第一单元 元素周期律和元素周期表（专项训练）化学苏教版2019必修第一册

第一单元 元素周期律和元素周期表 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 题型02 微粒半径大小的比较 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 题型04 元素周期律 题型05 元素周期表的结构 题型06 元素在周期表中的位置推断 题型07 碱金属元素性质的递变规律 题型08 卤族元素性质的递变规律 题型9 同周期、同主族元素性质的变化规律 题型10 元素周期表的应用 题型11 元素“位—构—性”关系推断 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 1．原子最外层电子排布的规律性变化 如图为核电荷数为1～18号的元素原子最外层电子数 规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。 2．元素化合价的规律性变化 对1～18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示： 结论：①随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1到＋7(氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现－4到－1的周期性变化。 ②元素的最高正化合价＝最外层电子数(O、F及稀有气体除外) |元素的最低负化合价(非金属具有)|＝8－最外层电子数 元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外) 【典例1】下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( ) ①C、N、F ②Na、Mg、Al ③F、Cl、Br ④P、S、Cl A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】B 【解析】元素原子的最外层电子数等于其最高正化合价数，但要注意氟元素无正价。 【变式1-1】如图中横坐标均表示按顺序排列的11～17号元素的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标表示其最高化合价的是(　　) 【答案】C 【解析】11～17号元素，随原子序数的递增，最高化合价从＋1→＋7。 【变式1-2】下列各组元素性质递变情况不正确的是(　　) A．N、P、F的原子半径依次增大 B．Li、Be、B的原子最外层电子数依次增多 C．Na、K、Rb的金属性依次增强 D．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高 【答案】A 【解析】F的原子半径比N、P的原子半径小，A错误；Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3，B正确；Na、K、Rb位于元素周期表中的同一列，元素从上到下，金属性依次增强，C正确；P、S、Cl原子的最外层电子数分别为5、6、7，则P、S、Cl元素的最高化合价分别为＋5、＋6、＋7，最高化合价依次升高，D正确。 【变式1-3】某元素的气态氢化物的化学式为H2R，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为( ) A．H2RO3 B．H2RO4 C．HRO3 D．H3RO4 【答案】B 【解析】气态氢化物的化学式为H2R，则R的化合价为－2 价，故原子最外层有6个电子，最高正化合价为＋6价，最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。 题型02 微粒半径大小的比较 微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。 1．核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。 (1)r(阴离子)＞r(原子)：r(H－)＞r(H)； (2)r(原子)＞r(阳离子)：r(H)＞r(H＋)； (3)r(低价阳离子)＞r(高价阳离子)：r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 2．电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小。 r(Li)＞r(Be)＞r(B)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(F)；r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。 3．最外层电子数相同，电子层数越多，原子或离子半径越大： r(Li)＜r(Na)；r(F)＜r(Cl)；r(Li＋)＜r(Na＋)；r(O2－)＜r(S2－)。 4．核外电子数相同，核电荷数越多，离子半径越小。 r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)；r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。 【典例2】下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是( ) A．Mg、Ca、K、Na B．S2－、Cl－、K＋、Na＋ C．Br－、Br、Cl、S D．Na＋、Al3＋、Cl－、F－ 【答案】B 【解析】K、Ca比Na、Mg多1个电子层，故有r(K)＞r(Ca)＞r(Na)＞r(Mg)，A错；S2－、Cl－、K＋三离子核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，又因K＋比Na＋多1个电子层，故有r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Na＋)，B正确；Br－比Br多1个电子，半径大，Br比Cl多1个电子层，故r(Br－)＞r(Br)＞r(Cl)，但r(Cl)<r(S)，C错；Na＋、Al3＋、F－核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大，Cl－比F－多1个电子层，故有r(Cl－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Al3＋)，D错。 【变式2-1】下列各组元素按微粒半径递增顺序排列的是( ) A．K、Na、Li B．Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋ C．Ca2＋、K＋、Cl－ D．N、O、F 【答案】C 【解析】最外层电子数相同的粒子，电子层数越多，半径越大，A错误，B错误；核外电子排布相同的粒子，核电荷数越大，半径越小，C正确；具有相同的电子层数的粒子，核电荷数越大，半径越小，D错误。 【变式2-2】下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是( ) A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 【答案】C 【解析】①为S，②为Cl，③为S2－，④为F。①②电子层数相同，比较核电荷数，核电荷数越大半径越小，故原子半径：S>Cl；①③核电荷数相同，比较核外电子数，核外电子数越多半径越大，故微粒半径：S2－>S；②④最外层电子数相同，比较电子层数，电子层数越多半径越大，故原子半径：Cl>F，则半径：S2－>S>Cl>F。 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 1．元素金属性强弱的比较方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强 金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 越易置换出H2，元素的金属性越强 最高价氧化物水化物的碱性 碱性越强，元素的金属性越强 单质与同种非金属反应的难易 单质越易反应，元素的金属性越强，如由反应Fe＋SFeS，2Na＋S===Na2S，知金属性：Na>Fe 2.元素非金属性强弱的比较方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强 单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强 最高价氧化物水化物的酸性 酸性越强，其对应元素的非金属性越强 单质与同种金属反应的难易 单质越易反应，元素的非金属性越强，如由反应Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，知非金属性：Cl>S 【典例3】下列事实不能作为实验判断依据的是(　　) A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属性强弱 B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱 C．酸性：H2CO3＜H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱 D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱 【答案】B 【解析】A项符合金属与水反应判断金属性强弱的依据；因Na的金属性太强，与溶液反应时会先与H2O反应，故B项不能作为判断依据；C项中根据H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强弱可以推知硫的非金属性比碳强；D项所述符合根据非金属单质与H2反应的难易程度判断非金属性强弱的依据。 【变式3-1】下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( ) A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强 B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg C．根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱 D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱 【答案】D 【解析】A项应该根据金属失电子的难易来判断，易失电子的金属性较强，A不正确；B项中钠首先要跟MgCl2溶液中的水反应，无法置换出Mg，B不正确；Mg和Al与水反应都要加热，且现象都不明显，C不正确；D正确。 【变式3-2】甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与H2化合；②甲的单质能与乙的盐溶液发生反应置换出乙的单质；③与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；④甲的单质的熔、沸点比乙的低；⑤甲的氢化物水溶液的酸性比乙的强；⑥甲的氧化物对应的水化物酸性强于乙的。其中能说明甲的非金属性比乙的强的是( ) A．①②③ B．①②③④⑤ C．①② D．③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】非金属性越强，其单质越容易与H2化合，非金属性强的元素对应的单质可将非金属性弱的元素对应的单质从其盐溶液中置换出来，①②正确；非金属性强弱是指得电子能力的强弱，而不是得电子数目的多少，③错误；熔、沸点属于物理性质，与非金属性无关，④错误；氢化物水溶液的酸性强弱与非金属性无关，⑤错误；只有最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，才能反映元素非金属性的强弱，⑥错误。 【变式3-3】用“>”或“<”回答下列问题： (1)酸性：H2CO3 H2SiO3，H2SiO3 H3PO4； (2)碱性：Ca(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3； (3)气态氢化物稳定性：H2O H2S，H2S HCl。 从以上答案中可以归纳出： ①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越 ； ②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越 ； ③元素的非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越 。 【答案】(1)> < (2)> > (3)> < ①强 ②强 ③强 【解析】根据单质及其化合物的性质递变判断元素的金属性和非金属性变化规律。 题型04 元素周期律 1．概念：元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 2．内容：随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体除外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。 3．实质：元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。 【典例4】下列关于元素周期律的叙述不正确的是(　　) A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其金属性依次减弱 B．P、S、Cl最高化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．原子半径大小关系为Na<Al<Si<Cl D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【答案】C 【解析】P、S、Cl的最高化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；原子半径大小关系为Na>Al>Si>Cl；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。 【变式4-1】根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　) A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增大而增强 B．元素性质呈周期性变化的决定因素是元素的相对原子质量依次递增 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小 D.Cl与Cl得电子能力相同 【答案】D 【解析】A项，同主族元素的最高价氧化物对应水化物的酸性随着核电荷数的增加而减弱；B项，元素性质呈周期性变化的决定因素是元素的原子核外电子排布呈周期性变化；C项，四种离子电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，所以顺序为S2－、Cl－、K＋、Ca2＋，选项A、B、C错误；D项，都是氯原子，得电子能力相同，选项D正确。 【变式4-2】下列各组中的性质比较，正确的是( ) ①酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 ②碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2 ③稳定性：HCl＞H2S＞PH3 ④还原性：F－＞Cl－＞Br－ A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．都正确 【答案】A 【解析】非金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，其氢化物也越稳定；金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。由于非金属性Cl＞Br＞I，故①正确。由于金属性Ba＞Ca＞Mg，故②正确。由于非金属性Cl＞S＞P，故③正确。由于非金属性F＞Cl＞Br，可推知F、Cl、Br的还原性顺序为Br－＞Cl－＞F－，故④错误。 【变式4-3】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判断错误的是 ( ) A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物稳定性：X>Y>Z C．元素原子得电子能力：X>Y>Z D．单质与氢气反应由易到难的顺序：X>Y>Z 【答案】A 【解析】X、Y、Z三元素电子层数相同，处于同一周期，而最高价含氧酸的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，则非金属性：X>Y>Z，原子序数：Z<Y<X，原子半径：Z>Y>X。 题型05 元素周期表的结构 1．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 (3)根据现行元素周期表，完成下表 短周期 长周期 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 起止原子序数 1 ↓ 2 3 ↓ 10 11 ↓ 18 19 ↓ 36 37 ↓ 54 55 ↓ 86 87 ↓ 118 2.族 (1)主族：共7个。 ①主族的特点：由短周期和长周期元素共同构成，主族的序数＝最外层电子数。 ②根据现行元素周期表，完成下表 列序号 1 2 13 14 15 16 17 最外层电子数 1 2 3 4 5 6 7 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA (2)副族：完全由长周期元素构成，共7个。 列序号 3 4 5 6 7 11 12 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB (3)Ⅷ族：占据元素周期表的第8、9、10三个纵列。 (4)0族：在元素周期表的第18列。 【典例5】国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法错误的是(　　) A．第9列元素中没有非金属元素 B．第15列元素原子最外层有5个电子 C．在整个18列元素中，第3列的元素种类最多 D．只有第2列元素原子最外层有2个电子 【答案】D 【解析】第9列属于Ⅷ族，都是金属元素，没有非金属元素，选项A正确；第15列是ⅤA族，选项B正确；第3列包括镧系和锕系元素，所以元素种类最多，选项C正确；ⅡA族元素的原子最外层有2个电子，但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子，选项D错误。 【变式5-1】下列关于元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排列而成的 B．元素周期表有7个横行，即7个周期；有18个纵列，即18个族 C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8 D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多 【答案】D 【解析】元素周期表是按照元素原子序数递增的顺序排列而成的，A项错误；元素周期表有7个横行，即7个周期，18个纵列，但只有16个族(其中Ⅷ族有3个纵列)，B项错误；凡是位于元素周期表中同一周期的元素，电子层数均相同，短周期中第二、三周期的元素按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8，但第一周期和长周期元素不符合此规律，C项错误；凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多，D项正确。 【变式5-2】已知A为ⅡA族元素，B为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　) A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10 【答案】D 【解析】若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25，综上分析，答案为D。 【变式5-3】A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则符合A、B、C的一组元素是(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 【答案】C 【解析】解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1＝x＋7，C的原子序数为x＋8＋1＝x＋9，则x＋7＋x＋9＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。 题型06 元素在周期表中的位置推断 据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法 (1)明确0族元素信息 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 (3)求差值定族数 ①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的 ⅠA 族或 ⅡA 族； ②若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族； ③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 【典例6】据有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于元素周期表的(　　) A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族 C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族 【答案】B 【解析】第七周期稀有气体元素的原子序数为118，据此可以判断116号元素应位于元素周期表的第七周期ⅥA族，B正确。 【变式6-1】如果n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋1的元素位于(　　) ①ⅢA族　②ⅣA族　③ⅢB族　④ⅠA族 A．①③ B．①② C．②③ D．①③④ 【答案】A 【解析】元素周期表中，在第二、三周期中，若n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋1的元素位于ⅢA族，从第四周期往后，若n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋1的元素位于ⅢB族。 【变式6-2】元素R的原子序数是15，下列关于R元素的说法错误的是( ) A．R的最高正化合价是＋5 B．R是第二周期第ⅤA族的元素 C．R的氢化物分子式是RH3 D．R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性 【答案】B 【解析】原子序数为15的元素是P，磷是位于第三周期第ⅤA族的元素，B错误。 题型07 碱金属元素性质的递变规律 1.碱金属的物理性质 相似性：除了铯外，碱金属都是银白色的单质，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低。 递变性：从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大[Na、K反常，ρ(K)<ρ(Na)] 2．化学性质 (1)相似性：都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价。 ②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。 (2)递变性：分析课本表5－6，可知ⅠA族元素(氢元素除外)，从上到下，随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应越来越剧烈，说明碱金属元素原子越来越易失电子，单质的还原性越来越强，元素的金属性越来越强。 【典例7】下列关于碱金属的叙述错误的是(　　) A．它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属) B．它们都能与水反应生成氢气和碱 C．随核电荷数的递增，它们所形成的阳离子的氧化性依次减弱 D．碱金属中密度最小的是锂 【答案】A 【解析】Na在空气中燃烧生成过氧化钠，K在空气中燃烧生成超氧化钾，A项错误；碱金属与水反应的产物均是碱和氢气，只是剧烈程度不同，B项正确；随着核电荷数的递增，碱金属所形成的阳离子的氧化性逐渐减弱，C项正确；随着原子序数的递增，碱金属的密度呈增大趋势(K反常)，密度最小的是锂，D项正确。 【变式7-1】锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是(　　) A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物 B．Li是碱金属原子中半径最小的原子 C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子 D．Na＋比Li多一个电子层 【答案】B 【解析】碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层只有一个电子，Rb＋的最外层是8个电子，C错误；Na＋和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。 【变式7-2】下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确，但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释的是( ) 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A 金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小 B 金属钠和钾都可用煤油密封保存 钠和钾都不与煤油反应，且比煤油的密度大 C 金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较快 钾的金属性比钠的强 D 金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小 【答案】D 【解析】金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快，是因为钾比钠活泼，更易从水中置换出氢。 【变式7-3】以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是( ) ①氢氧化物中碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯 ③单质都是热和电的良导体 ④单质的密度依次增大，且都比水轻 ⑤单质的还原性依次增强 ⑥对应阳离子的氧化性依次增强 A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤ 【答案】C 【解析】单质熔点最高的应是Li，密度呈增大趋势，K出现反常，Rb、Cs的密度比水大，对应阳离子的氧化性应依次减弱。 题型08 卤族元素性质的递变规律 1．相似性 (1)与H2反应：X2＋H22HX (2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX (3)与H2O反应 X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I) 2F2＋2H2O===4HF＋O2 2．递变性 (1)氧化性与还原性 (2)与H2反应的难易程度及对应氢化物稳定性(由F2→I2) 与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。 (3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应 2Fe＋3X2===2FeX3(X＝F、Cl、Br) Fe＋I2===FeI2 3．特殊性 (1)溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。 (2)卤素单质都有毒，溴有很强的腐蚀性，液溴易挥发，保存时要加一些水进行“水封”，碘可升华，遇淀粉溶液变蓝(检验I2)。 (3)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。 (4)F无正化合价。 【典例8】下列关于卤素的叙述正确的是(　　) A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合 B．卤素单质越活泼，其溶、沸点就越高 C．卤素单质都能和水剧烈反应 D．卤素单质都能和H2反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强 【答案】D 【解析】卤素是典型的非金属元素，能与其他非金属性较弱的非金属元素化合，例如氢气与氯气在光照条件下生成HCl，A项错误；卤素单质的相对分子质量越大，熔、沸点越高，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，单质的活泼性逐渐减弱，但相对分子质量逐渐增大，熔、沸点逐渐升高，B项错误；卤素单质与水反应的剧烈程度与其非金属性有关，只有F2能与水剧烈反应，C项错误；卤素的非金属性越强，单质的氧化性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，D项正确。 【变式8-1】砹是现知原子序数较大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是( ) A．与H2化合能力：At2>I2 B．砹在常温下为白色固体 C．砹原子的最外电子层上有7个电子 D．砹能从NaCl溶液中置换出氯单质 【答案】C 【解析】从F到At，元素的非金属性逐渐减弱，单质与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到I2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；因氧化性：Cl2>At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。 【变式8-2】下列关于卤素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是(　　) ①单质的氧化性增强　②单质的颜色加深　③气态氢化物的稳定性增强　④单质的沸点升高　⑤阴离子的还原性增强 A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 【答案】C 【解析】F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①叙述错误，⑤叙述正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②叙述正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③叙述错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，则沸点逐渐升高，④叙述正确，C正确。 【变式8-3】不符合ⅦA族元素性质特征的是( ) A．从上到下原子半径逐渐减小 B．易形成－1价离子 C．最高价氧化物的水化物显酸性 D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱 【答案】A 【解析】同主族元素从上到下，核外电子层数逐渐增多，则原子半径逐渐增大，A项错误；最外层都为7个电子，发生化学反应时容易得到1个电子而达到稳定结构，形成－1价阴离子，B项正确；ⅦA族元素都为非金属元素，最高价氧化物对应的水化物都显酸性，C项正确；同主族从上到下，非金属性减弱，对应的氢化物的稳定性逐渐减弱，D项正确。 题型9 同周期、同主族元素性质的变化规律 元素周期表中元素性质递变规律(稀有气体除外) 内容 同周期 (左→右) 同主族 (上→下) 原子 结构 电子层数 相同 增多 最外层电子数 1个→8个 (第1周期1→2) 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素 性质 原子得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 原子失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 元素的金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素的非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 金属单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 元素的主要化合价 最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 非金属气 态氢化物 形成 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 最高价氧化 物的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 金属阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 非金属阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 【典例9】下列结论正确的是(　　) ①原子半径：K＞Cl＞S ②氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3 ③单质氧化性：Cl2＞S＞Si ④酸性：H2SO4＞HClO ⑤碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2 A．仅①③④ B．仅⑤ C．仅②③④⑤ D．仅①③ 【答案】C 【解析】①Cl、S位于第三周期，原子半径：S＞Cl，K位于第四周期，所以原子半径：K＞S＞Cl，错误；②非金属性：F＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3，正确；③非金属性：Cl＞S＞Si，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则单质氧化性：Cl2＞S＞Si，正确；④H2SO4是强酸，HClO是弱酸，则酸性：H2SO4＞HClO，正确；⑤金属性：K＞Na＞Mg，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，正确。 【变式9-1】下列事实不能用元素周期律解释的只有( ) A．碱性：KOH>NaOH B．元素的金属性：Mg>Al C．酸性：HNO3>H2CO3 D．相对原子质量：Ar>K 【答案】D 【解析】金属性：K>Na，对应碱的碱性：KOH>NaOH，可用元素周期律解释，故A不选；同周期元素从左向右金属性逐渐减弱，则元素的金属性：Mg>Al，可用元素周期律解释，故B不选；非金属性：N>C，对应最高价含氧酸的酸性：HNO3>H2CO3，可用元素周期律解释，故C不选；Ar的相对原子质量为39.95，K的相对原子质量为39.10，不能利用元素周期律解释，故选D。 【变式9-2】短周期主族元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A、C的原子序数之差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：A<B<C<D B．非金属性：C>A C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：C<D D．A与C形成的物质有还原性 【答案】C 【解析】A、C的原子序数之差为8，说明A、C同主族，最外层电子数相同。设B原子最外层电子数为x，依据题意有x＋2x＋2x＝15，解得x＝3，所以A为O元素，C为S元素，B为Al元素，D为Cl元素。原子半径：O<Cl<S<Al，A选项错误。同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：S<O，B选项错误。非金属性：S<Cl，酸性：H2SO4<HClO4，C选项正确。O和S形成的SO2有还原性，SO3只有氧化性，D选项错误。 【变式9-3】根据表中五种短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是( ) 元素编号 R W X Y Z 原子半径/nm 0.037 0.074 0.143 0.099 0.102 最高化合价或 最低化合价 ＋1 －2 ＋3 －1 －2 A.元素W与元素X形成的化合物具有两性 B．元素W气态氢化物的沸点低于元素Z气态氢化物的沸点 C．元素Z对应的离子半径大于元素X对应的离子半径 D．元素Y的最高价氧化物的水化物比元素Z的最高价氧化物的水化物酸性强 【答案】B 【解析】 W、Z的最低价都为－2 价，应该为ⅥA 族元素，根据原子半径可知W为 O 元素、Z 为 S 元素；R的最高正化合价为＋1 价，结合原子半径大小可知R为 H 元素；X的最高价为＋3 价，结合原子半径可知X为Al 元素；Y的最低价为－1 价，为ⅦA 族元素，其原子半径大于O 元素，则Y为 Cl 元素。A项，元素W与元素X形成的化合物为Al2O3，Al2O3为两性氧化物，正确；B项，元素W气态氢化物为H2O，元素S气态氢化物为H2S，由于水分子间存在氢键，则H2O的沸点高于H2S，错误；C项，S2－含有3个电子层，Al3＋含有2个电子层，所以S2－的离子半径大于Al3＋，正确；D项，元素Y的最高价氧化物的水化物为HClO4，元素Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4，由于非金属性：Cl＞S，则酸性：HClO4>H2SO4，正确。 题型10 元素周期表的应用 【典例10】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具； ②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质； ③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素； ④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是(　　) A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③ 【答案】A 【解析】根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。 【变式10-1】在周期表中金属与非金属分界线附近能找到( ) A．制农药的元素 B．制半导体的元素 C．制催化剂的元素 D．制耐高温的合金材料的元素 【答案】B 【解析】在周期表中金属与非金属分界线附近的元素既有金属性、又有非金属性，可用作半导体材料。 【变式10-2】微量元素硒(Se)对人体有保健作用，我国鄂西地区含有丰富的硒矿资源。已知硒与氧同主族，与钾同周期，下列有关硒元素的性质描述错误的是(　　) A．硒的氢化物以H2Se形式存在 B．硒的氧化物以Se2O3形式存在 C．硒的氢化物的热稳定性比硫化氢差 D．硒的最高价氧化物的水化物的化学式是H2SeO4 【答案】B 【解析】Se和O同主族，性质具有相似性，其氢化物为H2Se，故A正确；Se元素位于ⅥA族，最高化合价为＋6价，其氧化物有SeO2、SeO3，故B错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物的稳定性逐渐减弱，因此，H2Se的稳定性低于H2S，故C正确；Se元素的最高化合价为＋6价，其最高价氧化物的水化物的化学式为H2SeO4，故D正确。 【变式10-3】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( ) A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 【答案】B 【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A项错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B项正确；H＋、Li＋的最外层电子数分别是0、2，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质相似，不完全相同，D项错误。 题型11 元素“位—构—性”关系推断 1．由元素原子或离子的核外电子排布推断 2．由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3．由元素在周期表中的位置推断 4．元素的“位—构—性”关系 【典例11】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱 C．Y单质的氧化性比Z的强 D．X、Y、Z三种元素可以组成酸、碱、盐 【答案】D 【解析】Z是地壳中含量最多的元素，则Z是O元素；W是短周期中金属性最强的元素，则W是Na元素； X、Y、Z原子序数依次增大，Y、Z处于同一周期且相邻，则Y是N元素， X是H元素。原子半径：r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)，A选项错误。W的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，B选项错误。元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，因为非金属性：O>N，所以Z的单质(O2)的氧化性大于Y的单质(N2)的氧化性，C选项错误。X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，即为酸、碱、盐，D选项正确。 【变式11-1】如图所示是元素周期表的一部分，下列说法正确的是(　　) A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞② B．气态氢化物的稳定性：⑤＞② C．最高价氧化物的水化物的酸性：⑥＞⑤ D．元素的最高化合价：③＝⑥ 【答案】C 【解析】元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物的酸性也越强，故稳定性：H2O＞H2S，酸性：HClO4＞H2SO4，B项错误、C项正确；F无正价，D项错误。 【变式11-2】几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表： 元素符号 X Y Z R T 原子半径(nm) 0.160 0.089 0.102 0.143 0.074 主要化合价 ＋2 ＋2 －2、＋4、＋6 ＋3 －2 根据表中信息，判断以下说法正确的是( ) A．单质与稀硫酸反应的快慢：R>Y>X B．离子半径：X2＋＞T2－ C．元素最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y > R >X D．相同条件下，气态氢化物的稳定性：T＞Z 【答案】D 【解析】X和Y的化合价都为＋2价，应为周期表第ⅡA族，根据半径关系可知Y为Be，X为Mg；Z和T的化合价都有－2价，应为周期表第ⅥA族元素，X的最高价为＋6价，X应为S元素，T无正价，T应为O元素；R的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，R为Al元素。金属性Mg＞Al、Mg＞Be，金属性越强，与酸反应越剧烈越快，所以单质与稀硫酸反应的快慢为Mg＞Al、Mg＞Be，即X＞R，X＞Y，A项错误；电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径O2－＞Mg2＋，故B错误；金属性Mg＞Al、Mg＞Be，金属性越强，元素最高价氧化物的水化物的碱性越强，所以X＞R，X＞Y，C项错误；非金属性O＞S，非金属越强，气态氢化物的稳定性越强，即Z＜T，D项正确。 【变式11-3】短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如表所示，已知X原子的最外层电子数为4。下列说法不正确的是( ) X Y Z W A.Z元素的常见化合价为－1、－2 B．X元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸 C．Y、Z、W形成的简单离子中，半径最小的是Z D．Z元素的单质能从Na2W溶液中置换出W的单质 【答案】B 【解析】X、Y、Z、W是短周期元素，依据相对位置关系判断，X、Y、Z位于第二周期，X最外层有4个电子，则为C元素，Y、Z、W分别为N、O、S元素。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 元素周期律和元素周期表 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 题型02 微粒半径大小的比较 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 题型04 元素周期律 题型05 元素周期表的结构 题型06 元素在周期表中的位置推断 题型07 碱金属元素性质的递变规律 题型08 卤族元素性质的递变规律 题型9 同周期、同主族元素性质的变化规律 题型10 元素周期表的应用 题型11 元素“位—构—性”关系推断 题型01 原子结构和元素的化合价的周期性变化 1．原子最外层电子排布的规律性变化 如图为核电荷数为1～18号的元素原子最外层电子数 规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。 2．元素化合价的规律性变化 对1～18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示： 结论：①随着原子序数的递增，元素的最高正化合价呈现＋1到＋7(氧、氟除外)的周期性变化、最低负化合价呈现－4到－1的周期性变化。 ②元素的最高正化合价＝最外层电子数(O、F及稀有气体除外) |元素的最低负化合价(非金属具有)|＝8－最外层电子数 元素的最高正化合价＋|元素的最低负化合价|＝8(氢除外) 【典例1】下列各组元素中，按最高正化合价递增顺序排列的是( ) ①C、N、F ②Na、Mg、Al ③F、Cl、Br ④P、S、Cl A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【变式1-1】如图中横坐标均表示按顺序排列的11～17号元素的原子序数。根据图像变化趋势判断，纵坐标表示其最高化合价的是(　　) 【变式1-2】下列各组元素性质递变情况不正确的是(　　) A．N、P、F的原子半径依次增大 B．Li、Be、B的原子最外层电子数依次增多 C．Na、K、Rb的金属性依次增强 D．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高 【变式1-3】某元素的气态氢化物的化学式为H2R，此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为( ) A．H2RO3 B．H2RO4 C．HRO3 D．H3RO4 题型02 微粒半径大小的比较 微粒半径大小主要由电子层数、核电荷数和核外电子数决定。 1．核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。 (1)r(阴离子)＞r(原子)：r(H－)＞r(H)； (2)r(原子)＞r(阳离子)：r(H)＞r(H＋)； (3)r(低价阳离子)＞r(高价阳离子)：r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。 2．电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小。 r(Li)＞r(Be)＞r(B)＞r(C)＞r(N)＞r(O)＞r(F)；r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)。 3．最外层电子数相同，电子层数越多，原子或离子半径越大： r(Li)＜r(Na)；r(F)＜r(Cl)；r(Li＋)＜r(Na＋)；r(O2－)＜r(S2－)。 4．核外电子数相同，核电荷数越多，离子半径越小。 r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)；r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。 【典例2】下列各组粒子，按半径由大到小顺序排列正确的是( ) A．Mg、Ca、K、Na B．S2－、Cl－、K＋、Na＋ C．Br－、Br、Cl、S D．Na＋、Al3＋、Cl－、F－ 【变式2-1】下列各组元素按微粒半径递增顺序排列的是( ) A．K、Na、Li B．Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋ C．Ca2＋、K＋、Cl－ D．N、O、F 【变式2-2】下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是( ) A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 题型03 元素的金属性和非金属性的比较 1．元素金属性强弱的比较方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强 金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 越易置换出H2，元素的金属性越强 最高价氧化物水化物的碱性 碱性越强，元素的金属性越强 单质与同种非金属反应的难易 单质越易反应，元素的金属性越强，如由反应Fe＋SFeS，2Na＋S===Na2S，知金属性：Na>Fe 2.元素非金属性强弱的比较方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强 单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强 最高价氧化物水化物的酸性 酸性越强，其对应元素的非金属性越强 单质与同种金属反应的难易 单质越易反应，元素的非金属性越强，如由反应Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，知非金属性：Cl>S 【典例3】下列事实不能作为实验判断依据的是(　　) A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属性强弱 B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱 C．酸性：H2CO3＜H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱 D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属性强弱 【变式3-1】下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( ) A．根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强 B．用钠来置换MgCl2溶液中的Mg，可验证钠的金属性强于Mg C．根据Mg和Al与水反应的剧烈程度来比较它们的金属性强弱 D．根据碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，可说明钠、镁、铝的金属性依次减弱 【变式3-2】甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与H2化合；②甲的单质能与乙的盐溶液发生反应置换出乙的单质；③与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；④甲的单质的熔、沸点比乙的低；⑤甲的氢化物水溶液的酸性比乙的强；⑥甲的氧化物对应的水化物酸性强于乙的。其中能说明甲的非金属性比乙的强的是( ) A．①②③ B．①②③④⑤ C．①② D．③④⑤⑥ 【变式3-3】用“>”或“<”回答下列问题：(1)酸性：H2CO3 H2SiO3，H2SiO3 H3PO4； (2)碱性：Ca(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3； (3)气态氢化物稳定性：H2O H2S，H2S HCl。 从以上答案中可以归纳出： ①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越 ； ②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越 ； ③元素的非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越 。 题型04 元素周期律 1．概念：元素的性质随着元素核电荷数的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 2．内容：随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体除外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。 3．实质：元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。 【典例4】下列关于元素周期律的叙述不正确的是(　　) A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其金属性依次减弱 B．P、S、Cl最高化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．原子半径大小关系为Na<Al<Si<Cl D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【变式4-1】根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是(　　) A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增大而增强 B．元素性质呈周期性变化的决定因素是元素的相对原子质量依次递增 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小 D.Cl与Cl得电子能力相同 【变式4-2】下列各组中的性质比较，正确的是( ) ①酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 ②碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2 ③稳定性：HCl＞H2S＞PH3 ④还原性：F－＞Cl－＞Br－ A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．都正确 【变式4-3】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，下列判断错误的是 ( ) A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物稳定性：X>Y>Z C．元素原子得电子能力：X>Y>Z D．单质与氢气反应由易到难的顺序：X>Y>Z 题型05 元素周期表的结构 1．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 (3)根据现行元素周期表，完成下表 短周期 长周期 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 起止原子序数 1 ↓ 2 3 ↓ 10 11 ↓ 18 19 ↓ 36 37 ↓ 54 55 ↓ 86 87 ↓ 118 2.族 (1)主族：共7个。 ①主族的特点：由短周期和长周期元素共同构成，主族的序数＝最外层电子数。 ②根据现行元素周期表，完成下表 列序号 1 2 13 14 15 16 17 最外层电子数 1 2 3 4 5 6 7 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA (2)副族：完全由长周期元素构成，共7个。 列序号 3 4 5 6 7 11 12 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB (3)Ⅷ族：占据元素周期表的第8、9、10三个纵列。 (4)0族：在元素周期表的第18列。 【典例5】国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法错误的是(　　) A．第9列元素中没有非金属元素 B．第15列元素原子最外层有5个电子 C．在整个18列元素中，第3列的元素种类最多 D．只有第2列元素原子最外层有2个电子 【变式5-1】下列关于元素周期表的说法正确的是(　　) A．元素周期表是按照元素的相对原子质量大小排列而成的 B．元素周期表有7个横行，即7个周期；有18个纵列，即18个族 C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8 D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多 【变式5-2】已知A为ⅡA族元素，B为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期的元素，下列关系式错误的是(　　) A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10 【变式5-3】A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则符合A、B、C的一组元素是(　　) A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 题型06 元素在周期表中的位置推断 据原子序数确定元素位置的方法——稀有气体定位法 (1)明确0族元素信息 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)比大小定周期 比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。 (3)求差值定族数 ①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的 ⅠA 族或 ⅡA 族； ②若比相应的0族元素少5～1时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族； ③若差其他数，则由相应差数找出相应的族。 【典例6】据有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于元素周期表的(　　) A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族 C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族 【变式6-1】如果n为ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋1的元素位于(　　) ①ⅢA族　②ⅣA族　③ⅢB族　④ⅠA族 A．①③ B．①② C．②③ D．①③④ 【变式6-2】元素R的原子序数是15，下列关于R元素的说法错误的是( ) A．R的最高正化合价是＋5 B．R是第二周期第ⅤA族的元素 C．R的氢化物分子式是RH3 D．R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性 题型07 碱金属元素性质的递变规律 1.碱金属的物理性质 相似性：除了铯外，碱金属都是银白色的单质，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低。 递变性：从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大[Na、K反常，ρ(K)<ρ(Na)] 2．化学性质 (1)相似性：都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价。 ②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。 (2)递变性：分析课本表5－6，可知ⅠA族元素(氢元素除外)，从上到下，随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应越来越剧烈，说明碱金属元素原子越来越易失电子，单质的还原性越来越强，元素的金属性越来越强。 【典例7】下列关于碱金属的叙述错误的是(　　) A．它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属) B．它们都能与水反应生成氢气和碱 C．随核电荷数的递增，它们所形成的阳离子的氧化性依次减弱 D．碱金属中密度最小的是锂 【变式7-1】锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是(　　) A．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物 B．Li是碱金属原子中半径最小的原子 C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子 D．Na＋比Li多一个电子层 【变式7-2】下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确，但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释的是( ) 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A 金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小 B 金属钠和钾都可用煤油密封保存 钠和钾都不与煤油反应，且比煤油的密度大 C 金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较快 钾的金属性比钠的强 D 金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小 【变式7-3】以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是( )①氢氧化物中碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯 ③单质都是热和电的良导体 ④单质的密度依次增大，且都比水轻 ⑤单质的还原性依次增强 ⑥对应阳离子的氧化性依次增强 A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤ 题型08 卤族元素性质的递变规律 1．相似性 (1)与H2反应：X2＋H22HX (2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X22NaX (3)与H2O反应 X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I) 2F2＋2H2O===4HF＋O2 2．递变性 (1)氧化性与还原性 (2)与H2反应的难易程度及对应氢化物稳定性(由F2→I2) 与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。 (3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应 2Fe＋3X2===2FeX3(X＝F、Cl、Br) Fe＋I2===FeI2 3．特殊性 (1)溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。 (2)卤素单质都有毒，溴有很强的腐蚀性，液溴易挥发，保存时要加一些水进行“水封”，碘可升华，遇淀粉溶液变蓝(检验I2)。 (3)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。 (4)F无正化合价。 【典例8】下列关于卤素的叙述正确的是(　　) A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合 B．卤素单质越活泼，其溶、沸点就越高 C．卤素单质都能和水剧烈反应 D．卤素单质都能和H2反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强 【变式8-1】砹是现知原子序数较大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是( ) A．与H2化合能力：At2>I2 B．砹在常温下为白色固体 C．砹原子的最外电子层上有7个电子 D．砹能从NaCl溶液中置换出氯单质 【变式8-2】下列关于卤素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是(　　) ①单质的氧化性增强　②单质的颜色加深　③气态氢化物的稳定性增强　④单质的沸点升高　⑤阴离子的还原性增强 A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 【变式8-3】不符合ⅦA族元素性质特征的是( ) A．从上到下原子半径逐渐减小 B．易形成－1价离子 C．最高价氧化物的水化物显酸性 D．从上到下氢化物的稳定性依次减弱 题型9 同周期、同主族元素性质的变化规律 元素周期表中元素性质递变规律(稀有气体除外) 内容 同周期 (左→右) 同主族 (上→下) 原子 结构 电子层数 相同 增多 最外层电子数 1个→8个 (第1周期1→2) 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 元素 性质 原子得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 原子失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 元素的金属性 逐渐减弱 逐渐增强 元素的非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 金属单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 元素的主要化合价 最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 非金属气 态氢化物 形成 难→易 易→难 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 最高价氧化 物的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱 碱性 逐渐减弱 逐渐增强 金属阳离子氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 非金属阴离子还原性 逐渐减弱 逐渐增强 【典例9】下列结论正确的是(　　) ①原子半径：K＞Cl＞S ②氢化物稳定性：HF＞H2S＞PH3 ③单质氧化性：Cl2＞S＞Si ④酸性：H2SO4＞HClO ⑤碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2 A．仅①③④ B．仅⑤ C．仅②③④⑤ D．仅①③ 【变式9-1】下列事实不能用元素周期律解释的只有( ) A．碱性：KOH>NaOH B．元素的金属性：Mg>Al C．酸性：HNO3>H2CO3 D．相对原子质量：Ar>K 【变式9-2】短周期主族元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A、C的原子序数之差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：A<B<C<D B．非金属性：C>A C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：C<D D．A与C形成的物质有还原性 【变式9-3】根据表中五种短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是( ) 元素编号 R W X Y Z 原子半径/nm 0.037 0.074 0.143 0.099 0.102 最高化合价或 最低化合价 ＋1 －2 ＋3 －1 －2 A.元素W与元素X形成的化合物具有两性 B．元素W气态氢化物的沸点低于元素Z气态氢化物的沸点 C．元素Z对应的离子半径大于元素X对应的离子半径 D．元素Y的最高价氧化物的水化物比元素Z的最高价氧化物的水化物酸性强 题型10 元素周期表的应用 【典例10】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具； ②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质； ③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素； ④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是(　　) A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③ 【变式10-1】在周期表中金属与非金属分界线附近能找到( ) A．制农药的元素 B．制半导体的元素 C．制催化剂的元素 D．制耐高温的合金材料的元素 【变式10-2】微量元素硒(Se)对人体有保健作用，我国鄂西地区含有丰富的硒矿资源。已知硒与氧同主族，与钾同周期，下列有关硒元素的性质描述错误的是(　　) A．硒的氢化物以H2Se形式存在 B．硒的氧化物以Se2O3形式存在 C．硒的氢化物的热稳定性比硫化氢差 D．硒的最高价氧化物的水化物的化学式是H2SeO4 【变式10-3】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 题型11 元素“位—构—性”关系推断 1．由元素原子或离子的核外电子排布推断 2．由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3．由元素在周期表中的位置推断 4．元素的“位—构—性”关系 【典例11】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱 C．Y单质的氧化性比Z的强 D．X、Y、Z三种元素可以组成酸、碱、盐 【变式11-1】如图所示是元素周期表的一部分，下列说法正确的是(　　) A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞② B．气态氢化物的稳定性：⑤＞② C．最高价氧化物的水化物的酸性：⑥＞⑤ D．元素的最高化合价：③＝⑥ 【变式11-2】几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表： 元素符号 X Y Z R T 原子半径(nm) 0.160 0.089 0.102 0.143 0.074 主要化合价 ＋2 ＋2 －2、＋4、＋6 ＋3 －2 根据表中信息，判断以下说法正确的是( ) A．单质与稀硫酸反应的快慢：R>Y>X B．离子半径：X2＋＞T2－ C．元素最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y > R >X D．相同条件下，气态氢化物的稳定性：T＞Z 【变式11-3】短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如表所示，已知X原子的最外层电子数为4。下列说法不正确的是( ) X Y Z W A.Z元素的常见化合价为－1、－2 B．X元素的最高价氧化物对应的水化物是强酸 C．Y、Z、W形成的简单离子中，半径最小的是Z D．Z元素的单质能从Na2W溶液中置换出W的单质 1 / 2 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