2026届高三化学一轮复习讲义第12讲：元素周期表　元素周期律

第12讲　元素周期表　元素周期律 【复习目标】 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 【知识梳理】 1.元素周期表的结构 【基础过关】 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　 【核心点拨】 元素周期表的编排原则 2.原子结构与元素周期表的关系 【基础过关】 (1)下列说法正确的是　　　　。  ①包含元素种数最多的族是第ⅠA族。 ②原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素。 ③第ⅠA族元素都是碱金属元素,在化学反应中均易失去1个电子。 ④过渡元素都是金属元素,且均由副族元素组成。 ⑤两种短周期元素的原子序数相差8,则周期序数一定相差1。 ⑥元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。 ⑦第ⅠA族全部是金属元素。 ⑧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。 ⑨形成化合物种数最多的元素在ⅣA族。 答案　④⑤⑨ (2)①铝元素在周期表中的位置是　　　　。  ②已知X为第ⅡA族元素(前四周期),其原子序数为a,Y与X位于同一周期,且为第ⅢA族元素,写出Y的原子序数b=　　　　(用含a的代数式表示)。  答案　①第三周期第ⅢA族　②a+1或a+11 【核心点拨】 (1)原子结构与周期的关系 周期序数=该周期原子最大能层数。 (2)原子结构与族的关系 族 价层电子排布式 规律 主 族 ⅠA、ⅡA ns1~2 价层电子数 =族序数 ⅢA~ⅦA ns2np1~5 0族 ns2np6(He除外) 最外层电子数=8 副 族 ⅠB、ⅡB (n-1)d10ns1~2 最外层ns轨道上的电子数=族序数 ⅢB~ⅦB (n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外) 价层电子数=族序数 Ⅷ (n-1)d6~9ns1~2(钯除外) 除0族元素外,若价层电子数分别为8、9、10,则分别是第Ⅷ族的8、9、10列 (3)原子结构与元素分区的关系 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Pd外) ds区 (n-1)d10ns1~2 f区 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 3.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 【考点通关】 1.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 A:1s22s22p63s1 B: C:3d104s1 D:[Ne]3s23p4 E:价层电子轨 道表示式为 答案　A:Na　11　s　三　ⅠA B:Fe　 26　d　四　 Ⅷ C:Cu　29　ds　四　ⅠB D:S　 16　 p　三　ⅥA E:Cl　17　p　 三　ⅦA 2.有关元素周期表判断,下列叙述不正确的有　　　　。  ①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素 ②第ⅠA族元素称为碱金属元素 ③某元素的核电荷数为34,则该元素位于第四周期第ⅥA族 ④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素 ⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB族,所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA族 ⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数≤4 ⑧同一主族元素的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素位于同一主族 答案　①②④⑤⑦⑧ 解析　①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们可能是同主族或都为0族元素,故①错误;②第ⅠA族元素称为碱金属元素(H除外),故②错误;③某元素的核电荷数为34,则该元素位于第四周期第ⅥA族,故③正确;④元素周期表中第ⅡA族元素不含非金属元素,④错误;⑤除0族外,F元素没有正价,O元素的最高价不是+6,故⑤错误;⑥第ⅢB族中有镧系、锕系,所含元素种类最多的族是第ⅢB族,第ⅣA族含有C元素,C能形成种类繁多的有机物,所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA族,故⑥正确;⑦第ⅤA族Sb元素是金属元素,最外层电子数为5,主族金属元素一般最外层电子数≤4,故⑦错误;⑧同一主族元素的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族,He、Mg最外层都有2个电子,He、Mg不是同主族元素,故⑧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 【解题妙招】 同主族、相邻周期元素原子序数差的关系 ①第 ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 ②第 ⅡA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。 ③第 ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32、32。 4.回答下列问题: (1)若ⅡA族元素的原子序数为a,则同周期ⅢA族的原子序数可能为　　　　　。  (2)同主族元素原子序数相差不可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  A.18 B.32 C.26 D.40 答案　(1)a+1、 a+11、 a+25　(2)D 解析　(1)在第二、三周期,第ⅡA族和ⅢA族元素紧相邻,ⅢA族的原子序数可能为a+1,在第四、五周期,第ⅡA族和ⅢA族元素相差10种,ⅢA族的原子序数可能为a+11,在第六、七周期,第ⅡA族和ⅢA族元素相差10+14种,ⅢA族的原子序数可能为a+25;(2)同主族元素原子序数相差可能是2(第一、二周期,第ⅠA、第ⅡA族)、8、18、32,或2+8=10、8+18=26、18+32=50,不可能为40,选D。 考点二　元素周期律 【知识梳理】 1.元素周期律 2.主族元素周期性变化规律 【基础过关】 (1)比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空): ①Si　　　　N　　　　F。  ②Li　　　　Na　　　　K。  ③Na+　　　　Mg2+　　　　Al3+。  ④F-　　　　Cl-　　　　Br-。  ⑤Cl-　　　　O2-　　　　Na+。  ⑥H-　　　　Li+　　　　H+。  ⑦H-　　　　H　　　　H+  答案　①>　>　②<　<　③>　>　④<　<　⑤>　>　⑥>　>　⑦>　> (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>　> 【核心点拨】 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) 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.电离能 【基础过关】 (1)C、N、O、S四种元素中,第一电离能最大的是　　　　。  (2)第一电离能I1(Zn)　　　　I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)N　(2)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) 【核心点拨】 (1)变化规律 ①同周期元素:从左往右,元素第一电离能呈增大的趋势,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。 (2)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 【基础过关】 (1)比较下列元素电负性大小并按顺序排列。 ①F　Cl　Br　I;②C　N　O　F 答案　①F>Cl>Br>I　②C<N<O<F (2)下列原子的价电子排布中,电负性大小顺序为(用元素符号表示)　　　　。  ①3s2　②3s23p3　③3s23p4　④3s23p5 答案　Cl>S>P>Mg (3)以NH3为例,化合物中不同元素表现的化合价与其电负性有何关系? 答案　NH3分子中,电负性较大的N元素表现负价,电负性较小的H表现正价。 【核心点拨】 5.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(如图)的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。 【考点通关】 1.判断下列说法中错误的是　　　　。  (1)元素的氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强 (2)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 (3)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 (4)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 (5)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性 答案　(1)(2)(3)(4)(5) 2.甲、乙两种非金属元素:①甲比乙容易与氢气化合;②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的简单氢化物稳定性强于乙的简单氢化物的稳定性;⑥甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是　　　　。  答案　①②③⑤ 解析　元素非金属性强弱与原子得电子数多少无关,得电子数目多并不一定非金属性强,如非金属性Cl>S;熔、沸点是物理性质,不是判断元素非金属性强弱的依据。因此,④⑥不能说明甲比乙的非金属性强。 3.甲、乙两种金属元素:①甲比乙容易与水(或酸)反应制得氢气;②甲原子能与乙的阳离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强;④与某物质反应时,甲原子失电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低;⑥在金属活动顺序表中,甲在乙前边。能说明甲比乙的金属性强的是　　　　。  答案　①②③⑥ 解析　元素金属性强弱与原子失电子数多少无关,失电子数目多并不一定金属性强,如金属性Na>Cu;熔、沸点是物理性质,不是判断元素金属性强弱的依据。因此,④⑤不能说明甲比乙的金属性强。 【解题妙招】 判断金属性、非金属性的一般方法 (1)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。 (2)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.元素周期表中第三周期三种元素原子①②③的逐级电离能数据如下表所示。 标号 ① ② ③ 电离能 /kJ·mol-1 496 578 738 4 562 1 817 1 451 6 912 2 745 7 733 9 543 11 575 10 540 按大小顺序填空 (1)最高正价:　　　　　　;  (2)离子半径:　　　　　　;  (3)电负性:　　　　　　;  (4)金属性:　　　　　　。  答案　(1)②>③>①　(2)①>③>②　(3)②>③>①　(3)①>③>② 解析　由表中数据可知①、②、③分别是钠、铝、镁三种元素;钠、铝、镁三种元素的最高正价分别是+1、+3、+2,所以最高正价:②>③>①;三种元素形成的离子结构相同,质子数越大半径越小,所以离子半径:①>③>②;同周期主族元素自左向右电负性依次增大,所以电负性:②>③>①;同周期主族元素自左向右金属性依次减弱,所以金属性:①>③>②。 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 【解题妙招】 电负性的三大应用 (1)判断金属性与非金属性的强弱 ①金属元素的电负性一般小于1.8,金属元素的电负性越小,金属性越强。 ②非金属元素的电负性一般大于1.8,非金属元素的电负性越大,非金属性越强。 (2)判断元素在化合物中的价态 ①电负性大的元素易呈现负价。 ②电负性小的元素易呈现正价。 (3)判断化学键类型 ①电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键。 ②电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键。 【真题剖析】 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 答案　D 解析　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的氧化物溶于水可产生KOH,溶液pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液pH<7,故D正确。 