檢驗(yàn)F的單質(zhì)是否發(fā)生泄漏，有大量白煙生成，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________。該反應(yīng)中還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為________。解析：根據(jù)題意可知：A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F(xiàn)是Cl。(1)①B在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族；②上述元素的最高價(jià)氧化物的水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4。(2)C、D的簡單離子核外有兩個(gè)電子層；E、F的簡單離子核外有三個(gè)電子層；對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說，核電荷數(shù)越大，離子半徑越??；對于電子層結(jié)構(gòu)不同的離子來說，核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，因此這四種元素的簡單離子的半徑由小到大的順序是Na＋<O2－<Cl－<S2－。(3)工業(yè)上常用A、B組成的物質(zhì)X(NH3)來檢驗(yàn)F的單質(zhì)Cl2是否發(fā)生泄漏，有大量白煙生成，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2，該反應(yīng)中還原劑是NH3，氧化劑是Cl2，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶3。答案：(1)①第二周期第ⅤA族②HClO4(2)Na＋<O2－<Cl－<S2－(3)3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N22∶312．A、B、C、D四種元素都是短周期元素，A元素的離子具有黃色的焰色反應(yīng)。B元素的離子結(jié)構(gòu)和Ne具有相同的電子層排布；5.8gB的氫氧化物恰好能與100mL2mol/L鹽酸完全反應(yīng)；B原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。H2在C單質(zhì)中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。D元素原子的電子層結(jié)構(gòu)中，最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。根據(jù)上述條件完成下列問題：(1)C元素位于第________周期第________族，它的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為__________。(2)A元素是______________，B元素是______________，D元素是______________。(填元素符號(hào))(3)A與D形成穩(wěn)定化合物的化學(xué)式是____________，該化合物中存在的化學(xué)鍵類型為________________，判斷該化合物在空氣中是否變質(zhì)的簡單方法是__________________。(4)C元素的單質(zhì)有毒，可用A的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的溶液吸收，其離子方程式為_________________________________________________________________________。解析：A元素的焰色反應(yīng)為黃色，推出A為Na；根據(jù)B元素離子結(jié)構(gòu)和Ne具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且5.8gB的氫氧化物恰好能與100mL2mol/L鹽酸完全反應(yīng)，推出B為Mg；H2在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，則C為Cl；D元素原子的電子層結(jié)構(gòu)里，最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，推出D為O。(1)Cl位于第三周期ⅦA族，最高價(jià)＝所在主族序數(shù)(O、F除外)，其最高價(jià)氧化物為Cl2O7；(2)根據(jù)以上分析可知A、B、D分別是Na、Mg、O；(3)Na的穩(wěn)定氧化物是Na2O2，屬于離子晶體，含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵。過氧化鈉為淡黃色，則判斷該化合物在空氣中是否變質(zhì)的簡單方法是看表面顏色是否變白；(4)氯氣在氫氧化鈉溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。答案：(1)三ⅦACl2O7(2)NaMgO(3)Na2O2離子鍵和(非極性)共價(jià)鍵看表面顏色是否變白(4)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O13．某同學(xué)為了驗(yàn)證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強(qiáng)弱，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)操作步驟：Ⅰ.打開彈簧夾1，關(guān)閉彈簧夾2，并打開活塞a，滴加鹽酸。Ⅱ.A中看到白色沉淀時(shí)……關(guān)閉活塞a。請回答：(1)B