2019届一轮复习江苏专版元素周期表和元素周期律学案

2019届一轮复习江苏专版元素周期表和元素周期律学案

第二单元　元素周期表和元素周期律 [教材基础—自热身] 1．编排原则 2．元素周期表的结构 (1)周期(7 个横行，7 个周期) 短周期 长周期 序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 0 族元素原 子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)族(18 个纵行，16 个族) 列 1 2 13 14 15 16 17 主族 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 列 3 4 5 6 7 11 12 副族 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第 8、9、10，共 3 个纵行 0 族 第 18 纵行 (3)元素周期表中元素的分区 ①分界线：如图所示，沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交 界处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。 ②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。 ③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。 [注意]　①从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是 F，金属性最强的是 Cs(放射性元素除外)。 ②金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属，但左侧的并不都是金属元素，如氢 元素。 ③过渡元素都是金属元素，金属元素只有正价，没有负价。 ④处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体，如 Al 是导体， B(硼)不导电。 (4)元素周期表中的特殊位置 ①过渡元素：元素周期表中从第ⅢB 族到第ⅡB 族 10 个纵列共 60 多种元素，这些元素 都是金属元素。 ②镧系：元素周期表第六 周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。 ③锕系：元素周期表第七 周期中，89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。 ④超铀元素：在锕系元素中，92 号元素铀(U)以后的各种元素。 [注意]　①第一张元素周期表是由俄国化学家门捷列夫绘制完成的。 ②含元素种类最多的族是第ⅢB 族，共有 32 种元素。 ③过渡元素包括 7 个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过 2 个(1～ 2 个)。 ④最外层电子数为 3～7 个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序 数。 3．元素周期表的三大应用 (1)科学预测 为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 (3)用于工农业生产 对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制 农药材料等。 [知能深化—扫盲点] 提能点(一)　元素周期表中的4个关系 1．常见的四组等量关系 (1)核电荷数＝质子数＝原子序数。 (2)核外电子层数＝周期序数。 (3)主族序数＝最外层电子数＝最高正价。 (4)非金属元素：最低负价＝最高正价－8 。 2．同主族元素的原子序数差的关系 (1)位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA、第ⅡA 族，同主族、邻周期元素原子序数 之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。如钠、钾的原子序数之差为 19－11＝8。 (2)位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～第ⅦA 族，同主族、邻周期元素原子序数 之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。如氯和溴的原子序数之差为 35－17＝18(溴所 在第四周期所含元素的种数)。 3．同周期第ⅡA 族和第ⅢA 族元素原子序数差的关系 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数差 无 1 1 11 11 25 25 原因 — 增加了 过渡元素 增加了过 渡元素和 镧系或锕 系元素 4.奇偶关系 (1)原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。 (2)原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。 [对点练] 1．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲 的原子序数为 x，则乙的原子序数可能是______________________。 (2)若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA 族和第ⅦA 族元素，原子序数分别为 m 和 n，则 m 和 n 的关系为________________________。 解析：(1)因前六周期中元素的数目分别为 2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子 序数可以是 x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。(2)对于第一、二、三周期，同一周期的第ⅡA 族 和第ⅦA 族元素的原子序数只相差 5，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一 周期的第ⅡA 族和第ⅢA 族元素的原子序数则相差 15；而对于第六、七周期来说，由于存 在镧系和锕系元素，同一周期的第ⅡA 族和第ⅦA 族元素的原子序数则相差 29。 答案：(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32　(2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29 提能点(二)　利用稀有气体元素确定主族元素位置 第一～第七周期稀有气体元素的原子序数依次为 2、10、18、36、54、86、118。 确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数 ＝x。 Error! 例如：①35 号元素(相邻近的是 36Kr)，则 35－36＝－1，故周期数为四，族序数为 8－ |－1|＝7，即第四周期第ⅦA 族，即溴元素；②87 号元素(相邻近的是 86Rn)，则 87－86＝ 1，故周期数为七，族序数为 1，即第七周期第ⅠA 族，即钫元素。 [对点练] 2．试推算原子序数为 6、13、34、53、88、115 的元素在周期表中的位置： 原子序数 6 13 34 53 88 115 周期 族 解析：6 号元素比 Ne(10)少 4 个电子，有 2 个电子层，最外层电子数为 4，位于第二周 期第ⅣA 族，13 号元素比 Ne(10)多 3 个电子，有 3 个电子层，最外层电子数为 3，位于第 三周期第ⅢA 族；34 号元素比 Kr(36)少 2 个电子，共有 4 个电 子层，最外层电子数为 6，位于第四周期第ⅥA 族；53 号元素比 Xe(54)少 1 个电子， 共有 5 个电子层，最外层电子数为 7，位于第五周期第ⅦA 族；88 号元素比 Rn(86)多 2 个 电子，共有 7 个电子层，最外层电子数为 2，位于第七周期第ⅡA 族；115 号元素比 118 号 元素少 3 个电子，共有 7 个电子层，最外层电子数为 5，位于第七周期第ⅤA 族。 答案： 原子序数 6 13 34 53 88 115 周期 二 三 四 五 七 七 族 ⅣA ⅢA ⅥA ⅦA ⅡA ⅤA [题点全练—过高考] 1．下列说法正确的是(　　) A．原子序数为 7 的元素的最高化合价为＋4 价 B．114 号元素位于第七周期第 ⅣA 族 C．位于同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为 m，则乙的原子序数可能为 m＋ 4 D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA 族，原子序数为 m，乙位于第ⅢA 族，则乙原子序数可能为 m＋19 解析：选 B　原子序数为 7 的元素为氮元素，其最高化合价为＋5 价，A 错误；118 号 元素位于第七周期 0 族，114 号元素位于第七周期第ⅣA 族，B 正确；同一主族的元素相差 2、8、18、32 或上述数字间的和，C 错误；同一周期第ⅠA 族与第ⅢA 族之间的差可能为 2、12、26，D 错误。 2.已知 X、Y、Z 三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设 X 的原 子序数为 a。则下列说法不正确的是(　　) A．Y 与 Z 的原子序数之和可能为 2a B．Y 的原子序数可能为 a－17 C．Z 的原子序数可能为 a＋31 D．X、Y、Z 一定为短周期元素 解析：选 D　由题给信息可知，X、Y、Z 只能位于元素周期表中过渡元素区域的右边， 则：若 X、Y、Z 同为短周期元素，由 X 的原子序数为 a 可知，Y 的原子序数为 a－8＋1＝ a－7，Z 的原子序数为 a＋8－1＝a＋7，A 正确；若 X 为长周期非金属元素，Y 为短周期非 金属元素，则 Y 的原子序数可能为 a－18＋1＝a－17，B 正确；若 Z 为第六或第七周期元 素，因存在镧系和锕系元素，则 Z 的原子序数可能为 a＋32－1＝a＋31，C 正确。 [教材基础—自热身] 1．元素周期律 2．主族元素的周期性变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 原 子 结 构 离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F 除外)， 负化合价＝主族序数－8 相同，最高正化合价＝主族序数(O、 F 除外) 元素的金属性 和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 性 质 气态氢化物稳 逐渐增强 逐渐减弱 定性 最高价氧化物 对应水化物的 酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 　　3.元素周期表、元素周期律的应用 (1)为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 (2)预测元素的性质(由递变规律推测) ①比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Mg(OH)2 > Al(OH)3，Ca(OH)2 > Mg(OH)2(填 “>”“<”或“＝”)。 ②推测未知元素的某些性质 如，已知 Ca(OH)2 微溶，Mg(OH)2 难溶，可推知 Be(OH)2 难 溶。 又如，已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑 色固体，与氢气难 化合，HAt 不 稳定，水溶液呈酸性，AgAt 难 溶于水等。 (3)启发人们在一定区域内寻找新物质 ①制作半导体材料的元素在金属与非金属分界线附近，如 Si、Ge、Ga 等。 ②农药中常用元素在周期表右上方，如 F、Cl、S、P、As 等。 ③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如 Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。 [知能深化—扫盲点] 提能点(一)　元素金属性、非金属性强弱的比较 1．结构比较法 最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数 越少，元素非金属性越强。 2．位置比较法 金属性从左向右，由强变弱，从上到下，由弱变强元素 周期表 非金属性从左向右，由弱变强，从上到下，由强变弱 金属活 动性顺序 按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、 Pt、Au 的顺序，金属性减弱 非金属活 动性顺序 按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱 3.实验比较法 [对点练] 1．将甲、乙两种金属的性质相比较，已知：①甲与 H2O 反应比乙与 H2O 反应剧烈；② 甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质；③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最 高价氧化物对应的水化物碱性强；④与某非金属反应时甲原子得电子数目比乙原子得电子 数目多；⑤甲单质的熔、沸点比乙的低。能说明甲的金属性比乙强的是(　　) A．①④　　　　　　　　 B．①②③ C．③⑤ D．①②③④⑤ 解析：选 B　比较金属性强弱的一般方法是看与酸(或水)反应的剧烈程度、最高价氧化 物对应的水化物碱性强弱、置换反应，而不能根据其与非金属反应时失电子数目的多少、熔 沸点的高低进行比较。 2．根据元素周期律，由下列事实进行推测，不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A 12Mg 与水反应缓慢，20Ca 与水反应较快 56Ba(第ⅡA 族)与水反应会更快 B Si 是半导体材料，同族的 Ge 也是半导体 材料 第ⅣA 族的元素的单质都可作半导体材 料 C HCl 在 1 500 ℃时分解，HI 在 230 ℃时 分解 HBr 的分解温度介于二者之间 D Si 与 H2 高温时反应，S 与 H2 加热能反应 P 与 H2 在高温时能反应 解析：选 B　同主族元素由上至下金属性逐渐增强，与水反应的剧烈程度也逐渐增强， 金属性：Ba＞Ca＞Mg，故 Ba 与水反应更快，A 项正确；Pb 不能作半导体材料，所以第ⅣA 族的元素的单质并不都是半导体材料，B 项错误；同主族元素由上至下非金属性逐渐减弱， 气态氢化物的热稳定性也逐渐减弱，非金属性：Cl＞Br＞I，所以 HBr 的分解温度介于 HCl 和 HI 之间，C 项正确；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，与氢气化合的难度逐 渐减小，非金属性：S＞P＞Si，所以 P 与 H2 在高温时能反应，D 项正确。 提能点(二)　粒子半径大小的比较 [对点练] 3．已知短周期元素的四种离子 A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙 述中正确的是(　　) A．原子序数：D＞C＞B＞A B．原子半径：B＞A＞C＞D C．离子半径：C3－＞D－＞A2＋＞B＋ D．氧化性：A2＋＞B＋，还原性：C3－＜D－ 解析：选 B　由于四种离子具有相同的电子层结构，离子所对应的元素应位于相邻两个 周期，根据阴阳离子所带的电荷数，得出元素在周期表中的位置关系：C D B A。原子序数大小 应为 A＞B＞D＞C，A 项错误；根据原子半径的递变规律，可以判断 B 正确；C 项应为 C3－＞ D－＞B＋＞A2＋；还原性：C3－＞D－，D 错误。 [题点全练—过高考] 题点一　元素金属性、非金属性强弱的比较 1．