第4章 第26讲 元素周期表 元素的性质（教师word）-【金版新学案】2025年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（鲁科2019 双选版）

第26讲　元素周期表　元素的性质 【课程标准】　1.掌握元素周期表的编排原则和整体结构。2.掌握元素周期律的内容和本质。3.掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。 考点一　元素周期表的结构与价电子排布 1．元素周期表的编排原则 (1)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行。 (2)族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上而下排成的纵列。 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 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 (2)族(18个纵列，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列，共3个纵列 0族 第18纵列 3.原子结构与元素周期表的关系 (1)原子结构与周期的关系 原子的最大电子层数＝周期序数。 (2)原子结构与族的关系 ①主族元素的价层电子排布特点 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族元素的价层电子排布：He为1s2；其他为ns2np6。 ③过渡元素(镧系、锕系元素除外)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。 (3)原子结构与元素周期表分区的关系 ①元素周期表分区 学生用书↓第145页 ②各区价层电子排布特点 分区 价层电子排布 s区 ns1～2 p区 ns2np1～6(除He外) d区 (n－1)d1～9ns1～2(除钯外) ds区 (n－1)d10ns1～2 f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 4.元素周期表中的特殊位置 (1)金属与非金属的分界线 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：既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。 (2)过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列共六十多种元素，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。 5．元素周期表应用 (1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 [正误辨析] 1．所有非金属元素都分布在p区(　　) 2．价电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期第ⅤA族，是p区元素(　　) 3．价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期第ⅠA族，是s区元素(　　) 4．最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分别为C、Si和O、S(　　) 答案：1.×　2.√　3.×　4.√ 下列判断不正确的是(　　) A．(北京卷)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，则Ts是第七周期第ⅦA族元素 B．(天津卷)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 C．(2022·福建卷)Cu属于过渡元素 D．(2022·湖南卷)原子序数为82的元素与P位于同一主族 答案：D 填写下列空白。 (1)(2021·湖北卷)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为________； (2)(2021·辽宁卷)Cr元素位于元素周期表第________周期________族。 答案：(1)6　(2)四　ⅥB (2022·广东卷)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(　　) 学生用书↓第146页 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：甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多半径大，同电子层结构核多半径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，也可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。 考向一　元素周期表的结构 1．请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题： ①标出族序数。 ②画出金属与非金属的分界线，写出分界线处金属的元素符号，并用阴影表示出过渡元素的位置。 ③标出镧系、锕系的位置。 ④写出各周期元素的种类。 ⑤写出稀有气体元素的原子序数。 答案：　 2．甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m和n的关系为____________________。 答案：n＝m＋5或n＝m＋15或n＝m＋29 3．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，则乙的原子序数是____________。 答案：x＋2或x＋8或x＋18或x＋32 4．若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为____________。 答案：y＝x＋m或y＝x＋n 5．某元素的原子序数为29，回答下列问题： (1)写出该元素的名称及元素符号。 (2)写出该元素基态原子的电子排布式。 (3)它有多少个电子层？有多少个能级？ (4)它的价层电子排布式是什么？ (5)它属于第几周期？第几族？主族还是副族？属于哪一个分区？ (6)它有多少个未成对电子？ 答案：(1)铜　Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)4个电子层　7个能级　(4)3d104s1 (5)第四周期　ⅠB族　副族　ds区 (6)有1个未成对电子 解析：29号元素为铜(Cu)元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故有四个电子层，7个能级，价层电子排布式为3d104s1，属于第ⅠB族，为ds区。其价层电子的电子排布图为，故有一个未成对电子。 6．下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是(　　) 答案：C 7.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 答案：A 反思归纳 直接相邻的“┬”型、“┴”型、“┼”型原子序数关系 　　 考向二　周期表的片段在元素推断题中的应用 8.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 答案：C 解析：设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。 学生用书↓第147页 9．元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，正确的是(　　) A．D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3 B．C的氢化物的水溶液酸性比E的强 C．A与B形成的阴离子可能有AB、A2B D．E单质中由于形成了氢键，所以很容易液化 答案：C 解析：根据五种元素在元素周期表中的相对位置，可以确定A为碳、B为氧、C为氟、D为硫、E为氯。A项，硫在氧气中燃烧生成SO2，错误；B项，氢氟酸为弱酸，其酸性比盐酸的弱，错误；C项，碳与氧形成的阴离子较多，AB为碳酸根离子，A2B为草酸根离子，正确；D项，氯气单质分子中没有氢原子，也就不存在氢键，错误。 考点二　元素周期律　电离能　电负性 1．元素周期律 2．主族元素周期性变化规律 项目 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原 子 结 构 电子层数 相同 依次增加 最外层电子数 依次增加 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元 素 性 质 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 化合价 最高正化合价：＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝主族序数－8(H为－1价) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 化 合 物 性 质 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 简单气态 氢化物的 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 3.电离能 (1)概念：气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量，通常用I表示，单位：kJ·mol－1。其中，元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能，用符号I1表示。 (2)规律 ①同周期元素：从左往右，元素第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能出现反常。 ②同族元素：从上到下第一电离能逐渐变小。 ③同种原子：逐级电离能越来越大。 (3)应用 ①判断元素金属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。 ②判断元素的化合价 如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。 ③判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。 4．电负性 (1)概念：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在形成化学键时吸引电子的能力越强。 学生用书↓第148页 (2)标准 以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。 (3)变化规律 ①在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐变大，同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐变小。 ②金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。 (4)应用 5．定性判断金属性、非金属性的一般方法 金属性 ①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易金属性越强 ②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 非金属性 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 [正误辨析] 1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大(　　) 2.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(　　) 3．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(　　) 4．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(　　) 5．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(　　) 答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.× (2023·全国甲卷)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：WX2是形成酸雨的物质之一，WX2为NO2或SO2，W的原子序数比X的小，故W是N、X是O；Y的最外层电子数与其K层电子数相等，Y的原子序数比O的大，则Y的原子结构示意图为，Y是Mg；又四种元素的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数是6，结合原子序数关系知Z为S，据此解答。X为O，W为N，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，即r(O)<r(N)，所以半径大小为W>X，A错误；X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，Z的简单氢化物为H2S，H2O分子间形成了氢键，故H2O的沸点比H2S的沸点高，B错误；MgO为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，H2SO4是强酸，D错误。 (2023·全国乙卷)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：由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W<X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有－1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为－1价和－2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg>C>O，B错误；MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。 (2023·广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(　　) 学生用书↓第149页 A．元素电负性：E>Y>Z B．氢化物沸点：M>Y>E C．第一电离能：X>E>Y D．YZ3和YE的空间结构均为三角锥形 答案：A 解析：E在地壳中含量最多为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，所以n－1＝2，n＝3，X为镁，或者n＝2，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满，所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、XYZ4ME4化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；磷化氢、氨气、水均是分子晶体，氨气、水中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：水大于氨大于磷化氢，B错误；同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁，C错误；NH3价层电子对数为3＋1＝4，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，NO价层电子对数为3＋0＝3，没有孤电子对，NO空间结构为平面三角形，D错误。 考向一　微粒半径、元素金属性和非金属性比较 1．比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空)： (1)Si________N________F。 (2)Li________Na________K。 (3)Na＋________Mg2＋________Al3＋。 (4)F－________Cl－________Br－。 (5)Cl－________O2－________Na＋。 (6)H－________Li＋________H＋。 答案：(1)＞　＞　(2)＜　＜　(3)＞　＞　(4)＜　＜　(5)＞　＞　(6)＞　＞ 2．下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是________(填序号)。 ①HCl的溶解度比H2S大　 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S强　 ④HCl的还原性比H2S弱 ⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于同周期S的右侧 ⑨还原性：Cl－＜S2－ 答案：③④⑤⑥⑦⑧⑨ 解析：元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关，所以①不符合题意；氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系，所以②也不符合题意，其他均符合题意。 3．甲、乙两种非金属元素： ①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合 ②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应 ③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强 ④与某金属反应时，甲元素原子得电子数目比乙的多 ⑤甲的单质熔、沸点比乙的低 能说明甲比乙的非金属性强的是(　　) A．只有④　　　　　　　 B．只有⑤ C．①②③ D．①②③④⑤ 答案：C 考向二　电离能、电负性的变化规律及应用 4．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。 I I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　) A．R的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 答案：C 解析：由题表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，故A、B、D错误；短周期第ⅡA族(ns2)的元素，因np轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确。 5．(1)C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是________(填元素符号)。 (2)观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示＋3价的元素是________(填元素名称)。 几种镧系元素的电离能(单位：kJ·mol－1)： 元素 I1 I2 I3 I4 Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014 Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987 La(镧) 538 1 067 1 850 5 419 Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547 答案：(1)N　(2)镧 6．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性： 元素 Al B Be C Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 学生用书↓第150页 (2)通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是____________。 (3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物： A．Li3N B．BeCl2 C．AlCl3 D．SiC 属于离子化合物的是________(填字母，下同)； 属于共价化合物的是________； 请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显________(填“正”或“负”)价，理由是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案：(1)随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化　(2)0.9～1.5　(3)A　BCD　测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物　(4)负　Cl的电负性大于P，其原子形成化学键时吸引电子的能力强 为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫，俄罗斯科学家，发现化学元素的周期性(但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹，门捷列夫是后来经过总结、改进得出现在使用的元素周期律)，依照相对原子质量，制作出世界上第一张元素周期表，并预见了一些尚未发现的元素。1880年瑞典的尼尔森发现了钪，1885年德国的文克勒发现了锗，这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合，门捷列夫的元素周期律经受了实践的检验。 1．有关门捷列夫发表第一张元素周期表说法正确的是(　　) A．表中数字代表元素的原子序数 B．表中元素的排列依据是元素的原子结构 C．推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4 D．每一纵行(列)都对应现在常用的元素周期表中的一族 答案：C 解析：表中数字代表元素的相对原子质量，故A错误；表中元素的排列依据是相对原子质量的大小，故B错误；推测表中“？＝70”和C、Si在同一横排，属于同主族，所以元素的最高化合价为＋4，故C正确；每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族，故D错误。 2．门捷列夫曾经说过：“从积累的事实得出结论就是理论；而理论使我们能够预见事实。”根据元素周期律，判断下列未知元素的性质： (1)科学家对114号元素很感兴趣，预测它有良好的力学、光学、电学性质，它被命名为“类铅”。以下对“类铅”的叙述正确的是(　　) A．最外层有6个电子 B．位于元素周期表的第七周期 C．主要化合价为－4价、＋4价 D．电解硝酸铜与硝酸“类铅”的混合溶液时首先会析出“类铅” (2)元素周期表中第116号元素已由俄罗斯科学家找到。假设第116号元素的元素符号为R，则下列有关叙述中不正确的是________(填序号)。 ①R的非金属性比S强　②R元素原子的内层电子共有110个　③R是过渡金属元素　④R元素原子的最高价氧化物对应的水化物为强酸　⑤R元素的最高价氧化物的化学式为RO3 答案：(1)B　(2)①③④ 解析：(1)其最外层电子数为4，故A错误；原子结构中有7个电子层，位于元素周期表的第七周期，故B正确；该元素为金属元素，没有－4价，故C错误；因Cu2＋的氧化性大于“类铅”离子，则电解硝酸铜与硝酸“类铅”的混合溶液时首先会析出Cu，故D错误。 学生用书↓第151页 元素推断与元素性质主要以元素周期表为工具考查“位—构—性”三者的关系，命题既可对原子结构、元素周期表、元素周期律进行单独考查，也可结合元素及其化合物的性质进行综合考查。原子结构知识主要考查核素、同位素、核外电子排布(电子排布式、轨道表示式和未成对电子数)、原子轨道的能量和形状等；元素周期律主要考查金属性、非金属性、气态氢化物稳定性和最高价含氧酸的酸性、原(离)子半径、电离能、电负性的比较等。元素周期表一般给出片段，结合原子结构和元素周期律进行考查。在复习过程中，应针对以下几点进行： (1)原子结构——构造原理(1～36号元素核外电子排布)、原子内粒子数量之间的关系； (2)元素性质——原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、第一电离能、电负性的周期性变化规律； (3)“位—构—性”——用好元素周期表这一工具，实现分析与推理能力、宏观辨识与微观探析的学科核心素养的提升。 1．(2023·浙江6月选考)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(　　) A．第一电离能：Y＞Z＞X B．电负性：Z＞Y＞X＞W C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z D．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子 答案：A 解析：X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，则第一电离能：Z＞Y＞X，故A错误；根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z＞Y＞X＞W，故B正确；根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z，故C正确；W2X2与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。 2．(2023·湖北卷)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：由题给信息推知：X为N，Y为O，W为B，Z为F。BF3为非极性分子，NF3为极性分子，故分子的极性：BF3<NF3，A正确；同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于O，所以第一电离能：F>N>O，B错误；N2O3的氧化性大于B2O3，C错误；氮气中为三键，氧气中为双键，氟气中为单键，所以键能：N2>O2> F2，D错误。 3．(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(　　) A．电负性：X＞Y＞Z＞W B．原子半径：X＜Y＜Z＜W C．Y和W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 答案：C 解析：根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，W、Y可形成WY2，Y不可能为金属元素，则Y为F元素，则该荧光粉的主要成分为3W3 (PO4)2· WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素。元素电负性：F>O>P>Ca，A项错误；原子半径：F<O<P<Ca，B项错误；F2 、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性，D项错误。 4．(2023·辽宁卷)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：分析题图及题给信息可推知W为H元素，X为C元素，Y为O元素，Z为F元素，Q为Al元素。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的正负电中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，也可能为极性分子，如丙烷，A项错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F>O >C，B项正确；Al2O3既能与强酸反应，也能与强碱反应，属于两性氧化物，C项正确；该阴离子中，中心Al原子形成4个键，其中有一个为配位键，D项正确。 学生用书↓第152页 1．(2023·江苏南通统考三模)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Z元素单质常温下为黄绿色气体，W与Y同主族。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：W＞Z＞Y B．化合物WX2中阴阳离子个数比为2∶1 C．工业上常用钢瓶储运Z单质 D．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y＞W 答案：C 解析：X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，则X的核外电子排布为1s22s22p2，X为C；金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Y为Mg；Z元素单质常温下为黄绿色气体，Z为Cl；W与Y同主族，且原子序数大于Y，则W为Ca。Ca2＋、Cl－核外电子层排布相同，但核电荷数Cl＜Ca，离子半径：Cl－＞Ca2＋，故A错误；化合物WX2为CaC2，由Ca2＋和C组成，阴阳离子个数比为1∶1，故B错误；Z单质为Cl2，常温下与铁不反应，工业上常用钢瓶储运氯气，故C正确；金属性：Mg＜Ca，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2＜Ca(OH)2，故D错误。 2．(2023·湖南衡阳校联考三模)前四周期主族元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大，其中W为宇宙中含量最多的元素，W与X、X与Y、Y与Z、Z与M原子序数差的数值可组成一个公比为2的等比数列。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z＞X＞Y B．X与氧气在加热条件下反应生成X2O2 C．W与Y或Z均可形成18e－化合物 D．单质M的导电性良好 答案：C 解析：宇宙中含量最多的元素为H，因此W为H，W与X、X与Y、Y与Z、Z与M原子序数差的数值可组成一个公比为2的等比数列，则X为Li、Y为N、Z为P、M为Ga。Z的简单离子为P3－、Y的简单离子为N3－、X的简单离子为Li＋，则简单离子半径：Z(P3－)＞Y(N3－)＞X(Li＋)，A项错误；Li与氧气反应不能生成Li2O2，B项错误；W与Y可形成N2H4，W与Z可形成PH3，均为18e－化合物，C项正确；Ga是半导体，导电性介于金属与非金属之间，D项错误。 3．(2023·湖北校联考模拟预测)五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，X的2p轨道半充满，Y的s能级电子数和p能级电子数相等，Z是至今发现的电负性最大的元素，M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是(　　) A．元素的第一电离能：X＜Y＜Z B．气态氢化物的稳定性：X＜Y＜Z C．气态氢化物分子的键角：Q＞X＞Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞Q＞M 答案：A 解析：五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，X的2p轨道半充满，则X为N；Y的s能级电子数和p能级电子数相等，Y原子核外电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z是至今发现的电负性最大的元素，则Z是F元素；M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，M为Al；Q的单质被广泛用作半导体材料，Q为Si。X、Y、Z为N、O、F，同周期元素第一电离能从左往右逐渐增大，N的2p轨道为半充满，第一电离能大于O元素，则元素的第一电离能：Y＜X＜Z，A错误；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：X＜Y＜Z，气态氢化物的稳定性：X＜Y＜Z，B正确；Q、X、Y为Si、N、O，三者氢化物分别为SiH4、NH3、H2O，空间结构分别为正四面体、三角锥形、V形，由于NH3、H2O中分别存在一个和两个孤电子对，气态氢化物分子的键角：Q＞X＞Y，C正确；X、Q、M分别为N、Si、Al，最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SiO3、Al(OH)3，酸性：X＞Q＞M，D正确。 4．(2023·辽宁校联考三模)某化合物可用于除虫菊酯原料及制药工业原料，结构如图所示，其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有Y、Z、W同周期。下列叙述正确的是(　　) A．W的氢化物比Z的稳定 B．R的含氧酸的酸性比Z的强 C．该化合物中Y原子的杂化轨道类型只有一种 D．X、Y、Z、W形成的化合物可能既含有离子键，又含有共价键 答案：D 解析：X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有Y、Z、W同周期，则Y、Z、W应在第二周期，X在第一周期，X为H；R在第三周期，R形成－1价离子，则R为Cl；Y形成四个共价键，则Y最外层电子数为4，Y为C；W形成两个共价键，则W最外层电子数为6，W为O；Z失去一个电子后形成四个共价键，则Z最外层有5个电子，Z为N。W的氢化物可能是H2O或H2O2，Z的氢化物可以是NH3，H2O2稳定性不如NH3，故A错误；含氧酸的价态不确定，不能比较酸性强弱，故B错误；由结构可知该化合物中C原子存在单键结构和双键结构，存在sp2、sp3两种杂化方式，故C错误；X、Y、Z、W形成的化合物可能是碳酸铵或碳酸氢铵，存在离子键和共价键，故D正确。 5.(2023·湖北襄阳校考模拟预测)DDQ是一种常用的有机氧化剂，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子半径大于Z的原子半径。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Z＞Y B．氢化物沸点：Y＞X C．元素的电负性：Z＞W D．含氧酸的酸性：W＞X 答案：C 解析：X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，X有4个共价键，Y有3个共价键，Z有2个共价键，W的原子半径大于Z的原子半径，说明Z在W的上一周期，且W形成1个共价键，则X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cl。根据同电子层结构核多径小，则半径：O2－＜N3－，故A错误；碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点很高，故碳形成的氢化物的沸点可能高于氮形成氢化物的沸点，故B错误；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强，同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，元素的电负性：Z＞W，故C正确；HClO的酸性弱于H2CO3的酸性，故D错误。 归纳总结 分子(离子)结构与元素推断的关键 　　　　　——成键情况与化合价信息 1．化学键信息：如能形成4个共价键的元素为C、Si等，能形成2个共价键的元素为O、S等，能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。 2．根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，如X2＋和Y2－，即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。 3．化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为0，结合某些常见元素的化合价或化学键等，可确定未知元素的化合价，间接确定最外层电子数目。　　 课时测评26　元素周期表　元素的性质 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－13题，每题5分，第14题15分，第15题20分，共100分) 1．(2023·重庆市校考模拟预测)下列关于H、O、Na、S、Cl、K元素及其化合物的说法正确的是(　　) A．失去最外层电子所需的能量：K>Na B．沸点：H2S>H2O C．原子半径：r(K)>r(Cl)>r(S)>r(O) D．热稳定性：HCl>H2S 答案：D 解析：同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小，即失去最外层电子所需的能量：K<Na，A错误；由于水中存在分子间氢键，而H2S不存在氢键，故沸点：H2S<H2O，B错误；同一周期从左往右原子半径减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，则原子半径：r(K)>r(S)＞r(Cl)>r(O)，C错误；已知同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，则热稳定性：HCl>H2S，D正确。 2．(2023·上海嘉定统考一模)下列有关物质性质的比较，结论正确的是(　　) A．溶解度：Na2CO3<NaHCO3 B．热稳定性：HCl<PH3 C．沸点：C2H6<C4H10 D．碱性：LiOH<Be(OH)2 答案：C 解析：饱和Na2CO3溶液中通入CO2，可生成NaHCO3沉淀，则溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，A错误；Cl与P为同周期元素，非金属性Cl比P强，则热稳定性：HCl>PH3，B错误；C2H6、C4H10都能形成分子晶体，相对分子质量前者小于后者，则分子间作用力前者小于后者，所以沸点：C2H6<C4H10，C正确；Li和Be为同周期元素，Li在Be的左边，金属性Li比Be强，则碱性：LiOH>Be(OH)2，D错误。 3．Cs为ⅠA族元素，Cs可用于癌症治疗。有关说法错误的是(　　) A. Cs质量数为137 B．Cs＋核外电子数为54 C．原子半径：r(Cs)＞r(Na) D．碱性：CsOH<KOH 答案：D 解析：Cs左上角的数字为质量数，则质量数为137，故A正确；Cs元素为55号元素，其核外电子数为55，则Cs＋核外电子数为54，故B正确；同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，则原子半径：r(Cs)>r(Na)，故C正确；金属元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：Cs>K，则碱性：CsOH>KOH，故D错误。 4．(2023·江苏统考一模)工业上用C还原SiO2可得半导体材料Si和CO。下列说法正确的是(　　) A．键能大小：E(C—C)<E(Si—Si) B．电离能大小：I1(Si)<I1(O) C．电负性大小：x(O)<x(C) D．酸性强弱：H2CO3<H2SiO3 答案：B 解析：同主族元素，随着原子核电荷数变大，半径变大，键能变小，故E(C—C)>E(Si—Si)，A错误；同周期元素第一电离能随着核电荷数变大呈增大趋势，第ⅤA族遵循半满规则，能量最低，电离能大于第ⅥA族电离能，电离能大小ⅤA族>ⅥA族>ⅣA族，故I1(C)＜I1(O)，同主族元素第一电离能随着核电荷数增大而减小，故I1(Si)＜I1(C)，故I1(Si)＜I1(O)，B正确；同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，电负性大小：x(C)＜x(O)，C错误；同主族元素非金属性随核电荷数增加而减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱：H2CO3>H2SiO3，D错误。 5．有反应NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能大小：I1(N)＜I1(O) B．电负性大小：x(H)＞x(N) C．热稳定性：NH3<H2O D．离子半径：r(Na＋)＞r(O2－) 答案：C 解析：氮原子的价电子排布式是2s22p3，p轨道处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p4，所以第一电离能大小：I1(N)＞I1(O)，A项错误；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族自上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素的电负性减弱；故电负性大小：x(H)＜x(N)，B项错误；非金属越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O>N，热稳定性：NH3<H2O，C项正确；微粒半径大小比较的方法如下：电子层数越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误。 6．“神州十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第ⅤA族和第ⅢA族。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：Ga>As>P B．热稳定性：NH3>PH3>AsH3 C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3的化学性质可能与Al(OH)3相似 答案：C 解析：同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数：As>Ga，原子半径：Ga＞As，同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径：As＞P，所以原子半径：Ga>As＞P，A正确；同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：N>P>As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，B正确；同周期自左而右，非金属性增强，非金属性：S＞P，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：P>As，所以非金属性：S>P>As，所以酸性：H2SO4>H3PO4＞H3AsO4，C错误；镓(Ga)是第四周期ⅢA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确。 7．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，Z的原子序数是Y的两倍，它们在元素周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．简单阴离子半径：Z>W>X>Y B．常温下，X、Y的最简单氢化物均为气态 C．氧化物对应水化物的酸性：W>Z D．四种元素中有一种为金属元素 答案：A 解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如题图所示，X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期，已知Z原子的原子序数是Y原子的2倍，Y、Z同主族，则Y为O，Z为S；结合各元素在周期表中的相对位置可知：X为N，W为Cl，以此分析解答。根据具有相同电子层的阴离子，所带电荷越多，半径越大，电子层数越多，半径越大，则简单阴离子半径：Z＞W＞X＞Y，故A正确；常温下，X、Y的最简单氢化物分别为NH3、H2O，H2O为液态，故B错误；最高价氧化物对应水化物分别为HClO4、H2SO4，酸性：W>Z，故C错误；X、Y、Z、W分别为N、O、S、Cl，均为非金属元素，故D错误。 8．(2023·北京朝阳校考模拟预测)下列能说明金属性Mg>Al的是(　　) ①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度：Mg>Al ②Mg(OH)2不溶于NaOH, Al(OH)3溶于NaOH ③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大 ④电负性：Mg<Al ⑤第一电离能：Mg>Al A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④⑤ 答案：B 解析：①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度：Mg>Al，说明Mg更活泼，能说明金属性：Mg>Al，正确；②Mg(OH)2不溶于NaOH、Al(OH)3溶于NaOH，说明Al(OH)3已经显示出酸的性质，说明它的碱性比Mg(OH)2的碱性弱，进而说明金属镁比铝失电子的能力强，即镁的金属性比铝的金属性强，正确；③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大，两种金属离子带电量不同，水解后氢离子浓度不同，不能说明镁更活泼，错误；④同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，金属性逐渐减弱，电负性：Mg<Al，镁的金属性更强，正确；⑤同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离能：Mg>Al，不能说明镁的金属性更强，错误；故选①②④。 9．下列排列顺序不正确的是：①沸点：H2O>H2S　②氧化性：Cu2＋>Fe3＋>H＋>Fe2＋　③原子半径：Na>Mg>O　④还原性：F－>Cl－>S2－　⑤结合H＋的能力：OH－>CH3COO－>Cl－　⑥酸性：H2CO3<HNO3<H3PO4(　　) A．②④⑥ B．①②③ C．③⑤ D．②④⑤ 答案：A 解析：H2O分子间能够形成氢键，使得沸点升高，沸点：H2O>H2S，①正确；Cu和Fe3＋可以发生反应，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，其中Fe3＋是氧化剂，Cu2＋是氧化产物，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性：Fe3＋>Cu2＋，②错误；一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，同周期元素原子的半径从左到右依次减小，则原子半径：Na>Mg>O，③正确；非金属单质的氧化性越强，则其阴离子的还原性越弱，单质的氧化性：F2>Cl2＞S，则阴离子的还原性：F－＜Cl－＜S2－，④错误；一般情况下，酸的酸性越强，其阴离子结合H＋的能力越弱，酸性：HCl＞CH3COOH＞H2O，则结合H＋的能力：OH－>CH3COO－>Cl－，⑤正确；非金属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越强，非金属性：N>P>C，则最高价氧化物的酸性：H2CO3<H3PO4<HNO3，⑥错误；综上不正确的有②④⑥。 10．(2023·湖南衡阳统考一模)“证据推理与模型认知”是化学学科学习的基本素养。下列推论合理的是(　　) 选项 已知信息 推论 A 酸性：HI＞HBr＞HCl 酸性：H2Te＞H2Se＞H2S B 非金属性：F＞O＞N 还原性：F－＞O2－＞N3－ C 原子半径：Na＞Mg＞O 离子半径：Na＋＞Mg2＋＞O2－ D 熔点：C＞Si＞Ge 熔点：F2＞Cl2＞Br2＞I2 答案：A 解析：HCl、HBr、HI的酸性由键能决定，键长越长，键能越小，酸性越强，因此推出氧族元素对应氢化物的酸性：H2Te>H2Se>H2S，A项合理；元素非金属性越强，对应简单离子的还原性越弱，因此还原性：F－<O2－<N3－，B项不合理；Na、Mg原子核外有三层电子，Mg核电荷数大，对应半径小，O原子核外有两层电子，半径最小，Na＋、Mg2＋、O2－核外电子均为两层，原子中核电荷数越小，对应的离子半径越大，即离子半径：O2－>Na＋>Mg2＋，C项不合理；C、Si、Ge均为共价晶体，熔点由键能决定，F2、Cl2、Br2、I2为分子晶体，熔点由范德华力决定，相对分子质量越大，范德华力越大，则熔点：F2<Cl2＜Br2＜I2，D项不合理。 11．Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　) A．非金属性：X>Q B．单质的熔点：X>Y C．简单氢化物的沸点：Z>Q D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y 答案：D 解析：Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下非金属性依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；由分析可知，X为Al，属于金属晶体，Y为Si，属于共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为NH3或H2O或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D正确。 12．(2023·山东校联考模拟预测)某点击化学试剂由原子序数依次增大的X、Y、M、Z四种短周期元素组成，其中基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z的原子序数是Y的两倍，19M衰变方程：M―→X＋2n＋2H。下列说法错误的是(　　) A．简单氢化物的沸点：M>X B．简单氢化物还原性：Z>X>M C．14X2和15X2互为同位素 D．元素Y的第一电离能小于同周期相邻两种元素的 答案：C 解析：根据基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可推出Y可能是O或Be，但Be不符合后面元素的推断，故Y是O，Z是S，再分析衰变方程发现M质子数比X大2，原子序数X<Y<M，因此确定M为F，X为N。据此分析解答。F原子的电负性大于N，则HF中氢键强度大于NH3，简单氢化物的沸点：HF>NH3，故A正确；简单氢化物还原性与非金属性顺序相反，非金属性：F>N>S，则简单氢化物还原性：Z＞X＞M，故B正确；14N2和15N2在组成上都是氮气，属于同种物质，都是分子，一定不是同位素，故C错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子是半充满稳定结构，第一电离能大于O原子，因此O的第一电离能小于N和F，故D正确。 13．(2023·山东烟台校联考模拟预测)X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Y在元素周期表中位于p区 B．第一电离能：Z>P>Q>X C．离子半径：P2－>Q－>W3－ D．氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z 答案：C 解析：由题干图示信息可知，X为＋1价，原子半径最大，故X为Na，Y为＋2价，原子序数最小，Y为Be，Z为＋4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为＋5价，原子半径小于Y，W为N，P为＋6价，则P为S，Q为＋7价，则Q为Cl。由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，A错误；由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Cl>S>Si>Na，即Q>P>Z>X，B错误；由分析可知，W为N、P为S、Q为Cl，离子半径为S2－>Cl－>N3－，即P2－>Q－>W3－，C正确；由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3，即Q>P>Z，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如H2SO4>HClO，D错误；故答案为C。 14．(15分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中含量最丰富的元素 B元素是形成化合物种类最多的元素 C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1 D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子 E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别如下： I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1 I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝ 10 540 kJ·mol－1 F元素的主族序数与周期数的差为4 G元素是前四周期中电负性最小的元素 H元素位于元素周期表中的第八纵列 (1)C2A4的电子式为________________(用元素符号表示，下同)。 (2)B元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈________形。 (3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了____________，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是________________(用离子符号表示)。 (5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为____________________________________ ______________________________________________________________________________。 (6)H位于元素周期表中________区(按电子排布分区)，其基态原子的价层电子排布式为________，实验室用一种黄色溶液检验H2＋时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案：(1) 　(2)6　哑铃　(3)泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难　(4)Cl－>O2－>Mg2＋ (5)Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑　(6)d　3d64s2　Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓ 解析：根据题给信息可以推断A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素、E为Mg元素、F为Cl元素，G为K元素，H为Fe元素。 15．(20分)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题： Ⅰ.气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E)。部分元素的第一电离能如图甲所示： (1)从图甲分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (2)根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出____________<E钙<____________。 Ⅱ.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。 元素 符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负 性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 (3)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围：________<Mg<________。 (4)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物：____________。 (5)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图乙所示。 ①基态Cu原子的价电子排布式为________。在元素周期表中铜位于________区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。 ②基态Cu等多电子原子的核外电子排布中，能级会发生交错现象。以下表示的各能级能量大小关系，不符合客观事实的是________(填字母)。 A．4s>3d>3p>3s B．6s>5p>4d>3d C．5f>4d>3p>2s D．7d>6d>5d>4d Ⅲ.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有5个未成对电子。 (6)写出元素名称：E________。 (7)C基态原子的电子排布图为_____________________________________________________。 (8)当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (9)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2, A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。(10)E元素原子的电子排布简写式是______________________________________________________________， 在元素周期表中的位置是________。 答案：Ⅰ.(1)减小 (2)419 kJ·mol－1　738 kJ·mol－1 Ⅱ.(3)0.93　1.57　(4)共价化合物 (5)①3d104s1　ds　②A Ⅲ.(6)锰　(7) (8)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (9)O>P>Si>Li　(10)[Ar]3d54s2　第四周期ⅦB族 解析：Ⅲ.A元素的原子最外层电子排布式为ns1，则A是第ⅠA族元素；B元素的原子价电子排布式为ns2np2，所以B应该是第ⅣA族元素；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，所以C是氧元素；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，则D是P元素；E元素原子有5个未成对电子，则E的原子序数是25，是第四周期的Mn元素。以此解答。Ⅰ.(2)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素原子的第一电离能变化规律是从上到下依次减小，则E钾＜E钙＜E镁，即419 kJ·mol－1＜E钙＜738 kJ·mol－1；Ⅱ.(3)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小可知，在同周期中电负性：Na＜Mg＜Al，同主族电负性：Be＞Mg＞Ca，最小范围应为0.93～1.57；(4)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物；(5)②能级能量高低顺序规律为：相同n而不同能级的能量高低顺序为ns＜np＜nd＜nf，n不同时的能量高低：2s＜3s＜4s，2p＜3p＜4p；不同层不同能级：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……，则A错误，B、C、D正确；Ⅲ.(9)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，则A是Li。B元素的原子价电子排布为3s23p2，则B是Si元素。由于非金属性越强，第一电离能越大，所以氧元素的第一电离能最大。Li是金属第一电离能最小。P的非金属性强于Si，第一电离能大于硅的，所以A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O＞P＞Si＞Li。 学生用书↓第153页 学科网（北京）股份有限公司 $$