2.(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(　　) A.X、Y组成的化合物有可燃性 B.X、Q组成的化合物有还原性 C.Z、W组成的化合物能与水反应 D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 答案　D 解析　X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素,W元素的焰色试验呈黄色,则W为Na元素;Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,则Z为O元素、Q为S元素;Y原子核外有两个单电子,且原子序数小于O元素,故Y为C元素;结合X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,则X的最外层电子数为1,故X为H元素或Li元素。若X为H,H与C组成的化合物为烃,烃能够燃烧,若X为Li,Li与C组成的化合物也具有可燃性,A项正确;该化合物中S元素显负价,具有还原性,B项正确;Na2O、Na2O2均能与水反应,C项正确;Na2S属于强碱弱酸盐,其溶于水所得溶液呈碱性,D项错误。 3.(2025·八省联考陕西卷)一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:Z>Y>X B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C.Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物 答案　C 解析　X、Y、Z三种短周期元素,X与Y同周期,Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则Y可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为氧或镁,X、Y的质子数之和等于Z的质子数,则Y为氧,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,X为硼,那么Z为铝。A.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;原子半径:Al>B>O,A错误;B.X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸,是一种弱酸,B错误;C.Y的氢化物中过氧化氢或水,其中氢化合价能降低、氧化合价能升高,则既具有氧化性又具有还原性,C正确;D.Z的氯化物为氯化铝,属于共价化合物,D错误。 4.(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 答案　C 解析　侯氏制碱原理为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,则W、X、Y、Z、Q、R分别为H、C、N、O、Na、Cl。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,H原子半径最小,则原子半径:H<N<C,A错误;同周期元素从左到右,第一电离能整体呈增大的趋势,但N的2p轨道为半充满状态,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻的元素,故第一电离能:C<O<N,B错误;O2和Cl2均为分子晶体,相对分子质量越大,物质的沸点越高,Na常温下为固体,故单质沸点:O2<Cl2<Na,C正确;Na为金属元素,则其电负性最小,电负性:Na<H<Cl,D错误。 5.(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 答案　D 解析　根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,且X能和原子序数最小的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,但N、O上分别有1、2个孤电子对,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)4]SO4溶液,C正确;配合物[Cu(NH3)4]SO4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。 【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2024·广东深圳一模)IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布,第112号化学元素正式名称为“Copernicium”,元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是(　　) A.Cn位于第六周期第ⅡB族 B.Cn是过渡元素 C.Cn是非金属元素 D.Cn元素的核外电子数为165 答案　B 解析　根据稀有气体原子序数He为2、Ne为10、Ar为18、Kr为36、Xe为54、Rn为86,118号位于第七周期0族,可知112号元素位于第七周期第ⅡB族;Cn属于过渡元素,属于金属元素;Cn元素的核外电子数=原子序数=112。故B正确。 2.(2024·山东淄博二模)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.虚线左侧是金属元素 B.As处于第五周期第ⅤA族 C.Si、Ge可作半导体材料 D.Sb既有金属性又有非金属性 答案　B 解析　题图中虚线左下方的元素均为金属元素,A正确;由Si处于第三周期第ⅣA族可推知,As处于第四周期第ⅤA族,B错误;元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往既具有金属性,又具有非金属性,可在该分界线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等),C、D正确。 3.(2024·河北保定模拟)中国科学院院士张青莲教授曾主持测定的铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。In与Al同主族。下列说法正确的是(　　) A.In是第四周期第ⅢA族元素 BIn与In互为同素异形体 C.原子半径:Rb>In D.碱性:In(OH)3<Al(OH)3 答案　C 解析　In的原子序数为49,原子核外有5个电子层,数目分别为2、8、18、18、3,则In处于第五周期第ⅢA族,A错误In与In质子数相同,中子数不同,两者互为同位素,B错误;Rb位于第五周期第ⅠA族,Rb和In均位于第五周期,同周期主族元素从左到右原子半径递减,则原子半径:Rb>In,C正确;Al位于第三周期第ⅢA族,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,同一主族元素从上向下,金属性逐渐增强,则碱性:In(OH)3>Al(OH)3,D错误。 4.(2024·北京三模)依据元素周期律,下列判断不正确的是(　　) A.第一电离能:Li<Be<B B.电负性:N<O<F C.热稳定性:SiH4<CH4<NH3 D.酸性:H2SiO3<H3PO4<HClO4 答案　A 解析　A.Li、Be、B是第二周期相邻元素,Be的2p轨道全空,其原子的能量低,则第一电离能:Li<B<Be,A不正确;B.N、O、F为第二周期相邻元素,非金属性依次增强,则电负性:N<O<F,B正确;C.Si、C同主族,C、N同周期,非金属性Si<C<N,非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,所以热稳定性:SiH4<CH4<NH3,C正确;D.非金属性Si<P<Cl,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:H2SiO3<H3PO4<HClO4,D正确。 5.(2024·上海宝山阶段考试)S与Cl为同一周期元素,下列事实正确且能比较两者非金属性强弱的是(　　) A.热稳定性:H2S>HCl B.酸性:HCl>H2SO3 C.氢化物的沸点:H2S>HCl D.将氯气通入Na2S溶液中,观察到有淡黄色沉淀产生 答案　D 解析　A.元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,HCl比H2S稳定,说明非金属性:Cl>S,A错误;B.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,但是HCl和H2SO3不是相应元素的最高价含氧酸,B错误;C.氢化物的沸点高低不能用于比较元素的非金属性强弱,C错误;D.Cl2可以从含有S2-的溶液中将S置换出来,因Cl2的氧化性强于S,单质的氧化性越强,元素的非金属性越强,可说明非金属性:Cl>S,D正确。 6.(2024·福建统考模拟)下列实验所涉及的操作或叙述正确的是(　　) 选项 实验 操作或叙述 A 探究C和Si的非金属性强弱 用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH B 探究S和P的非金属性强弱 将质量和颗粒大小相同的铁粒,分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中 C 探究Na和K的金属性强弱 将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶 D 探究Mg和Al的金属性强弱 利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3 答案　C 解析　不能用润湿的pH试纸测量溶液的pH,且应该测量等浓度的溶液的pH,故A错误;B.常温下,铁遇到浓硫酸会钝化,故B错误;C.金属Na和K容易与空气中的氧气以及水蒸气发生反应,为防止其氧化变质,用小刀切割金属钠后,剩余的钠、钾应及时放回煤油中保存,C正确;D.Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠,不会生成氢氧化铝沉淀,故D错误。 7.(2024·山东潍坊模拟)如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。下列说法错误的是(　　) W X Y Z A.原子半径:W<X B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:Z<W D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 答案　D 解析　由题中信息和图示可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,结合W与X的最高化合价之和为8,且族序数相差2,可知X为Al,W和Z分别为N和P,Y为Si。原子半径:N<Al,A项正确;常温常压下,单质硅呈固态,B项正确;由非金属性:P<N,可知气态氢化物热稳定性:PH3<NH3,C项正确;Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,并非强碱,D项错误。 8.(2024·黑龙江模拟考试)某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是(　　) A.X、Z的简单氢化物均可溶于水 B.电负性:Y>X>W C.第一电离能:Y>X D.W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物 答案　A 解析　X的简单氢化物是CH4,Z的简单氢化物可能是HBr,CH4难溶于水,故A选项错误;电负性:Y>X>W,电负性是指元素吸引电子的能力,一般来说,非金属性越强,电负性越大。在H、C、N中,N的非金属性最强,C其次,H最弱,所以电负性:N>C>H,即Y>X>W,故B选项正确;第一电离能:Y>X,第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量,一般来说,同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但N的2p轨道半充满,比较稳定,所以N的第一电离能大于C,即Y>X,故C选项正确;H、N、Br可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br,故D选项正确。 9.(2025·上海黄浦期中)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。请回答下列问题: (1)砷只有一种稳定的同位素75As,其原子核内中子数比核外电子数多　　　　个。  (2)下列事实中,能说明As元素的非金属性弱于N元素的是　　　　。  A.沸点:AsH3<NH3 B.酸性:H3AsO4<HNO3 C.分解温度:AsH3<NH3 D.相对分子质量:AsH3>NH3 (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As2O3(剧毒)转化为AsH3,前者让AsH3分解产生黑亮的砷镜(As),后者让AsH3被AgNO3溶液氧化为As2O3,同时还生成Ag单质。 ①AsH3的电子式为　　　　。  ②Gutzeit试砷法中AsH3被氧化的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)9　(2)BC　(3)①H︰︰H　②2AsH3+12Ag++3H2O===As2O3+12Ag↓+12H+ 解析　(1)砷(As)与N、P是同主族元素,砷元素的原子序数为33,质子数=核外电子数=33,则75As中子数为75-33=42,所以原子核内的中子数与核外电子数之差为42-33=9;(2)A.元素的非金属性与氢化物的沸点大小无关,则砷化氢的沸点小于氨气不能说明砷元素的非金属性弱于氮元素,A错误;B.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则砷酸的酸性弱于硝酸能说明砷元素的非金属性弱于氮元素,B正确;C.元素的非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,则砷化氢的分解温度小于氨气能说明砷元素的非金属性弱于氮元素,C正确;D.元素的非金属性与氢化物的相对分子质量大小无关,则砷化氢的相对分子质量大于氨气不能说明砷元素的非金属性弱于氮元素,D错误;(3)①砷化氢为共价化合物,电子式为H︰︰H;②由题意可知,Gutzeit试砷法发生的反应为砷化氢与溶液中的银离子反应生成三氧化二砷、银和氢离子,反应的离子方程式为2AsH3+12Ag++3H2O===As2O3+12Ag↓+12H+。 【提升练】 10.(2024·陕西西安模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z的一种单质着火点较低、易自燃,W在同周期主族元素中原子半径最小。下列叙述错误的是(　　) A.简单氢化物的热稳定性:X>Z B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Z C.简单离子半径:W>X>Y D.Y与X形成的化合物均为离子化合物,Y与W可以形成共价化合物 答案　D 解析　X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,X是短周期元素,说明X只有两个电子层,电子排布为2、6,X为O元素,Y原子的最外层只有2个电子,原子序数比O大,则Y为Mg元素,Z的一种单质着火点较低、易自燃,Z为P元素,W在同周期主族元素中原子半径最小,即原子序数在同周期主族元素中最大,W为Cl元素;根据题意可知元素X、Y、Z、W分别为O、Mg、P、Cl。非金属性:O>P,则简单氢化物的热稳定性:H2O>PH3,A正确;同周期主族元素从左到右非金属性增强,非金属性:Cl>P,最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H3PO4,B正确;电子层数越多离子半径越大,电子层数相同的,核电荷数越大离子半径越小,简单离子半径:Cl->O2->Mg2+,C正确;MgO、MgCl2含离子键,均为离子化合物,D错误。 11.根据下表中五种元素的电离能(单位:kJ·mol-1)数据,下列说法不正确的是(　　) 元素 代号 电离能 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3 B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族 C.在周期表中,最可能处于同一族的是R和U D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li 答案　D 解析　当In+1≫In时,元素的最高化合价为+n,故R和U最高价为+1,S最高价为+2,T最高价为+3,A、C项正确;由表中数据可知,Q元素各电离能都较大,而且各级电离能之间无太大差距,故Q最可能为稀有气体元素,所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族,B项正确;R出现了I4,而锂核外只有3个电子,D项错误。 12.下列有关元素性质的说法不正确的是(　　) A.具有下列价层电子排布式的原子中,①3s23p1　②3s23p2　③3s23p3　④3s23p4,电负性最大的是③ B.某主族元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+ C.①Na、K、Rb　②N、P、As　③O、S、Se　④Na、P、Cl,元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④ D.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3　③1s22s22p2　④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是① 答案　A 解析　①为铝元素,②为硅元素,③为磷元素,④为硫元素,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,因此电负性最大的是④,A错误;第三电离能远大于第二电离能,所以是第ⅡA族元素,形成的阳离子是X2+,B正确;同一主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se均符合此规律,同一周期从左到右,元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势,④Na、P、Cl符合此规律,C正确;①为硅元素,②为氮元素,③为碳元素,④为硫元素,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,因此原子半径最大的为①,D正确。 13.(2024·辽宁模拟)在元素周期表中除了同族元素的性质相似外,还有一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li和Mg、Be和Al、B和Si,这种相似关系称为对角线关系,也称对角线规则。回答下列问题: (1)Ge与Si同主族,二者属于周期表中　　　　区元素;Ge能与NaOH溶液反应生成Na2GeO3,其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)基态Mg原子和基态Al原子中第一电离能较大的是　　　　,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。 ①硼氢化钠中存在的化学键为　　　　(填标号)。  a.离子键 c.氢键 b.共价键 d.配位键 ②　　　　 g NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)。  (4)半径:Mg2+　　　　Al3+(填“>”或“<”),若某溶液中的金属阳离子只含Mg2+或Al3+,验证金属离子的方法及现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)p　Ge+2NaOH+H2O===Na2GeO3+2H2↑ (2)Mg　Mg的核外电子排布式为[Ne]3s2,Al的核外电子排布式为[Ne]3s23p1,镁的3s处于全满状态,较稳定,不易失去一个电子,铝的最外层为3s23p1,易失去一个电子形成稳定结构,所以Mg的第一电离能较大 (3)①abd　②9.5 (4)>　向溶液中加入足量NaOH溶液,若产生白色沉淀且沉淀不溶解,说明含Mg2+,若先产生白色沉淀后沉淀溶解,说明含Al3+ 解析　(1)Ge与Si同主族,均位于第ⅣA族,Ge与Si均属于周期表中p区元素;Ge能与NaOH溶液反应生成Na2GeO3,发生反应的化学方程式为Ge+2NaOH+H2O===Na2GeO3+2H2↑;(2)Mg的核外电子排布式为[Ne]3s2,Al的核外电子排布式为[Ne]3s23p1,镁的3s处于全满状态,较稳定,不易失去一个电子,铝的最外层为3s23p1,易失去一个电子形成稳定结构,所以Mg的第一电离能较大;(3)①Na+与B之间形成的是离子键,B中硼、氢之间形成的是共价键,其中存在一个配位键,所以选择abd;②标准状况下22.4 L H2的还原能力为×2×(1-0)=2 mol,设x g NaBH4的还原能力与其相当,则有×4×2=2 mol,解得x=9.5;(4)核外电子排布相同的情况下,核电荷数越大,离子半径越小,所以半径:Mg2+>Al3+,鉴别两种离子的方法及现象为向溶液中加入足量NaOH溶液,若产生白色沉淀且沉淀不溶解,说明含Mg2+,若先产生白色沉淀后沉淀溶解,说明含Al3+。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲　元素周期表　元素周期律 【复习目标】 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 【知识梳理】 1.元素周期表的结构 【基础过关】 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。 【核心点拨】 元素周期表的编排原则 2.原子结构与元素周期表的关系 【基础过关】 (1)下列说法正确的是　　　　。  ①包含元素种数最多的族是第ⅠA族。 ②原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素。 ③第ⅠA族元素都是碱金属元素,在化学反应中均易失去1个电子。 ④过渡元素都是金属元素,且均由副族元素组成。 ⑤两种短周期元素的原子序数相差8,则周期序数一定相差1。 ⑥元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。 ⑦第ⅠA族全部是金属元素。 ⑧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。 ⑨形成化合物种数最多的元素在ⅣA族。 【核心点拨】 (1)原子结构与周期的关系 周期序数=该周期原子最大能层数。 (2)原子结构与族的关系 族 价层电子排布式 规律 主 族 ⅠA、ⅡA ns1~2 价层电子数 =族序数 ⅢA~ⅦA ns2np1~5 0族 ns2np6(He除外) 最外层电子数=8 副 族 ⅠB、ⅡB (n-1)d10ns1~2 最外层ns轨道上的电子数=族序数 ⅢB~ⅦB (n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外) 价层电子数=族序数 Ⅷ (n-1)d6~9ns1~2(钯除外) 除0族元素外,若价层电子数分别为8、9、10,则分别是第Ⅷ族的8、9、10列 (3)原子结构与元素分区的关系 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Pd外) ds区 (n-1)d10ns1~2 f区 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 3.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 【考点通关】 1.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 A:1s22s22p63s1 B: C:3d104s1 D:[Ne]3s23p4 E:价层电子轨 道表示式为 2.有关元素周期表判断,下列叙述不正确的有　　　　。  ①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素 ②第ⅠA族元素称为碱金属元素 ③某元素的核电荷数为34,则该元素位于第四周期第ⅥA族 ④元素周期表中各主族元素都含有金属元素和非金属元素 ⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB族,所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA族 ⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数≤4 ⑧同一主族元素的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素位于同一主族 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)。  【解题妙招】 同主族、相邻周期元素原子序数差的关系 ①第 ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 ②第 ⅡA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。 ③第 ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32、32。 4.回答下列问题: (1)若ⅡA族元素的原子序数为a,则同周期ⅢA族的原子序数可能为　　　　　。  (2)同主族元素原子序数相差不可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  A.18 B.32 C.26 D.40 考点二　元素周期律 【知识梳理】 1.元素周期律 2.主族元素周期性变化规律 【基础过关】 (1)比较下列微粒半径的大小(用“>”或“<”填空): ①Si　　　　N　　　　F。  ②Li　　　　Na　　　　K。  ③Na+　　　　Mg2+　　　　Al3+。  ④F-　　　　Cl-　　　　Br-。  ⑤Cl-　　　　O2-　　　　Na+。  ⑥H-　　　　Li+　　　　H+。  ⑦H-　　　　H　　　　H+  (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+。  【核心点拨】 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) 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.电离能 【基础过关】 (1)C、N、O、S四种元素中,第一电离能最大的是　　　　。  (2)第一电离能I1(Zn)　　　　I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【核心点拨】 (1)变化规律 ①同周期元素:从左往右,元素第一电离能呈增大的趋势,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。 (2)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 【基础过关】 (1)比较下列元素电负性大小并按顺序排列。 ①F　Cl　Br　I;②C　N　O　F (2)下列原子的价电子排布中,电负性大小顺序为(用元素符号表示)　　　　。  ①3s2　②3s23p3　③3s23p4　④3s23p5 (3)以NH3为例,化合物中不同元素表现的化合价与其电负性有何关系? 【核心点拨】 5.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(如图)的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。 【考点通关】 1.判断下列说法中错误的是　　　　。  (1)元素的氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强 (2)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 (3)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 (4)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 (5)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性 2.甲、乙两种非金属元素:①甲比乙容易与氢气化合;②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的简单氢化物稳定性强于乙的简单氢化物的稳定性;⑥甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是　　　　。  3.甲、乙两种金属元素:①甲比乙容易与水(或酸)反应制得氢气;②甲原子能与乙的阳离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强;④与某物质反应时,甲原子失电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低;⑥在金属活动顺序表中,甲在乙前边。能说明甲比乙的金属性强的是　　　　。  【解题妙招】 判断金属性、非金属性的一般方法 (1)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。 (2)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.元素周期表中第三周期三种元素原子①②③的逐级电离能数据如下表所示。 标号 ① ② ③ 电离能 /kJ·mol-1 496 578 738 4 562 1 817 1 451 6 912 2 745 7 733 9 543 11 575 10 540 按大小顺序填空 (1)最高正价:　　　　　　;  (2)离子半径:　　　　　　;  (3)电负性:　　　　　　;  (4)金属性:　　　　　　。  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　　　　。  【解题妙招】 电负性的三大应用 (1)判断金属性与非金属性的强弱 ①金属元素的电负性一般小于1.8,金属元素的电负性越小,金属性越强。 ②非金属元素的电负性一般大于1.8,非金属元素的电负性越大,非金属性越强。 (2)判断元素在化合物中的价态 ①电负性大的元素易呈现负价。 ②电负性小的元素易呈现正价。 (3)判断化学键类型 ①电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键。 ②电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键。 【真题剖析】 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 2.(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(　　) A.X、Y组成的化合物有可燃性 B.X、Q组成的化合物有还原性 C.Z、W组成的化合物能与水反应 D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 3.(2025·八省联考陕西卷)一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:Z>Y>X B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C.Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物 4.(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 5.(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 【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2024·广东深圳一模)IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布,第112号化学元素正式名称为“Copernicium”,元素符号为“Cn”,以纪念著名天文学家哥白尼,该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是(　　) A.Cn位于第六周期第ⅡB族 B.Cn是过渡元素 C.Cn是非金属元素 D.Cn元素的核外电子数为165 2.