主题四 原子结构 元素周期律（教师用书）-【新高考方案】2026年高考化学Ⅱ一轮总复习

主题四|原子结构　元素周期律 第一讲　原子结构　核外电子排布 |内|容|与|目|标| 1.了解原子的构成粒子和核素、同位素的概念与判断。 2.了解核外电子排布规律和电子排布的表示方法(电子排布式和轨道表示式)。 3.了解电子的跃迁和原子光谱。 4.熟练掌握1~36号元素的基态核外电子排布的表示。 逐点清(一)　原子结构与核素 系统教材·固本强基　 (一)原子结构 1.构成原子的微粒及作用 2.微粒之间的数量关系 (1)原子 (2)离子 ①阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数。 ②阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数。 3.微粒符号及其意义 (二)元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 2.元素、核素、同位素的理解 (1)同位素的特征 同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 (2)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。 3.氢元素的三种核素 H名称为氕,不含中子H用字母D表示,名称为氘或重氢H用字母T表示,名称为氚或超重氢。 4.几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)任何原子均由质子、中子和核外电子构成 (×) (2)质子数相同的微粒,相应的元素一定是同一种元素 (×) (3Cl与Cl得电子能力几乎相同 (√) (4)含有7个质子8个中子的氮原子可以表示为N (×) (5)标准状况下,2.24 L氦气含有的质子数为0.4NA (×) (6)1 mol重水和1 mol水中,中子数之比为2∶1 (×) (7)(2024·甘肃卷)CC和C互为同位素 (√) 2.原子的相对原子质量与元素的相对原子质量概念辨析。 链接拓展 (1)原子(即核素)的相对原子质量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)元素的相对原子质量: 　。  答案:(1)一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的的比值 (2)是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值 3.(苏教必修1 P52 T7改编)在自然界中许多元素有多种核素,如氧元素存在O、O、O三种核素,氢元素有HHH三种核素。 (1)OOHH四种核素最多可以组成　　　　种水分子。  (2)1 mol H2 O分子中含有　　　　 mol中子。  (3)科学研究发现H+在水中实际以水合氢离子(H3O+)的形式存在,在0.5 mol H3O+中含有　　　　个质子。  提示:(1)6　(2)12　(3)5.5NA 4.元素、原子、核素、同位素都是重要的化学基本概念,原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号H2、H2CLiNa、NLiMg,回答下列问题: (1)表示核素的符号共　　　　　种。   (2)互为同位素的是　　　　和　　　　。   (3)质量数相等,但不能互称为同位素的是　　　　和　　　　　。   (4)中子数相等,但质子数不相等的是　　　　　和　　　　　。   提示:(1)6　(2LiLi　(3CN　(4NaMg 迁移应用·深化学习　 |牛刀小试| 1.(2024·上海卷)有关18F与19F说法正确的是 (　　) A.是同种核素　　　　 B.是同素异形体 C.19F比18F多一个电子 D.19F比18F多一个中子 解析:选D　18F和19F质子数相同、中子数不同,二者是F元素的不同核素,A错误;同素异形体是指同种元素形成的不同单质,故B错误;18F和19F质子数相同,即核外电子数相同,C错误;19F和18F的中子数分别为10、9,D正确。 2.(2025·浙南名校联盟联考)重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是 (　　) A.氘(D)的原子核外有1个电子 B.1H与D互称同位素 C.H2O与D2O互称同素异形体 D.1 mol D2O中含有10 mol中子 解析:选C　氘(D)原子内有1个质子,原子的核外电子数等于质子数,核外有1个电子,故A项正确;具有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素,1H与D具有相同质子数、不同中子数,二者互称同位素,故B项正确;同素异形体是同种元素不同单质的互称,H2O与D2O均为水,属于化合物,不互为同素异形体,故C项错误;1个D2O分子中含有10个中子,1 mol D2O中含有10 mol中子,故D项正确。 3.(2025·郑州市第三十七中学期中)下列关于指定粒子构成的描述正确的是 (　　) A.37Cl与39K具有相同的电子层数 B.H3O+与OH-具有相同的质子数 CFl与Pb具有相同的中子数 D.16O和17O具有相同的电子数 解析:选D　37Cl电子层数为3,39K电子层数为4,则电子层数不同,A错误;H3O+的质子数为11,OH-的质子数为9,则H3O+与OH-的质子数不同,B错误;中子数=质量数-质子数,Fl的中子数为298-114=184,Pb的中子数为207-82=125,所以中子数不同,C错误;核电荷数=质子数=电子数,所以16O和17O具有相同的电子数,D正确。 4.OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下OHeOX;OHeOY。下列说法正确的是 (　　) A.X的中子数为2 B.X、Y互为同位素 COO可用作示踪原子研究化学反应历程 D.自然界不存在O2O2分子是因其化学键不稳定 解析:选B　根据质量守恒可知,X微粒为He,Y微粒为He,X微粒的中子数为4,A错误;二者具有相同的质子数和不同的中子数,互为同位素,B正确;由题干信息可知,O与O的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;自然界中不存在O2与O2并不是其化学键不稳定,而是由于O与O的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为其他原子,D错误。 5.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为　　　　　,所含中子的物质的量为　　　　　,所含质子数为　　　　,所含电子数为　　　　。  答案:(m+1)mol　 mol　(m+A-N)NA　(m+A-N)NA |练后补强| 1.抓住描述对象突破“四同”判断 同位素 原子,如HH 同素异形体 单质,如O2、O3 同系物 化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3 同分异构体 化合物,如正戊烷、新戊烷 2.掌握计算一定质量某物质中粒子数的流程 逐点清(二)　核外电子排布 系统教材·固本强基　 1.核外电子运动状态 (1)电子云 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。 (2)核外电子运动状态 核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (3)原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 能层符号 K L M N 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 各能级原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 各能层原子轨道数 1 4 9 16 最多容纳电子数 2 8 18 32 2.基态与激发态　原子光谱 (1)基态与激发态 基态原子 处于最低能量状态的原子 激发态原子 基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 3.原子核外电子排布规律与表示方法 (1)电子排布原则 能量最低原理 在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低 泡利原理 在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反 洪特规则 基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行 (2)核外电子的填充顺序遵循构造原理 (3)基态原子核外电子排布的表示方法(以S原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 价层电子排布 3s23p4 价层电子轨道表示式(电子排布图) 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)p能级能量不一定比s能级的能量高 (√) (2)2p和3p轨道形状均为哑铃状,能量也相等 (×) (3)电子发生跃迁可形成吸收光谱或发射光谱 (√) (4)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz) (×) (5)1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布 (√) (6)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6 (×) (7)22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理 (×) 2.如图是s能级和p能级的原子轨道示意图。 试回答下列问题: (1)s电子的原子轨道呈　　　　　形,每个s能级有　　　　　　个原子轨道;p电子的原子轨道呈　　　　　　形,每个p能级有　　　　个原子轨道。  (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是　　　　 能级电子,其电子云在空间有3个互相　　　　 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是　　　　。  提示:(1)球　1　哑铃　3 (2)2p　垂直　氮 3.电子排布式的书写顺序与电子排布顺序相同吗?为什么? 提示:电子排布式的书写顺序≠电子排布顺序。电子进入能级的顺序是按照构造原理中能级的能量递增的顺序,而电子排布式的书写规则是按照能层的顺序,能层中的能级按s、p、d、f的顺序排布。 4.价层电子排布式与最外层电子排布式相同吗?试举例说明。 提示:价电子是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子,是原子核外跟元素化合价有关的电子。在主族元素中,价电子数就是最外层电子数;副族元素原子的价电子,除最外层电子外,还可包括次外层电子。例如,Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价层电子排布式为3d54s2。 5.钾能发生焰色试验的原因是什么? 提示:电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,以光的形式释放能量。 链接拓展 璀璨烟花与焰色试验 迁移应用·深化学习　 题点(一)　电子排布式(图)的书写 1.填空。 (1)(2024·新课标卷·节选)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　　　。  (2)(2024·北京卷·节选)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。 (3)(2023·浙江6月选考·节选)基态N原子的价层电子排布式是　　　　　　。  (4)(2023·全国乙卷·节选)基态Fe原子的价层电子排布式为　　　　　　。  (5)(2023·广东卷·节选)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为　　　　　　　　　。  (6)(2022·全国甲卷·节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　。  (7)(2022·湖南卷·节选)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　　　。  (8)(2022·山东卷·节选)基态Ni原子的价层电子排布式为　　　　　　　　。  答案:(1) (2) 　(3)2s22p3　(4)3d64s2 (5) 　(6) (7)3d104s24p4　(8)3d84s2 题点(二)　核外电子排布规律的应用 2.氟原子激发态的电子排布式有　　　　,其中能量较高的是　　　　。(填标号)  综合应用·重点加练 a.1s22s22p43s1　　　　　 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2 答案:ad　d 3.下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最低和最高的分别为　　　　、　　　　(填字母)。  答案:D　C 4.判断电子的运动状态(按要求填空)。 (1)基态F原子核外电子的运动状态有 　种。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为　　　　　,其原子核外电子的空间运动状态有　　　　种,共有　　　　种运动状态不同的电子。  (3)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有　　　　种。  解析:(1)基态F原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种。(2)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价层电子排布式为3d24s2;s轨道有一种空间运动状态,p轨道有三种空间运动状态,d轨道有五种空间运动状态,3d轨道只有两个电子,有两种空间运动状态,因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种;核外有22个电子,就有22种运动状态。(3)基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu原子核外有几个轨道,其核外电子就有几种空间运动状态,则基态Cu原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种。 答案:(1)9　(2)3d24s2　12　22　(3)15 题点(三)　化学用语的正误判断 5.(2025年1月·八省联考河南卷)下列化学用语或图示正确的是 (　　) A.CaO的电子式:Ca2+[︰︰]2- B.Li+的结构示意图: C.中子数为38的镓原子Ga D.的化学名称:2⁃乙基戊烷 解析:选A　CaO是离子化合物,电子式为Ca2+[︰︰]2-,A正确;Li+核外有2个电子,结构示意图为,B错误;中子数为38的镓原子,质量数为69可写为Ga,C错误;主链有6个碳原子,3号碳原子上连有1个甲基,化学名称为3⁃甲基己烷,D错误。 6.(2023·湖南卷)下列化学用语表述错误的是 (　　) A.HClO的电子式:H︰︰︰ B.中子数为10的氧原子O C.NH3分子的VSEPR模型: D.基态N原子的价层电子排布图: 解析:选C　HClO分子中O与H、Cl分别形成共价键,每个原子最外层均达到稳定结构,A项正确;中子数为10的氧原子,其质量数为8+10=18,可表示为O,B项正确;NH3中N形成3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,价层电子对数为4,故NH3的VSEPR模型为四面体形,图示给出的是NH3的空间结构模型,C项错误;基态N原子的价层电子排布式为2s22p3,2s轨道上的2个电子自旋方向相反,2p轨道上的3个电子分别占据3个轨道,自旋方向相同,D项正确。 7.(2024·甘肃卷)下列化学用语表述错误的是 (　　) A.Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为 B.PH3和H2S的电子式分别为H︰︰H和H︰︰H C.CH2CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 D.C、C和C互为同位素 解析:选B　Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最外层电子排布图均为,故A正确;PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心原子P原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,PH3的电子式为H︰︰H,故B错误;CH2==CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键,位于1号碳原子与2号碳原子之间,存在3个碳碳单键,无支链,且氢原子半径小于碳原子半径,故C正确CC和C是质子数相同、中子数不同的碳原子,是碳元素的不同核素,互为同位素,故D正确。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.三星堆见证了中华文明起源的多样性,通过“14C测定法”初步确定其年代区间。下列有关说法正确的是 (　　) A.14C与12C互为同位素 B.14C的核外电子数是14 C.14C可由中子轰击14N产生,14C与14N的化学性质相同 D.青铜器皿、骨头、纺织品、灰烬等都可作为检测的样品 解析:选A　14C的质量数是14,质子数是6,核外电子数=质子数=6,故B错误;14C与14N的质子数不同,是不同元素,化学性质不同,故C错误;青铜器皿由金属Cu等组成,不含C元素,不能用14C来检验,故D错误。 2.下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是 (　　) A.1s22s22p63s2→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1→1s22s22p4 C.1s22s2→1s22s12p1 D.1s22s22→1s22s22 解析:选B　A项,吸收光能,形成吸收光谱;B项,由激发态→基态,释放光能,形成发射光谱;C项,形成吸收光谱;D项,2px与2py能量相同,不属于电子跃迁。 3.H和He是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述中正确的是 (　　) A.氕、氘、氚都是氢的同素异形体 B.氕是自然界中最轻的原子 C.核聚变属于化学反应 D.9 g He含有的质子数为3NA 解析:选B　氕、氘、氚原子中质子数相同、中子数不同,故它们都是氢的同位素,A错误;氕原子的相对原子质量为1,故是自然界中最轻的原子,B正确;化学变化前后元素种类和原子数目分别保持不变,故核聚变不属于化学反应,C错误;9 g He含有的质子数为×2×NA mo=6NA,D错误。 4.下列有关电子排布图的表述正确的是 (　　) A. 可表示单核10电子粒子基态时的电子排布 B. 违背了泡利原理 C.表示基态N原子的价层电子排布图 D. 表示处于激发态的B原子的电子排布图 解析:选A　A项,单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内排布2个电子,且自旋方向相反,正确;B项,违背了洪特规则,错误;C项,N原子的价层电子排布图为,错误;D项,该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,错误。 5.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 (　　) A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子 B.在K能层中,有自旋相反的两条轨道 C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动 D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少 解析:选A　N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,各具有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多可容纳2个电子,故可容纳32个电子,所以有32种运动状态,A正确;在K能层中,只有1个轨道,能容纳自旋相反的2个电子,B不正确;电子云通常是用小黑点来表示电子出现的机会多少,但小黑点不表示电子,D不正确。 6.(2025·邵阳模拟)下列化学用语表述错误的是 (　　) A.94号元素钚中有145个中子的核素符号为Pu B.CS2分子的球棍模型为 C.次氯酸的结构式为H—Cl—O D.基态Cr原子的价电子排布式:3d54s1 解析:选C　94号元素钚中有145个中子,其质量数为94+145=239,核素符号为Pu,故A正确;CS2分子结构类似二氧化碳,为直线形分子,碳与硫之间为双键,原子半径C<S,其球棍模型为,故B正确;次氯酸中心原子为O,其结构式为H—O—Cl,故C错误;基态Cr为24号元素,原子的价电子排布式为3d54s1,故D正确。 7.(2025·丹东市五校协作体联考)下列符号表征或说法正确的是 (　　) A.中子数为9的氮原子N B.次氯酸的电子式:H︰︰︰ C.Fe位于元素周期表d区 D.基态碳原子的轨道表示式: 解析:选C　中子数为9的氮原子其质量数为7+9=16,表示为N,故A错误;次氯酸中心原子为O,其电子式为H︰︰︰,故B错误;Fe在周期表中的位置:第四周期第Ⅷ族,位于d区,故C正确;电子优先占据空轨道,且自旋方向相同,基态碳原子的轨道表示式为,故D错误。 8.(2025·潍坊市质检)放射性核素发生衰变会转变为另一种核素,同时释放出电子、正电子等粒子,如CoXe-YOe+。下列说法正确的是 (　　) A.Co的中子数是27 B.X与Co不在同一族 C.Y的最外层电子数是7 D.16O2与18O2互为同位素 解析:选C　根据质量守恒可知CoX+e-中,a=60、b=28,则X表示的是Ni元素;YOe+中,m=18、n=9,则Y表示的是F元素,据此作答Co的中子数为60-27=33,故A错误;X表示的是Ni元素,Co和Ni均在第Ⅷ族,故B错误;Y表示的是F元素,最外层电子数是7,故C正确;质子数相同但中子数不同的核素互为同位素,16O2与18O2为同一物质,故D错误。 9.月球上的每百吨He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量,地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一个12C原子的质量为a g,一个He原子的质量为b g,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　) A.He比He多一个中子 B.氦元素的近似相对原子质量为3.5 CHe的相对原子质量为 DHe的摩尔质量为bNA 解析:选C　1个He比1个He少一个中子,A错误;不能确定核素的原子百分含量,因此不能计算氦元素的近似相对原子质量,B错误;一个原子的真实质量与一个12C原子质量的的比值是该核素的相对原子质量,因此He的相对原子质量为,C正确He的摩尔质量为bNA g·mol-1,D错误。 10.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)下列化学用语或表述正确的是 (　　) A.Na2O2电子式:Na+[︰︰︰]2-Na+ B.209Bi和210Bi:互为同素异形体 C.CH4的空间结构:正方形 D.基态Fe2+的价电子排布式:3d54s1 解析:选A　Na2O2是由Na+和构成的离子化合物,电子式为Na+[︰︰︰]2-Na+,A正确;209Bi和210Bi的质子数相同,中子数不同,属于同一种元素的不同原子,互为同位素,B错误;CH4的价层电子对数为4+=4,其空间结构为正四面体形,C错误;Fe为26号元素,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,失去最外层电子形成阳离子,因此基态Fe2+的价电子排布式为3d6,D错误。 11.(2025·深圳市外国语学校模拟)下列化学用语或图示表达正确的是 (　　) A.溴的简化电子排布式:[Ar]4s24p5 B.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为 C.1⁃丁醇的键线式: D.NH3分子的VSEPR模型为 解析:选B　溴的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,A错误;根据洪特规则特例,基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为,B正确;1⁃丁醇的键线式为,C错误;NH3分子中氮原子是sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,不是三角锥形,D错误。 12．[双选]X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是(　　) A．基态X原子最外层有三个未成对电子 B．Y基态原子的轨道表示式：　　 C．P原子的价层电子排布为3d104s1 D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同 解析：选BC　X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O元素，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，为Cu元素。X为C元素，最外层有2个未成对电子，A错误；Y为N元素，基态原子的轨道表示式为，B正确；P为Cu元素，价层电子排布为3d104s1，C正确；Cu和O2反应生成CuO，Cu元素的化合价为＋2价，Cu和S反应生成Cu2S，Cu元素的化合价为＋1价，D错误。 二、非选择题 13.(10分)(2025·富顺一中月考)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题: (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种　　　(填字母)。  A.吸收光谱　　　　 B.发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是　　　　(填字母)。  a.1s22s22p43s1333 b.1s22s22p33s2333 c.1s22s22p63s13 d.1s22s22p63s2 (3)Ti原子位于元素周期表中的　　　　区,其价电子排布式为　　　　。  (4)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+　　　　Fe2+(填“大于”或“小于”)。  (5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是　　　　。  ①2p=3p　②4s>2s　③4p>4f　④4d>3d A.①④　　B.①③　　C.③④　　D.②③ (6)某元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,则n=　　　　;原子中能量最高的是　　　　能级电子。  (7)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　,第四周期中,3d轨道半充满的元素符号是　　　　。  解析:(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种发射光谱,故合理选项是B。(2)a.基态镁原子中2个2p能级的电子和1个3s能级的电子激发到3p得到1s22s22p43s13p3;b.基态镁原子中3个2p能级的电子激发到3p得到1s22s22p33s23p3;c.基态镁原子中1个3s能级的电子激发到3p得到1s22s22p63s13p1;d.1s22s22p63s2是基态镁原子的电子排布式;由2p能级跃迁到3p能级的电子最多的是b,故能量最高的是b。(3)Ti是22号元素,Ti元素在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族,属于d区元素;根据构造原理,可知基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,其价电子排布式为3d24s2。(4)Fe元素的原子核内质子数是26,Fe3+核外有23个电子,Fe2+核外有24个电子,二者都属于同一元素,原子核内质子数相同,离子核外电子数越少,电子之间的斥力就越小,离子半径就越小,所以离子半径大小关系为Fe3+<Fe2+。(5)①不同能层的同一能级电子的能量大小关系:电子所处的能层序数越大,原子的能量就越高,所以①错误,②④正确;对于处于同一能层不同能级的电子的能量大小关系:s<p<d<f,所以原子的能量大小关系为4p<4f,③错误,故上述说法中错误的是①③,故合理选项是B。(6)该元素排列了p能级,说明s能级已经填满,所以n=2,则该元素最外层电子排布式为2s22p4,则该元素是O元素,根据构造原理知该元素中能量最高的电子是2p能级电子。(7)第四周期中最外层仅有1个电子的元素有K、Cr、Cu,它们的基态原子的电子排布式分别为[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1;3d轨道半充满说明3d轨道中含有5个电子,根据电子排布规则知,该原子的4s能级上电子全满或半充满,所以该基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或[Ar]3d54s2,所以为Cr或Mn。 答案:(1)B　(2)b　(3)d　3d24s2　(4)小于　(5)B　(6)2　2p　(7)[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1　Cr或Mn 14.(12分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其相关性质如表所示: A 基态A原子核外电子占据3个轨道 B 原子核外有6种运动状态不同的电子 C 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 D 基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子 E 基态E+各能层电子全充满 (1)元素A、E的元素符号分别是　　　　　。画出元素A基态原子的轨道表示式:　　　　　　　。  (2)画出C元素原子的结构示意图: 　。 (3)写出D元素基态原子的电子排布式:　　　　　,其核外电子空间运动状态有　　　　种。  (4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,其原因是 　。  (5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物,该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键,每个C原子与3个B原子形成共价键,其化学式为　　　　　　。  解析:由题意,A原子核外电子占据三个轨道,A为B元素;B原子核外有6种运动状态不同的电子,B为C元素;C元素核外p能级电子数比s能级电子数少1个,因此C为N元素;D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子,同时仅有1个未成对电子,s能级含1个轨道,p能级含有3个轨道,则D所含有的未成对电子在3s能级,因此D为Na元素;E+的各能层电子均充满,因此E为Cu元素。(5)该化合物具有三维骨架结构,其中每个C原子与4个N原子形成共价键,所以C的化合价为+4价,每个N原子与3个C原子形成共价键,所以N的化合价为-3价,则该化合物的化学式为C3N4。 答案:(1)B、Cu　　(2) (3)1s22s22p63s1　6　(4)三种元素的非金属性依次增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强　(5)C3N4 第二讲　元素周期表与元素周期律 |内|容|与|目|标| 1.熟悉元素周期表的结构(周期、族、区)和应用。 2.掌握元素周期律的实质,熟悉同周期、同主族元素性质的递变规律。 3.掌握电离能、电负性的应用。 第1课时　元素周期表 逐点清(一)　元素周期表的结构　　 系统教材·固本强基　 1.原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号,称之为原子序数。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 2.元素周期表的编排原则 3.元素周期表的结构 (1)周期:3短4长,共7个周期 短周期 长周期 序号 一 二 三 四 五 六 七 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)族:7主族+8副族+0族,共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 8、9、10 11 12 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 0族 第18纵列 4.元素周期表的分区 (1)根据元素的金属性与非金属性分区 (2)按价层电子排布分区 5.元素周期表的应用 (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 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)各周期所含元素数目各不相同,且随着周期数增加逐渐增加 (×) (2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素 (×) (3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素 (×) (4)元素周期表中包含元素种类最多的族是第ⅢB族 (√) (5)基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 (√) 2.(1)在元素周期表中非金属元素存在于哪个区?主族元素在哪个区?p区只包含主族元素吗? 提示:非金属元素除H属于s区外,其他均属于p区;主族元素在s区和p区;p区包含ⅢA~ⅦA族和0族。 (2)为什么s区、d区和ds区的元素都是金属(氢元素除外)? 提示:s区、d区和ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子,呈现金属性,所以s区、d区和ds区的元素都是金属。 3.结合如图所示元素周期表,回答下列问题: (1)表中所列元素,属于短周期元素的有　　　　　　　　　　　　　　(填字母,下同),属于主族元素的有　　　　　　　　　　　。  (2)g元素的价层电子排布为　　　　,该元素位于第　　　周期　　　族　　　区,i元素的价层电子排布为　　　　　,该元素位于第　　　周期第　　　族　　　　区。  (3)f元素的价层电子排布为　　　　　　,该元素位于第　　　　 周期第　　　　族　　　　区,请按氦元素的格式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量:　　　　　　　。  提示:(1)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f (2)3s23p6　三　0　p　3d104s2　四 ⅡB　ds (3)3s23p4　三　ⅥA　p　 4.(鲁科选2 P20T5改编)在元素周期表中,为什么第2、3周期均有8种元素,而第4、5周期均有18种元素,第6、7周期均有32种元素? 提示:根据鲍林近似能级图,第2、3周期只有s和p能级,共有4个轨道,每一轨道上最多容纳2个电子,又由于每个周期所容纳的元素种类与该周期容纳的最多电子数目相等,所以第2、3周期均为8种元素;在第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n-1)d,共9个原子轨道,最多容纳18个电子,所以在第4、5周期中可以排18种元素;第6、7周期元素所包含的能级除ns、np、(n-1)d外,还有(n-2)f,故多出了7个原子轨道,14个电子,对应多出了14种元素,共32种元素。 迁移应用·深化学习　 |牛刀小试| 题点(一)　元素周期表的结构 1.下列对于元素周期表结构的叙述中,正确的是 (　　) A.7个横行代表7个周期,18个纵列代表18个族 B.副族元素中没有非金属元素 C.除第一周期外,其他周期均有18种元素 D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素 解析:选B　7个横行代表7个周期,18个纵列共有16个族,7个主族、8个副族、1个0族,A错误;副族元素均在长周期,均为金属元素,只有主族元素存在非金属元素,B正确;2、3周期每周期均有8种元素,6、7周期每周期均有32种元素,则只有4、5周期每周期有18种元素,C错误;碱金属元素为金属元素,而ⅠA族元素含H,碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素,D错误。 2.新能源汽车的推广运用是实现碳中和目标的重要举措。磷酸亚铁锂(LiFePO4)蓄电池是新能源汽车的动力之一、锂元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.锂的相对原子质量为6.941 g B.金属锂在化学反应中容易失电子 C.锂元素在元素周期表中位于第三周期 D.磷酸亚铁锂中磷元素的化合价为+3价 解析:选B　根据元素周期表的信息可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,则锂的相对原子质量为6.941,单位是“1”,不是“g”,A错误;由锂原子的结构示意图可知,锂原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失电子,B正确;周期数=原子的核外电子层数,锂原子核外有2个电子层,则锂元素在元素周期表中位于第二周期,C错误;锂原子的最外层电子数为1,则锂元素的化合价为+1,磷酸亚铁锂中铁元素的化合价为+2,氧元素的化合价为-2,设磷元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则有(+1)+(+2)+x+(-2)×4=0,得x=+5,D错误。 3.确定下列指定元素的原子序数。 (1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素,原子序数分别为m、n,则m、n的关系为　　　　　　　　　　　。  (2)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,则乙的原子序数可能是　　　　　　　　　　。  (3)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 　。 (4)下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是　　　　(填字母)。  答案:(1)n=m+5、n=m+15、n=m+29 (2)x+2、x+8、x+18、x+32 (3)y=x+m或y=x+n　(4)B 题点(二)　元素周期表的应用 4.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是 (　　) A.B只能得电子,不能失电子 B.原子半径:Ge>Si C.As可作半导体材料 D.Po位于第六周期第ⅥA族 解析:选A　B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:Ge>Si,故B正确;As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,位于第六周期第ⅥA族,故D正确。 5.(2025·广东省番禺区仲元中学月考)元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是 (　　) A.Mn可形成Mn2+和Mn3+两种简单离子,稳定性:Mn2+<Mn3+ B.基态Ti原子核外电子的空间运动状态有22种 C.Cu元素位于元素周期表d区,ⅠB族 D.基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为4∶5 解析:选D　Mn2+电子排布式为[Ar]3d5、Mn3+电子排布式为[Ar]3d4,Mn2+为3d能级半充满,较Mn3+稳定,A错误;基态Ti为22号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,核外电子的空间运动状态等于原子轨道数,有1+1+3+1+3+2+1=12种,B错误;基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,位于元素周期表ds区,ⅠB族,C错误;基态Fe2+电子排布式为[Ar]3d6,未成对电子数为4,Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,未成对电子数为5,故基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为4∶5,D正确。 |练后补强| 理清元素周期表中元素原子序数的序差关系 (1)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况:第二、三周期(短周期)相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。 (2)相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素(如图所示)。当A、B在ⅠA或ⅡA族时,y=x+m。A、B在ⅢA~0族时,y=x+n。 xA m种元素 yB n种元素 逐点清(二)　原子结构与元素周期表的关系 系统教材·固本强基　 1.每周期中各元素原子价层电子排布特点 周期 能层数(n) 每周期中各元素原子价层电子排布特点 二 2 2s1→2s22p6 三 3 3s1→3s23p6 四 4 五 5 六 6 2.每族中各元素原子价层电子排布特点 (1)原子的电子层数=原子中最高能层序数=周期序数。 (2)主族元素原子的价层电子数=主族序数。 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 价层电 子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6(He为ns2) (3)过渡元素(除镧系、锕系外,以第四周期为例)。 周期表中列数 族序数 价层电子排布 3 ⅢB (n-1)d1ns2 4 ⅣB (n-1)d2ns2 5 ⅤB (n-1)d3ns2 6 ⅥB (n-1)d5ns1 7 ⅦB (n-1)d5ns2 8~10 Ⅷ (n-1)d6~8ns2 11 ⅠB (n-1)d10ns1 12 ⅡB (n-1)d10ns2 3.各区价层电子排布特点 分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1~2 除氢外都是活泼金属元素 p区 ⅢA族~ⅦA族、0族 ns2np1~6 (He除外) 最外层电子参与反应(0族元素一般不考虑) d区 ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(镧系、锕系除外) (n-1)d1~9ns1~2 (Pd除外) d轨道也不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n-1)d10ns1~2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14 (n-1)d0~2ns2 镧系元素化学性质相近,锕系元素化学性质相近 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)每个周期的价电子排布都是从ns1开始,到ns2np6结束 (×) (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)原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是过渡元素 (√) (5)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第ⅧB族 (×) 2.ds区只有两列,可理解为先填满了(n-1)d能级而后再填充ns能级,29Cu和30Zn的价电子排布是什么? 提示:29Cu:3d104s1,30Zn:3d104s2。 3.已知下列元素基态原子的核外电子排布,分别判断其元素符号、原子序数并指出其在元素周期表中的位置。 元素 元素符号 原子序数 区 周期 族 1s22s22p63s1 3d104s1 [Ne]3s23p4 价层电子轨道 表示式为 提示:Na　11　s　三　ⅠA Fe　26　d　四　Ⅷ Cu　29　ds　四　ⅠB S　16　p　三　ⅥA Cl　17　p　三　ⅦA 4.(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3,在元素周期表中,砷元素位于第　　周期　　　族;最高价氧化物的化学式为　　　　　,砷酸钠的化学式是　　　　　。  (2)已知下列元素在周期表中的位置,写出它们价层电子排布式和元素符号: ①第四周期ⅣB族: ; ②第五周期ⅦA族: 。 提示:(1)四　ⅤA　As2O5　Na3AsO4 (2)①3d24s2,Ti　②5s25p5,I 迁移应用·深化学习　 1.周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断 (　　) A.它位于周期表的第四周期ⅡA族 B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C.Co2+的核外价层电子排布为3d54s2 D.Co位于周期表中第9列,属于d区 链接拓展 解析:选D　钴位于元素周期表的第四周期Ⅷ族,A项错误;“3d74s2”为Co的价层电子排布,其简写式中也要注明3d轨道,B项错误;失电子时,应先失去最外层的电子,即先失去4s上的电子,Co2+的价层电子排布为3d7,C项错误;“7+2=9”,说明它位于周期表的第9列,属于d区,D项正确。 2.已知硒与氧元素同主族,与钾元素同周期。下列关于硒的说法不正确的是 (　　) A.硒原子价层电子排布为4s24p4 B.最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4 C.O和Se为p区元素,K为s区元素 D.Se的核外电子排布式为[Ar]4s24p4 解析:选D　Se的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。 3.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是 (　　) A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是ⅠA族元素 B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是ds区元素 C.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D.基态原子含有未成对电子最多的元素位于ⅤA族 解析:选C　基态原子的N层上只有一个电子的元素可能是K、Cr、Cu,所以可能位于第ⅠA族、第ⅥB族、第ⅠB族,故A错误;原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素可以为第Ⅷ族元素,如Fe、Co、Ni,位于d区,故B错误;基态原子的p能级上半充满的元素为第ⅤA族元素,所以一定位于p区,故C正确;基态原子含有未成对电子最多的元素不位于ⅤA族,第ⅤA族元素未成对电子数是3,如果d能级半满有5个电子,f能级半满时有7个电子,故D错误。 4.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。 综合应用·重点加练 请回答下列问题: (1)表中属于d区的元素是　　　　(填编号)。  (2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为　　　　。  (3)某元素的价层电子排布为nsnnpn+1,该元素原子的最外层电子数为　　　　。  (4)元素⑩的不同周期的相邻元素的价层电子排布式为　　　　　　。  答案:(1)⑨　(2)苯　(3)5　(4)4d105s1 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2025·江苏镇江开学考试)钙钛矿(CaTiO3)、砷化镓(GaAs)可用于制作航天太阳能电池,下列元素属于过渡金属元素的是 (　　) A.Ca B.Ti C.As D.Ga 解析:选B　Ca是第四周期第ⅡA族元素,不属于过渡元素,A不符合题意;Ti是22号元素,位于周期表中第四周期第ⅣB族,属于过渡元素,B符合题意;As属于周期表中第四周期第ⅤA族元素,不属于过渡元素,C不符合题意;Ga位于周期表中第四周期第ⅢA族元素,不属于过渡元素,D不符合题意。 2.如图是钛元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图。下列叙述正确的是 (　　) A.钛和钛合金都属于金属材料 B.钛原子中的中子数为22 C.钛原子失去电子可变为Ti2- D.钛原子质量为47.87 解析:选A　钛为金字旁,属于金属元素,则钛和钛合金都属于金属材料,A正确;元素周期表左上角数字表示原子序数也等于质子数,中子数=质量数-质子数,所以钛原子中的22为质子数,B错误;钛原子最外层2个电子,在化学反应中容易失去最外层2个电子形成阳离子,即可变为Ti2+,C错误;元素周期表中最下面数字表示元素相对原子质量,所以钛元素的相对原子质量为47.87,D错误。 3.有关元素周期表,下列说法错误的是 (　　) A.第ⅠA族的元素除氢元素外都是碱金属元素 B.最外层电子数为2的元素一定位于第ⅡA族 C.过渡元素均为金属元素 D.元素周期表中含有元素种类最多的族是第ⅢB族 解析:选B　第ⅠA族的元素除氢元素外都是碱金属元素,包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,故A正确;最外层电子数为2的元素不一定位于第ⅡA族,0族元素氦以及很多过渡元素的最外层电子数也是2,故B错误;过渡元素也称过渡金属,全部为金属元素,故C正确;ⅢB族存在镧系与锕系,含有的元素种类最多,故D正确。 4.元素周期表完美地将元素的结构、位置与性质结合在一起,根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期表中的位置,进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是 (　　) A.该元素位于d区 B.该元素为金属元素 C.该元素位于第四周期第ⅢA族 D.该元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3 解析:选D　33号元素,根据原子序数=质子数=原子核外电子数,则该元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,能层数等于电子层数,价层电子排布式为4s24p3,最外层有5个电子,则该元素位于第四周期ⅤA族,位于p区,为非金属元素,故D正确。 5.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是 (　　) A.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 B.在金属元素与非金属元素的交界处寻找过渡元素 C.主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数 D.第三周期元素形成的简单阴阳离子中半径最小的是Al3+ 解析:选D　核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Na+、Mg2+、Ar、HF、NH3和H2O、CH4等均含有10个电子,但化学性质不同,A错误;在金属元素与非金属元素的交界处的元素具有金属性和非金属性,故可在此区域寻找半导体材料,而不是寻找过渡元素,B错误;主族元素的最高正价通常等于该元素原子的最外层电子数,但O无最高正价、F无正价,C错误;根据具有相同核电荷数的离子核电荷数越大半径越小,第三周期的简单阴离子比阳离子多一个电子层,故第三周期元素形成的简单阴阳离子中半径最小的是Al3+,D正确。 6.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。已知:B、C两元素的核电荷数之和是A元素原子序数的4倍。则A、B、C分别是 (　　) A.O、P、Cl B.N、Si、S C.C、Al、P D.F、S、Ar 解析:选A　设A、B、C三种元素的原子序数分别为a、b、c,由三种元素在元素周期表中的相对位置可知a+8-1=b,a+8+1=c,且b+c=4a,所以a=8,b=15,c=17,即A、B、C分别是O、P、Cl。 7.(2025·福州模拟)化学在社会进步中发挥着关键性作用。下列说法错误的是 (　　) A.福建舰的舰体材料合金钢,其强度、熔点均高于纯铁 B.落户福建的第三代核电“华龙一号”,其核燃料棒中的裂变燃料铀元素属于过渡元素 C.福建“智”造飞速发展,黑科技“凝聚态电池”的主材料石墨烯属于无机非金属材料 D.福建物构所研究了一种纳米片(CoB/NBC)作为高能量密度硫电池的主体材料,其中的元素Co属于d区元素 解析:选A　合金钢的硬度高于纯铁,熔点比铁低,A错误;铀是92号元素,在f区,属于过渡元素,B正确;石墨烯的碳单质,属于无机非金属材料,C正确;Co为27号元素,价层电子排布式为3d74s2,属于d区元素,D正确。 8.四川地区矿产资源丰富,如钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源,而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍和钪等多种组分,具有很高的综合利用价值。下列说法错误的是 (　　) A.钛元素在元素周期表中的d区 B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了构造原理 C.在铁原子中,不可能有两个能量完全相同的电子 D.基态钒原子(23V)核外有23个不同运动状态的电子 解析:选C　钛元素在元素周期表第四周期第ⅣB族,属于d区元素,A正确;Sc原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2,因为能级交错应先排4s再排3d,其违背了构造原理,B正确;铁原子中,相同能层的同一能级的电子能量相同,C错误;钒元素为23号,原子核外有23个电子且运动状态各不相同,D正确。 9.由于周期表中位置靠近的元素性质相似,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法,下列说法错误的是 (　　) A.在周期表中金属与非金属交界处寻找其他半导体材料 B.研究右上角非金属元素区域,制造新品种的农药 C.在过渡元素区域寻找制造催化剂的元素 D.在ⅠA族寻找制造耐高温,耐腐蚀合金的元素 解析:选D　在周期表中金属与非金属的分界处可以找到制造半导体材料的元素,比如Si,A正确;研究右上角非金属元素区域,比如对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药,B正确;在过渡元素区域寻找制造催化剂的元素和耐高温、耐腐蚀合金的元素,C正确;可在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素,ⅠA族元素熔点低、活泼,不能寻找耐高温、耐腐蚀合金元素,D错误。 10.某同学设计如下元素周期表,已知X元素的气态氢化物水溶液呈碱性,空格中均有对应的元素填充。以下说法正确的是 (　　) A.X、Y、Z元素分别为N、P、O B.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素 C.Z的氢化物只有一种 D.Y元素位于第ⅥA族 解析:选A　A项,根据该同学设计的元素周期表的形式和表中元素位置可知:X的原子序数为7,Z的原子序数为8,Y的原子序数为15,因此X为N,Z为O,Y为P,正确;B项,白格中的稀有气体元素He、Ne、Ar不属于主族元素,错误;C项,Z的氢化物有H2O、H2O2,错误;D项,Y元素位于ⅤA族,错误。 11.已知A、B、C三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设A的原子序数为m,则下列说法不正确的是 (　　) B A C A.元素B和C的原子序数之和可能等于2m B.元素B的原子序数可能等于m-17 C.元素C的原子序数可能为m+31 D.元素A、B、C可能处于短周期 解析:选D　若三种元素分别处于元素周期表右侧的第三~五周期,A的原子序数为m,则B的原子序数为m-17,C的原子序数为m+17,则A、B正确;若三种元素处于长周期,A的原子序数为m,则C的原子序数为m+31,C正确;元素A、B、C处于周期表的右侧区域,若处于短周期,则B为He,不是主族元素,D错误。 12．[双选]铁系超导材料Fe­Sm­As­F­O中除Fe、Sm外，其余均为主族元素。其中Sm原子核外电子的P层为最外层，As原子核外最外层有5个电子。下列说法正确的是(　　) A．Sm位于周期表第5周期 B．As在周期表中与N处于同主族 C．Fe和F2反应生成FeF2 D．氢化物的稳定性：HF>H2O 解析：选BD　Sm最外层为P层，则共有6个电子层，位于第六周期，故A错误；原子核外最外层有5个电子，位于ⅤA族，与N同主族，故B正确；非金属性F＞Cl，故F2能将Fe直接氧化为＋3价，故C错误；非金属性F＞O，非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则氢化物的稳定性：HF>H2O，故D正确。 13.短周期主族元素①~⑥在元素周期表中的位置如图所示,⑤为地壳中含量最高的金属元素,下列说法错误的是 (　　) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A.①的简单氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 B.③的单质可以将④从其盐溶液中置换出来 C.⑤的单质可以用于盛放①的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 D.②⑥形成的化合物属于酸性氧化物,但可以与某些酸反应 解析:选B　⑤为地壳中含量最高的金属元素,⑤为Al元素,根据元素在周期表中的位置知,则①是N元素、②是O元素、③是Na元素、④是Mg元素、⑥是Si元素。①是N元素,其简单气态氢化物是氨气,氨气是碱性气体,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A正确;③是Na元素,Na不能从氯化镁溶液中置换出镁,这是因为钠的化学性质非常活泼,当钠投入氯化镁溶液中时,它首先会与溶液中的水发生剧烈反应,生成氢氧化钠和大量的氢气,再由氢氧化钠与氯化镁反应来生成氢氧化镁和氯化钠,B错误;Al制品可以盛放浓HNO3溶液,铝在浓硝酸中会发生钝化,在铝的表面形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜能够阻止铝与浓硝酸的进一步反应,C正确;②⑥形成的化合物是SiO2,SiO2属于酸性氧化物,但可以与HF发生反应,D正确。 二、非选择题 14.(10分)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据下表回答下列问题。 (1)用微粒的观点解释常温下6号元素组成的单质化学性质比较稳定的原因是 　。  (2)若某元素原子结构示意图如图所示,则该元素应位于元素周期表的　　　　(填“①”或“②”)位置。  (3)某物质经过检测,只含有8号元素,则该物质　　　　(填字母)。  A.一定是单质 B.可能是化合物 C.一定是纯净物 D.可能是混合物 (4)纵列中,H、Li、Na三种元素的相同点是　　　　　　　　　　,三种元素的不同点是　　　　　　　　　　;横行中,Li、Be、B三种元素的相同点是　　　　　　　　　　　,三种元素的不同点是　　　　　　　　　　　　　。  (5)请用上述周期表中所给元素组合成的物质写一个化学方程式: 　, 该反应的基本反应类型是　　　　。  解析:(1)6号元素为碳元素,碳的单质化学性质比较稳定的原因是:碳原子最外层电子数是4,不容易得失电子。(2)若某元素原子结构示意图为,该元素为Cl元素,该元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,即位于元素周期表的②位置。(3)某物质经过检测,只含有8号元素即O元素,该物质可能为O2、O3等单质,也可能为O2和O3组成的混合物,由于组成元素只有1种,不可能为化合物。(4)纵列中,H、Li、Na三种元素的相同点是:原子的最外层电子数相等都为1;三种元素的不同点是:电子层数不同,依次为1、2、3;横行中,Li、Be、B三种元素的相同点是:电子层数相同,都为2层;三种元素的不同点是:原子的最外层电子数不相等,依次为1、2、3。(5)由周期表中所给元素组合成的物质写出的一个化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,该反应的基本反应类型为分解反应。 答案:(1)碳原子最外层电子数是4,不容易得失电子　(2)②　(3)D (4)原子的最外层电子数相等都为1　电子层数不同　电子层数相同　原子的最外层电子数不相等 (5)2H2O2H2↑+O2↑(其他合理答案亦可)　分解反应 15.(12分)短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示,其中B的一种同位素考古时用来测定文物的年代。 请回答下列问题: (1)A、D的价层电子排布式分别为　　　　　　、　　　　　　。  (2)与A同主族的下一周期元素的核外电子排布式为 　。 (3)C的核外电子轨道表示式为　　　　　　。  (4)E在周期表中的位置为　　　　　　　　　　。  (5)A的下一周期中,元素原子的核外电子中有3个未成对电子的元素有　　　　　(填元素符号)。  解析:根据图示可推知A为Al,B为C,C为N,D为O,E为Cl。 答案:(1)3s23p1　2s22p4 (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 (3) (4)第三周期ⅦA族　(5)V、Co、As 第2课时　元素周期律 　　　　逐点清(一)　电离能　电负性　 系统教材·固本强基　 (一)电离能 1.电离能的含义 第一电离能:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号:I1,单位:kJ·mol-1。 2.电离能的变化规律 同周期 第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,总体呈现从左到右增大的变化趋势。ⅡA族元素的np轨道为全空,第一电离能大于ⅢA族元素,ⅤA族元素np轨道为半充满,第一电离能大于ⅥA族元素 同主族 从上到下,第一电离能逐渐减小 同一 元素 逐级电离能越来越大,即I1<I2<I3……,同时逐级电离能相差很大,出现突变 3.电离能的应用 (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。 (二)电负性 1.电负性的含义 不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力越大。 2.电负性的标准 以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准,计算得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。如O:3.5,N:3.0,Cl:3.0。 3.电负性的应用 (三)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(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为对角线规则。 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)铝的第一电离能比镁的第一电离能大 (×) (2)金属元素电负性一定小于非金属元素电负性 (×) (3)电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据 (√) (4)同一周期主族元素,从左到右第一电离能和电负性均逐渐增大 (×) (5)非金属性越强,第一电离能和电负性一定越大 (×) (6)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能 (×) (7)(2024·浙江卷)第一电离能:Ge<Se<As (√) (8)(2024·上海卷)氟元素原子第一电离能最大 (×) 2.比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由。 提示:I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子 3.(1)第一电离能I1(Zn)　　　　I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 　　。  (2)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 　。  提示:(1)大于　Zn核外电子排布式为[Ar]3d104s2,Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1。Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子,所以第一电离能I1(Zn)大于I1(Cu) (2)Cu　Cu的第一电离能失去的是4s1电子,第二电离能失去的是3d10的电子,Zn的第一电离能失去的是4s2电子,第二电离能失去的是4s1的电子,失去2个电子后Zn2+的3d10电子处于全充满状态 4.请结合核外电子排布相关知识解释,电负性:C小于O的原因。 提示:碳原子半径比氧原子半径大,且核电荷数比氧的小,故形成化合物时,碳原子对键合电子的吸引力小于氧,电负性也小于氧。 迁移应用·深化学习　 1.下列四种元素中,其第一电离能最大的是 (　　) A.原子含有未成对电子最多的第二周期元素 B.位于周期表中第三周期ⅢA族的元素 C.原子最外层电子排布为2s22p4的元素 D.原子最外层电子排布为3s23p3的元素 解析:选A　原子含有未成对电子最多的第二周期元素为氮元素;周期表中第三周期ⅢA族的元素为铝元素;原子最外层电子排布为2s22p4的元素为氧元素;原子最外层电子排布为3s23p3的元素为磷元素,同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,同主族随原子序数增大,元素第一电离能减小,元素原子核外电子排布处于半满、全满时,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,则第一电离能最大的是氮元素。 2.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)。 元素 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 下列关于元素R的推断中,一定正确的是 (　　) A.R元素的最高正化合价为+3价 B.R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能 D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 解析:选C　由表知最外层应有2个电子,所以R的最高正化合价为+2,R元素位于元素周期表中第ⅡA族,同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2,达稳定结构,所以R元素的第一电离能高于同周期相邻元素,故C正确,A、B错误,D不确定。 3.Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表: 元素 Mn Fe 电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 锰元素位于第四周期第ⅦB族。比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,原因是 　。  答案:由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少 4.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　 　　。  (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)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　(4)负　Cl的电负性大于P,Cl对键合电子的吸引能力强 逐点清(二)　主族元素的结构与性质递变性　 系统教材·固本强基　 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) 第一电离能 总体呈现逐渐增大的变化趋势(但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA) 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 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.元素金属性和非金属性强弱的比较 (1)金属性比较 本质 原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强 ⑤若Xn++YX+Ym+,则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强 (2)非金属性比较 本质 原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关) 判断方法 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 ④元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)C、N、O、F的最高正价分别为+4、+5、+6、+7 (×) (2)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 (×) (3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强 (×) (4)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 (×) (5)(2023·天津卷)通过最高价氧化物的熔点可判断C、Si的非金属性强弱 (×) (6)(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 (√) 2.根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空): (1)粒子半径:①Na　　Mg　　Cl。  ②Li　　Na　　K。  ③Na+　　Mg2+　　Al3+。  ④F-　　Cl-　　Br-。  ⑤Cl-　　O2-　　Na+　　Mg2+。  ⑥Fe2+　　Fe3+。  (2)金属性:K　　Na　　Mg;  非金属性:F　　O　　S。  (3)碱性:Mg(OH)2　　Ca(OH)2　　KOH。  (4)酸性:HClO4　　H2SO4　　HClO。  (5)热稳定性:CH4　　NH3　　H2O。  (6)还原性:HBr　　HCl,I-　　S2-。  (7)氧化性:Fe3+　　Cu2+　　Fe2+。  提示:(1)①>　>　②<　< ③>　>　④<　<　⑤>　>　>　⑥> (2)>　>　>　> (3)<　< (4)>　> (5)<　< (6)>　< (7)>　> 迁移应用·深化学习　 1.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 (　　) 选项 事实 结论 A 与冷水反应,Na比Mg强烈 金属性:Na>Mg B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C D T ℃时,Br2+H22HBr　 K=5.6×107 I2+H22HI　K=43 非金属性:Br>I 解析:选C　SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,H2SO3并非S的最高价含氧酸,不能说明S与C的非金属性的强弱,C项错误;相同温度时,溴与碘和氢气化合的难易程度可说明溴的非金属性比碘的非金属性强,D项正确。 2.已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-是具有相同电子层结构的离子。下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是 (　　) A.离子半径:An+>B(n+1)+>Cn->D(n+1)- B.原子序数:a>b>c>d C.原子半径:A>B>D>C D.四种元素一定均属于短周期元素 解析:选C　由于四种离子具有相同的电子层结构,可以推知四种元素在周期表中的位置关系如表。 A项,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+;B项,原子序数:b>a>c>d;C项,原子半径:A>B>D>C;D项,四种元素也可以为长周期元素。 …… D C A B …… 3.(2024·上海卷)下列关于氟元素的性质说法正确的是 (　　) A.原子半径最小　　 　 B.原子第一电离能最大 C.元素的电负性最强 D.最高正化合价为+7 解析:选C　元素周期表中H元素的原子半径最小,A错误;同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,故每一周期最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,B错误;同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则元素周期表中F的电负性最强,C正确;F没有最高正价,D错误。 4．[双选]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。根据下表中信息判断下列说法正确的是(　　) 最高价氧化 物的水化物 元素 X Y Z W 分子式 H3ZO4 0.1 mol·L-1溶液 对应的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70 A．元素电负性：Z<W B．简单离子半径：W<Y C．元素第一电离能：Z＞W D．简单氢化物的沸点：X<Z 解析：选AC　根据Z的最高价氧化物的水化物的化学式，可知Z为P；根据X、Y、W的最高价氧化物的水化物的pH，X的最高价氧化物的水化物为强酸、Y的最高价氧化物的水化物为强碱、W的最高价氧化物的水化物为多元强酸，结合原子序数依次增大，则X为N，Y为Na，W为S。根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：P＜S，A项正确；S2－有3个电子层，Na＋有两个电子层，故离子半径：S2－＞Na＋，B项错误；P由于3p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于S，C项正确；NH3分子间形成氢键，PH3分子间为范德华力，故沸点：NH3＞PH3，D项错误。 [课时跟踪检测] (说明:标题目配有讲评课件) 一、选择题 1.下列有关元素周期表和元素周期律的说法正确的是 (　　) A.同一主族从上到下,元素的第一电离能依次减小 B.d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上 C.同一主族从上到下,元素的电负性依次增大 D.元素周期表中,s区、d区和ds区的元素都是金属元素 解析:选A　同一主族从上到下,最外层电子数相等,原子半径依次增大,原子核对外层电子的引力减小,所以元素的第一电离能依次减小,故A正确;d区元素最后一个核外电子可能填充在d能级上,也可能填充在s能级上,故B错误;同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,元素的电负性依次减小,故C错误;s区的元素中H元素是非金属元素,故D错误。 2.现有3种元素的基态原子电子排布式如下: ①1s22s22p5;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p63s23p4。下列比较中正确的是 (　　) A.第一电离能:①<②<③ B.原子半径:③>②>① C.未成对电子数:②>③>① D.电负性:①>②>③ 解析:选C　由电子排布式可知,①为F,②为P,③为S。同周期自左向右,第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即①>②>③,故A错误;同一周期自左向右,原子半径减小,所以原子半径P>S,电子层数越多,半径越大,则S>F,则P>S>F;即原子半径②>③>①,故B错误;S原子有2个未成对电子,P原子有3个未成对电子,F有1个未成对电子,所以未成对电子数P>S>F,即②>③>①,故C正确;根据同周期电负性,从左往右逐渐变大,同族电负性,从下往上,越来越大,所以F>S>P,即①>③>②,故D错误。 3.下列四种粒子中,半径按由大到小顺序排列正确的是 (　　) ①基态X的原子结构示意图: ②基态Y的价层电子排布式:3s23p5 ③基态Z2-的轨道表示式: ④W基态原子有2个能层,电子式为︰ A.①>②>③>④ B.③>④>①>② C.③>①>②>④ D.①>②>④>③ 解析:选C　由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F,半径大小顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F),故C项正确。 4.(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是 (　　) A.半径大小:r<r B.电负性大小:χ(F)<χ(O) C.电离能大小:I1(O)<I1(Na) D.碱性强弱:NaOH<Al(OH)3 解析:选A　核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为r<r,故A正确;同周期元素核电荷数越大电负性越大,故χ(F)>χ(O),故B错误;同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能减小,故电离能大小为I1(O)>I1(Na),故C错误;元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为NaOH>Al(OH)3,故D错误。 5.13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是 (　　) A.元素Al在周期表中位于第四周期ⅢA族 B.元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4 C.第一电离能:I1(Al)<I1(P)<I1(S) D.最高价氧化物的水化物的酸性: H3PO4<H2SO4<HClO4 解析:选D　Al为13号元素,位于周期表中第三周期ⅢA族,故A错误;P位于第ⅤA族,最低负价为-3价,所以简单气态氢化物的化学式为PH3,故B错误;P的3p能级轨道半充满,较稳定,第一电离能大于相邻元素,即I1(P)>I1(S),故C错误;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:P<S<Cl,所以酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故D正确。 6.(2025·扬州市期中)元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:N>P>As B.原子半径:r(N)>r(P)>r(As) C.电离能:I1(As)>I1(P)>I1(N) D.热稳定性:AsH3>PH3>NH3 解析:选A　N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的非金属性逐渐减弱,元素的电负性逐渐减小,故元素的电负性由大到小的顺序为N>P>As,A正确;元素的原子核外电子层数越多,元素半径就越大。N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的原子核外电子层数逐渐增多,因而原子半径逐渐增大,故原子半径:r(N)<r(P)<r(As),B错误;N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的原子半径逐渐增大,原子失去最外层电子的能力逐渐增强,因此元素的第一电离能逐渐减小,则元素的第一电离能关系为I1(As)<I1(P)<I1(N),C错误;N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,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,故这三种元素的简单氢化物的稳定性关系为AsH3<PH3<NH3,D错误。 7.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是 (　　) 元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge 电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8 A.Mg元素电负性的最小范围为0.9~1.5 B.Ge既具有金属性,又具有非金属性 C.Ge和Cl可形成离子键 D.O和F形成的化合物中O显正价 解析:选C　Mg元素的金属性小于Na,大于Be,故电负性的最小范围为0.9~1.5,A正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B正确;根据Ge和Cl的电负性差为1.2,两元素电负性差距不大,不能形成离子键,C不正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物中O显正价,D正确。 8.五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示,下列判断错误的是 (　　) 元素 X Y Z L M 最低化合价 -4 -2 -1 -2 0 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 1.0 A.元素L、M可形成离子化合物 B.Z在周期表中的位置为第3周期ⅦA族 C.借助电负性数值预测:YLZ2加入水中可生成YL2 D.基态X原子的核外电子共占据3个原子轨道 解析:选D　L为O,M为金属,二者电负性差值大于1.7,可形成离子化合物,故A正确;Z为-1价、电负性小于L,可知Z为Cl,在周期表中的位置为第3周期ⅦA族,故B正确;由分析可知,L为O,Y为S,Z为Cl,YLZ2为SOCl2,加入水中生成SO2与HCl,故C正确;X为C,电子排布式为1s22s22p2,核外电子共占据4个原子轨道,故D错误。 9.已知X、Y是短周期的两种主族元素,下列有关比较或说法中一定正确的是 (　　) 选项 条件 结论 A 若原子半径:X>Y 原子序数:X<Y B 化合物XnYm中X显负价 元素的电负性:X>Y C 若价电子数:X>Y 最高正价:X>Y D 若X、Y最外层电子数分别为1、7 X、Y之间一定能形成离子键 解析:选B　若X、Y位于同周期时,原子半径:X>Y,则原子序数:X<Y;X、Y位于不同周期时,原子半径:X>Y,原子序数:X>Y,A错误;化合物XnYm中X显负价,说明得电子能力:X>Y,则电负性:X>Y,B正确;价电子数:X>Y,若X为F、Y为O时,F无正价,O无最高正价,C错误;若X为H,Y为Cl、F,则X与Y形成共价键,若X为Na,则X与Y形成离子键,D错误。 10.(2025·成都模拟)下表中:X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。 元素 I1 I2 I3 I4 X 496 4 562 6 912 9 543 Y 578 1 817 2 745 11 575 下列根据表中所列数据的判断,错误的是 (　　) A.元素X是ⅠA族的元素 B.元素Y的常见化合价是+3价 C.元素X与氧形成化合物时,化学式可能是X2O2 D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应 解析:选D　X和Y都是主族元素,I是电离能,X的第一电离能和第二电离能相差较大,则X为第ⅠA族元素,故A正确;Y元素的第三电离能和第四电离能相差较大,Y原子最外层有3个电子,为ⅢA族元素,则化合价为+3价,故B正确;由元素X有第四电离能知,X不可能为Li,元素X与O形成化合物时,X的电负性小于O元素,所以在二者形成的化合物中X显+1价、O元素显-1或-2价,则化学式可能是X2O或X2O2,故C正确;如果Y是第三周期元素,则为Al,Al和冷水不反应,故D错误。 11．[双选]几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表： 元素代号 X Y Z M R Q 原子半径/(10-10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74 主要 化合价 最高 正价 +1 +7 +3 +2 +5 — 最低 负价 — -1 — — -3 -2 下列说法不正确的是(　　) A．由元素X和Q组成的化合物不可能含有共价键 B．X、Z、R的最高价氧化物对应水化物可两两反应 C．Y－半径比Q2－半径小 D．M(OH)2的碱性比XOH的碱性弱 解析：选AC　根据提供的信息，可以推断X为Na，Y为Cl，Z为Al，M为Mg，R为N，Q为O。Na和O形成的Na2O2中含有共价键，A错误；Na、Al、N的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HNO3，两两之间可发生反应，B正确；离子半径：Cl－>O2－，C错误；金属性：Na>Mg(同周期)，则Mg(OH)2的碱性比NaOH的碱性弱，D正确。 12.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是 (　　) A.X的电负性比Q的大 B.简单离子半径Q>R C.Z的简单气态氢化物的稳定性比Q的强 D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 解析:选B　X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知,X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小,故A错误;核外电子数相同时质子数越大半径越小,故简单离子半径Q的比R的大,故B正确;同周期元素,原子序数越大非金属性越强,其简单氢化物越稳定,则Z的简单气态氢化物(H2S)的稳定性比Q(HCl)的弱,故C错误;同主族元素,原子序数越大金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y(Na)的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R(K)的弱,故D错误。 13.(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:选C　X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,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或1s22s22p63s2,为O元素或Mg元素,基态原子O的未成对电子数为2,基态原子Mg无未成对电子,又基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,则X为O元素,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,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WY2,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、Y为F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元素最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。 二、非选择题 14.(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。 (1)下列　　　　(填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。  ①a、c、h　②b、g、k　③c、h、l　④d、e、f (2)如给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:a.原子核对核外电子的吸引力,b.形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1): 锂 X Y 失去第一个电子 519 502 580 失去第二个电子 7 296 4 570 1 820 失去第三个电子 11 799 6 920 2 750 失去第四个电子 — 9 550 11 600 ①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量: 　。 ②表中X可能为以上13种元素中的　　　　　(填字母)元素,则该元素属于　　　　　区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是　　　　　　　。  ③Y是周期表中　　　　族元素。  ④以上13种元素中,　　　　(填字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。  解析:根据位置可以判断b为H,a为Na,c为Mg,d为Sr,e为Ti,f为Al,g为Ge,h为C,i为P,j为O,k为Te,l为Cl,m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体,所以①④都符合。(2)②表中所给数据即电离能,根据X的逐级电离能数据,X最外层应有1个电子,应为Na元素,即a,Na在s区,Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物。③根据Y的逐级电离能数据,Y最外层应有3个电子,对应的应为Al(f)。④稀有气体元素原子最稳定,失去第一个电子需要的能量最多。 答案:(1)①④　(2)①锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构,所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量　②a　s　Na2O和Na2O2　③ⅢA　④m 　　第三讲　“位—构—性”三者关系的综合应用(思维建模课) 　　通过“位—构—性”的关系考查元素周期表、元素周期律的综合应用是每年命题的热点,一般以选择题呈现。通常以原子核外电子排布、元素周期表的片段、短周期元素的结构特点、元素化合物的性质为情境载体进行元素推断,考查角度有粒子半径大小比较、电离能大小比较、元素金属性和非金属性强弱比较、电负性的强弱比较、化学键类型的判断、物质性质判断等。涉及的知识面广,难度较大,需要考生具有较高的逻辑思维能力。 一、依据原子结构、物质性质推断 1.根据元素核外电子排布进行推断 (1)主族元素的价层电子排布式 ⅠA:ns1　ⅡA:ns2　ⅢA:ns2np1　ⅣA:ns2np2 ⅤA:ns2np3　ⅥA:ns2np4　ⅦA:ns2np5 (2)第四周期副族元素的价层电子排布式 Sc:3d14s2　Ti:3d24s2　V:3d34s2　Cr:3d54s1 Mn:3d54s2　Fe:3d64s2　Co:3d74s2 Ni:3d84s2　Cu:3d104s1　Zn:3d104s2 2.根据核外电子排布两大规律推断 (1)“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。 (2)“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,则阳离子位于阴离子的下一周期。 3.根据物质的特殊性质与用途进行推断 推断信息 元素 空气中含量最多的元素;气态氢化物的水溶液呈碱性的元素;气态氢化物与最高价含氧酸反应生成盐的元素 氮 地壳中含量最多的元素;简单氢化物的沸点最高的元素;氢化物在通常状况下呈液态的元素 氧 最活泼的非金属元素;无正价的元素;无含氧酸的非金属元素;无氧酸可腐蚀玻璃的元素;气态氢化物最稳定的元素;阴离子的还原性最弱的元素 氟 地壳中含量最多的金属元素;最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素 铝 良好的半导体材料,地壳中含量第二的元素,能跟强碱溶液反应,还能被氢氟酸溶解 硅 短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素 氯 　　[例1]　(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[ZW6X6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是 (　　) A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3 C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液 D.Y3[ZW6X6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键 　　[解析]　W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;X、Y的第一电离能都比左右相邻元素的高,则X、Y为第ⅡA族或第ⅤA族的元素,W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素,再结合无机盐的组成,则X为N元素,Y为Mg元素;Z的M层未成对电子数为4,Z为Fe。W、X、Y、Z四种元素形成的单质中石墨(或金刚石)的熔点大于铁的熔点,A项错误。NH3中心原子N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,轨道杂化类型为sp3,B项正确。Mg(OH)2难溶于NaCl溶液,由于NH4Cl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,故Mg(OH)2能与NH4Cl溶液反应:Mg(OH)2+2N===Mg2++2NH3·H2O,C项正确。Mg3[Fe(CN)6]2中Fe3+有空轨道,CN-提供孤电子对,可以形成配位键,D项正确。 　　[答案]　A [迁移应用] 1.(2025·广东佛山一调)由短周期非金属主族元素组成的化合物M17E18X2Y6可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法一定正确的是 (　　) A.氢化物沸点:Y>M B.元素的电负性:X<Y C.空间结构:XE3和X均为三角锥形 D.E、M、X、Y形成的所有化合物中不存在离子键 解析:选B　M的一种核素常用于测定文物的年代,则M为碳,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,E为氢,Y元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n,则n=2,Y为8号元素氧,那么X为氮。Y与M的简单氢化物分别为H2O、CH4,水能形成氢键导致其沸点大于甲烷,但是M的氢化物种类繁杂,氢化物沸点不一定比水小,故A错误;同周期从左到右,元素的电负性变强,则元素的电负性:X<Y,即氮<氧,故B正确;NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,N中,N原子的价层电子对数为3+=3,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形,故C错误;E、M、X、Y形成的化合物NH4HCO3,其含有离子键,故D错误。 2.(2025年1月·八省联考河南卷)某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:W<Y B.WX2的空间结构为直线形 C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素 解析:选D　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl由此解答。同周期元素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,P电负性小于N,N电负性小于O,故电负性:W>Y,A错误;OF2的中心原子价层电子对数=2+=4,成键电子对数为2,孤电子对数为4-2=2,所以OF2空间构型为V形,B错误;HF气体之间可以形成氢键,而HCl无氢键,则最简单氢化物的沸点:X>Z,C错误;第ⅤA族的第一电离能比相邻元素高,所以Y的第一电离能高于同周期相邻元素,D正确。 3.(2024·黑吉辽卷)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 (　　) QZY4溶液QZX4Y4W12溶液 A.单质沸点:Z>Y>W B.简单氢化物键角:X>Y C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y 解析:选D　根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,且X能和原子序数小的W形成化合物XW3,可知X是N元素、W是H元素;由Q是ds区元素且焰色试验呈绿色,可知Q为Cu元素;结合基态Y、Z原子有两个未成对电子,与Cu可形成CuZY4,根据原子序数关系可确定Y为O元素,Z为S元素。常温下,单质S呈固态,O2、H2均呈气态,且相对分子质量O2>H2,则分子间作用力:O2>H2,故单质的沸点:S>O2>H2,A正确。NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化,且N、O上分别有1、2个孤电子对,因孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,故简单氢化物的键角:NH3>H2O,B正确。向CuSO4溶液中逐渐通入NH3,先生成蓝色Cu(OH)2沉淀,当NH3过量时,Cu(OH)2沉淀溶解生成深蓝色的Cu(NH3)4SO4溶液,C正确。配合物Cu(NH3)4SO4中Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对形成配位键,即其中配位原子是N,D错误。 二、依据元素周期表片段进行推断 1.常考元素在周期表中的分布 2.直接相邻的正“T”型元素原子序数之间的关系 如图所示 3.直接相邻的倒“T”型元素原子序数之间的关系 如图所示 4.“+”型元素原子序数之间的关系 第ⅢA族→0族区域内满足“+”型元素原子序数的关系。如图所示 [例2]　W、X、Y、Z均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示,基态W原子的价层电子排布式为ns2np3。下列说法错误的是 (　　) 　 　 W X Y 　 Z A.简单离子半径:W>X>Y B.基态Z原子的价层电子排布图: C.四种元素的常见单质晶体类型共有3种 D.Y、W的最高价氧化物对应的水化物间能发生反应 　　[解析]　由元素在周期表中的位置可知W、X位于第2周期,Y、Z位于第3周期,基态W原子的价层电子排布式为ns2np3,即为2s22p3,W是氮元素,则X是氧元素、Y是铝元素、Z是磷元素。N3-、O2-、Al3+的电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,A项正确;Z是第三周期第ⅤA族元素,价层电子排布式为3s23p3,价层电子排布图: ,B项正确;铝属于金属晶体,另外三种元素的单质均为分子晶体,C项错误;Al(OH)3与HNO3能发生反应,D项正确。 　　[答案]　C [迁移应用] 1.(2025·东北中山中学月考)如图为元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Z的基态原子有3个未成对电子,下列比较中正确的是 (　　) X 　 Y Z W A.原子半径:Y>X>Z>W B.最高正化合价:Y>W>X=Z C.第一电离能:Y>X>Z>W D.电负性:Y>X>Z>W 解析:选C　X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Z的基态原子有3个未成对电子,由元素在周期表中的相对位置可知,Z为P元素,则X为N元素、Y为F元素、W为S元素。原子的电子层数越多,原子半径越大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则四种原子的原子半径大小顺序为P>S>N>F,故A错误;氟元素的非金属性最强,只存在负化合价,不存在正化合价,故B错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,同主族元素,从上到下第一电离能依次减小,则四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>P>S,故C正确;同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,则硫元素的电负性大于磷元素,故D错误。 2.已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是 (　　) A.还原性:ZQ2<ZR4 B.X能从ZO2中置换出Z C.Y能与Fe2O3反应得到Fe D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 解析:选A　根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3,可推知,X为Mg,Y为Al,Z为C,M为N,Q为S,R为Cl,据此分析答题。ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素,A错误;Mg和CO2发生反应:2Mg+CO22MgO+C,B正确;Al和Fe2O3发生铝热反应,C正确;M为N,N的最高价氧化物的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3,D正确。 3.(2025·雅安市诊断)四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是 (　　) X 　 Y 　 　 Z W A.原子半径:Y>Z B.X只能形成一种含氧酸 C.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在 D.X、Z、W分别能与Y形成共价化合物 解析:选D　由于Z的原子序数是Y的2倍,故Y为O,Z为S,则X为C,W为Cl,据此回答。由于O和S位于同主族,故原子半径:S>O,A错误;C形成的含氧酸有碳酸、乙酸、乙二酸等,B错误;O、S、Cl元素在自然界中均能以O2、S、Cl2等游离态存在,C错误;C、S、Cl分别能与O形成CO2、SO2、ClO2等共价化合物,D正确。 三、依据给定未知物的结构式进行推断　　 1.根据原子成键特点推断元素 (1)第ⅣA族元素常见成键形式:4个单键;1个三键与1个单键;2个双键;2个单键与1个双键。 (2)第ⅤA族元素常见成键形式:3个单键;1个单键与1个双键;1个三键;2个单键再得1个电子形成离子键等。 (3)第ⅥA族元素常见成键形式:1个双键;2个单键。 (4)氢元素和第ⅦA族元素常形成1个单键。 2.根据结构简式模型推断元素 (1)、、 (2) 、、 (3)、 注意:Y为H或卤素原子,或者是—OH、—CH3、—NH2等一价基团。 　　[例3]　(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则 (　　) A.沸点:ZR3<YR3 B.最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W C.第一电离能:Z<X<W D.Z和W空间结构均为平面三角形 　　[解析]　Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y的原子序数比Z的大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素。由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>PH3,故A错误。W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误。同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:C<O<N,故C错误。N的中心原子价层电子对数为3+=3,属于sp2杂化,为平面三角形,的中心原子价层电子对数为3+=3,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确。 　　[答案]　D [迁移应用] 1.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:W>Y B.酸性:W2YX3>W2YX4 C.基态原子的未成对电子数:W>X D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y 解析:选D　Z的价电子所在能层有16个轨道,故Z为第四周期元素,结合题给化合物的结构图可知,Z为K元素;W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,结合题给结构图可知,X为O元素、Y为S元素;W形成一个共价键,则W为H元素。电负性:H<S,A错误。H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误。基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,故C错误。K的氧化物溶于水可生成KOH,溶液的pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液的pH<7,故D正确。 2.(2025·福建师范大学附属中学模拟)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。其中基态W原子核外电子只有一种运动状态,X、Y位于同一周期,基态X原子核外s能级电子数是p能级电子数的4倍。四种元素能形成如图所示结构的化合物M是一种优良的漂白剂、杀菌剂。下列说法错误的是 (　　) A.M阴离子中的各原子均满足8e-稳定结构 B.M因含有-1价的Y元素而具有强氧化性 C.该化合物中X、Y的杂化方式相同 D.W分别与X、Y形成的二元化合物所含化学键类型相同 链接拓展 8电子稳定结构的判断方法 解析:选A　短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,其中基态W原子核外电子只有一种运动状态,则W为H,基态X原子核外s能级电子数是p能级电子数的4倍,则X基态核外电子排布式为1s22s22p1,X为B,X、Y位于同一周期,由结构式知,Y能形成2个共价键,Y为O,Z能形成一价阳离子,Z为Na。结合结构式可知,M阴离子中的H原子不满足8e-稳定结构,A错误;M阴离子中含过氧键而具有强氧化性,即因含有-1价的Y元素(O)而具有强氧化性,B正确;由图可知,B元素形成4个σ键,杂化类型为sp3,O原子形成2个σ键且含有2个孤电子对,杂化类型为sp3,C正确;H分别与B、O形成的二元化合物中只含有共价键,D正确。 3.(2025年1月·八省联考云南卷)我国科研工作者合成了一种非线性光学晶体QWX3Y6Z,其阴离子结构如图所示(电荷未标出)。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,Y、Z与X同周期,W的氢氧化物具有两性,Q是第六周期半径最大的主族元素。下列说法错误的是 (　　) A.金属性:Q>W B.原子半径:Z>Y C.该晶体结构中X的化合价为+3价 D.Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低 解析:选B　X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,每一种电子的运动状态各不相同,则X为B元素,Y、Z与X同周期,结合图中阴离子结构,Y为O元素,Z为F元素;W的氢氧化物具有两性,则W为Al元素,Q是第六周期半径最大的主族元素,则Q为Cs元素;QWX3Y6Z为CsAlB3O6F。同主族元素从上到下金属性逐渐增强,同周期元素从左到右金属性依次减弱,故金属性:Q(Cs)>W(Al),A正确;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:Z(F)<Y(O),B错误;Cs为+1价,Al为+3价,O为-2价,F为-1价,则该晶体CsAlB3O6F结构中X的化合价为+3价,C正确;同周期元素由左向右第一电离能呈递增趋势,但O原子的价电子排布式为2s22p4,N原子的价电子排布式为2s22p3,N原子的p轨道为半充满状态较为稳定,故N、O、F三种元素第一电离能由大到小顺序为F>N>O,Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低,D正确。 4．[双选]四种元素Y、Z、M、N位于同一短周期，Y的一种同位素在考古学中可用于断代。这四种元素参与组成的一种化合物属于离子液体，结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电负性：N<Z<Y<M B．原子半径：M>Y>Z>N C．简单氢化物的稳定性：Z>Y D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z 解析：选AD　Y的一种同位素用于考古，说明Y为碳，再结合所给物质中各原子形成化学键的个数和Y、Z、M、N位于同一周期可知，Z能形成三条共价键，Z为氮元素，N能形成一条共价键，N的最外层有7个电子，所以N为氟元素，M得到 1个电子形成了4对共用电子，说明M最外层有3个电子，M为B。同一周期元素电负性从左到右依次增大，故N>Z>Y>M，A错误；原子半径从左到右依次减小，即B>C>N>F，B正确；简单氢化物的稳定性：NH3> CH4，C正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以应该是Y<Z，D错误。 [课时跟踪检测] (电子版配有升维和降维题组,通过调试难度,满足不同层级学生的需求) 1.(2025·内蒙古自治区部分学校大联考)X、Y、Z、R、W五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,X的s能级电子数比p能级电子数多1,Z的单质与氢气混合在暗处发生爆炸,Y与R的价层电子排布相同。下列说法错误的是 (　　) A.X、Y的最简单氢化物的键角:X>Y B.原子半径:R>W>Z C.Y的常见单质均为非极性分子 D.X、Y、Z、R、W均为p区元素 解析:选C　由题意可知X、Y、Z、R、W属于五种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z的单质与氢气混合在暗处发生爆炸,即氢气与氟气混合在暗处发生爆炸,则Z为F元素,X、Y、Z同周期,说明均为第二周期,X的s能级电子数比p能级电子数多1,则X为N元素,说明Y为O元素,Y与R的价层电子排布相同,说明二者均为同一主族,即R为S元素,则结合原子序数依次增大且均为短周期可知,W为Cl元素。X、Y的最简单氢化物分别为NH3、H2O,NH3、H2O中心原子均为sp3杂化,但NH3中N原子有一个孤电子对,H2O中O原子有两个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用,键角NH3>H2O,A正确;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S>Cl>F,B正确;O的常见单质为O2、O3,O2为非极性分子,O3为极性分子,C错误;N、O、F、S、Cl的价电子排布分别为2s22p3、2s22p4、2s22p5、3s23p4、3s23p5,均为p区元素,D正确。 2.(2025·日照市校级联考)X、Y、Z、Q、W均为短周期元素,原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素s能级电子数是p能级电子数的2倍,Q的价电子数与Y的核外电子数相等,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法错误的是 (　　) A.Y、Z、Q均可与X形成两种或两种以上的二元化合物 B.Y与Q既可形成极性分子又可形成非极性分子 C.简单离子半径:Z>Q>W D.第一电离能:X<Y<Z<Q 解析:选D　X、Y、Z、Q、W均为短周期元素,原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,X为H元素,Y元素s能级电子数是p能级电子数的2倍,电子排布式为1s22s22p2,Y为C元素,W是短周期中金属性最强的元素,W为Na元素,Q的价电子数与Y的核外电子数相等,为6,Q为O元素,Z为N元素。C、N、O均可与H形成两种或两种以上的二元化合物,如CH4、C2H6、CH2CH2、NH3、N2H4、H2O、H2O2,A正确;C与O元素可形成极性分子CO,又可形成非极性分子CO2,B正确;N3-、O2-、Na+的电子层数相等,核电荷数越多,半径越小,则半径:N3->O2->Na+,C正确;同周期元素第一电离能一般随着原子序数的增大而增大,但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,第一电离能:C<H<O<N,D错误。 3.(2025·黄冈市调研)已知W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素。W的2p轨道半充满;Y是电负性最大的元素;Z是短周期元素且Z的逐级电离能(kJ·mol-1)依次为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995;M元素原子最外层电子只有一种自旋取向,其次外层内所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是 (　　) A.第一电离能:Y>W>Z>X B.W、Y的简单氢化物的水溶液均可盛放于玻璃瓶中 C.M基态原子核外电子有15种空间运动状态 D.工业上常用电解熔融ZX的方式制备单质Z 解析:选C　W的2p轨道半充满,所以W的核外电子排布式为1s22s22p3,W为N;Y是电负性最大的元素,Y为F;X在W和Y之间,X为O;Z是短周期元素且Z的逐级电离能(kJ·mol-1)依次为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995,Z的常见化合价为+2价,所以Z为Mg;M元素原子最外层电子只有一种自旋取向,M的最外层只有1个电子,其次外层内所有轨道的电子均成对,M为Cu。由分析知,W为N,X为O,Y为F,Z为Mg,第一电离能:F>N>O>Mg,A错误;Y的简单氢化物是HF,其水溶液氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应,不能盛放在玻璃瓶里,B错误;M是铜,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,所以有15种空间运动状态的电子,C正确;工业上常用电解熔融氯化镁的方式制备单质镁,D错误。 4.(2025·孝感市重点高中教科研协作体期中)W、X、Y、Z为同一短周期的元素,且原子序数依次增加。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,X的最简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可以反应生成一种常见的盐。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.元素的电负性:Y>Z D.键能:X2<Y2<Z2 解析:选A　W、X、Y、Z为同一短周期的元素,且原子序数依次增加。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,则Z为F元素;X的最简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可以反应生成一种常见的盐,则X的氢化物显碱性,其为N元素,从而得出Y为O元素,W的核外电子数为5,为B元素。WZ3、XZ3分别为BF3、NF3,B原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,则B原子的最外层无孤电子对,BF3为非极性分子,NF3分子中,N原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,N原子的最外层还有1个孤电子对,则NF3为极性分子,A正确;X、Y、Z分别为N、O、F,N的2p轨道半充满,第一电离能反常,则第一电离能:O<N<F,B不正确;Y、Z分别为O、F,非金属性O<F,则电负性:O<F,C不正确;X、Y、Z分别为N、O、F,N2、O2、F2分别形成三键、双键和单键,氮氮三键的键能最大,则键能N2>O2>F2,D不正确。 5.(2025年1月·八省联考四川卷)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,X的最高价含氧酸具有强氧化性,Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,Z与Y同族。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:Y>X>Z B.第一电离能:Y>X>M C.原子半径:Z>Y>X D.简单气态氢化物的稳定性:X>Z>Y 解析:选A　M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,则M为H元素;Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,则Y为O元素;因为原子序数依次增大,X的最高价含氧酸具有强氧化性,则X为N元素;Z与Y同族,则Z为S元素。元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则电负性的大小顺序为O>N>S,A正确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,其中(ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA),则N元素的第一电离能大于O元素,B错误;同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则N原子的原子半径大于O原子,C错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为H2O>NH3>H2S,D错误。 6.(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2Z===QWXZ3+YW4R,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:W<X<Y B.第一电离能:X<Y<Z C.单质沸点:Z<R<Q D.电负性:W<Q<R 解析:选C　侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素。一般原子的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,则原子半径:H<N<C,故A错误;同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:C<O<N,故B错误;O2、Cl2为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下均为气体,Na在常温下为固体,则沸点:O2<Cl2<Na,故C正确;同周期元素,从左往右电负性逐渐增大,同族元素,从上到下电负性逐渐减小,电负性:Na<H<Cl,故D错误。 7.(2025·成都市第七中学月考)如图为元素周期表短周期的一部分,Z原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。下列叙述错误的是 (　　) R 　 W X 　 　 Y Z A.氢和R、W三种元素形成的阴离子有3种以上 B.RY2分子中每个原子的最外层均为8电子结构 C.X、Z的简单氢化物的热稳定性和还原性都是X的强 D.R、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强 解析:选C　Z原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,根据图示,Z为Cl,依次推出R、W、X、Y分别为C、O、F、S。氢和C、O三种元素形成的阴离子有3种以上,绝大多数为有机酸酸根离子,故A正确;CS2的结构类似于CO2,每个原子都达到了最外层8电子结构,故B正确;F的非金属性强于Cl,HCl的还原性强于HF,故C错误;C、S、Cl的非金属性依次增强,对应最高价氧化物水化物的酸性依次增强,故D正确。 8.(2024·贵州卷)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数,Y是有机物分子骨架元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 (　　) A.第一电离能:Y<Z<Q B.该化合物中Q和W之间可形成氢键 C.X与Al元素有相似的性质 D.W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 解析:选A　X的最外层电子数等于内层电子数,则X的核外电子排布式为1s22s2,X为Be元素,W只能形成一个共价键,结合W的位置可知W为H元素,Y是有机物分子骨架元素,则Y为C元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,则Q为O元素,则Z为N元素,据此解答。同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N原子中2p能级上电子为半满结构,较为稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,则第一电离能:C<O<N,故A错误;该化合物中O的电负性较大,可以和H之间形成氢键,故B正确;Be和Al处在元素周期表的对角线上,具有相似的化学性质,如Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性,故C正确;H、N、O可以形成离子化合物,如NH4NO3,故D正确。 9.(2025·丹东市五校协作体联考)一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最外层电子数等于其内层电子数之和的一半。下列说法正确的是 (　　) A.简单离子半径:W>Z>Y B.电负性:X>Y>Z C.氢化物的沸点:Z>X D.W的第一电离能比其同周期的相邻元素大 解析:选D　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最外层电子数等于其内层电子数之和的一半。W为P元素,由结构简式知Z形成1个共价键,Y形成2个共价键,X形成4个共价键,则Z为F元素,Y为O元素,X为C,据此分析。P3-为18电子离子,有三个电子层,O2-、F-为10电子微粒,有2个电子层,P3-半径最大,O2-、F-具有相同的电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,因此半径O2->F-,故简单离子半径:W>Y>Z,A错误;同一周期内,从左到右电负性递增;同一主族中,自上而下电负性递减,C<O<F,B错误;X为C元素,Z为F元素,C的氢化物有多种,状态可能为气态、液态或固态,C错误;在同一周期内,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第二主族的第一电离能大于第三主族,第五主族的第一电离能大于第六主族,P的第一电离能比其同周期的相邻元素大,D正确。 10.(2025·延安新区部分学校摸底)咪唑类盐可作离子液体,在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式,其中X、Y、Z均是短周期主族元素,X、Z同主族,基态Y原子和Z原子核外电子均有5种空间运动状态,基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是 (　　) A.第一电离能:Y>X>Z B.简单离子半径:X>Z>Y C.两种微粒间为离子键,晶体熔点高 D.原子序数为84的元素与Y同主族 解析:选B　基态Y原子和Z原子核外电子均有5种空间运动状态,有5个原子轨道都填充了电子,Y可以形成1个共价键,所以Y为F,基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同,所以X为P,Z为N,据此回答。根据同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,所以第一电离能F>N>P,A错误;电子层数越多半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越小半径越大,P3-有3个电子层,N3-和F-只有2个电子层,且N3-的核电荷数小于F-,简单离子半径:P3->N3->F-,B正确;两种微粒间为离子键,由题目信息可知,咪唑类盐可作离子液体,所以熔点低,C错误;84号元素在元素周期表第六周期第ⅥA族,F在第ⅦA族,D错误。 11．[双选](2025·青岛模拟)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，原子序数之和为25。四种元素形成的物质Q是一种强氧化剂，在洗衣粉中做漂白剂，结构如图。下列说法错误的是(　　) A．Y的杂化方式为sp2 B．简单离子半径：Z>W C．Y的化合价为＋4 D．Q在一定条件下能与水反应生成H2O2 解析：选AC　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素形成的物质Q中W形成＋1价阳离子，则W位于ⅠA族，可知W为Na元素；物质Q的阴离子中X形成1个共价键，结合原子序数可知X只能为H元素，四种元素的原子序数之和是25，则Y、Z的原子序数之和为25－1－11＝13，而Y形成4个共价键、Z形成2个共价键，可推出Y为B元素、Z为O元素，Y形成4个共价键中有1个是配位键。由结构可知B原子的价电子对数为4，B原子采取sp3杂化，A项错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径O2－>Na＋，B项正确；该化合物中B的化合价为＋3，C项错误；Q为一种强氧化剂，存在过氧键，在一定条件下能与水反应生成H2O2，D项正确。 12.(2025·河北省“五个一”名校联盟联考)化合物M的结构如图所示,该物质是一种抗真菌药物,用于治疗真菌性髓膜炎、真菌性呼吸道感染及黑色真菌症。已知V、W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期元素,且基态W原子的最高能层无空轨道。下列说法错误的是 (　　) A.电负性:W>X>Y B.第一电离能:Y>X>Z C.M中,X、Y、Z原子共平面 D.M在水中的溶解度大于在稀盐酸中 解析:选D　由化合物M的结构可知,V、W只能形成一个共价键,W原子的最高能层无空轨道,则V为H元素,W为F元素;又因为X能形成两个共价键,Y能形成3个共价键,Z能形成4个共价键,且V、W、X、Y、Z为原子半径依次增大,则X为O元素,Y为N元素,Z为C元素。同周期元素非金属性越强电负性越大,故电负性:F>O>N,故A正确;N元素2p能级为半满结构,第一电离能大于与之相邻的元素,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,故N>O>C,故B正确;化合物M中,Z为sp2杂化,X、Y、Z原子形成共轭结构,分子中原子共面,故C正确;化合物M含有—NH2结构,能与盐酸成盐,溶解度大于水中的溶解度,故D错误。 13.某种锂电池电解液分子的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子X和M的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,下列说法错误的是 (　　) A.第一电离能:W>Z>M B.该电解液分子中存在sp3⁃p σ键 C.该电解液分子与苯甲醛分子间可形成氢键 D.YX3W为极性分子 解析:选C　X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,由电解液分子的结构可知,X、Y、Z、W、M形成共价键的数目分别为1、4、2、1、6,基态原子X和M的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,则X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、W为F元素、M为S元素。同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,则第一电离能大小顺序为F>O>S,故A正确;由电解液分子的结构可知,电解液分子中S—F键、C—F键为sp3-p σ键,故B正确;由电解液分子的结构可知,电解液分子中不含有羟基,不能与不含有羟基的苯甲醛形成分子间氢键,故C错误;一氟甲烷分子的空间构型为结构不对称的四面体形,属于极性分子,故D正确。 14.如图所示化合物是一种新型阻燃剂,所含的元素均位于短周期,且W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,基态Q原子最高能级有3种不同运动状态的电子。下列说法不正确的是 (　　) Z3+ A.元素电负性:Y>Q>Z B.W与X形成的一种高聚物可能具有导电性 C.Y与Z形成的化合物常用于工业上冶炼Z的单质 D.QW3的VSEPR模型名称为三角锥形 解析:选D　由题干信息可知,该新型阻燃剂中所含的元素均位于短周期,且W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,结合结构式可知X周围形成4个共价键,W形成1个共价键,则W为H、X为C,Y周围能形成2个共价键,则Y为O,Z形成了+3价离子,则Z为Al,Q周围能够形成5个共价键,且基态Q原子最高能级有3种不同运动状态的电子,即价层电子排布为3s23p3,即Q为P,据此分析解题。根据元素电负性同一周期从左往右依次增强,同一主族从上往下依次减小可知,元素电负性O>P>Al即Y>Q>Z,A正确;由分析可知,W为H、X为C,则W与X形成的一种高聚物聚乙炔存在单键双键交替出现的结构,具有导电性,B正确;工业上通过电解熔融的Al2O3来冶炼金属Al,则Y与Z形成的化合物常用于工业上冶炼Z的单质,C正确;QW3即PH3中心原子P周围的价层电子对数为3+(5-3×1)=4,根据价层电子对互斥模型可知,其VSEPR模型名称为四面体形,D错误。 60 / 62 学科网（北京）股份有限公司 $$