第2节 元素周期律-【回归课本】2025年高中化学基础知识训练

◀068 069 ▶ ◀070 知识点一 元素性质的周期性变化规律 1(半径大小比较)下列粒子半径大小的比较正确的是( ) A.Na<Mg<Al<S B.Cs<Rb<K<Na C.S2->O2->Na+>Al3+ D.Fe3+>Fe2+>Fe 总结 粒子半径大小(除稀有气体外) 影响因素 电子层数越多,原子半径越大;能层数相同,核电荷数越大,原子半径越小 变化规律 元素周期表中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 比较方法 ①电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大 ②核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小 ③核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大 2(元素性质递变规律)下列叙述正确的是( ) A.在元素周期表中,最高正价和最低负价绝对值相等的元素一定位于第ⅣA族 B.主族元素的最高正价一定等于其族序数 C.随着原子序数的递增,元素形成的单质的物理性质呈现周期性变化 D.X+、Y2+、Z-、W2-四种简单离子具有相同的电子层结构,则金属性X>Y,还原性 W2->Z- 总结 元素性质递变是原子结构递变的必然结果,需熟记元素性质随原子结构的递变规律,注意特例。 3(元素金属性强弱比较)下列叙述中,能证明A金属比B金属活泼性强的是( ) A.常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能 B.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 C.A原子的电子层数比B原子的电子层数多 D.1molA与酸反应生成H2 比1molB与酸反应生成H2 多 总结 金属性强弱比较方法 原子结构 原子半径(电子层数)越大,最外层电子数越少,金属性越强,反之越弱 在周期表中的位置 同周期元素,从左至右,随着原子序数的增加,金属性减弱;同主族元素,从上至下,随着 原子序数的增加,金属性增强 金属活动性顺序表 金属的位置越靠前,其金属性越强 071 ▶ 续表 实验 根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越强 根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,A对应的金属元素比B对应的金属元 素金属性强 根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的 氧化性越弱,元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2+,而不是Fe3+) 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越强 根据电化学原理:不同金属形成原电池时,一般作负极的金属活泼;在电解池中的惰性 电极上,先析出的金属其对应的元素不活泼 本质:原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)。 4(元素非金属性强弱比较)下列关于元素非金属性的叙述正确的是( ) A.利用如图所示实验装置证明非金属性:Cl>C>Si B.得电子数越多,相应元素的非金属性越强 C.气态氢化物越稳定,相应元素的非金属性越强 D.在一定条件下,O2 与Cu反应生成CuO,S与Cu反应生成Cu2S,说明非金 属性:O>S 知识点二 元素周期表和元素周期律的应用 5(元素推断———根据原子结构推断元素)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子, b2-和c+的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( ) A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 B.c的原子半径是这些元素中最大的 C.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 总结 元素推断题解题技巧 总结 根据原子结构推断元素常用技巧 最外层电子 排布规律 最外层电子数N N=1或2 3≤N<8 N=8 N>次外层电子数 在周期表中位置 第ⅠA族、第ⅡA族、He、 第Ⅷ族等副族(选修) 第ⅢA族~ 第ⅦA族 0族元素 (He除外) 第二周期 (Li、Be除外) ◀072 续表 “阴三阳四” 规律 某元素对应简单离子的最外层电子数与次外层电子数相等,若为阴离子,则该元素位于第三周 期;若为阳离子,则该元素位于第四周期。如S2-、K+的最外层电子数与次外层电子数相等,S 位于第三周期,K位于第四周期 “阴上阳下” 规律 电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子对应元素位于阴离 子对应元素的下一周期。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,Na、Mg、Al位于O、 F的下一周期 6(元素推断———根据原子半径和化合价)几种短周期元素的 原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是( ) A.X、Y的最高价氧化物都可以作耐火材料 B.Z的非金属性小于 W C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 D.W的简单氢化物比同主族元素的简单氢化物更稳定 总结 利用原子半径和化合价推元素解题技巧 最高正价=主族序数,非金属最低负价=主族序数-8,O无最高正价,F无正价。 能层数越多,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小。 通过元素化合价范围确认元素主族序数,通过半径大小确认原子序数相对大小,进而确认元素种类。 7(元素推断———根据元素在周期表中的位置)元素甲~戊均为短周期主族元素,在周期表中 的相对位置如图所示,丙的最高价氧化物的水化物能与NaOH溶液反应。下列说法错误的是( ) A.原子半径:丁>戊>乙 B.简单氢化物稳定性:乙>戊 C.乙的简单氢化物遇浓盐酸可能产生白烟 D.丁、戊的最高价氧化物对应的水化物为弱酸 总结 根据元素在周期表中的位置推断元素常用技巧 三角形 即A、B处于同周期,A、C处于同族,如图所示:A B C 处于A、B、C位置上的主族元素,可总结出其原子结构、性质等方面的规律。例如:原子序数C> B>A;原子半径C>A>B。若A、B、C为非金属元素,则非金属性B>A>C;单质的氧化性B> A>C;阴离子的还原性C>A>B。若A、B、C为金属,则其失电子能力C>A>B;单质的还原性 C>A>B;阳离子的氧化性B>A>C;最高价氧化物对应水化物的碱性C>A>B 对角线 有些元素在周期表中虽然既非同周期,又非同主族,但其单质与同类化合物的化学性质却很相似, 如Li和 Mg、Be和Al等,这一规律称为“对角线”规律。 A B 相似 ①同族元素性质相似;②左上右下“对角线”上元素性质相似;③同位素的化学性质几乎完全相同 073 ▶ 8(元素推断———根据物质性质)已知A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素,A 与D同主族,B与C同周期,且C与D的原子序数之和为20。E为地壳中含量最高的过渡元素。 甲、乙分别为元素E、A的单质,丙、丁为A、E分别与B形成的二元化合物,它们之间的转化关系如 图(反应条件已略去)。下列说法错误的是( ) A.A、B形成的一种化合物具有漂白性 B.D的离子半径小于C的离子半径 C.C的单质能与丙反应置换出B的单质 D.将反应后的固体混合物溶于稀盐酸中,再滴加KSCN溶液,溶液一定呈红色 总结 根据物质性质推断元素常用技巧 1.单质是自然界中硬度最大的物质的元素,或最简单气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。 2.最简单气态氢化物的水溶液呈碱性,或最简单气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应 的元素:N。 3.最活泼的非金属元素,或无正化合价的主族元素,或无氧酸可腐蚀玻璃的元素,或简单气态氢化物最稳定的 元素,或其阴离子还原性最弱的元素:F。 4.焰色试验呈黄色的元素:Na;焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的元素:K。 5.地壳中含量最多的金属元素:Al。 6.最简单氢化物和其最高价氧化物对应的水化物(浓)能发生氧化还原反应,或最简单氢化物能和其氧化物在 常温下反应生成该元素对应的单质的元素:S。 7.单质为黄绿色气体的元素:Cl。 8.红棕色有刺激性气味气体:NO2。 9.刺激性气味气体:NH3、HCl、SO2 等;臭鸡蛋气味气体:H2S。 10.固体颜色。淡黄色:Na2O2、S、AgBr等;红褐色:Fe(OH)3 等;黑色:CuO、FeS、MnO2、CuS等;白色难溶物: BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl等。 11.常见溶液中离子的颜色。蓝色:Cu2+;浅绿色:Fe2+;棕黄色:Fe3+;紫红色:MnO-4 。 12.特殊反应。 ①铵盐与强碱发生反应生成常见气体中唯一的碱性气体NH3; ②与水反应可生成气体的物质有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2 等; ③Si和SiO2 常温下只能与NaOH溶液、HF反应; ④NaHSO4 是盐,却具有强酸性; ⑤Na2S2O3 能与盐酸或硫酸反应,既有气体产生,又有沉淀生成; ⑥一种物质加入另一种物质中过量与否会产生不同现象,如 CO2 与 Ca(OH)2 反应、盐酸或硫酸与 Na[Al(OH)4]反应、NaOH与AlCl3 反应等。 ◀012 期,共18列,其中8、9、10三列为第Ⅷ族,共16个族,错误。 B.当同周期两相邻主族元素分布在过渡元素两侧时,质子数 相差不为1,错误。C.过渡元素包括副族元素,它们都是金属元 素,正确。D.第一周期从H开始到稀有气体元素结束,错误。 典例5 D 【解析】根据题意,X、Y位于第三周期,Y的离 子带3个单位正电荷,因此原子最外层有3个电子,位于第 三周期第ⅢA族,是 Al,X原子核外有三个电子层,且最外 层电子数少于Al,X为Na或 Mg,Z-与Al3+具有相同的电 子层结构,且带1个单位负电荷,位于第二周期第ⅦA族,可 推断出Z为F。A.该示意图为铝原子的结构示意图而非铝 离子,错误。B.Na与 O形成的化合物有 Na2O和 Na2O2, Mg与O形成的化合物为 MgO,不确定X是 Na还是 Mg, 错误。C.由分析可知,X、Y、Z的原子序数大小关系应为 Y>X>Z,错误。D.Na、Mg、Al都可以与盐酸反应,正确。 典例6 D 【解析】A.随着碱金属原子半径的增大,碱金属 单质熔、沸点逐渐降低,错误。B.随着碱金属原子半径的增 大,碱金属单质的密度有递增的趋势,K的密度反常小于 Na,错误。C.Li与氧气反应只能生成Li2O,Na与氧气常温 下生成Na2O,加热条件下生成Na2O2,错误。D.随着碱金属 原子半径的增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,越 来越容易失电子,单质还原性逐渐增强,正确。 典例7 D 【解析】A.Ts是117号元素,位于元素周期表 第七周期第ⅦA族,正确。B.Ts是第117号元素,它的同位 素原子都有117个电子,正确。C.同主族元素从上到下,非金 属性逐渐减弱,Ts在同族元素中非金属性最弱,正确。D.中 子数为176的Ts,其质量数为293,核素符号是293117Ts,错误。 第二节 元素周期律 一、元素性质的周期性变化规律 ①原子序数 ②减小 ③增大 ④减弱 ⑤增强 ⑥增强 ⑦减弱 ⑧增强 ⑨减弱 ⑩增强 􀃊􀁉􀁓减弱 􀃊􀁉􀁔减弱 􀃊􀁉􀁕增强 􀃊􀁉􀁖越强 􀃊􀁉􀁗越强 􀃊􀁉􀁘越强 􀃊􀁉􀁙越多 􀃊􀁉􀁚强 􀃊􀁉􀁛强 􀃊􀁊􀁒强 􀃊􀁊􀁓强 􀃊􀁊􀁔强 二、元素周期表和元素周期律的应用 ①主族序数 ②8 ③碳 ④半导体 ⑤硅、锗、镓 ⑥催化剂 典例1 C 【解析】A.Na、Mg、Al、S位于同一周期,同周期 元素原子核外电子层数相同,随原子序数递增,原子核对核 外电子的吸引力递增,因此原子半径从左到右递减,应为 Na>Mg>Al>S,错误。B.Na、K、Rb、Cs位于同一主族,随 原子核外电子层数递增,原子半径递增,应为Cs>Rb>K> Na,错误。C.S2-核外电子有三层,O2-、Na+、Al3+核外电子 有两层,S2-半径最大,核外电子层数相同时,随着原子序数 递增,原子核对核外电子的吸引力递增,因此离子半径大小 为S2->O2->Na+>Al3+,正确。D.Fe3+、Fe2+、Fe核电荷 数相同,核外电子数递增,粒子半径递增,错误。 典例2 D 【解析】A.最高正价与最低负价绝对值相等的 元素有第ⅠA族的 H(+1价、-1价)、第ⅣA族的C(+4 价、-4价)等,错误。B.O没有最高正价,F没有正价,因此 主族元素最高正价不一定等于其族序数,错误。C.随着原子 序数的递增,元素形成的单质的化学性质呈现周期性变化, 错误。D.X+、Y2+、Z-、W2-电子层结构相同,则位置关系为 W、Z同周期且 W 在第ⅥA族、Z在第ⅦA族,单质氧化性 Z>W,简单离子还原性 W2->Z-,X、Y在下一周期,且 X 在第ⅠA族、Y在第ⅡA族,元素金属性X>Y,正确。 典例3 A 【解析】A.常温时只有非常活泼的金属(如 K、 Ca、Na等)才能与水反应,而较不活泼的金属不与水反应,因 此A比B金属性更强、更活泼,正确。B.不知A和B是否位 于同一周期,若位于同一周期,A的最外层电子数少于B可 推知A比B活泼,若不位于同一周期,根据现有信息无法判 断,错误。C.不知A和B的族序数关系,无法判断,若 A、B 位于同主族且A的电子层数比B多,则A比B活泼,若A、B 不位于同主族,根据现有信息无法判断,错误。D.根据现有 信息只能推出A原子的最外层电子数多于B,在化合物中A 的化合价高于B,因此1molA在反应过程中失电子数更 多,但金属性与元素得失电子的难易程度有关,与得失电子 的数量无关,错误。 典例4 D 【解析】A.盐酸与Na2CO3 反应生成CO2 可证 明酸性:HCl>H2CO3,但由于 HCl不是Cl的最高价含氧 酸,无法证明Cl与C的非金属性强弱;通入硅酸钠溶液中的 CO2 中 混 有 挥 发 出 的 HCl,因 强 酸 制 弱 酸,HCl可 与 Na2SiO3 反 应 生 成 H2SiO3,看 到 生 成 难 溶 的 白 色 胶 状 H2SiO3 不能证明酸性:H2CO3>H2SiO3,因此无法证明C 与Si的非金属性强弱,错误。B.元素非金属性越强,得电子 越容易,与得电子数无关,错误。C.简单气态氢化物越稳定, 相应元素的非金属性越强,需强调“简单”,否则有些元素存 在多种氢化物无法比较,错误。D.O2 和S都与Cu反应,与 O2 反应生成+2价的Cu,而与S反应只能生成+1价的Cu, 说明单质氧化性:O2>S,元素非金属性:O>S,正确。 典例5 A 【解析】a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只 有1个电子,则a为 H元素;b2-和c+的电子层结构相同,结 合离子电荷可知b为O元素,c为Na元素;d与b同族,d为 S元素。A.H元素与Na元素形成的化合物为NaH,其中 H 元素为-1价,错误。B.同周期元素从左到右原子半径递 减,同主族元素从上到下原子半径递增,短周期左下角的Na 原子半径最大,正确。C.O 元素与 H 元素可形成 H2O、 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 013 ▶ H2O2,与 Na元素可形成 Na2O、Na2O2,与S元素可形成 SO2、SO3,正确。D.d与a形成的化合物为 H2S,是弱酸,溶 液呈弱酸性,正确。 典例6 C 【解析】W 只有-2价,则 W 为 O元素;Z有 -3、+2、+5价,原子半径稍大于O,则Z为N元素;X、Y的 原子半径较大,位于第三周期,化合价分别为+2价、+3价, 则X为 Mg元素,Y为Al元素。A.氧化镁和氧化铝的熔点 都较高,都可作耐火材料,正确。B.同一周期主族元素从左 到右,非金属性逐渐增强,O的非金属性强于N,正确。C.氨 水为弱碱,氢氧化铝不能溶于稀氨水,错误。D.O在同主族 元素中非金属性最强,简单氢化物更稳定,正确。 典例7 D 【解析】由题意可知,甲为B、C或N,乙为N、O 或F,丙为Al、Si或P,丁为Si、P或S,戊为P、S或Cl。A.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,原子半径大小顺序是丁>戊>乙, 正确。B.同主族元素从上到下非金属性减弱,简单氢化物稳 定性逐渐减弱,则乙>戊,正确。C.乙的简单氢化物可能为 NH3、H2O或 HF,NH3 遇浓盐酸能产生白烟,正确。D.丁、 戊的最高价氧化物对应的水化物若为硫酸、高氯酸,均为强 酸,错误。 典例8 D 【解析】A、B、C、D为原子序数依次增大的短周 期主族元素,A与D同主族,B与C同周期,可知A、B、C、D 分属三个不同的短周期,则A为 H元素,D为Na元素;由C 与D的原子序数之和为20可知,C为F元素;E为地壳中含 量最高的过渡元素,即Fe元素(地壳中含量排名前四的元素 为O、Si、Al、Fe);甲、乙分别为元素E、A的单质,丙、丁为 A、E分别与B形成的二元化合物,结合图示转化关系,由Fe 与水 蒸 气 反 应 生 成 Fe3O4 和 H2 可 知,丙 为 H2O,丁 为 Fe3O4,则B为O元素;综上可知A为H元素、B为O元素, C为F元素、D为Na元素、E为Fe元素,甲为Fe,乙为 H2, 丙为 H2O,丁为Fe3O4。A.A、B形成的一种化合物可以是 过氧化氢,具有漂白性,正确。B.具有相同电子排布的离子, 原子序数大的离子半径小,则D的离子半径小于C的离子 半径,正确。C.F2 与水发生置换反应生成 HF和 O2,正确。 D.反应后的固体混合物溶于稀盐酸中,若Fe过量,Fe与 Fe3+反应生成 Fe2+,再滴加 KSCN 溶液,溶液不呈红色, 错误。 第三节 化学键 一、离子键 ①非金属 ②大多数盐 ③高 ④ → 二、共价键 ①共用电子对 ②吸引电子的能力相同 ③吸引电子能力 不同 ④负 ⑤正 ⑥氧化 ⑦低 ⑧水溶液 ⑨ → 典例1 D 【解析】A.带同种电荷的两个Cl-应该分别写 在Ca2+两侧,其电子式为[··Cl ·· ·· · ·]-Ca2+ [··Cl ·· ·· · ·]-,错误。 B.H2S为共价化合物不是离子化合物,S原子与每个 H原子 之间共用1个电子对,其电子式为H··S ·· ·· · ·H,错误。C.氯气 中氯原子之间以单键结合,两个氯原子都达到8电子稳定结 构,其电子式为··Cl ·· ·· · ·Cl ·· ·· · ·,错误。D.甲烷为共价化合物,C原 子与 每 个 H 原 子 之 间 共 用 1 个 电 子 对,其 电 子 式 为 H··C ·· ·· · ·H H H ,正确。 典例2 A 【解析】A.该反应中有离子键、极性键、非极性 键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成,正确。B.该反 应中既有离子键、极性键断裂,又有离子键、极性键形成,没 有非极性键的断裂和形成,错误。C.该反应中有非极性键、 极性键断裂,有极性键形成,没有离子键断裂,也没有离子 键、非极性键形成,错误。D.该反应中有离子键、极性键断 裂,有离子键、极性键形成,没有非极性键的断裂和形成, 错误。 典例3 D 【解析】A.离子化合物熔化时只破坏离子键,不 破坏共价键,错误。B.碘晶体升华时破坏分子间作用力(或 称范德华力),不破坏共价键,错误。C.共价化合物溶于水时 需具体问题具体分析,如 HCl溶于水破坏共价键,CO2 溶于 水与水反应破坏共价键并形成新的共价键,乙醇溶于水不破 坏共价键,错误。D.SiO2 是由原子构成的,熔化时需破坏共 价键,因此熔点很高,正确。 典例4 ①③⑤⑥ 【解析】①离子化合物一定含离子键,可能含极性共价键,如 NaOH,可能含非极性共价键,如 Na2O2,可能两种都有,如 CH3COONa,所以离子化合物一定含离子键,也可能含极性 键或非极性键或两种键都有,正确。 ②含离子键的一定为离子化合物,共价化合物含共价键不含 离子键,错误。 ③含金属元素的化合物可能为共价化合物或离子化合物,如 AlCl3 为共价化合物、NaCl为离子化合物,正确。 ④由 非 金 属 元 素 构 成 的 化 合 物 可 能 为 离 子 化 合 物,如 NH4Cl为离子化合物,错误。 ⑤两种非金属元素组成的微粒间可能存在离子键,如NH4H 是离子化合物,只含有N、H两种元素,正确。 ⑥离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子, 所以离子化合物在熔融状态能导电,正确。 典例5 A 【解析】A.N原子最外层有5个电子,与 H形 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