2021届新高考选考化学一轮复习苏教版元素周期律和元素周期表学案

2021届新高考选考化学一轮复习苏教版元素周期律和元素周期表学案

第二单元 元素周期律和元素周期表 [考点分布] 知识内容 考试 要求 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 2020 年 4月 10 月 4 月 11 月 4 月 11 月 4 月 1 月 (1)元素周期律(核外电子排 布、原子半径、元素主要化 合价、元素的金属性和非金 属性的周期性变化) b T14 T14 T14 T13 T12 T12 T14 T16 (2)元素周期表的结构，同 主族、同周期元素原子核外 电子排布、元素化学性质的 递变规律 b T14 T14 T14 T13 T12 T12 T14 (3)主族元素在周期表中位 置、原子结构、元素性质三 者的关系 c T14 T12 T12 T16 (4)元素周期表的发展史、 意义与作用 b 元素周期表 1．世界上第一张元素周期表是在 1869 年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的，随着科学 的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。 2．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝ 核电荷数＝质子数＝核外电子数。 3．编排原则 (1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。 (2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。 4．元素周期表的结构 元 素 周 期 表 周期 （7 个） 短周期 第 1、2、3 周期 元素种数分别为 2、8、8 种 长周期 第 4、5、6、7 周期 元素种数分别为 18、18、32、32 种 族 （16 个） 主族：由短周期和长周期元素共同构成， 共 7 个 副族：完全由长周期元素构成，共 7 个 第Ⅷ族：第 8、9、10 共 3 个纵行 0 族：第 18 纵行 5．元素周期表中的特殊位置 (1)分区 ①分界线：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：分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。 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。 (2)过渡元素：元素周期表中部从ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行共六十多种元素，这些元素 都是金属元素。 (3)镧系：元素周期表第 6 周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。 (4)锕系：元素周期表第 7 周期中，89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。 (5)超铀元素：在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素。 题组元素周期表结构的考查 1．硅元素在周期表中的位置是( ) A．第 2 周期ⅣA 族 B．第 3 周期ⅣA 族 C．第 3 周期ⅥA 族 D．第 2 周期ⅥA 族 解析：选 B。本题考查元素周期表知识。硅为 14 号元素，核外有三个电子层，最外层 有 4 个电子，所以硅原子位于元素周期表第 3 周期ⅣA 族。 2．如图为元素周期表中前四周期的一部分，若 B 元素的核电荷数为 x，则 这五种元素的核电荷数之和为( ) A．5x＋10 B．5x C．5x＋14 D．5x＋16 解析：选 A。 元素周期表结构中隐含的两条规律 1．同周期主族元素的原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差＝族序数差。 (2)两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两 侧时，第 4 或 5 周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第 6 周期元素原子序数差＝族序数差 ＋24。 (3)第 4、5 周期的ⅡA 与ⅢA 族原子序数之差都为 11，第 6 周期为 25。 2．同主族邻周期元素的原子序数差的关系 (1)ⅠA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 2、8、8、18、18、32。 (2)ⅡA 族和 0 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、8、18、18、32。 (3)ⅢA～ⅦA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、18、18、32。 元素周期律及应用 1．定义 元素的性质随核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。 2．实质 元素原子核外电子排布周期性变化的结果。 3．具体表现形式 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原 子 结 构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 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 性 质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F 除外)，最低负化合价＝－(8－主 族序数) 最高正化合价相同＝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 气态氢化 物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧 碱性逐渐减弱；酸性逐渐增强 碱性逐渐增强；酸性逐渐减弱 化物对应 的水化物 的酸碱性 4.元素金属性强弱的比较 (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。 (2)位置比较法 同周期：从左到右，元素金属性减弱 同主族：从上到下，元素金属性增强 左下右上位：左下方元素金属性较强 (3)实验比较法 ①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。 ②根据金属单质与盐溶液的置换反应：A 置换出 B，则 A 对应的金属元素比 B 对应的 金属元素金属性强。 ③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子 的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe 对应的是 Fe2＋，而不是 Fe3＋)。 ④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。 ⑤根据电化学原理：不同金属形成原电池时，一般作负极的金属活泼；在电解池中的惰 性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。 5．元素非金属性强弱的比较 (1)结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。 (2)位置比较法 同周期：从左到右，非金属性增强 同主族：从上到下，非金属性减弱 左下右上位：左下方元素非金属性较弱 (3)实验比较法 ①根据非金属单质与 H2 化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。 ②根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属 性越强。 ③根据非金属之间的相互置换：A 能置换出 B，则 A 对应的非金属元素的非金属性强 于 B 对应的非金属元素的非金属性。 ④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则对应非金属元素的非金属性 越强。 ⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴 离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。 6．元素周期表、元素周期律的应用 (1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素。 (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；再如已知卤族元素的性质 递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt 不稳定，水溶液呈酸性，AgAt 不溶于水等。 (3)启发人们在一定区域内寻找新物质 ①半导体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。 题组一元素周期律 1．(2019·浙江 4 月选考，T14)2019 年是门捷列夫提出元素周期表 150 周年。根据元素 周期律和元素周期表，下列推断不合理的是( ) A．第 35 号元素的单质在常温常压下是液体 B．位于第 4 周期第ⅤA 族的元素为非金属元素 C．第 84 号元素的最高化合价是＋7 D．第 7 周期 0 族元素的原子序数为 118 解析：选 C。元素周期表中每一周期对应的元素种数及每一周期最后一种元素的原子序 数分别为 周期 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 36 36 最后一种元素的原子序数 2 10 18 36 54 86 118 第 35 号元素为溴，常温下呈液态，A 项正确；位于第 4 周期ⅤA 族的元素为砷，属于 非金属元素，B 项正确；第 84 号元素位于ⅥA 族，最高化合价是＋6，C 项错误；第 7 周期 0 族元素的原子序数为 118，D 项正确。 2．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.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，故非金属性：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属性逐渐减弱，故非金属性：Cl>Br。C.Na、 Mg 是同周期元素，Na 位于 Mg 的左侧，故 Na 的金属性比 Mg 的强，则 NaOH 的碱性比 Mg(OH)2 的强。D.NaHCO3 的热稳定性差，是由于 HCO － 3 受热易分解。 题组二“序、层”规律和“序、价”规律的应用 3．X、Y、Z 是三种主族元素，如果 Xn＋与 Yn－具有相同的电子层结构，Zn－离子半径大 于 Yn－离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是( ) A．Z >X >Y B．X >Y >Z C．Z >Y >X D．X >Z >Y 解析：选 A。根据“序、层”规律可知，X 元素在 Y 元素的下一周期，Z 元素在 X 同 周期或下几个周期，故三种元素的原子序数大小顺序为 Z>X>Y。 4．X 和 Y 是短周期元素，二者能形成化合物 X2Y3，若 Y 的原子序数为 n，则 X 的原 子序数不可能是( ) A．n－8 B．n－3 C．n－1 D．n＋5 解析：选 A。由化学式 X2Y3 知，X、Y 的原子序数，一个为奇数一个为偶数，根据“序、 价”规律可判断 A 项不正确。 “序、层”“序、价”规律 1．“序、层”规律 (1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期， 阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。 (2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。 2．“序、价”规律 在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇 序奇，价偶序偶”。 题组三微粒半径大小的比较及应用 5．比较下列微粒半径大小，用“＞”或“＜”填空。 (1)Na________Mg________Cl。 (2)Li________Na________K。 (3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。 (4)F－________Cl－________Br－。 (5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋。 (6)Fe2＋________Fe3＋。 答案：(1)＞ ＞ (2)＜ ＜ (3)＞ ＞ (4)＜ ＜ (5)＞ ＞ ＞ (6)＞ 6．(2020·杭州七中选考模拟)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 BA 。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 项正确；离 子半径大小应为 C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C 项错误；还原性应为 C3－＞D－，D 项错误。 (2)元素性质应用的思维模式 有结构定位置，有位置想规律，有规律做判断(以上方法仅适用于主族元素)。 题组四利用“位—构—性”关系进行推断 7．(2018·浙江 11 月选考，T12)元素 X、Y、Z 和 Q 在周期表中的位置如图所示，其中 元素 Q 位于第 4 周期，X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 17。下列说法不正确的是( ) X Y Z Q A.原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z) B．元素 X 有－4、＋2、＋4 等多种价态 C．Y、Z 的氧化物对应的水化物均为强酸 D．可以推测 H3QO4 是 Q 的最高价氧化物的水化物 解析：选 C。根据元素 Q 位于第 4 周期可知，X 在第 2 周期，Y、Z 都在第 3 周期；又 X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 17，可推出 X 是碳元素、Y 是硫元素、Z 是氯元素、 Q 是砷元素。A.电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越大，原子半 径越小，则原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z)，故 A 正确。B.元素 X 是碳元素，碳元素有－4、 ＋2、＋4 等多种价态，故 B 正确。C.Y、Z 的氧化物对应的水化物有多种，如果是最高价氧 化物的水化物，则均为强酸，但 HClO、H2SO3 不是强酸，故 C 不正确。D.Q 位于第ⅤA 族， 其最高价为＋5 价，可以推测 H3QO4 是 Q 的最高价氧化物的水化物，故 D 正确。 8．(2018·浙江 4 月选考，T12)四种短周期元素 X、Y、Z 和 W 在周期表中的位置如图 所示，原子序数之和为 48。下列说法不正确的是( ) X Y Z W A．原子半径(r)大小比较：r(X)>r(Y) B．X 和 W 可形成共价化合物 XW3 C．W 的非金属性比 Z 的强，所以 W 氢化物的沸点比 Z 的高 D．Z 的最低价单核阴离子的失电子能力比 Y 的强 解析：选 C。根据题中各元素在周期表中的相对位置及原子序数之和为 48，可推断出 X 为氮、Y 为氧、Z 为硫、W 为氯。A 项中，氮与氧都在第 2 周期，同周期原子半径从左到右 逐渐减小，正确；B 项中，氮与氯可形成共价化合物 NCl3，正确；C 项中，氯的非金属性 比硫的强，但不能得出氯的氢化物的沸点比硫的高的结论，不正确；D 项中，硫的最低价单 核阴离子 S2－的失电子能力比氧的最低价单核阴离子 O2－的强，正确。 9．(2017·浙江 4 月选考，T14)W、X、Y、Z 四种短周期元素， 它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是( ) A．Z、Y、X 的原子半径依次减小，非金属性依次降低 B．Z、Y、W 的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低 C．WH4 与 Z 元素的单质在一定条件下可发生化学反应 D．W 的位置是第 2 周期ⅣA 族 解析：选 A。由 W、X、Y、Z 四种短周期元素在周期表中的位置可推知，W 为 C，X 为 O，Y 为 S，Z 为 Cl。A 项，同周期从左到右，随着原子序数的递增，元素的原子半径逐 渐减小，非金属性逐渐增强；同主族从上到下，随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐 增大，非金属性逐渐减弱；因此原子半径：S>Cl>O，非金属性：O>Cl>S，故错误。B 项， 非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，因非金属性：Cl>S>C，所以酸 性：HClO4>H2SO4>H2CO3，故正确。C 项，CH4 与 Cl2 在光照条件下可发生取代反应，故正 确。D 项，C 元素位于第 2 周期ⅣA 族，故正确。 10．(2016·浙江 10 月选考，T14)W、X、Y、Z 四种短周期元素，它们在周期表中位置 如图所示，下列说法不正确的是( ) A．W、Y、X 三种元素的原子半径依次减小 B．Z 元素的气态氢化物的热稳定性比 Y 的高 C．W 元素与氢元素可能会形成 W2H6 D．Y 元素的单质能从 NaZ 溶液中置换出 Z 元素的单质 解析：选 D。由题述可推知：X 为 O，Y 为 S，Z 为 Cl，W 为 Si。Si、S、O 三种元素 的原子半径依次减小，A 正确；非金属性：Cl>S，则气态氢化物的稳定性；HCl>H2S，B 正 确；Si 位于第ⅣA 族，最高正价为＋4，与氢元素可能会形成 Si2H6，C 正确；非金属性： Cl>S，S 元素的单质不可能从 NaCl 溶液中将 Cl 元素的单质置换出来，D 不正确。 (1)非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，不能说成其含氧酸的酸 性就越强，不能漏掉了“最高价”。 HClO4、H2SO4 为强酸，而 HClO、H2SO3 为弱酸。 (2)非金属元素得电子能力越强，其氢化物的稳定性就越强，而不是指氢化物的酸性。 如氟与氯，HCl 是强酸、而 HF 则是弱酸。 课后达标检测 一、选择题 1．冰毒有剧毒，人体摄入后将严重损害心脏、大脑组织甚至导致死亡，严禁吸食。它 的分子式为 C10H15N，其中的氮元素在周期表中处于( ) A．第ⅡA 族 B．第ⅢA 族 C．第ⅣA 族 D．第ⅤA 族 答案：D 2．(2020·浙江 1 月选考,T16)下列说法正确的是( ) A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．原子核外电子排布，先排满 K 层再排 L 层、先排满 M 层再排 N 层 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，ⅡA 与ⅢA 族元素原子的核电荷数都相差 1 答案：A 3．(2020·平湖中学选考模拟)下列各组元素中，按微粒半径递增顺序排列的是( ) A．Li、Na、K B．Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋ C．K＋、Ca2＋、Cl－ D．N、O、F 解析：选 A。A.同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：Li＜Na＜K，故 A 正确； B.同主族自上而下电子层越多离子半径越大，则离子半径：Ba2＋＞Ca2＋＞Mg2＋，故 B 错误； C.电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Cl－>K＋＞Ca2＋，故 C 错误；D.同周期自左而右原子半径减小，则原子半径：N＞O＞F，故 D 错误。 4．(2020·湖州中学选考模拟)下列说法错误的是( ) A．作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处 B．农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内 C．构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内 D．在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素 解析：选 C。A.金属元素和非金属元素的交界处的元素有金属性和非金属性，则可作半 导体材料，故 A 正确；B.农药中常含有的元素为 P、Cl、As 等，则可在元素周期表的右上 方区域内寻找，故 B 正确；C.构成催化剂的元素为过渡金属元素，在周期表过渡元素中寻 找，故 C 错误；D.作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素为过渡金属元素，在周期表过渡元 素中寻找，故 D 正确。 5．(2017·浙江 11 月选考，T13)Q、X、Y 和 Z 为短周期元素，它们在周期表中的位置 如图所示，这 4 种元素的原子最外层电子数之和为 22。下列说法正确的是( ) X Y Q Z A.Y 的原子半径比 X 的大 B．Q 的最高价氧化物的水化物的酸性比 Z 的强 C．X、Y 和氢 3 种元素形成的化合物中都只有共价键 D．Q 的单质具有半导体的性质，Q 与 Z 可形成化合物 QZ4 答案：D 6．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。a、b、c、d 均为短周期元素，a 的 M 电子层有 1 个电子，则 a 为钠元素； b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，则 b 为碳元素；c 的最高化合价为最低化合价绝对 值的 3 倍，则 c 为硫元素(因为氧元素没有最高正价)，c 与 d 同周期，d 的原子半径小于 c， 则 d 为氯元素，进而确定 d 元素非金属性最强，A 正确；钠、碳、硫、氯均存在两种或两种 以上的氧化物，B 正确；只有钠元素与其他元素生成的化合物均为离子化合物，C 正确；碳、 硫、氯与氢形成的化合物中化学键多数为极性共价键，如 CH4、H2S、HCl，但是碳元素与 氢元素形成的化合物中可以含有非极性共价键，如 CH3—CH3 中的碳碳单键，D 错误。 7．下列说法中，正确的是( ) A．所有主族元素最高正化合价等于它的族序数 B．ⅦA 族元素的原子随核电荷数的增加，得电子能力逐渐减弱 C．ⅠA、ⅡA 族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排 布 D．前三周期元素中共有非金属元素 12 种 解析：选 B。A 项 O 元素没有最高正化合价，F 元素没有正化合价；C 项 H 元素不符 合；D 项前三周期共有 Li、Be、Na、Mg、Al 5 种金属元素，其余 13 种为非金属元素。 8．(2020·杭州七县高二上期末考试)五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示， 其中 X 元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为 0，下列判断不正确的是( ) X Z Y M N A.N 的氧化物对应水化物的酸性一定比 X 的氧化物对应水化物的酸性强 B．相同条件下，与同浓度、同体积的盐酸反应，单质 Z 的反应速率大于单质 Y C．X 的原子半径比 Y 的小 D．X 和 M 的原子序数相差 10 解析：选 A。五种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中 X 元素最高正化 合价与最低负化合价的代数和为 0，则 X 位于第ⅣA 族；根据各元素的相对位置可知，X 位 于第 2 周期，为 C 元素，则 Z 为 Mg 元素、Y 为 Al 元素、M 为 S 元素、N 为 Cl 元素。A.N 为 Cl、X 为 C 元素，由于没有指出最高价氧化物对应水合物的酸性，则无法判断二者含氧 酸的酸性，错误，符合题意；B.金属性越强，对应单质与盐酸反应越剧烈，金属性 Z(Mg) ＞Y(Al)，则相同条件下，与同浓度、同体积的盐酸反应，单质 Z 的反应速率大于单质 Y， 正确，不符合题意；C.X 为 C、Y 为 Al 元素，Al 的电子层较多，则 X 的原子半径比 Y 的小， 正确，不符合题意；D.X 为 C、M 为 S 元素，二者原子序数分别为 6、16，二者原子序数相 差 10，正确，不符合题意。 9．(2020·嘉兴一中高二月考)六种元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的 是( ) A．原子半径：Z＞M＞Y B．气态氢化物的热稳定性：M＞N C．W 的单质能氧化 X、Y 和 N 形成的某种化合物 D．X 能与另外五种元素分别形成化合物，但 X 的化合价不完全相同 解析：选 B。由题中周期表可知，X、Y、Z、M、N、W 分别为 H、O、Mg、Si、S、 Cl 六种元素。A.根据元素在周期表中的位置，可以判断原子半径 Z＞M＞Y，正确，不符合 题意；B.M 和 N 在同一周期，同一周期从左到右，非金属性依次增强，所以气态氢化物的 热稳定性 N＞M，不正确，符合题意；C.氯气可以把亚硫酸氧化为硫酸，正确，不符合题意； D.X 能与另外五种元素分别形成化合物，但 X 的化合价不完全相同，与 Z 反应生成金属氢 化物氢化镁，氢显－1 价，与其他四种元素形成的是非金属氢化物，氢显＋1 价，正确，不 符合题意。 10．(2020·绍兴一中高二期中)短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位 置如图所示，第 3 周期中 Z 元素的简单离子半径最小，下列说法不正确的是( ) X Y Z W Q A.Z 位于第 3 周期ⅢA 族 B．X、Z、W、Q 等元素的最高正价等于其所在族的族序数 C．Y 元素气态氢化物比 W 元素的气态氢化物更稳定，是因为前者分子间形成了氢键 D．X 的最高价氧化物对应的水化物和 X 的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键 解析：选 C。第 3 周期中 Z 元素的简单离子半径最小，Z 为 Al；结合短周期元素 X、Y、 Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置可知，X 为 N，Y 为 O，W 为 S，Q 为 Cl。A.Z 为 Al， 位于第 3 周期ⅢA 族，故 A 正确；B.Y 为 O，无最高正价，X、Z、W、Q 等元素的最高正 价等于其所在族的族序数，故 B 正确；C.非金属性越强，对应氢化物越稳定，稳定性与氢 键无关，故 C 错误；D.X 的最高价氧化物对应的水化物(硝酸)和 X 的氢化物(氨)形成的化合 物为硝酸铵，含有离子键、共价键，故 D 正确。 11．联合国确定 2019 年为“国际化学元素周期表年”，以纪念门捷列夫发明元素周期 表 150 周年。现有短周期元素 X、Y、Z、M 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 Y 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是( ) X Y Z M A.X 元素位于第 2 周期ⅤA 族 B．Y 的非金属性比 Z 的强 C．Z 的原子半径比 X 的大 D．M 的氧化物的水化物是强酸 答案：C 12．四种短周期主族元素 X、Y、Z 和 M 在周期表中的位置如图 所示。下列说法正确的是( ) A．原子半径(r)：r(X)>r(Z) B．元素的非金属性：Y>M C．Y 元素的最高化合价为＋7 价 D．Z 的最高价氧化物的水化物为强酸 答案：B 13．(2016·浙江 4 月选考，T14)W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素，它们在周期表中 位置如图所示，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：Y>Z>W B．单质的还原性：X>Y C．溴与元素 M 同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比 M 的强 D．元素 N 位于金属与非金属的分界线附近，可以推测 N 元素的单质可作半导体材料 解析：选 C。根据元素周期表可推知各元素。X 为 Na，Y 为 Mg，W 为 O，Z 为 S，M 为 Cl，N 为 Ge。因为 M 为氯元素，其非金属性比溴强，故其最高价氧化物对应的水化物的 酸性比高溴酸强，C 错误。 14．如图为元素周期表中短周期主族非金属元素的一部分，下列说法不正确的 是( ) A．W 的原子序数可能是 Y 的两倍 B．Z 的原子半径比 X 的大 C．Y 元素的非金属性比 Z 元素的强 D．Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 解析：选 D。A.由周期表的结构可知，X、Y 一定位于第 2 周期，Z、W 一定位于第 3 周期。如果 Y 的原子序数为 x，则与之相邻同主族元素 W 的原子序数为 x＋8，当 x＋8＝2x 时，得 x＝8、x＋8＝16，即 Y、W 分别为第ⅥA 族的氧、硫元素，A 正确；B.X、Z 为相邻 同主族元素，根据同主族从上到下元素的原子半径增大的规律，Z 的原子半径比 X 的大，B 正确；C.根据同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐 渐减弱，可知 Y 元素的非金属性比 Z 元素的强，C 正确；D.根据同周期从左到右元素的非 金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，可知 Z 的最高价氧化物对 应的水化物的酸性应比 W 的弱，D 不正确。 二、非选择题 15．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下一系列实验。 (1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： ________与盐酸反应最剧烈；________与盐酸反应的速率最慢；______与盐酸反应产生的气 体最多。 (2)向 Na2S 溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明 Cl 的非金属性比 S 强，反应的离子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)钠、钾同主族，钾的金属性强；钠、镁、铝同周期，金属性依次减弱。金属 性由强至弱的顺序为钾、钠、镁、铝，故钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最缓慢。根据 电子得失守恒，失去的电子数越多，与盐酸反应生成的氢气越多，所以铝与盐酸反应产生的 气体最多。(2)氯气和 Na2S 反应生成 NaCl 和单质硫。 答案：(1)钾 铝 铝 (2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ 16．A、B、D、E、F 为短周期元素，非金属元素 A 最外层电子数与其周期数相同，B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。E ＋与 D2－具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题： (1)A 在周期表中的位置是____________，写出一种工业制备单质 F 的离子方程式： ________________________________________________________________________ ____________________________。 (2)B、D、E 组成的一种盐中，E 的质量分数为 43%，其俗名为________，其水溶液与 F 单质反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________； 在产物中加入少量 KI，反应后加入 CCl4 并振荡，有机层显________色。 解析：根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质，推断出各种元素，解答各题。最 外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素，A 为氢元素。最外层电子数是 其所在周期数 2 倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素，根据 B 在 D 中充分燃烧生成的最 高价化合物的化学式为 BD2 判定 B 为碳元素，D 为氧元素。E＋与 O2－具有相同的电子数， 则 E 为钠元素。H2 在 Cl2 中燃烧生成的 HCl 溶于水得到的盐酸为强酸，F 为氯元素。 (1)氢元素在周期表中的位置为第 1 周期 Ⅰ A 族。工业上制备 Cl2 可由电解饱和食盐水 或电解熔融的 NaCl 得到，其中的离子方程式为 2Cl－＋2H2O===== 通电 2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 (2)C、O、Na 组成的盐 Na2CO3 中 Na 的质量分数为 43%，Na2CO3 的俗名为纯碱或苏打， Na2CO3 溶液与 Cl2 反应的化学方程式为 2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3， 产物中加入少量 KI，ClO－将 I－氧化为 I2，I2 易溶于 CCl4 而使有机层显紫色。 答案：(1)第 1 周期ⅠA 族 2Cl－＋2H2O===== 通电 2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3 紫 17．A、B、M、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期元素。A 元素的一种原子中不 含中子，B、M、D、E 分别在下表(周期表的一部分)不同的空格内占有相应的位置，E 的原 子序数是 D 的原子序数的 2 倍。 (1)将 D、E 的元素符号分别填在相应的空格内。 (2)在 B、M、D、E 四种元素的最简单的氢化物中，沸点最高的是____________(填化学 式)。 (3)A、B、M、D 可组成多种 18 电子分子，其中两种结构可分别表示为 A2M—MA2(对 称)和 BA3—MA2(不对称)，请根据这两种分子的结构特点再写出 2 种具有 18 电子的有机物 的结构简式：__________、________。(用元素符号表示) 解析：(1)A 为氢，由原子序数依次增大，E 的原子序数是 D 的原子序数的 2 倍，可知 D 为氧，E 为硫，则 B 为碳、M 为氮。(2)四种元素的简单氢化物分别为 CH4、NH3、H2O、 H2S，H2O 常温下呈液态，沸点最高。(3)对称的 18 电子有机物只能是 CH3CH3，不对称的除 题述 CH3NH2 外，只有 CH3OH。 答案：(1) (2)H2O (3)CH3—CH3 CH3—OH 18．下表为元素周期表的一部分，已列出 10 种元素在周期表中的位置。用元素符号回 答下列问题。 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ⑥ ⑦ 3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩ 4 ② ④ ⑨ (1)10 种元素中，化学性质最不活泼的是________。 (2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________；过量的① 的最高价氧化物对应的水化物和⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)元素⑦的最简单氢化物的化学式为________；该氢化物常温下和元素②的单质反应 的化学方程式为______________________；该氢化物和元素⑧的单质反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 答案：(1)Ar (2)NaOH OH－＋Al(OH)3===AlO－ 2 ＋2H2O (3)H2O 2H2O＋2K===2KOH ＋H2↑ H2O＋Cl2 HClO＋HCl