第九章 第2节 元素周期表与元素周期律-【5星学霸·高考白题】2026年高考化学一轮复习

第2节元素周具 ☑应用提优考点全面，能力提升限时：30min 1.（2025·河南郑州二模)多功能催化剂Ti0,/ MXene提高了锂硫电池的通电性能，催化机 理如图所示，下列说法错误的是 oLi,5,oi,5○Ti02笔多硫化氧Ti,0.m≥2》 A.Ti元素位于元素周期表ds区 B.电负性：O>S>H>Li C.Li,S2中有非极性共价键 D.i,S为离子晶体 2.下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数 据，下列说法正确的是 电离能 (kJ·mol1) 元素X 520 729811815 元素Y 496 456269129544 A.基态原子Y的电子排布式为1s22s22p3s B.X、Y元素的最高化合价分别为+3、+4 C.原子失电子能力：X>Y D.X和Y元素位于元素周期表中同一周期 3.(2025·湖南长沙月考)2025年是门捷列夫 发现元素周期律156年。下表是元素周期表 的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W 与X的最高化合价之和为8，下列说法不正确 的是 x YZ A.原子半径：W<X B.简单氢化物的键角：W>Z C.气态氢化物热稳定性：Z<W 第九章物质结构与性质元素周期律学丽高吉 表与元素周期律 D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 4.(2025·浙江嘉兴三模)黑火药是中国古代四 大发明之一，爆炸时的反应为W+MYZ3+X→ M2W+XZ2↑+Y2↑（未配平）。其中X、Y、Z、 W、M是原子序数依次递增的五种元素，X的 一种核素可用于考古，Z和W位于周期表同 一主族，M的基态原子价层s轨道上有1个未 成对电子。下列说法正确的是 () A.简单氢化物的稳定性：Z>W B.上述元素均位于元素周期表的p区 C.第一电离能：M>W D.基态原子核外电子的空间运动状态数： Y<Z 5.常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价 氧化物对应的水化物溶液（浓度均为 0.01mol·L1)的pH和原子半径、原子序数 的关系如图所示。下列说法正确的是() 12 原子半径 原子序数 A.第一电离能：Z>Y>X B.X2Y2含有极性共价键和非极性共价键 C.工业上通过电解XZ的水溶液来制取X的 单质 D.Z的单质具有强氧化性和漂白性 6.(2024·湖南常德一模)被称为“不倒翁”的凉水 石，其外观与翡翠极为相似。某种凉水石的化学 式为TZ2(Y4)2(YX)4,X、Y、Z、R、T均为前四 周期元素且原子序数依次增大。X原子的电子 只有一种自旋取向，基态T原子的核外电子恰 好填满10个原子轨道。R元素的单质可作为制 139 学霸高春白题化学 造太阳能电池帆板的半导体材料，Y的p轨道上 的电子数为R的p轨道上电子数的一半。下列 说法正确的是 A.原子半径：R>X>Y B.同一周期，第一电离能比Z小的元素有 1种 C.Y形成的单质只能为非极性分子 D.简单氢化物的沸点：Y>T 7.(2025·黑龙江齐齐哈尔二模)化合物M可 作为一种废水处理剂，去除废水中的金属离 子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短 周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W 原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z 原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数 相等。下列说法正确的是 A.简单离子半径：Z>Y B.第一电离能：X>Z>Y C.阳离子[YW,]中存在配位键 D.化合物M中所有原子均满足8电子结构 8.(2025·河北保定一模)短周期元素X、Y、Z W的原子序数依次增大，Y、W同主族。甲 乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成 的化合物，丁是由以上三种元素组成的化合 物；甲与乙摩尔质量相同，乙为淡黄色固体， 上述物质之间的转化关系如图所示（部分生 成物省略)，下列说法中一定正确的是( 甲比戊厂甲 A.图中有两个氧化还原反应 B.丁中含有离子键、共价键和配位键 C.摩尔质量：戊>丙，沸点：丙>戊 D.简单离子半径：W>Y>Z>X 9.R、G、Y、X为原子序数依次增大的四种短周 期元素，Y与G同周期，X与Y同主族。甲、 140 乙、丙、丁、戊为这四种元素构成的化合物，其 转化关系如图所示。下列说法中正确的是 3 -R-C G-Y-R R-Y-X-Y-R- RR R-C Y-X-Y-F A.Y的氢化物沸点高于G的氢化物沸点 B.基态X原子核外电子有9种空间运动状态 C.丁的稀溶液在反应③中作催化剂 D.G的最高价氧化物的水化物的酸性比X的强 10.R、X、Y、Z为原子序数依 次增大的前20号元素。 R和Y位于同主族，R原 子最外层电子数与X的 原子序数之和等于Z的 Ba()./ 原子序数。向这四种元素组成的一种化合 物Q的溶液中滴加Ba(OH),溶液，产生沉淀 的物质的量与加入Ba(OH),的物质的量的关 系如图所示。下列说法错误的是() A.简单离子半径：Y>Z>R>X B.Q溶液中两种阳离子浓度相等 C.Z,R2中含有离子键和非极性共价键 D.最简单气态氢化物的热稳定性：R>Y 11.短周期的元素在自然界中比较常见，尤其是 非金属元素及其化合物在社会生活中有着 很重要的作用。 F Al Si (1)补全元素周期表中符号。 表中元素形成的最稳定氢化物是 该氢化物在CCL,中的溶解度比在水中的溶 解度 (填“大”或“小”)。 (2)硅原子核外电子运动状态为 种，其最外层电子排布式为 (3)比较N和0第一电离能，并结合核外电 子排布相关知识说明原因 (4)碳元素的非金属性比硫 (填 “强”或“弱”)，可由一个复分解反应推测而 得，其反应的化学方程式为 12.下列表格是元素周期表的一部分。请按要 求填空（用化学用语填写）： ②3④5 ⑧⑨0 2 (1)元素①和⑥形成的化合物中存在的化学 键类型为 (2)用化学方程式表示④的简单氢化物的工 业制法： 0 (3)写出由③④⑥形成的化合物的电 子式： (4)列举元素⑨形成的氧化物的一种用 途： ,元素①在 周期表中的位置是 (5)①⑤⑦⑧的简单离子半径由大到小的顺 序为 (6)⑧②的最高价氧化物对应的水化物发生 反应的化学方程式为 (7)X是由①④⑤⑧⑩形成的复盐，向含 0.01molX的溶液中加入0.024 mol Ba(OH)2, 生成沉淀的物质的量的总和为 13.砷(As)与N、P是同主族元素，远古时期人 们就开始开发利用砷的性质，现代技术中砷 仍然起着非常重要的作用。请回答下列 第九章物质结构与性质元素周期律学霸高春 问题： (1)砷只有一种稳定的同位素5As,其原子 核内的中子数比核外电子数多 （填 数值)。 (2)下列事实中，能说明As元素的非金属性 弱于N元素的是 (填字母)。 A.沸点：AsH2<NH B.等物质的量浓度溶液的酸性： HAsO,<HNO C.分解温度：AsH<NH3 D.相对分子质量：AsH3>NH (3)Marsh试砷法和Gutzeit试砷法是法医学 上鉴定砷的重要方法。其原理是先将 As203(剧毒)转化为AsH3,前者让AsH3分 解产生黑亮的砷镜(As),后者让AsH,被 AgNO,溶液氧化为As203,同时还生成 Ag单质。 ①AsH,的电子式为 ②Gutzeit试砷法中AsH,被氧化的离子方程 式为 (4)砷化镓(GaAs)是现代科技中制造芯片 的一种原料，可用H,02溶液对其进行刻蚀， As元素的化合价变为+5价，则该反应中还 原剂与氧化剂的物质的量之比为 砷化镓也可用于制造太阳能电池，该电池工 作时的能量转化形式为 (5)已知H,As0,的电离平衡常数分别为 K=6.3×103、K2=1.0×107、K3=3.2 ×10-2。 ①25℃时，NaH2As04溶液中：c(H3As04) c(Hs0)(填“>”“=”或“<”)。 ②25℃时，向H,As0,溶液中加入Na0H溶液 至中性，此时溶液中 c(AsO) (HAsO)子半径在元素周期表中最小，也是字宙中最丰富的元素，则A为H: B元素原子的核外p电子数比：电子数少1，电子排布式为1222 2p',即B为N;由C原子第二第三电离能差异很大，可知C最外层 有2个电子，C为Mg:D原子核外所有p轨道全满或半满，则价层电 子为323p符合题意，即D为P:E元素的主族序数与周期数的差为 4,E为第三周期第MA族元素，即E为C;F、G为第四周期元素，它 们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为 K,G在周期表的第七列，则G为M。 第2节元素周期表与元素周期律 1.A解析：Ti元素是22号元素，位于元素周期表第四周期第VB族， 属于d区，A错误。 2.A解析：X,Y都是短周期元素：元素X的1，心12，X原子最外层有 1个电子，X处于第IA族：元素Y的1<2，Y原子最外层有1个电 子，Y处于第IA族：X、Y处于同主族，同主族从上到下元素的第一 电离能逐渐减小，Y的第一电离能小于X的第一电离能，则X为山， Y为Nu。Y为Na,基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p3s A正确：X,Y元素的原子最外层电子数都为1，X,Y元素的最高化合 价都为+1，B错误：X为Li,Y为Na,i和Na都处于第IA族，同主 族从上到下元素的金属性逐渐增强，失电子能力逐渐增强，原子失 电子能力N>Li,C错误：X、Y元素位于元素周期表中同一主族（第 IA族)，分别位于第二、三周期，D错误。 3.D解析：W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出 W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最 高价(F与0除外)，可设X的族序数为a,则W的族序数为a+2,W 与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8,解得a=3,故X位于 第ⅢA族，为1元素：Y为Si元素，Z为P元素，W为N元素。X的 最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，厩可以和强酸反应，又可以与 强碱反应，属于两性氢氧化物，D错误」 归纳总结 元素周期表中原子序数之间的关系 (1)同主族、邻周期元素的原子序数差 元素周期表中左 同主族相第两元素中，Z(下)=Z(上)+ 侧元素（第【A族。 上一周期元素所在周期的元素种类数目 第ⅡA族) 元素周期表中右 问主族相邻两元素中，Z(下)=Z(上)+ 侧元素（第ⅢA~第 下一周期元素所在周期的元素种类数目 IA族) (2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差 周期序数1234567 原子序数差无1111112525 (3)直接相邻的“T”型“⊥”型“十”型原子序数关系 ZZ2▣Z-1224ZZZ4 Z+8 Z+18 Z+32 Z-8 Z-18 7-32 ②z-Zz知2zz▣Zzz列 Z-8 2 Z-18 3 ③ Z-1ZZ+13周期 Z-1ZZ+可4周期 Z+18 4 Z+18 5 2-18 2-32 5 Z-1Z2+15周期Z-1ZZ416周期 Z+32 6 Z+32 一学霸高考·白是 4.A解析：黑火药的主要成分为硝酸钾、碳粉和硫粉，X、Y,Z、W、M是 原子序数依次递增的五种元素，X的一种核素可用于考古，则X为 C元素：Z和W位于周期表同一主族，则Y为N元素、Z为0元素、W 为S元素：M的基态原子价层s轨道上有1个未成对电子，则M为 K元素。同主族元素，从上到下非金属性依次域弱，简单氢化物的稳 定性依次减弱，则水的稳定性强于硫化氢，A正确：钾元素的原子序 数为19，基态原子价层电子排布式为4'，处于元素周期表区，B错 误：问周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素，从 上到下第一电离能依次减小，则钾元素的第一电离能小于硫元素，C 错误：氮元素、氧元素的原子序数分别为7、8，基态原子的电子排布 式分别为12222p3、1.22s22p,原子核外电子的空间运动状态数都 为5，D错误。 5,A解析：由图可知，浓度均为0.01mol·L1的W、Z的最高价氧化 物对应的水化物溶液H均为2，说明两种元素最高价氧化物对应的 水化物均为一元强酸，则W为N元素、Z为C元素：浓度为 0.01mol·L.-的X的最高价氧化物对应的水化物溶液pH为12.说 明最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，且原子半径大于氯原 子，则X为Na元索：Y位于钠元素和氯元素之间，且0.01ml·L Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH小于2说明最高价氧化物 对应的水化物为二元强酸，则Y为S元素。同周期元素，从左到右 第一电离能呈增大趋势，则钠、硫、氯三种元素的第一电离能依次增 大，A正确：氧，硫元素化学性质相似，NaS2结构类似于Na202,含 有离子键和非极性共价键，B错误：电解NC的水溶液生成氢氧化 钠和氯气、氢气，不能生成钠单质，C错误：氯气的单质具有强氧化 性，其与水生成的次氯酸具有漂白性，D错误。 6.B解析：X原子的电子只有一种自旋取向，则X为H元素：基态T 原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，且每个原子轨道中有两个 自旋不同的电子，故T的核外共20个电子，则T为Ca元素：R元素 的单质可作为制造太阳催电池帆板的半导体材料，则R为5元素； R为Si元素，电子排布式为12222p3g23p2,p轨道上的电子数共 为8，Y的p轨道上的电子数为R的p轨道上电子数的一半，则Y的 p轨道上的电子数为4，X,Y、Z、R、T均为前四周期元素且原子序数 依次增大，推出Y为0元素，电子排布式为122.22p:凉水石的化 学式为T3乙2(RY)2(YX):由化学式中元素价态和为0价可推出， Z为+3价，则Z为川元素。同周期元素原子半径从左往右遂新减 小，同主族元素原子半径从上往下逐渐增大，X、Y、R分别为H、 0、Si,原子半径大小为Si>0>H,即R>Y>X,A错误：Z为A1元素，同 周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、V A族反常，因此同一周期，第一电离能比1小的元素为Na,有1种， B正确：Y为0元素，0形成的单质02为非极性分子，而形成的单质 0,为极性分子，C错误；Y为0元素，简单氢化物为20，形成的 是分子品体，T为Ca元素，简单氯化物为CaH2,形成的是离子品体， 点：CaH2>H20,即T>Y,D错误。 易错提醒 比较元素第一电离能的大小时，一定要注意原子结构对电离能的 影响，当源子最高能级处于半充满状态、全充满状态时，通常比较 稳定，第一电离能大于同周期相邻元素。 7.C解析： 基态Z原子、轨道上的电于数和轨道上的电子 数相等，电子排有式为122印或122p3. 结合Z连接2个共价健，则Z为0元素 W原子核外的电子只有X连接4个 Y连接4个共价 一种自旋取向，电子排 共价试X 健且带引个正电 布式为1，W为H元素 为C元素 荷，Y为N元素 夏·化学·058一 Z的简单离子为02，Y的简单离子为N3,二者核外电子排布相同， 核电荷数越小，对核外电子吸引力越小，半径越大，故离子半径子> 02,即Y>Z,A错误：同一周期主族元素随着原子序数的增大第一 电离能是增大趋势，但第ⅡA、VA族反常，故第一电离能：N>0>C 即Y>Z>X,B错误：阳离子[YW,J·即NH,其中一个N一H键，由N 原子提供一个孤电子对，H提供空轨道，形成配位键，C正确：化合 物M中0连接2个共价键，N原子连接4个共价键，C原子连接4个 共价键，均满足8电子结构，面H原子连接1个共价键，满足2电子 结构，D错误。 8.D解析：乙为淡黄色固体，乙为Na202,甲与乙摩尔质量相同，推测 甲为NaS,短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、W同主 族，则Y为0，W为S,根据图中的转化关系，戊为NaHS,丁为NaOH, 丙为H2O,则X为H,Z为Na。过氧化钠与水的反应是氧化还原反 应，图中其他反应为非氧化还原反应，A错误：丁为NaOH,含有离子 键、共价键，设有配位键，B错误：戊为NaHS,丙为H0,摩尔质 量：NaHS>H20,NnHS是离子化合物.沸点：NHS>H0,C错误：S2核外 三层电子，离子半径最大，0>、N核外电子排布相同，离子半径序大径 小，H半径最小，简单离子半径：S2>02>Na>H,D正确。 9.B解析：根据短周期元素Y能形成2个共价键可知Y为0元素，Y 与G同周期即第二周期，G形成4个共价键，则G为C元素，X与Y 同主族，则X为S元素，R形成1个共价键且原子序数最小，则R 为H元素。Y为0元素，形成的氢化物H20、H,02常温下均为液 态，G为C元素，形成的氧化物C,H,碳原子数目较大时为固态，则 0的氢化物沸点可能低于C的氢化物沸点，A错误；X为S元素，基 态S原子的核外电子排布式为12222p3g23p4,空间运动状态即原 子轨道数，有9种，B正确：丁为H2S04,丙为CHCH20H,甲为 CH2CH2,乙为H2O,反应③为CH,CH2OH发生消去反应生成 CH2一C2和水，浓硫酸在反应③中作催化剂和脱水剂，C错误；G 为C元素，X为S元素，最高价氧化物的水化物分别为H2C03、 H2S04,碳酸的酸性弱于硫酸，D错误。 10.B解析：由图可知，当Ba(0H)2滴入量大于3ml后，沉淀部分溶 解，说明沉淀应该为硫酸钡和(OH),所以四种元素中一定含有 AL、O和S,R和Y位于同主族，且原子序数递增，所以R为0，Y 为S,X为A1,R原子最外层电子数为6，X的原子序数为13，两者之 和等于19，则Z为K,综上，R为0，X为A1,Y为S,Z为K。Q溶液为 K1(S04)2,A水解浓度减小，所以阳离子浓度不相同，B错误。 11.(1)BPHF小(2)14323p2(3)N的最外层电子排布是 222p3,2印轨道为半充满状态，比较稳定，故N的第一电离能较 大(4)弱2NaHC03+H2S0,一Na2S04+2H20+2C02↑ (或Na2C01+H2S04=Na2S0,+H20+C02↑) 归纳总结 元素金属性和非金属性强弱的判断方法 元素周知表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”：非 金属性“左弱右蛋，下弱上藏，左下膏右上蓝” 三表 金属活动性序：按K,Ca、Na、Mg、AL,Za,Fe、Sn,P%、Cu、Hg」 Ag,P1,Aa的质序，金属性证卷减弱 非金属活动性瓶序：按F0、C山1S的顺序，非金属性逐渐减新 置换反应：强的置换斯的，适合金属也适合非金属 三 与水或在氧化性破反应越刷烈，成最高价氧化物对应水化物的 令 减性龙强，则金风性越醒 应 与氯气反应抛容局，生成的气态氢化物的魏定性越强，或最高 价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强 氧化性金属离子的氧化性越腾，对应单质的会周性越张 非全属氢化物成非金属阴离子的还原性总赐，对应单质的非金 还原性 属性城强 12.