第一单元 元素周期律和元素周期表（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版必修第一册

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】（22-23高一下·江苏常州·阶段练习）下列说法正确的是 A．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱 B．已知HCl、HBr、HI都是强酸，推测HF也是强酸 C．已知Mg、Ca、Ba位于同一族，且Ba(OH)2、Ca(OH)2都是强碱，推测Mg(OH)2也是强碱 D．已知H2SO4酸性强于H3PO4，推测H3PO4酸性强于H2SiO3 【答案】D 【解析】A．Na与冷水反应剧烈反应，Mg与冷水反应缓慢，因此可用来比较它们的金属性强弱，A错误； B．HF在水溶液中部分电离，是弱酸，B错误； C．Mg(OH)2是弱碱，C错误； D．元素的非金属性越强，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，P的非金属性大于Si，故酸性H3PO4酸性强于H2SiO3，D正确； 故选D。 【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】（24-25高一上·江苏盐城·阶段练习）下列有关元素周期律的叙述中，不正确的是 A．元素非金属性：N>O>F B．最外层电子数：P<S<Cl C．元素最高化合价：Na<Mg<Al D．原子半径：Li<Na<K 【答案】A 【解析】A．N、O、F属于同一周期元素，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素非金属性：N<O<F，A错误； B．P、S、Cl属于同一周期元素，同周期从左到右元素的最外层电子数逐渐增大，最外层电子数：P<S<Cl，B正确； C．Na、Mg、Al属于同一周期元素，同周期从左到右主族元素最高化合价逐渐增大，元素最高化合价：Na<Mg<Al，C正确； D．Li、Na、K属于同一主族元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Li<Na<K，D正确； 答案选A。 【变式4-1】元素性质呈周期性变化的决定因素是 A．元素原子最外层电子排布呈周期性变化 B．元素的最高正化合价呈周期性变化 C．元素相对原子质量依次递增 D．元素金属性或非金属性呈周期性变化 【答案】A 【解析】随原子序数的递增，原子核外电子排布呈现周期性的变化，导致元素性质，包括主要化合价、原子半径、金属性与非经属性等呈现周期性变化，即元素原子核外电子排布呈周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，故A符合题意。 故选：A。 【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】（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）下列关于元素周期表的说法正确的是 A．第IA族的所有元素都是碱金属元素 B．元素周期表共有7个周期，18个族 C．原子的最外层电子数为2的元素，一定是第IIA族元素 D．元素周期表中，氢元素原子半径最小 【答案】D 【解析】A．IA族元素除去氢都是碱金属，故A错误； B．元素周期表共有7个周期、16个族，因为第8、9、10列为一个族，故B错误； C．原子的最外层电子数为2的元素，不一定是ⅡA族元素，如ⅡB族元素的原子最外层电子数也是2，故C错误； D．H原子半径是所有原子中最小的，故D正确； 答案选D。 【变式5-1】（24-25高一下·江苏徐州·期中）我国探月工程取得重大进展。月壤中存在一种矿物(OH)，下列元素位于元素周期表VIA族的是 A．H B．P C．O D．Ca 【答案】C 【解析】A．H是周期表中IA族元素，A不符合； B．P属于第VA族元素，B不符合； C．O最外层有6个电子，属于VIA族元素，C符合； D．Ca属于第IIA族元素，D不符合； 答案选C。 【变式5-2】（23-24高一下·江苏泰州·阶段练习）下列说法正确的是 A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．第七主族元素(卤素)的最高化合价均为+7价 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，A与A族元素原子的核电荷数都相差1 【答案】A 【解析】A．电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动，电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，A正确； B．第七主族元素(卤素)的最高化合价均为+7价，F要除外，B错误； C．同一周期中，从左至右，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，C错误； D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数，第二、三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25，D错误； 故选A。 【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】（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．所有原子的原子核都是由质子和中子构成的 B．元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素 C．某元素的最高正价与负价的代数和为6，则该元素可能为F D．的核外电子数为10，则X在第3周期第ⅡA族 【答案】D 【解析】A．不是所有原子的原子核都是由质子和中子构成，例如氢原子不含有中子，A错误； B．位于金属和非金属分界线附近的元素既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，而过渡元素包括位于长周期中的3~12列元素，故B错误； C．氟不显正价，因此F的最高正价与负价的代数和不可能为6，C错误； D．依题意知X失去2个电子后核外电子数为10，所以X的原子序数为12，Mg位于第3周期第ⅡA族，D正确； 故选D。 【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】（24-25高一上·江苏连云港·期末）因为镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置而性质相似，如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物等。以下叙述的锂的性质与镁相似，其中正确的是 A．Li2SO4难溶于水 B．LiOH是可溶于水，受热不分解的强碱 C．遇浓H2SO4会产生“钝化现象” D．Li2CO3受热分解生成Li2O和CO2 【答案】D 【解析】A．MgSO4易溶于水，根据镁、锂的 “对角线” 相似性Li2SO4也应易溶于水，A错误； B．Mg(OH)2难溶于水且受热易分解，LiOH同样难溶于水且受热分解，并非可溶于水且受热不分解的强碱，B错误； C．镁遇浓硫酸不会发生钝化现象，依据 “对角线” 规则，锂遇浓硫酸也不会发生钝化现象，C错误； D．MgCO3受热分解生成MgO和CO2，根据镁、锂的 “对角线” 相似性，Li2CO3受热分解生成Li2O和CO2，D正确； 故选D。 【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】（24-25高一下·江苏常州·期中）下列事实不能用元素周期律解释的是 A．与在暗处剧烈化合，与在加热条件下缓慢后应 B．可以通过反应制备金属K C．向NaBr溶液中通入生成 D．不能与NaOH溶液反应而可以 【答案】B 【解析】A．F的非金属性强于I，因此F2与H2反应更剧烈，可用元素周期律解释，A不符合题意； B．Na与熔融KCl反应生成K，是由于K的沸点低，高温下以气体形式逸出，促使反应进行，与金属活动性顺序无关，不能用元素周期律解释，B符合题意； C．Cl的非金属性强于Br，Cl2可置换Br2，可用元素周期律解释，C不符合题意； D．Al(OH)3能与NaOH反应而Mg(OH)2不能，说明Al的金属性弱于Mg，可用同周期金属性递变规律解释，D不符合题意； 故选B。 【变式8-1】（22-23高一上·江苏无锡·期末）下列关于氟、氯、溴、碘四种元素的性质比较，正确的是 A．Cl2可以从KI溶液中置换出I2 B．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 C．单质密度依次增大，颜色逐渐变浅 D．它们位于第VIIA族，最高正价均为+7价 【答案】A 【解析】A．非金属性越强，其单质的氧化性越强，所以氧化性：Cl2＞I2，即Cl2可以从KI溶液中置换出I2，A正确； B．氢化物的稳定性与其元素的非金属性有关，非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，则氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱，B错误； C．单质密度依次增大，颜色逐渐变深，C错误； D．它们位于第VIIA族，F无正价，所以除F以外，其元素最高正价均为+7价，D错误； 故选A。 【变式8-2】（24-25高一上·江苏无锡·期中）下列关于碱金属和卤族的说法，错误的是 A．随着核电荷数的增大，碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大 B．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最弱，卤族中氟原子得电子能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈，氢化物更稳定 【答案】D 【解析】A．同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，A正确； B．同主族从上到下，金属性依次增强，碱金属元素中，锂的金属性最弱，锂原子失去电子的能力最弱；同主族从上到下，非金属性依次减弱，卤素中氟的非金属性最强，氟原子得电子能力最强，B正确； C．钾比钠活泼，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C正确； D．氯的非金属性比溴强，非金属性越强与氢气化合越容易，生成气态氢化物越稳定，氯与氢气化合更容易，生成氢化物更稳定，D错误； 答案选D。 