第10讲 元素周期律-【暑假学与练】2025年新高一化学暑假精品讲义+分层练习（人教版2019必修第一册）

第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期末真题） 考点1：简单粒子半径的大小比较 考点2：元素性质的周期性变化 考点3：元素周期表与元素周期率的应用 考点4：元素的“位、构、性”关系 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1.认识原子结构核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律。 2.以第三周期元素为例，掌握同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 3.归纳同周期元素金属性、非金属性变化规律，学会判断元素金属性、非金属性的强弱的基本方法。 4.通过对元素周期性变化规律的再认识，理解基于元素“位、构、性”认识元素性质。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理]　 一、元素性质的周期性变化规律 1．原子最外层电子排布变化规律 随核电荷数的递増（从左到右），同周期主族元素原子的最外层电子数呈现从1到8 的周期性变化（第一周期除外）。 2.原子半径的变化规律 随核电荷数的递増（从左到右），同周期元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化(不包括稀有气体) 【提分速记】 简单粒子半径的大小比较：“三看” “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小(简称“同层序大径小”)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大。 3.元素的主要化合价变化规律 随着原子序数的递増，同周期主族元素的最高正价呈现从+1价到+7价，最低负价呈现从-4价到-1价的周期性变化。 【提分速记】 主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外) (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外) (3)H最高价为＋1，最低价为－1（如NaH）；O无最高正价（有+2价，如OF2）；F无正化合价。 二、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(三层)，从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：钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究 原理：金属与水反应置换出H2的难易。 实验操作： 现象：加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为红色。 结论：镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 结合前面第二章所学钠与水的反应，可得出金属性强弱：Na>Mg。 (2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究 Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况 沉淀溶解 沉淀溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解 相关反应的化学方程式　　 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===【Al(OH)4】－ Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 不反应 实验结论 金属性：Mg>Al 结论：Al(OH)3是两性氢氧化物（既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物），其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：Na>Mg>Al 3.硅、磷、硫、氯的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：H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 结论 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强 【提分速记】 同周期元素金属性、非金属性递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 4.元素周期律 (1)内容：元素的性质（原子半径、化合价、金属性与非金属性）随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 (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、金属性、非金属性强弱的判断方法 1.金属性强弱比较 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制取氢气越容易，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＋＋Y―→X＋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.非金属性强弱比较 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 【提分速记】 ①判断元素非金属性或金属性的强弱，应依据元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。 ②根据元素氧化物对应水化物的酸、碱性强弱判断元素非金属性或金属性强弱时,必须是其最高价氧化物对应的水化物。 四、同周期、同主族元素性质递变规律 同周期（从左到右） 同主族（自上而下） 化合价 最高价：+1价→+7价（O,F除外）；最低价：-4价→-1价；最低价=主族序数-8（H除外） 最高价用同（O、F除外）；最低价相同;最高价=族序数（O、F除外） 得电子能力 逐渐増强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐増强 单质氧化性 逐渐増强 逐渐减弱 单质还原性 逐渐减弱 逐渐増强 金属性 逐渐减弱 逐渐増强 非金属性 逐渐増强 逐渐减弱 最高价氯化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱 酸性探渐増强 碱性逐渐増强 酸性逐渐减弱 形成气态氢化物的难易 由难到易 由易到难 简单气态氢化物的稳定性 逐渐増强 逐渐减弱 五、元素周期表和元素周期律的关系及应用 1.元素周期表中“位”、“构”、“性”的关系 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构，原子结构决定了元素的性质和在周期表中的位置，而根据元素性质又可推知元素的原子结构,进而推知元素在周期表中的位置，总之，三者之间可相互推断，具体关系可表示如下: 【提分速记】解元素推断题知识必备 ①核外电子层数=周期数。 ②主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。 ③质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。 ④最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。 ⑤原子半径越大，失电子越容易，单质还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱。 ⑥原子半径越小，得电子越容易，单质氧化性越强，形成的简单气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。 ⑦最活泼金属:Cs;最活泼非金属:F。 ⑧最轻的金属：Li;最轻的非金属：H。 ⑨地壳中含量最多的金属和非金属分别为 Al、O。 2.元素周期表的分区及应用 （1）元素周期表的分区：图表中虚线表示金属元素和非金属元素的分界线，其左下角区域为金属元素，右上角区域为非金属元素。 （2）应用：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周期表右上角制造农药的元素，如氟、氯、硫、磷附近的元素。 3.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有些性质是相似的，如 [模块三 核心考点剖析] 考点1：简单粒子半径的大小比较 [典例1]（24-25高一上·天津滨海新·期末）下列递变规律不正确的是 A．还原性依次减弱 B．氧化性依次增强 C．原子半径依次减小 D．最高正价依次升高 【答案】B 【详解】A．Na Mg Al位于同一周期，而同一周期的元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，则单质的还原性逐渐减弱，故Na Mg Al还原性依次减弱，故A正确； B．Cl、Br、I位于同一主族，而同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性依次减弱，故B错误； C．C、N、O位于同一周期，而同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，故C、N、O的半径逐渐减小，故C正确； D．的最外层电子数分别为5、6、7个，最高正价分别为+5、+6、+7，依次升高，故D正确； 答案选B。 [典例2]（23-24高一上·湖南长沙·期末）已知、、、是具有相同的电子层结构的离子，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是 A．离子半径： B．原子序数： C．原子半径： D．四种元素一定属于短周期元素 【答案】B 【分析】阳离子的质子数=核外电子数+电荷数，阴离子的质子数=核外电子数-电荷数，、、、具有相同的电子层结构，则a-n=b-(n+1)=c+n=d+(n+1)，所以原子序数：b>a>c>d。A、B同周期，且A、B是阳离子，C、D同周期，且C、D是阴离子，所以A、B在C、D的下一周期，四种元素在周期表中的相对位置为： D C A B 【详解】A．根据元素周期律可知，核外电子层排布相同的情况下，核电荷数越大，半径越小，所以离子半径：>>>，A错误； B．由分析可知，原子序数： b>a>c>d， B正确； C．A、B同周期，C、D同周期，且A、B在C、D的下一周期，则其原子半径大小顺序为： A>B>D>C，C错误； D．四种元素可以是短周期元素，也可以是长周期元素，D错误； 故选B。 【点睛】本题的易错选项为A，同一周期的原子半径从左到右依次减小，同一主族从上到下原子半径依次增大，因此靠左边下方的元素的原子半径比较大。依据这两个规律可以推断出四种原子的半径。 [典例3]（24-25高一上·海南·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．酸性强弱：H2SiO3>H3PO4>HNO3 B．原子半径大小：S>O>F C．失电子能力：Al<Si D．还原性：Cl->Br- 【答案】B 【详解】A．非金属性：N＞P＞Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱顺序为：H2SiO3<H3PO4<HNO3，A错误； B．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径大小：S>O>F，B正确； C．同周期自左向右元素金属性逐渐减弱，金属性越强，元素原子失电子能力越强，金属性：Al>Si，故失电子能力：Al>Si，C错误； D．同主族自上而下非金属性逐渐减弱，相应阴离子的还原性逐渐增强，则还原性强弱：Cl-＜Br-，D错误； 答案选B。 [典例4]（23-24高一上·河南开封·期末）下列有关的相关性质比较中，错误的是 A．离子半径： B．酸性： C．还原性： D．沸点： 【答案】D 【详解】A．电子层数增多，离子半径增大，则离子半径：  Cl−<Br−<I−，正确； B．同一主族从上到下，非金属逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，则酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，正确； C．氧化性：Cl2>Br2>I2,，氧化性越强，对应的阴离子(气态氢化物)还原性越弱，则还原性：  HCl < HBr < HI，正确； D．常温常压下，分别为气态、液态、固态，则沸点：，D错误; 故选D。 考点2：元素性质的周期性变化 [典例5]（24-25高一上·安徽六安·期末）下列判断错误的是 A．非金属性： B．酸性： C．还原性： D．碱性： 【答案】C 【分析】同一周期从左到右元素的非金属性增强，金属性减弱；同一主族从上到下元素的非金属性减弱，金属性增强。 【详解】A．同一周期从左到右元素的非金属性增强，非金属性：，非金属性：；同一主族从上到下元素的非金属性减弱，非金属性：，故非金属性：，A正确； B．同一周期从左到右元素的非金属性增强，非金属性：，酸性：，B正确； C．同一主族从上到下元素的非金属性减弱，非金属性：，还原性：，C错误； D．同一周期从左到右元素的非金属性增强，金属性减弱，金属性：；同一主族从上到下元素的非金属性减弱，金属性增强，金属性：，所以金属性，碱性：，D正确； 故答案为：C。 [典例6]（24-25高一上·全国联考·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．酸性： B．离子半径： C．碱性： D．非金属性： 【答案】C 【详解】A． 同周期，从左到右元素的非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，酸性：，HClO不是最高价含氧酸，A错误； B．电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：，B错误； C． 同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，碱性：KOH ＞ NaOH ＞ LiOH，C正确； D． 同周期从左到右非金属性逐渐增大，非金属性：F＞O＞N，D错误； 答案选C。 [典例7]（24-25高一上·北京大兴·期末）下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．金属性强弱：Na＞Mg B．酸性强弱：H3PO4＜H2SO4 C．碱性强弱：KOH＞NaOH D．热稳定性：HF＜HI 【答案】D 【详解】A．同周期元素从左到右金属性减弱，金属性强弱：Na＞Mg，故A正确； B．同周期元素从左到右非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，酸性强弱：H3PO4＜H2SO4，故B正确； C．同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物的水化物碱性增强，碱性强弱：KOH＞NaOH，故C正确； D．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，热稳定性：HF>HI，故D错误； 选D。 [典例8]（24-25高一上·山西大同·期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．碱性： C．简单离子的还原性： D．热稳定性： 【答案】D 【详解】A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性：S>P，最高价氧化物对应水化物酸性H2SO4>H3PO4，能用元素周期律解释，故A不符合题意； B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，金属性：Na>Mg，则碱性：NaOH>Mg(OH)2，能用元素周期律解释，故B不符合题意； C．O、S是同一主族的元素，由于非金属性，O>S，所以还原性：S2﹣＞O2﹣，与元素周期律有关，故C项不符合题意； D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，故D符合题意； 答案选D。 考点3：元素周期表与元素周期律的应用 [典例9]（24-25高一上·吉林松原·期末）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。 [典例10]（24-25高一上·吉林四平·期末）短周期主族元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，已知X、Y、Q三种元素最外层电子数之和为17。则下列说法正确的是 A．Q的单质经液化后可储存在钢瓶中 B．原子半径：Y<Z<Q C．Q元素只有负价，没有最高正价 D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为中强酸 【答案】A 【分析】设X、Y元素原子最外层电子数为x，Q元素原子最外层电子数为x+2，则2x+x+2=17，解得x=5，所以X为N，Y为P，Z为S，Q为Cl，以此解题。 【详解】A．Cl的单质氯气经液化后可储存在钢瓶中，A正确； B．由分析可知，Y为P，Z为S，Q为Cl，同周期主族元素，越靠右原子半径越小，则原子半径：Y＞Z＞Q，B错误； C．Cl位于第ⅦA族，最高正价为+7价，C错误； D．N元素的最高价氧化物对应的水化物硝酸为强酸，D错误； 故选A。 [典例11]（24-25高一上·吉林长春·期末）四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．的单质与化合比容易 C．M的某种合金是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．Z在同主族简单氢化物中沸点最高 【答案】B 【分析】四种短周期元素只有M为金属元素，由元素在周期表中的位置，可知四种元素在二、三周期，由其位置关系可知，M为Al、X为Si、Y为N、Z为O； 【详解】A．同一周期主族元素从左至右，原子序数递增原子半径递减，原子半径：，同一主族从上至下原子半径递增，S＞O，则原子半径：，故A正确； B．非金属性N>C>Si，非金属性越强、单质越容易和氢气化合，则氮气更容易与化合，故B错误； C．铝合金性能优良，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故C正确； D．水分子之间能形成氢键，导致其沸点升高，O在同主族简单氢化物中沸点最高，故D正确； 故选B。 [典例12]（24-25高一上·云南昭通·期末）短周期元素在周期表中的位置如图所示，两元素的原子序数之和等于元素的原子序数。下列说法正确的是 A．最高正价： B．简单原子半径： C．最高价氧化物对应水化物酸性：W>Y>X D．简单气态氢化物的稳定性： 【答案】D 【分析】根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置及X、Z两元素的原子序数之和等于W元素的原子序数，根据元素周期表可推知X、Y、Z、W依次为N、O、F、S，由此解答。 【详解】A．最高正价，O没有＋6价，故A错误； B．电子层也多半径越大，同周期越靠右半径越小 ，则简单原子半径：，故B错误； C．Y为O，不存在最高价氧化物对应水化物，故C错误； D．简单气态氢化物分别是，由于非金属性，则稳定性，故D正确； 故选D。 考点4：元素的“位、构、性”关系 [典例13]（24-25高一上·河北保定·期末）已知X、Y、Z、R、W是原子序数逐渐增大的元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个。下列说法错误的是 A．常温下为液态 B．R的氧化物不与酸反应 C．Y的一种单质可导电 D．W的一种氧化物可用作自来水消毒剂 【答案】B 【分析】已知X、Y、Z、W、R五种元素，X是原子序数最小的元素，则X为H，Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，即核外K、L层依次排有2、4个电子，Y为C，Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，即核外K、L层依次排有2、6个电子，Z为O，R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同，故R为Na，W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个，即核外K、L、M层依次排有2、8、7个电子，W为Cl元素，X、Y、Z、R、W分别为H、C、O、Na、Cl，据此作答。 【详解】A．X为H，Z为O，则为过氧化氢，常温下为液态，A正确； B．R为Na，其氧化物为氧化钠或者过氧化钠，都可以和酸反应，B错误； C．Y为C，其一种单质石墨可以导电，C正确； D．W为Cl，其氧化物二氧化氯可用作自来水消毒剂，D正确； 故选B。 [典例14]（24-25高一上·吉林·期末）短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，X是主族元素中原子半径最小的元素，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法不正确的是 A．原子半径：r(Y)>r(Z) B．W、R的最高价氧化物对应水化物的酸性：W<R C．X与Y只能形成一种化合物 D．Y、Z、W、R的简单氢化物的热稳定性：W<R<Y<Z 【答案】C 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Y、R分别处于第二、第三周期，设Y的核电荷数为a，则2a=a+8，解得a=8，故Y为O元素、R为S元素；Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等，即Z、W最外层电子数之和为12，则二者只能分别为VA、ⅦA元素中的一种，而原子序数Z＜W＜R(硫)，故Z为F元素、W为P元素。 【详解】A．Y为O、Z为F，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：r(Y)＞r(Z)，选项A正确； B．同周期自左而右非金属性递增，非金属性越强、最高价氧化物对应水化物的酸性越强，W为P、R为S，非金属性P＜S，故最高价氧化物的水化物酸性：W＜R，选项B正确； C．X为H、Y为O，二者可以形成H2O、H2O2，选项C错误； D．非金属性越强、简单氢化物越稳定，Y为O、Z为F、W为P、R为S，非金属性F＞O＞S＞P，故氢化物稳定性：Z＞Y＞R＞W，选项D正确； 答案选C。 [典例15]（24-25高一上·湖南长沙·期末）四种短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，原子的最外层电子数是次外层的3倍，的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，与同族，元素形成的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．W与形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C．气态氢化物的热稳定性： D．最高价氧化物的水化物的酸性： 【答案】B 【分析】X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；则W位于第二周期，W原子最外层电子数为内层电子数的3倍，则W为O；元素形成的单质为黄绿色气体，则Z为Cl元素；W与Y同族，则Y为S。 【详解】A．X、W离子的电子层为2层，Z离子即氯离子电子层为3层，电子层多半径大，电子层结构相同时，原子序数小半径反而大，则简单离子半径大小顺序是：X＜W＜Z，A项错误； B．W与X形成的化合物Na2O 、Na2O2溶于水后均生成NaOH，溶液呈碱性，B项正确； C．气态氢化物的热稳定性和非金属性一致。W与Y同族，且W位于Y的上一周期，W的非金属性比Y强，则气态氢化物的热稳定性：W>Y，C项错误； D．元素的非金属性越强，对应元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。Y、Z处于第三周期，且Y的原子序数小于Z，则非金属性：Z>Y，所以最高价氧化物的水化物的酸性：Z>Y，D项错误； 故选B。 [典例16]（24-25高一上·云南曲靖·期末）X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与M同主族，原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z原子的最外层电子数等于其电子层数，Y与Z原子的质子数之和等于X与M原子的质子数之和。下列说法错误的是 A．原子半径：Z＞M，X＞Y B．14X可作考古断代 C．非金属性：Y＞M D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】D 【分析】依题意，原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，X是C；X与M同主族，M是Si；Z原子的最外层电子数等于其电子层数，Z是Al；Y与Z原子的质子数之和等于X与M原子的质子数之和，y+13=6+14，则Y是N。 【详解】A．同周期元素原子半径从左往右逐渐减小，原子半径：Al>Si，C>N，A正确； B．14X是14C，利用其半衰期可作考古断代，B正确； C．同周期元素从左往右非金属性增强，同主族元素从上往下非金属性减弱，故非金属性：N>C>Si，则N>Si，C正确； D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物分别是碳酸和硝酸，碳酸是弱酸，硝酸为强酸，D错误 故选D。 [模块四 基础过关练] 1．下列叙述正确的是 A．最高正化合价： B．金属性： C．酸性： D．还原性： 【答案】D 【详解】A．O元素通常情况下无最高正价，N的最高正价为+5价，A错误； B．同主族从上往下，金属性逐渐增强，则金属性：，B错误； C．HF为弱酸，HCl为强酸，C错误；   D．非金属单质的氧化性越强，其对应的阴离子还原性越弱，单质的氧化性氯气大于硫单质，则还原性：，D正确； 故选D。 2．以下有关原子结构、元素周期表（律）的叙述正确的是 A．元素周期表有18列、16族 B．第ⅦA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低 C．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 D．碱金属单质从Li到Cs，熔点依次升高 【答案】A 【详解】A．元素周期表共有18列（对应18个族的位置），但实际划分为16个族，其中包括7个主族（IA至VIIA）、7个副族（IIIB至IIB）、1个Ⅷ族（占3列）和1个0族，总计16族，A正确； B．第ⅦA族元素从上到下，形成的单质相对分子质量增大，分子间作用力增强，单质的熔点从上到下逐渐升高，B错误； C．F元素没有正价，C错误； D．碱金属（Li到Cs）的熔点随原子半径增大、金属键减弱而逐渐降低，D错误； 故选A。 3．下列事实不能用元素周期律知识解释的是 A．原子半径： B．稳定性： C．溶解度： D．碱性： 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素从左到右，核电荷数增大，半径减小，原子半径：，可以用元素周期律解释，A不符合； B．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，同周期元素从左到右，主族元素的非金属性逐渐增强，非金属性Cl>S，稳定性HCl>H2S，B不符合； C．溶解度：，不能用元素周期律来解释，C符合题意； D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性K>Na，碱性，可以用元素周期律来解释，D不符合； 答案选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．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。 6．下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是 A．从F到Ⅰ的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐减弱 B．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 C．第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后，溶液都呈酸性 D．从到的原子半径和熔点均逐渐增大 【答案】A 【详解】A．从F到I的非金属性逐渐减弱，得电子能力减弱，从F到I原子半径增加，氢化物中H-X稳定性减弱，氢化物稳定性也依次减弱，A正确； B．金属与非金属分界线附近的元素（如B、Si、As等）属于主族元素，而过渡元素是d区金属，与分界线无关，B错误； C．第二周期非金属的氢化物中，NH3溶于水显碱性，H2O呈中性，因此并非所有溶液都呈酸性，C错误； D．Li到Cs的原子半径逐渐增大，但碱金属的熔点随原子半径增大而降低，D错误； 故答案为A。 7．下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是 A．Cl的相对原子质量大于P B．与H2反应的难易程度：Cl2比P更容易 C．Cl2的沸点低于P单质 D．HCl的酸性强于H3PO4 【答案】B 【详解】A．相对原子质量的大小不能直接反应非金属性强弱，A错误； B．Cl2与H2反应比P更容易，说明Cl2的氧化性更强，可推断Cl的非金属性强于P，B正确； C．单质的沸点属于物理性质，与非金属性无关，C错误； D．比较非金属性强弱应依据最高价氧化物对应水化物的酸性（如HClO4与H3PO4），而非HCl的酸性，D错误； 故选B。 8．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质，Y原子内层与最外层电子数之比为10：1，Z的最高化合价为+6价。下列说法正确的是 A．简单气态氢化物的稳定性： B．原子得电子能力： C．简单离子的半径： D．的最高价含氧酸酸性是短周期元素中最强的 【答案】A 【分析】X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质，X为O，Y原子内层与最外层电子数之比为10：1，Y为Na，Z的最高化合价为+6价，Z为S，因此X、Y、Z分别为O、Na、S。 【详解】A．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，因此稳定性H2O＞H2S，A正确； B．非金属性越强，原子得电子能力越强，非金属性O＞S，因此得电子能力S＜O，B错误； C．核外电子排布相同时，原子序数越大半径越小，因此半径Na+＜O2-，C错误； D．S的最高价含氧酸是H2SO4，非金属性Cl＞S，因此短周期中最高价含氧酸酸性最强的是HClO4（非金属最强的F元素没有最高价含氧酸），D错误； 故选A。 9．X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z与N同主族，M在短周期主族元素中原子半径最大，下列有关说法不正确的是 A．离子半径：N>Z>M B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>N C．X与Z能形成型化合物、 D．由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键 【答案】B 【分析】根据原子半径规律可知：X为H，Y、Z为第二周期元素，M、N为第三周期元素；Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，则Y为C、N为S；Z与N同主族，则为O；M在短周期主族元素中原子半径最大，为Na。 【详解】A．Z和M为10电子离子，N为18电子离子，离子电子数越多半径越大，离子电子数相同原子序数越小半径越大，则离子半径：N>Z>M，正确； B．碳酸酸性小于硫酸，错误； C．H与O只能形成H2O和H2O2，正确； D．H、C、O、Na组成的化合物为NaHCO3，含有共价键、离子键，正确； 故答案为B。 10．下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2 【答案】A 【详解】A．元素的非金属性与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，故同主族元素非金属性Cl＞Br＞I，最高价含氧酸酸性应为HClO4＞HBrO4＞HIO4，A错误； B．元素的金属性与其单质的还原性一致，已知金属性Na＞Mg＞Al，对应单质还原性顺序为Na＞Mg＞Al，B正确； C．元素简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，已知非金属性O＞S＞Se，氢化物稳定性顺序为H2O＞H2S＞H2Se，C正确； D．元素的非金属性与其单质的氧化性一致，已知非金属性F＞Cl＞Br，对应单质氧化性顺序为F2＞Cl2＞Br2，D正确； 故答案为：A。 [模块五 能力提升练] 1．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．密度：PH3>NH3 B．酸性：H2SO4>H3PO4 C．碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3 D．热稳定性：H2O>H2S 【答案】A 【详解】A．密度属于物理性质，元素周期律主要用于解释化学性质的周期性变化，PH3和NH3的密度差异主要由分子量决定，而非非金属性或原子半径的周期性变化，因此不能用元素周期律解释，A符合题意； B．硫和磷同周期，硫的非金属性更强，其最高价氧化物对应酸性H2SO4＞H3PO4，可用元素周期律解释，B不符合题意； C．镁和铝同周期，镁的金属性更强，对应碱的碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3，可用元素周期律解释，C不符合题意； D．氧和硫同主族，氧的非金属性更强，对应氢化物的热稳定性H2O＞H2S，可用元素周期律解释，D不符合题意； 故选A。 2．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图，则下列说法正确的是 A．单质X与Z的反应产物中，有一种可用于呼吸面具中的供氧剂 B．Z的单质很活泼，能将铁从其盐溶液中置换出来 C．W与R的氢化物稳定性： D．W的单质有毒，不能用于自来水的消毒 【答案】A 【分析】如图是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系图，X、Y位于第二周期，Z、R、W位于第三周期，根据各原子最外层电子数可知，Ⅹ为O，Y为F，Z为，R为S，W为元素，以此分析解答。 【详解】A．由分析可知，Ⅹ为O，Z为，故单质X与Z的反应生可以成两种氧化物和，可用作呼吸面具中的供氧剂，A正确； B．由分析可知，Z为，Z的单质很活泼，但不能将铁从其盐溶液中置换出来，由于先与水反应，生成的再与反应生成，B错误； C．W与R的氢化物分别是和，二者的稳定性：，C错误； D．氯气有毒，同时具有氧化性，可以用于自来水的消毒，D 错误； 答案选A。 3．砷化镓是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 N A．元素位于第四周期第族 B．原子半径： C．气态氢化物的稳定性： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】D 【详解】A．根据周期表结构可知，Ga在第四周期第13列，与铝同主族，因此Ga位于第四周期第ⅢA族，故A正确； B．同周期主族元素从左往右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，因此原子半径：Ga（第四周期）>Si（第三周期）>N（第二周期），符合同主族和同周期半径变化规律，故B正确； C．同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，可知非金属性N＞As，非金属性越强则对应的气态氢化物最稳定，因此NH3稳定性强于AsH3，故C正确； D．同周期元素从左往右，非金属逐渐增强，可知非金属性Se＞As，非金属性越强则对应的最高价含氧酸的酸性越强，故H2SeO4酸性强于H3AsO4，故D错误； 故答案选D。 4．一种动物代谢产物的分子结构式如图所示。其中 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且核电荷数之和为22，Z原子的L层电子数是电子层数的3倍，Ⅹ最高正价与最低负价的绝对值相等。下列说法不正确的是 A．离子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．W、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D．