(1)离子键(2)N,+3H,商强高压 催化剂■ NH 一学霸高考·白题 (3)Na[:C::N:]~(4)制光导纤维或制光学仪器等第四 周期第I族(5)02->Mg2>AP>H(6)A(0H)3+3HB04 =A1(Br04)3+3H20 (7)0.022mol 解析：根据题日所给表格可知，①是H,②是B,③是C,④是N,⑤是 0,⑥是Na,⑦是Mg,图是A1.⑨是Si,0是S,①是Fe,0是 Bra(1)元素①和⑥形成的化合物是NaH,NaH是离子化合物，其 中存在的化学键类型为离子键。(2)④的筒单氢化物是NH,NH3 的工业制法化学方程式为N,+3H,高真2NH,。(3)③④回 形成的化合物是NaCN,NaCN是离子化合物，电子式为 Nm[:C::N:]。(4)元素⑨形成的氧化物是SiO2,可用作光 导纤维、制光学仪器等；元素①是Fe,Fe在周期表中的位置是第四 周期第族。(5)①⑤⑦⑧围的简单离子半径由大到小的顺序为 02>Mg2“>A+>F。(6)⑧的最高价氧化物对应的水化物是 A(OH)3,②的最高价氧化物对应的水化物是HBO4,A1(OH)3 与HBrO4发生反应的化学方程式为1(OH)3+3HB0, 1(B0:)3+3H,0。(7)X是由①④⑤⑧D形成的复盐： NH4A1(S04)2o向含0.01molX的溶液中加人0.024m@d Ba(0H)2,先发生反应A1+30H+2S0片+2Ba2一1(0H)3↓+ 2BaS04↓，后发生反应NH:+0HNH1·H0及1(0H)1+ OH一[A1(OH):]°，则生成M(0H),沉淀的物质的量为 0.01mdl-0.008mdl=0.002md,生成Bs0:沉淀的物质的量为0.02ml, 生成沉淀的物质的量的总和0.022m。 13.(1)9(2)BC(3)①H1As:H②2AsH3+12Ag+3H20 H A8203+12Ag↓+12(4)1：4太阳能+电能(5)①< ②2.016 解析：(1)根据元素周期表和周期律可推知A:的原子序数为33， 节A的中子数为75-33=42，因此其原子核内的中子数与核外电子 数之差=42-33=9。(2)元素的非金属性与氢化物的沸点及相 对分子质量无关，A、D错误：等物质的量浓度溶液的酸性： H影AsO<HNO,最高价含氧酸的酸性越强，元素的非金属性越强， B正确：简单氢化物的热稳定性越强，元素的非金属性越强，因此分 解温度：AH,<NH,可以判断出N的非金属性强，C正确。 (3)①A原子最外层有5个电子，因此AH:的电子式为 H:As:H:②Gutzeiti试砷法中AgNO3作氧化剂，还原产物为银，因 H 此反应的离子方程式为2AsH3+12Ag+3H20=A8201+12Ag↓+ 12H。(4)Aa元素从-3→+5价，H,02中的0元素从-1+-2价， 根据氧化还原反应中化合价升降相等，可得还原剂与氧化剂的物 质的量之比为1：4：太阳能电池工作时的能量转化形式为太阳能 →电能。(5)①H2A0的电离常数为K2=1.0×107,水解常数为 <水。水解程度小于电离程度，因此水解产生的c(国A0,)电 Ky-Kat c(AsO) 离产生的(e0时).②K-(H,A0c(),25℃时. 当溶液星中性时e(广)卢107mlL,带入表达式可得c0) c(HAs0) 2016。 专题探究12元素推断与“位一构一性”关系的应用 1.C解析：X、Y、Z、W四种主族元素原子序数依次增大，Z是非金属性 最强的元素，则Z为F,Y的主族序数是其周期数的3倍，则由位置 关系知，Y为MA族元素，则Y为0、W为S、X为N。同周期主族元 素，从左到右原子半径逐渐减小，元素位于同主族时，核电荷数越 大，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：r(W)>r(X)>r(Y)> ·化学·059一