【变式8-3】（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）下表为元素周期表中的一部分，表中列出的10种元素在周期表中的位置，按要求回答问题。 (1)元素性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。 (2)元素①的单质与水反应离子反应方程式是 。 (3)③⑤元素的最高价氧化物的水化物，碱性最强的是 (填化学式)。 (4)②③④元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (5)元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。 (6)NaBr的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为 。 (7)⑧⑩两种元素形成的气态氢化物中最稳定的是 (填化学式)，两种元素的非金属性的强弱顺序为 (填元素符号)。 (8)已知元素硒(Se)与元素⑦同主族，位于第4周期，则硒元素原子的最外层电子数为 ，根据硒在元素周期表中的位置推测，硒的气态氢化物稳定性 (填“>”，“<”或“=”)。 (9)16号元素在元素周期表中的位置： 。 【答案】(1)Ar (2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (3)Mg(OH)2 (4)K+>Ca2+>Mg2+ (5)HClO4 (6)2Br-+Cl2=Br2+2Cl- (7) HF F>Cl (8) 6 ＜ (9)第三周期第ⅥA族 【分析】根据元素周期表位置可判断：①为钠元素，②为钾元素，③为镁元素，④为钙元素，⑤为铝元素，⑥为碳元素，⑦为氧元素，⑧氯元素，⑨为氩元素，⑩为氟元素。 【解析】（1）元素性质最不活泼的元素是0族元素⑨，⑨是Ar。 （2）钠与水反应生成氢氧化钠与氢气，反应离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。 （3）③⑤元素分别是Mg、Al，最高价氧化物的水化物依次是Mg(OH)2、Al(OH)3，金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性最强的是Mg(OH)2。 （4）比较离子半径的方法是：先比较电子层数，电子层数越多，半径越大；电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数越大半径越小。②③④元素分别是K、Mg、Ca，形成的简单离子分别是K+、Mg2+、Ca2+，简单离子半径由大到小的顺序是K+>Ca2+>Mg2+。 （5）元素⑧Cl，最高价氧化物对应水化物的化学式是HClO4。 （6）元素⑧的单质是Cl2，氧化性：Cl2>Br2，所以NaBr的溶液与Cl2反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。 （7）非金属性越强，氢化物越稳定性。⑧⑩两种元素分别是Cl和F，非金属性：F>Cl，形成的气态氢化物分别是HCl和HF，最稳定的是HF。 （8）同族元素的最外层电子数相同，元素硒(Se)与元素O是同族元素，则硒元素原子的最外层电子数为6。非金属性越强，氢化物越稳定性，非金属性：S>Se，气态氢化物H2S更稳定； （9）16号元素S在元素周期表的位置是第三周期第ⅥA族。 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】（23-24高一下·江苏连云港·期中）消毒剂“优氯净”常用于泳池杀菌消毒。下列有关说法正确的是 A．原子半径： B．在周期表中的位置：第二周期IVA族 C．非金属性： D．简单气态氢化物的热稳定性： 【答案】C 【解析】A．同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，同主族从下到上原子半径依次增大，所以，A错误； B．O位于元素周期表第2周期ⅥA族，B错误； C．同周期主族元素自左至右非金属性依次增大，所以非金属性：，C正确； D．非金属性N＜O，所以简单气态氢化物的稳定性NH3＜H2O，D错误； 故选C。 【变式9-1】（25-26高二上·江苏南京·月考）与反应可制得，下列有关说法正确的是 A．半径大小： B．非金属性： C．酸性： D．气态氢化物的热稳定性： 【答案】D 【解析】A．同一周期中，原子半径随原子序数增大而减小，C在O左侧，故半径，A错误； B．N的电负性大于H，故非金属性N>H，B错误； C．硝酸为强酸，碳酸为弱酸，酸性＞，C错误； D．O的非金属性强于N，故的热稳定性优于，D正确； 故答案选D。 【变式9-2】（24-25高一下·江苏扬州·期末）《神农本草经》中记载的白矾主要成分为。下列说法正确的是 A．碱性： B．离子半径： C．沸点： D．非金属性： 【答案】A 【解析】A．钾的金属性强于铝，故KOH的碱性强于Al(OH)3，A正确； B．Al3+和O2-的核外电子层结构相同，核电荷数越大，对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故O2-半径更大，B错误； C．H2O分子间存在氢键，沸点高于H2S，C错误； D．同主族元素从上往下，元素的非金属性逐渐减弱，故非金属性：，D错误； 故选A。 