(2024·山东淄博二模)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.虚线左侧是金属元素 B.As处于第五周期第ⅤA族 C.Si、Ge可作半导体材料 D.Sb既有金属性又有非金属性 3.(2024·河北保定模拟)中国科学院院士张青莲教授曾主持测定的铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。In与Al同主族。下列说法正确的是(　　) A.In是第四周期第ⅢA族元素 BIn与In互为同素异形体 C.原子半径:Rb>In D.碱性:In(OH)3<Al(OH)3 4.(2024·北京三模)依据元素周期律,下列判断不正确的是(　　) A.第一电离能:Li<Be<B B.电负性:N<O<F C.热稳定性:SiH4<CH4<NH3 D.酸性:H2SiO3<H3PO4<HClO4 5.(2024·上海宝山阶段考试)S与Cl为同一周期元素,下列事实正确且能比较两者非金属性强弱的是(　　) A.热稳定性:H2S>HCl B.酸性:HCl>H2SO3 C.氢化物的沸点:H2S>HCl D.将氯气通入Na2S溶液中,观察到有淡黄色沉淀产生 6.(2024·福建统考模拟)下列实验所涉及的操作或叙述正确的是(　　) 选项 实验 操作或叙述 A 探究C和Si的非金属性强弱 用湿润的pH试纸分别测定Na2CO3溶液和Na2SiO3溶液的pH B 探究S和P的非金属性强弱 将质量和颗粒大小相同的铁粒,分别投入质量分数均为98%的硫酸和磷酸中 C 探究Na和K的金属性强弱 将切割剩余的金属钠、钾放回试剂瓶 D 探究Mg和Al的金属性强弱 利用Al2(SO4)3溶液与过量NaOH溶液反应制备Al(OH)3 7.(2024·山东潍坊模拟)如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。下列说法错误的是(　　) W X Y Z A.原子半径:W<X B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:Z<W D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 8.(2024·黑龙江模拟考试)某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是(　　) A.X、Z的简单氢化物均可溶于水 B.电负性:Y>X>W C.第一电离能:Y>X D.W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物 9.(2025·上海黄浦期中)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。请回答下列问题: (1)砷只有一种稳定的同位素75As,其原子核内中子数比核外电子数多　　　　个。  (2)下列事实中,能说明As元素的非金属性弱于N元素的是　　　　。  A.沸点:AsH3<NH3 B.酸性:H3AsO4<HNO3 C.分解温度:AsH3<NH3 D.相对分子质量:AsH3>NH3 (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As2O3(剧毒)转化为AsH3,前者让AsH3分解产生黑亮的砷镜(As),后者让AsH3被AgNO3溶液氧化为As2O3,同时还生成Ag单质。 ①AsH3的电子式为　　　　。  ②Gutzeit试砷法中AsH3被氧化的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【提升练】 10.(2024·陕西西安模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z的一种单质着火点较低、易自燃,W在同周期主族元素中原子半径最小。下列叙述错误的是(　　) A.简单氢化物的热稳定性:X>Z B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Z C.简单离子半径:W>X>Y D.Y与X形成的化合物均为离子化合物,Y与W可以形成共价化合物 11.根据下表中五种元素的电离能(单位:kJ·mol-1)数据,下列说法不正确的是(　　) 元素 代号 电离能 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3 B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族 C.在周期表中,最可能处于同一族的是R和U D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li 12.下列有关元素性质的说法不正确的是(　　) A.具有下列价层电子排布式的原子中,①3s23p1　②3s23p2　③3s23p3　④3s23p4,电负性最大的是③ B.某主族元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+ C.①Na、K、Rb　②N、P、As　③O、S、Se　④Na、P、Cl,元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④ D.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3　③1s22s22p2　④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是① 13.(2024·辽宁模拟)在元素周期表中除了同族元素的性质相似外,还有一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li和Mg、Be和Al、B和Si,这种相似关系称为对角线关系,也称对角线规则。回答下列问题: (1)Ge与Si同主族,二者属于周期表中　　　　区元素;Ge能与NaOH溶液反应生成Na2GeO3,其中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)基态Mg原子和基态Al原子中第一电离能较大的是　　　　,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。 ①硼氢化钠中存在的化学键为　　　　(填标号)。  a.离子键 c.氢键 b.共价键 d.配位键 ②　　　　 g NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)。  (4)半径:Mg2+　　　　Al3+(填“>”或“<”),若某溶液中的金属阳离子只含Mg2+或Al3+,验证金属离子的方法及现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $$