2019届一轮复习人教版元素周期律和元素周期表学案

2019届一轮复习人教版元素周期律和元素周期表学案

第2讲　元素周期律和元素周期表 ‎【2019·备考】‎ 最新考纲：1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。‎ 考点一　元素周期表 ‎(频数：★★☆　难度：★★☆)‎ ‎1．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝质子数。‎ ‎2．元素周期表的编排原则 ‎3．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 一 二 三 四 五 六 七 元素种数 ‎2‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎32‎ ‎0族元素 ‎2‎ ‎10‎ ‎18‎ ‎36‎ ‎54‎ ‎86‎ ‎118‎ 原子序数 ‎(2)族(18个纵行，16个族)。‎ 主族 列 ‎1‎ ‎2‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列 ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎11‎ ‎12‎ 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)分区 ‎①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。‎ ‎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。‎ ‎(4)元素周期表中的特殊位置 ‎①过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，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。‎ ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素；‎ ‎②元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；‎ ‎1．(RJ必修2·P112改编)下列化合物仅由主族元素组成的是(　　)‎ A．Cu3P B．FeS ‎ C．XeF6 D．Mg3N2‎ 答案　D ‎2．(RJ必修2·P1110改编)‎ ‎(1)填空：‎ 元素 甲 乙 丙 丁 原子序数 元素符号 周期 族 ‎(2)写出丙单质分别与乙和丁单质反应的化学方程式 ‎_______________________________________________________________；‎ ‎_____________________________________________________________。‎ 答案　(1)2　8　11　17　 He　O　Na　Cl　第一周期　第二周期　第三周期　第三周期　零族　第ⅥA族　第ⅠA族　第ⅦA族　(2)2Na＋O2Na2O2(4Na＋O2===2Na2O)　2Na＋Cl22NaCl ‎3．根据RJ必修2·P4图1－2“元素周期表”填写 ‎(1)甲、乙是元素周期表中同一主族的相邻两种元素，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ⅡA族和ⅢA族元素，若原子序数甲的为m，则乙的原子序数可能为_______________________________________________。‎ 答案　(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(或者x－2、x－8、x－18、x－32)　(2)m＋1、m＋11、m＋25‎ ‎4.(溯源题)(2017·课标全国Ⅲ，12)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。‎ W X Y Z 由此可推断(写元素符号)‎ W：____；X：____；Y：____；Z：____。‎ 并判断下列说法是否正确 ‎(1)氢化物沸点：W＜Z(　　)‎ ‎(2)氧化物对应水化物的酸性：Y＞W(　　)‎ ‎(3)化合物熔点：Y2X3＜YZ3(　　)‎ ‎(4)简单离子的半径：Y＜X(　　)‎ 答案　N　O　Al　Cl　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√‎ 探源：本考题源于LK必修2 P22“交流·研讨”，对元素周期表的“位置—结构—性质”进行了考查。‎ 题组一　元素周期表的结构 ‎1．关于元素周期表的说法正确的是(　　)‎ A．第ⅠA族的元素都为金属元素 B．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 C．过渡元素全部是金属元素 D．周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族，共16个族16个纵行 解析　第ⅠA族的元素除氢元素外都为金属元素，A错误；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，B错误；过渡元素全部是金属元素，C正确；周期表中有7个主族，7个副族，一个0族，一个Ⅷ族(含3个纵行)，共16个族18个纵行，D错误。‎ 答案　C ‎2．结合如图所示的元素周期表，回答下列问题：‎ ‎(1)表中所列元素，属于短周期元素的有________(填字母，下同)，属于主族元素的有________；b元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。‎ ‎(2)f元素位于第________周期________族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。‎ 解析　‎ ‎(1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分别位于第1、2、13～18纵行，第四、五、六、七周期为长周期，包含1～18纵行，由此可找出各元素在元素周期表中的位置。(2)第三周期ⅥA族元素为硫(S)，原子序数为16，相对原子质量为32。‎ 答案　(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　二　ⅣA　四　ⅡB ‎(2)三　ⅥA　 题组二　根据元素周期表的构成多角度确定元素 角度1　用“元素原子的特殊结构”推导元素 ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素(　　)‎ ‎(2)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数(　　)‎ ‎(3)最外层电子数等于或大于3(小于8)的元素一定是主族元素(　　)‎ ‎(4)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦(　　)‎ ‎(5)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期(　　)‎ ‎(6)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(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√‎ 角度2　根据“族与周期的关系”推导元素 ‎4．根据“元素符号”填空(前20号元素)‎ ‎(1)主族序数与周期数相同的元素有________。‎ ‎(2)主族序数是周期数2倍的元素有________，主族序数是周期数3倍的元素有________。‎ ‎(3)周期数是主族序数2倍的元素有________，周期数是主族序数3倍的元素有________。‎ 答案　(1)H、Be、Al　(2)C、S　O　(3)Li、Ca　Na 角度3　根据元素在周期表中位置确定元素 ‎5．(名师改编)甲～戊五种短周期元素(除稀有气体元素外)在元素周期表中的位置如下所示，其中元素戊的原子半径在同周期中最小。下列有关判断一定正确的是(　　)‎ A．甲、丁位于第ⅠA族，均为碱金属元素 B．五种元素中，原子半径最大的元素为丁 C．甲、乙、丙三种元素组成的物质中只含共价键 D．五种元素的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸 解析　由于第一、二、三周期为短周期，故甲只能是H，丁为Na，乙、丙为第二周期元素，戊为第三周期原子半径最小的元素，故戊为Cl，根据乙、丙和戊的位置关系可知乙、丙分别为N、O。A项，H位于第ⅠA族，但不是碱金属元素，错误；B项，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故Na的原子半径最大，正确；C项，H、N、O三种元素可组成HNO3、HNO2、NH4NO3等物质，其中HNO3和HNO2中均只含共价键，但NH4NO3中含有共价键和离子键，错误；D项，N、Cl两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和HClO4，且HNO3和HClO4均为强酸，错误。‎ 答案　B ‎6．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　‎ 答案　A ‎【规律总结】‎ 同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 ‎①ⅠA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。‎ ‎②ⅡA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。‎ ‎③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。‎ 考点二　元素周期律及其应用 ‎(频数：★☆☆　难度：☆☆☆)‎ ‎1．元素周期律 ‎2．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 主要化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负化合价＝－(8－主族序数)‎ 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 非金属气态氢化物的形成难易（稳定性）‎ 形成由难→易（稳定性逐渐增强）‎ 形成由易→难（稳定性逐渐减弱）‎ 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。‎ ‎3．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比较不同主族、不同周期元素的性质 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，可推知单质砹应为有色固体，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。‎ ‎1．根据教材内容判断正误 ‎(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小(　　)‎ ‎(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7(　　)‎ ‎(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强(　　)‎ ‎(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强(　　)‎ ‎(5)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎2．(RJ必修2·P298改编)下列各组物质的性质比较中不正确的是(　　)‎ A．热稳定性：SiH4>PH3>H2S B．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4‎ C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3‎ D．氧化性：F2>Cl2>Br2‎ 答案　A ‎3．(溯源题)(新课标全国Ⅰ改编)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。‎ 请根据元素周期律及相关内容排序 ‎(1)原子最外层电子数：________。‎ ‎(2)单质沸点：________。‎ ‎(3)离子半径：________。‎ ‎(4)原子序数：________。‎ 答案　(1)Z＞X＞Y　(2)Y＞X＞Z　(3)X2－＞Z－＞Y＋‎ ‎(4)X＞Y＞Z 探源：本考题源于教材RJ必修2·P15“科学探究”及其拓展，对同周期、同主族元素性质的递变规律进行了考查。‎ 题组一　微粒半径比较 ‎1．下列各组微粒半径大小顺序正确的是(　　)‎ A．r(O)＞r(Cl)＞r(S)＞r(P)‎ B．r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Ba2＋)‎ C．r(H＋)＞r(Al3＋)＞r(Mg2＋)＞r(K＋)‎ D．r(Cs)＞r(K)＞r(Na)＞r(Li)‎ 解析　比较微粒半径大小有以下原则：①同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，所以A项中r(P)＞r(S)＞r(Cl)＞r(O)，错误；②核外电子排布相同，核电荷数越大，元素离子半径越小，r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，B、C项错误；③‎ 同主族元素原子半径从上到下逐渐增大，D项正确。‎ 答案　D ‎2．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　aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数A＞B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数D＞C，A.由电子层数越多的原子序数越大，同周期从左向右原子序数增大，所以原子序数为A＞B＞D＞C，故A错误；B.电子层越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为B＞A＞C＞D，故B正确；C.具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为A＞B＞D＞C，则离子半径为C3－＞D－＞B＋＞A2＋，故C错误；D.金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为B＞A，则氧化性：A2＋＞B＋，非金属性：C＜D，则还原性：C3－＞D－，故D错误；故选B。‎ 答案　B ‎【规律总结】‎ 微粒半径的大小比较 拓展 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)＞‎ 题组二　元素金属性、非金属性强弱比较 ‎3．不能判断甲比乙非金属性强的事实是(　　)‎ A．常温下甲能与氢气直接化合，乙不能 B．甲的氧化物对应的水化物酸性比乙强 C．甲的得电子能力比乙强 D．甲、乙形成的化合物中，甲显负价，乙显正价 解析　元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，与氢气化合越容易，与氢气化合时甲单质比乙单质容易，元素的非金属性甲大于乙，不选A；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，甲、乙的氧化物不一定是最高价氧化物，不能说明甲的非金属性比乙强，选B；元素的非金属性越强，得电子能力越强，甲的得电子能力比乙强，能说明甲的非金属性比乙强，不选C；甲、乙形成的化合物中，甲显负价，乙显正价，则甲的得电子能力强于乙，所以能说明甲的非金属性比乙强，不选D。‎ 答案　B ‎4．(2018·海淀二模)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(　　)‎ 序号 事实 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na＞Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2‎ 金属性：Ca＞Mg C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2‎ 非金属性：S＞C D t ℃时，Br2＋H22HBr　K＝5.6×107‎ 非金属性：Br＞I I2＋H22HI　K＝43‎ 解析　金属元素金属性越强，其单质化学性质越活泼，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，A、B正确；非金属性越强，其单质越易与H2发生化合反应，D正确；C中SO2并不是S元素的最高价氧化物，无法以此为依据判断S、C元素的非金属性强弱，错误。‎ 答案　C ‎【方法总结】‎ 金属性和非金属性强弱的判断方法 题组三　元素周期律的综合应用 ‎5．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)‎ A．密度：Na＞K B．0.1 mol·L－1溶液的pH：NaOH＞LiOH C．还原性：I－＞Br－‎ D．Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈 解析　‎ 密度为物理性质，与元素周期律无关，A项选；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，氢氧化物的碱性逐渐增强，碱性：NaOH＞LiOH，则同浓度的两种溶液，NaOH的pH大，能用元素周期律解释，B项不选；溴的非金属性强于碘，所以碘离子的还原性强于溴离子，可用元素周期律解释，C项不选；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，金属单质的还原性逐渐减弱，因此Mg、Al与同浓度盐酸反应，Mg更剧烈，可用元素周期律解释，D项不选。‎ 答案　A ‎6．X、Y、Z是三种主族元素，如果Xn＋阳离子与Yn－阴离子具有相同的电子层结构，Zn－阴离子半径大于Yn－阴离子半径，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　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。‎ 答案　A ‎【方法指导】‎ ‎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”，即阴离子在前一周期，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”。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 热点说明：由于晶体类型在必修中不再要求，所以沸点比较失去了理论依据，但在一些高考题目中，对于沸点高低有所涉及，所以现将沸点高低比较及应用总结如下：‎ 物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学键。以下是常见的几种比较物质沸点高低的方法。‎ ‎1．根据物质状态判断 即物质沸点高低按常温下的状态：固体＞液体＞气体。‎ 如：NaCl＞H2O＞CO2。‎ ‎2．根据物质不同结构特点判断 ‎(1)原子晶体：原子晶体间键长越短、键能越大，共价键越稳定，物质熔、沸点越高，反之越低。如：金刚石(C—C)＞晶体硅(Si—Si)。‎ ‎(2)离子晶体：离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，则离子键越强，熔、沸点越高，反之越低。如KCl＞KBr。‎ ‎(3)分子晶体：分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低。‎ ‎①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。如：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4。‎ ‎②因为氢键＞范德华力，所以存在分子间氢键的物质沸点高于由只存在范德华力的物质。如：乙醇＞氯乙烷；HF＞HCl。‎ ‎[模型解题]‎ ‎　沸点大小比较 ‎1．比较下列化合物熔沸点的高低(填“＞”或“＜”)。‎ ‎(1)CO2________SO2‎ ‎(2)NH3________PH3‎ ‎(3)O3________O2‎ ‎(4)Ne________Ar 答案　(1)＜　(2)＞　(3)＞　(4)＜‎ ‎2．通过比较归纳可以加深对化学物质的认识。下列比较或归纳一定正确的是(　　)‎ A．稳定性：NH3＞PH3＞H2S B．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4‎ C．离子半径：阴离子＞阳离子 D．熔沸点：离子化合物＞共价化合物 答案　B ‎3．(2015·课标全国Ⅰ，12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是(　　)‎ A．单质的沸点：W>X B．阴离子的还原性：W>Z C．氧化物的水化物的酸性：YX>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 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的答案：　　　　‎ 考查意图：本题主要考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解，考生需要熟练掌握短周期主族元素，并将原子结构、元素单质的性质、化合物的性质与相关化学反应等知识进行综合运用，正确得出相关元素的名称及其化合物，并进而对元素的原子半径大小、非金属性的强弱、氢化物的熔沸点、氧化物的水化物的酸碱性强弱等作出正确判断。从而考查了考生的灵活思维能力。在教学中建议将元素化合物的性质与元素周期表中的规律性知识多加联系、总结。本题答案为C，本题抽样统计难度为0.56。‎ 解题思路：黄绿色气体是氯气、具有漂白性的q为HClO，联想和氯气的光照反应，找准突破口，顺藤摸瓜不难得出W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。本题有难度，常由于物质的某个性质未掌握好错推X、Y，若不明白H2O和H2O2在常温常压下都为液态也会误选。原子半径大小排序为H＜O＜C，即W＜Y＜X(C与O同周期，原子序数大者半径小，H的原子半径是所有原子中最小的)，故A错误。元素非金属性，O＞C，即Y＞X，故B错误。Y为氧元素，其氢化物为H2O或H2O2，常温下均为液态，故C正确。X为碳元素，其最高价氧化物的水化物为碳酸，是弱酸，故D错误。‎ 正确答案：C ‎[真题演练]‎ ‎1．(2017·课标全国Ⅰ，12)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　W为氮元素，Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋ SO2↑＋H2O，X为氧元素，Z为硫元素。A项，O的非金属性强于N，稳定性：H2O>NH3，正确；B项，O2－、Na＋均具有Ne的电子层结构，B正确；C项，Na2S溶液因S2－水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；D项，S和O同属于第ⅥA族，S与Na同属于第三周期，正确。‎ 答案　C ‎2．(2017·课标全国Ⅱ，9)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 解析　a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。A项，原子半径b＞c＞d＞a，错误；B正确；C项，c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，错误；D项，单质S的氧化性比氧气氧化性弱，错误。‎ 答案　B ‎3．(2016·课标全国Ⅲ，12)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：WZ 解析　由题意可知X为Na，则Z为Cl，W、Y分别为O、S。A项，离子半径：Cl―>O2―>Na＋，即XS，故气态氢化物的热稳定性：H2O>H2S，即W>Y，错误；D项，元素的非金属性Y(S)N2，错误；H、N、O可以形成共价化合物：HNO3、HNO2、NH3·H2O，离子化合物：NH4NO3，正确。‎ 答案　D 一、选择题 ‎1．下列关于现行元素周期表的说法正确的是(　　)‎ A．元素周期表是按相对原子质量逐渐增大的顺序从左到右排列的 B．最外层电子数相同的元素都是同一族 C．同族元素的最外层电子数一定相同 D．同周期元素的电子层数相同 解析　元素周期表是按原子核电荷数递增的顺序排列而成的，A错误；最外层电子数相同的元素不一定是同一族，如He和Mg最外层都有2个电子，但分别处于0族和第ⅡA族，B错误；对于副族元素和第Ⅷ族及0族元素来说，同族的最外层电子数不一定相同，C错误；同周期元素具有相同的电子层数，D正确。‎ 答案　D ‎2．(2018·杭州第一次高考科目质检)元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素周期表中所含元素种类最多的族是Ⅷ族 B．第三周期非金属元素的氢化物的稳定性从左到右依次减弱 C．周期表中元素的原子半径第三周期均大于第二周期 D．根据元素周期表，在过渡元素中可以寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料 解析　A项，元素周期表中所含元素种类最多的是ⅢB族，错误；B项，第三周期非金属元素的氢化物的稳定性从左到右依次增强，错误；C项，Cl在第三周期，原子半径为0.099 nm，Li在第二周期，原子半径为0.152 nm，错误；D项，在过渡元素中可以寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，正确。‎ 答案　D ‎3．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是(　　)‎ A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞F B．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料 C．短周期元素正化合价数值和其族序数相同 D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋‎ 解析　A项，非金属性的强弱，应根据对应最高价氧化物对应水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F大于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)，大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y＞X，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X2－＞Y2＋，正确。‎ 答案　C ‎4．已知A、B、C均为短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构，下列说法正确的是(　　)‎ A．离子半径：A2－＞C－＞B2＋‎ B．C元素的最高正价一定为＋7‎ C．对应气态氢化物的稳定性：A＞C D．还原性：A2－＜C－‎ 解析　由A、C的最低价离子分别为A2－和C－知，A为第ⅥA族元素，C为第ⅦA族元素，B2＋和C－具有相同的电子层结构，则B在C的下一周期，则B为Mg，C为F，A、B同周期，则A为S。离子的电子层数越多，半径越大，具有相同核外电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，所以A2－＞C－＞B2＋，A正确；C为F，无正价，B错误；C为F，A为S，F的非金属性大于S，所以HF的稳定性大于H2S，即对应气态氢化物的稳定性A＜C，C错误；D项，元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则有A2－＞C－，故D错误。‎ 答案　A ‎5．如图为元素周期表中短周期元素的一部分，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ A.①～⑥不可能出现金属元素 B．气态氢化物的热稳定性：⑤＞③‎ C．六种元素中，③的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定最强 D．六种元素，相互结合形成的二元化合物一定都是共价化合物 解析　④可能是Al，故A错误；同周期元素从左到右、同主族元素从下到上非金属性逐渐增强，气态氢化物的热稳定性也逐渐增强，因此气态氢化物的热稳定性：⑤＜③，故B错误；③有可能是氧或氟元素，没有最高价氧化物对应的水化物，故C错误。‎ 答案　D ‎6．依据下列说法来判断相应元素的金属性、非金属性强弱，不合理的是(　　)‎ A．卤素单质Cl2、Br2、I2的氧化性强弱 B．气态氢化物NH3、H2O、HF的稳定性 C．碱金属单质Li、Na、K与水反应的剧烈程度 D．