【变式9-3】（22-23高一下·江苏盐城·期中）前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。 下列关于K、S、Cl、Br这四种元素说法错误的是 A．非金属性最强的是Br B．原子半径最大的是K C．核外电子数最少的是S D．简单氢化物最稳定的是HCl 【答案】A 【解析】A．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，K、S、Cl、Br中非金属性最强的是Cl，A项错误； B．同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，K、S、Cl、Br中原子半径最大的是K，B项正确； C．K、S、Cl、Br的核外电子数依次为19、16、17、35，即核外电子数最少的是S，C项正确； D．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则简单氢化物最稳定的是HCl，D项正确； 答案选A。 题型10 元素周期表的应用 【典例10】（21-22高一下·江苏扬州·期中）下列说法正确的是 A．元素周期表有16个族，副族均由长周期元素组成 B．主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数 C．某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是第IIA族元素 D．可以在周期表中金属元素与非金属元素交界处寻找制备催化剂的元素 【答案】A 【解析】A．元素周期表含7个主族，7个副族和0族、1个ⅤⅢ族，共16个族，前三周期是短周期，因此副族均由长周期元素组成，故A正确； B．主族元素在周期表中的位置取决于该元素的电子层数和最外层电子数，故B错误； C．某短周期元素最外层有2个电子，不一定是第IIA族元素，也可能是He等，故C错误； D．科学家在周期表中金属与非金属的分界线处找到了优良半导体材料，而过渡元素区寻找制备催化剂的元素，故D错误； 故选A。 【变式10-1】（25-26高一上·江苏南京·开学考试）元素周期律是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图获取的信息正确的是 A．元素的原子序数为52 B．元素属于非金属元素 C．元素的相对原子质量是 D．原子的核外有24个电子 【答案】D 【解析】A．在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，故铬元素的原子序数为24，A错误； B．由“金”字旁可知，铬属于金属元素，B错误； C．在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故铬元素的相对原子质量是52.00，C错误； D．在原子中，质子数=原子序数=核外电子数，故铬原子的核外有24个电子，D正确； 故选D。 【变式10-2】（20-21高一下·江苏常州·期中）2020年全球5G手机用户已达到2.2亿。5G技术中的核心材料是芯片，在元素周期表中能找到可用于制作半导体芯片材料的区域是 A．过渡元素(副族和Ⅷ族)区域 B．金属和非金属的分界线附近 C．镧系元素和锕系元素区域 D．第ⅠA族元素和稀有气体元素中 【答案】B 【解析】A．该区域全是金属元素，一般合金材料及工业催化剂材料在这些元素中寻找，选择错误，不符题意； B．金属和非金属的分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，在此区域可找到半导体，描述正确，符合题意； C．稀土金属和放射性金属元素区域，均为典型金属，选择错误，不符题意； D．IA族除氢元素以外均是典型活泼金属元素，稀有气体单质均为非金属单原子分子，无半导体材料，选择错误，不符题意； 综上，本题选B。 【变式10-3】（23-24高一下·江苏南通·阶段练习）镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族的元素。下列关于镭的描述中，不正确的是 A．在化合物中呈＋2价 B．氢氧化物呈两性 C．单质能与酸反应，放出氢气 D．碳酸盐难溶于水 【答案】B 【解析】A．镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，则在化合物中呈+2价，故A正确； B．镭的金属性强于钙，其氢氧化物是强碱，故B错误； C．镭的金属性强于钙，单质能与酸反应，放出氢气，故C正确； D．碳酸钙难溶于水，则其碳酸盐难能溶于水，故D正确； 故选B。 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】（22-23高一上·江苏盐城·期末）如表为元素周期表的一部分，四种元素均为短周期元素，若X原子核外的最外层上有5个电子，则下列叙述中合理的是 X Y Z W A．Y的氢化物的化学式一定是H2Y B．W的氧化物对应的水化物一定为强酸 C．四种元素的原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 【答案】D 【分析】根据各元素在元素周期表中的位置知，X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期，若X原子核外的最外层上有5个电子，则X为N、Y为O、Z为S、W为Cl元素。 【解析】A．Y为O元素，Y的氢化物的化学式为H2O、H2O2，A项错误； B．W为Cl元素，Cl的氧化物对应的水化物不一定是强酸，如HClO为弱酸，B项错误； C．同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，一般电子层数越多、半径越大，原子半径由小到大的顺序为Y(O)＜X(N)＜W(Cl)＜Z(S)，C项错误； D．同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强，D项正确； 答案选D。 【变式11-1】（23-24高一上·江苏·期末）X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的单质是空气中含量最高的气体，Z是地壳中含量最高的金属，W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是 A．原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．X的最高价氧化物对应水化物为强酸 C．Y的简单氢化物与W的简单氢化物可以反应生成盐 D．Z的金属性在同周期元素中最强 【答案】C 【分析】由题干信息可知，X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，则X为C，Y的单质是空气中含量最高的气体，则Y为N，Z是地壳中含量最高的金属，则Z为Al，W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得，故W为Cl，据此分析解题。 【解析】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：r(Al)>r(Cl)>r(C)>r(N)，A错误； B．由分析可知，X为C，碳元素的最高价氧化物对应水化物为H2CO3，为弱酸，B错误； C．由分析可知，Y为N，W为Cl，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，属于盐，C正确； D．Al位于第三周期，同周期从左到右，主族元素的金属性逐渐减弱，该周期中金属性最强的为Na而不是Al，D错误； 故答案为C。 【变式11-2】（23-24高一上·江苏常州·期末）为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，四种元素的单质中，仅和的单质为气体。的最外层电子数是和的最外层电子数之和，也是的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是 A．原子半径： B．的氧化物不与强碱反应 C．的气态氢化物的稳定性比弱 D．的最高价氧化物的水化物酸性比强 【答案】B 【分析】为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，四种元素的单质中，仅和的单质为气体。的最外层电子数是和的最外层电子数之和，也是的最外层电子数的2倍，则Z最外层电子数为6，Z是S元素、Y是Al元素。W是H元素、X是N元素。 【解析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：，故A正确； B．Al2O3与强碱氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，故B错误； C．同主族元素从上到下，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，H2S的稳定性比弱，故C正确； D．HNO3酸性比强，故D正确； 选B。 【变式11-3】（25-26高一上·江苏常州·期中）已知1-18号非稀有气体元素、、、四种元素的原子序数依次增大，元素原子核内无中子，最外层电子数目是其内层电子数的2倍，是地壳中含量最多的金属元素，W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，下列说法正确的是 A．的阴离子在电子层有0个电子 B．加热未打磨的片状单质，观察到片状单质直接融化滴落 C．的一种同位素可以应用于考古 D．XW工业制备方法是X单质、W单质在光照下反应 【答案】C 【分析】已知1-18号非稀有气体元素、、、四种元素的原子序数依次增大，元素原子核内无中子，则X是氢元素；最外层电子数目是其内层电子数的2倍，则Y是碳元素；是地壳中含量最多的金属元素，则Z为铝元素；W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，则W为氯元素。 【解析】A．X的阴离子是H-，其K层有2个电子，而非0个，A错误； B．未打磨的铝单质表面有Al2O3膜，Al2O3的熔点高，加热时氧化膜不熔化，内部铝熔化但不会滴落，B错误； C．Y为碳（C），其同位素14C用于考古，C正确； D．工业制备HCl通过H2和Cl2燃烧反应，而非光照下反应（光照易爆炸），D错误； 故答案选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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】（22-23高一下·江苏常州·阶段练习）下列说法正确的是 A．Na和Mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱 B．已知HCl、HBr、HI都是强酸，推测HF也是强酸 C．已知Mg、Ca、Ba位于同一族，且Ba(OH)2、Ca(OH)2都是强碱，推测Mg(OH)2也是强碱 D．已知H2SO4酸性强于H3PO4，推测H3PO4酸性强于H2SiO3 【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】（24-25高一上·江苏盐城·阶段练习）下列有关元素周期律的叙述中，不正确的是 A．元素非金属性：N>O>F B．最外层电子数：P<S<Cl C．元素最高化合价：Na<Mg<Al D．原子半径：Li<Na<K 【变式4-1】元素性质呈周期性变化的决定因素是 A．元素原子最外层电子排布呈周期性变化 B．元素的最高正化合价呈周期性变化 C．元素相对原子质量依次递增 D．元素金属性或非金属性呈周期性变化 【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】（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）下列关于元素周期表的说法正确的是 A．第IA族的所有元素都是碱金属元素 B．元素周期表共有7个周期，18个族 C．原子的最外层电子数为2的元素，一定是第IIA族元素 D．元素周期表中，氢元素原子半径最小 【变式5-1】（24-25高一下·江苏徐州·期中）我国探月工程取得重大进展。月壤中存在一种矿物(OH)，下列元素位于元素周期表VIA族的是 A．H B．P C．O D．Ca 【变式5-2】（23-24高一下·江苏泰州·阶段练习）下列说法正确的是 A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．第七主族元素(卤素)的最高化合价均为+7价 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，A与A族元素原子的核电荷数都相差1 【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】（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．所有原子的原子核都是由质子和中子构成的 B．元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素 C．某元素的最高正价与负价的代数和为6，则该元素可能为F D．的核外电子数为10，则X在第3周期第ⅡA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】（24-25高一上·江苏连云港·期末）因为镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置而性质相似，如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物等。以下叙述的锂的性质与镁相似，其中正确的是 A．Li2SO4难溶于水 B．LiOH是可溶于水，受热不分解的强碱 C．遇浓H2SO4会产生“钝化现象” D．Li2CO3受热分解生成Li2O和CO2 【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】（24-25高一下·江苏常州·期中）下列事实不能用元素周期律解释的是 A．与在暗处剧烈化合，与在加热条件下缓慢后应 B．可以通过反应制备金属K C．向NaBr溶液中通入生成 D．不能与NaOH溶液反应而可以 【变式8-1】（22-23高一上·江苏无锡·期末）下列关于氟、氯、溴、碘四种元素的性质比较，正确的是 A．Cl2可以从KI溶液中置换出I2 B．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 C．单质密度依次增大，颜色逐渐变浅 D．它们位于第VIIA族，最高正价均为+7价 【变式8-2】（24-25高一上·江苏无锡·期中）下列关于碱金属和卤族的说法，错误的是 A．随着核电荷数的增大，碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大 B．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最弱，卤族中氟原子得电子能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈，氢化物更稳定 【变式8-3】（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）下表为元素周期表中的一部分，表中列出的10种元素在周期表中的位置，按要求回答问题。 (1)元素性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。 (2)元素①的单质与水反应离子反应方程式是 。 (3)③⑤元素的最高价氧化物的水化物，碱性最强的是 (填化学式)。 (4)②③④元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 (5)元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。 (6)NaBr的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为 。 (7)⑧⑩两种元素形成的气态氢化物中最稳定的是 (填化学式)，两种元素的非金属性的强弱顺序为 (填元素符号)。 (8)已知元素硒(Se)与元素⑦同主族，位于第4周期，则硒元素原子的最外层电子数为 ，根据硒在元素周期表中的位置推测，硒的气态氢化物稳定性 (填“>”，“<”或“=”)。 (9)16号元素在元素周期表中的位置： 。 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】（23-24高一下·江苏连云港·期中）消毒剂“优氯净”常用于泳池杀菌消毒。下列有关说法正确的是 A．原子半径： B．在周期表中的位置：第二周期IVA族 C．非金属性： D．简单气态氢化物的热稳定性： 【变式9-1】（25-26高二上·江苏南京·月考）与反应可制得，下列有关说法正确的是 A．半径大小： B．非金属性： C．酸性： D．气态氢化物的热稳定性： 【变式9-2】（24-25高一下·江苏扬州·期末）《神农本草经》中记载的白矾主要成分为。下列说法正确的是 A．碱性： B．离子半径： C．沸点： D．非金属性： 【变式9-3】（22-23高一下·江苏盐城·期中）前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。 下列关于K、S、Cl、Br这四种元素说法错误的是 A．非金属性最强的是Br B．原子半径最大的是K C．核外电子数最少的是S D．简单氢化物最稳定的是HCl 题型10 元素周期表的应用 【典例10】（21-22高一下·江苏扬州·期中）下列说法正确的是 A．元素周期表有16个族，副族均由长周期元素组成 B．主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数 C．某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是第IIA族元素 D．可以在周期表中金属元素与非金属元素交界处寻找制备催化剂的元素 【变式10-1】（25-26高一上·江苏南京·开学考试）元素周期律是学习化学的重要工具，如图是元素周期表中的一格，从该图获取的信息正确的是 A．元素的原子序数为52 B．元素属于非金属元素 C．元素的相对原子质量是 D．原子的核外有24个电子 【变式10-2】（20-21高一下·江苏常州·期中）2020年全球5G手机用户已达到2.2亿。5G技术中的核心材料是芯片，在元素周期表中能找到可用于制作半导体芯片材料的区域是 A．过渡元素(副族和Ⅷ族)区域 B．金属和非金属的分界线附近 C．镧系元素和锕系元素区域 D．第ⅠA族元素和稀有气体元素中 【变式10-3】（23-24高一下·江苏南通·阶段练习）镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族的元素。下列关于镭的描述中，不正确的是 A．在化合物中呈＋2价 B．氢氧化物呈两性 C．单质能与酸反应，放出氢气 D．碳酸盐难溶于水 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】（22-23高一上·江苏盐城·期末）如表为元素周期表的一部分，四种元素均为短周期元素，若X原子核外的最外层上有5个电子，则下列叙述中合理的是 X Y Z W A．Y的氢化物的化学式一定是H2Y B．W的氧化物对应的水化物一定为强酸 C．四种元素的原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 【变式11-1】（23-24高一上·江苏·期末）X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的单质是空气中含量最高的气体，Z是地壳中含量最高的金属，W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是 A．原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．X的最高价氧化物对应水化物为强酸 C．Y的简单氢化物与W的简单氢化物可以反应生成盐 D．Z的金属性在同周期元素中最强 【变式11-2】（23-24高一上·江苏常州·期末）为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，四种元素的单质中，仅和的单质为气体。的最外层电子数是和的最外层电子数之和，也是的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是 A．原子半径： B．的氧化物不与强碱反应 C．的气态氢化物的稳定性比弱 D．的最高价氧化物的水化物酸性比强 【变式11-3】（25-26高一上·江苏常州·期中）已知1-18号非稀有气体元素、、、四种元素的原子序数依次增大，元素原子核内无中子，最外层电子数目是其内层电子数的2倍，是地壳中含量最多的金属元素，W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同，下列说法正确的是 A．的阴离子在电子层有0个电子 B．加热未打磨的片状单质，观察到片状单质直接融化滴落 C．的一种同位素可以应用于考古 D．XW工业制备方法是X单质、W单质在光照下反应 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $