第二节 元素周期律（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版必修第一册

第二节 元素周期律 题型01 原子结构、原子半径、元素化合价的周期性变化 题型02 微粒半径大小的比较 题型03 同周期、同主族元素性质的递变规律 题型04 元素非金属性、金属性强弱比较 题型05 元素周期表应用 题型06 文字叙述型推断 题型07 片断元素周期表型推断  题型01 原子结构、原子半径、元素化合价的周期性变化 1．原子结构的变化规律 原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1～2 1 1→_____ _____ 3～10 2 1→_____ _____ 11～18 3 1→_____ 8 结论：随着原子序数的递增，元素原子核外的电子排布呈现________性的变化 2．原子半径的变化规律 3～10号元素 Li Be B C 原子半径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 3～10号元素 N O F Ne 原子半径/nm 0.075 0.074 0.071 - 11～18号元素 Na Mg Al Si 原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 11～18号元素 P S Cl Ar 原子半径/nm 0.110 0.102 0.099 - 变化趋势 同周期内自左至右逐渐________ 结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现________性变化 3．元素主要化合价的变化规律 原子序数 主要化合价的变化 1～2 +1→0 3～10 +1→________ ________→-1→0 11～18 +1→________ ________→-1→0 结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈________性变化 4．结论 随着________________的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现________性的变化。 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐________ 逐渐________ 电子层数 ________ 逐渐________ 原子半径 逐渐________ 逐渐________ 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子) ________r(阳离子) 逐渐________ 化合价 最高正化合价由________→________ (O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价________主族序数(O、F除外) 【典例1】根据下表信息，判断以下叙述正确的是( ) 元素代号 原子半径/ 0.186 0.160 0.143 0.106 0.066 主要化合价 +1 +2 +3 +6、-2 -2 A．氢化物的稳定性：T＜R B．单质与稀盐酸反应的快慢：L＜Q C．L2+与R2-的核外电子数相等 D．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：M＞L 【变式1-1】核电荷数为11～17的元素，随着核电荷数递增而逐渐减小的是( ) A．原子半径 B．电子层数 C．最外层电子数 D．元素最高化合价 【变式1-2】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误是( ) A．Q位于第三周期IA族 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 D．简单离子半径：M-＞Q+＞R2+ 【变式1-3】如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、Q、W、R是其中的六种元素。下列说法不正确的是( ) A．离子半径：Y>X B．33号砷元素与Q同族 C．最高价氧化物的水化物的酸性：R>W D．单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Y>Z 题型02 微粒半径大小的比较 1．微粒半径大小比较的一般规律 (1)同周期(除0族外)，随原子序数的递增，原子半径由大到小，如Na>Mg>Al； (2)同主族，随原子序数的递增，原子半径、离子半径由小到大，如Li<Na<K；Li+<Na+<K+； (3)具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数越大，微粒的半径越小(阴前阳下，径小序大)，如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-； (4)同种元素形成的微粒，阳离子<原子<阴离子，价态越高，微粒的半径越小，如H+<H<H-；Fe3+<Fe2+<Fe。 2．微粒半径大小比较的具体方法 2．“三看”法速判简单微粒半径的大小 一看电子层数 最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大 二看核电荷数 当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小 三看核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 【典例2】下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是( ) ①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I) ③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－) ④r(Fe2＋)<r(Fe3＋)<r(Fe) A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③ 【答案】C 【解析】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋) <r(F－)<r(O2－)，③错误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，化合价越高半径越小，④错误。 【变式2-1】下列微粒半径大小比较正确的是( ) A．Na<Mg<Al<S B．I<Br<Cl<F C．Na+<M<A<O2- D．S2->Cl->Na+>A 【答案】D 【解析】A项，同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>Mg>Al>S，错误；B项，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：I>Br>Cl>F，错误；C项，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：O2->Na+>M>A，错误；D项，离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：S2->Cl->Na+>A，正确。 【变式2-2】具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和C，下列分析正确的是( ) A．原子序数关系：C>B>A B．微粒半径关系：r(Bn－)<r(An＋) C．微粒C是稀有气体元素的原子 D．原子半径关系：r(A)<r(B)<r(C) 【答案】C 【解析】设C的原子序数为Z，则A的原子序数为Z＋n，B的原子序数则为Z－n，则原子序数大小顺序为A>C>B，A项错误；因An＋和Bn－具有相同的电子层结构，阴离子半径大于阳离子半径，即r(Bn－)>r(An＋)，B项错误；An＋、Bn－都应具有稀有气体原子的电子层结构，C的电子层结构与An＋、Bn－相同，所以C必为稀有气体元素的原子，C项正确；B、C为同一周期的元素，其原子半径大小为r(C)>r(B)，而A应处于B、C的下一周期，其原子半径：A＞B。 【变式2-3】下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是( ) A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y- B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<Y C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+) D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y 【答案】C 【解析】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径X＋<Y-，A正确；同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；但若位于不同周期，则原子序数越大，原子半径可能越大，B错误；原子失去电子后生成阳离子，半径变小，失去电子越多，半径越小，故r(Cu)>r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误；故选C。 