r
(Na
+
)
“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
例:
r
(Na)>
r
(Mg)>
r
(Al)>
r
(Si)>
r
(P)>
r
(S)>
r
(Cl)
r
(O
2-
)>
r
(F
-
)>
r
(Na
+
)>
r
(Mg
2+
)>
r
(Al
3+
)
“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半
径越大。
例:
r
(Cl
-
)>
r
(Cl)
r
(Fe
2+
)>
r
(Fe
3+
)
4.金属性、非金属性强弱的判断方法
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子序数
依次增大
依次增大
电子层数
相同
依次增大
最外层电子数
依次增大(由1至8,
第1周期由1至2)
相同
原子半径
依次减小
(稀有气体元素除外)
依次增大
主要化合价
最高正价+1→+7
(O、F除外)
最低负价-4→-1
一般相同
5.列表透析元素周期律
最高价氧化物对
应水化物的酸碱性
碱性减弱,酸性增强
酸性减弱,碱性增强
非金属的氢化物
生成条件由难到易、
稳定性由弱到强
生成条件由易到难、
稳定性由强到弱
失电子能力与
得电子能力
失电子能力减弱,
得电子能力增强
失电子能力增强,
得电子能力减弱
单质的氧化
性、还原性
还原性减弱,
氧化性增强
氧化性减弱,
还原性增强
1.(2019北京理综,8,6分)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善
周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(
49
In)
等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(
37
Rb)同周期。
下列说法
不正确
的是
(
D
)
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B
In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)
3
>RbOH
考向一 元素周期律及其应用
答案
D 铟和铷同属第五周期元素,铷在ⅠA族,铟在ⅢA族,铷的金属性比
铟强,所以RbOH的碱性强于In(OH)
3
的碱性,D错误。
2.(2019广东广州天河二模)短周期元素x、y、d、f的最高正价或最低负价、
原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示;短周期元素z、e、g、h
的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH与原子序数的
关系如图2所示:
图1
下列有关说法正确的是
(
D
)
A.离子半径大小顺序:e>f>g>h
图2
B.由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含离子键
C.y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是g的氢化物
D.装满zd
2
气体的小试管倒扣在水槽中充分反应,试管内液面上升约2/3
答案
D 由题意可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,f是Al元素,
e是Na元素,g是S元素,h是Cl元素。A项,离子半径:g>h>e>f,错误;B项,H、N、
O形成的硝酸铵中含有离子键,错误;C项,水分子之间存在氢键,所以y、d、g
的简单气态氢化物中沸点最高的是d(O)的氢化物,错误;D项,zd
2
气体为NO
2
,根
据反应方程式3NO
2
+H
2
O
2HNO
3
+NO可知,反应后试管内液面上升约
,
正确。
3.(2019天津理综,7节选)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周
期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置
。
Mc的中子数为
。
已知:
P(s,白磷)
P(s,黑磷) Δ
H
=-39.3 kJ·mol
-1
;
P(s,白磷)
P(s,红磷) Δ
H
=-17.6 kJ·mol
-1
;
由此推知,其中最稳定的磷单质是
。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:
热稳定性:NH
3
PH
3
(填“>”或“<”)。
沸点:N
2
H
4
P
2
H
4
(填“>”或“<”),判断依据是
。
(3)PH
3
和NH
3
与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH
3
与
HI反应产物的推断正确的是
(填序号)。
a.不能与NaOH反应
b.含离子键、共价键
c.能与水反应
答案
(1)第四周期第ⅤA族 173 黑磷
(2)> > N
2
H
4
分子间存在氢键
(3)b、c
解析
(1)质量数=质子数+中子数;结合已知信息,应用盖斯定律可推出P(s,红
磷)
P(s,黑磷) Δ
H
=-21.7 kJ·mol
-1
,放热反应中反应物总能量高于生成物
总能量,物质能量越低越稳定,故稳定性:白磷<红磷<黑磷。
(2)非金属性:N>P,故热稳定性:NH
3
>PH
3
;N
2
H
4
的结构式为
,分子间存在氢键,故沸点:N
2
H
4
>P
2
H
4
。
(3)NH
4
I可与NaOH反应;NH
4
I中既有离子键,又有共价键;NH
4
I可发生水解反应,
由NH
4
I的性质可推测PH
4
I的性质。
考向二 周期表片段及其应用
4.(2019上海单科,15,2分)短周期元素m、n、p、q在元素周期表中的排序如
图所示,其中m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列
说法正确的是
(
C
)
A.非金属性:m>n
B.氢化物稳定性:nq
D.最高价氧化物对应水化物酸性:p>q
m
n
p
q
答案
C m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应,即:NH
3
+
HNO
3
NH
4
NO
3
,则m为氮元素,再结合题给元素周期表结构片段可推知,n
为氧元素,p为硫元素,q为氯元素。A项,同周期主族元素从左到右,非金属性
逐渐增强,故非金属性:m(N)p(S);C项,电子层数目相同的阴离子,核电荷数越
大其离子半径越小,则离子半径:S
2-
>Cl
-
,即p>q;D项,元素非金属性越强,其最高
价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性:p(S)X
D.标准状况下X的单质状态与Z的相同
X
Y
Z
W
答案
A 地壳中含量最高的元素是氧元素,Y是O,则X为C,Z为Al,W为S。
原子半径大小的比较,一看电子层数,二看核电荷数,电子层数越多,原子半径
越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小(稀有气体除外),所以原
子半径:YH
2
S,故B正确;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,S的最高价氧化物对应的水化物为H
2
SO
4
,C
的最高价氧化物对应的水化物为H
2
CO
3
,S的非金属性比C的强,则酸性:H
2
SO
4
>
H
2
CO
3
,故C正确;X的单质有石墨、金刚石、C
60
等,在标准状况下均为固态,
Z的单质为金属铝,在标准状况下为固态,故D正确。
6.(2019四川成都第二次诊断性检测)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的
位置如图所示,其中W元素的单质是制备漂白液的重要原料。下列结论正确
的是
(
B
)
A.简单氢化物的沸点:XO
2-
,故D错误。
热点题型 “位—构—性”关系在元素推断中的应用
1.“位—构—性”关系
2.元素推断常见的突破口
(1)原子结构(以短周期主族元素为例)
序号
特征结构
元素原子
①
原子核中无中子的原子
H
②
最外层只有1个电子的原子
H、Li、Na
③
最外层有2个电子的原子
Be、Mg
④
电子层数与最外层电子数相等
H、Be、Al
⑤
各电子层上电子数相等
Be
⑥
原子最外层电子数等于电子层数的3倍
O
⑦
原子最外层电子数等于电子层数的2倍
C、S
⑧
原子内层电子数是最外层电子数的2倍
Li、P
⑨
原子最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
⑩
原子次外层电子数是最外层电子数的2倍
Li、Si
(2)特殊性质
序号
特殊性质
元素
①
形成化合物种类最多,有一种单质在自然界中硬度最大
C
②
空气中含量最多,对应气态氢化物的水溶液呈碱性
N
③
地壳中含量最多或其简单氢化物在常温下呈液态
O
④
单质质量最轻的元素;单质质量最轻的金属元素
H;Li
⑤
常温下,单质呈液态
Br、Hg
⑥
最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应
Be、Al
⑦
简单气态氢化物和其最高价氧化物对应的水化物反应生成离子化合物
N
⑧
气态氢化物和其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应
S
⑨
人体中含量最多的元素
O
典例1
(2019课标Ⅲ,9,6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的
最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且
Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
(
B
)
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
答案
B 由题意可推知,X、Y、Z分别为C、Mg、Si。A项,CO
2
是分子晶
体,MgO是离子晶体,错误;B项,C的非金属性比Si强,则C的氢化物的热稳定性
大于Si的氢化物,正确;C项,SiC是共价化合物,错误;D项,Si单质不能溶于浓硝
酸,错误。
典例
2
(2018
课标
Ⅰ,12,6
分
)
主族元素
W
、
X
、
Y
、
Z
的原子序数依次增加
,
且
均不大于
20
。
W
、
X
、
Z
最外层电子数之和为
10;W
与
Y
同族
;W
与
Z
形成的化
合物可与浓硫酸反应
,
其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是
(
B
)
A.
常温常压下
X
的单质为气态
B.Z
的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
答案
B 本题考查元素推断、元素化合物的结构与性质、化合价规律和
特例。氢氟酸可腐蚀玻璃,根据题意可知W是F,与其同主族的Y是Cl;实验室
中用CaF
2
与浓H
2
SO
4
反应制取HF,故Z是Ca;W、X、Z最外层电子数之和为10,
则X是Na。钠单质常温常压下是固体,A错误;CaH
2
是由Ca
2+
与H
-
构成的离子
化合物,B正确;CaCl
2
溶液呈中性,C错误;F是非金属性最强的元素,没有正化合
价,氯元素的最高化合价是+7价,D错误。
典例
3
(2018
课标
Ⅱ,10,6
分
)W
、
X
、
Y
和
Z
为原子序数依次增大的四种短周
期元素。
W
与
X
可生成一种红棕色有刺激性气味的气体
;Y
的周期数是族序
数的
3
倍
;Z
原子最外层的电子数与
W
的电子总数相同。下列叙述正确的是
(
A
)
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
答案
A 本题考查原子结构、化学键。由题意可推知W为N、X为O、Y为
Na、Z为Cl。X与W可形成NO、NO
2
、N
2
O
4
等,与Y可形成Na
2
O、Na
2
O
2
,与Z
可形成ClO
2
、Cl
2
O
7
等,A正确;Na
2
O
2
、NaN
3
中均含有离子键与非极性共价键,
B不正确;N
3-
、O
2-
、Na
+
的电子层结构相同,Cl
-
与N
3-
、O
2-
、Na
+
的电子层结构
不同,C不正确;HNO
2
为弱酸,D不正确。
思维建模
元素推断题的解题思路
1.已知元素原子(离子)的核外电子排布
核外电子排布
电子层数、最外层电子数
周期序数、族序数
元
素种类
2.已知单质或化合物的特性
单质或化合物的特性
元素名称或符号
原子结构
周期序数、族
序数
3.已知元素在周期表中的位置
1.(2019广东深圳一模)短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增
大。X和Z形成的化合物的水溶液呈中性,W和 X的最外层电子数之和等于Z
的最外层电子数,Y的原子序数是W的2倍。下列说法正确的是
(
C
)
A.原子半径:WSi,则X的简单气态氢化物的稳定性强于Y的,正确;D项,非金属性:
Cl>S,则M的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,正确。
4.(2019福建漳州二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,
四种原子的最外层电子数之和为18,W与Y同主族,X原子的最外层电子数等
于周期数,Z的单质在常温下为气体。下列说法正确的是
(
A
)
A.最简单氢化物的稳定性:Z>W>Y
B.原子半径:Y>X>W
C.X与Z形成的化合物的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
D.Y的氧化物既能与碱反应,也能与酸反应,属于两性氧化物
答案
A 分析可知:W为C元素,X为Al元素,Y为Si元素,Z为Cl元素。 A项,非
金属性:Cl>C>Si,则简单氢化物的稳定性:Z>W>Y,正确;B项,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:X>
Y>W,错误;C项,X与Z形成的化合物为氯化铝,氯化铝溶液呈酸性,不能使红色
石蕊试纸变蓝,错误;D项,二氧化硅不与硝酸、硫酸、盐酸等强酸反应,能够
与强碱溶液反应,属于酸性氧化物,错误。
5.(2019山东菏泽一模)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,
Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,X、Y、Z在周期表中的位置关系
如图所示。下列说法正确的是
(
A
)
A.Q和Z可能形成化合物QZ
2
B.Y的最高价氧化物的水化物一定是强酸
C.X、Z和氢三种元素不可能组成离子化合物
D.最简单氢化物的沸点:Q>X
X
Y
Z
答案
A Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Q为C;再根
据Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,以及X、Y、Z在周
期表中的位置关系可推知,X可能为N或O,Y可能为P或S,Z可能为S或Cl。若Z
为S,则C、S可形成CS
2
,A项正确;若Y为P,则最高价氧化物的水化物(H
3
PO
4
)不
是强酸,B项错误;N、S和H三种元素可以形成离子化合物(NH
4
)
2
S,C项错误;若
X为O,则甲烷的沸点比水的低,D项错误。
6.(2019江西上饶六校第一次联考)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原
子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是
次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一主族,Z、W原子
的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
(
B
)
A.元素Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构,其半径依次增大
B.元素Z、W、R的最高价氧化物对应水化物两两之间可以反应
C.元素X与元素Y可以形成两种共价化合物,且这两种化合物只有一种类型
的共价键
D.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:X
2
Y
Na
+
>A
,错误;B项,Z、W、R的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、
Al(OH)
3
、H
2
SO
4
,氢氧化铝为两性氢氧化物,因此两两之间可以反应,正确;C项,
元素X与元素Y形成的化合物是H
2
O和H
2
O
2
,H
2
O中只含极性键,H
2
O
2
中含有极
性键和非极性键,错误;D项,Y、R分别与X形成的化合物是H
2
O、H
2
S,O的非
金属性强于S,则H
2
O的稳定性强于H
2
S,错误。
7.(2019广西宾阳4月段考)下表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为
短周期元素,X、W的质子数之和为23,下列说法正确的是
(
C
)
A.X元素最多可形成五种氧化物
B.W元素的非金属性比Z元素的非金属性弱
C.Z和X能以共价键结合形成一种无机非金属材料
D.Y元素的最高价氧化物的水化物是含氧酸中酸性最强的
X
Y
Z
W
答案
C 由短周期的一部分可知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,设X
的原子序数为
x
,则W的原子序数为
x
+9,由X、W的质子数之和为23,所以
x
+
x
+
9=23,解得
x
=7,即X为N,Y为F,Z为Si,W为S。N元素可形成N
2
O、NO、NO
2
、
N
2
O
3
、N
2
O
4
、N
2
O
5
等六种氧化物,A错误;同周期元素的非金属性从左向右逐
渐增强,则非金属性:W>Z,B错误;Z和X能以共价键结合形成一种无机非金属
材料为氮化硅,C正确;Y为F,没有正价,没有含氧酸,D错误。
