第20讲 元素周期律-【暑假弯道超车】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

第20讲 元素周期律 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。 2.会比较元素的金属性或非金属性的强弱。 3.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。 4.通过周期表中金属元素、非金属元素分区，能掌握“位、构、性”的关系。 5.通过进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式，能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。 一、原子结构的周期性变化规律 1.核外电子排布的变化规律 原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1～2 1 1→ 3～10 2 1→ 11～18 3 1→ 8 结论：随着原子序数的递增，元素原子核外的电子排布呈现 的变化 2.原子半径的变化规律 3～10号元素 Li Be B C 原子半径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 3～10号元素 N O F Ne 原子半径/nm 0.075 0.074 0.071 - 11～18号元素 Na Mg Al Si 原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 11～18号元素 P S Cl Ar 原子半径/nm 0.110 0.102 0.099 - 变化趋势 同周期内自左至右逐渐 结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现 性变化 3.元素主要化合价的变化规律 原子序数 主要化合价的变化 1～2 +1→0 3～10 +1→ 　 →-1→0 11～18 +1→ 　 →-1→0 结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈 变化 4.结论：随着 的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现 性的变化。 【思考与讨论】参考答案： 二、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 ，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－===AlO＋2H2O 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： 结论：金属性递变规律 3．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.元素周期律 (1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈 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。 三、同主族元素的性质变化规律 项目 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 电子层数 逐渐 原子半径 逐渐 离子半径 逐渐 性质 化合价 相同，最高正化合价＝ (O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐 ，非金属性逐渐 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐 ，阴离子还原性逐渐 非金属气态氢化物形成的难易程度和热稳定性 形成 ，热稳定性逐渐 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐 ，酸性逐渐 四、元素金属性、非金属性强弱的比较 1．金属性强弱的判断方法 金属性是指金属元素原子在化学反应中 的能力，通常用如下两种方法判断其强弱： (1)根据金属单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断，置换出氢气越容易，则金属性 。 (2)根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断，碱性越强，则金属元素的金属性 。 2．非金属性强弱的判断方法 非金属性是指非金属元素的原子 的能力，通常用如下两种方法判断： (1)根据非金属单质与H2化合的难易程度、生成气态氢化物的稳定性判断，越易化合，生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性 。 (2)根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，酸性越强，则元素的非金属性 。 3．其他判断方法 (1)根据置换反应， 较强的金属单质可以置换金属性较弱的金属单质； 较强的非金属单质可以置换非金属性较弱的非金属单质。 (2)根据离子的氧化性或还原性强弱，金属单质的 越强，则简单阳离子的 越弱；非金属单质的 越强，对应简单阴离子的 越弱。 思考与交流：从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的原因。 五、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 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：指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成 的电子，为原子核外跟元素 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主族元素： 最高正化合价＝ ＝ (O、F除外)。 ②非金属主族元素化合价一般规律： 最低负价＝ (H除外)；最高正价＋|最低负价|＝ 。 六、元素周期表和元素周期律的应用 1.根据元素周期表中的位置寻找 2.预测元素的性质(由递变规律推测) ①比较不同周期、不同主族元素的性质 如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2，则Ca(OH)2 Al(OH)3(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 ；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt 稳定，水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 3.启发人们在一定区域内寻找新物质 ①金属与非金属分界线 材料，如Si、Ge、Ga等。 ②过渡元素 和耐高温、耐腐蚀合金的元素，如Fe、Ni、Pt、Pd等。 ③周期表右上角(氟、氯、 、 、 等元素)制造 的元素。 4．依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式 知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律即可写出其化合物的化学式(以R代表元素) ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7 最高价含氧酸 H4RO4或H2RO3 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 七、元素“位—构—性”的关系 1.元素“位—构—性”的关系的含义： 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。 结构与位置的关系 结构位置 结构与性质的关系 结构性质 位置、结构和性质的关系 同周期(左→右)―→最外层电子数 ―→非金属性 、金属性 同主放(上→下)―→电子层数 ―→非金属性 、金属性 2．“位—构—性”推断关系在解题中的应用 （1）结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝ 。 b．质子数＝ 。 c．最外层电子数＝ 。 d．主族元素的最高正价＝ 。最低负价＝－|8－ |。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置，若一种阳离子和阴离子的电子层结构相同，则“阴前右”“阳后左”，即阴离子对应元素在前一周期右侧，阳离子对应元素在后一周期左侧。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括： ①元素的金属性、非金属性。 ②气态氢化物的稳定性。 ③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。 ④金属与H2O或酸反应的难易程度。 3．结构和性质的互推 （1）最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。 （2）原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 （3）同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 八、粒子半径大小的比较方法 类型 方法 实例 同周期——“序大径小” 周期，从左到右，随着原子序数的递增，原子半径逐渐 r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl) 同主族——“序大径大” 同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径逐渐 r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs) r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋) 同元素 原子和离子—“阴大阳小” 某原子与其离子半径比较，其阴离子半径 该原子半径，阳离子半径 该原子半径。 如r(Na＋)＜r(Na)；r(Cl－)＞r(Cl) 不同价态的阳离子—“数大径小” 带电荷数越多，粒子半径越 r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe) 同结构——“序大径小” 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越 r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋) 考点一 原子结构的周期性变化规律 【例1】钠钾合金常温下呈液态，导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂。这两种元素在元素周期表中均位于IA族，下列说法正确的是 A．原子半径： B．金属性： C．碱性： D．最外层电子数： 【变式1-1】下列元素中，原子半径最小的是 A．H B．Na C．Al D．Cl 【变式1-2】下列排列顺序错误的是 A．非金属性 S>Cl>F B．金属性 Rb>K>Mg>Al C．稳定性 PH3<H2S<HF D．半径 Na>P>O>F 考点二 元素周期律 【例2】元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是 A．若和的核外电子层结构相同，则原子序数： B．盐酸(HCl)酸性比强，则元素的非金属性： C．第118号元素在周期表中位于第七周期0族 D．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 【变式2-1】下列关系正确的是 A．原子半径： B．金属性： C．酸性： D．稳定性： 【变式2-2】下列关于卤族元素的说法中，正确的是 A．卤族元素在自然界中主要以游离态形式存在 B．卤素单质从到，颜色逐渐变深，熔、沸点逐渐升高 C．卤素单质从到，与氢气反应的难度逐渐降低 D．氧化性强的卤素单质均可将氧化性弱的卤素单质从它的盐溶液中置换出来 考点三 元素金属性、非金属性强弱的比较 【例3】下列事实不能用元素周期律解释的是 A．非金属性：N＜O＜F B．碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH C．稳定性：HI＜HBr＜HCl D．酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO 【变式3-1】能说明的还原性弱于的是 A．的熔点比的熔点低 B．的分别与反应，失电子数多 C．与冷水剧烈反应，与冷水不反应 D．氧化性强于 【变式3-2】下列物质性质不能由元素周期律推测的是 A．热稳定性： B．沸点： C．氧化性： D．碱性： 考点四 金属元素与非金属元素探究 【例4】下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 目的 实验方案 A 比较Mg与Al的金属性 向MgCl2、AlCl3溶液中逐滴加入过量NaOH溶液，观察现象 B 鉴别KBr与 KI溶液 分别向溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡，观察溶液颜色 C 比较F与Cl的非金属性 将F2通入NaCl溶液中，观察是否有黄绿色气体生成 D 比较Cl与C的非金属性 将HClO4滴入Na2CO3溶液中，观察是否有无色气泡冒出 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】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： B．相同浓度的的碱性强于可证明元素的金属性： C．如图所示实验可证明元素的非金属性： 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 【变式4-2】元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是 序号 ① ② ③ 实验 实验现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红 A．对比实验①、②现象可知金属性： B．实验②中发生反应的离子方程式为 C．对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱，故金属性： D．实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色 考点五 元素周期表的应用 【例5】化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A．钢中碳的含量越大，硬度越大 B．五彩缤纷的烟花是金属焰色试验的表现 C．在过渡元素中可以寻找制造催化剂的元素 D．14C和12C互为同素异形体，14C用来测定一些文物的年代 【变式5-1】下列叙述错误的是 A．为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色 B．人们在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 C．1869年门捷列夫将元素按照原子的核电荷数由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一起，制出了第一张元素周期表 D．化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 【变式5-2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 A．元素的性质总在不断地发生明显的变化 B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料 考点六 元素“位—构—性”的元素推断 【例6】X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素，其原子半径与最高正价或最低负价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．的氧化性弱于 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．Y、Z简单氢化物的稳定性： D．M的最高价含氧酸比其主族其他元素的最高价含氧酸酸性强 【变式6-1】．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1，Y的最低价氢化物为非电解质，则下列说法中正确的是 X Y Z W Q A．Q单质能溶于水，且其水溶液需用棕色细口瓶盛装 B．X的最低价氢化物的水溶液显碱性 C．单质的熔沸点：Q>Y D．Na在Y中燃烧可生成化合物Na2Y2，其与水反应后溶液呈碱性 【变式6-2】短周期主族元素的原子序数依次增大。最外层电子数之和为18，Y和Z形成的稳定结构的离子与具有相同的电子层结构，W与Y同主族。下列说法错误的是 A．非金属性： B．过度排放会加剧温室效应 C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱 D．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 考点七 粒子半径大小的比较方法 【例7】下列元素中，原子半径最大的是 A． B． C．P D． 【变式7-1】下列各组中，微粒按得电子能力由弱到强、半径由大到小的顺序排列的是 A．O、Cl、S、P B．K+、Al3+、Ca2+、Ba2+ C．Rb、K、Na、Li D．K+、Mg2+、Al3+、H+ 【变式7-2】金云母的化学式为下列说法正确的是 A．半径大小： B．碱性强弱： C．氧化性强弱： D．氧化性强弱： 基础达标 1．下列关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是 A．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量低 B．所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价 C．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 D．元素周期律体现了元素性质随着原子相对原子质量的递增而呈现周期性变化 2．下列说法正确的是 A．稳定性： B．核内中子数比质子数多143 C．和互为同素异形体 D．碱性： 3．某元素的原子结构示意图为，关于该元素的说法不正确的是 A．元素符号是Al B．最高正化合价是+3价 C．金属性强于钠的 D．单质能与氢氧化钠溶液反应 4．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 A．锂()与水反应比铍()与水反应剧烈 B．砹()为有色固体，难溶于水 C．铷()的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂 D．的酸性比的酸性强 5．下列关于元素周期律的说法错误的是 A．离子半径大小： B．氢氧化铍的碱性比氢氧化镁弱 C．砹与氯同主族，单质砹(At)为有色固体，HAt不稳定 D．酸性强弱： 6．嫦娥五号带回1731克月壤，月壤中含有的六种元素Q、R、T、X、Y、Z，均为前20号元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18，R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻，Y、Z左右相邻，R与Z上下相邻，下列结论正确的是 A．R元素对应的单质熔沸点比Z单质低 B．Q与X组成化合物能与碱溶液缓慢反应，不能与酸反应 C．单质从酸或水中置换氢的能力： D．简单离子半径大小顺序： 7．X、Y、Z是电子层数相同的三种元素，已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为，下列说法正确的是 A．原子半径： B．元素的非金属性： C．简单气态氢化物的热稳定性： D．原子序数： 8．下列实验装置能达到实验目的的是 A．分离固体NaCl和 B．收集气体 C．验证碳的非金属性大于硅(已知强酸可用于制弱酸) D．验证浓硫酸与蔗糖反应有和生成 A．A B．B C．C D．D 9．我国科学家在实验室成功制取了光学晶体——转角菱方氮化硼（BN）。下列说法错误的是 A．N原子的结构示意图为 B．BN的摩尔质量为 C．和的中子数之和为12 D．原子半径： 10．下列元素中，不属于第三周期元素的是 A．B B．S C．Na D． 11．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列各说法中正确的是 A．F、Cl原子同主族， Cl元素的最高正价为+7价， 故F元素最高正价也为+7 B．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属 C．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2-，则与过量NH3·H2O也生成AlO2- D．已知SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀，推测CO2通入BaCl2溶液中也不产生沉淀 12．翡翠是由四种短周期主族元素组成的矿物，可表示为的简单离子的电子层结构相同，的原子半径比的大，的单质是常见的半导体材料，是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是 A．Y在化合物中显价 B．原子序数： C．W的简单氢化物稳定性比的强 D．的单质常温下均为气体 13．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（  ） A．虚线左下方的元素均为非金属元素 B．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素 14．元素周期表反映了元素之间的内在联系，是研究物质性质的重要工具。下图是元素周期表的一部分，请结合推断回答下列问题： (1)⑩在周期表中的位置是 。 (2)①④⑦⑧原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号作答)。 (3)④的气态氢化物沸点高于⑦的，主要原因是 ；②的最高价氧化物的结构式为 ；请用电子式表示⑤和⑦形成化合物的过程 。 (4)⑥、⑧、⑨的最高价氧化物的水化物间可两两反应，请写出⑥、⑧的最高价氧化物的水化物间反应的化学方程式 。 (5)能比较元素⑦和⑧非金属性强弱的实验事实是 (填字母序号)。 a．⑧的氢化物在水中的溶解度比⑦的氢化物在水中的溶解度大 b．⑧的单质与化合比⑦的单质与化合容易，且对应的气态氢化物更稳定 c．在⑦的氢化物的水溶液中通少量⑧的单质气体可置换出单质⑦ d．⑦的氧化物对应水化物的酸性比⑧的氧化物对应水化物的酸性弱 (6)已知X为第II A族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第III A族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为 。 15．如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑥在表中的位置，回答下列问题。 (1)③的离子结构示意图为 。 (2)简单气态氢化物的稳定性：② ⑥(填“”或“”)，⑤和⑥的简单离子半径大小顺序是 (填离子符号)。 (3)①②③⑥可组成强酸酸式盐，其在熔融状态的电离方程式为： 。 (4)W是第四周期与②同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是___________(填字母)。 A．在化合物中最高正化合价为 B．单质可以与气体反应并置换出单质S C．最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D．单质在常温下可与氢气化合 (5)④单质与③的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的化学方程式是 。 (6)和可作核反应堆最佳热载体，和用作高温堆减速剂。下列说法正确的是___________(填字母)。 A．等物质的量的和中电子总数相同 B．和属于同种核素 C．等物质的量的和中质子总数相同 D．和互为同位素 (7)锂电池使用时需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为 。 过关检测 1．四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法错误的是 A．M的M层电子数为2 B．Z的非金属性强于Y C．、和是三种核素 D．Z位于元素周期表中第二周期第ⅥA族 2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最高的元素，X是短周期中金属性最强的元素，Y的最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4 C．W和Z形成的某化合物可作自来水的消毒剂 D．Z离子比Y离子的还原性弱 3．下列实验操作正确且能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 测量新制氯水的 用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液，点在试纸上，过一会儿后与比色卡比较 B 检验某溶液是否完全变质 取少量溶液于试管中，滴加溶液，观察溶液是否变红 C 比较、、的金属性强弱 将形状大小相同的金属分别投入盛有相同体积冷水的烧杯中，观察反应的剧烈程度 D 除去溶液中的少量 向溶液中滴加适量稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 4．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Ⅹ元素的某种核素没有中子，Z原子最外层电子数比内层电子总数少4，Y与W同主族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．稳定性： D．单质沸点： 5．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z可形成原子个数比为1∶1的18电子分子；X与W同主族；Z的最外层电子数为M的2倍；Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是 A．Z与M形成的化合物能溶于强酸 B．非金属性：Y>Z C．简单离子的半径大小：W>M>Z D．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y 6．类推是一种常用的科研和学习方法，下列类推结论合理的是 选项 事实 类推 A 与反应生成HCl和HClO 与反应生成HF和HFO B 卤素单质熔点从上到下逐渐升高 碱金属元素单质熔点从上到下逐渐升高 C 最高价氧化物的水化物的酸性，N的强于P的 最高价氧化物的水化物的酸性，F的强于Cl的 D Na在常温下与水剧烈反应，生成的NaOH是强碱 Cs在常温下也能与水剧烈反应，生成的CsOH也是强碱 A．A B．B C．C D．D 7．向-淀粉溶液中逐渐通入时发生反应：①②。下列说法正确的是 A．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 B．持续通入过程中观察到溶液先变蓝后褪色 C．已知酸性：，可以得出非金属性： D．向某溶液中通入足量，再滴加淀粉，若溶液不变蓝，则溶液中不含 8．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀盐酸 粉末 溶液 非金属性： B 稀硫酸 Zn粒 溶液 氧化性： C 水 固体 水 与水反应生成气体 D 浓盐酸 NaClO固体 溶液 浓盐酸有挥发性 A．A B．B C．C D．D 9．元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po)的部分知识如下表所示。 氧族元素 O(氧) S(硫) Se(硒) Te(碲) 核电荷数 8 16 34 52 原子结构示意图 单质熔点/℃ -218.4 113 450 单质沸点/℃ -183 444.6 685 989.9 主要化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 回答下列问题： (1)硫元素位于元素周期表的第三周期 族，Se的某一核素含有46个中子，该元素的原子符号为 。 (2)观察氧族元素的原子结构，从哪一点可以推断出氧族元素的化学性质具有相似性： 。 (3)下列关于元素硒(Se)推断正确的是 (填字母)。 a.单质硒的熔点范围可能大于113℃，小于450℃，硒元素的主要化合价有-2，+4，+6。 b.浓硒酸可能具有强氧化性、脱水性 c.属于共价化合物，只具有还原性 d.热稳定性：，还原性： e.酸性： f.能与或反应生成单质，说明元素、的非金属性都强于元素 (4)溴化硒是一种重要的电子元件材料，其分子的空间结构如图所示。 原子半径大小关系为 > ，硒的化合价为 。 (5)硒为人和动物体内必须的微量元素，医疗上可用亚硒酸钠片防治缺硒引起的疾病。工业上可以由二氧化硒和碳酸钠制备亚硒酸钠，写出反应的化学方程式 。 (6)“控电位还原”是指在一定电压下，电位高的氧化剂优先被还原，电位低的氧化剂保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离；酸性环境下，一些氧化剂的电位如下表(A/B：A代表氧化剂，B代表还原产物)。 名称                     电位/V 0.345 -0.440 0.770 0.740 写出表中氧化性最强氧化剂和KI溶液反应的离子方程式 。 10．自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题： (1)2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文为“镆”。元素Mc可由反应：得到。该元素的质子数为 ，与互为 。 (2)如图是元素周期表的一部分，其中每个字母代表对应的一种元素。 请按要求回答下列问题： ①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为： (用化学符号表示，下同)。 ②考古学上利用b的一种核素测定文物年代，该核素的符号是 (3)g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性： 强于 。 (4)元素e的最高价氧化物对应的水化物与i的单质能够制取生活中常见的消毒液，写出该反应的离子方程式 。 (5)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是_______。 A．测两种元素单质的硬度和熔、沸点 B．比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 C．比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度 D．比较两种元素在化合物中化合价的高低 (6)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，该反应的化学方程式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第20讲 元素周期律 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。 2.会比较元素的金属性或非金属性的强弱。 3.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。 4.通过周期表中金属元素、非金属元素分区，能掌握“位、构、性”的关系。 5.通过进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式，能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。 一、原子结构的周期性变化规律 1.核外电子排布的变化规律 原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1～2 1 1→2 2 3～10 2 1→8 8 11～18 3 1→8 8 结论：随着原子序数的递增，元素原子核外的电子排布呈现周期性的变化 2.原子半径的变化规律 3～10号元素 Li Be B C 原子半径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 3～10号元素 N O F Ne 原子半径/nm 0.075 0.074 0.071 - 11～18号元素 Na Mg Al Si 原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 11～18号元素 P S Cl Ar 原子半径/nm 0.110 0.102 0.099 - 变化趋势 同周期内自左至右逐渐减小 结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现周期性变化 3.元素主要化合价的变化规律 原子序数 主要化合价的变化 1～2 +1→0 3～10 +1→+5　-4→-1→0 11～18 +1→+7　-4→-1→0 结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化 4.结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。 【思考与讨论】参考答案： 二、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－===AlO＋2H2O 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 结论：金属性递变规律 3．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.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。 三、同主族元素的性质变化规律 项目 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 电子层数 逐渐增多 原子半径 逐渐增大 离子半径 逐渐增大 性质 化合价 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 阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强 非金属气态氢化物形成的难易程度和热稳定性 形成由易到难，热稳定性逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 四、元素金属性、非金属性强弱的比较 1．金属性强弱的判断方法 金属性是指金属元素原子在化学反应中失电子的能力，通常用如下两种方法判断其强弱： (1)根据金属单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断，置换出氢气越容易，则金属性越强。 (2)根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断，碱性越强，则金属元素的金属性越强。 2．非金属性强弱的判断方法 非金属性是指非金属元素的原子得电子的能力，通常用如下两种方法判断： (1)根据非金属单质与H2化合的难易程度、生成气态氢化物的稳定性判断，越易化合，生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性越强。 (2)根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，酸性越强，则元素的非金属性越强。 3．其他判断方法 (1)根据置换反应，金属性较强的金属单质可以置换金属性较弱的金属单质；非金属性较强的非金属单质可以置换非金属性较弱的非金属单质。 (2)根据离子的氧化性或还原性强弱，金属单质的还原性越强，则简单阳离子的氧化性越弱；非金属单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱。 思考与交流：从原子结构角度解释同周期元素从左至右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的原因。 【答案】在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左至右，随核电荷数的增加，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。 五、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：指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子，为原子核外跟元素化合价有关的电子。 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)。 ②非金属主族元素化合价一般规律： 最低负价＝主族序数－8(H除外)；最高正价＋|最低负价|＝8。 六、元素周期表和元素周期律的应用 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比较不同周期、不同主族元素的性质 如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(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，可推知元素砹(At)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金属与非金属分界线半导体材料，如Si、Ge、Ga等。 ②过渡元素催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素，如Fe、Ni、Pt、Pd等。 ③周期表右上角(氟、氯、硫、磷、砷等元素)制造农药的元素。 4．依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式 知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律即可写出其化合物的化学式(以R代表元素) ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7 最高价含氧酸 H4RO4或H2RO3 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 七、元素“位—构—性”的关系 1.元素“位—构—性”的关系的含义： 元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。 结构与位置的关系 结构位置 结构与性质的关系 结构性质 位置、结构和性质的关系 同周期(左→右)―→最外层电子数递增―→非金属性增强、金属性减弱 同主放(上→下)―→电子层数递增―→非金属性减弱、金属性增强 2．“位—构—性”推断关系在解题中的应用 （1）结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置，若一种阳离子和阴离子的电子层结构相同，则“阴前右”“阳后左”，即阴离子对应元素在前一周期右侧，阳离子对应元素在后一周期左侧。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括： ①元素的金属性、非金属性。 ②气态氢化物的稳定性。 ③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。 ④金属与H2O或酸反应的难易程度。 3．结构和性质的互推 （1）最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。 （2）原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 （3）同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 八、粒子半径大小的比较方法 类型 方法 实例 同周期——“序大径小” 周期，从左到右，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小 r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl) 同主族——“序大径大” 同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大 r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs) r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋) 同元素 原子和离子—“阴大阳小” 某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。 如r(Na＋)＜r(Na)；r(Cl－)＞r(Cl) 不同价态的阳离子—“数大径小” 带电荷数越多，粒子半径越小 r(Fe3＋)＜r(Fe2＋)＜r(Fe) 同结构——“序大径小” 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小 r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋) 考点一 原子结构的周期性变化规律 【例1】钠钾合金常温下呈液态，导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂。这两种元素在元素周期表中均位于IA族，下列说法正确的是 A．原子半径： B．金属性： C．碱性： D．最外层电子数： 【答案】C 【详解】A．同族元素从上到下原子半径增大，故K的原子半径大于Na，A错误； B．同族元素金属性从上到下增强，K的金属性强于Na，B错误； C．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，KOH的碱性强于NaOH，C正确； D．IA族元素最外层均为1个电子，故K与Na的最外层电子数相等，D错误； 故选C。 【变式1-1】下列元素中，原子半径最小的是 A．H B．Na C．Al D．Cl 【答案】A 【详解】H为原子半径最小的原子，Na、Al和Cl为同周期元素，同周期从左向右，原子半径逐渐减小，即r(Na)>r(Al)>r(Cl)，故原子半径最小的是H，答案选A。 【变式1-2】下列排列顺序错误的是 A．非金属性 S>Cl>F B．金属性 Rb>K>Mg>Al C．稳定性 PH3<H2S<HF D．半径 Na>P>O>F 【答案】A 【详解】A．根据同周期元素,从左到右非金属性增强,同主族元素,从下到上非金属性增强分析,非金属性顺序为S<Cl<F，A错误； B．根据同周期元素,从左到右金属性减弱,同主族元素,从下到上金属性减弱分析,金属性 Rb>K>Mg>Al，B正确； C．根据同周期元素,从左到右非金属性增强,同主族元素,从下到上非金属性增强，非金属性越强，氢化物越稳定分析，稳定性 PH3<H2S<HF ，C正确； D．根据同周期元素，从左到右原子半径减小，同主族元素，从下到上原子半径减小分析，半径 Na>P>O>F，D正确； 故选A。 考点二 元素周期律 【例2】元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是 A．若和的核外电子层结构相同，则原子序数： B．盐酸(HCl)酸性比强，则元素的非金属性： C．第118号元素在周期表中位于第七周期0族 D．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 【答案】B 【详解】A．由和的核外电子层结构相同可得a-2 = b+1，解得a = b+3，A正确； B．元素的非金属性与氢化物的酸性强弱无关，则盐酸的酸性强于硅酸不能说明氯元素的非金属性强于硅元素，B错误； C．根据元素周期表各周期元素种数，由118-2-8-8-18-18-32-32=0，则可判断第118号元素位于第七周期0族，C正确； D．H与O、Cl等形成共价化合物H2O、HCl，与Na、K等形成离子化合物NaH、KH，D正确； 故答案选B。 【变式2-1】下列关系正确的是 A．原子半径： B．金属性： C．酸性： D．稳定性： 【答案】B 【详解】A．同主族元素随核电荷数越大半径越大，即r(Cl)>r(F)，故A错误； B．同主族从上到下金属性增强，K和Na属于同主族，即金属性K强于Na，故B正确； C．S的非金属性强于P，则硫酸的酸性强于H3PO4，故C错误； D．Cl的非金属性强于Br，则HCl的稳定性强于HBr，故D错误； 答案为B。 【变式2-2】下列关于卤族元素的说法中，正确的是 A．卤族元素在自然界中主要以游离态形式存在 B．卤素单质从到，颜色逐渐变深，熔、沸点逐渐升高 C．卤素单质从到，与氢气反应的难度逐渐降低 D．氧化性强的卤素单质均可将氧化性弱的卤素单质从它的盐溶液中置换出来 【答案】B 【详解】A．卤族元素的非金属性强，在自然界中主要以化合态形式存在，故A错误； B．卤素单质从氟气到碘，单质的颜色逐渐变深，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，熔、沸点逐渐升高，故B正确； C．同主族元素，从上到下非金属性依次增强，与氢气反应的难度逐渐增强，故C错误； D．氟元素的非金属性强，氟气与卤素元素的盐溶液反应时，氟气会与水发生反应生成氟化氢和氧气，不能与盐溶液发生置换反应，故D错误； 故选B。 考点三 元素金属性、非金属性强弱的比较 【例3】下列事实不能用元素周期律解释的是 A．非金属性：N＜O＜F B．碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH C．稳定性：HI＜HBr＜HCl D．酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO 【答案】D 【详解】A．N、O、F属于同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，元素的非金属性逐渐增强，则非金属性：N＜O＜F，能用元素周期律解释，A不符合题意； B．Na、Mg、Al属于同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱，其对应的最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，即金属性：Na>Mg>Al，则碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH，能用元素周期律解释，B不符合题意； C．I、Br、Cl属于同一主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，其形成的简单氢化物的稳定性逐渐减弱，即非金属性：I＜Br＜Cl，则简单氢化物的稳定性：HI＜HBr＜HCl，能用元素周期律解释，C不符合题意； D．因H2SO3、HClO不是S、Cl元素的最高价氧化物对应的水化物，因此不能根据元素的非金属性来判断物质的酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO，故不能用元素周期律来解释，D符合题意； 故选D。 【变式3-1】能说明的还原性弱于的是 A．的熔点比的熔点低 B．的分别与反应，失电子数多 C．与冷水剧烈反应，与冷水不反应 D．氧化性强于 【答案】C 【详解】A．熔点为物理性质，不能说明还原性强弱，A错误； B．得失电子难易说明还原性强弱，得到电子多少不能说明还原性强弱，B错误； C．比较还原性强弱用金属与水反应的剧烈程度进行比较，或者金属置换其他金属的置换反应，与冷水剧烈反应，与冷水不反应，说明钠更容易失去电子，能说明的还原性弱于，C正确； D．离子的氧化性强不一定对应单质的还原性弱，例如Fe3+能氧化Cu，但是铁的还原性强于铜，故无法比较，D错误； 故选C 。 【变式3-2】下列物质性质不能由元素周期律推测的是 A．热稳定性： B．沸点： C．氧化性： D．碱性： 【答案】B 【详解】A．元素周期表中，同一主族元素从上到下，非金属性依次减弱，非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性就越强，非金属性：N＞P，则热稳定性：NH3＞PH3，能用元素周期律解释，A不选； B．水分子之间和HF分子间都能形成氢键，水分子间形成的氢键数目多，故沸点高，不能由元素周期律推测，B选； C．元素周期表中，同一主族元素从上到下，非金属性依次减弱，则非金属性：Br＞I，氧化性：Br2＞I2，能用元素周期律解释，C不选； D．元素周期表中，同周期主族元素，从左往右，金属性依次减弱，元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性Na＞Mg，碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解释，D不选； 故选B。 考点四 金属元素与非金属元素探究 【例4】下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 目的 实验方案 A 比较Mg与Al的金属性 向MgCl2、AlCl3溶液中逐滴加入过量NaOH溶液，观察现象 B 鉴别KBr与 KI溶液 分别向溶液中加入少量氯水，再加入CCl4，振荡，观察溶液颜色 C 比较F与Cl的非金属性 将F2通入NaCl溶液中，观察是否有黄绿色气体生成 D 比较Cl与C的非金属性 将HClO4滴入Na2CO3溶液中，观察是否有无色气泡冒出 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．MgCl2加入过量NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀， AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀后又溶解生成NaAlO2，说明Al(OH)3是两性氢氧化物，碱性更弱，金属的最高价氧化物对应的水化物碱性越弱，金属性越弱，Mg的金属性大于Al，故A正确； B．氯水分别滴入两溶液后分别置换出Br2和I2，在CCl4中分别显示红棕色和紫红色，可以鉴别，故B正确； C．将通入溶液中，F2先与水反应生成O2，并不能产生黄绿色的气体，因此不能比较的非金属性，故C错误； D．HClO4是Cl的最高价氧化物的水化物，根据非金属性越强，则对于最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，可以验证非金属性：Cl>C，故D正确； 故答案选C。 【变式4-1】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： B．相同浓度的的碱性强于可证明元素的金属性： C．如图所示实验可证明元素的非金属性： 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 【详解】A．C、N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数：C＜N＜O，非金属性：O＞N＞C，C、Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数：C＜Si ，非金属性：C＞Si，则非金属性：O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，A正确； B．Ca和Mg为同主族元素，同主族元素从上至下，金属依次增强，金属性越强，氧化物对应水化物碱越强，故 相同浓度的的碱性强于可证明元素的金属性：，B正确； C．利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱，HCl不是最高价含氧酸，则不能比较Cl、C的非金属性，C错误； D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，D正确； 故选D。 【变式4-2】元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，某同学利用如图所示实验验证金属的金属性，下列说法错误的是 序号 ① ② ③ 实验 实验现象 钠块熔成光亮小球，在水面四处游动 钾块表面出现小火球 左侧试管无明显现象，右侧试管中溶液变红 A．对比实验①、②现象可知金属性： B．实验②中发生反应的离子方程式为 C．对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱，故金属性： D．实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色 【答案】A 【详解】A．钾块表面出现小火球，钠块熔成光亮的小球，说明钾和水的反应更剧烈，钾的金属性强于钠，故A错误； B．实验②中发生的反应为钾与水的反应，其离子方程式为2K+2H2O=2K+ +2OH-+H2↑，故B正确； C．对比实验①、③现象可知，钠比镁更容易和水反应，则钠的金属性强于镁，故C正确； D．实验①、②中分别生成氢氧化钠和氢氧化钾，所以滴有酚酞的溶液均呈红色，故D正确； 故答案为：A。 考点五 元素周期表的应用 【例5】化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A．钢中碳的含量越大，硬度越大 B．五彩缤纷的烟花是金属焰色试验的表现 C．在过渡元素中可以寻找制造催化剂的元素 D．14C和12C互为同素异形体，14C用来测定一些文物的年代 【答案】D 【详解】A．钢中的碳含量增加，会提高其硬度和强度，但也会降低其韧性，A正确； B．烟花中的颜色是由不同金属元素在燃烧时（焰色反应）产生的特征光谱，B正确； C．过渡元素（如铂、钯、镍等）因其独特的电子结构，常被用作催化剂，C正确； D． 和 互为同位素，不是同素异形体，D错误； 故答案为：D。 【变式5-1】下列叙述错误的是 A．为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色 B．人们在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 C．1869年门捷列夫将元素按照原子的核电荷数由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一起，制出了第一张元素周期表 D．化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 【答案】C 【详解】A．铝制品表面处理是常见的工业方法，通常通过阳极氧化等化学处理来增加氧化膜的厚度，并可以通过着色来改善外观或增加功能，A说法正确； B．过渡元素（如铁、镍、钴、铂等）因其独特的电子结构，常被用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，B说法正确； C．门捷列夫在1869年确实制出了第一张元素周期表，但他当时是按照原子量而非核电荷数（即原子序数）来排列元素的。核电荷数的概念是在后来才被引入的，C说法错误； D．化学反应的本质确实是旧化学键的断裂和新化学键的形成，有新物质的生成，伴随能量的变化，D说法正确； 答案选C。 【变式5-2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 A．元素的性质总在不断地发生明显的变化 B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料 【答案】C 【详解】A．同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误； B．紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误； C．虚线附近是金属与非金属的分界线，可以寻找半导体材料，C项正确； D．耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误； 答案选C。 考点六 元素“位—构—性”的元素推断 【例6】X、Y、Z、M、Q、R均为前20号元素，其原子半径与最高正价或最低负价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．的氧化性弱于 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．Y、Z简单氢化物的稳定性： D．M的最高价含氧酸比其主族其他元素的最高价含氧酸酸性强 【答案】C 【分析】由Y的化合价只有价推断Y为氧，X原子的半径比氧原子的半径小且X有价，则X为氢，M的最高正价为价，最低负价为价，则M为氯，Z的半径小于Cl，且最低负价为价，最高价为价，则Z为氮，Q只有价，R只有价，且Q原子的半径大于氯原子的半径，但小于R原子的半径，故Q为钠，R为钙。 【详解】A．Y为氧，Z为氮，的氧化性强于，A项正确； B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可为或，分别为碱、盐，B项正确； C．Y的简单氢化物为水，Z的简单氢化物为氨气，氧元素的非金属性强于氮，则水的稳定性强于氨气，C项错误； D．的最高价氧化物对应水化物为高氯酸，因为氟没有含氧酸，所以高氯酸是其主族所有元素的含氧酸中酸性最强的，D项正确； 故选C。 【变式6-1】．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1，Y的最低价氢化物为非电解质，则下列说法中正确的是 X Y Z W Q A．Q单质能溶于水，且其水溶液需用棕色细口瓶盛装 B．X的最低价氢化物的水溶液显碱性 C．单质的熔沸点：Q>Y D．Na在Y中燃烧可生成化合物Na2Y2，其与水反应后溶液呈碱性 【答案】C 【分析】根据“W的气态氢化物摩尔质量为34g·mol－1”可知，W是硫元素或者磷元素，再根据“Y的最低价氢化物为非电解质”，则可知W是磷元素，Q是硫元素，Y是氮元素，X是碳元素，Z是铝元素。 【详解】A．S单质不溶于水，A错误； B．C的最低价氢化物为甲烷，不溶于水，B错误； C．Q是硫元素，Y是氮元素，硫单质常温下为固体，氮气常温下为气体，单质的熔沸点：S>N，C正确； D．Na不能在氮气中燃烧生成化合物Na2Y2，D错误； 故选C。 【变式6-2】短周期主族元素的原子序数依次增大。最外层电子数之和为18，Y和Z形成的稳定结构的离子与具有相同的电子层结构，W与Y同主族。下列说法错误的是 A．非金属性： B．过度排放会加剧温室效应 C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱 D．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 【答案】D 【分析】根据与电子层结构相同，且为短周期主族元素，可知Y为O（氧），Z为Mg（镁）。W与Y同主族，故W为S（硫）。最外层电子数之和为18，X的最外层电子数为18 - (6 + 2 + 6) = 4，因此X为C（碳）。综上，X为C元素，Y为O元素，Z为Mg元素，W为S元素。 【详解】A．由分析可知，Y为O元素，W为S元素，同主族越靠上非金属性越强，则非金属性：即，A正确； B．为，过度排放会加剧温室效应，B正确； C．X（C）的最高价氧化物对应水化物为H2CO3（弱酸），W（S）对应H2SO4（强酸），C正确； D．Y与Z（O与Mg）形成MgO（离子键），Y与W（O与S）形成SO2或SO3（共价键），化学键类型不同，D错误； 故选D。 考点七 粒子半径大小的比较方法 【例7】下列元素中，原子半径最大的是 A． B． C．P D． 【答案】A 【详解】Na、Al、P、Cl同周期，自左而右原子半径减小，故原子半径：Na>Al>P>Cl，Na原子半径最大，故选A。 【变式7-1】下列各组中，微粒按得电子能力由弱到强、半径由大到小的顺序排列的是 A．O、Cl、S、P B．K+、Al3+、Ca2+、Ba2+ C．Rb、K、Na、Li D．K+、Mg2+、Al3+、H+ 【答案】D 【分析】同周期元素从左到右，金属性依次减弱，阳离子的氧化性依次增强，非金属性依次增强，单质的氧化性依次增强；原子半径依次减小；同主族元素从上到下，金属性依次增强，阳离子的氧化性依次减弱，非金属性依次减弱，单质的氧化性依次减弱，原子半径依次增大； 【详解】A．非金属性越强，则原子的氧化性越强，非金属性：O＞Cl＞S＞P，则得电子能力：O＞Cl＞S＞P，原子半径：O＜Cl＜S＜P，故A不选； B．金属性越强，则阳离子的氧化性越弱，金属性：K＞Ba＞Ca＞Al，则得电子能力K+＜Ba2+＜Ca2+＜Al3+；离子半径：Al3+＜Ca2+＜K+＜Ba2+，故B不选； C．Li、Na、K、Rb均为金属没有氧化性，原子半径：Rb＞K＞Na＞Li，故C不选； D．金属性：K＞Mg＞Al，H为非金属，则得电子能力：K+＜Mg2+＜Al3+＜H+，离子半径：K+＞Mg2+＞Al3+＞H+，符合题意，故D选； 答案选D。 【变式7-2】金云母的化学式为下列说法正确的是 A．半径大小： B．碱性强弱： C．氧化性强弱： D．氧化性强弱： 【答案】C 【详解】A．Al原子结构中含有3个电子层，F原子结构中含有2个电子层，半径大小，A项错误； B．金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性强弱，B项错误； C．元素非金属性越强，单质氧化性越强，氧化性强弱，C项正确； D．金属单质还原性越强，离子氧化性越弱，氧化性强弱，D项错误； 答案选C。 基础达标 1．下列关原子结构、元素周期律及元素周期表的叙述正确的是 A．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量低 B．所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价 C．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 D．元素周期律体现了元素性质随着原子相对原子质量的递增而呈现周期性变化 【答案】A 【详解】A．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量低，离核较远的区域内运动的电子能量高，故A正确； B．不是所有主族元素原子的最外层电子数都等于元素的最高正化合价，例如氟没有正价，故B错误； C．副族元素和第Ⅷ族元素为过渡元素，不是元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素，故C错误； D．元素周期律体现了元素性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化，故D错误； 故选A。 2．下列说法正确的是 A．稳定性： B．核内中子数比质子数多143 C．和互为同素异形体 D．碱性： 【答案】A 【详解】A．非金属性：Cl>Br，所以氢化物的稳定性：HCl>HBr，A正确； B．质子数为92，中子数为143，中子数比质子数多51，B错误； C．和互为同位素，C错误； D．金属性：K＜Rb，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＜RbOH，D错误； 答案选A。 3．某元素的原子结构示意图为，关于该元素的说法不正确的是 A．元素符号是Al B．最高正化合价是+3价 C．金属性强于钠的 D．单质能与氢氧化钠溶液反应 【答案】C 【详解】A．质子数为13，所以元素符号是Al，故A正确； B．最外层有3个电子，所以最高正化合价是+3价，故B正确； C．铝和钠电子层数相同，同周期元素从左到右金属性递减，则铝的金属性弱于钠的，故C错误； D．铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故D正确； 选C。 4．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是 A．锂()与水反应比铍()与水反应剧烈 B．砹()为有色固体，难溶于水 C．铷()的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂 D．的酸性比的酸性强 【答案】D 【详解】A．同主族越靠右金属性越弱，则Li的金属性比Be强，其与水反应比铍()与水反应剧烈，A正确； B．砹(At)为第七周期、V II A族元素，该族元素单质的颜色逐渐加深，对于AgX的溶解度逐渐减小，B正确； C．对比锂和钠的燃烧产物可知，金属性越强，则其燃烧产物越复杂，铷的金属性大于钠，则在氧气中铷(Rb) 的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂，C正确； D．H-I键比H-F键长，键能较小，因此在水分子的作用下更容易断裂，从而更容易电离出H+离子，酸性更强，D错误； 故选D。 5．下列关于元素周期律的说法错误的是 A．离子半径大小： B．氢氧化铍的碱性比氢氧化镁弱 C．砹与氯同主族，单质砹(At)为有色固体，HAt不稳定 D．酸性强弱： 【答案】A 【详解】A．的核外有3个电子层，的核外有2个电子层，因此的离子半径最大；的核外电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：；故离子半径大小：，A错误； B．同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，Be和Mg同主族，金属性Be不如镁的强，金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则氢氧化铍的碱性比氢氧化镁弱，B正确； C．卤族元素单质从上到下，颜色逐渐加深，则单质砹(At)为有色固体，卤族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性减弱，则HAt不稳定，C正确； D．非金属性，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：，D正确； 故答案为：A。 6．嫦娥五号带回1731克月壤，月壤中含有的六种元素Q、R、T、X、Y、Z，均为前20号元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18，R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻，Y、Z左右相邻，R与Z上下相邻，下列结论正确的是 A．R元素对应的单质熔沸点比Z单质低 B．Q与X组成化合物能与碱溶液缓慢反应，不能与酸反应 C．单质从酸或水中置换氢的能力： D．简单离子半径大小顺序： 【答案】C 【分析】Q、R、T、X、Y、Z，均为前20号元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18；R、T、X同周期且原子序数相邻，Y、Z左右相邻，R与Z上下相邻，则设R原子序数为a，则T、X、Y、Z序数分别为a+1、a+2、a+7、a+8，R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和，则a+a+1+a+2=a+7+a+8，a=12，R、T、X、Y、Z分别为镁、铝、硅、钾、钙；最外层电子数之和为18，则Q最外层电子为6，为氧； 【详解】A．镁原子半径小于钙，则单质镁中的金属键键能大于钙，故镁单质熔沸点高于钙，A错误； B．二氧化硅能和强碱反应，也能和HF反应，B错误； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；金属性越强越容易置换出氢，故单质从酸或水中置换氢的能力：，C正确； D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径大小顺序：，D错误； 故选C。 7．X、Y、Z是电子层数相同的三种元素，已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为，下列说法正确的是 A．原子半径： B．元素的非金属性： C．简单气态氢化物的热稳定性： D．原子序数： 【答案】A 【分析】同周期元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是，可推知X最高价为+7价，Y最高价为+6价，Z最高价为+5价，可以把X、Y、Z分别看做是氯元素、硫元素、磷元素。 【详解】A．同周期元素，原子半径从左到右依次减小，则原子半径：P>S>Cl，A正确； B．最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则非金属性越强，因此元素的非金属性：Cl>S>P，B错误； C．元素的非金属性Cl>S>P，则气态氢化物稳定性：HCl>H2S>PH3，C正确； D．原子序数：Cl>S>P，D错误； 故选A。 8．下列实验装置能达到实验目的的是 A．分离固体NaCl和 B．收集气体 C．验证碳的非金属性大于硅(已知强酸可用于制弱酸) D．验证浓硫酸与蔗糖反应有和生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．加热时NH4Cl分解成NH3和HCl，遇冷化合生成NH4Cl，NaCl不发生变化，可分离固体混合物，A正确； B．NO2的密度比空气大，应该用向上排空气法收集(导气管长进短出)，B错误； C．浓盐酸有挥发性，挥发出的HCl气体也能与硅酸钠溶液反应产生白色硅酸沉淀，无法验证非金属性：C>Si，C错误； D．SO2也可使澄清石灰水变浑浊，图丁装置无法证明有CO2生成，D错误； 故选A。 9．我国科学家在实验室成功制取了光学晶体——转角菱方氮化硼（BN）。下列说法错误的是 A．N原子的结构示意图为 B．BN的摩尔质量为 C．和的中子数之和为12 D．原子半径： 【答案】C 【详解】 A．N是7号元素，核外含有7个电子，结构示意图为，A正确； B．BN的摩尔质量为(14+11)=，B正确； C．含有11-5=6个中子，含有14-7=7个中子，和的中子数之和为13，C错误； D．同周期主族元素，从左往右原子半径依次减小，则原子半径：，D正确； 故选C。 10．下列元素中，不属于第三周期元素的是 A．B B．S C．Na D． 【答案】A 【详解】A．B的原子序数为5，位于元素周期表第二周期第IIIA族，故A符合题意；     B．S的原子序数为16，位于元素周期表第三周期第VIA族，故B不符合题意；     C．Na的原子序数为11，位于元素周期表第三周期第IA族，故C不符合题意；     D．的原子序数为17，位于元素周期表第三周期第VIIA族，故D不符合题意； 故答案为：A。 11．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列各说法中正确的是 A．F、Cl原子同主族， Cl元素的最高正价为+7价， 故F元素最高正价也为+7 B．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属 C．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2-，则与过量NH3·H2O也生成AlO2- D．已知SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀，推测CO2通入BaCl2溶液中也不产生沉淀 【答案】D 【详解】A．F没有正化合价，A错误； B．Fe在潮湿的空气中生成氧化铁，比较疏松，不能保护内部金属，B错误； C．氢氧化铝不会与氨水继续反应，C错误； D．化学反应中，弱酸不能制强酸，如果二氧化硫和氯化钡溶液反应生成亚硫酸钡和盐酸但盐酸的酸性比亚硫酸的酸性强，同理氯化钡与水和二氧化碳反应，将生成碳酸钡和盐酸但盐酸的酸性比碳酸的酸性强，故反应不发生，D正确； 故选D。 12．翡翠是由四种短周期主族元素组成的矿物，可表示为的简单离子的电子层结构相同，的原子半径比的大，的单质是常见的半导体材料，是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是 A．Y在化合物中显价 B．原子序数： C．W的简单氢化物稳定性比的强 D．的单质常温下均为气体 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，Z 的单质是常见的半导体材料，可知Z是Si，W是地壳中含量最多的元素，所以W是O，X、Y、W 的简单离子的电子层结构相同，W的简单离子是氧离子，核外有2个电子层，X 的原子半径比 Y 的大，可知X与Y在第三周期，X排在Y的前面，假设X是Na，要符合化学式XY[Z2W6]，那么Y应该显+3价，那么Y就是Al，所以X、Y、Z、W分别是Na、Al、Si、O； 【详解】A．Y是Al，容易失去最外层3个电子显+3价，故A正确； B．Na是11号元素、Al是13号元素、Si是14号元素、O是8号元素，所以原子序数顺序是Z>Y>X>W，故B正确； C．W的简单氢化物是H2O， Z 的简单氢化物是SiH4，非金属越强其简单氢化物就越稳定，所以稳定性H2O＞SiH4，故C正确； D．Na、Al和Si的单质在常温下是固体，故D错误； 故本题选D。 13．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（  ） A．虚线左下方的元素均为非金属元素 B．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料 C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素 【答案】C 【分析】本题考点为元素周期表的分区及元素周期律。图中虚线的上方大部分为非金属元素，下方为金属元素，在虚线附近的元素大都有金属性和非金属性。 【详解】A．根据元素周期表，虚线右上方的元素为大部分为非金属元素，A错误； B．在过渡元素区寻找耐高温材料，则在虚线的左下方，B错误； C．在虚线附近的元素具有金属性和非金属性，在虚线附近可寻找半导体材料（如Ge、Si等），C正确； D．紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，如硅元素，D错误； 故选C。 14．元素周期表反映了元素之间的内在联系，是研究物质性质的重要工具。下图是元素周期表的一部分，请结合推断回答下列问题： (1)⑩在周期表中的位置是 。 (2)①④⑦⑧原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号作答)。 (3)④的气态氢化物沸点高于⑦的，主要原因是 ；②的最高价氧化物的结构式为 ；请用电子式表示⑤和⑦形成化合物的过程 。 (4)⑥、⑧、⑨的最高价氧化物的水化物间可两两反应，请写出⑥、⑧的最高价氧化物的水化物间反应的化学方程式 。 (5)能比较元素⑦和⑧非金属性强弱的实验事实是 (填字母序号)。 a．⑧的氢化物在水中的溶解度比⑦的氢化物在水中的溶解度大 b．⑧的单质与化合比⑦的单质与化合容易，且对应的气态氢化物更稳定 c．在⑦的氢化物的水溶液中通少量⑧的单质气体可置换出单质⑦ d．⑦的氧化物对应水化物的酸性比⑧的氧化物对应水化物的酸性弱 (6)已知X为第II A族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第III A族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为 。 【答案】(1)第四周期第VA族 (2) (3) 分子间有氢键 (4) (5)bc (6)或 【分析】根据元素周期表的结构可知，①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Al，⑦为S，⑧为Cl，⑨为K，⑩为As，以此解题。 【详解】（1）由图可知，⑩为As，结合题中部分周期表可知，⑩在周期表中的位置是第四周期第VA族； （2）对于原子半径来说，电子层越多，半径越大，同周期越靠右半径越小，则①④⑦⑧原子半径由大到小的顺序为：； （3） ④为O，⑦为S，其氢化物分别为H2O和H2S，其中水可以形成分子间氢键，沸点较高；②为C，最高价氧化物为二氧化碳，其结构式为；⑤为Na，⑦为S，两者可以形成离子化合物，用电子式表示为：，故答案为：分子间有氢键；；； （4）⑥为Al，⑧为Cl，⑨为K，其中⑥、⑧的最高价氧化物的水化物分别为，氢氧化铝和高氯酸，两者反应的方程式为：； （5）a.氢化物在水中的溶解度与非金属性强弱没有关系，a错误； b.非金属性越强，氢化物越稳定，因此⑧的单质R2与H2化合比⑦的单质Q与H2化合容易，且HR的稳定性比H2Q强可以说明二者的非金属性强弱，b正确； c.非金属性强的可以置换出非金属性弱的，在⑦的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑧的单质R2气体可置换出单质Q可以说明二者的非金属性强弱，c正确； d.非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，d错误； 答案选bc； （6）①若为短周期，ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差1，即a=b-1； ②若元素在四、五周期，中间有10个纵行，ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差11，即a=b-11； ③若元素在六、七周期，中间有10个纵行，且存在镧系(14种元素)和锕系，ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差25，即b=a+25； 已知X为第ⅡA族元素(第一到第四周期)，Y的原子序数b与a可能存在的所有的关系：b=a+1或b=a+11。 15．如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑥在表中的位置，回答下列问题。 (1)③的离子结构示意图为 。 (2)简单气态氢化物的稳定性：② ⑥(填“”或“”)，⑤和⑥的简单离子半径大小顺序是 (填离子符号)。 (3)①②③⑥可组成强酸酸式盐，其在熔融状态的电离方程式为： 。 (4)W是第四周期与②同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是___________(填字母)。 A．在化合物中最高正化合价为 B．单质可以与气体反应并置换出单质S C．最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D．单质在常温下可与氢气化合 (5)④单质与③的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的化学方程式是 。 (6)和可作核反应堆最佳热载体，和用作高温堆减速剂。下列说法正确的是___________(填字母)。 A．等物质的量的和中电子总数相同 B．和属于同种核素 C．等物质的量的和中质子总数相同 D．和互为同位素 (7)锂电池使用时需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为 。 【答案】(1) (2) > (3) (4)BD (5) (6)ACD (7) 【分析】根据元素周期表片段可知①为H、②为O、③为Na、④为Al、⑤为Cl、⑥为S，据此分析。 【详解】（1）③的离子是，结构示意图为：； （2）同一主族，从上到下，元素的非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱；②为O、⑥为S，气态氢化物的稳定性：；⑤为Cl、⑥为S，简单离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：； （3）①为H、②为O、③为Na、⑥为S，组成强酸酸式盐为，其在熔融状态的电离方程式为：； （4）W是第四周期与②同主族的元素，则W是Se， A．Se最外层电子数为6，则在化合物中最高正化合价为价，A不符合题意； B．同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，则单质Se不能与气体发生置换反应，B符合题意； C．同主族元素从上到下，最高价含氧酸的酸性依次减弱，则Se的最高价氧化物对应的水化物的酸性比弱，C不符合题意； D．常温下不能与化合，同主族其他单质在常温下更不能与化合，D符合题意； 故选BD； （5）Al单质与Na的最高价氧化物的水化物NaOH发生反应的化学方程式是:； （6）A． 和，等物质的量和两者电子总数相同，A正确； B．和属于同位素，二者中子数不同，为不同的核素，B错误； C．和，等物质的量和两者质子总数相等，C正确； D．和质子数相同、中子数不同互为同位素， D正确； 故答案为：ACD； （7）锂与水发生反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，锂电池使用时需要防水。 过关检测 1．四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法错误的是 A．M的M层电子数为2 B．Z的非金属性强于Y C．、和是三种核素 D．Z位于元素周期表中第二周期第ⅥA族 【答案】A 【分析】根据各元素在元素周期表中的相对位置及只有M为金属元素可知，M为Al，X为Si，Y为N，Z为O； 【详解】A．Al的M层电子数为3，A错误； B．N和O位于同一周期，O的非金属性更强，B正确； C．、和互为同位素，是三种质量数不同的核素，C正确； D．Z是氧元素，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，D正确； 故选A。 2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最高的元素，X是短周期中金属性最强的元素，Y的最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法错误的是 A．简单离子半径： B．Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4 C．W和Z形成的某化合物可作自来水的消毒剂 D．Z离子比Y离子的还原性弱 【答案】A 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W是地壳中含量最高的元素，则W是O；X是短周期中金属性最强的元素，则X是；Y的最外层电子数是电子层数的2倍，且比X的原子序数大，则Y是S，Z是，据此解答。 【详解】A．电子层数越多，离子半径越大，且电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：，A错误； B．Y是S，Y的最高正化合价为，最低负化合价为，则Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，B正确； C．W是O、Z是，W和Z形成的某化合物(如)可作自来水的消毒剂，C正确； D．Y是S、Z是，非金属性：，单质的氧化性：，则离子的还原性：，D正确； 故选A。 3．下列实验操作正确且能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 测量新制氯水的 用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液，点在试纸上，过一会儿后与比色卡比较 B 检验某溶液是否完全变质 取少量溶液于试管中，滴加溶液，观察溶液是否变红 C 比较、、的金属性强弱 将形状大小相同的金属分别投入盛有相同体积冷水的烧杯中，观察反应的剧烈程度 D 除去溶液中的少量 向溶液中滴加适量稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．氯水具有漂白性，不能用pH试纸测量新制氯水的，故A错误； B．检验某溶液是否完全变质，应该检验溶液中是否含有Fe2+，若不含Fe2+说明完全被氧化，应该取少量溶液于试管中，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，说明Fe2+完全被氧化，故B错误； C．元素金属性越强，其单质越易与水反应。将形状大小相同的金属分别投入盛有相同体积冷水的烧杯中，观察反应的剧烈程度，可以比较、、的金属性强弱，故C正确； D．除去溶液中的少量，向溶液中滴加适量稀盐酸，会引入新杂质NaCl，故D错误； 选C。 4．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Ⅹ元素的某种核素没有中子，Z原子最外层电子数比内层电子总数少4，Y与W同主族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．稳定性： D．单质沸点： 【答案】C 【分析】由题意知，XX元素的某种核素没有中子，X是H；Z最外层电子数比内层电子总数少4，则Z是第三周期第VIA族元素S，又由于W是原子序数比Z大的短周期主族元素，则W是，Y与W同主族，则Y为F，据此答题。 【详解】A．根据元素周期表位置关系，同周期元素，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，故原子半径： ，A项错误； B．根据同周期元素，元素非金属性从左往右逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，故最高价氧化物对应水化物的酸性：，B项错误； C．由于非金属性：，故氢化物的稳定性：，C项正确； D．卤素单质沸点随原子序数的增大而逐渐升高，沸点：，D项错误； 故答案选C。 5．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z可形成原子个数比为1∶1的18电子分子；X与W同主族；Z的最外层电子数为M的2倍；Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是 A．Z与M形成的化合物能溶于强酸 B．非金属性：Y>Z C．简单离子的半径大小：W>M>Z D．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y 【答案】A 【分析】X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐，则Y为N元素，X与W同主族，则X不可能处于第三周期，X与Z可形成原子个数比为1：1的18电子分子，该分子为过氧化氢，则X为H元素、Z为O元素；X与W同主族，则W为Na元素；Z的最外层电子数为M的2倍，则M为Al元素； 【详解】A．Z与M形成的化合物即氧化铝是两性氧化物，能与强酸溶液反应生成铝盐和水，故A正确； B．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强， 则氧元素的非金属性强于氮元素，故B错误； C．电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径大小的顺序为O2-＞Na+＞Al3+，故C错误； D．钠元素的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠，氮元素的最高价氧化物对应水化物为硝酸，硝酸为强酸，氢氧化钠为强碱，故D错误； 故选A。 6．类推是一种常用的科研和学习方法，下列类推结论合理的是 选项 事实 类推 A 与反应生成HCl和HClO 与反应生成HF和HFO B 卤素单质熔点从上到下逐渐升高 碱金属元素单质熔点从上到下逐渐升高 C 最高价氧化物的水化物的酸性，N的强于P的 最高价氧化物的水化物的酸性，F的强于Cl的 D Na在常温下与水剧烈反应，生成的NaOH是强碱 Cs在常温下也能与水剧烈反应，生成的CsOH也是强碱 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．与反应方程式为：，A错误； B．碱金属的熔点从上到下逐渐降低，B错误； C．F没有正价，不可能形成正价的含氧酸，C错误； D．同主族元素的还原性，从上到下逐渐增强，Cs比Na金属性更强，D正确； 故选D。 7．向-淀粉溶液中逐渐通入时发生反应：①②。下列说法正确的是 A．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 B．持续通入过程中观察到溶液先变蓝后褪色 C．已知酸性：，可以得出非金属性： D．向某溶液中通入足量，再滴加淀粉，若溶液不变蓝，则溶液中不含 【答案】B 【详解】A．反应②中氧化剂为，还原剂为，氧化剂与还原剂物质的量之比为，A错误； B．可以使淀粉变蓝，刚开始生成，溶液显蓝色，过量时被氧化，溶液变为无色，B正确； C．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，均不是两种元素对应的最高价的酸，C错误； D．若溶液中存在，通入足量，则被氧化为，滴加淀粉也不变蓝，D错误； 故选B。 8．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀盐酸 粉末 溶液 非金属性： B 稀硫酸 Zn粒 溶液 氧化性： C 水 固体 水 与水反应生成气体 D 浓盐酸 NaClO固体 溶液 浓盐酸有挥发性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．稀盐酸与碳酸钙粉末反应生成二氧化碳，二氧化碳不能使氯化钙变浑浊，能说明盐酸酸性比碳酸强，但盐酸不是最高价氧化物的水化物，故不能比较非金属性强弱，A不符合题意； B．锌与稀硫酸反应生成氢气，氢离子是氧化剂，锌离子是氧化产物，故能说明氧化性H+>Zn2+，氢气不能与硫酸铜溶液反应，不能说明氧化性：Cu2+>H+，B不符合题意； C．过氧化钠与水反应生成氧气，氧气不溶于水，考虑到该反应为放热反应，一开始观察到水中有气泡冒出，有可能是试管内原有气体受热膨胀引起的，但若气泡能持续不断地产生，则可证明Na2O2 与水反应生成气体，C符合题意； D．次氯酸钠和浓盐酸发生归中反应产生氯气，氯气通入硝酸银溶液也会产生白色沉淀，不能说明浓盐酸有挥发性，D不符合题意； 故选C。 9．元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po)的部分知识如下表所示。 氧族元素 O(氧) S(硫) Se(硒) Te(碲) 核电荷数 8 16 34 52 原子结构示意图 单质熔点/℃ -218.4 113 450 单质沸点/℃ -183 444.6 685 989.9 主要化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 回答下列问题： (1)硫元素位于元素周期表的第三周期 族，Se的某一核素含有46个中子，该元素的原子符号为 。 (2)观察氧族元素的原子结构，从哪一点可以推断出氧族元素的化学性质具有相似性： 。 (3)下列关于元素硒(Se)推断正确的是 (填字母)。 a.单质硒的熔点范围可能大于113℃，小于450℃，硒元素的主要化合价有-2，+4，+6。 b.浓硒酸可能具有强氧化性、脱水性 c.属于共价化合物，只具有还原性 d.热稳定性：，还原性： e.酸性： f.能与或反应生成单质，说明元素、的非金属性都强于元素 (4)溴化硒是一种重要的电子元件材料，其分子的空间结构如图所示。 原子半径大小关系为 > ，硒的化合价为 。 (5)硒为人和动物体内必须的微量元素，医疗上可用亚硒酸钠片防治缺硒引起的疾病。工业上可以由二氧化硒和碳酸钠制备亚硒酸钠，写出反应的化学方程式 。 (6)“控电位还原”是指在一定电压下，电位高的氧化剂优先被还原，电位低的氧化剂保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离；酸性环境下，一些氧化剂的电位如下表(A/B：A代表氧化剂，B代表还原产物)。 名称                     电位/V 0.345 -0.440 0.770 0.740 写出表中氧化性最强氧化剂和KI溶液反应的离子方程式 。 【答案】(1) ⅥA (2)氧族元素最外层都含6个电子 (3)a、b、f (4) Se Br +1 (5) (6) 【详解】（1）硫元素最外层电子数为6，有3个电子层，故硫元素位于元素周期表的第三周期ⅥA族。给定 Se 核素中子数为46，则质量数为34+46=80，原子符号为，故答案为：ⅥA，； （2）从原子结构示意图可见，氧族元素最外层都含6个电子，这决定了它们具有相似的化学性质，故答案为：氧族元素最外层都含6个电子； （3）a ：单质Se 的熔点在 S(113 ℃)与 Te(450 ℃)之间，且 Se与S类似， 主要化合价为 −2、+4、+6；故a正确； b ：浓硫酸具有强氧化性和脱水性，Se与S处于同一主族，性质类似，则浓硒酸可能具有强氧化性、脱水性，故b正确；  c ：（类似 ）中Se元素为+4价，既有氧化性又有还原性，故c错误；  d ：同一主族从上到下，非金属性减弱，对应简单氢化物的热稳定性减弱，单质的氧化性减弱，对应离子的还原性增强，故 热稳定性比低，的还原性应强于，故d错误；  e ：同一主族从上到下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，故 酸性小于，故e错误；  f ： 被 或  氧化析出 Se，说明O、Cl 的非金属性比 Se 强，故f正确； 故答案为：a、b、f； （4）Se、Br 同在第四周期，从左到右原子半径减小，故 Se 原子半径大于 Br；在该化合物中，Se与Se、Br共形成两个共价键，在中Se 的化合价为 +1，故答案为：Se   Br，+1； （5）对比与的反应，可知二氧化硒和碳酸钠制备亚硒酸钠的化学方程式为：，故答案为：； （6）电位高的氧化剂的氧化性最强，故最强氧化剂为 ，与KI反应的离子方程式为：，故答案为：。 10．自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题： (1)2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文为“镆”。元素Mc可由反应：得到。该元素的质子数为 ，与互为 。 (2)如图是元素周期表的一部分，其中每个字母代表对应的一种元素。 请按要求回答下列问题： ①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为： (用化学符号表示，下同)。 ②考古学上利用b的一种核素测定文物年代，该核素的符号是 (3)g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性： 强于 。 (4)元素e的最高价氧化物对应的水化物与i的单质能够制取生活中常见的消毒液，写出该反应的离子方程式 。 (5)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是_______。 A．测两种元素单质的硬度和熔、沸点 B．比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 C．比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度 D．比较两种元素在化合物中化合价的高低 (6)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 115 同位素 (2) (3) (4)Cl2+2OH－ =Cl－ + ClO－ + H2O (5)BC (6) 【分析】根据元素周期表位置信息可知，a是氢元素，b为碳元素，c为氮元素，d为氧元素，e为钠元素，f为铝元素，g为硫元素，i为氯元素； 【详解】（1）根据反应的质子数守恒可知，Mc元素的质子数为95+20=115；与质子数相同，中子数不同，互为同位素； （2）①d、e、g常见单核离子是O2-、Na+、S2-，电子层数多的离子半径大，电子层数相同的离子核电荷数多的半径小，则半径由大到小的为：； ②考古学上利用C的一种核素测定文物年代，该核素的符号是； （3）非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，氯的非金属性大于硫，则酸性：强于； （4）元素e的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠与i的单质氯气能够制取生活中常见的消毒液，反应的离子方程式为Cl2+2OH－ =Cl－ + ClO－ + H2O； （5）A．元素的金属性强弱与其单质的硬度和熔沸点高低没有关系，A不符合题意； B．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，B符合题意； C．元素的金属性越强其单质越活泼，与同浓度盐酸反应越剧烈，C符合题意； D．元素的金属性越强，在反应中越容易失去电子，但并不能说明失去电子的个数多少，化合价高低与失去电子数目相关，D不符合题； 故选BC； （6）据分析，b、c、e分别是C、N、Na元素，组成的某剧毒化合物NaCN，不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。过氧化氢溶液与NaCN反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，该反应的化学方程式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$