下列实验不能达到实验目的的是(　　) 选项 实验操作 实验目的 A Cl2、Br2 分别与 H2 反应 比较氯、溴的非金属性强弱 B 向 MgCl2、AlCl3 溶液中分别通入氨 比较镁、铝的金属性强弱 C 测定相同物质的量浓度的 Na2CO3、 Na2SO4 溶液的 pH 比较碳、硫的非金属性强弱 D Fe、Cu 分别与稀盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱 解析：选 B　A 项，Cl2、Br2 分别与 H2 反应，根据反应条件的难易和反应剧烈程度可 判断出氯、溴的非金属性强弱；B 项，向 MgCl2、AlCl3 溶液中分别通入氨，MgCl2 与 AlCl3 均生成相应的沉淀，不能比较二者的金属性强弱；C 项，测定相同物质的量浓度的 Na2CO3、Na2SO4 溶液的 pH，根据 pH 可判断出 Na2CO3 与 Na2SO4 水解程度的大小，即判 断出酸性：H2CO3X B．离子半径：W3＋>Y2－ C．非金属性：X>Y D．最高价氧化物对应水化物的碱性：ZC，A 正确；根据核外电子排布相同的离子，核电荷数小的半径大，离子半 径：O2－>Al3＋，B 错误；非金属性：O>C，C 错误；根据元素的金属性越强最高价氧化物 对应水化物的碱性越强，碱性：NaOH>Al(OH)3，D 错误。 题点三　元素周期律的应用 5．已知 16S 和 34Se 位于同一主族，下列关系中正确的是(　　 ) A．热稳定性：HF＞HCl＞H2S B．原子半径：Br＞Se＞Cl C．还原性：S2－＞Se2－＞Cl－ D．酸性：HBrO4＞HClO4＞H2SO4 解析：选 A　比较元素性质应该把元素放在元素周期表中的大致位置S　Cl Se　Br，Se 的原子 半径最大、还原性：Se2－＞S2－、酸性：HClO4＞HBrO4，B、C、D 选项错误。 6．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　) A．酸性：H2SO4>H3PO4 B．非金属性：Cl>Br C．碱性：NaOH>Mg(OH)2 D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 解析：选 D　A 项，S、P 位于同一周期，且 S 位于 P 的右侧，同周期元素从左向右非 金属性逐渐增强，非金属性：S>P，所以 H2SO4 的酸性强于 H3PO4；B 项，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属性逐渐减弱，故非金属性：Cl>Br； C 项，Na、Mg 是同周期元素，Na 位于 Mg 的左侧，Na 的金属性比 Mg 的强，则 NaOH 的 碱性比 Mg(OH)2 的强；D 项，NaHCO3 的热稳定性差，是由于 HCO －3 受热易分解，与元素 周期律无关。 [知能深化—扫盲点] 元素推断题是高考的热点题型，命题落脚点是借助元素周期表的片段、短周期元素的 结构特点及这些元素形成重要化合物的特性推断元素。利用“位—构—性”关系综合考查 元素及其化合物的性质和化学反应原理的相关内容。 (一)此类试题的基本特点 (二)“两步”快速突破元素推断题 (三)元素推断题的 3 类题型 题型1　依据核外电子排布推断 (1)最外层电子规律 最外层 电子数(N) 3≤N＜8 N＝1 或 2 N＞次外层 电子数 元素在周期表 中的位置 主族 第ⅠA 族、第ⅡA 族、第Ⅷ族、副族、 0 族元素氦 第二周期 (2)“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位 于第四周期。 (3)“阴上、阳下”规律 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴 离子的下一周期。 [对点练] 1．a、b、c、d 为短周期元素，a 的 M 电子层有 1 个电子，b 的最外层电子数为内层电 子数的 2 倍，c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，c 与 d 同周期，d 的原子半径小 于 c。下列叙述错误的是(　　) A．d 元素的非金属性最强 B．它们均存在两种或两种以上的氧化物 C．只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物 D．b、c、d 分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键 解析：选 D　短周期元素中 M 层电子数是 1，则 a 的核外电子排布是 2、8、1，a 是 Na 元素；b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，则 b 核外电子排布是 2、4，b 是 C 元素；c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，则 c 是 S 元素；c、d 的原子处于同一周期，d 的原子半径小于 c，根据元素周期律可知 d 是 Cl 元素。A.在上述元素中非金属性最强的元 素是 Cl 元素，正确；B.Na 可以形成 Na2O、Na2O2 两种氧化物，C 可以形成 CO、CO2 两种 氧化物，S 可以形成 SO2、SO3 两种氧化物，而 Cl 元素则可以形成 Cl2O、ClO2、ClO3 等多 种价态的氧化物，正确；C.Na 是金属元素，可以与非金属元素 C、S、Cl 形成离子化合物， 正确；D.C 元素可以与 H 元素形成乙烷，该分子中含有非极性键，错误。 题型2　依据元素周期表的“片段结构”推断 1．元素周期表中短周期的特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素 H 和 He，H 元素所在的第ⅠA 族为元素周期表 的左侧边界，第ⅠA 族左侧无元素分布。 (2)He 为 0 族元素，0 族元素为元素周期表的右侧边界，0 族元素右侧没有元素分布。 利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。 2．元素的位置关系和原子序数关系的应用 (1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大 1，比右边元素的原子序数小 1。 (2)同主族上下周期元素的原子序数关系 ①若在第ⅠA 族或第ⅡA 族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。 ②若在第ⅢA～第ⅦA 族，原子序数之差为下周期所包含的元素种数。如第三和第四周 期的同族相邻元素，若在第ⅠA 或第ⅡA 族，原子序数之差为 8，若在第ⅢA～第ⅦA 族， 原子序数之差为 18。 3．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 (1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。 (2)族序数等于周期数 2 倍的元素：C、S。 (3)族序数等于周期数 3 倍的元素：O。 (4)周期数是族序数 2 倍的元素：Li、Ca。 (5)周期数是族序数 3 倍的元素：Na、Ba。 (6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。 (7)最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素：S。 (8)除 H 外，原子半径最小的元素：F。 (9)最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F 无正价)。 [对点练] 2．甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱 水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(　　) A．丙与戊的原子序数相差 18 B．气态氢化物的稳定性：庚＜己＜戊 C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 解析：选 D　己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，则己为 S；由元素在周期表中 的相对位置可推断：丙为 B、丁为 Si、庚为 F；因甲和丁在同一周期，且甲原子最外层与最 内层具有相同电子数，则甲为 Mg，乙为 Ca。A.丙为 B，原子序数为 5，而戊位于 P 的下方， 其原子序数比 P 的原子序数大 18，即戊的原子序数为 33，则丙与戊的原子序数相差 28，错 误；B.同周期元素自左向右，元素的非金属性逐渐增强，同主族元素自上而下，元素的非金 属性逐渐减弱，因此元素的非金属性：庚＞己＞戊，元素的非金属性越强，其气态氢化物的 稳定性越强，故氢化物稳定性：庚＞己＞戊；C.常温下，甲(Mg)与水反应缓慢，加热时反 应较快；D.丁(Si)的最高价氧化物为 SiO2，可用于制造光导纤维，正确。 题型3　依据元素及其化合物性质推断 常见元素及其化合物的特性 (1)形成化合物种类最多、单质是自然界中硬度最大、气态氢化物中氢的质量分数最大 的元素：C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。 (3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液 态的元素：O。 (4)地壳中含量最多的金属元素：Al。 (5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化 物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。 (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最 弱的元素：Cs(放射性元素除外)。 (7)最易着火的非金属元素的单质，其元素是 P。 (8)焰色反应呈黄色的元素：Na。 (9)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。 (10)单质密度最小的元素：H，密度最小的金属元素：Li。 (11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 (12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。 (13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生化合反应的元素：N，能发 生氧化还原反应的元素：S。 (14)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。 (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 (16)常见的一种元素存在几种单质的元素：C、P、O、S，其中一种同素异形体易着火 的元素：P。 [对点练] 3．已知 a、b、c、d、e 是短周期中原子序数依次增大的 5 种主族元素，其中元素 a、e 的单质在常温下呈气态，元素 b 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍，元素 c 在同周 期的主族元素中原子半径最大，元素 d 是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是 (　　) A．b 元素在自然界只有一种核素 B．元素 c、d、e 的简单离子的半径依次减小 C．在 5 种元素中 e 元素的单质氧化性最强 D．化合物 ae 与 ce 含有相同类型的化学键 解析：选 C　a、b、c、d、e 是短周期中原子序数依次增大的 5 种主族元素，b 原子最 外层电子数是其电子层数的 2 倍，结合原子序数可知 b 是碳元素，c 在同周期的主族元素中 原子半径最大，c 是钠元素，d 是地壳中含量最多的金属元素，d 是铝元素，元素 a、e 的单 质在常温下呈气态，则 a 是氢元素，e 是氯元素。A 项， b 元素(C)在自然界有 3 种核素 12C、13C、14C，错误；B 项，元素 c、d、e 的简单离子的半径大小关系为 Cl－>Na＋>Al3＋， 错误；C 项，在 5 种元素中，e(Cl)的非金属性最强，其单质的氧化性最强，正确；D 项，HCl 含有共价键，NaCl 含有离子键，错误。 [题点全练—过高考] 1.X、Y、Z、W 均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所 示。若 Z 原子的最外层电子数是第一层电子数的 3 倍，下列说法中正确的是 (　　) A．X 的最常见气态氢化物的水溶液显酸性 B．最高价氧化物对应水化物的酸性 W 比 Z 强 C．Z 的单质与氢气反应比 Y 单质与氢气反应剧烈 D．X 的原子半径小于 Y 解析：选 B　根据图示元素的位置关系，结合 Z 原子的最外层电子数是第一层电子数 的 3 倍，可以推出 Z 为 S，从而可以确定 X 为 N，Y 为 O，W 为 Cl。N 的最常见气态氢化 物 NH3 的水溶液显碱性，A 错误；非金属性 Cl 强于 S，因此最高价氧化物对应水化物的酸 性：HClO4>H2SO4，B 正确；非金属性 O 强于 S，因此 O2 与 H2 反应比 S 与 H2 反应剧烈， C 错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此 N 的原子半径大于 O，D 错误。 2．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 原子核外最外层电子数是 其电子层数的 2 倍，X、Y 的核电荷数之比为 3∶4。W－的最外层为 8 电子结构。金属单质 Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是(　　) A．X 与 Y 能形成多种化合物，一般条件下都能与 Z 的最高价氧化物的水化物发生反 应 B．原子半径大小：X＜Y，Z＞W C．化合物 Z2Y 和 ZWY3 都只存在离子键 D．Y、W 的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 解析：选 D　短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子核外最外层电 子数是其电子层数的 2 倍，则 X 是 C，由题意推知 Y 的核电荷数是 8，则 Y 是 O，Z 的单 质在氧气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则 Z 是 Na，W－最外层为 8 电子 结构，且 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，则 W 是 Cl。X 与 Y 形成的化合物有 CO、 CO2，但 CO 不与 NaOH 反应，A 项错误；原子半径大小：C＞O，Na＞Cl，B 项错误；化 合物 Na2O 中只含离子键，NaClO3 中既有离子键也有共价键，C 项错误；O3、Cl2、ClO2 等 有强氧化性的物质可作水的消毒剂，D 项正确。 3．短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子最外层有 6 个电子，Y 是至今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W 的 单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是(　　) A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W 解析：选 A　A 选项，由“Y 是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y 为 F；由 X 原子序数小于 Y 且“X 原子最外层有 6 个电子”可知，X 为 O；由“Z 在周期表中处于周 期序数等于族序数的位置”可知，Z 为 Al；由“W 的单质广泛用作半导体材料”可知，W 是 Si。A 选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是 F、O、Si、Al，所以正确；B 选项， 原子半径由大到小的顺序：Al、Si、O、F，所以错误；C 选项，元素非金属性由强到弱的 顺序：F、O、Si，所以错误；D 选项，简单气态氢化物的稳定性 HF 的最强，所以错误。 4．现有五种短周期元素的性质、用途或原子结构信息如下表： 元素 元素的性质、用途或原子结构信息 Q 形成化合物的种类最多 R 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍 X 气态氢化物的水溶液常用作肥料，呈弱碱性 Y 第三周期元素的简单阴离子中离子半径最小 Z 单质为银白色固体，在空气中燃烧发出黄色火焰 请根据表中信息回答下列问题： (1)Q 最简单的气态氢化物分子的空间构型为___________________________________。 (2)R 单质与 X 单质在雷电条件下反应产物为________化合物(填“共价”或“离子”)。 (3) 写 出 R 与 Z 组 成 仅 含 离 子 键 的 化 合 物 的 化 学 式 ： ________________________________________________________________________。 (4)工业上用电解 Y 与 Z 形成化合物的水溶液制取 Y 单质，写出该反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 解析：形成化合物种类最多的元素为 C，即 Q 为碳元素；最外层电子数是次外层电子 数 3 倍的元素是氧，即 R 为氧元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的为 NH3，即 X 为氮元素； 第三周期元素简单阴离子中离子半径最小的是 Cl－，即 Y 为氯元素；焰色反应是黄色的是 钠元素，即 Z 为钠元素。 答案：(1)正四面体形　(2)共价　(3)Na2O (4)2Cl－＋2H2O =====电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－ [课时达标检测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [课堂真题集训—明考向] 1．(2017·江苏高考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中只有 Y、Z 处于同一周期且相邻，Z 是地壳中含量最多的元素，W 是短周期中金属性最强的元素。下 列说法正确的是(　　) A．原子半径：r(X)r(N)>r(O)>r(H)，A 项错误；NaOH 为强碱，B 项错误；非金属性：O>N，则氧化性 O2(或 O3)强于 N2，C 项错误；H、N 和 O 可以组成共价化合物如 NH3·H2O，也可以组成离子化合物如 NH4NO3，D 项正确。 2．(2016·江苏高考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子的最外 层有 6 个电子，Y 是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中 Z 位于ⅠA 族，W 与 X 属于同一主族，下列说法正确的是(　　) A．元素 X、W 的简单阴离子具有相同的电子层结构 B．由 Y、Z 两种元素组成的化合物是离子化合物 C．W 的简单气态氢化物的热稳定性比 Y 的强 D．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W) 解析：选 B　Y 是迄今发现的非金属性最强的元素，则 Y 是 F 元素，X 原子的最外层 有 6 个电子，且原子序数比 F 小，则 X 是 O 元素，Z 位于第ⅠA 族，原子序数比 F 大，则 Z 为 Na 元素，W 与 O 属于同一主族且原子序数比 O 大，则 W 是 S 元素。A 项中，O2－的 结构示意图为 ，S2－的结构示意图为 ，错误；B 项中，Y 与 Z 形成的化合物 NaF 是离子化合物，正确；C 项中，HF 的热稳定性比 H2S 强，错误；D 项中，原子半径大小顺 序为 r(Na)＞r(S)＞r(O)＞r(F)，错误。 3．(2013·江苏高考)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电 子数之和为 13。X 的原子半径比 Y 的小，X 与 W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下 列说法正确的是(　　) A．原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(W) B．元素 Z、W 的简单离子的电子层结构不同 C．元素 Y 的简单气态氢化物的热稳定性比 Z 的强 D．只含 X、Y、Z 三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物 解析：选 D　根据题意可推断出 X、Y、Z、W 四种元素依次是 H、N、O、Na。原子 半径 r(Na)＞r(N)＞r(O)，A 错误。O2－和 Na＋的电子层结构相同，B 错误。由于 O 的非金 属性强于 N，所以 H2O 的热稳定性强于 NH3，C 错误。只含 H、N、O 三种元素的化合物 可能是共价化合物 HNO3，也可能是离子化合物 NH4NO3，D 正确。 4．(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的简单氢 化物可用作制冷剂，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y 和 Z 三种元 素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列 说法不正确的是(　　) A．X 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强 B．Y 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构 C．Y 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D．Z 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同一周期 解析：选 C　由题知，W 为氮，X 为氧，Y 为钠，Z 为硫。同周期元素从左至右，简 单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O 的热稳定性比 NH3 的强，A 项正确；O2－和 Na＋核外 都有 10 个电子，B 项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈 碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，C 项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫同属于第三周期， D 项正确。 5．(2017·全国卷Ⅲ)短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如表所示，这四 种元素原子的最外层电子数之和为 21。下列关系正确的是(　　) W X Y Z A．氢化物沸点：WW C．化合物熔点：Y2X3NH3>SiH4 B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si D．用中文“ ”(ào)命名的第 118 号元素在周期表中位于第七周期 0 族 解析：选 C　非金属性：O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，A 项 正确；H 与 C、N、O、F 等非金属元素形成共价化合物，与 Na、Mg 等金属元素形成离子 化合物，B 项正确；题图所示实验可证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强 弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl 不是氯元素的最高价氧化物对 应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断 Cl 的非金属性强弱，C 项错误；118 号元素在元 素周期表中位于第七周期 0 族，D 项正确。 7.(2016·全国卷Ⅰ)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增 加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质， 通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L－1r 溶液的 pH 为 2, s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所 示。下列说法正确的是(　　) A．原子半径的大小 W＜X＜Y B．元素的非金属性 Z＞X＞Y C．Y 的氢化物常温常压下为液态 D．X 的最高价氧化物的水化物为强酸 解析：选 C　n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2，Z 为 Cl 元素。Cl2(n) 与二元化合物 p 在光照条件下反应生成 r 和 s,0.01 mol·L－1r 溶液的 pH 为 2，s 通常是难溶 于水的混合物，则 p 为 CH4，r 为 HCl，s 为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 的混合物。 二元化合物 m 与 n 反应生成 q 和 r，q 的水溶液具有漂白性，其中 n 为 Cl2，r 为 HCl，从 而推知 m 为 H2O，q 为 HClO。结合四种短周期元素的原子序数关系及形成的二元化合物 之间的转化推知，W、X、Y、Z 元素分别为 H、C、O、Cl。A 项同周期主族元素的原子半 径，随原子序数的递增而逐渐减小，则原子半径的大小关系为 H＜O＜C；B 项由 ClO2、CCl4 可以得出元素的非金属性：O＞Cl，Cl＞C，则元素的非金属性强弱关系为 O＞Cl＞C；C 项 Y(O)的氢化物有 H2O、H2O2，常温常压下均为液态；D 项 X(C)的最高价氧化物的水化 物为 H2CO3，是一种二元弱酸。 8．(2016·全国卷Ⅱ)a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子，b2－和 c＋离 子的电子层结构相同，d 和 b 同族。下列叙述错误的是(　　) A．a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1 B．b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C．c 的原子半径是这些元素中最大的 D．d 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性 解析：选 A　由题中所给的信息可知，a 为 H，b 为 O，c 为 Na，d 为 S。A 项中，H 与 Na 可以形成化合物 NaH，H 的化合价为－1；B 项中，O 与其他三种元素可以形成 H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3 等二元化合物；C 项中，四种元素原子半径大小顺 序为 Na＞S＞O＞H; D 项中，H 与 S 形成化合物 H2S，其水溶液呈弱酸性。 9．(2016·全国卷Ⅲ)四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 的简单离子具有相同电子层结构，X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W 与 Y 同族，Z 与 X 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：W＜X＜Z B．W 与 X 形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C．气态氢化物的热稳定性：W＜Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z 解析：选 B　四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X 的原子半径是短周期主族元 素原子中最大的，则 X 为 Na 元素；Z 与 X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则 Z 为 Cl 元素；因 W 与 X 的简单离子电子层结构相同，且 W 与 Y 同族，则 W 可能为 N(或 O) 元素、Y 可能为 P(或 S)元素。A 项，Na＋与 N3－(或 O2－)电子层结构相同，核电荷数越大， 离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋＜N3－(或 O2－)＜Cl－；B 项， W 与 X 形成的化合物 Na2O、Na2O2(或 Na3N)溶于水后的溶液均为 NaOH 溶液(或 NaOH 和 NH3 的混合溶液)，呈碱性；C 项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强， 故热稳定性：W＞Y；D 项，最高价氧化物对应的水化物中 HClO4 是酸性最强的无机酸。 [课下能力测评—查缺漏] 1．下列递变规律不能用元素周期律解释的是(　　) A．非金属性：C>Si　　　　 B．碱性：NaOH>Mg(OH)2 C．酸性：H2SO3>H2CO3 D．还原性：HI>HBr 解析：选 C　碳和硅是同主族元素，从上往下，非金属性减弱；钠和镁是同周期元素， 从左到右，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱；亚硫酸不是硫的最 高价氧化物对应的水化物，所以不能用元素周期律解释酸性强弱；碘和溴是同主族元素，从 上往下，氢化物的还原性依次增强。 2．下列有关物质性质的说法错误的是(　　) A．热稳定性：HCl＞HI B．原子半径：Na＞Mg C．酸性：H2SO3＞H2SO4 D．结合质子能力：S2－＞Cl－ 解析：选 C　A．元素的非金属性：Cl＞I，所以稳定性：HCl＞HI；B.Na、Mg 是同一 周期的元素，原子半径：Na＞Mg，正确；C.酸性：H2SO4＞H2SO3，错误；D.酸越强，酸 越易电离 H＋，而酸根离子越难结合 H＋，酸性：HCl>H2S，结合 H＋的能力：S2－>Cl－，正 确。 3．依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是(　　) A．H3BO3 的酸性比 H2CO3 的强 B．Mg(OH)2 的碱性比 Be(OH)2 的强 C．C、N、O 原子半径依次增大 D．若 M＋和 R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R>M 解析：选 B　非金属性：BBe， 则碱性：Mg(OH)2>Be(OH)2，B 正确；同周期自左向右原子半径逐渐减小，则 C、N、O 原 子半径依次减小，C 错误；原子序数：M>R，D 错误。 4．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表： 元素代号 X Y Z M R Q 原子半径(×10－10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74 主要化合价 最高正价 ＋1 ＋7 ＋3 ＋2 ＋5 — 最低负价 — －1 — — －3 －2 下列说法中正确的是(　　) A．X、Z、R 的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应 B．元素 X 和 Q 形成的化合物中不可能含有共价键 C．X、Y、M 的单质分别与水反应，Y 最剧烈 D．Y 的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃 解析：选 A　由化合价可知 X、Y、Z、M、R、Q 分别位于第ⅠA 族、ⅦA 族、ⅢA 族、 ⅡA 族、ⅤA 族、ⅥA 族，由原子半径 Q＜R＜Y(Cl)知，R、Q 只能为第二周期元素，分别 为 N、O；同理结合原子半径可知 X、Z、M 分别为 Na、Al、Mg。NaOH、Al(OH)3、HNO3 之间可以两两相互反应，A 选项正确；Na2O2 中含共价键，B 选项错误；Na、Cl2、Mg 分别 与水反应，Na 最剧烈，C 选项错误；HCl 不与 SiO2 反应，D 选项错误。 5．X、Y、M、N 是短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知 X 原子的最外层电 子数是电子层数的 3 倍，X、M 同主族，Y 原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列说 法正确的是(　　 ) A．Y2X 和 Y2X2 中化学键类型相同，阴、阳离子的个数比相同 B．气态氢化物的热稳定性：M＞N C．M 与 X 的化合物对应的水化物一定是强酸 D．离子半径：r(X2－)＞r(Y＋) 解析：选 D　X 最外层电子是电子层数的 3 倍可知 X 是 O；X 和 M 同主族可知 M 是 S； 短周期主族元素中原子半径最大的是 Na(Y)；因原子序数依次增大且均为主族元素，N 为 Cl。 Na2O 中只含离子键、Na2O2 中既有离子键又有非极性共价键，Na2O2 和 Na2O 中阴、阳离 子个数比均为 1∶2，A 错误；非金属性：Cl＞S，气态氢化物的稳定性：HCl＞H 2S，B 错 误；H2SO3 是弱酸、H2SO4 是强酸，C 错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子 半径越小，D 正确。 6．下列结论错误的是(　　 ) ①微粒半径：K＋＞Al3＋＞S2－＞Cl－ ②氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4 ③离子的还原性：S2－＞Cl－＞Br－＞I－ ④氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te ⑤酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞HClO ⑥非金属性：O＞N＞P＞Si A．只有① B．①③⑤ C．②④⑤⑥ D．①③ 解析：选 D　①K＋、S2－、Cl－原子核外电子排布相同，核电荷数：S2－＜Cl－＜K＋， 则半径：S2－＞Cl－＞K＋，离子的原子核外电子层数越多，半径越大，核外电子层数越少， 则半径越小，则有 S2－＞Cl－＞K＋＞Al3＋，故①错误；②非金属性：F＞Cl＞S＞P＞Si，元 素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H 2S＞PH3＞ SiH4，故②正确；③非金属性：Cl＞Br＞I＞S，元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性 越弱，则还原性：Cl－＜Br－＜I－＜S2－，故③错误；④非金属性：Cl＞S＞Se＞Te，元素的 非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te，故④正确；⑤非金属 性：S＞P＞C，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性： H2SO4＞H3PO4＞H2CO3，又 H2CO3 酸性大于 HClO，则有酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞ HClO，故⑤正确；⑥因同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则有非金属性：O＞ N、P＞Si，同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则 N＞P，所以有非金属性：O＞ N＞P＞Si，故⑥正确。 7．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是(　　) A．原子半径：Z>Y>X B．气态氢化物的稳定性：RAl>O(或 Y>Z>X)；B 项，气态氢化物的稳定性：HCl>H2S；C 项，SO3(WX3)和水反应生成的 H2SO4 为共价化合物；D 项，Al(OH)3 和 NaOH 能反应。 8.短周期元素 a、b、c 在元素周期表中所处的位置如图所示，a、b、c 三种元素原子的质子数之和为 32。d 元素原子的最外层电子数为其次外层 电子数的 2 倍。则下列说法正确的是(　　) A．a、b 两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应， 且反应类型相同 B．b 的气态氢化物比 a 的气态氢化物稳定 C．元素 d 形成的气态氢化物一定是正四面体形分子 D．四种元素的原子半径：b＞d＞a＞c 解析：选 D　由短周期元素 a、b、c 在元素周期表中的位置可知，a、c 为第二周期元 素，b 为第三周期元素，设与 b 同主族的第二周期元素的原子序数为 x，则 a、b、c 的原子 序数分别为 x－1、x＋8、x＋1，(x－1)＋(x＋1)＋(x＋8)＝32，x＝8，即 a 为 N，c 为 F，b 为 S；d 元素的最外层电子数是次外层电子数的 2 倍，则 d 为 C(碳)。a(N)、b(S)两种元素的 气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物反应，但反应类型不同：NH3＋ HNO3===NH4NO3(非氧化还原反应)，H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O(氧化还原反应)， A 错误；NH3 比 H2S 稳定，B 错误；C、H 形成的气态化合物不一定是正四面体形，如乙烷 等，C 错误；原子半径：S>C>N>F，D 正确。 9．a、b、c、d 都是短周期元素，原子半径：d＞c＞a＞b。已知：a、b 同周期，a、c 处于同一主族；c 原子核内的质子数等于 a、b 原子核内的质子数之和；c 原子最外层电子 数是 d 原子最外层电子数的 3 倍，下列说法正确的是(　　) A．a 的元素符号为 Be B．b 和 d 两种元素形成的化合物中只能含有离子键 C．c 和 d 两元素的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水 D．d2b 和 d2b2 阴、阳离子个数比分别为 1∶2 和 1∶1 解析：选 C　a、b、c、d 都是短周期元素，原子半径：d＞c＞a＞b。a、b 同周期，a、 c 处于同一主族，可推知 a、b、c、d 在周期表中的大致相对位置为 ，c 的原子核内的 质子数等于 a、b 原子核内的质子数之和，c 质子数等于 A 的质子数＋8，故 b 为 8 号元素氧。 因 a、c 为主族元素，且 c 最外层电子数为 d 的 3 倍，则 d 最外层电子数只能为 1，故 d 为 钠，c 为 Al，a 为 B 元素，故 A 错误；O、Na 形成的 Na2O2 既含有离子键又含有共价键， 故 B 错误；c 和 d 两元素的最高价氧化物对应的水化物分别为 Al(OH)3、NaOH，二者反应 生成 NaAlO2 和 H2O，故 C 正确；Na2O 和 Na2O2 中阴、阳离子个数比都是 1∶2，故 D 错 误。 10．X、Y、Z、R、W 是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y 和 R 同主族，可组 成共价化合物 RY2；Y 和 Z 最外层电子数之和与 W 的最外层电子数相同；25 ℃时，0.1 mol·L－1X 和 W 形成化合物的水溶液 pH 为 1。下列说法正确的是(　　) A．Y 和其他四种元素均可形成至少两种化合物(两种元素组成) B．R 元素的最高价氧化物的水化物酸性最强 C．原子半径：X＜Y＜Z＜R＜W D．由 Y、Z、W 三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性 解析：选 A　由“Y 和 R 同主族，可组成共价化合物 RY2”推出 Y 是 O，R 是 S；由“25 ℃时，0.1 mol·L －1X 和 W 形成化合物的水溶液 pH 为 1”及五种短周期元素原子序数大小 关系推出 X 是 H，W 是 Cl；再根据 Y、Z、W 最外层电子数的关系可推出 Z 为 Na。O 和 H 可形成 H2O、H2O2，O 和 Na 可形成 Na2O、Na2O2，O 和 S 可形成 SO2 和 SO3，O 和 Cl 可形成 Cl2O、ClO2、Cl2O7 等，A 项正确；短周期元素的最高价含氧酸中 HClO4 的酸性最 强，B 项错误；原子半径：Na＞S＞Cl＞O＞H，C 项错误；NaClO4 是强酸强碱盐，溶液呈 中性，D 项错误。 11．已知 A、B、C、D、E、F、G 为七种短周期主族元素，原子序数依次增大。已知： A、F 的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中 A 的单质在常温下为气体。C 与 B、 G 在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为 17，质子数之和 为 31。D 与 F 同周期，且在该周期中 D 元素的原子半径最大。根据以上信息回答下列问题： (1)B、C、G 的氢化物中稳定性最强的是__________(填化学式)，G 的某种氧化物能使 溴水褪色，写出该反应的化学方程式__________________________________________。 (2)B、C、D、E、F 形成的简单离子半径由大到小的顺序为__________________(用离 子符号表示)。 (3)D、A、C 和碳元素组成的化合物的水溶液呈______性，用离子方程式解释其原因 ________________________________________________________________________。 解析：A、B、C、D、E、F、G 都为短周期主族元素，原子序数依次增大，由 A、F 的 最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中 A 的单质在常温下为气体，可知 A 为 H，F 为 Al。C 与 B、G 在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为 17，质子数之和为 31，其内层电子数之和为 14，必有两种元素(B、C)为第二周期，一种元 素为第三周期(G)，且 C、G 同主族，所以 B 为 N，C 为 O，G 为 S。D 与 F 同周期且在该 周期中 D 元素的原子半径最大，可知 D 为 Na，则 E 为 Mg。 答案：(1)H2O　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (2)N3－>O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋ (3)碱　HCO－3 ＋H2OH2CO3＋OH－ 12．X、Y、Z、W、M、N 为原子序数依次增大的六种短周期元素，常温下，六种元 素的常见单质中三种为气体，三种为固体。X 与 M，W 与 N 分别同主族，在周期表中 X 是 原子半径最小的元素，且 X 能与 Y、Z、W 分别形成电子数相等的三种分子，Z、W 的最 外层电子数之和与 M 的核外电子总数相等。试回答下列问题： (1)N 元素在周期表中的位置为_____________________；Y 的简单氢化物的稳定性 ________(填“>”“<”或“＝”)W 的简单氢化物的稳定性。 (2)X、Z 形成的含 18 电子的化合物的电子式为________________________。 (3)由 X、Z、W、N 四种元素组成的一种离子化合物 A，已知 A 既能与盐酸反应，又 能与氯水反应，写出 A 与足量盐酸反应的离子方程式 ________________________________________________________________________。 (4)X 和 W 组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________(填 化学式)，此化合物可将碱性工业废水中的 CN－氧化，生成碳酸盐和氨气，相应的离子方程 式为________________________________________________________________________。 解析：H 的原子半径最小，所以 X 为 H；X 和 M 同主族，由 M 在题述元素中的排序 知，M 是 Na。Y、Z、W 位于第二周期，它们与 H 可形成等电子分子，结合 Z、W 的最外 层电子数之和与 Na 的核外电子总数相等知，Y、Z、W 依次为 C、N、O，W 与 N 同主族， 则 N 为 S。(1)C 的非金属性弱于 O 的非金属性，故 CH4 的稳定性比 H2O 弱。(2)H、N 形成 的含 18 电子的化合物是 N2H4，N2H4 的电子式为 HN H N H H。(3)由 H、N、O、S 组成的 既能与盐酸反应又能与氯水反应的离子化合物为 NH4HSO3 或(NH4)2SO3，其分别与足量盐 酸反应的离子方程式为 HSO－3 ＋H ＋ ===H2O＋SO 2↑、SO 2－3 ＋2H ＋ ===H2O＋SO 2↑。 (4)H2O2 中含有极性共价键和非极性共价键，H2O2 氧化碱性工业废水中 CN－的离子方程式 为 OH－＋CN－＋H2O2===CO2－3 ＋NH3↑。 答案：(1)第三周期第ⅥA 族　<　(2) (3)SO2－3 ＋2H＋===H2O＋SO2↑ (或 HSO－3 ＋H＋===H2O＋SO2↑) (4)H2O2　OH－＋CN－＋H2O2===CO2－3 ＋NH3↑ 13．X、Y、Z、W、R 是短周期元素，原子序数依次增大。X 原子核外各层电子数之 比为 1∶2，Y 原子和 Z 原子的核外电子数之和为 20，W 和 R 是同周期相邻元素，Y 的氧 化物和 R 的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题： (1)元素 X 的最高价氧化物的电子式为______________；元素 Z 的离子结构示意图为 ____________。 (2)单质铜和元素 Y 的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)元素 W 位于周期表的第________族，其非金属性比 R 弱，用原子结构的知识解释原 因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)R 的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用 Y 的气态氢化物的水溶液作该氧化物 的 吸 收 剂 ， 写 出 吸 收 剂 与 足 量 该 氧 化 物 反 应 的 离 子 方 程 式 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)Y 和 Z 组成的化合物 ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用 Z 的氧化物、X 单 质和 Y 单质在高温下制备 ZY，其中 Z 的氧化物和 X 单质的物质的量之比为 1∶3，则该反 应的化学方程式为______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由 X 原子核外各层电子数之比为 1∶2，推出 X 为 C；由 Y 的氧化物和 R 的氧 化物均能形成酸雨且 R 的原子序数大于 Y，推出 Y 和 R 分别为 N 和 S；由 W 和 R 是同周 期相邻元素且 R 的原子序数大于 W，推出 W 为 P；由 Y 原子和 Z 原子的核外电子数之和 为 20，推出 Z 为 Al。(4)氨水与足量 SO2 反应生成 NH4HSO3。 答案：(1)O  CO  　 (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)ⅤA　P 原子和 S 原子的电子层数相同，P 原子半径较大，得电子能力较弱 (4)SO2＋NH3·H2O===HSO－3 ＋NH＋4 (5)Al2O3＋3C＋N2 =====高温 2AlN＋3CO