1 mol Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应时失电子数的多少 解析　一般元素的非金属性强，其单质的氧化性强，同主族元素从上到下，非金属性减弱，则Cl2、Br2、I2的氧化性减弱，A合理；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同周期元素从左向右非金属性越强，NH3、H2O、HF的稳定性增强，B合理；同主族元素从上到下，金属性增强，其单质与水反应的剧烈程度增强，C合理；不能根据得失电子数目的多少判断金属性和非金属性的强弱，D不合理。‎ 答案　D ‎7．研究表明26Al可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是(　　)‎ A．比较这两种元素的单质的密度和熔点 B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水 C．将空气中久置的镁带和铝片分别置于热水中，并滴入酚酞溶液 D．用pH计分别测量相同物质的量浓度的氯化铝溶液和氯化镁溶液的pH 解析　单质的密度和熔点为物理性质，不能作为判断金属性的依据，A项错误；氯化铝和氯化镁与过量氨水反应均产生白色沉淀，不能作为判断依据，B项错误；镁带和铝片表面均能形成致密的氧化膜，阻止镁、铝与水的反应，C项错误；利用同浓度Mg2＋与Al3＋水解后溶液的酸性强弱，可以判断金属性强弱，D项正确。‎ 答案　D ‎8．a、b、c、d、e均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、1、5、8、8，d的最高正价与最低负价的绝对值相等，e的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HneO2n＋2。下列说法正确的是(　　)‎ A．单质的沸点：e＞d B．简单阴离子的还原性：e＞c C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：c＜d D．a、b能存在于同一离子化合物中 解析　‎ a、b、c、d、e均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、1、5、8、8，故a为H，b为Li，c为N；d的最高正价与最低负价的绝对值相等，处于ⅣA族，故d为Si；e的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HneO2n＋2，设e的最高正化合价为x，则x＋n＝4n＋4，则x＝3n＋4，n只能为1，即e的最高正化合价为＋7，故e为Cl。单质的沸点：Si＞Cl2，A项错误；Cl的非金属性比N的强，则简单阴离子的还原性：N3－＞Cl－，B项错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3＞H2SiO3，C项错误；H、Li可以同时存在于同一离子化合物中，如LiH，D项正确。‎ 答案　D ‎9．在短周期主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数，这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断中正确的是(　　)‎ A．四种元素中，甲的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 B．四种元素中，丙的气态氢化物最稳定 C．乙在自然界中形成的化合物种类最多 D．丁和甲、乙、丙都只能形成一种共价化合物 解析　甲元素与乙、丙、丁三元素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数，可知甲、丙同主族且丙在甲的下一周期，甲、乙、丁同周期相邻，设甲的原子最外层电子数为x，乙、丁与甲在同一周期且左右相邻，乙、丁两原子最外层电子数之和为2x，则4x＝20，即x＝5，所以甲是N，丙是P，乙是O，丁是C。N的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，故A正确；四种元素中，乙的气态氢化物最稳定，故B错误；乙为氧元素，在自然界中形成的化合物种类最多的为C(丁)，故C错误；丁为碳元素，分别能够与N、O形成两种或两种以上的共价化合物，一般C与P难形成化合物，故D错误。‎ 答案　A ‎10．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知(　　)‎ A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性 解析　根据W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，则W应为N，结合元素周期表的结构可知X为O、Y为S、Z为Cl。根据元素O、S、Cl的非金属性可知H2O、H2S、HCl中稳定性最弱的是H2S，A项正确；Cl元素的非金属性强于S元素，其HClO4的酸性一定强于H2SO4的酸性，本选项没有指明是最高价氧化物的水化物酸性，B项错误；根据同主族性质递变规律知元素O的非金属性强于S的非金属性，故O2－的还原性小于S2－的还原性，C项错误；Cl2在化学反应中既可以表现氧化性，又可以表现还原性，如Cl2和NaOH的反应，D项错误。‎ 答案　A ‎11．六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，其中A与E同主族、B与F同主族，E与F同周期；D的核电荷数是F最外层电子数的2倍；B的最高正价与最低负价的代数和为0；常温下单质A与E的状态不同。下列判断正确的是(　　)‎ A．A、C两种元素只能形成化学式为CA3的化合物 B．F与D形成的化合物性质很不活泼，且不与任何酸反应 C．原子半径由大到小的顺序是E＞F＞C＞D D．元素的非金属性由强到弱的顺序是D＞C＞F＞B 解析　第ⅣA族最高正化合价为＋4，最低负化合价为－4，B与F同主族，且F的原子序数大于B的，由此推知B为C(碳)，故F为Si，Si最外层有4个电子，故D为O；因元素B、C、D的原子序数依次递增，故C只能是N；A、E同主族，且常温下单质A与E的状态不同，E、F同周期，故A、E分别为H、Na。