4.2 元素周期律-2024-2025学年高一化学讲义+解题大招（人教版2019必修第一册）

4.2 元素周期律 课前预习+知识精讲 知识点011～18号元素性质的周期性变化规律 1．原子最外层电子排布变化规律 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右，元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8，第一周期除外) 第二周期 3→10 第三周期 11→18 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素原子的 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的 3.元素的主要化合价 周期序号 原子序数 主要化合价 结论 第一周期 1→2 ＋1→0 ①同周期由左向右，元素的 (＋1→＋7，O和F无最高正价)； ②元素的最低负价由 价逐渐升高至 ； ③最高正价＋|最低负价|＝8 第二周期 3→9 最高价 (不含O、F) 最低价 第三周期 11→17 最高价 最低价 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的 知识点02同周期元素金属性和非金属性的递变规律 以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。 1．预测：元素性质的递变规律 第三周期元素电子层数 ，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次 ，失电子的能力依次 ，得电子的能力依次 ，预测它们的金属性依次 ，非金属性依次 。 2．实验探究：金属性的递变规律 (1)Na、Mg元素金属性强弱比较 原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作 现象 镁条表面附着 剧烈反应，溶液变成 化学反应 － Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg ，则金属性： (2)Mg、Al元素金属性强弱比较 原理 金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作 现象 A中沉淀 B中沉淀 C中沉淀 D中沉淀 A、B、C、D试管中的离子方程式 A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O B：Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D：不反应 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性： 3．信息获取：非金属性的递变规律 Si P S Cl 最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸 酸性： 结论 同周期中，从左到右，元素的非金属性逐渐 4. 同周期元素性质递变规律 5.元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。元素的原子半径、化合价、金属性与非金属性都属于元素的性质。 (2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的 周期性变化的必然结果。 知识点03金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律 1．元素周期表与元素周期律的关系 (1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。 (2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律 同周期元素从左到右金属性逐渐 ，非金属性逐渐 ；同主族元素从上到下金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。 2．元素周期表的金属区和非金属区 (1)金属性强的元素在周期表的 方，最强的是 (放射性元素除外)；非金属性强的元素在周期表的 方(稀有气体除外)，最强的是 。 (2)分界线附近的元素，既能表现出一定的 ，又能表现出一定的 ，故元素的 与 之间没有严格的界线。 3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)价电子 ①定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。 ②具体内容：主族元素的价电子＝ ，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。 (2)化合价规律 ①同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。 ②主族元素最高正化合价＝ ＝ (O、F除外)。 ③非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(最低负价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数，H除外)。 知识点04元素周期表和元素周期律的应用 1．科学预测 (1)预测元素及其化合物的性质 ①比较不同周期，不同主族元素的性质 如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2 Al(OH)3。 ②推测未知元素的某些性质 例如：已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2 溶。 根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为 色固体，与氢 化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 (2)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。 2．寻找有特殊用途的新物质 解题大招 大招01主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。 (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。 (3)H最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。 大招02最简单氢化物及其最高价氧化物对应的水化物 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 大招03主族元素性质的周期性变化规律 内容 同周期(从左至右) 同主族(从上到下) 电子层数 相同 逐渐递增 最外层电子数 逐渐增多 相同 原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大 金属单质与水或酸 置换出H2的难易 易→难 难→易 最高价氧化物对应水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属气 态氢化物 形成难易 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 元素金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 大招04粒子半径大小的比较方法（除稀有气体元素以外） (1)首先看层(即电子层数)，层少半径小[少数除外，如r(Li)>r(P)]。 (2)层同看核(即核电荷数)，核大半径小。 (3)核同看价(即化合价)，价高半径小[如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)]。 大招05元素位置、原子结构、元素性质之间的关系 大招06元素“位—构—性”规律中的特例 (1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(H)无中子。 (2)元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始。 (3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。 (4)非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体。 (5)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价。 题型分类 题型01元素性质的周期性变化规律 【例题】根据元素周期律推测，下列结论正确的是 A．原子半径大小：P>Mg B．碱性强弱： C．酸性强弱： D．金属性：K<Na 【答案】B 【解析】A．同周期自左向右逐渐减小，则原子半径大小：，A错误； B．同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性强弱：，B正确； C．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：，C错误； D．同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性：，D错误； 故选B。 【变式】As与Ga同周期，As与N同主族，Ga与Al同主族。下列事实不能用元素周期律解释的是 A．非金属性：As＞Ga B．碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3 C．酸性：H3AsO4＞H3AsO3 D．热稳定性：NH3＞AsH3 题型02 第三周期元素性质递变 【例题】某同学探究元素性质递变规律，设计了一套方案，进行实验并记录现象。 实验步骤 实验现象(未对应) ①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中，再向溶液中滴加少量酚酞溶液 A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随后消失，溶液变成红色 B．有气体产生，溶液变成浅红色 C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体 D．反应较快，产生无色气体 E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 F．生成淡黄色沉淀 ②向新制的Na2S溶液中滴加新制氯水 ③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 ④将镁条放入稀盐酸中 ⑤将铝条放入稀盐酸中 ⑥向溶液中滴加NaOH溶液至过量 (1)实验内容：填写与实验步骤标号对应的实验现象的序号并填写相关内容 实验步骤 实验现象的字母序号 相关内容 ① 化学方程式 ② 离子半径： (填“>”、“<”或“=”) ③ 反应产物的电子式：、 ④ 略 ⑤ 略 ⑥ 离子方程式 ， (2)实验结论： 。 (3)请用原子结构的知识解释上述结论 。 【答案】(1) B < A    C D E (2)同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (3)同周期元素，原子核外电子层数相同，最外层电子数从1到7依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强 【解析】（1）①镁与滴有酚酞的废水反应生成氢氧化镁和氢气，则实验现象为有气体产生，溶液变成浅红色，发生的反应为， 故答案为：B；； ②Na2S溶液中滴加新制氯水反应生成氯化钠和硫沉淀，实验现象为：生成淡黄色沉淀，同周期元素中阴离子半径大于阳离子半径， 故答案为：F；<； 金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水反应生成氢氧化钠和氢气，实验现象为浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随后消失，溶液变成红色，氢氧化钠的电子式为  ， 故答案为：；  ； 镁条放入稀盐酸中反应生成氯化镁和氢气，实验现象为剧烈反应，迅速产生大量无色气体， 故答案为：； 铝条放入稀盐酸中反应生成氯化铝和氢气，实验现象为：反应较快，产生无色气体， 故答案为：； 溶液中滴加溶液至过量，先反应生成氢氧化铝，后反应生成偏铝酸钠，实验现象为：生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失，其反应的离子方程式为：、， 故答案为：E；；； （2）同周期元素，从左到右，金属与水酸反应剧烈程度依次减弱，金属性逐渐减弱，氯气可以置换出硫单质，非金属性逐渐增强，实验结论为：同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强， 故答案为：同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强； （3）从钠到氯，原子核外电子层数相同，最外层电子数从到依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强， 故答案为：同周期元素，原子核外电子层数相同，最外层电子数从到依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强。 【变式】Ⅰ．甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50mL冷水，再各滴加几滴酚酞试液，依次加入表面积相同的钠、镁、铝、钾金属块，通过观察现象判断金属性的相对强弱。 (1)反应最剧烈的烧杯中的金属是______(填字母)。 A．钠 B．镁 C．铝 D．钾 (2)实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，请你帮他选出合适的方法 (填字母)。 A．把烧杯中的冷水换成热水    B．把烧杯中的冷水换成盐酸 C．把烧杯中的冷水换成浓硝酸 Ⅱ．乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，装置如图。根据要求完成下列各题。(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)    (3)实验步骤：连接仪器， ，加药品后打开a，然后滴入浓硫酸，加热。 (4)问题探究： ①装置E中酸性溶液的作用是 。 ②试管F中发生反应的离子方程式为 。 ③能说明非金属性碳强于硅的实验现象是 。 ④依据试管D中的反应， (填“能”或“不能)证明非金属性硫强于碳理由 。 题型03位构性的应用 【例题】下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题(用元素符号表示对应元素)： 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ (1)⑤和⑧的元素符号是 和 。 (2)表中最活泼的金属是 ，非金属性最强的元素是 (填写元素符号，下同)。 (3)表中能形成两性氢氧化物的元素是 ，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： ， 。 (4)比较⑦、⑩单质氧化性的强弱，请用化学方程式表示 。 【答案】(1) Si Ar (2) K F (3) Al 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O (4)Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl 【解析】由元素在周期表中的相对位置可知，①为N元素、②为F元素、③为Mg元素、④为Al元素、⑤为Si元素、⑥为S元素、⑦为Cl元素、⑧为Ar元素、⑨为K元素、⑩为Br元素。 （1）由分析可知，⑤为硅元素、⑧为氩元素，故答案为：Si；Ar； （2）同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，金属性依次减弱，同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，金属性依次增强，则表中最活泼的金属是位于左下角的钾元素，非金属性最强的元素是位于右上角的氟元素，故答案为：K；F； （3）表中能形成两性氢氧化物的元素是铝元素，氢氧化铝与稀硫酸反应生成成硫酸铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O，与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O，故答案为：Al；2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O；Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O； （4）氯气能与溴化钠溶液发生置换反应生成氯化钠和溴说明氯气的氧化性强于溴，反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，故答案为：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl。 【变式】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，X原子最外层电子数为6，下列说法正确的是 A．X的最高化合价为+6 B．Y的氢化物稳定性弱于X C．X的非金属性强于W的非金属性 D．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性强于W 跟踪训练 1．元素周期表有许多有趣的编排方式，有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列得到如图所示的“蜗牛”元素周期表。图中每个“·”代表一种元素，其中P代表氢元素(图中字母不表示元素符号)。下列说法正确的是 A．离P点越远的元素原子半径越大 B．X和L的最高价氧化物对应水化物可以反应 C．可用金属单质之间的置换反应证明L、M、X三元素的金属性强弱 D．Y与Z形成的化合物中，原子的最外层电子均达到8电子稳定结构 2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，单质X2可用作粮仓中的粮食保护气，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍，Y、Z、W处于同一周期，Z的氧化物可用来生产光导纤维。下列说法错误的是 A．原子半径：Y>Z>W>X B．简单氢化物的稳定性：X>Z C．最高正化合价：W>X>Z>Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>W 3．运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是 A．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是，锂溶于水生成一种强碱 B．硒化氢()是无色、有毒、比稳定的气体 C．砹(At2)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 D．铊(Tl)与铝同族，其单质既能与盐酸反应产生氢气，又能与NaOH溶液反应产生氢气 4．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的个数是 ①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性 ②同主族元素的单质从上到下，熔点逐渐升高 ③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱 ④由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推断出元素的非金属性：Cl>F ⑤人们可以在元素周期表的过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料 ⑥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＋ A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 5．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)，实验过程：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a．④……。下列说法不正确的是 A．通过烧瓶中湿润的淀粉-KI试纸变蓝可证明还原性： B．若装置中撤去B试管，通过调节活塞a、b也能达到实验目的 C．C中盛放NaBr溶液的浓度应等于或小于B中的NaBr溶液 D．该实验橡胶塞要用锡纸包裹，橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧 6．卤素间形成的化合物如“、、”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是 A．中为价，为价 B．与反应的化学方程式为 C．与足量溶液完全反应时转移的电子为 D．可以与水生成和，不是氧化还原反应 7．下列结论正确的是 ①原子半径：Cl>S>P ②气态氢化物的热稳定性：HF>HCl> ③离子还原性： ④元素的金属性：K>Na>Li ⑤酸性： ⑥碱性：KOH>NaOH> A．① B．③⑥ C．②④⑥ D．①③④ 8．“类比”是学习元素性质的重要方法，下列类比正确的是 选项 性质 类比 A 在空气中燃烧会生成 在空气中燃烧也会生成 B 既可以与溶液反应又可以与盐酸反应 也既可以与溶液反应又可以与盐酸反应 C 可以与水反应生成 也可以与水反应生成 D 与反应生成 与反应生成 A．A B．B C．C D．D 9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W元素的简单氢化物常温下呈液态，X元素在短周期主族元素中金属性最强，Y元素的简单离子半径在同周期最小，、和Z原子的最外层电子数之和为11.下列说法错误的是 A．原子半径： B．简单气态氢化物的稳定性： C．Y和Z可形成离子化合物 D．X元素形成的单质与W的简单氢化物的反应为放热反应 10．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图，下列关于这三种元素说法正确的是 A．Z的原子得电子能力最强 B．Y的最高正化合价等于其族序数 C．在化合物中可表现出的化合价最高的是X D．X、Y分别与其同族下一周期元素的原子序数差相同 11．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．X与Y组成的化合物可能具有漂白性 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．简单离子半径： D．R原子的M电子层未填满，N电子层上有电子 12．物质M可用作调味剂，其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法正确的是 A．X分别与Y、Z、Q形成的化合物都是共价化合物 B．Y、Z的氢化物的沸点一定是：Z>Y C．Z、Q两种元素的简单离子半径：Q>Z D．工业上一般采用电解法冶炼Q 13．1869年门捷列夫把当时已知的元素按元素性质、相对原子质量等进行排列，预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如图所示。下列说法不正确的是 A．乙的单质可以用作半导体材料 B．乙的氢化物稳定性比弱 C．甲的最高价氧化物对应水化物比磷酸酸性强 D．原子半径：甲>乙>As 14．下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 取少量溶液，向其中滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中不含 B 向Na2SiO3溶液中通入少量CO2 产生白色胶状沉淀 非金属性：C>Si C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液 紫红色褪去 铁锈中含有二价铁 D 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 A．A B．B C．C D．D 15．下列说法中正确的是 A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化 B．元素原子结构的周期性变化决定着元素性质的周期性变化 C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化 D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化 16．由于原子核外电子排布的周期性变化，使得元素的性质也呈现了周期性的变化，如，原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等。已知A、B、C、D为第三周期元素： (1)A为该周期原子半径最小的元素，则A元素位于周期表中的第三周期 族。 (2)B元素的最高价氧化物对应的水化物碱性最强，B元素为 。 (3)C元素在周期表中位于A的相邻主族，A、C形成的氢化物的化学式及其稳定性强弱为 。 (4)D元素最高价氧化物的水化物与B、C元素的最高价氧化物的水化物都能反应，则D元素最高价氧化物的水化物的化学式为 。 17．元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具，如图是元素周期表的一部分，①~⑧分别代表一种元素。回答下列问题： (1)元素①含2个中子的核素为 (填符号)。 (2)元素②、③形成的化合物 (填“属于”或“不属于”)电解质。 (3)元素③、⑤、⑦形成的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号填空)。 (4)元素④、⑤、⑥金属性由强到弱的顺序为 ，元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (5)将少量元素⑦的单质通入元素④与元素⑧形成化合物的水溶液中，溶液中的实验现象为 ，该反应的离子方程式为 。 18．Ⅰ．用元素符号或化学式回答原子序数11～18的元素的有关问题： (1)除稀有气体外，原子半径最大的元素是 。 (2)最高正价氧化物对应水化物酸性最强的酸是 。 (3)能形成气态氢化物且氢化物最稳定的元素是 。 (4)地壳中含量最多的金属元素是 。 Ⅱ．判断下列粒子的半径大小，用“>”或“<”符号填空 (5)① ；     ② ；     ③ ；     ④ 。 19．元素周期律反映了元素性质随原子序数递增的周期性变化规律。 (1)元素的性质，特别是化学性质取决于元素的原子结构。钠、镁、铝元素形成的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 (填碱的化学式)。 (2)碱金属元素中，137Cs和133Cs之间的关系是互为 ，金属钾的氧化物有多种，写出K2O2与CO2反应的化学方程式： 。 (3)可根据元素周期律推测元素的某些性质。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)形成的氢化物HAt的稳定性 HI的稳定性(填“大于”或“小于”)，AgAt 溶于水(填“易”或“难”)。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.2 元素周期律 课前预习+知识精讲 知识点011～18号元素性质的周期性变化规律 1．原子最外层电子排布变化规律 周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论 第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右，元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8，第一周期除外) 第二周期 3→10 2 1→8 第三周期 11→18 3 1→8 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化 2.原子半径的变化规律(稀有气体除外) 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化 3.元素的主要化合价 周期序号 原子序数 主要化合价 结论 第一周期 1→2 ＋1→0 ①同周期由左向右，元素的最高正价逐渐升高(＋1→＋7，O和F无最高正价)； ②元素的最低负价由第ⅣA族的－4价逐渐升高至第ⅦA族的－1价； ③最高正价＋|最低负价|＝8 第二周期 3→9 最高价＋1→＋5(不含O、F) 最低价－4→－1 第三周期 11→17 最高价＋1→＋7 最低价－4→－1 规律：同周期中，随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化 知识点02同周期元素金属性和非金属性的递变规律 以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。 1．预测：元素性质的递变规律 第三周期元素电子层数相同，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，预测它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。 2．实验探究：金属性的递变规律 (1)Na、Mg元素金属性强弱比较 原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作 现象 镁条表面附着少量气泡 剧烈反应，溶液变成浅红色 化学反应 － Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg容易，则金属性：Na>Mg (2)Mg、Al元素金属性强弱比较 原理 金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作 现象 A中沉淀溶解 B中沉淀溶解 C中沉淀溶解 D中沉淀不溶解 A、B、C、D试管中的离子方程式 A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O B：Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D：不反应 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：Na>Mg>Al 3．信息获取：非金属性的递变规律 Si P S Cl 最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸 酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 结论 同周期中，从左到右，元素的非金属性逐渐增强 4. 同周期元素性质递变规律 5.元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。元素的原子半径、化合价、金属性与非金属性都属于元素的性质。 (2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 知识点03金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律 1．元素周期表与元素周期律的关系 (1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。 (2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律 同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 2．元素周期表的金属区和非金属区 (1)金属性强的元素在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)；非金属性强的元素在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。 (2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性与非金属性之间没有严格的界线。 3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)价电子 ①定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。 ②具体内容：主族元素的价电子＝最外层电子数，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。 (2)化合价规律 ①同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。 ②主族元素最高正化合价＝主族族序数＝最外层电子数(O、F除外)。 ③非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(最低负价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数，H除外)。 知识点04元素周期表和元素周期律的应用 1．科学预测 (1)预测元素及其化合物的性质 ①比较不同周期，不同主族元素的性质 如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。 ②推测未知元素的某些性质 例如：已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。 根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 (2)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。 2．寻找有特殊用途的新物质 解题大招 大招01主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外)。 (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外)。 (3)H最高价为＋1，最低价为－1；O无最高正价；F无正化合价。 大招02最简单氢化物及其最高价氧化物对应的水化物 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 大招03主族元素性质的周期性变化规律 内容 同周期(从左至右) 同主族(从上到下) 电子层数 相同 逐渐递增 最外层电子数 逐渐增多 相同 原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大 金属单质与水或酸 置换出H2的难易 易→难 难→易 最高价氧化物对应水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属气 态氢化物 形成难易 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 元素金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 大招04粒子半径大小的比较方法（除稀有气体元素以外） (1)首先看层(即电子层数)，层少半径小[少数除外，如r(Li)>r(P)]。 (2)层同看核(即核电荷数)，核大半径小。 (3)核同看价(即化合价)，价高半径小[如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)]。 大招05元素位置、原子结构、元素性质之间的关系 大招06元素“位—构—性”规律中的特例 (1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(H)无中子。 (2)元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始。 (3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。 (4)非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体。 (5)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价。 题型分类 题型01元素性质的周期性变化规律 【例题】根据元素周期律推测，下列结论正确的是 A．原子半径大小：P>Mg B．碱性强弱： C．酸性强弱： D．金属性：K<Na 【答案】B 【解析】A．同周期自左向右逐渐减小，则原子半径大小：，A错误； B．同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性强弱：，B正确； C．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：，C错误； D．同主族从上到下金属性逐渐增强，金属性：，D错误； 故选B。 【变式】As与Ga同周期，As与N同主族，Ga与Al同主族。下列事实不能用元素周期律解释的是 A．非金属性：As＞Ga B．碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3 C．酸性：H3AsO4＞H3AsO3 D．热稳定性：NH3＞AsH3 【答案】C 【解析】A．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，非金属性As＞Ga能用元素周期律解释，A项不选； B．同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，金属性：Ga＞Al，碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3能用元素周期律解释，B项不选； C．H3AsO4、H3AsO3都是As的含氧酸，H3AsO4中非羟基氧的个数为1，H3AsO3中非羟基氧的个数为0，含氧酸中非羟基氧的个数越大、酸性越强，故酸性：H3AsO4＞H3AsO3，不能用元素周期律解释，C项选； D．同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，非金属性：N＞As，热稳定性：NH3＞AsH3能用元素周期律解释，D项不选； 答案选C。 题型02 第三周期元素性质递变 【例题】某同学探究元素性质递变规律，设计了一套方案，进行实验并记录现象。 实验步骤 实验现象(未对应) ①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中，再向溶液中滴加少量酚酞溶液 A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随后消失，溶液变成红色 B．有气体产生，溶液变成浅红色 C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体 D．反应较快，产生无色气体 E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 F．生成淡黄色沉淀 ②向新制的Na2S溶液中滴加新制氯水 ③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 ④将镁条放入稀盐酸中 ⑤将铝条放入稀盐酸中 ⑥向溶液中滴加NaOH溶液至过量 (1)实验内容：填写与实验步骤标号对应的实验现象的序号并填写相关内容 实验步骤 实验现象的字母序号 相关内容 ① 化学方程式 ② 离子半径： (填“>”、“<”或“=”) ③ 反应产物的电子式：、 ④ 略 ⑤ 略 ⑥ 离子方程式 ， (2)实验结论： 。 (3)请用原子结构的知识解释上述结论 。 【答案】(1) B < A    C D E (2)同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (3)同周期元素，原子核外电子层数相同，最外层电子数从1到7依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强 【解析】（1）①镁与滴有酚酞的废水反应生成氢氧化镁和氢气，则实验现象为有气体产生，溶液变成浅红色，发生的反应为， 故答案为：B；； ②Na2S溶液中滴加新制氯水反应生成氯化钠和硫沉淀，实验现象为：生成淡黄色沉淀，同周期元素中阴离子半径大于阳离子半径， 故答案为：F；<； 金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水反应生成氢氧化钠和氢气，实验现象为浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随后消失，溶液变成红色，氢氧化钠的电子式为  ， 故答案为：；  ； 镁条放入稀盐酸中反应生成氯化镁和氢气，实验现象为剧烈反应，迅速产生大量无色气体， 故答案为：； 铝条放入稀盐酸中反应生成氯化铝和氢气，实验现象为：反应较快，产生无色气体， 故答案为：； 溶液中滴加溶液至过量，先反应生成氢氧化铝，后反应生成偏铝酸钠，实验现象为：生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失，其反应的离子方程式为：、， 故答案为：E；；； （2）同周期元素，从左到右，金属与水酸反应剧烈程度依次减弱，金属性逐渐减弱，氯气可以置换出硫单质，非金属性逐渐增强，实验结论为：同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强， 故答案为：同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强； （3）从钠到氯，原子核外电子层数相同，最外层电子数从到依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强， 故答案为：同周期元素，原子核外电子层数相同，最外层电子数从到依次增多，原子失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强。 【变式】Ⅰ．甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50mL冷水，再各滴加几滴酚酞试液，依次加入表面积相同的钠、镁、铝、钾金属块，通过观察现象判断金属性的相对强弱。 (1)反应最剧烈的烧杯中的金属是______(填字母)。 A．钠 B．镁 C．铝 D．钾 (2)实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，请你帮他选出合适的方法 (填字母)。 A．把烧杯中的冷水换成热水    B．把烧杯中的冷水换成盐酸 C．把烧杯中的冷水换成浓硝酸 Ⅱ．乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，装置如图。根据要求完成下列各题。(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)    (3)实验步骤：连接仪器， ，加药品后打开a，然后滴入浓硫酸，加热。 (4)问题探究： ①装置E中酸性溶液的作用是 。 ②试管F中发生反应的离子方程式为 。 ③能说明非金属性碳强于硅的实验现象是 。 ④依据试管D中的反应， (填“能”或“不能)证明非金属性硫强于碳理由 。 【答案】(1)D (2)AB (3)检查装置的气密性 (4) 除去SO2气体 CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2 盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 不能 二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是最高价含氧酸 【解析】Ⅰ．根据金属活动性越强，反应速率越大；Ⅱ．本实验利用Cu和浓硫酸共热制备的SO2，SO2经过饱和NaHCO3溶液后制备CO2，并用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2后，通入硅酸钠溶液中，若硅酸钠溶液变浑浊，说明H2CO3酸性强于H2SiO3，由此得出酸性：H2SO3＞H2CO3＞H2SiO3，据此分析解题。 （1）因金属性：K＞Na＞Mg＞Al，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的是钾，故答案为：D； （2）Mg、Al反应现象不明显，说明反应速率小，升高温度可以加快速率，把水换为盐酸增大了溶液中氢离子的浓度，也可以加快速率，故答案为：AB； （3）反应生成气体，在加入药品之前需要检验装置的气密性，防止气密性不好导致气体泄漏，故答案为：检查装置的气密性； （4）①多余的二氧化硫用酸性KMnO4溶液吸收，防止干扰后面的试验，故答案为：除去SO2气体； ②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强，此时试管F中发生反应的离子方程式为：CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2，故答案为：CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2； ③盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳酸的酸性比硅酸强，得出：碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，故答案为：盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀； ④依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱，二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是最高价含氧酸，所以不能判断非金属性强弱，故答案为：不能；二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是最高价含氧酸。 题型03位构性的应用 【例题】下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题(用元素符号表示对应元素)： 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ (1)⑤和⑧的元素符号是 和 。 (2)表中最活泼的金属是 ，非金属性最强的元素是 (填写元素符号，下同)。 (3)表中能形成两性氢氧化物的元素是 ，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： ， 。 (4)比较⑦、⑩单质氧化性的强弱，请用化学方程式表示 。 【答案】(1) Si Ar (2) K F (3) Al 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O (4)Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl 【解析】由元素在周期表中的相对位置可知，①为N元素、②为F元素、③为Mg元素、④为Al元素、⑤为Si元素、⑥为S元素、⑦为Cl元素、⑧为Ar元素、⑨为K元素、⑩为Br元素。 （1）由分析可知，⑤为硅元素、⑧为氩元素，故答案为：Si；Ar； （2）同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，金属性依次减弱，同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，金属性依次增强，则表中最活泼的金属是位于左下角的钾元素，非金属性最强的元素是位于右上角的氟元素，故答案为：K；F； （3）表中能形成两性氢氧化物的元素是铝元素，氢氧化铝与稀硫酸反应生成成硫酸铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O，与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O，故答案为：Al；2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O；Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O； （4）氯气能与溴化钠溶液发生置换反应生成氯化钠和溴说明氯气的氧化性强于溴，反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，故答案为：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl。 【变式】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，X原子最外层电子数为6，下列说法正确的是 A．X的最高化合价为+6 B．Y的氢化物稳定性弱于X C．X的非金属性强于W的非金属性 D．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性强于W 【答案】C 【解析】A．O没有最高正价，O的正化合价为+2，故A错误； B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其氢化物稳定性逐渐增强，则Y的氢化物稳定性强于X，故B错误； C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此X的非金属性强于W的非金属性，故C正确； D．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强，则Z的最高价氧化物对应的水化物酸性弱于W，故D错误。 综上所述，答案为C。 跟踪训练 1．元素周期表有许多有趣的编排方式，有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列得到如图所示的“蜗牛”元素周期表。图中每个“·”代表一种元素，其中P代表氢元素(图中字母不表示元素符号)。下列说法正确的是 A．离P点越远的元素原子半径越大 B．X和L的最高价氧化物对应水化物可以反应 C．可用金属单质之间的置换反应证明L、M、X三元素的金属性强弱 D．Y与Z形成的化合物中，原子的最外层电子均达到8电子稳定结构 【答案】B 【分析】P点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可知，K为N元素，L为Na元素，M为Mg元素，X为Al元素，Y为P，Z为Cl，根据元素的种类可知图中用线相连的元素处于同一族。 【详解】A．Na原子半径大于Cl原子，所以离H点越远的元素原子半径不一定越大，故A错误； B．X为Al元素，L为Na，X和L的最高价氧化物对应水化物分别为Al(OH)3和NaOH，氢氧化铝为两性氢氧化物，能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故B正确； C．Na与水反应，不能用来金属单质之间置换反应，故C错误； D．Y为P，Z为Cl，形成的化合物有PCl3和PCl5，PCl5不符合8电子稳定结构，故D错误； 答案选B。 2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，单质X2可用作粮仓中的粮食保护气，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍，Y、Z、W处于同一周期，Z的氧化物可用来生产光导纤维。下列说法错误的是 A．原子半径：Y>Z>W>X B．简单氢化物的稳定性：X>Z C．最高正化合价：W>X>Z>Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>W 【答案】D 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，单质X2可用作粮仓中的粮食保护气，X为N元素；Z的氧化物可用来生产光导纤维，Z为Si；Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的2倍，则W为Cl；Y、Z、W处于同一周期，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，则Y为Al，综上所述，X、Y、Z、W分别为N、Al、Si、Cl。 【详解】A．X、Y、Z、W分别为N、Al、Si、Cl，同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径增大，则原子半径：Al>Si>Cl>N，A正确； B.非金属性：N>Si，则简单氢化物的稳定性：NH3>SiH4，B正确； C．一般：最高正化合价=主族序数，最高正化合价：Cl>N>Si>Al，C正确； D．非金属性：Si＜Cl，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：，D错误； 答案选D。 3．运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是 A．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是，锂溶于水生成一种强碱 B．硒化氢()是无色、有毒、比稳定的气体 C．砹(At2)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 D．铊(Tl)与铝同族，其单质既能与盐酸反应产生氢气，又能与NaOH溶液反应产生氢气 【答案】C 【详解】A．锂在氧气中燃烧生成氧化锂而不是过氧化锂，A错误； B．硒与硫处于同一主族，根据元素周期律可知，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐降低，因此硒化氢不如硫化氢稳定，B错误； C．氟氯溴碘砹处于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，相对原子质量逐渐增大，根据元素周期律可知，碘单质已为紫黑色固体，因此砹也为有色固体，碘化氢不稳定，则砹化氢也不稳定，除氟化银外卤化银都不溶于水和硝酸，则砹化银也不溶于水和硝酸，C正确； D． 铊与铝同族，根据元素周期律可知，同主族元素从上到下金属性依次增强，因此铊虽然与铝处于同一主族，但是金属性比铝强的多，不位于金属与非金属的分界线，不具有两性，不能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选C。 4．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测正确的个数是 ①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性 ②同主族元素的单质从上到下，熔点逐渐升高 ③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱 ④由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推断出元素的非金属性：Cl>F ⑤人们可以在元素周期表的过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料 ⑥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＋ A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】B 【详解】①第2周期的非金属元素的气态氢化物NH3，水溶液为碱性，①错误； ②同主族碱金属元素的单质从上到下，熔点逐渐降低，②错误； ③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O，其溶液LiOH是一种弱碱，③错误； ④最高价氧化为对应的水化物酸性越强，则非金属性越强，不能由氢化物水溶液的酸性：推断出元素的非金属性，④正确； ⑤元素周期表的应用中，从过渡元素中寻找优良的催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料，⑤正确； ⑥短周期元素形成的微粒X2-和Y2＋核外电子排布相同，核电荷数大的离子半径小，离子半径：X2->Y2＋，⑥正确； 答案选B。 5．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)，实验过程：①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a．④……。下列说法不正确的是 A．通过烧瓶中湿润的淀粉-KI试纸变蓝可证明还原性： B．若装置中撤去B试管，通过调节活塞a、b也能达到实验目的 C．C中盛放NaBr溶液的浓度应等于或小于B中的NaBr溶液 D．该实验橡胶塞要用锡纸包裹，橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧 【答案】C 【分析】A装置是氯气的制备装置，其中湿润的淀粉-KI试纸是用来比较氯气与碘的氧化性，装置B和C用来比较氯气与溴的氧化性，C和D装置用来比较溴和碘的氧化性，则第④步操作是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。 【详解】A．A中湿润的KI淀粉试纸变蓝，说明有碘被氯气置换出来，该反应中碘离子是还原剂、氯离子是还原产物，故可得出结论：还原性：，故A正确； B．若装置中撤去B试管，A中湿润的淀粉-KI试纸变蓝，则氧化性Cl2＞I2；C中的溶液变为黄色，则氧化性Cl2＞Br2；根据分析，第④步操作，证明氧化性Br2＞I2，即氧化性：Cl2＞Br2＞I2，故B正确； C．为了验证溴和碘氧化性强弱的准确性，C处NaBr溶液与Cl2反应时，氯气不能过量，则C处NaBr溶液浓度应大于B处，C错误； D．溴能腐蚀橡胶管，则实验橡胶塞要用锡纸包裹，且橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧，故D正确； 故选C。 6．卤素间形成的化合物如“、、”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是 A．中为价，为价 B．与反应的化学方程式为 C．与足量溶液完全反应时转移的电子为 D．可以与水生成和，不是氧化还原反应 【答案】D 【详解】A．中溴非金属性较强，溴显价、碘显+1价，A错误； B．氧化性：，与反应生成，B错误； C．与足量反应的化学方程式为，中元素在反应中由价变为价，故与足量溶液完全反应时转移的电子为，C错误； D．中氟非金属性较强，氟显价、碘显价，可以与水生成和，各元素化合价没有改变，不是氧化还原反应，D正确； 故选D。 7．下列结论正确的是 ①原子半径：Cl>S>P ②气态氢化物的热稳定性：HF>HCl> ③离子还原性： ④元素的金属性：K>Na>Li ⑤酸性： ⑥碱性：KOH>NaOH> A．① B．③⑥ C．②④⑥ D．①③④ 【答案】C 【详解】①磷、氯和硫都为第三周期元素，从左到右，原子半径小于故P>S>Cl，①错误； ②非金属的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞P，②正确； ③非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，故还原性应为S2-＞I-＞Br-＞Cl-，③错误； ④同族元素由上到下金属性增强，K>Na>Li④正确； ⑤非金属的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于硫酸，⑤错误； ⑥元素的金属性越强，对应的氢氧化物的碱性越强，碱性KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，⑥正确； 综上所述，②④⑥正确，答案为C。 故选C； 8．“类比”是学习元素性质的重要方法，下列类比正确的是 选项 性质 类比 A 在空气中燃烧会生成 在空气中燃烧也会生成 B 既可以与溶液反应又可以与盐酸反应 也既可以与溶液反应又可以与盐酸反应 C 可以与水反应生成 也可以与水反应生成 D 与反应生成 与反应生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Na在空气中燃烧生成过氧化钠，Li的金属性比Na弱，Li在空气中燃烧只生成Li2O，A错误； B．Al和Be位于元素周期表对角线位置，化学性质相似，既可以与溶液反应又可以与盐酸反应，则也既可以与溶液反应又可以与盐酸反应，B正确； C．既不可以与水反应，也不溶于水，C错误； D．氯气的氧化性强于碘单质，氯气能将变价金属氧化到最高价态，碘单质只能将变价金属氧化为低价，所以Fe和I2反应生成FeI2，D错误； 故选B。 9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W元素的简单氢化物常温下呈液态，X元素在短周期主族元素中金属性最强，Y元素的简单离子半径在同周期最小，、和Z原子的最外层电子数之和为11.下列说法错误的是 A．原子半径： B．简单气态氢化物的稳定性： C．Y和Z可形成离子化合物 D．X元素形成的单质与W的简单氢化物的反应为放热反应 【答案】C 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的简单氢化物常温下呈液态，则W为O元素。X元素在短周期主族元素中金属性最强，则X是Na．Y元素的简单离子半径在同周期最小，则Y是Al。X、Y和Z原子的最外层电子数之和为11，则Z原子最外层电子数为7，Z为Cl元素。 【详解】A．同周期元素从左到右，原子半径变小，同主族元素从上到下，原子半径变大，故原子半径顺序为，A正确； B．由于O的非金属性大于Cl的非金属性，故稳定性，B正确； C．Al和Cl可形成，为共价化合物，C错误； D．Na和的反应为放热反应，D正确； 故选C。 10．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图，下列关于这三种元素说法正确的是 A．Z的原子得电子能力最强 B．Y的最高正化合价等于其族序数 C．在化合物中可表现出的化合价最高的是X D．X、Y分别与其同族下一周期元素的原子序数差相同 【答案】C 【分析】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图，则Z位于第一周期，Z只能是He，Y为F，X为S。 【详解】A．非金属性越强，得电子能力越强，则得电子能力最强的是F，即为Y，A错误； B．Y为F元素，F无最高正化合价，B错误； C．S最高价为+6价，F无最高正价，稀有气体He为相对稳定结构，很难形成化合物，故在化合物中可表现出的化合价最高的是X，C正确； D．X下一周期含有过渡元素，X与其同族下一周期元素的原子序数差大于Y，D错误； 故选C。 11．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．X与Y组成的化合物可能具有漂白性 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．简单离子半径： D．R原子的M电子层未填满，N电子层上有电子 【答案】C 【分析】同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大。根据原子半径与主要化合价的关系图，X是H元素，Y显-2价，Y是O元素，M最高价为+7，M是Cl元素；Q为+1价，Z最高价为+5，但原子半径小于M，所以Z是N元素；Q是Na元素；R为+2价，R为Ca元素。 【详解】A．H与O组成的化合物H2O2具有漂白性，故A正确； B．H、O、N三种元素可以组成酸(HNO3)、碱(NH3·H2O)、盐(NH4NO3)，故B正确； C．M、Q、Y简单离子依次为Cl-、Na+、O2-，电子层数越多，半径越大，电子层结构相同，质子数越多半径越小，则离子半径：Cl-＞O2-＞Na+，故C错误； D．R为钙元素，核外电子排布依次为2、8、8、2，M电子层最多容纳18个电子，则M电子层未填满，N电子层上有2个电子，故D正确； 故选C。 12．物质M可用作调味剂，其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法正确的是 A．X分别与Y、Z、Q形成的化合物都是共价化合物 B．Y、Z的氢化物的沸点一定是：Z>Y C．Z、Q两种元素的简单离子半径：Q>Z D．工业上一般采用电解法冶炼Q 【答案】D 【分析】X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y的一种核素常用于检测文物的年代，故Y为C元素；由M的结构式可知，X的价电子为1或7，根据原子序数X比Y小可确定，X为H；Z的价电子为6，则Z可能为O或S；Q在M中为带一个单位正电荷的阳离子，则Q为Li或Na，根据原子序数X、Y、Z、Q依次增大可确定Z为O，Q为Na。 【详解】A．H与Na形成的化合物为离子化合物，A错误； B．O形成的氢化物包括H2O2、H2O，C形成的氢化物种类很多，包括甲烷、苯等，无法比较沸点，B错误； C．O2-、Na+电子排布相同，但O的核电荷数小于Na，电子排布相同时，核电荷数越小，半径越大，故离子半径O2->Na+，C错误； D．工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼钠，D正确； 故答案选D。 13．1869年门捷列夫把当时已知的元素按元素性质、相对原子质量等进行排列，预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如图所示。下列说法不正确的是 A．乙的单质可以用作半导体材料 B．乙的氢化物稳定性比弱 C．甲的最高价氧化物对应水化物比磷酸酸性强 D．原子半径：甲>乙>As 【答案】C 【分析】由元素的相对原子质量可知，甲、乙的相对原子质量均比As小，As位于第四周期VA族，则C、Si、乙位于IVA族，所以乙为Ge；B、Al、甲位于IIIA族，所以甲为Ga，乙为Ge； 【详解】A．Ge在金属非金属交界处，故其单质可以用作半导体材料，A正确； B．Ge的非金属性比O弱，故乙的氢化物稳定性比弱，B正确； C．Ga的非金属性比P弱，故甲的最高价氧化物对应水化物比磷酸酸性弱，C错误； D．同一周期从左到右，原子半径逐渐增大，Ga、Ge、As均在第四周期，且原子序数逐渐增大，故原子半径：Ga>Ge>As，D正确； 故选C。 14．下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 取少量溶液，向其中滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中不含 B 向Na2SiO3溶液中通入少量CO2 产生白色胶状沉淀 非金属性：C>Si C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液 紫红色褪去 铁锈中含有二价铁 D 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．铵根离子与碱溶液共热释放出氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由于没有加热，导致氨气没有逸出，则试纸不变蓝，不能确定原溶液中是否含有，故A错误； B．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，生成白色胶状沉淀说明碳酸酸性大于硅酸，说明非金属性：C＞Si，故B正确； C．将铁锈溶于浓盐酸，生成氯化铁和氯化亚铁，溶液中含有氯离子，酸性KMnO4也可氧化氯离子，生成氯气，存在干扰，故C错误； D．次氯酸钠溶液可使pH试纸褪色，应选pH计测定，故D错误； 故选：B。 15．下列说法中正确的是 A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化 B．元素原子结构的周期性变化决定着元素性质的周期性变化 C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化 D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化 【答案】B 【详解】A．元素的性质呈周期性变化的根本原因是核外电子排布的周期性变化，元素性质体现在原子半径、元素主要化合价、金属性与非金属等，核外电子排布属于结构方面，A错误； B．元素的原子结构决定元素的性质，元素原子结构的周期性变化决定着元素性质的周期性变化，B正确； C．O元素、F元素的非金属性很强，在反应中容易获得电子，或者O、F在与其它元素形成共价键时，共用电子对偏小吸引电子能力强的O元素或者F元素，因而O、F元素表现负化合价，它们没有与族序数相等的最高正化合价，C错误； D．电子层数相同的原子H、He原子核外只有一个电子层，它们的核外电子排布其最外层电子数分别是l和2，D错误； 故合理选项是B。 16．由于原子核外电子排布的周期性变化，使得元素的性质也呈现了周期性的变化，如，原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等。已知A、B、C、D为第三周期元素： (1)A为该周期原子半径最小的元素，则A元素位于周期表中的第三周期 族。 (2)B元素的最高价氧化物对应的水化物碱性最强，B元素为 。 (3)C元素在周期表中位于A的相邻主族，A、C形成的氢化物的化学式及其稳定性强弱为 。 (4)D元素最高价氧化物的水化物与B、C元素的最高价氧化物的水化物都能反应，则D元素最高价氧化物的水化物的化学式为 。 【答案】(1)ⅦA (2)Na (3)HCl＞H2S (4)Al(OH)3 【详解】（1）A元素位于第三周期，同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，A为该周期原子半径最小的元素，即A为Cl，属于第三周期ⅦA族，故答案为ⅦA； （2）同周期从左向右金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，因此第三周期中碱性最强的是NaOH，故答案为Na； （3）C元素在周期表中位于A的相邻主族，根据上述分析，A为Cl，则C为S，非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，Cl的非金属性比S强，HCl稳定性比H2S强；故答案为HCl＞H2S； （4）D元素最高价氧化物的水化物能与NaOH、H2SO4反应，说明D的最高价氧化物对应水化物显两性，即D为Al，最高价氧化物的水化物为Al(OH)3；故答案为Al(OH)3。 17．元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具，如图是元素周期表的一部分，①~⑧分别代表一种元素。回答下列问题： (1)元素①含2个中子的核素为 (填符号)。 (2)元素②、③形成的化合物 (填“属于”或“不属于”)电解质。 (3)元素③、⑤、⑦形成的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号填空)。 (4)元素④、⑤、⑥金属性由强到弱的顺序为 ，元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (5)将少量元素⑦的单质通入元素④与元素⑧形成化合物的水溶液中，溶液中的实验现象为 ，该反应的离子方程式为 。 【答案】(1)(或T) (2)不属于 (3) (4) (5) 由无色变为橙黄色 【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知，①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧依次代表H、C、O、Na、Mg、Al、Cl、Br元素。 【详解】（1）元素①为H元素，含2个中子的核素的质量数为3，符号为或T。 （2）元素②、③形成的化合物为CO或CO2，都不属于电解质。 （3）元素③、⑤、⑦形成的简单离子依次为O2-、Mg2+、Cl-，根据“层多径大、序大径小”，这三种离子半径由大到小的顺序为Cl-＞O2-＞Mg2+。 （4）元素④、⑤、⑥依次为Na、Mg、Al，同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，这三种元素金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al；元素④、⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，两者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。 （5）元素④、⑧形成的化合物为NaBr，将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，实验现象为溶液由无色变为橙黄色。 18．Ⅰ．用元素符号或化学式回答原子序数11～18的元素的有关问题： (1)除稀有气体外，原子半径最大的元素是 。 (2)最高正价氧化物对应水化物酸性最强的酸是 。 (3)能形成气态氢化物且氢化物最稳定的元素是 。 (4)地壳中含量最多的金属元素是 。 Ⅱ．判断下列粒子的半径大小，用“>”或“<”符号填空 (5)① ；     ② ；     ③ ；     ④ 。 【答案】(1)Na (2) (3)Cl (4)Al (5) ＜ ＜ ＞ ＞ 【详解】（1）根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，因此除稀有气体外，原子半径最大的元素是Na；故答案为：Na。 （2）根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，其最高正价氧化物对应水化物酸性最强的酸是；故答案为：。 （3）根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，其氢化物稳定性逐渐增强，因此能形成气态氢化物且氢化物最稳定的元素是Cl；故答案为：Cl。 （4）地壳中含量前四位的元素为O、Si、Al、Fe，则地壳中含量最多的金属元素是Al；故答案为：Al。 （5）①根据同主族从上到下，原子半径逐渐增大，因此＜；故答案为：＜。 ②根据同电子层结构核多径小，因此＞；故答案为：＞。 ③根据原子得到电子变为阴离子，半径逐渐增大，因此＞；故答案为：＞。 ④根据同电子层结构核多径小，因此＞；故答案为：＞。 19．元素周期律反映了元素性质随原子序数递增的周期性变化规律。 (1)元素的性质，特别是化学性质取决于元素的原子结构。钠、镁、铝元素形成的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 (填碱的化学式)。 (2)碱金属元素中，137Cs和133Cs之间的关系是互为 ，金属钾的氧化物有多种，写出K2O2与CO2反应的化学方程式： 。 (3)可根据元素周期律推测元素的某些性质。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)形成的氢化物HAt的稳定性 HI的稳定性(填“大于”或“小于”)，AgAt 溶于水(填“易”或“难”)。 【答案】(1)NaOH (2) 同位素 2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2 (3) 小于 难 【详解】（1）同周期从左到右主族元素的金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，则钠、镁、铝形成的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是NaOH。 （2）137Cs和133Cs是质子数相同、中子数不同的Cs元素的两种核素，两者互为同位素；联想Na2O2与CO2的反应，K2O2与CO2反应的化学方程式为2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2。 （3）同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故HAt的稳定性小于HI的稳定性；AgF、AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解度逐渐减小，则AgAt难溶于水。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$