第二节 元素周期律（专项训练）（浙江专用）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】下列各组元素的递变规律错误的是( ) A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正价依次升高 C．Na、K、Rb的电子层数依次增多 D．C、N、O原子半径依次增大 【变式1-1】原子序数为3～10的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( ) A．电子层数 B．核外电子数 C．原子半径 D．化合价 【变式1-2】如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系，下列说法正确的是( ) A．最高正化合价： B．简单气态氢化物的热稳定性： C．最高价氧化物对应水化物的碱性： D．R和Z二者最高价氧化物对应的水化物在水中不能发生反应 【变式1-3】(2025·浙江金华卓越联盟高一联考)有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，部分信息如下表所示： X Y Z M R Q 原子半径/ 0.186 0.074 0.099 0.160 主要化合价 -4，+4 -2 -1，+7 其它信息 某种核素无中子 常用的半导体材料 短周期主族元素中原子半径最大 次外层电子数是最外层电子数的4倍 请回答下列问题： (1)R在元素周期表中的位置是 (2)Z、M、Q的简单离子的离子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)Y与R相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号) a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态 b．稳定性：XR＞YX4 c．与形成的化合物中呈正价 d．的氧化物的水化物的酸性弱于 (4)写出的单质与的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式： 。 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·浙江杭州高一期中)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．酸性：H2SO4＞H3PO4 B．非金属性：Cl＞Br C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞H2S 【变式3-1】下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱 B．因为铝原子比钠原子失去电子数目多，所以铝比钠的还原性强 C．第3周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强 【变式3-2】下列各组性质的比较中正确的是( ) A．酸性：HClO4＜HBrO4＜HIO4 B．稳定性：HCl＞PH3＞H2S C．碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2 D．还原性：Cl-＞Br-＞I- 【变式3-3】(2025·浙江金华高一期末)如图为元素周期表的一部分，请参照①~⑧在表中的位置，回答下列问题： (1)元素①~⑧形成的单质中，最易与化合的是 (填化学式)。 (2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)。 (3)元素⑤~⑧形成的简单离子中，离子半径最小的是 (填离子符号)。 (4)请从原子结构的角度解释元素⑤的金属性比②强的原因 。 (5)镓(Ga)位于第四周期，与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示： 元素镓在元素周期表中的位置是 ；写出氧化镓与NaOH溶液反应的离子方程式 。 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】(2025·浙江强基学业考试模拟)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，K比Mg剧烈 金属性：K＞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 Br2与H2加热至一定温度发生反应、I2与H2需要不断加热才能缓慢反应 非金属性：Br＞I 【变式4-1】下列事实能说明元素非金属性相对强弱的是( ) 序号 事实 结论 A HF的沸点高于HCl 非金属性： F＞Cl B H2SO3的酸性强于H2CO3 非金属性： S＞C C 酸性：HClO<H2CO3 非金属性：Cl<C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I 【变式4-2】下列实验所涉及的操作或叙述正确的是( ) 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 【变式4-3】 41．(2025·浙江杭州高一期末)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.089 0.074 0.037 主要化合价 ， ， (1)X在周期表中的位置是 ；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (2)X与Y相比，金属性较强的是 (填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子反应方程式为 。 (3)下列事实能说明M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是 (填字母)。 a．M单质与H2Z溶液反应，溶液变浑浊 b．M和Z两元素的氧化物的水化物的酸性，前者酸性更强 c．M和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 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·浙江湖州高一期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，与原子的电子层结构相同，W、X、Y在元素周期表中的相对位置如表所示。下列有关叙述中不正确的是( ) W X Y A．一种含元素X的盐，可用于净水 B．W、Y形成的化合物与水反应生成的不一定是强酸 C．元素Y、Z形成的简单阴离子电子层数不相同 D．W、X形成的化合物可用于制造耐高温材料 【变式6-1】(2025·浙江温州高一期末)短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，R的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应得到离子化合物，W的原子半径在短周期主族元素中最大，X是地壳中含量最多的金属，Y原子中M层比L层少2个电子。下列说法正确的是( ) A．简单离子半径： B．R能形成多种氧化物，都属于酸性氧化物 C．氧化物对应的水化物的酸性： D．工业上通过电解X的氯化物制备X单质 【变式6-2】(2025·浙江湖州高一期末)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，同周期中Q元素的非金属性最强。下列说法正确的是( ) A．X与Z形成的10电子微粒有2种 B．氧化物对应的水化物酸性：Q>Y C．原子半径(r)大小比较：r(M)>r(Q) D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 【变式6-3】(2025·浙江金华卓越联盟高一联考)X、Y、Z、W、R是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y2是空气中的主要成分，Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱，W的单质既能和酸溶液反应，也能和碱溶液反应，且产生相同的气体X2，R原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，下列说法错误的是( ) A．Y与X可以形成多种化合物，其中一种物质可作为制冷剂 B．Z、W的单质一般均采用电解其氯化物冶炼 C．常温下，W的单质能溶于Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液 D．简单离子半径的大小关系为R >Z>W 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·浙江嘉兴高一期末)X、Y、Z、W 4种短周期元素在元素周期表中的位置如下图，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法正确的是( ) A．原子半径：W>Z>Y>X B．氢化物的稳定性：Z>W>X C．X、Y和氢3种元素可形成离子化合物 D．四种元素的单质，在室温下均为气体 【变式7-1】(2025·浙江温州高一期末)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中W原子最外层电子数等于其电子层数，下列说法不正确的是( ) A．金属性：Z＞W B．简单氢化物稳定性：X＜Y C．Y单质可以用作半导体材料 D．Z、W最高价氧化物对应水化物能发生反应 【变式7-2】元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是( ) X Y Z Q A．原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z) B．元素X有 -4，+2、+4等多种价态 C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物 【变式7-3】(2021年7月浙江学考)四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图，其中X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( ) X Y Z W A．X位于第2周期第ⅣA族 B．Y的非金属性比Z的强 C．Z的原子半径比X的大 D．W的含氧酸一定是强酸 12 / 15 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】下列各组元素的递变规律错误的是( ) A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正价依次升高 C．Na、K、Rb的电子层数依次增多 D．C、N、O原子半径依次增大 【答案】D 【解析】随着原子序数的递增，原子结构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化，A、B、C选项均正确，D选项中原子半径应是依次减小。 【变式1-1】原子序数为3～10的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( ) A．电子层数 B．核外电子数 C．原子半径 D．化合价 【答案】B 【解析】原子序数为3～10的元素，原子的电子层数都为2，A错误；除了10号稀有气体元素原子外，3～9号元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，C错误；氧无最高正价、氟无正价，D错误。 【变式1-2】如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系，下列说法正确的是( ) A．最高正化合价： B．简单气态氢化物的热稳定性： C．最高价氧化物对应水化物的碱性： D．R和Z二者最高价氧化物对应的水化物在水中不能发生反应 【答案】C 【解析】由部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图可知，则X位于第二周期，Y、Z、W、R位于第三周期，X的化合价为-2，则X为O元素；Y的化合价为+1，则Y为Na元素；Z的化合价为+3，则Z为Al元素；W的化合价为+6、-2，则W为S；R的化合价为+7、-1，则R为Cl元素。由题图可知X为氧元素，Y为钠元素，Z为铝元素，W为硫元素，R为氯元素；A项，氧元素的最高正价为+2，故最高正化合价：Z>X>Y，A错误；B项，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的热稳定性减弱，则稳定性：H2O>H2S，B错误；C项，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，NaOH>Al(OH)3，C正确；D项，R和Z二者最高价氧化物对应的水化物分别为高氯酸和氢氧化铝，它们之间可发生反应生成盐和水，D错误；故选C。 【变式1-3】(2025·浙江金华卓越联盟高一联考)有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，部分信息如下表所示： X Y Z M R Q 原子半径/ 0.186 0.074 0.099 0.160 主要化合价 -4，+4 -2 -1，+7 其它信息 某种核素无中子 常用的半导体材料 短周期主族元素中原子半径最大 次外层电子数是最外层电子数的4倍 请回答下列问题： (1)R在元素周期表中的位置是 (2)Z、M、Q的简单离子的离子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)Y与R相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号) a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态 b．稳定性：XR＞YX4 c．与形成的化合物中呈正价 d．的氧化物的水化物的酸性弱于 (4)写出的单质与的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式： 。 【答案】(1)第三周期第ⅦA族 (2) O2-＞Na+＞Mg2+ (3) Cl bc (4) Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O 【解析】X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，X的一种核素无中子，则X为H元素；Y是常用的半导体材料，有-4、+4价，处于ⅣA族，则Y为Si元素；R有+7、-1价，处于ⅦA族，R为Cl元素；M有-2价，处于ⅥA族，原子半径小于Cl原子，则M为O元素；Q次外层电子数是最外层电子数的4倍，Q有3个电子层，最外层电子数为2，则Q为Mg元素；Z是短周期主族元素中原子半径最大，则Z为Na元素。 (1)Cl为17号元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族； (2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Z、M、Q的简单离子的离子半径由大到小的顺序为O2-＞Na+＞Mg2+； (3)同周期主族元素自左而右非金属性增强，故Si与Cl相比，非金属性较强的是Cl；a．物质的聚集状态属于物理性质，不能说明非金属性强弱，故a错误；b．氢化物越稳定，元素的非金属性越强，稳定性HCl＞SiH4，说明非金属性Cl＞Si，故b正确；c．Si与Cl形成的化合物中Si呈正价，说明Cl吸引电子的能力强，Cl元素的非金属性更强，故c正确；d．没有说明是否为最高价氧化物对应水合物的酸性，则不能比较两者的非金属性，故d错误；故选bc； (4)钠的最高价氧化物对应水化物的水溶液是氢氧化钠溶液，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O。 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·浙江杭州高一期中)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．酸性：H2SO4＞H3PO4 B．非金属性：Cl＞Br C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞H2S 【答案】D 【解析】A．S和P同周期，同一周期主族元素从左到右非金属性增强，最高价氧化物的水化物的酸性增强，即酸性H2SO4＞H3PO4，可用元素周期律解释，A不符合题意；B．Cl和Br同主族，同一主族元素从上到下电子层数增加、原子半径增大，非金属性减弱，Cl的非金属性更强，可用元素周期律解释，B不符合题意；C．Na和Mg同周期，同一周期主族元素从左到右金属性减弱，Na的金属性更强，其最高价氧化物的水化物，即氢氧化物碱性NaOH＞Mg(OH)2，可用元素周期律解释，C不符合题意；D．HCl为强酸、H2S为弱酸，HCl的酸性强于H2S，虽然Cl的非金属性比S强，但元素周期律通常用于比较最高价氧化物对应水合物的酸性，而HCl和H2S并非Cl、S的最高价含氧酸，不能用元素周期律解释，D符合题意；故选D。 【变式3-1】下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( ) A．从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱 B．因为铝原子比钠原子失去电子数目多，所以铝比钠的还原性强 C．第3周期从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 D．氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强 【答案】B 【解析】元素的金属性强弱与失去电子的多少无关，与其失去电子的能力有关，钠比铝易失去电子，金属性Na>Al，则单质的还原性钠比铝强；氧、硫同主族，原子半径越小，非金属性越强。 【变式3-2】下列各组性质的比较中正确的是( ) A．酸性：HClO4＜HBrO4＜HIO4 B．稳定性：HCl＞PH3＞H2S C．碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2 D．还原性：Cl-＞Br-＞I- 【答案】C 【解析】A项，非金属性：Cl＞Br＞I，则最高价含氧酸的酸性： HClO4＞HBrO4＞HIO4，故A错误；B项，非金属性：Cl＞S＞P，则简单氢化物的稳定性：HCl＞H2S＞PH3，故B错误；C项，金属性：Ba＞Ca＞Mg，则最高价氧化物对应水合物的碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2，故C正确；D项，非金属性Cl＞Br＞I，则对应离子的还原性：Cl-＜Br-＜I-，故D错误；故选C。 【变式3-3】(2025·浙江金华高一期末)如图为元素周期表的一部分，请参照①~⑧在表中的位置，回答下列问题： (1)元素①~⑧形成的单质中，最易与化合的是 (填化学式)。 (2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)。 (3)元素⑤~⑧形成的简单离子中，离子半径最小的是 (填离子符号)。 (4)请从原子结构的角度解释元素⑤的金属性比②强的原因 。 (5)镓(Ga)位于第四周期，与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示： 元素镓在元素周期表中的位置是 ；写出氧化镓与NaOH溶液反应的离子方程式 。 【答案】(1)F2 (2)HClO4 (3)Al3+ (4)Na和Li都是第ⅠA族元素，最外层电子数均是1，但是Na原子的半径大，原子核吸引电子能力小，失电子能力强，故金属性强 (5)第四周期第ⅢA族 Ga2O3+2OH-+3H2O=2[Ga(OH)4]- 【解析】根据元素周期表各元素所处的位置可知①H ②Li ③O ④F ⑤Na ⑥Al ⑦S ⑧Cl。 (1)①~⑧元素中，非金属性最强的是F，最易与H2生成气态氢化物的是单质氟。 (2)Cl的最高价氧化物对应水化物酸性最强，最高价氧化物对应水化物为高氯酸(HClO4)。 (3)元素⑤~⑧形成的简单离子中，离子电子层数越大，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，离子半径最小的是Al3+。 (4)Na和Li都是第ⅠA族元素，最外层电子数均是1，但是Na原子的半径大，原子核吸引电子能力小，失电子能力强，故金属性强，故选Na和Li都是第ⅠA族元素，最外层电子数均是1，但是Na原子的半径大，原子核吸引电子能力小，失电子能力强，故金属性强。 (5)镓(Ga)位于第四周期，与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，故镓在元素周期表中为第四周期第ⅢA族，氧化镓与NaOH反应的离子方程式为Ga2O3+2OH-+3H2O=2[Ga(OH)4]-。 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】(2025·浙江强基学业考试模拟)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，K比Mg剧烈 金属性：K＞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 Br2与H2加热至一定温度发生反应、I2与H2需要不断加热才能缓慢反应 非金属性：Br＞I 【答案】C 【解析】A．金属与水反应的剧烈程度可比较金属性，K比Mg剧烈，说明金属性K＞Mg，A正确；B．同主族金属最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强，Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2，说明金属性Ca＞Mg，B正确；C．SO2与NaHCO3反应生成CO2，只能说明H2SO3酸性强于H2CO3，但非金属性需比较最高价氧化物对应酸的酸性(H2SO4与H2CO3)，而SO2并非S的最高价氧化物，C错误；D．Br2与H2反应条件比I2更温和，说明Br的非金属性更强，D正确；故选C。 【变式4-1】下列事实能说明元素非金属性相对强弱的是( ) 序号 事实 结论 A HF的沸点高于HCl 非金属性： F＞Cl B H2SO3的酸性强于H2CO3 非金属性： S＞C C 酸性：HClO<H2CO3 非金属性：Cl<C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I 【答案】D 【解析】A项，根据氢化物的稳定性可以比较非金属性的强弱，故A不符合题意；B项，根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱可判断元素非金属性强弱，H2SO3和H2CO3都不是S、C的最高价氧化物对应的水化物，故B不符合题意；C项，应该根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性强弱，HClO不是Cl的最高价含氧酸，所以不能直接比较非金属性，故C不符合题意；D项，气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，故D符合题意。故选D。 【变式4-2】下列实验所涉及的操作或叙述正确的是( ) 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】A项，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溶液反应生成偏铝酸钠，不会生成氢氧化铝沉淀，故D错误；故选C。 【变式4-3】 41．(2025·浙江杭州高一期末)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.089 0.074 0.037 主要化合价 ， ， (1)X在周期表中的位置是 ；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (2)X与Y相比，金属性较强的是 (填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子反应方程式为 。 (3)下列事实能说明M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是 (填字母)。 a．M单质与H2Z溶液反应，溶液变浑浊 b．M和Z两元素的氧化物的水化物的酸性，前者酸性更强 c．M和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 【答案】(1) 第三周期ⅠA族 O2->Na+>Al3+ (2)钠 OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]- (3)ac 【解析】X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素；同周期元素原子半径依次减弱，同主族元素原子半径依次增大，结合元素化合价的周期性变化与表中相关信息可知，X原子半径最大且化合价为+1，为钠，则R为氢；Q只有-2价，为氧；W半径大于氧且化合价为+2，则为铍；Y为铝，M为存在+7、-1，原子半径较大，为氯；结合Z化合价可知，为硫。 (1)X为钠，在周期表中的位置是处于第三周期ⅠA族；具有相同核外电子排布时，核电荷数越大，半径越小，X、Y、Q各自形成的简单离子中具有相同的核外电子排布，则离子半径由大到小的顺序是O2->Na+>Al3+。 (2)同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；X与Y相比，金属性较强的是Na；两元素最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝，相互反应生成四羟基合铝酸钠，离子反应方程式为OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-； (3)a．氯气单质与H2S溶液发生氧化还原反应生成硫单质，使得溶液变浑浊，说明氯的非金属性强于硫，a正确；b．没有说明是否为最高价氧化物对应水合物的酸性强弱，不能说明两者非极性强弱，b错误；c．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，氯和硫两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明氯的非金属性强于硫，c正确；故选ac。 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·浙江湖州高一期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，与原子的电子层结构相同，W、X、Y在元素周期表中的相对位置如表所示。下列有关叙述中不正确的是( ) W X Y A．一种含元素X的盐，可用于净水 B．W、Y形成的化合物与水反应生成的不一定是强酸 C．元素Y、Z形成的简单阴离子电子层数不相同 D．W、X形成的化合物可用于制造耐高温材料 【答案】C 【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W2-与Ne原子的电子层结构相同，则W为O；W、X、Y在元素周期表中的相对位置如表，则Y为S，X为Al元素；Z的原子序数大于S，则Z为Cl元素。A．明矾含有Al元素，有净水的作用，故A正确；B．O、S形成的化合物有SO2、SO3，SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸为不是强酸，故B正确；C．S2-和Cl-的电子层数都是3，故C错误；D．Al和O形成Al2O3，熔点高，可用于制造耐高温材料，故D正确；故选C。 【变式6-1】(2025·浙江温州高一期末)短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，R的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应得到离子化合物，W的原子半径在短周期主族元素中最大，X是地壳中含量最多的金属，Y原子中M层比L层少2个电子。下列说法正确的是( ) A．简单离子半径： B．R能形成多种氧化物，都属于酸性氧化物 C．氧化物对应的水化物的酸性： D．工业上通过电解X的氯化物制备X单质 【答案】A 【解析】R的最高价氧化物对应水化物(HNO3)与简单氢化物(NH3)反应生成NH4NO3(离子化合物)，故R为N，W的原子半径在短周期主族元素中最大，W为Na，X是地壳中含量最多的金属，X为Al，Y的M层比L层少2个电子(L层8e-，M层6e-)，故Y为S，Z原子序数大于Y，Z为Cl。A．N3-、Na+、Al3+的电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，顺序为N3->Na+>Al3+，A正确；B．N的氧化物如NO、N2O不属于酸性氧化物，B错误；C．若比较最高价氧化物对应水化物(HClO4>H2SO4)，结论成立，但题目未明确限定最高价，存在反例(如HClO酸性弱于H2SO3)，C错误；D．工业制备铝是电解Al2O3而非AlCl3，D错误；故选A。 【变式6-2】(2025·浙江湖州高一期末)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，同周期中Q元素的非金属性最强。下列说法正确的是( ) A．X与Z形成的10电子微粒有2种 B．氧化物对应的水化物酸性：Q>Y C．原子半径(r)大小比较：r(M)>r(Q) D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 【答案】C 【解析】X的核外电子数等于其周期数，X为H，YX3分子呈三角锥形，Y为N，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O，M与X同主族，则M为Na，Q是同周期中非金属性最强的元素，则Q为Cl，综合分析，X为H，Y为N，Z为O，M为Na，Q为Cl。A．H与O形成的10电子微粒有H2O、OH−、H3O+，共3种，A错误；B．Q为Cl，Y为N，非金属性Cl>N，但是题中没有说是最高价氧化物对应的含氧酸，如酸性HClO弱于HNO3，B错误；C．M为Na，Q为Cl，同周期主族元素原子半径从左到右递减，Na的原子半径大于Cl，C正确；D．H、N、O组成的化合物如NH3·H2O显碱性，D错误；故选C。 【变式6-3】(2025·浙江金华卓越联盟高一联考)X、Y、Z、W、R是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y2是空气中的主要成分，Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱，W的单质既能和酸溶液反应，也能和碱溶液反应，且产生相同的气体X2，R原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，下列说法错误的是( ) A．Y与X可以形成多种化合物，其中一种物质可作为制冷剂 B．Z、W的单质一般均采用电解其氯化物冶炼 C．常温下，W的单质能溶于Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液 D．简单离子半径的大小关系为R >Z>W 【答案】B 【解析】Y2是空气中的主要成分，Y为N，Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱，Z为Na，W的单质既能和酸溶液反应，也能和碱溶液反应，且产生相同的气体X2为H2，W为Al，X为H，R原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，则R为S。A．Y(N)与X(H)可形成NH3、N2H4等化合物，其中NH3可用作制冷剂，A正确；B．Z(Na)通过电解熔融NaCl冶炼，正确；但W(Al)需电解Al2O3而非AlCl3(AlCl3为共价化合物，熔融不导电)，B错误；C．W(Al)常温下可溶于稀HNO3(Y的最高价氧化物对应水化物)，尽管反应生成NO而非H2，但选项仅问是否溶解，C正确；D．R(S2-)、Z(Na⁺)、W(Al3+)的离子半径顺序为S2->Na⁺>Al3+，D正确；故选B。 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·浙江嘉兴高一期末)X、Y、Z、W 4种短周期元素在元素周期表中的位置如下图，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法正确的是( ) A．原子半径：W>Z>Y>X B．氢化物的稳定性：Z>W>X C．X、Y和氢3种元素可形成离子化合物 D．四种元素的单质，在室温下均为气体 【答案】C 【解析】由题给信息可知，X、Y位于第二周期，Y只有2个电子层，内层电子数为2，根据“Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍”，可知Y为O元素，则X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素。A．根据同周期从左至右原子半径逐渐减小，同主族从上至下原子半径逐渐增大，可知，原子半径为：Z>W>X>Y，A项错误；B．根据非金属性：W>X>Z，则氢化物的稳定性：W>X>Z，B项错误；C．X、Y和氢3种元素可形成离子化合物NH4NO3，C项正确；D．室温下，X、Y、W的单质为气体，Z的单质为固态，D项错误；故选C。 【变式7-1】(2025·浙江温州高一期末)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中W原子最外层电子数等于其电子层数，下列说法不正确的是( ) A．金属性：Z＞W B．简单氢化物稳定性：X＜Y C．Y单质可以用作半导体材料 D．Z、W最高价氧化物对应水化物能发生反应 【答案】B 【解析】根据X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置图，得到它们在第二和第三周期，结合W原子最外层电子数等于其电子层数，则W在周期表中位于第三周期第ⅢA族，得到W为Al元素，同时根据X、Y、Z的位置可以分别得到X为N元素、Y为Si元素、Z为Na元素。A．Z为Na元素，W为Al元素，同周期元素从左向右，金属性逐渐减弱，则有金属性：Na＞Al(Z＞W)，A正确；B．X为N元素，简单氢化物为NH3，Y为Si元素，简单氢化物为SiH4，非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，现非金属性N＞Si，则简单氢化物的稳定性：NH3＞SiH4(X＞Y)，B错误；C．Y为Si元素，是现代电子工业最常用的半导体材料，C正确；D．Z为Na元素，最高价氧化物对应水化物为NaOH，强碱，W为Al元素，最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，两性，则NaOH能与Al(OH)3反应：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]，D正确；故选B。 【变式7-2】元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是( ) X Y Z Q A．原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z) B．元素X有 -4，+2、+4等多种价态 C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物 【答案】C 【解析】由X、Y、Z最外层电子数和为17可以推出元素X为碳元素；Y元素为硫元素，Z为氯元素，Q为第四周期VA，即为砷元素。A、元素周期表同主族从上到下原子半径依次增大，同周期从左向右依次减小，A正确；B、碳元素所在的化合物甲烷、一氧化碳、二氧化碳所对应的化合价分别为-4，＋2、＋4，B正确；C、硫元素对应的氧化物二氧化硫的水化物亚硫酸并非是强酸，C不正确；D、VA最外层电子数为5，故最高化合价为＋5，D正确。故选C。 【变式7-3】(2021年7月浙江学考)四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图，其中X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( ) X Y Z W A．X位于第2周期第ⅣA族 B．Y的非金属性比Z的强 C．Z的原子半径比X的大 D．W的含氧酸一定是强酸 【答案】C 【解析】X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，X位于第二周期，因此X是O，则Y是Si，Z是P，W是Cl。A项，X是O，位于第2周期第ⅥA族，A错误；B项，同周期自左向右非金属性逐渐增强，Y的非金属性比Z的弱，B错误；C项，核外电子层数越多，原子半径越大，则Z的原子半径比X的大，C正确；D项，应该是W的最高价含氧酸高氯酸一定是强酸，D错误；故选C。 22 / 22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $