第18课 元素周期表和元素周期律-【提分宝典】2025年新高考化学一轮全考点普查随堂课后练

第18课　　　　　元素周期表和元素周期律 普查与练习18Ⅰ　　　　　元素周期表 1．元素周期表结构和编排规律 a．熟记元素周期表结构及常见规律 (1)(浙江经典真题，2分)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．位于第四周期第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．第七周期0族元素的原子序数为118 答案：C 解析：35号元素是溴元素，单质Br2在常温常压下是红棕色的液体，故A项合理，不符合题意。位于第四周期第ⅤA族元素是砷(As)元素，为非金属元素，故B项合理，不符合题意。第84号元素位于第六周期第ⅥA族，为钋元素(Po)，由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是＋6，故C项不合理，符合题意。第七周期0族元素是第七周期最后一种元素，原子序数为118，故D项合理，不符合题意。 (2)(2025汇编，4分)下列说法错误的是________(填序号)。 ①钠元素与钾元素的原子序数相差18(2022海南真题) ②周期表中元素种类最多的族是第Ⅷ族，第Ⅷ族有三个纵列 ③第2～12列元素中没有非金属元素 ④铍(Be)与铝元素具有相似性，则其氧化物及氢氧化物具有两性 ⑤L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 ⑥主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价(海南经典真题) ⑦同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1(浙江经典真题) 答案：①②⑥⑦ 解析：钠元素的原子序数为11，钾元素的原子序数为19，二者相差8，故①错误，符合题意。元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族，包含镧系元素和锕系元素，故②错误，符合题意。元素周期表中第2～12列元素为碱土金属和过渡金属元素，其中没有非金属元素，故③正确，不符合题意。Be与Al在周期表中位于对角线位置，性质相似，氧化铝和氢氧化铝具有两性，则铍的氧化物及氢氧化物也具有两性，故④正确，不符合题意。L层电子数为奇数的所有元素一定位于第二周期，且其所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，故⑤正确，不符合题意。主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合价，但O、F非金属性强，没有正化合价，故⑥错误，符合题意。在第四周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差11，故⑦错误，符合题意。 b．元素在周期表中的位置 (3)(2025汇编，4分)下列有关元素在周期表中位置的说法正确的是(　　) A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素(2023广东真题) B．锡(50Sn)与Si处于同一主族，则Sn位于第四周期第ⅣA族 C．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素(2022重庆真题) D．我国“硅—石墨烯—锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 答案：C 解析：Xe的原子序数为54，在元素周期表中位于第五周期0族，故A项错误。Si位于第三周期第ⅣA族，Sn与Si处于同一主族，二者的原子序数之差为50－14＝36，所以Sn位于第五周期第ⅣA族，故B项错误。铷是碱金属元素，位于第ⅠA族，故C项正确。第一至三周期元素为短周期元素，Ge位于周期表第四周期，是长周期元素，故D项错误。 (4)(2025汇编，7分)请回答下列问题： ①116号元素Lv位于第______周期、第______族。 ②55号元素位于第______周期、第______族。 ③35号元素位于第______周期、第______族。 ④汞的原子序数为80，位于元素周期表第______周期第ⅡB族。(广东经典真题) 答案：①七(1分)　ⅥA (1分)　②六(1分)　ⅠA(1分)　③四(1分)　ⅦA(1分)　④六(1分) 解析：①与116号元素相邻近的稀有气体元素是118Og，则116－118＝－2，与Og同周期，故周期数为7，族序数为8－|－2|＝6，即第七周期第ⅥA族。 ②与55号元素相邻近的稀有气体元素是54Xe，则55－54＝1，位于Xe下一周期，故周期数为6，族序数为1，即第六周期第ⅠA族，为铯元素(Cs)。 ③与35号元素相邻近的稀有气体元素是36Kr，则35－36＝－1，与Kr同周期，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，为溴元素(Br)。 ④第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。 2．“多角度”推断元素 a．根据“残缺元素周期表”推断元素 (5)(浙江经典真题，2分)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是(　　) A．还原性：ZQ2<ZR4 B．X能从ZO2中置换出Z C．Y能与Fe2O3反应得到Fe D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 答案：A 解析：根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为＋3，可推知，X为Mg，Y为Al，Z为C，M为N，Q为S，R为Cl，据此分析答题。ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中－2价S的还原性强于CCl4中的－1价Cl，故A项错误，符合题意。Mg和CO2发生反应：2Mg＋CO22MgO＋C，故B项正确，不符合题意。 Al和Fe2O3发生铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，故C项正确，不符合题意。 氮元素的最高价氧化物的水化物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生反应：HNO3＋NH3===NH4NO3，故D项正确，不符合题意。 (6)(2022广东真题，2分)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：丁＞戊＞乙 B．非金属性：戊＞丁＞丙 C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生 D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应 答案：C 解析：根据题意，甲、乙、丙、丁、戊均为短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，故戊可能是氯元素，也可能是硫元素，若戊为氯元素，则甲、乙、丙、丁分别为N、F、P、S，若戊为硫元素，则甲、乙、丙、丁分别为C、O、Si、P，据此解答。甲的简单氢化物可能是氨气或甲烷，甲烷遇氯化氢不产生白烟，故C项错误，符合题意。 b．根据特殊化合价推断元素 (7)(山东经典真题，2分)X、Y为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种 答案：D 解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl，X为第三周期元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，该化合物中X为＋5价，可知X是P。P与Cl位于同一周期，同周期元素从左往右，原子半径逐渐减小，则P半径大于Cl，即X>Y，故A项正确，不符合题意。X、Y对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，离子半径：P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强于HCl，即还原性：X>Y，故B项正确，不符合题意。同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，单质的还原性减弱，氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，故C项正确，不符合题意。同一周期元素从左往右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅡA、VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，所以第三周期元素第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以同周期中第一电离能小于P的元素有5种，故D项错误，符合题意。 (8)(2022重庆真题，3分)R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为＋1。1 mol化合物RZY3X含58 mol电子。下列说法正确的是(　　) A．R与X形成的化合物水溶液呈碱性 B．X是四种元素中原子半径最大的 C．Y单质的氧化性比Z单质的弱 D．Z的原子最外层电子数为6 答案：D 解析：由题干信息可知，R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y，R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为＋1，则R为H，X为Cl或F；1 mol化合物RZY3X含58 mol电子，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a＋8；若X为F，则有1＋9＋a＋8＋3a＝58，解得a＝10，则Y为Ne，不符合题意；若X为Cl，则有1＋17＋a＋8＋3a＝58，解得a＝8，则Y为O，Z为S，符合题干要求；故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，据此分析解答。由分析可知，R为H、X为Cl，故R与X形成的化合物即HCl，其水溶液呈酸性，故A项错误。R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，其中S是四种元素中原子半径最大的，故B项错误。Y为O、Z为S，由于O的非金属性比S强，故O2的氧化性比S单质强，故C项错误。Z为S，是16号元素，S原子最外层电子数为6，故D项正确。 c．根据原子结构推断元素 (9)(2023重庆真题，3分)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1 mol X3Y7WR含40 mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：W＞R B．非金属性：X＞R C．Y和Z互为同素异形体 D．常温常压下X和W的单质均为固体 答案：A 解析：由题干信息可知，化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，即Y、Z中子数相差1，又由于1 mol X3Y7WR含40 mol质子，说明Y的质子数应很小，综上，Y、Z为氢元素的两种核素，则3Z(X)＋Z(W)＋Z(R)＝33，又因为X、W和R三种元素位于同周期，则X、W、R的内层电子数为2，且X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，设X的最外层电子数为a，W的核外电子数为b，则R的核外电子数为2a，Y的质子数为1，则有：3(a＋2)＋2a＋b＋7＝40(a、b均为整数)，化简得5a＋b＝27，若a＝5，b＝2，此时X、W不在同周期，舍去；若a＝4，b＝7，符合题干要求；若a＝3，b＝12，此时X、W不在同周期，舍去；则X为C，R为O，W为N。同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A项正确。同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，故B项错误。Y和Z是氢的两种核素，二者互为同位素，故C项错误。常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，故D项错误。 (10)(2023辽宁真题，3分)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是(　　) A．W与X的化合物为极性分子 B．第一电离能Z>Y>X C．Q的氧化物是两性氧化物 D．该阴离子中含有配位键 答案：A 解析：W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，由图可知，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H；X形成4条单键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C；Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O；W、Y原子序数之和等于Z，Z为F；Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，Q为Al。W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，故A项错误，符合题意。同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，故B项正确，不符合题意。Q为Al，Al2O3为两性氧化物，故C项正确，不符合题意。该阴离子中Al有空轨道，O上有孤电子对，则L与Q之间形成配位键，故D项正确，不符合题意。 d．根据元素及其单质、化合物的特性推断元素 (11)(2023湖北真题，3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是(　　) A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2 答案：A 解析：Z2是氧化性最强的单质，则Z是F；X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O；W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B；综上可知，W为B，X为N，Y为O，Z为F，以此解题。由分析可知，WZ3为BF3，XZ3为NF3，BF3中B的价层电子对数为：3＋＝3，且没有孤电子对，则其空间结构为平面三角形，为非极性分子，NF3中N的价层电子对数为：3＋＝4，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3，故A项正确。由分析可知，X为N，Y为O，Z为F，同一周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大趋势，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半充满稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Y<X<Z，故B项错误。由分析可知，X2Y3为N2O3，W2Y3为B2O3，两种化合物中N和B的化合价都是＋3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3的氧化性更强一些，故C项错误。由分析可知，X为N，Y为O，Z为F，其中N对应的单质为氮气，含有氮氮三键，键能较大，故D项错误。 (12)(2022福建真题，4分)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是(　　) A．简单氢化物沸点：Z>W B．YW3分子的空间构型为三角锥形 C．原子半径：Y<X<Z<W D．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Y 答案：A 解析：X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O；X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则Y为B，W为F，据此解答。H2O常温下为液态，HF常温下为气态，沸点H2O>HF，故A项正确。YW3为BF3，中心原子B的价层电子对数为3且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故B项错误。四种元素为同周期元素，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，原子半径：Be>B>O>F，故C项错误。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Be>B，故最高价氧化物对应水化物的碱性：Be>B，故D项错误。 (13)(2022全国Ⅰ真题，6分)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　) A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体 B．最高价氧化物的水化物酸性：Y<X C．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3 答案：D 解析：根据题意可知，W2Z为H2O，则W为氢元素，Z为氧元素；YZ2分子的总电子数为奇数，则Y原子序数为奇数，且YZ2在常温下为气体，则YZ2为NO2，即Y为氮元素，四种元素的原子序数和为21，则X的原子序数为21－1－7－8＝5，X为硼元素。硼单质在常温下为固体，故A项错误。N的非金属性大于B，则其最高价氧化物的水化物酸性：HNO3>H3BO3，故B项错误。NH4B5O8·4H2O的摩尔质量为273 g·mol－1，若该化合物质量为100 g，则其物质的量为≈0.366 mol，结晶水的质量为4×0.366 mol×18 g·mol－1≈26.35 g，因此失去结晶水时质量保留百分数为×100%＝73.65%<80.2%，即100～200 ℃阶段没有全部失去结晶水，故C项错误。若剩余的固体为B2O3，以化合物质量为100 g计算，可知剩余固体质量为0.366 mol××(11×2＋16×3) g·mol－1≈64.1 g，故D项正确。 随堂普查练18Ⅰ 1．(北京经典真题，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(49In)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(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　) 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 答案：D 解析：根据原子核外电子排布规则，In原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期ⅢA族，故A项正确，不符合题意。质量数＝质子数＋中子数，元素符号的左上角数字为质量数、左下角数字为质子数，因此该原子的质子数＝电子数＝49，中子数为115－49＝66，所以中子数与电子数之差为66－49＝17，故B项正确，不符合题意。Al位于元素周期表的第三周期ⅢA族，In位于元素周期表第五周期ⅢA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径：In>Al，故C项正确，不符合题意。In位于元素周期表第五周期ⅢA族，铷(Rb)位于元素周期表第五周期ⅠA族，同周期元素，核电荷数越多，金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3<RbOH，故D项错误，符合题意。 2．(福建南平质检，3分)某同学设计如图元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。以下说法正确的是(　　) A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 B．X和Z形成的化合物只有两种 C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X＞Y　 D．X、Y、Z的简单气态氢化物中最稳定的是X的氢化物 答案：C 解析：由图可知新设计的元素周期表，白色格为主族元素与零族元素，灰色格为副族元素，故A项错误。X为氮元素，Z为氧元素，二者形成化合物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，故B项错误。X为氮元素，Y为磷元素，非金属性：N＞P，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：硝酸＞磷酸，故C项正确。X为氮元素，Y为磷元素，Z为氧元素，非金属性：O＞N＞P，非金属性越强，形成的简单气态氢化物越稳定，故氢化物最稳定的是H2O，故D项错误。 3．(2022海南真题，2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列判断正确的是(　　) A．XW3是非极性分子 B．简单氢化物沸点：X>Y C．Y与Z形成的化合物是离子化合物 D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性 答案：C 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，故Y为氧元素，则X为氮元素；Z在同周期主族元素中金属性最强，Z为钠元素；W原子在同周期主族元素中原子半径最小，W为氯元素，据此解答。NCl3为三角锥形分子，结构不对称，是极性分子，故A项错误。沸点：H2O>NH3，故B项错误。O、Na可形成氧化钠、过氧化钠，二者均为离子化合物，故C项正确。Na、N、O三种元素组成的化合物NaNO3，水溶液呈中性，故D项错误。 4．(全国Ⅰ经典真题，6分)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是(　　) A．原子半径大小顺序为W>X>Y>Z B．化合物XW中的化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 答案：B 解析：短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，设X的最外层电子数为x，W的最外层电子数为y，则x＋x＋1＋x＋2＋y＝15，整理可得：3x＋y＝12，且x＜4、y≤8，x＝1时y＝9＞8(不符合)，x＝2时y＝6，结合原子序数可知X为Mg，Y为Al，Z为Si，W为O；x＝3时y＝3，X、W同主族(不符合要求)，以此分析解答。O的电子层数为2，Mg、Al、Si的电子层数均为3且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X>Y>Z>W，故A项错误。化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，故B项正确。Y单质为铝，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，故C项错误。Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，故D项错误。 5．(湖南经典真题，3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z>X>Y B．W与Y能形成含有非极性键的化合物 C．X和Y最简单氢化物的沸点：X>Y D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性 答案：B 解析：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2∶1的18e－分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数等于W和X的原子序数之和，则Y为O。由以上分析可知Z、X、Y即Na、N、O，它们的简单离子Na＋、N3－、O2－和Ne具有相同的电子层结构，离子的电子层结构相同时，原子序数越小，半径越大，则离子半径由大到小为N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径：X＞Y＞Z，故A项错误。W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B项正确。X为N，最简单氢化物为氨气，Y为O，最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即X和Y最简单氢化物的沸点：Y＞X，故C项错误。由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、一水合氨等，硝酸、硝酸铵水溶液显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液不一定都显酸性，故D项错误。 6．(浙江经典真题，2分)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如表： 元素 相关信息 X 最外层电子数是核外电子总数的一半 Y 最高化合价和最低化合价之和为零 Z 单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近 Q 同周期元素中原子半径最小 下列说法正确的是(　　) A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应 B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体 C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱 D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态 答案：B 解析：X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，原子序数大于X，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q在同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不能发生剧烈反应，因此常温下Be单质不能与水发生剧烈反应，故A项错误。Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，故B项正确。Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，故C项错误。第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，故D项错误。 7．(多选)(海南经典真题，4分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，XY－离子与Y2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是(　　) A．原子半径：W>Z B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>X C．化合物ZXY的水溶液呈酸性 D．(XY)2分子中既有σ键又有π键 答案：BD 解析：XY－离子与Y2分子均含有14个电子，则X为C，Y为N；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业，则Z为Na，W为Cl。同周期元素原子半径随核电荷数的增大而逐渐减小，则原子半径：Na＞Cl，故A项错误。同周期元素随核电荷数的增大非金属性逐渐增强，所以其最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，故酸性：HNO3＞H2CO3，故B项正确。NaCN为强碱弱酸盐，水溶液显碱性，故C项错误。 (CN)2的结构式为N≡C－C≡N，分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，故D项正确。 普查与练习18Ⅱ　　　　　元素周期律 3．元素周期律及其应用 a．利用元素周期律解释元素或物质性质 (14)(2025汇编， 4分)按要求填空： ①分析Cl－、I－的还原性强弱：______________________________。 ②1962年首个稀有气体化合物XePtF6问世，目前已知的稀有气体化合物中，含氙(54Xe)的最多，氪 (36Kr)次之，氩(18Ar)化合物极少。Ar、Kr、Xe原子的活泼性依序增强，原因是_______________________________________________。(2022福建真题) 答案：①Cl、I位于同一主族，同主族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，得到电子能力减弱，非金属性减弱，非金属性Cl>I，故离子的还原性为Cl－＜I－(2分)　②同族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱，失电子能力逐渐增强(2分) 解析：①见答案。 ②Ar、Kr、Xe为0族元素，且电子层数依次增多，同族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故Ar、Kr、Xe原子的活泼性依序增强。 (15)(北京经典真题，3分)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　) A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 答案：A 解析：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于硫元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，故A项符合题意。同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，故B项不符合题意。同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，故C项不符合题意。同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，故D项不符合题意。 b．“三看法”比较粒子半径的大小 (16)(经典题，2分)下列离子中半径最大的是(　　) A．Na＋ B．Mg2＋ C. O2－ D. F－ 答案：C 解析：Na＋、Mg2＋、O2－和F－的核外电子排布都是2、8结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2－，故C项正确。 c．根据元素周期律推断物质性质 (17)(经典题，2分)根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测。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(ⅡA族)与水反应更快 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族元素的单质都是半导体材料 C HCl在1500 ℃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 答案：B 解析：同主族金属元素由上至下金属性增强，与水反应剧烈程度增强，金属性Ba＞Ca＞Mg，Ca与水反应较快，则Ba与水反应更快，故A项正确，不符合题意。半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处，Si和Ge处于金属元素和非金属元素分界线处，能作半导体，但C和Pb不能作半导体，所以第ⅣA族元素并不都是半导体材料，故B项错误，符合题意。同主族非金属元素由上至下非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，非金属性Cl＞Br＞I，所以HBr的分解温度介于HCl和HI之间，故C项正确，不符合题意。同周期非金属元素从左到右非金属性增强，与氢气化合由难到易，非金属性S＞P＞Si，所以 P与H2在高温时能反应，故D项正确，不符合题意。 (18)(经典题，4分)我国研发一款拥有自主知识产权的超薄铷(Rb)原子钟，每3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第ⅠA族元素，下列关于37Rb的说法正确的是(　　) A．元素的金属性：K＞37Rb B．中子数为50的Rb的核素：50Rb C．与同周期元素53I的原子半径比较：Rb＞I D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH＞RbOH　 答案：C 解析：铷元素(Rb)位于元素周期表中第五周期第ⅠA族，为碱金属元素。同主族元素从上到下最外层电子数相同，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，元素金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。则金属性：K＜37Rb，故A项错误。Rb左上角数字为该原子的质量数，Rb左下角数字为质子数，质量数＝中子数＋质子数，则Rb的质量数应为37＋50＝87，故B项错误。同周期元素电子层数相同，核电荷数从左到右逐渐增多，对核外电子吸引逐渐增强，半径逐渐变小，I为第五周期第ⅦA族元素，与Rb为同周期元素，原子半径应为Rb＞I，故C项正确。金属性：Rb>K，则碱性：RbOH＞KOH，故D项错误。 4．元素“位－构－性”关系综合应用 (19)(2023全国Ⅰ真题，6分)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是(　　) A．X的常见化合价有－1、－2 B．原子半径大小为Y>X>W C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 答案：A 解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子粒子， X为O，Y为Mg；W、X、Y组成的物质溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。X为O，氧元素常见的化合价为－1价和－2价，如H2O2和H2O，故A项正确。W为C，X为O，Y为Mg，一般主族序数相同时，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大；所以原子半径大小为Y＞W＞X，故B项错误。YX为MgO，其水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，故C项错误。W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，故D项错误。 (20)(2023全国Ⅱ真题，6分)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X>W B．简单氢化物的沸点：X<Z C．Y与X可形成离子化合物 D．Z的最高价含氧酸是弱酸 答案：C 解析：W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，可能为NO2或SO2，但根据原子序数的递变规律可排除SO2，可知W为N、X为O；Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg；四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。X为O，W为N，同周期元素从左往右，原子半径依次减小，所以原子半径大小为W＞X，故A项错误。X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，不含氢键，所以简单氢化物的沸点：X＞Z，故B项错误。Y为Mg，X为O，两者可形成MgO，MgO为离子化合物，故C项正确。Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，故D项错误。 (21)(2023.01浙江选考，3分)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A．电负性：Z>X B．最高正价：Z<M C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 答案：B 解析：M是地壳中含量最多的元素，则M为O，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，且原子序数Y<M，Y的核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为C，X的2s轨道全充满，原子序数X<Y，则X为Be或B，原子序数Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na，据此解答。同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，则电负性：Z>X，故A项正确，不符合题意。N元素的最高正价为＋5，O元素无最高正价，故B项错误，符合题意。Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，故C项正确，不符合题意。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，非金属性N>C，则硝酸的酸性强于碳酸，故D项正确，不符合题意。 (22)(天津经典真题，3分)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．X的电负性比Q的大 B．Q的简单离子半径比R的大 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 答案：B 解析：X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小，故A项错误。离子的核外电子层结构相同时，质子数越大半径越小，故Cl的简单离子半径比K的大，故B项正确。同周期元素，原子序数越大非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，所以S的简单气态氢化物的热稳定性比Cl的弱，故C项错误。同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Na的最高价氧化物对应的水化物的碱性比K的弱，故D项错误。 (23)(多选)(河北经典真题，4分)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是(　　) A．X和Z的最高化合价均为＋7价 B．HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为  C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小 D．Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物 答案：CD 解析：结合图中所示结构可知，图中两种化合物均为共价化合物，根据W、X、Y、Z分别形成的共价键数及X和Z同主族，可得X和Z同为第ⅦA族元素，Y为第ⅤA族元素，W为第ⅢA族或第ⅤA族元素，再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素， Y原子序数为W原子价电子数的3倍，推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl。 X和Z分别是F、Cl，F无正价，故A项错误。HX和HZ分别是HF和HCl，HF在水中不是强酸，故B项错误。四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)原子序数小于Z(Cl)，故Y原子半径在这四种元素中最大；X(F)原子序数大于W(N)，故X原子半径在这四种元素中最小，故C项正确。Z(Cl)、W(N)和H三种元素可形成氯化铵，属于同时含有离子键和共价键的化合物，故D项正确。 随堂普查练18Ⅱ 1．(2025改编，4分)下列事实不能用元素周期律解释的是________(填序号)。 ①F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应 ②Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应 ③金属Na和熔融KCl反应置换出金属K ④常温下，NaCl溶液的pH＝7，AlCl3溶液的pH＜7 ⑤Sn(OH)4的碱性比Ge(OH)4的碱性强 答案：③ 解析：非金属性F＞I，故F2与H2化合较容易，可以利用元素周期律解释，故①不符合题意。溴的非金属性强于碘但弱于氯，则氧化性：Cl2>Br2>I2，Br2和NaI溶液能发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应，可以利用元素周期律解释，故②不符合题意。钾金属性强于钠，金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为钾的沸点较低，不可以利用元素周期律解释，故③符合题意。钠的金属性强于铝，氯化钠为强酸强碱盐，氯化铝为强酸弱碱盐，故常温下，NaCl溶液的pH＝7，AlCl3溶液的pH＜7，可以利用元素周期律解释，故④不符合题意。同主族元素从上到下金属性依次增强，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Sn＞Ge，所以碱性Sn(OH)4＞Ge(OH)4，可以利用元素周期律解释，故⑤不符合题意。 2．(全国Ⅲ经典真题，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(　　) 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 解析：由Y的最外层电子数等于X的次外层电子数可知X为第二周期元素，Y最外层电子数为2，X、Y、Z的最外层电子数之和为10，所以X、Z的最外层电子数之和为8，由X、Z同族可推知X、Z分别为C和Si，Y原子半径大于Z，则Y为Mg。X的氧化物是碳的氧化物，Y的氧化物为MgO，熔点：MgO>CO或CO2，故A项错误。元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，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，故B项正确。X、Z为非金属元素，二者通过共用电子对形成共价化合物SiC，故C项错误。Z的单质为Si，Si和浓硝酸不反应，故D项错误。 3．(全国Ⅰ经典真题，6分)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是(　　) A．WZ的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 答案：C 解析：该化合物由阴、阳离子构成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”与“W、X、Y、Z为同一短周期元素”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，故A项错误。元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，故B项错误。磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为H3PO4，属于中强酸，故C项正确。该新化合物中一个P原子得到Na原子失去的一个电子，且形成两个P—Si键，满足8电子稳定结构，故D项错误。 4．(全国Ⅰ经典真题， 6分)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河： 其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　) X＋He―→Y＋n A.X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物 C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸 答案：B 解析：在核反应中，遵循守恒规律，因此W＋4＝30＋1，则W＝27。题干已知X为金属原子，Y的质子数比X多2，则Y与X位于同一周期，根据题意两元素的最外层电子数之和为8，设X元素的最外层电子数为a，则Y元素的最外层电子数为a＋2，求出a＝3，所以X应该是铝元素，Y应该是磷元素。W＝27，则X的相对原子质量为27，故A项错误。X(Al)与Y(P)可形成的三氯化物分别为AlCl3、PCl3，故B项正确。X(Al)、Y(P)位于同一周期，同一周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径为X(Al)>Y(P)，故C项错误。Y(P)可形成多种含氧酸，例如磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)等，故D项错误。 5．(全国Ⅱ经典真题，6分)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　) A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键 B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应 C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构 答案：D 解析：根据题干中W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，以及图中所示，Z为＋1价阳离子，可知Z为钠元素；两处Y都成三键，原子序数小于Z(Na)，故Y为氮元素；W可成一键，W为氢元素；又因原子序数总和为24，故X为硼元素。W(H)、X(B)、Y(N)之间形成的化学键均为共价键，故A项正确，不符合题意。Z(Na)单质与水和甲醇都会反应放出氢气，故B项正确，不符合题意。Y(N)的最高价氧化物的水化物是硝酸，属于强酸，故C项正确，不符合题意。X(B)的氟化物为三氟化硼，硼原子最外层有3个电子，形成三氟化硼后其最外层有6个电子，不满足8电子结构，故D项错误，符合题意。 突破积累练　　　　　元素“构—位—性”推导 　　　　　　　　　　　 1．(2022湖南真题，3分)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：X>Y>Z B．非金属性：Y>X>W C．Z的单质具有较强的还原性 D．原子序数为82的元素与W位于同一主族 答案：C 解析：由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为碳元素、Y为氧元素、Z为氟元素、W为硅元素。同周期元素从左到右，原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A项正确，不符合题意。同周期元素从左到右，非金属性依次增强，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B项正确，不符合题意。元素周期表中氟元素的非金属性最强，其单质具有很强的氧化性，故C项错误，符合题意。原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族，故D项正确，不符合题意。 2．(广东经典真题，4分)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　) A．XEZ4是一种强酸 B．非金属性：W>Z>Y C．原子半径：Y>W>E D．ZW2中，Z的化合价为＋2价 答案：C 解析：题给化合物结构式中X、W、E均形成1个共价键，Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，则X为氢元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即第二周期，则Y为碳元素，Z为氧元素，W为氟元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为氯元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。由上述分析可知XEZ4 是HClO4，因为氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A项正确，不符合题意。同一周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B项正确，不符合题意。同一主族从上到下元素原子的电子层数逐渐增多，对应原子半径逐渐增大，所以原子半径：Cl>F，故C项错误，符合题意。由上述分析可知ZW2为OF2，F为－1价，则O的化合价为＋2价，故D项正确，不符合题意。 3．(江苏经典真题，2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．由X、Y组成的化合物是离子化合物 C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 答案：B 解析：X是地壳中含量最多的元素，则X为O；Y的原子序数比X大且Y原子的最外层有2个电子，则Y为Mg；Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si；W与X位于同一主族，则W为S。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，故A项错误。由X、Y组成的化合物是MgO，为离子化合物，故B项正确。Si的最高价氧化物对应水化物是H2SiO3，S的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，Si的非金属性弱于S，故H2SiO3的酸性比H2SO4弱，故C项错误。S的非金属性弱于O，H2S的热稳定性比H2O弱，故D项错误。 4．(2022.06浙江选考，2分)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　) A．X与Z形成的10电子微粒有2种 B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒 C．M2Z与MQ的晶体类型不同 D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 答案：B 解析：由“X的核外电子数等于其周期数”，可知X为氢元素，“X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大”“YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和”，可知Y为氮元素，Z为氧元素，“M与X同主族”，则M为钠元素，“Q是同周期中非金属性最强的元素”，则Q为氯元素，即X、Y、Z、M、Q依次为H、N、O、Na、Cl，据此解题。H与O形成的10电子粒子有三种：H3O＋、H2O、OH－，故A项错误。Na2O与NaCl均为离子晶体，故C项错误。由H、N、O三种元素组成的化合物NH3·H2O的水溶液呈碱性，故D项错误。 5．(福建经典真题，4分)某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成，五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，下列说法正确的是(　　) A．简单氢化物的稳定性：W>X>Z B．Y的氧化物是两性氧化物 C．R、W、X只能组成共价化合物 D．最高正价：Y<W<X 答案：B 解析：某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成，五种元素分处三个短周期，则R为氢元素，X、Z同主族，X的原子序数应比Z小8，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，则R与W的原子序数之和为8，故W为氮元素，X为氧元素或氟元素，又由于Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，即Z的最外层电子数为偶数，故Z为硫元素，X为氧元素，Y为铝元素。元素非金属性：X(O)>W(N)>Z(S)，故简单氢化物的稳定性：H2O>NH3>H2S，故A项错误。Y的氧化物Al2O3是两性氧化物，故B项正确。R、W、X能组成离子化合物NH4NO3，故C项错误。最高正价：Y(Al)为＋3，W(N)为＋5，X(O)一般没有正价，故D项错误。 6．(湖南株洲联考，3分)某电池材料结构如图所示。X、Y、Z、M、W为同一周期的短周期主族元素。X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，下列说法正确的是(　　) A．实验室保存M的单质，需使用到Z的多种氢化物形成的混合物 B．该电池材料中存在离子键、极性键、非极性键、配位键、氢键 C．简单氢化物的沸点：X＜Y D．原子半径：Y＜X＜W＜Z＜M 答案：A 解析：X、Y、Z、M、W位于同一周期，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，由于最外层电子数不超过8，则W的次外层电子数为2，五种元素均位于第二周期，X为O；M带一个单位的正电荷，则M为Li；Z能形成4个共价键，且能形成双键，则Z为C；Y只形成1个共价键，则Y为F；阴离子中只有1个W，且得到1个电子后带1个单位的负电荷，即W最外层只有3个电子，则W为B。由分析可知，M为Li，金属锂应保存在石蜡中，石蜡是多种烃的混合物，Z为C，其氢化物为烃，故A项正确。该电池材料中不含有H，不存在氢键，故B项错误。H2O、HF分子间均含有氢键，但H2O常温下为液态，HF常温下为气态，简单氢化物的沸点：H2O>HF，故C项错误。同周期元素从左至右，元素的原子半径逐渐减小，原子半径的大小为Li>B>C>O>F，故D项错误。 7．(福建莆田模拟，4分)X、Y、Z、W、M是五种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是(　　) A．M与X形成的化合物能与水剧烈反应 B．X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱： X>W C．W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到 8e－ 稳定结构 D．X与Y形成的化合物 X2Y2 中含有共价键 答案：C 解析：由图可知，M的原子序数和原子半径都是最小的，则M为H；同一周期元素，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小，则W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期；已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，则Y的原子序数为4的倍数，且Y位于第三周期，则Y可能为S或Mg，W可能为Be或Li，又因为M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，若W为Be，有1＋1＝2，即X最外层只有1个电子，为Na，符合题意；若W为Li，有1＋0＝1，不符合题意，则W为Be，X为Na，Y为S；Z的原子序数大于S，则Z为Cl。由分析可知，X为Na、Y为S、Z为Cl、W为Be、M为H。M与X形成的化合物NaH能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，故A项正确，不符合题意。X为Na、W为Be，元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Na>Be，则X和W的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：X＞W，故B项正确，不符合题意。W与Z形成的气态分子是BeCl2，氯化铍为共价化合物，其电子式为，其中Be原子最外层只有4个电子，不满足8e－稳定结构，故C项错误，符合题意。X与Y形成的化合物Na2S2中S原子和S原子之间存在共价键，故D项正确，不符合题意。 8．(湖北荆州模拟，3分)短周期非金属元素W、X、Y、Z、M分布在三个周期，且原子序数依次增大。X、Y为同周期相邻元素，W、X、Y、M可形成一种广泛用于电子工业的盐P{[Y(XW3)4]＋M－}，其中的XW3被W代替后的盐为Q，盐P、Q中各原子中除W外，都满足8电子稳定结构。在1 L 0.2 mol·L－1 W2Z的水溶液中缓慢通入气体ZO2(O为氧)，该溶液的pH与ZO2体积(标准状况)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．X、Y、Z、M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 B．X、Y、Z、M与W均可形成含有18个电子的分子 C．可在含Z的简单阴离子钠盐溶液中加入(或通入)M的单质来比较Z、M的非金属性强弱 D．W、Y元素所组成的一种化合物可作为火箭的燃料 答案：A 解析： W、X、Y、Z、M均为短周期非金属元素，原子序数依次增大，且分布在三个周期，可推出W为第一周期的H，M位于第三周期；[Y(XW3)4]＋M－中M为－1价，M原子最外层有7个电子，则M为Cl；Z能形成化合物W2Z和ZO2，根据向W2Z的水溶液中通入ZO2的pH变化曲线，H2Z、ZO2的水溶液显酸性，且二者可以物质的量之比2∶1进行反应，可推知Z为S；由题意可知X、Y是第二周期的相邻元素，根据YH与Cl－可形成盐Q，则Y是N，进而可推知X为C。由以上分析可得W、X、Y、Z、M依次为H、C、N、S、Cl，盐P的化学式为[N(CH3)4]Cl，盐Q的化学式为NH4Cl。HNO3、H2SO4、HClO4均为强酸，而H2CO3为弱酸，故A项错误，符合题意。X、Y、Z、M分别可与H形成C2H6、N2H4、H2S、HCl四种含有18个电子的分子，故B项正确，不符合题意。根据反应S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－可知Cl2的氧化性强于S，则Cl的非金属性强于S，故C项正确，不符合题意。N和H形成的化合物N2H4常用作火箭的燃料，故D项正确，不符合题意。 课后提分练18　元素周期表和元素周期律 A组(巩固提升) 1．(2025汇编，4分)元素周期表和元素周期律对化学学习和研究都有重要意义。下列说法不正确的是________(填序号)。 ①化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表(2022湖南真题) ②通过主族元素原子的最外层电子数，推测其常见的化合价 ③原子半径：r(C)>r(Si)>r(Ge)(2023江苏真题) ④可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料(2023江苏真题) ⑤研究氯、硫、磷、砷等所在区域的元素，制造新品种的农药 ⑥在ⅠA族和ⅡA族的金属中寻找催化剂 答案：③⑥ 解析：1869年，俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础上编制了第一张元素周期表，故①正确，不符合题意。主族元素(O、F除外)最高正化合价等于其最外层电子数，一般最低负化合价等于原子形成8电子稳定结构获得的电子数，即最低负化合价＝最外层电子数－8(H除外)，故②正确，不符合题意。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：r(C)<r(Si)<r(Ge)，故③错误，符合题意。周期表中Si元素位于金属元素与非金属元素的分界线处，可在其周围寻找半导体材料，故④正确，不符合题意。农药大多含有氟、磷、硫、氯、砷等，所以可研究氯、硫、磷、砷等所在区域的元素，制造新品种的农药，故⑤正确，不符合题意。过渡金属未排满的d轨道可接受电子或者电子对形成配合物，降低反应的活化能，应在过渡元素中寻找催化剂，故⑥错误，符合题意。 2．(北京西城模拟，3分)由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是(　　) 实验 事实 结论 A 将体积相同的Na和K分别投入冷水 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI D 工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 非金属性：C>Si 答案：D 解析：同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，则金属性：K>Na，因此将体积相同的Na和K分别投入冷水，K与H2O反应更剧烈，可以用元素周期律解释，故A项不符合题意。同周期从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则酸性：H2SO4＞H3PO4，根据以强制弱原理，将足量硫酸与Na3PO4溶液混合可以得到H3PO4，说明非金属：S>P，可以用元素周期律解释，故B项不符合题意。同主族从上到下，元素的气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，则稳定性：HCl>HI，因此分别加热HCl气体和HI气体，HI气体更易分解，可以用元素周期律解释，故C项不符合题意。同主族从上到下，元素非金属性逐渐减弱，则非金属性：Si<C。工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑，反应中生成一氧化碳气体，随着气体被移走促进反应正向进行，不能说明非金属性：C>Si，故D项符合题意。 3．(经典题，4分)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　) A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞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 答案：C 解析：气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O＞N＞Si，所以气态氢化物稳定性H2O＞NH3＞SiH4，故A项正确，不符合题意。氢元素可与非金属元素形成共价化合物，如H2O等，也可以与某些金属元素形成离子化合物，如NaH等，故B项正确，不符合题意。不能用氢化物的酸性来验证非金属性强弱，可以采用最高价含氧酸酸性强弱来验证，故C项错误，符合题意。根据元素周期表知识判断，各周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，所以第118号元素在周期表中位于第七周期0族，故D项正确，不符合题意。 4．(广东肇庆模拟，4分)已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，且A、B、C、D可形成化合物X，其结构如图2，C与E同主族。下列说法错误的是(　　) A.简单离子的半径：D>E B.简单氢化物的热稳定性：C>B C.化合物X有较强的氧化性 D.C的单质与D的单质在加热条件下的反应产物中含有非极性键 答案：A 解析：由图1可知A位于第一周期，为氢元素，B、C位于第二周期，D、E位于第三周期；A、B、C、D可形成化合物X，C与E同主族，D形成＋1价阳离子，其原子半径最大，则D为钠元素；C形成2个共价键，位于ⅥA族，则C为氧元素，E为硫元素；B形成4个共价键，则B为碳元素。一般电子层数越多离子半径越大，则简单离子的半径：D(Na＋)＜E(S2－)，故A项错误，符合题意。非金属性O＞C，则简单氢化物的热稳定性：C(H2O)＞B(CH4)，故B项正确，不符合题意。化合物X中含有—O—O—结构，具有较强氧化性，故C项正确，不符合题意。O2与Na在加热条件下的反应产物为过氧化钠，过氧化钠中含有O—O非极性键，故D项正确，不符合题意。 5．(经典题，2分)如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22，下列说法正确的是(　　) A．X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B．Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强 C．由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键 D．X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料 答案：D 解析：根据在短周期中X、Y、Z、W的位置，可以知道，X和Y位于第二周期，Z和W位于第三周期，设Z元素原子的最外层电子数为a，则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a＋1、a＋2、a＋3；有a＋a＋1＋a＋2＋a＋3＝22，得a＝4，Z的最外层电子数为4，Z元素为Si，同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl，由于NH3、H2O分子间存在氢键，沸点会升高，因此沸点最高的是H2O，最低的是HCl，故A项错误。Z、X、W三种元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强，如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸，其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱，故B项错误。X、W和H三种元素形成的化合物如NH4Cl为离子化合物，其中既存在离子键又存在共价键，故C项错误。Z和X形成的二元化合物为氮化硅，氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，它是一种新型无机非金属材料，故D项正确。 6．(河北保定联考，3分)一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20，下列有关叙述不正确的是(　　) A．稳定性：ZW4<W2Y B．原子半径：W<Y<Z<X C．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．非金属性：X<W<Z <Y 答案：C 解析：根据该阴离子结构图可知，阴离子带一个单位负电荷，该阴离子结构中只有一个X原子，因此该电子被X所得，形成四个共价键，则其中一个键为配位键，X提供空轨道，则X原子最外层有3个电子，X为B或Al，由于W、X、Y、Z原子序数之和为20，故X为B；阴离子结构中，W形成一个共价键，只能为非金属元素，Z形成四个共价键，最外层有4个电子，Y形成两个共价键，最外层有6个电子，三者原子序数之和为15，则W为H，Z为C，Y为O。由分析可知，W为H，X为B，Y为O，Z为C，同周期从左至右，元素的气态氢化物热稳定性逐渐增强，因此氢化物稳定性：H2O>CH4，故A项正确，不符合题意。一般电子层数越多，原子半径越大；同周期从左至右，元素的原子半径逐渐减小，因此原子半径：H<O<C<B，故B项正确，不符合题意。由分析可知，X为B，故X的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，H3BO3为弱酸，故C项错误，符合题意。由NaBH4中B显示正价、H显负价，可知氢元素的非金属性强于硼元素的非金属性，再结合同周期从左至右，元素的非金属性逐渐增强，故非金属性：B<H<C<O，故D项正确，不符合题意。 B组(冲刺满分) 7．(浙江经典真题，2分)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：Z<Y<M B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>M C．X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性 D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物 答案：D 解析：X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，则证明该元素为第ⅣA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同族，则在元素周期表中位置如表所示， 由此可推断Y为碳元素，Z为氮元素，M为硅元素；化合物Z2X4的电子总数为18个并且Z为氮元素，可推断该化合物为N2H4，则X为氢元素；Q元素的原子最外层电子数比次外层电子数少一个电子及原子序数最大，故Q为氯元素。综上所述，X为氢元素、Y为碳元素、Z为氮元素、M为硅元素、Q为氯元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径为Z(N)<Y(C)<M(Si)，故A项正确，不符合题意。同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，而元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，则最高价氧化物对应水化物的酸性为Z＞Y＞M，故B项正确，不符合题意。根据分析可知，X2Z－ZX2为H2N－NH2，分子中含两个氨基，具有碱性，且该分子与NH3类似，与水分子间也能形成氢键，根据相似相溶原理可知，N2H4易溶于水，故C项正确，不符合题意。X(H)、Z(N)、Q(Cl)三种元素组成的化合物有很多，不一定都是共价化合物，如氯化铵属于铵盐，为离子化合物，故D项错误，符合题意。 8．(2025改编，2分)现有元素X、Y、Z、Q为主族元素，原子序数依次增大，其中X、Q在同一主族，相关信息如下表。下列说法正确的是(　　) 元素 相关信息 X X为非金属元素 Y 最外层是最内层电子数的三倍 Z 在第三周期元素中，Z的简单离子半径最小 Q Q单质能与冷水剧烈反应，所得强碱溶液中的阳离子的电子数为18 A．X与Y不可能形成X2Y2分子 B．工业上用电解熔融状态下Z的氯化物来制备Z单质 C．Z、Q最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱 D．第五周期且与Y同主族元素可作为半导体材料 答案：D 解析：元素X、Y、Z、Q为主族元素，原子序数依次增大，Q单质能与冷水剧烈反应，所得强碱溶液中的阳离子的电子数为18，则Q为K；X、Q在同一主族，X为非金属元素，则X为H；在第三周期元素中，Z的简单离子半径最小，则Z为Al；Y最外层是最内层电子数的三倍，其原子序数小于Al，则Y为O。X与Y可形成H2O2分子，故A项错误。Z的氯化物为AlCl3，是共价化合物，熔融状态下不导电，不能用来电解制备铝单质，工业上用电解熔融Al2O3制备铝单质，故B项错误。金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Al＜K，所以Al、K最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，故C项错误。第五周期且与Y同主族元素为Te，可作为半导体材料，故D项正确。 9．(经典题，10分)化学的特征之一是从微观的层面认识物质。通过结合元素周期表与周期律，建立“位置·结构·性质”思维模型，我们可以更好地认识物质世界。 Ⅰ.X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.104 0.099 0.070 0.066 0.032 主要化合价 ＋1 ＋3 ＋6，－2 ＋7，－1 ＋5，－3 －2 ＋1 (1)X在周期表中的位置是________________________；Y、Q各自形成的简单离子中，半径较大的是________(填离子符号)。 W和R按原子个数比1 ∶4构成的阳离子中所含的化学键类型为________________。 (2)M与Z相比，非金属性较强的是______________(填元素名称)，两元素最高价氧化物的水化物中，酸性较强的是________________(填化学式)。 Ⅱ.周期表中位于斜对角线(左上与右下)的两种元素性质十分相似，称为对角线法则。如锂与镁、铍与铝等，其单质或化合物的性质可参照对角线法则进行认识。 (3)锂在空气中燃烧所得主要产物的电子式是______________，同时生成微量的________________(写化学式)。 (4)下列关于铍的判断正确的是________(填字母)。 A．氧化铍的化学式为Be2O3 B．Be(OH)2可溶于水 C．BeCl2是离子化合物 D．Be(OH)2具有两性 (5)Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂________________鉴别。 答案：(1)第三周期第ⅠA族(1分)　O2－(1分)　共价键(1分)　(2)氯(1分)　HClO4(1分) (3) (1分)　Li3N、 C(2分)　(4)D(1分)　(5)氢氧化钠溶液(1分) 解析：X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，X和R的化合价都为＋1价，应为周期表第ⅠA族元素，根据半径关系可知，R为H，X为Na；Z和Q的化合价都有－2价，应为周期表第ⅥA族元素，Z的最高价为＋6价，应为S，Q无正价，应为O；M为＋7、－1价，且原子半径小于S大于O，则M为Cl；W为＋5、－3价，且原子半径小于Cl大于O，则W为N。 (1)X为Na，原子序数为11，位于周期表中第三周期第ⅠA族；Y、Q各自形成的简单离子Al3＋、O2－具有相同的电子层结构，核电荷数越多半径越小，故离子半径较大的是O2－；W和R按原子个数比1 ∶4构成的阳离子NH4+中所含的化学键类型为共价键。 (2)同周期元素从左到右非金属性依次增强，故Cl和S相比，非金属性较强的是氯元素，两元素最高价氧化物的水化物中，酸性较强的也是氯的最高价氧化物的水化物为HClO4。 (3)根据元素周期表的结构可知，Li和Mg位于对角线上，所以二者的性质相似，因Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，则Li在空气中燃烧所得的主要产物是Li2O，同时还有Li3N、C生成；氧化锂是离子化合物，所以电子式是。 (4)Be的化合价为＋2，氧化物化学式为BeO，故A项错误。Be(OH)2与氢氧化铝的性质相似，氢氧化铝不溶于水，Be(OH)2也不溶于水，故B项错误。BeCl2与AlCl3的性质相似，氯化铝是共价化合物，则BeCl2也是共价化合物，故C项错误。Be(OH)2与氢氧化铝的性质相似，氢氧化铝是两性氢氧化物，则Be(OH)2也具有两性，故D项正确。 (5)铍与铝在周期表中位于对角线位置，Be(OH)2具有两性，而Mg(OH)2不具有，将Be(OH)2和Mg(OH)2放入NaOH溶液中，利用Be(OH)2的两性，Be(OH)2能溶于NaOH中，而Mg(OH)2则不溶，故可用氢氧化钠溶液鉴别。 学科网（北京）股份有限公司 $$