N、H还可形成化学式为N2H4的化合物，A项错误；SiO2与氢氟酸反应，B项错误；原子半径N＞O，Na＞Si，而N比Si少一个电子层，N的原子半径比Si的小，C项正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性C(碳)＞Si，D项错误。‎ 答案　C ‎12．X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素，它们可以组成化学式为XYZ3W8‎ 的硅酸盐，该化学式中仅W显负价。X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正化合价的绝对值相等。Y3＋与W的阴离子具有相同的电子层结构。X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和。下列说法错误的是(　　)‎ A．简单离子半径：X＞Y B．简单气态氢化物的稳定性：Z＜W C．Y的氧化物既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应 D．X2W2、Y2W3两种化合物含有的化学键类型完全相同 解析　“化学式为XYZ3W8的硅酸盐”说明组成元素有Si、O，由“仅W显负价”知W为O；由“Y3＋与W的阴离子具有相同的电子层结构”知Y为Al；又因为“X、Y的最外层电子数之和与Z的最高正化合价的绝对值相等”，且X、Z中有一种元素是Si，设e(X)、e(Z)分别为X、Z的最外层电子数，则e(X)＋3＝e(Z)；又因为“X、W的质子数之和等于Y、Z的质子数之和”，设z(X)、z(Z)分别为X、Z质子数，则z(X)＋8＝13＋z(Z)，即z(X)－z(Z)＝5。讨论如下：若X为Si，则e(X)＝4⇒e(Z)＝7，z(X)＝14⇒z(Z)＝9，Z为F，不符合“仅W显负价”；若Z为Si，则e(Z)＝4⇒e(X)＝1，z(Z)＝14⇒z(X)＝19，X为K，符合题意。因此，X为K，Y为Al，Z为Si，W为O。离子半径K＋＞Al3＋，A项正确。简单气态氢化物的稳定性SiH4＜H2O，B项正确。Y的氧化物是Al2O3，为两性氧化物，可发生反应Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，C项正确。X2W2是K2O2，含有离子键、非极性共价键；Y2W3是Al2O3，含有离子键，两种化合物含有的化学键类型不完全相同，D项错误。‎ 答案　D 二、填空题 ‎13．X、Y、Z、L、M、N六种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是短周期原子半径最大的元素，N是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：‎ ‎(1)M在元素周期表中的位置为________；六种元素的原子半径从大到小的顺序是________。‎ ‎(2)X、L两元素按原子数目比1∶1构成分子B，B的电子式为________________。‎ ‎(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，已知非金属性：Se＜L。请结合原子结构解释原因_____________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)用石墨作电极，NCl3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出电解熔融Q制取N的电极反应式。‎ 阳极：________________________________________________________；‎ 阴极：_________________________________________________________。‎ 解析　由“组成蛋白质的基础元素”可知X、Y、Z、L分别为H、C、N、O，M是Na、N为Al。‎ ‎(1)依据元素周期律即可判断六种元素半径的大小、顺序。‎ ‎(2)由上述推断可知B为H2O2。‎ ‎(3)从同族元素原子半径的角度比较两者非金属性的强弱。‎ ‎(4)电解AlCl3溶液，阴极H＋得电子，溶液中OH－浓度增大，阳极Cl－失电子生成Cl2，Al3＋与阴极生成的OH－结合生成Al(OH)3沉淀，所以Q为Al2O3。‎ 答案　(1)第三周期第ⅠA族 Na＞Al＞C＞N＞O＞H ‎(2) ‎ ‎(3)O和Se同主族，从上到下，原子半径依次增大，得电子能力减弱，所以非金属性减弱 ‎(4)2O2－－4e－===O2↑　Al3＋＋3e－===Al ‎14．五种短周期元素的部分性质数据如下：‎ 元素 T X Y Z W 原子半径(nm)‎ ‎0.037‎ ‎0.075‎ ‎0.099‎ ‎0.102‎ ‎0.143‎ 最高或最低化合价 ‎＋1‎ ‎＋5，－3‎ ‎＋7，－1‎ ‎＋6，－2‎ ‎＋3‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)Z离子的结构示意图为________________。‎ ‎(2)关于Y、Z两种元素，下列叙述正确的是________(填序号)‎ a．简单离子的半径Y＞Z b．气态氢化物的稳定性Y比Z强 c．最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强 ‎(3)甲是由T、X两种元素形成的10e－分子，乙是由Y、W两种元素形成的化合物。‎ 某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验，将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中，烧瓶中立即有甲放出，原因是__________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ 一段时间后，观察到试管中的现象是________，发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________。‎ ‎(4)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被NaOH溶液吸收的化学方程式是：2XO2＋2NaOH===M＋NaXO3＋H2O(已配平)，产物M中元素X的化合价为____________________。‎ 解析　(1)先根据化合价的数值判断出各元素的主族序数，再结合原子半径的变化规律得出：T为H，X为N，Y为Cl，Z为S，W为Al。(2)因为Cl比S元素的非金属性强，故HCl比H2S稳定性强。(3)AlCl3与NH3·H2O反应只能生成Al(OH)3沉淀。(4)由原子守恒可得2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，故NaNO2中N元素化合价为＋3。‎ 答案　(1)　(2)b ‎(3)把浓氨水滴到NaOH固体上，NaOH固体可吸收水，并且溶液中OH－浓度增大，可使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向左移动，且过程中放热，故有利于NH3放出　生成白色沉淀　Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　(4)＋3‎ ‎15．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。‎ 根据判断出的元素回答问题：‎ ‎(1)f在周期表中的位置是________。‎ ‎(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________>________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。‎ ‎(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：______________________________________________________________。‎ ‎(4)已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(5)上述元素可组成盐R：zx‎4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 mol·L－1R溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：‎ ‎①R溶液中，离子浓度由大到小的顺序是___________________________。‎ ‎②写出m点反应的离子方程式：________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎③若在R溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。‎ 解析　由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下 x y z d e f g h H C N O Na Al S Cl ‎(1)f为铝元素，在周期表中的位置为：第三周期Ⅲ A族。(2)d、e常见离子分别为O2－、 Na＋，两种离子的电子层结构相同，核电荷数越大的离子半径越小，故r(O2－)＞r(Na＋)；由于非金属性： Cl＞S，所以g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：HClO4＞H2SO4。(3)可组成四原子的共价化合物，有NH3、H2O2、C2H2等，其电子式分别为。(4)1 mol Na的单质在足量O2中燃烧，放出255.5 kJ热量，据此可写出该反应的热化学方程式为：2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJ·mol－1。(5)R为NH4Al(SO4)2，在溶液中存在：NH4Al(SO4)2===NH＋Al3＋＋2SO，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，H2OH＋＋OH―。①Al3＋的水解程度比NH大，故NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。②m点加入NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则此时是NH与NaOH溶液反应，离子方程式为NH＋OH－===NH3·H2O。③10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液中，Al3＋物质的量为0.01 mol，NH的物质的量为0.01 mol，SO的物质的量为0.02 mol，20 mL1.2 mol·L－1Ba(OH)2溶液中，Ba2＋物质的量为0.024 mol，OH－物质的量为0.048 mol，其中SO与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀0.02 mol，NH与Al3＋共消耗OH－0.04 mol，同时生成Al(OH)3 0.01 mol，过量的0.008 mol OH－会溶解0.008 mol的Al(OH)3，故最终反应生成沉淀为0.022 mol。‎ 答案　(1)第三周期 ⅢA族 ‎(2)r(O2－)＞r(Na＋)　HClO4＞H2SO4‎ ‎(3) 等其他合理答案均可)‎ ‎(4)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJ·mol－1‎ ‎(5) ①c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)‎ ‎②NH＋OH－===NH3·H2O　③0.022‎