专题5 第21讲 元素周期表和元素的性质(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（苏教版）

第21讲　元素周期表和元素的性质 [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层电子排布 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．原子结构与元素周期表的关系 (1)原子结构与周期的关系 原子的最大能层数＝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 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)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。 3．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 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．所有非金属元素都分布在p区(　　) 2．价层电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素(　　) 3．价层电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第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.√ 题组1　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、周期序数。 (2)将主族元素前六周期的元素符号补充完整。 (3)画出金属与非金属的分界线，并用阴影表示出过渡元素的位置。 (4)标出镧系、锕系的位置。 (5)写出各周期元素的种类。 (6)写出稀有气体元素的原子序数，标出113号～117号元素的位置。 答案　 题组2　元素周期表的应用 2．某元素＋3价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在元素周期表中的位置是(　　) A．第三周期第ⅧA族，p区 B．第三周期第ⅤB族，ds区 C．第四周期第Ⅷ族，d区 D．第四周期第ⅤB族，f区 解析　该＋3价离子的核外有23个电子，则基态原子核外有26个电子，26号元素是铁，其位于第4周期第Ⅷ族，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，位于d区。 答案　C 3．下列各元素中，一定属于主族元素的是(　　) A．最高价氧化物是酸性氧化物 B．原子最外层电子数为2 C．能形成＋7价的含氧酸及其盐 D．简单阴离子最外层满足8个电子稳定结构 解析　最高价氧化物是酸性氧化物的元素不一定是主族元素，如Mn2O7是酸性氧化物，但Mn是副族元素，A不合题意；原子最外层电子数为2的元素不一定是主族元素，如Sc、Ti、V、Zn等为副族元素，B不合题意；能形成＋7价的含氧酸及其盐的元素不一定是主族元素，如HMnO4、KMnO4，但Mn属于副族元素，C不合题意；能够形成简单阴离子的元素一定是非金属元素，而非金属元素都是主族元素，故简单阴离子最外层满足8个电子稳定结构一定是主族元素，D符合题意。 答案　D 4．M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中，p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题： (1)写出M、R的价电子排布式：M__________________、R________________。 (2)写出X、Y的价电子排布图：X_____________、Y________________。 (3)写出Z的核外电子排布式：_______________________________________________， Z的核外未成对电子数为________。 解析　根据题目给出的M、R和X的信息确定，M是氧元素，R是钠元素，X是硫元素。根据M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素确定Y是氯元素。根据Z的基态原子4s和3d轨道半充满，则Z元素原子的核外有24个电子，是铬元素。 答案　(1)2s22p4　3s1 (2) (3)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　6 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→右) 同主族(从上→下) 原子核 外电子 排布 电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，1→7(第一周期1→2) 最外层电子数相同，电子层数递增 原子半径 逐渐减小(0族除外) 逐渐增大 元素主要化 合价 最高正价由＋1→＋7，最低负价由－4→－1 最高正价＝主族序数(O、F除外)，非金属最低负价＝主族序数－8 原子得、失电子 能力 得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱 得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强 元素的第一电 离能 第一电离能呈增大的趋势 第一电离能逐渐减小 元素的电负性 电负性逐渐增大 电负性逐渐减小 元素金属性、 非金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱 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。 (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 6.对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 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，元素非金属性越强，元素的氧化物对应的水化物碱性越强，元素金属性越强(　　) 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.× 题组1　微粒半径大小比较 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)＞　＞ 题组2　元素金属性和非金属性比较 2．根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空)： (1)金属性：K________Na________Mg； 非金属性：F________O________S。 (2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2______KOH。 (3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。 (4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。 (5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。 (6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。 答案　(1)>　>　>　>　(2)<　<　(3)>　>　(4)<　<　(5)>　<　(6)>　> 电子层结构相同的微粒半径大小规律 电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可归纳为电子层排布相同的离子，(表中位置)阴离子在阳离子前一周期，原子序数大的半径小，概括为“阴前阳下，序大径小”。　 题组3　电离能、电负性的变化规律及应用 3．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)。 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 解析　由表中数据可知，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(ns2np0)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。 答案　C 4．(1)C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是________________。 (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 5．根据信息回答下列问题：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。 下表是某些元素的电负性值： 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 (1)通过分析电负性值的变化规律，确定Mg元素的电负性值的最小范围：________。 (2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系：__________________________。 (3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物： AlF3：_______，AlCl3：_______，AlBr3：_______。 答案　(1)0.9～1.5 (2)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小 (3)离子化合物　共价化合物　共价化合物 题组4　元素周期律 6．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A CaCO3和BaCO3都难溶于水 SrCO3也难溶于水 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料 C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 解析　同一主族元素的性质相似，CaCO3和BaCO3都难溶于水，因此SrCO3也难溶于水，A项正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体材料，B项错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl＞Br＞I，所以氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C项正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，非金属性：S＞P＞Si，所以P与H2在高温时能反应，D项正确。 答案　B 7．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　) A．同主族元素的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径依次减小 D.Cl与Cl得电子能力相同 解析　同主族元素的最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A错误；核外电子排布相同的微粒，化学性质不一定相同，如K＋与Cl－，B错误；当核外电子排布相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，半径大小顺序应为S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋，C错误；同种元素的原子得电子能力相同，D正确。 答案　D 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。 专练一　文字叙述型 1．(2023·镇江高三统考)物质Q常用作火箭推进剂，其化学式可以用XW4ZY4表示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且原子序数之和是33，Q在高温下可发生爆炸，产生三种单质气体和一种化合物W2Y(高温时为气态，常温时为液态)。下列说法中正确的是(　　) A．原子半径：Z>Y>X B．Q高温下的爆炸产物对大气无污染性 C．X和Z最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z D．W分别与X、Y、Z组成的简单二元化合物分别是碱性、中性和酸性物质 解析　由题干信息可知，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且Q在高温下可发生爆炸，产生三种单质气体和一种化合物W2Y(高温时为气态，常温时为液态)，故W2Y为H2O，即W为H，Y为O，四种元素的原子序数之和是33，Z的原子序数最大为17，此时X的原子序数为7，而比Y原子序数小的最大值为7，故X只能为N，Z为Cl。X、Y、Z分别为N、O、Cl，故原子半径Cl＞N＞O即Z>X>Y，A错误；Q即NH4ClO4高温下产生三种单质气体即N2、O2和Cl2和一种化合物W2Y即H2O，故爆炸产物Cl2对大气有污染性，B错误；X为N，Z为Cl，由于Cl的非金属性强于N，故X和Z最高价氧化物对应水化物的酸性即HClO4＞HNO3即X＜Z，C错误；W即H分别与X即N、Y即O、Z即Cl组成的简单二元化合物分别是NH3、H2O和HCl，故分别是碱性、中性和酸性物质，D正确。 答案　D 2．已知元素X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与W同主族，且W的最外层电子数是其内层电子总数的一半，X和Y的原子序数之和等于W的原子序数，用He粒子轰击Z核会产生W核和中子(即n)，可表示为He＋Z→W＋n。下列说法正确的是(　　) A.Z与W互为同位素 B．第一电离能：X＜W C．Y和W形成的化合物不止一种 D．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸 解析　由题给信息分析可知，X为N、Y为O、Z为Al、W为P。Z、W的质子数不同，不互为同位素，故A错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：X＞W，故B错误；Y和W形成的化合物有三氧化二磷、五氧化二磷等，故C正确；W的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，不属于强酸，故D错误。 答案　C 专练二　结构推断型 3．(2024·徐州模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，某研究团队以mY2X3·nZX2(固态物质)为载体，利用Au­Pd纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Y2X3、ZX2均为共价化合物 B．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸 C．简单离子半径：Y＜X D．工业上常用热还原Y2X3的方法冶炼Y 解析　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，气态单质W2、X2合成W2X2，可推出W为H，X为O，mY2X3·nZX2，化合价代数和为0，推出Y为Al，Z为Si；Y2X3、ZX2分别为Al2O3、SiO2，SiO2为共价化合物，Al2O3为离子化合物，A错误；Z为硅，硅的最高价氧化物对应的水化物为硅酸，硅酸是弱酸，B错误；Al3＋与O2－的电子层数相同，但Al3＋的质子数大于O2－，故半径：Al3＋<O2－，C正确；工业上欲制得Al，须电解熔化状态的Al2O3，D错误。 答案　C 4．(2024·1月九省联考贵州卷)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN)，半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在周期表中相对位置如下所示，其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是(　　) W X Y Ga Z A.原子半径：Z＞Ga B．XW属于共价晶体 C．简单氢化物的稳定性：X＞Y D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y 解析　W的一种同位素可用于文物年代测定，则W是C元素，由于X、W同一主族，X在W的下一周期，则X是Si元素。根据元素的相对位置，Y是P元素，Z是As元素，然后利用元素周期律分析解答。 Ga、As是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，所以原子半径：Ga＞Z(As)，故A错误；SiC是原子之间以共价键结合形成的立体网状结构，该晶体属于共价晶体，故B正确；Si、P是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，其简单氢化物的稳定性就越强，则简单氢化物的稳定性：X(SiH4)＜Y(PH3)，故C错误； P、As是同一主族元素，原子序数越大，元素的非金属性就越弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越弱。由于元素的非金属性：P＞As，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Y(H3PO4)＞Z(H3AsO4)，故D错误。 答案　B 5．一种新型消毒剂由W、X、Y、Z四种元素组成，其结构如图所示，其中W形成的单质是自然界中最硬的物质；X的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物可以发生反应生成一种常见的盐；Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸；Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述错误的是(　　) A．元素的第一电离能：X＞Y＞W B．该消毒剂中Y显－2价 C．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：Z＞W＞X D．该消毒剂中W、X原子最外层均满足8电子稳定结构 解析　W为C、Y为O、X为N、Z为Cl，据此分析解答。同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，其中第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，故元素的第一电离能：N＞O＞C，即X＞Y＞W，A正确；O和C在该化合物中形成碳氧双键，则O显－2价，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞N＞C，则酸性：HClO4＞HNO3＞H2CO3，即Z＞X＞W，C错误；由结构图可知，C周围有1个双键和2个单键，N周围有3个单键，且N含有孤电子对，故C、N最外层均满足8电子稳定结构，D正确。 答案　C 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。　 1．(2023·重庆卷)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法正确的是(　　) A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中 C．5种元素中，第一电离能最小的是Fe D．5种元素中，电负性最大的是P 解析　钇原子序数比Fe大13，为39号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中，B错误；同一主族元素随原子序数增大，原子半径增大，第一电离能减小；同一周期元素随着原子序数增大，第一电离能增大，5种元素中，钙第一电离能比铁小，C错误；同周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族元素由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5种元素中，电负性最大的是O，D错误。 答案　A 2．(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 解析　根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序数大于Y，故Y应为F元素、Z应为P元素；从荧光粉的成分可以看出W为＋2价元素，故为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca。电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y<X<Z<W，B错误；F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误。 答案　C 3．(2023·浙江6月卷)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 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。 答案　A 4．(2023·湖北卷改编)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)－。则W、X、Y、Z分别为________(填元素符号)。 解析　Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z为F。 答案　B、N、O、F 5．(2023·辽宁卷改编)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。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。则W、X、Y、Z、Q分别为________。 解析　W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。 答案　H、C、O、F、Al 6．(1)(2022·山东卷节选)基态Ni原子的价层电子排布式为________，在元素周期表中位置为________。 (2)(2022·河北卷节选)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是__________，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(2022·全国甲卷节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是________(填标号)，判断的根据是__________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________(填标号)。 答案　(1)3d84s2　第四周期第Ⅷ族　(2)Cu　Cu的价电子排布式为3d104s1，Zn的价电子排布式为3d104s2，Zn为全充满稳定结构，Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小，Cu失去一个电子后形成的Cu＋的价电子排布式为3d10，为全充满稳定结构，较难失去电子，Zn失去1个电子后形成的Zn＋的价电子排布式为3d104s1，较易失去一个电子达到更稳定状态，Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大　(3)图a　同周期元素第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高　图b 学科网（北京）股份有限公司 $$