X、Y均能与Z形成两种或两种以上的二元化合物 【答案】C 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且核电荷数之和为22，Z原子的L层电子数是电子层数的3倍，Z是O元素；X最高正价与最低负价的绝对值相等，X是C元素，则Y是N元素；核电荷数之和为22，W是H元素。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径：，故A正确； B．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性，故B正确； C．H、N、O 三种元素可以形成离子化合物，如，故C错误； D．C、O形成化合物、，N、O形成化合物、等化合物，故D正确； 故选C。 5．应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是 ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl ③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 ④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】①碱金属元素随原子序数的增大，其原子半径依次增大，金属键的强度减弱，导致熔点降低，则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低，①正确； ②元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，因非金属性：Cl>At，则砹(At)是ⅦA族元素，其氢化物的稳定性小于HCl，②错误； ③同周期元素从左到右，金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱，③正确； ④磷与砷(As)位于同主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，因非金属性：P>As，则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸，④错误； 所以正确的组合是①③，故选A。 6．、、、是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，的气态氢化物溶于水显碱性，是地壳中含量最多的元素，是短周期主族元素中金属性最强的元素，、、、的最外层电子数之和为19。下列说法不正确的是 A．的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成盐 B．与具有相同的电子层结构 C．离子半径： D．的一种氧化物可用于自来水的消毒 【答案】C 【分析】X的氢化物显碱性，为NH3，X是N，Y是地壳含量最高的元素，Y为O，Z为短周期金属性最强元素，Z为Na，W的最外层电子数为19-(5+6+1) = 7，且原子序数大于Na，W是Cl。 【详解】A．NH3与HNO3反应生成NH4NO3（盐），A正确； B．O2-和Na+均具有Ne的电子层结构，B正确； C．电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：，C错误； D．ClO2具有强氧化性，可用于消毒，D正确； 故选C。 7．净化污水用到的某种絮凝剂含的5种短周期主族元素，并在每个短周期中均有分布，X是地壳中含量最多的金属元素，Y与E同周期，Y2是空气中含量最多的气体，Z是原子半径最小的元素，M与E均为第 VIA族元素。下列说法正确的是 A．非金属性： E>Y>Z B．Z与E 只能形成一种化合物 C．原子半径： X>E>Y D．X(EZ)3不能与强酸、强碱反应 【答案】A 【分析】X为Al（地壳含量最多的金属），Y为N（Y2是N2，空气中含量最多），Z为H（原子半径最小）， E为O（与Y同周期，VIA族）， M与E同族，M为S，据此回答。 【详解】A．根据同周期从左往右非金属性增强可知，非金属性O＞N，在氨气中N为-3价，H为+1价，则非金属性N＞H，故非金属性O＞N＞H，A正确； B．H和O可形成H2O和H2O2，B错误； C．Al在第三周期，原子半径最大，N＞O（同周期原子半径递减），原子半径为：Al＞N＞O，C错误； D．Al(OH)3为两性氢氧化物，能与强酸、强碱反应，D错误。 故选A。 8．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且最外层电子数之和为20，与同族，是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是 A．简单氢化物的稳定性： B．组成的化合物有还原性 C．组成的化合物能与水反应 D．最高价氧化物的水化物的酸性： 【答案】A 【分析】W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最多的元素，则W为O元素；与同族，则Y为S元素；则Z为Cl元素；最外层电子数之和为20，则X的最外层电子数为1，且原子序数大于O，故X为Na元素，据此分析； 【详解】A．元素非金属性越强，最简单氢化物越稳定，非金属性：O＞S，则最简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，A错误； B．Na2S中S2-易被氧化，具有还原性，B正确； C．均能与水反应，C正确； D．元素非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，HClO4酸性强于H2SO4，D正确； 故选A。 9．下列说法正确的是 A．元素周期表总共有18个族 B．稀有气体元素的原子最外层电子均为8 C．的碱性强于，可判断金属性： D．在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素 【答案】C 【详解】A．元素周期表共有16个族：7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族，而非18个，A项错误； B．稀有气体中氦的最外层电子数为2，其他为8，B项错误； C．同主族金属性从上到下增强，Ca在Mg下方，则Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2，可推断金属性Ca＞Mg，C项正确； D．耐高温、耐腐蚀的合金元素多位于过渡金属区，不是金属与非金属分界处，D项错误； 答案选C。 10．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是 A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物的水化物的酸性：W<Z C．简单气态氢化物的热稳定性：Y<Z D．四种元素的单质中，Z的熔点最高 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，所以Y为氧元素；根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知，X为氮元素，Z为硫元素，W为氯元素。 【详解】A．同一周期的元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下，原子半径递增，故原子半径Z＞W＞X＞Y，A错误； B．非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Z为硫元素，W为氯元素，非金属性Cl＞S，故最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞H2SO4，B错误； C．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，H2O的稳定性比H2S的强，C错误； D．四元素的单质中，硫常温下为固体，N2、O2、Cl2均为气体，故硫的熔点最高，D正确； 故选D。 11．请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。 (1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是___________。 A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高 C．N、O、F原子的半径依次增大 D．Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多 (2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，则A、B元素___________。 A．一定是第2周期元素 B．一定是同一周期元素 C．一定分别位于第2、3周期 D．可以相互化合形成化合物 (3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A是 、B 是 、C是 。(填元素符号，下同) (4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X 、Y 、Z 。 【答案】(1)C (2)D (3) O P Cl (4) N O S 【详解】（1）A．Li、Be、B分别位于第IA族、第IIA族、第IIIA族，原子的最外层电子数依次增多，A正确； B．P、S、Cl元素的最高正化合价依次是+5、+6、+7，P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高，B正确； C．同一周期，原子半径逐渐减小，所以N、O、F原子的半径依次减小，C错误； D．Na、K、Rb是第ⅠA族原子，所以原子核外的电子层数依次增多，D正确； 故答案选C。 （2）A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，A最外层含有6个电子，次外层含有2个电子，则A 是O元素，B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，若B含有2个电子层，B为Li元素，若B含有3个电子层，B为Si元素，O、Be位于第二周期，Si位于第三周期，O元素和Li、Si元素可以相互化合形成化合物Li2O、SiO2，故选D。 （3）根据位置关系，设B的原子序数是x，则C为x+2，A为x-8+1，则根据题目信息可知x+ x+2=( x-8+1)×4，解得x=15，则A、B、C分别是O、P、Cl。 （4）根据题目信息，三种元素相邻，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是N、O、S。 12．下表是元素周期表的一部分，请回答有关问题： 族周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 二 ① ② ③ ④ ⑤ 三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 四 ⑩ Ge As Se Br (1)⑨在元素周期表中的位置是 。 (2)①、⑥、⑦、⑧四种元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是 (填化学式)。 (3)②、③、④的简单氢化物中最稳定的是 (填化学式，下同)，沸点最高的是 。 (4)⑧的单质与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (5)⑥的某种氧化物可以作呼吸面具供氧剂，主要反应的化学方程式为 。 (6)酸性强弱：H3AsO4 H2SeO4(填“”或“”)。 (7)已知铷(Rb)是37号元素。下列说法正确的是 (填标号)。 a．铷在周期表中的位置为第四周期第IA族 b．铷的熔点比⑥的单质的熔点低 c．⑧的简单离子与过量的RbOH反应最终会产生白色沉淀 d．RbOH的碱性比⑩的最高价氧化物对应的水化物的碱性强 【答案】(1)第三周期第ⅦA族 (2)NaOH (3) H2O H2O (4)2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (6)＜ (7)bd 【分析】由各元素在周期表的位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Ne，⑥为Na、⑦为Mg，⑧为Al、⑨为Cl、⑩为K； 【详解】（1）⑨为Cl，在元素周期表中的位置是：第三周期第ⅦA族。 （2）同主族从上到下元素金属性递增，同周期从左到右元素金属性递减，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则①、⑥、⑦、⑧四种元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是NaOH 。 （3）同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则②、③、④的简单氢化物中最稳定的是H2O，这三种氢化物分别为甲烷、氨气和水，熔化或沸腾时，甲烷要克服分子间作用力，氨气和水主要克服分子间的氢键，通常，甲烷和氨气为气体，水为液体，则沸点最高的是H2O。 （4）⑧的单质与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应，即铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑。 （5）⑥的某种氧化物可以作呼吸面具供氧剂，主要反应即Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 （6）同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱：H3AsO4＜H2SeO4。 （7）a．已知铷(Rb)是37号元素，铷在周期表中的位置为第五周期第IA族，错误； b．碱金属单质的熔点随着核电荷数的递增而递减，则铷的熔点比⑥的单质即钠的熔点低，正确； c．⑧的简单离子即铝离子与过量的RbOH反应最终不会产生白色沉淀，生成四羟基合铝酸根，错误； d．同主族从上到下元素金属性递增，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则RbOH的碱性比KOH强，正确； 选bd。 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期末真题） 考点1：简单粒子半径的大小比较 考点2：元素性质的周期性变化 考点3：元素周期表与元素周期率的应用 考点4：元素的“位、构、性”关系 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1.认识原子结构核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律。 2.以第三周期元素为例，掌握同周期元素的金属性、非金属性等随元素原子序数递增而呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 3.归纳同周期元素金属性、非金属性变化规律，学会判断元素金属性、非金属性的强弱的基本方法。 4.通过对元素周期性变化规律的再认识，理解基于元素“位、构、性”认识元素性质。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理]　 一、元素性质的周期性变化规律 1．原子最外层电子排布变化规律 随核电荷数的递増（从左到右），同周期主族元素原子的最外层电子数呈现从 的周期性变化（第一周期除外）。 2.原子半径的变化规律 随核电荷数的递増（从左到右），同周期元素的原子半径呈现由 的周期性变化(不包括稀有气体) 【提分速记】 简单粒子半径的大小比较：“三看” “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 “二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小(简称“同层序大径小”)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大。 3.元素的主要化合价变化规律 随着原子序数的递増，同周期主族元素的最高正价呈现从 价到 价，最低负价呈现从 价到 价的周期性变化。 【提分速记】 主族元素主要化合价的确定方法 (1)最高正价＝主族的序号＝最外层电子数(O、F除外) (2)最低负价＝最高正价－8(H、O、F除外) (3)H最高价为＋1，最低价为－1（如NaH）；O无最高正价（有+2价，如OF2）；F无正化合价。 二、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 ，从左向右核电荷数依次 ，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：钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究 原理：金属与水反应置换出H2的难易。 实验操作： 现象：加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为 。 结论：镁与 几乎不反应，能与 反应，反应的化学方程式为 结合前面第二章所学钠与水的反应，可得出金属性强弱： 。 (2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究 Al Mg 原理 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 相关反应的化学方程式　　 实验结论 金属性： 结论：Al(OH)3是两性氢氧化物（既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物），其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性： 3.硅、磷、硫、氯的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 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐 【提分速记】 同周期元素金属性、非金属性递变规律 同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 4.元素周期律 (1)内容：元素的性质（原子半径、化合价、金属性与非金属性）随着原子序数的递增而 呈 的变化。 (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、金属性、非金属性强弱的判断方法 1.金属性强弱比较 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制取氢气越容易，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＋＋Y―→X＋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.非金属性强弱比较 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 【提分速记】 ①判断元素非金属性或金属性的强弱，应依据元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。 ②根据元素氧化物对应水化物的酸、碱性强弱判断元素非金属性或金属性强弱时,必须是其最高价氧化物对应的水化物。 四、同周期、同主族元素性质递变规律 同周期（从左到右） 同主族（自上而下） 化合价 最高价：+1价→+7价（O,F除外）；最低价：-4价→-1价；最低价=主族序数-8（H除外） 最高价用同（O、F除外）；最低价相同;最高价=族序数（O、F除外） 得电子能力 逐渐増强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐増强 单质氧化性 逐渐増强 逐渐减弱 单质还原性 逐渐减弱 逐渐増强 金属性 逐渐减弱 逐渐増强 非金属性 逐渐増强 逐渐减弱 最高价氯化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱 酸性探渐増强 碱性逐渐増强 酸性逐渐减弱 形成气态氢化物的难易 由难到易 由易到难 简单气态氢化物的稳定性 逐渐増强 逐渐减弱 五、元素周期表和元素周期律的关系及应用 1.元素周期表中“位”、“构”、“性”的关系 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构，原子结构决定了元素的性质和在周期表中的位置，而根据元素性质又可推知元素的原子结构,进而推知元素在周期表中的位置，总之，三者之间可相互推断，具体关系可表示如下: 【提分速记】解元素推断题知识必备 ①核外电子层数=周期数。 ②主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。 ③质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。 ④最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。 ⑤原子半径越大，失电子越容易，单质还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱。 ⑥原子半径越小，得电子越容易，单质氧化性越强，形成的简单气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。 ⑦最活泼金属:Cs;最活泼非金属:F。 ⑧最轻的金属：Li;最轻的非金属：H。 ⑨地壳中含量最多的金属和非金属分别为 Al、O。 2.元素周期表的分区及应用 （1）元素周期表的分区：图表中虚线表示金属元素和非金属元素的分界线，其左下角区域为金属元素，右上角区域为非金属元素。 （2）应用：一定区域内寻找新物质 ①金属与非金属分界线 ，如Si、Ge、Ga等。 ②过渡元素 、耐腐蚀合金的元素，如Fe、Ni、Pt、Pd等。 ③周期表右上角 ，如氟、氯、硫、磷附近的元素。 3.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有些性质是相似的，如 [模块三 核心考点剖析] 考点1：简单粒子半径的大小比较 [典例1]（24-25高一上·天津滨海新·期末）下列递变规律不正确的是 A．还原性依次减弱 B．氧化性依次增强 C．原子半径依次减小 D．最高正价依次升高 [典例2]（23-24高一上·湖南长沙·期末）已知、、、是具有相同的电子层结构的离子，关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是 A．离子半径： B．原子序数： C．原子半径： D．四种元素一定属于短周期元素 [典例3]（24-25高一上·海南·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．酸性强弱：H2SiO3>H3PO4>HNO3 B．原子半径大小：S>O>F C．失电子能力：Al<Si D．还原性：Cl->Br- [典例4]（23-24高一上·河南开封·期末）下列有关的相关性质比较中，错误的是 A．离子半径： B．酸性： C．还原性： D．沸点： 考点2：元素性质的周期性变化 [典例5]（24-25高一上·安徽六安·期末）下列判断错误的是 A．非金属性： B．酸性： C．还原性： D．碱性： [典例6]（24-25高一上·全国联考·期末）下列关于物质性质的比较，正确的是 A．酸性： B．离子半径： C．碱性： D．非金属性： [典例7]（24-25高一上·北京大兴·期末）下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．金属性强弱：Na＞Mg B．酸性强弱：H3PO4＜H2SO4 C．碱性强弱：KOH＞NaOH D．热稳定性：HF＜HI [典例8]（24-25高一上·山西大同·期末）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．碱性： C．简单离子的还原性： D．热稳定性： 考点3：元素周期表与元素周期律的应用 [典例9]（24-25高一上·吉林松原·期末）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 [典例10]（24-25高一上·吉林四平·期末）短周期主族元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，已知X、Y、Q三种元素最外层电子数之和为17。则下列说法正确的是 A．Q的单质经液化后可储存在钢瓶中 B．原子半径：Y<Z<Q C．Q元素只有负价，没有最高正价 D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为中强酸 [典例11]（24-25高一上·吉林长春·期末）四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．的单质与化合比容易 C．M的某种合金是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．Z在同主族简单氢化物中沸点最高 [典例12]（24-25高一上·云南昭通·期末）短周期元素在周期表中的位置如图所示，两元素的原子序数之和等于元素的原子序数。下列说法正确的是 A．最高正价： B．简单原子半径： C．最高价氧化物对应水化物酸性：W>Y>X D．简单气态氢化物的稳定性： 考点4：元素的“位、构、性”关系 [典例13]（24-25高一上·河北保定·期末）已知X、Y、Z、R、W是原子序数逐渐增大的元素，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同；W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个。下列说法错误的是 A．常温下为液态 B．R的氧化物不与酸反应 C．Y的一种单质可导电 D．W的一种氧化物可用作自来水消毒剂 [典例14]（24-25高一上·吉林·期末）短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，X是主族元素中原子半径最小的元素，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法不正确的是 A．原子半径：r(Y)>r(Z) B．W、R的最高价氧化物对应水化物的酸性：W<R C．X与Y只能形成一种化合物 D．Y、Z、W、R的简单氢化物的热稳定性：W<R<Y<Z [典例15]（24-25高一上·湖南长沙·期末）四种短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，原子的最外层电子数是次外层的3倍，的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，与同族，元素形成的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．W与形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C．气态氢化物的热稳定性： D．最高价氧化物的水化物的酸性： [典例16]（24-25高一上·云南曲靖·期末）X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与M同主族，原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z原子的最外层电子数等于其电子层数，Y与Z原子的质子数之和等于X与M原子的质子数之和。下列说法错误的是 A．原子半径：Z＞M，X＞Y B．14X可作考古断代 C．非金属性：Y＞M D．X、Y的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 [模块四 基础过关练] 1．下列叙述正确的是 A．最高正化合价： B．金属性： C．酸性： D．还原性： 2．以下有关原子结构、元素周期表（律）的叙述正确的是 A．元素周期表有18列、16族 B．第ⅦA族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低 C．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 D．碱金属单质从Li到Cs，熔点依次升高 3．下列事实不能用元素周期律知识解释的是 A．原子半径： B．稳定性： C．溶解度： D．碱性： 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．下列关系正确的是 A．原子半径： B．金属性： C．酸性： D．稳定性： 6．下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是 A．从F到Ⅰ的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐减弱 B．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 C．第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后，溶液都呈酸性 D．从到的原子半径和熔点均逐渐增大 7．下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是 A．Cl的相对原子质量大于P B．与H2反应的难易程度：Cl2比P更容易 C．Cl2的沸点低于P单质 D．HCl的酸性强于H3PO4 8．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X元素能形成两种存在于自然界中的气体单质，Y原子内层与最外层电子数之比为10：1，Z的最高化合价为+6价。下列说法正确的是 A．简单气态氢化物的稳定性： B．原子得电子能力： C．简单离子的半径： D．的最高价含氧酸酸性是短周期元素中最强的 9．X、Y、Z、M、N五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数关系如图所示。Y、N原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z与N同主族，M在短周期主族元素中原子半径最大，下列有关说法不正确的是 A．离子半径：N>Z>M B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>N C．X与Z能形成型化合物、 D．由X、Y、Z、M四种元素组成的化合物中含有共价键、离子键 10．下列关于物质性质的比较，不正确的是 A．酸性强弱：HIO4＞HBrO4＞HClO4 B．还原性：Na＞Mg＞Al C．氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞H2Se D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2 [模块五 能力提升练] 1．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．密度：PH3>NH3 B．酸性：H2SO4>H3PO4 C．碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3 D．热稳定性：H2O>H2S 2．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图，则下列说法正确的是 A．单质X与Z的反应产物中，有一种可用于呼吸面具中的供氧剂 B．Z的单质很活泼，能将铁从其盐溶液中置换出来 C．W与R的氢化物稳定性： D．W的单质有毒，不能用于自来水的消毒 3．砷化镓是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是 N A．元素位于第四周期第族 B．原子半径： C．气态氢化物的稳定性： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 4．一种动物代谢产物的分子结构式如图所示。其中 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且核电荷数之和为22，Z原子的L层电子数是电子层数的3倍，Ⅹ最高正价与最低负价的绝对值相等。下列说法不正确的是 A．离子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．W、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D．X、Y均能与Z形成两种或两种以上的二元化合物 5．应用元素周期律分析下列推断，正确的组合是 ①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 ②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl ③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 ④磷与砷(As)位于同主族，砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 6．、、、是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，的气态氢化物溶于水显碱性，是地壳中含量最多的元素，是短周期主族元素中金属性最强的元素，、、、的最外层电子数之和为19。下列说法不正确的是 A．的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成盐 B．与具有相同的电子层结构 C．离子半径： D．的一种氧化物可用于自来水的消毒 7．净化污水用到的某种絮凝剂含的5种短周期主族元素，并在每个短周期中均有分布，X是地壳中含量最多的金属元素，Y与E同周期，Y2是空气中含量最多的气体，Z是原子半径最小的元素，M与E均为第 VIA族元素。下列说法正确的是 A．非金属性： E>Y>Z B．Z与E 只能形成一种化合物 C．原子半径： X>E>Y D．X(EZ)3不能与强酸、强碱反应 8．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且最外层电子数之和为20，与同族，是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是 A．简单氢化物的稳定性： B．组成的化合物有还原性 C．组成的化合物能与水反应 D．最高价氧化物的水化物的酸性： 9．下列说法正确的是 A．元素周期表总共有18个族 B．稀有气体元素的原子最外层电子均为8 C．的碱性强于，可判断金属性： D．在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素 10．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是 A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物的水化物的酸性：W<Z C．简单气态氢化物的热稳定性：Y<Z D．四种元素的单质中，Z的熔点最高 11．请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。 (1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是___________。 A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高 C．N、O、F原子的半径依次增大 D．Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多 (2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，则A、B元素___________。 A．一定是第2周期元素 B．一定是同一周期元素 C．一定分别位于第2、3周期 D．可以相互化合形成化合物 (3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A是 、B 是 、C是 。(填元素符号，下同) (4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X 、Y 、Z 。 12．下表是元素周期表的一部分，请回答有关问题： 族周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 二 ① ② ③ ④ ⑤ 三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 四 ⑩ Ge As Se Br (1)⑨在元素周期表中的位置是 。 (2)①、⑥、⑦、⑧四种元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是 (填化学式)。 (3)②、③、④的简单氢化物中最稳定的是 (填化学式，下同)，沸点最高的是 。 (4)⑧的单质与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (5)⑥的某种氧化物可以作呼吸面具供氧剂，主要反应的化学方程式为 。 (6)酸性强弱：H3AsO4 H2SeO4(填“”或“”)。 (7)已知铷(Rb)是37号元素。下列说法正确的是 (填标号)。 a．铷在周期表中的位置为第四周期第IA族 b．铷的熔点比⑥的单质的熔点低 c．⑧的简单离子与过量的RbOH反应最终会产生白色沉淀 d．RbOH的碱性比⑩的最高价氧化物对应的水化物的碱性强 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$