题型03 同周期、同主族元素性质递变规律 1．第三周期元素性质的递变 (1)Na、Mg、Al的比较 Na Mg Al 变化规律(同 周期：左→右) 单质与水(或酸)反应 与冷水剧 烈反应，生成H2 与冷水几乎不反应，与沸水缓慢反应，生成H2；与酸反应剧烈，生成H2 与酸反应较快，生成H2 从水或酸中置换H2能力逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱 (2)Si、P、S、Cl的比较 Si P S Cl 变化规律(同周 期：左→右) 单质与氢气 反应的条件 高温 较高 温度 加热 光照或点燃 与H2化合能 力逐渐增强 气态氢化物 的热稳定性 SiH4 很不稳定 PH3 不稳定 H2S受 热分解 HCl 稳定 氢化物稳定 性逐渐增强 最高价氧化 物对应水化 物的酸性强弱 H2SiO3| 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强 酸(比H2SO4 强) 最高价氧化物 对应的水化物 酸性逐渐增强 2．同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期(自左至右) 同主族(自上而下) 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 金属单质与水或酸置换出H2的难易 由易到难 由难到易 非金属气态氢化物 形成难易 由难到易 由易到难 稳定性 增强 减弱 最高价氧化物对应水化物 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 【典例3】(2025·北京通州高一期末)下列性质比较中，正确的是( ) A．原子半径：C>Si B．酸性：H2SO4>HClO4 C．金属性：Li>Na D．稳定性：H2O>H2S 【答案】D 【解析】A项，同主族元素原子半径随原子序数增大而增大，Si的原子半径大于C，A错误；B．非金属性Cl＞S，酸性应为HClO4＞H2SO4，B错误；C．同主族金属性从上到下增强，金属性Na＞Li，C错误；D．非金属性O＞S，氢化物稳定性H2O＞H2S，D正确；故选D。 【变式3-1】(2025·北京首都师范大学附中高一期末)下列事实不能用元素周期律解释的是( ) A．Na2CO3溶液中加盐酸，产生气泡 B．Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液，Mg(OH)2不溶 C．气态氢化物的稳定性：H2O>H2S D．Cl2从NaBr溶液中置换出Br2 【答案】A 【解析】A项，Na2CO3溶液中加盐酸，产生气泡，证明HCl的酸性强于H2CO3，但HCl不是Cl的最高价含氧酸，所以不能用元素周期律直接解释，故选A；B．Al(OH)3的两性是由于Al处于金属与非金属交界处，金属性弱于Mg，符合同周期金属性递减的规律，可用元素周期律解释，故不选B；C．O的非金属性强于S，故H2O稳定性强于H2S，可用元素周期律解释，故不选C；D．Cl的非金属性强于Br，Cl2的氧化性强于Br2，所以Cl2能置换Br2，可用元素周期律解释，故不选D；选A。 【变式3-2】(2025·北京西城高二期中)下列结构或性质的比较中，正确的是( ) A．微粒半径：Cl-<K+ B．非金属性：S<P C．碱性：NaOH>CsOH D．酸性：H2CO3>H2SiO3 【答案】D 【解析】A项，Cl－和K+电子层数相同，核电荷数K+更大，半径反而小，故Cl－半径更大，A错误；B．同周期非金属性从左至右增强，S在P右侧，非金属性S＞P，B错误；C．同主族金属由上至下金属性增强，碱金属Cs在Na下方，金属性更强，CsOH碱性更强，C错误；D．同主族金属由上至下非金属性减弱，非金属性C＞Si，故H2CO3酸性强于H2SiO3，D正确；故选D。 【变式3-3】运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( ) A．已知Ra是第7周期ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强 B．已知As是第4周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱 C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈 D．已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2SO3的强 【答案】D 【解析】HClO、H2SO3均不是最高价含氧酸，其酸性与非金属性没有直接关系。 题型04 元素非金属性、金属性弱比较 1．元素非金属性强弱比较 (1)根据元素周期表进行判断 同一周期：从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐增强。 同一主族：从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱。 (2)非金属元素单质与H2化合的难易程度：化合越容易，非金属性越强。如F2与H2在黑暗中就可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非金属性：F>Br。 (3)形成气态氢化物的稳定性：气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强。如稳定性：HF>HCl，则非金属性：F>Cl。 (4)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，对应非金属元素的非金属性就越强。如酸性：HClO4>HBrO4，则非金属性：Cl>Br。 (5)一般情况下，非金属单质的氧化性越强，则元素的非金属性就越强；对应阴离子的还原性越强，则元素的非金属性就越弱。如氧化性：Cl2>Br2，则非金属性：Cl>Br，还原性：Cl-<Br-。 (6)置换反应：如Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，则非金属性：Cl>Br。 (7)在相似的反应条件下，根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。例如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S，即得非金属性：Cl>S。 2．元素金属性强弱比较 (1)根据元素周期表进行判断 同一周期：从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱。 同一主族：从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。 (2)在金属活动性顺序中越靠前，金属性越强。如Zn排在Cu的前面，则金属性：Zn>Cu。 (3)根据金属单质与水或者与酸(非氧化性酸如盐酸、稀硫酸等)反应置换出氢气的难易(或反应的剧烈)程度：置换出氢气越容易，则金属性就越强。如Zn与盐酸反应比Fe与盐酸反应更易置换出氢气，则金属性：Zn>Fe。 (4)根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性的强弱：碱性越强，则原金属单质的金属性就越强。如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg。 (5)一般情况下，金属单质的还原性越强，则元素的金属性就越强；对应金属阳离子的氧化性越强，则元素的金属性就越弱。如还原性：Na>Mg，则金属性：Na>Mg，氧化性：Na+<Mg2+。 (6)置换反应：如Zn+Cu2+=Zn2++Cu，则金属性：Zn>Cu。 3．元素周期表中金属元素与非金属元素的分区 金属元素和非金属元素在元素周期表中有相对明确的分区现象。如图所示，虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素。 (1)在分界线的左侧(第ⅠA族)还包括非金属元素H。 (2)元素周期表的左下方金属性最强的元素是Cs(Fr是放射性元素，不考虑)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是CsOH。 右上方非金属性最强的元素是F，但最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4(F无正价)。 (3)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。 【典例4】(2026·北京部分区高一理科能力测试)某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净)：①稀盐酸、铝、铜、银；②硫酸铜溶液、铝、银；③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜；④硫酸铝溶液、铜、银；⑤硝酸银溶液、铝、铜。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是( ) A．②③⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．①②④ 【答案】A 【解析】A项，②中铝置换硫酸铜中的铜，证明Al＞Cu；银不反应，证明Cu＞Ag，符合题意；③中铜不置换硫酸铝中的铝，证明Al＞Cu；铜置换硝酸银中的银，证明Cu＞Ag，符合题意；⑤中铝置换硝酸银中的银，生成硝酸铝，铜放入硝酸铝中不反应，证明Al＞Cu，同时铜置换硝酸银中的银，证明Cu＞Ag，符合题意，A正确；B．①稀盐酸和铜、银都不反应，无法比较Cu和Ag的活动性，不符合题意，B错误；C．④中铜和银均不置换硫酸铝中的铝，无法比较Cu和Ag，不符合题意，C错误；D．结合B和C分析可知，①和④均无法比较Cu和Ag，不符合题意，D错误；故选A。 【变式4-1】(2025·北京丰台高一期末)利用如图装置研究同主族元素非金属性强弱。下列说法中不正确的是( ) 实验 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c ① 比较C与Si的非金属性 Na2CO3 _______ _______ ② 比较Cl与Br的非金属性 KMnO4 _______ NaOH溶液 A．实验①中试剂b和试剂c分别是Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液 B．实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成，证明非金属性C>Si C．实验②中试剂b可以是KBr溶液 D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的Cl2 【答案】A 【解析】同主族元素非金属性由上向下逐渐减弱。A．实验①的目的是比较C与Si的非金属性，由于盐酸具有挥发性，试剂b是Na2CO3溶液，可以将锥形瓶中生成的CO2和挥发出的HCl吸收，试剂b应选用饱和NaHCO3溶液，试剂c选用Na2SiO3溶液，A错误；B．由选项A分析可知，实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成即生成H2SiO3，证明非金属性C>Si，B正确；C．实验②的目的比较Cl与Br的非金属性，则锥形瓶中按照加入药品分析产生Cl2，还有挥发出来的HCl，试剂b如果是KBr溶液发生反应Cl2 + 2KBr ═ Br2 + 2KCl，溶液变为棕黄色，可证明氧化性Cl2＞Br2，可得结论非金属性：Cl>Br，C正确；D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的Cl2，防止污染空气，D正确；故选A。 【变式4-2】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 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 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 H2+Cl22HCl、H2+I22HI 非金属性：Cl>I 【答案】C 【解析】元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，与水反应剧烈程度：Na>Mg，所以金属性：Na>Mg，A正确；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，则金属性：Ca>Mg，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，二氧化硫和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，说明亚硫酸酸性大于碳酸，亚硫酸不是S元素最高价氧化物的水化物，所以不能据此判断非金属性强弱，C错误；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，与氢气反应容易程度：氯气>碘，则非金属性：Cl>I，D正确。 【变式4-3】X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y的强的是( ) A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B．X的含氧酸比Y的含氧酸酸性强 C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D．Y的单质能从NaX溶液中置换出X单质 【答案】C 【解析】同主族，随电子层数的增多，非金属性减弱；含氧酸，没有说明最高价含氧酸，不能说明非金属性强弱；非金属性强的能置换出非金属性弱的。 题型05 元素周期表应用 1．推测元素及其化合物的性质 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质。如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则根据碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2，可得碱性：Ca(OH)2>Al(OH)3。 (2)推测陌生元素的某些性质。如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 2.在科技生产中的应用 某元素通常与它的同族元素、相邻同周期元素性质相似，在自然界中以共生矿形式存在。根据在周期表位置，寻找地壳含量较大或分布较集中的元素的矿床，如铂会存在于金矿。如图： (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料(如硅、锗、硒等)。 (2)在过渡元素(副族和Ⅷ族)中寻找优良的催化剂。 (3)在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料。 (4)研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。 3．判断元素金属性与非金属性强弱 (1)同周期(从左到右)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，失电子能力减弱，得电子能力增强，元素金属性减弱，非金属性增强。 (2)同主族(自上而下)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，元素金属性增强，非金属性减弱。 【典例5】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。 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，故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5-1】(2025·北京顺义高一期末)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 【解析】A项，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。 【变式5-2】下列有关过渡元素的说法正确的是( ) A．新型高效催化剂多与过渡元素有关 B．高效、低毒农药多与过渡元素有关 C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价 D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应 【答案】A 【解析】高效、低毒农药多与元素周期表右上方的非金属元素有关，B错误；过渡元素多数都具有变价，C错误；过渡元素最外电子层上的电子较少，具有较强的还原性，其单质大多数可与酸发生反应，D错误。 【变式5-3】元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( ) A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X > Y B．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S C．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料 D．Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，碱性：CsOH >Ba(OH)2 【答案】B 【解析】因X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则X在Y的下一周期，原子序数：X > Y，A项正确；因HCl和H2S均为无氧酸，应依据酸性：HClO4>H2SO4，来推断出元素的非金属性：Cl>S，B项不合理；硅、锗可以做半导体材料，C项正确；依据元素周期表位置，D项正确。 题型06 文字叙述型推断 1．元素“位—构—性”的关系 结构与位置的关系 结构位置 结构与性质的关系 结构性质 位置、结构和性质的关系 同周期(左→右)―→最外层电子数递增―→非金属性增强、金属性减弱 同主放(上→下)―→电子层数递增―→非金属性减弱、金属性增强 2．文字叙述型元素推断试题的解题策略 【典例6】(2025·北京西城高二期中)短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，W的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红，W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z原子最外层电子数与W原子的电子总数相同。下列说法中正确的是( ) A．W的氧化物对应水化物均为强酸 B．简单离子半径：W<X<Y C．简单氢化物的热稳定性：X<W D．Y与X形成的化合物投入水中溶液呈碱性 【答案】D 【解析】W的气态氢化物的水溶液显碱性，应为氨气，则W为N；W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体是二氧化氮，则X为O；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na；短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，Z原子最外层电子数与W原子的电子总数相同，则Z为Cl。因此W为N、X为O、Y为Na、Z为Cl。】A．W的氧化物对应水化物包括HNO3(强酸)和HNO2(弱酸)，并非均为强酸，A错误；B．W、X、Y的简单离子分别为N3⁻、O2⁻、Na+，三者电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故顺序为N3⁻＞O2⁻＞Na+，B错误；C．X为O，W为N，非金属性O＞N，氢化物热稳定性H2O＞NH3，C错误；D．Y与X形成的化合物为Na2O或Na2O2，二者与水反应均生成NaOH，溶液呈碱性，D正确；故选D。 【变式6-1】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。元素Z的单质通常为黄绿色气体，元素W的单质能在元素Z的单质中燃烧，发出苍白色火焰。元素Y是地壳中含量最高的元素，元素X的最外层电子数是其周期序数的2倍。下列说法正确的是 ( ) A．X的最高价氧化物的水化物为强酸 B．元素的非金属性Z>X>Y C．原于半径的大小W<X<Y D．Y的氢化物常温常压下为液态 【答案】D 【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。元素Z的单质通常为黄绿色气体，Z是氯，元素W的单质能在元素Z的单质中燃烧，发出苍白色火焰，W是H。元素Y是地壳中含量最高的元素，Y是O。元素X的最外层电子数是其周期序数的2倍，原子序数介于H与O之间，应该是C。 【变式6-2】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，G不是稀有气体元素，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24。请回答下列问题： (1)X在元素周期表中的位置为_______。 (2)X、Y、G三种元素原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 (3)上述元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)，Y、Z最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。 (4)M的非金属性_______(填“>”或“<”)G的非金属性，下列表述可以作为验证的证据的是_______(填字母)。 A．比较这两种元素单质的沸点 B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度 C．M、G单质分别与Fe反应生成FeM、FeG3 D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度 【答案】(1)第二周期第VIA族 (2)Na>Cl>O (3)NaOH OH-+Al(OH)3-=[ Al(OH)4]- (4)< bc 【解析】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY，W为H，Y为Na；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，则X为O，M为S；G不是稀有气体元素，则G为Cl，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24，则Z为Al(1)O在元素周期表中的位置为第二周期第VIA族(2)一般电子层数越多半径越大，同周期元素随核电核数增加半径逐渐减小，故原子半径由大到小的顺序是Na>Cl>O(3)金属性越强则最高价氧化物对应水化物的碱性最强，金属性最强的为Na，故碱性最强的为NaOH；氢氧化钠溶液和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为OH-+Al(OH)3-=AlO2-+2H2O(4)S的非金属性小于Cl。A．比较这两种元素单质的沸点不能比较非金属性强弱，错；B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度，可以比较非金属性强弱，对；C．S、Cl单质分别与Fe反应生成FeS、FeCl3，说明Cl2的氧化性强，可以比较非金属性强弱，对；D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度，不能比较非金属性的强弱，错。故选bc。 【变式6-3】(2025·北京海淀高一期末)五种短周期元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，请回答下列问题。 元素 R W X Y Z 描述或性质 其简单氢化物与水反应形成可溶性一元弱碱 同周期主族元素原子半径最大 最高价氧化物为两性氧化物 最高价氧化物对应的水化物是常见的二元强酸 最高正价与最低负价之和为+6 (1)Z元素在元素周期表中位置 。 (2)R、W、X元素简单离子的半径由大到小的顺序 (用离子符号表示)。 (3)下列可作为比较W和X金属性强弱的依据是 (填序号)。 a．自然界中的含量 b．单质与酸反应时失去的电子数 c．单质与水反应置换出氢的难易程度 d．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 (4)用一个化学方程式证明和的非金属性强弱 。 (5)将少量Z单质通入淀粉溶液中，溶液先变蓝后变为无色，写出该反应过程中的离子方程式 、 。 【答案】(1)第三周期VIIA族 (2) N3-＞Na+＞Al3+ (3)cd (4) H2S+ Cl2=S↓+2 HCl (5) 【解析】R的简单氢化物与水反应形成可溶性一元弱碱，R为N元素；W同周期主族元素原子半径最大，则W为Na元素；X的最高价氧化物为两性氧化物，则X为Al元素；Y的最高价氧化物对应的水化物是常见的二元强酸，则Y为S元素；Z的最高正价与最低负价之和为+6，则Z原子的最外层有7个电子，Z为Cl元素。从而得出R、W、X、Y、Z分别为N、Na、Al、S、Cl。 (1)由分析可知，Z为17号元素Cl，在元素周期表中位置：第三周期第ⅦA族。 (2)R、W、X元素简单离子分别为N3-、Na+、Al3+，它们的电子层结构相同，核电荷数依次增大，则离子半径由大到小的顺序为： N3-＞Na+＞Al3+。 (3)a．Na和Al在自然界中都以化合态形式存在，其含量与金属性无关，a不符合题意；b．金属性的强弱与反应中失去电子的数目无关，所以由单质与酸反应时失去的电子数不能判断Na和Al的金属性强弱，b不符合题意；c．金属性越强，与水反应越剧烈，则由单质与水反应置换出氢的难易程度，可判断Na的金属性比Al强，c符合题意；d．金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，则由最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，可判断Na的金属性比Al强，d符合题意；故选cd。 (4)证明Y(S)和Z(Cl)的非金属性强弱，可利用Cl2与硫化氢的置换反应来实现，化学方程式为：H2S+ Cl2=S↓+2 HCl。 (5)将少量Z单质(Cl2)通入淀粉KI溶液中，发生置换反应，生成I2和KCl，现象为：溶液先变蓝后变为无色，变蓝色是因为生成了碘单质，变无色是因为碘单质被氧化为IO3-，该反应离子方程式为：、。 题型07 片断周期表型推断 片断元素周期表推断试题的解题策略 【典例7】(2025·北京海淀高一期末)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是( ) A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强 B．Y的最高正化合价为+7价 C．常压下X单质的熔点比Z单质的低 D．Z的氢化物为强酸 【答案】C 【解析】由题意，X、Y、Z均为短周期元素，结合图中位置关系和短周期元素的位置可知，X为He、Y为F、Z为S。A．He为稀有气体，非金属最弱，F的非金属性最强，故A错误；B．F无正价，故B错误；C．常压下，He单质为气体，S单质为固体，因此He单质的熔点比S单质的低，故C正确；D．Z的氢化物为H2S,是一种弱酸，故D错误；故选C。 【变式7-1】(2025·北京大兴高一期末)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法不正确的是( ) A．W元素位于第3周期第ⅣA族 B．Y的气态氢化物的稳定性强于X的 C．Z单质既能与盐酸又能与NaOH溶液反应 D．原子半径由大到小的顺序为：W>Z>Y>X 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，根据它们在周期表中的位置确定属于第二周期和第三周期元素。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同，Z是Al，W是Si，X为O，Y为F。A．W元素为Si，位于第3周期第ⅣA族，A正确；B．非金属的非金属性越强，其最简单气态氢化物的稳定性越强，Y的气态氢化物为HF，X的简单氢化物是H2O，HF的稳定性强于H2O，B正确；C．Z单质是Al，既能与盐酸又能与NaOH溶液反应，C正确；D．同周期主族元素，从左往右原子半径依次减小，同主族元素，原子半径从上到下依次增大，原子半径由大到小的顺序为：Al>Si>O>F，D错误；答案是D。 【变式7-2】(2025·北京石景山高一期末)下表是元素周期表的一部分，其中、、、均为短周期主族元素，已知的最外层电子数是其电子层数的3倍，下列说法不正确的是( ) X Y Z W A．简单离子半径：W＜Y B．由与形成的化合物不只一种 C．简单氢化物的稳定性：X＞Z D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X 【答案】C 【解析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，Z的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明Z为O，结合元素在周期表中的相对位置，则Y为N，X为C，W为Al。A．电子层数相同，序大径小，则简单离子半径：Al3+＜N3-，A正确；B．由C与O形成的化合物有二氧化碳、一氧化碳，B正确；C．非金属性越强，简单氢化物稳定性越大，非金属性：C＜O，则简单氢化物稳定性：CH4＜H2O，C错误；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：N＞C，则酸性：HNO3＞H2CO3，D正确；故选C。 【变式7-3】下表为元素周期表的一部分，请回答下列问题： (1)在①～⑩元素中：金属性最强的元素是_______(填元素符号，下同)，原子半径最小的是_______，化学性质最不活泼的是_______。 (2)中国学者雷晓光被国际组织推选为“元素①代言人”，元素①的原子结构示意图是_______。 (3)②～④三种元素分别形成的简单离子中，离子半径最小的是_______(用离子符号表示)。 (4)⑤的最高价氧化物和④的最高价氧化物的水化物溶液反应的离子方程式为_______。 (5)在周期表中的位置是_______。镓与砷同周期，与元素⑤同主族。下列说法错误的是_______(填标号)。 A．原子半径：Ga＞Al B．热稳定性：AsH3＞NH3 C．酸性：H3PO4＞H3AsO4 D．碱性：Al(OH)3＞Ga(OH)3 (6)设计一个实验方案来比较⑦、⑩单质氧化性的强弱(可供选择的试剂有：KBr溶液、四氯化碳、新制氯水)，你的实验方案是_______。 【答案】(1)K F Ar (2) (3)Na+ (4)Al2O3+2OH-=2 AlO2-+H2O (5)第四周期第ⅤA族     B (6)向溴化钾溶液中滴加新制的氯水，充分反应后，再加入四氯化碳，振荡后，溶液分层，若下层溶液显橙色，说明氧化性Cl2＞Br2 【解析】①～⑩分别为N、O、F、Na、Al、S、Cl、Ar、K、Br(1)同周期元素从左到右金属性依次减弱，原子半径依次减小，同主族元素从上到下金属性依次增强，原子半径依次增大；在①～⑩元素中：金属性最强的元素是K，原子半径最小的是F，化学性质最不活泼的是Ar；(2)元素①为C，其原子结构示意图是 ；(3)核外电子排不相同，核电荷数越小，离子半径越大；②～④三种元素分别形成的简单离子中，元素分别形成的简单离子半径最小的是Na+；(4)⑤的最高价氧化物为Al2O3和④的最高价氧化物的水化物为NaOH，两者反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2 AlO2-+H2O；(5)由于砷(As)与N主族，原子序数为33，砷(As)在周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，镓与砷同周期，与Al主族的元素为Ga，A项，同主族元素从上到下原子半径依次增大，原子半径：Ga＞Al，故A正确；B项，元素的非金属性越强，氢化物越稳定；热稳定性：AsH3＜NH3，故B错误；C项，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；酸性：H3PO4＞H3AsO4，故C正确；D项，元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；碱性：Al(OH)3＞Ga(OH)3，故D正确；(6)设计一个实验方案来比较Cl2和Br2氧化性的强弱的实验方案是向溴化钾溶液中滴加新制的氯水，充分反应后，再加入四氯化碳，振荡后，溶液分层，若下层溶液显橙色，说明氧化性Cl2＞Br2。 14 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 元素周期律 题型01 原子结构、原子半径、元素化合价的周期性变化 题型02 微粒半径大小的比较 题型03 同周期、同主族元素性质的递变规律 题型04 元素非金属性、金属性强弱比较 题型05 元素周期表应用 题型06 文字叙述型推断 题型07 片断元素周期表型推断  题型01 原子结构、原子半径、元素化合价的周期性变化 1．原子结构的变化规律 原子序数 电子层数 最外层电子数 达到稳定结构时的最外层电子数 1～2 1 1→2 2 3～10 2 1→8 8 11～18 3 1→8 8 结论：随着原子序数的递增，元素原子核外的电子排布呈现周期性的变化 2．原子半径的变化规律 3～10号元素 Li Be B C 原子半径/nm 0.152 0.089 0.082 0.077 3～10号元素 N O F Ne 原子半径/nm 0.075 0.074 0.071 - 11～18号元素 Na Mg Al Si 原子半径/nm 0.186 0.160 0.143 0.117 11～18号元素 P S Cl Ar 原子半径/nm 0.110 0.102 0.099 - 变化趋势 同周期内自左至右逐渐减小 结论：随着原子序数的递增，元素原子的半径呈现周期性变化 3．元素主要化合价的变化规律 原子序数 主要化合价的变化 1～2 +1→0 3～10 +1→+5 -4→-1→0 11～18 +1→+7 -4→-1→0 结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化 4．结论 随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 【典例1】根据下表信息，判断以下叙述正确的是( ) 元素代号 原子半径/ 0.186 0.160 0.143 0.106 0.066 主要化合价 +1 +2 +3 +6、-2 -2 A．氢化物的稳定性：T＜R B．单质与稀盐酸反应的快慢：L＜Q C．L2+与R2-的核外电子数相等 D．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：M＞L 【答案】D 【解析】根据表格数据可知R为：S，T为：O，根据原子半径可知M为：Na，L为：Mg，Q为：Al，据此分析选择。A项，R为：S，T为：O，位于同一主族，同主族元素从上向下非金属性递减，氢化物稳定性递减，所以氢化物的稳定性：T＞R，A错误；B项，同周期主族元素从左向右金属性递减，所以单质与稀盐酸反应的快慢：L＞Q，B错误；C项，Mg2+核外电子数为10，S2-核外电子数为18，所以L2+与R2-的核外电子数不等，C错误；D项，同周期主族元素从左向右金属性递减，最高价氧化物对应水化物碱性递减，所以元素最高价氧化物对应水化物的碱性：M＞L，D正确；故选D。 【变式1-1】核电荷数为11～17的元素，随着核电荷数递增而逐渐减小的是( ) A．原子半径 B．电子层数 C．最外层电子数 D．元素最高化合价 【答案】A 【解析】核电荷数为11～17的元素，随着核电荷数递增原子半径逐渐减小、电子层数相等、最外层电子数逐渐增大、元素化合价逐渐增大，故A项符合题意。 【变式1-2】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误是( ) A．Q位于第三周期IA族 B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 D．简单离子半径：M-＞Q+＞R2+ 【答案】D 【解析】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图，X有+1价，其原子半径最小，则X为H；Y只有-2价，则Y为O；M存在+7、-1价，则M为Cl；Z存在+5、-3价，其原子半径小于Cl，而大于O，则Z为N元素；Q只有+1价，R只有+2价，且原子半径R＞Q＞M(Cl)，则R为Ca，Q为Na元素。根据上述分析可知，X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca元素。A项，Na的原子序数为11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正确；B项，X、Y、Z三种元素组成的化合物可为HNO3、NH3•H2O或NH4NO3，分别为酸、碱、盐，故B正确；C项，Z为N、M为Cl，Z与M的最高价氧化物对应水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故C正确；D项，一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则简单离子半径：M-＞R2+＞Q+，故D错误；故选D。 【变式1-3】如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、Q、W、R是其中的六种元素。下列说法不正确的是( ) A．离子半径：Y>X B．33号砷元素与Q同族 C．最高价氧化物的水化物的酸性：R>W D．单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Y>Z 【答案】A 【解析】短周期主族元素中，X只有-2价，没有正化合价，则X为O元素；Y为+1价，没有负化合价，原子序数大于氧，则Y为Na；Z为+3价，没有负化合价，原子序数大于Na，故Z为Al；Q化合价为+5、-3价，Q是P；W有+6、-2价，则Z为S；R有+7、-1价，则R为Cl。A．离子半径：O2->Na+，错误；B．33号砷元素最外层有5个电子，属于ⅤA族元素，Q是P，属于ⅤA族元素，正确；C．非金属性：Cl>S，最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4>H2SO4，正确；D．金属性：Na>Al，与水(或酸)反应的剧烈程度：Na>Al，正确。 题型02 微粒半径大小的比较 1．微粒半径大小比较的一般规律 (1)同周期(除0族外)，随原子序数的________，原子半径由_____到_____，如Na_____Mg_____Al； (2)同主族，随原子序数的________，原子半径、离子半径由_____到_____，如Li_____Na_____K；Li+_____Na+_____K+； (3)具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数越_____，微粒的半径越_____ (阴_____阳_____，径_____序_____)，如Al3+_____Mg2+_____Na+_____F-_____O2-； (4)同种元素形成的微粒，阳离子_____原子_____阴离子，价态越_____，微粒的半径越_____，如H+_____H_____H-；Fe3+_____Fe2+_____Fe。 2．微粒半径大小比较的具体方法 2．“三看”法速判简单微粒半径的大小 一看电子层数 最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越_____ 二看核电荷数 当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越_____ 三看核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越_____ 【典例2】下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是( ) ①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I) ③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－) ④r(Fe2＋)<r(Fe3＋)<r(Fe) A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③ 【变式2-1】下列微粒半径大小比较正确的是( ) A．Na<Mg<Al<S B．I<Br<Cl<F C．Na+<M<A<O2- D．S2->Cl->Na+>A 【变式2-2】具有相同电子层结构的三种微粒An＋、Bn－和C，下列分析正确的是( ) A．原子序数关系：C>B>A B．微粒半径关系：r(Bn－)<r(An＋) C．微粒C是稀有气体元素的原子 D．原子半径关系：r(A)<r(B)<r(C) 【变式2-3】下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是( ) A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y- B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X<Y C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+) D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y 题型03 同周期、同主族元素性质递变规律 1．第三周期元素性质的递变 (1)Na、Mg、Al的比较 Na Mg Al 变化规律(同 周期：左→右) 单质与水(或酸)反应 与冷水________反应，生成H2 与冷水几乎不反应，与沸水_______反应，生成H2；与酸反应_______，生成H2 与酸反应________，生成H2 从水或酸中置换H2能力逐渐________ 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH_____碱 Mg(OH)2_____碱 Al(OH)3两性氢氧化物 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐________ (2)Si、P、S、Cl的比较 Si P S Cl 变化规律(同周 期：左→右) 单质与氢气 反应的条件 ________ 较高 温度 加热 ________或________ 与H2化合能 力逐渐________ 气态氢化物 的热稳定性 SiH4 很不稳定 PH3 ________ H2S ________ HCl ________ 氢化物稳定 性逐渐________ 最高价氧化 物对应水化 物的酸性强弱 H2SiO3| 弱酸 H3PO4 ________酸 H2SO4 _____酸 HClO4强 酸(比H2SO4 _____) 最高价氧化物 对应的水化物 酸性逐渐________ 2．同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期(自左至右) 同主族(自上而下) 金属性 ________ ________ 非金属性 ________ ________ 金属单质与水或酸置换出H2的难易 由_____到_____ 由_____到_____ 非金属气态氢化物 形成难易 由_____到_____ 由_____到_____ 稳定性 ________ ________ 最高价氧化物对应水化物 酸性 ________ ________ 碱性 ________ ________ 【典例3】(2025·北京通州高一期末)下列性质比较中，正确的是( ) A．原子半径：C>Si B．酸性：H2SO4>HClO4 C．金属性：Li>Na D．稳定性：H2O>H2S 【变式3-1】(2025·北京首都师范大学附中高一期末)下列事实不能用元素周期律解释的是( ) A．Na2CO3溶液中加盐酸，产生气泡 B．Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液，Mg(OH)2不溶 C．气态氢化物的稳定性：H2O>H2S D．Cl2从NaBr溶液中置换出Br2 【变式3-2】(2025·北京西城高二期中)下列结构或性质的比较中，正确的是( ) A．微粒半径：Cl-<K+ B．非金属性：S<P C．碱性：NaOH>CsOH D．酸性：H2CO3>H2SiO3 【变式3-3】运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( ) A．已知Ra是第7周期ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强 B．已知As是第4周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱 C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈 D．已知Cl的非金属性比S的强，故HClO的酸性比H2SO3的强 题型04 元素非金属性、金属性弱比较 1．元素非金属性强弱比较 (1)根据元素周期表进行判断 同一周期：从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐________。 同一主族：从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐________。 (2)非金属元素单质与H2化合的难易程度：化合越容易，非金属性越________。如F2与H2在黑暗中就可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非金属性：F>Br。 (3)形成气态氢化物的稳定性：气态氢化物越稳定，元素的非金属性越________。如稳定性：HF>HCl，则非金属性：F>Cl。 (4)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，对应非金属元素的非金属性就越________。如酸性：HClO4>HBrO4，则非金属性：Cl>Br。 (5)一般情况下，非金属单质的氧化性越强，则元素的非金属性就越________；对应阴离子的还原性越________，则元素的非金属性就越弱。如氧化性：Cl2>Br2，则非金属性：Cl>Br，还原性：Cl-<Br-。 (6)置换反应：如Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，则非金属性：Cl>Br。 (7)在相似的反应条件下，根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。例如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S，即得非金属性：Cl>S。 2．元素金属性强弱比较 (1)根据元素周期表进行判断 同一周期：从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐________。 同一主族：从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐_______。 (2)在金属活动性顺序中越靠前，金属性越_______。如Zn排在Cu的前面，则金属性：Zn>Cu。 (3)根据金属单质与水或者与酸(非氧化性酸如盐酸、稀硫酸等)反应置换出氢气的难易(或反应的剧烈)程度：置换出氢气越容易，则金属性就越_______。如Zn与盐酸反应比Fe与盐酸反应更易置换出氢气，则金属性：Zn>Fe。 (4)根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性的强弱：碱性越强，则原金属单质的金属性就越_______。如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg。 (5)一般情况下，金属单质的还原性越强，则元素的金属性就越_______；对应金属阳离子的氧化性越强，则元素的金属性就越_______。如还原性：Na>Mg，则金属性：Na>Mg，氧化性：Na+<Mg2+。 (6)置换反应：如Zn+Cu2+=Zn2++Cu，则金属性：Zn>Cu。 3．元素周期表中金属元素与非金属元素的分区 金属元素和非金属元素在元素周期表中有相对明确的分区现象。如图所示，虚线左下方是_______元素，虚线右上方是______________元素。 (1)在分界线的左侧(第ⅠA族)还包括非金属元素H。 (2)元素周期表的左下方金属性最强的元素是_______ (Fr是放射性元素，不考虑)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______。 右上方非金属性最强的元素是_______，但最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________ (F无正价)。 (3)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素既能表现出一定的_______性，又能表现出一定的____________性。 【典例4】(2026·北京部分区高一理科能力测试)某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案(实验用到的三种金属丝均已打磨干净)：①稀盐酸、铝、铜、银；②硫酸铜溶液、铝、银；③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜；④硫酸铝溶液、铜、银；⑤硝酸银溶液、铝、铜。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是( ) A．②③⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．①②④ 【变式4-1】(2025·北京丰台高一期末)利用如图装置研究同主族元素非金属性强弱。下列说法中不正确的是( ) 实验 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c ① 比较C与Si的非金属性 Na2CO3 _______ _______ ② 比较Cl与Br的非金属性 KMnO4 _______ NaOH溶液 A．实验①中试剂b和试剂c分别是Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液 B．实验①中盛有试剂c的试管中有胶状物生成，证明非金属性C>Si C．实验②中试剂b可以是KBr溶液 D．实验②中NaOH溶液的作用主要是吸收多余的Cl2 【变式4-2】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 推论 A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 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 H2+Cl22HCl、H2+I22HI 非金属性：Cl>I 【变式4-3】X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y的强的是( ) A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B．X的含氧酸比Y的含氧酸酸性强 C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D．Y的单质能从NaX溶液中置换出X单质 题型05 元素周期表应用 1．推测元素及其化合物的性质 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质。如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则根据碱性：Mg(OH)2_______Al(OH)3、Ca(OH)2_______Mg(OH)2，可得碱性：Ca(OH)2_______Al(OH)3。 (2)推测陌生元素的某些性质。如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2_______溶；根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为_______色固体，与氢难化合，HAt_______稳定，其水溶液呈_______性，AgAt_______溶于水等。 2.在科技生产中的应用 某元素通常与它的同族元素、相邻同周期元素性质相似，在自然界中以共生矿形式存在。根据在周期表位置，寻找地壳含量较大或分布较集中的元素的矿床，如铂会存在于金矿。如图： (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找______________材料(如硅、锗、硒等)。 (2)在过渡元素(副族和Ⅷ族)中寻找优良的_______剂。 (3)在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的_______材料。 (4)研究元素周期表右上角的元素，合成______________。 3．判断元素金属性与非金属性强弱 (1)同周期(从左到右)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，失电子能力减弱，得电子能力增强，元素金属性_______，非金属性_______。 (2)同主族(自上而下)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，元素金属性_______，非金属性_______。 【典例5】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。 其中正确的是( ) A．①②③④ B．只有②③④ C．只有③④ D．只有②③ 【变式5-1】(2025·北京顺义高一期末)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 【变式5-2】下列有关过渡元素的说法正确的是( ) A．新型高效催化剂多与过渡元素有关 B．高效、低毒农药多与过渡元素有关 C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价 D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应 【变式5-3】元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( ) A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X > Y B．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>S C．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料 D．Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，碱性：CsOH >Ba(OH)2 题型06 文字叙述型推断 1．元素“位—构—性”的关系 结构与位置的关系 结构与性质的关系 位置、结构和性质的关系 同周期(左→右)―→最外层电子数_______→非金属性_______、金属性_______ 同主放(上→下)→电子层数_______→非金属性_______、金属性_______ 2．文字叙述型元素推断试题的解题策略 【典例6】(2025·北京西城高二期中)短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大，W的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红，W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z原子最外层电子数与W原子的电子总数相同。下列说法中正确的是( ) A．W的氧化物对应水化物均为强酸 B．简单离子半径：W<X<Y C．简单氢化物的热稳定性：X<W D．Y与X形成的化合物投入水中溶液呈碱性 【变式6-1】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。元素Z的单质通常为黄绿色气体，元素W的单质能在元素Z的单质中燃烧，发出苍白色火焰。元素Y是地壳中含量最高的元素，元素X的最外层电子数是其周期序数的2倍。下列说法正确的是 ( ) A．X的最高价氧化物的水化物为强酸 B．元素的非金属性Z>X>Y C．原于半径的大小W<X<Y D．Y的氢化物常温常压下为液态 【变式6-2】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，G不是稀有气体元素，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24。请回答下列问题： (1)X在元素周期表中的位置为_______。 (2)X、Y、G三种元素原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 (3)上述元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)，Y、Z最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。 (4)M的非金属性_______(填“>”或“<”)G的非金属性，下列表述可以作为验证的证据的是_______(填字母)。 A．比较这两种元素单质的沸点 B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度 C．M、G单质分别与Fe反应生成FeM、FeG3 D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度 【变式6-3】(2025·北京海淀高一期末)五种短周期元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，请回答下列问题。 元素 R W X Y Z 描述或性质 其简单氢化物与水反应形成可溶性一元弱碱 同周期主族元素原子半径最大 最高价氧化物为两性氧化物 最高价氧化物对应的水化物是常见的二元强酸 最高正价与最低负价之和为+6 (1)Z元素在元素周期表中位置 。 (2)R、W、X元素简单离子的半径由大到小的顺序 (用离子符号表示)。 (3)下列可作为比较W和X金属性强弱的依据是 (填序号)。 a．自然界中的含量 b．单质与酸反应时失去的电子数 c．单质与水反应置换出氢的难易程度 d．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 (4)用一个化学方程式证明和的非金属性强弱 。 (5)将少量Z单质通入淀粉溶液中，溶液先变蓝后变为无色，写出该反应过程中的离子方程式 、 。 题型07 片断周期表型推断 片断元素周期表推断试题的解题策略 【典例7】(2025·北京海淀高一期末)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是( ) A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强 B．Y的最高正化合价为+7价 C．常压下X单质的熔点比Z单质的低 D．Z的氢化物为强酸 【变式7-1】(2025·北京大兴高一期末)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法不正确的是( ) A．W元素位于第3周期第ⅣA族 B．Y的气态氢化物的稳定性强于X的 C．Z单质既能与盐酸又能与NaOH溶液反应 D．原子半径由大到小的顺序为：W>Z>Y>X 【变式7-2】(2025·北京石景山高一期末)下表是元素周期表的一部分，其中、、、均为短周期主族元素，已知的最外层电子数是其电子层数的3倍，下列说法不正确的是( ) X Y Z W A．简单离子半径：W＜Y B．由与形成的化合物不只一种 C．简单氢化物的稳定性：X＞Z D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X 【变式7-3】下表为元素周期表的一部分，请回答下列问题： (1)在①～⑩元素中：金属性最强的元素是_______(填元素符号，下同)，原子半径最小的是_______，化学性质最不活泼的是_______。 (2)中国学者雷晓光被国际组织推选为“元素①代言人”，元素①的原子结构示意图是_______。 (3)②～④三种元素分别形成的简单离子中，离子半径最小的是_______(用离子符号表示)。 (4)⑤的最高价氧化物和④的最高价氧化物的水化物溶液反应的离子方程式为_______。 (5)在周期表中的位置是_______。镓与砷同周期，与元素⑤同主族。下列说法错误的是_______(填标号)。 A．原子半径：Ga＞Al B．热稳定性：AsH3＞NH3 C．酸性：H3PO4＞H3AsO4 D．碱性：Al(OH)3＞Ga(OH)3 (6)设计一个实验方案来比较⑦、⑩单质氧化性的强弱(可供选择的试剂有：KBr溶液、四氯化碳、新制氯水)，你的实验方案是_______。 15 / 15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $