2027届高三化学一轮复习讲义：元素周期表和元素周期律

正确的方向+方法+坚持不懈的努力=目标成绩 2027届高三一轮复习：元素周期表和元素周期律 知识点回顾： 一、原子结构与元素周期表 1.原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数；质量数 A＝质子数 Z＋中子数 N。具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为核素；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。 2.元素周期表的结构：共 7 个周期（第一、二、三周期为短周期）、18 个纵列共 16 个族（7 个主族、7 个副族、第Ⅷ族占 3 个纵列、0 族）。周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数（He 例外，它属于 0 族）。 3.牢记 0 族元素的原子序数：2、10、18、36、54、86、118。由原子序数推位置时可用“递减法”：用原子序数依次减去各周期所含元素种数（2、8、8、18、18、32、32），减到不够减为止，已减的次数＋1 就是该元素的周期序数，不够减时余下的数值就是它在本周期中的位置（序号）。 4.核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则；能级填充顺序为 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……（4s 先于 3d 填充）。 5.基态原子的价电子排布与分区：s 区为 ⅠA、ⅡA 族；p 区为 ⅢA～ⅦA 族和 0 族；d 区为 ⅢB～ⅦB 族和第Ⅷ族；ds 区为 ⅠB、ⅡB 族；f 区为镧系和锕系。 6.焰色试验：Na 黄色、K 紫色（须透过蓝色钴玻璃观察）、Li 紫红色、Ca 砖红色、Sr 洋红色、Ba 黄绿色、Cu 绿色。焰色试验是元素的性质，不是化合物的性质，属于物理变化。 区 包含的族 价电子排布 s 区 ⅠA、ⅡA ns¹～² p 区 ⅢA～ⅦA、0 族 ns²np¹～⁶ d 区 ⅢB～ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d¹～⁹ns¹～² ds 区 ⅠB、ⅡB (n－1)d¹⁰ns¹～² f 区 镧系、锕系 (n－2)f¹～¹⁴ns² 典型例题： 例1．关于原子结构、核素与同位素，下列说法正确的是（　　） A．¹⁴C 和 ¹²C 的质子数相同、中子数不同，二者互为同位素 B．同一元素的不同核素，其质量数一定相同 C．元素的相对原子质量就是该元素某一种核素的质量数 D．原子序数为 17 的元素位于第三周期第ⅠA 族 例2．某基态原子的核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，下列关于该原子的说法正确的是（　　） A．该元素的价电子排布为 3d⁵4s¹，属于 d 区元素 B．该元素位于第四周期第ⅥA 族 C．该元素的原子序数为 23 D．该原子最外层只有 1 个电子，说明它一定位于第ⅠA 族 例3．下列关于元素周期表结构和元素分区的说法，正确的是（　　） A．元素周期表共有 7 个周期、18 个族 B．ds 区包括第ⅠB 族和第ⅡB 族，其原子的价电子排布为 (n－1)d¹⁰ns¹～² C．s 区元素都是金属元素，p 区元素都是非金属元素 D．He 属于 p 区元素 二、元素周期律 1.原子半径：同周期元素从左到右原子半径逐渐减小（稀有气体除外）；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。比较离子半径时，先看电子层数，电子层结构相同的离子，核电荷数越大半径越小，如 r(O²⁻)＞r(F⁻)＞r(Na⁺)＞r(Mg²⁺)＞r(Al³⁺)。 2.第一电离能：同周期元素从左到右总体呈增大趋势，但第ⅡA 族大于第ⅢA 族（ns² 全充满）、第ⅤA 族大于第ⅥA 族（np³ 半充满），因为全充满、半充满的结构更稳定；同主族元素从上到下逐渐减小。第一电离能越小，元素越容易失去电子，金属性越强。 3.电负性：同周期元素从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下逐渐减小；F 的电负性最大（4.0），Cs 最小（0.7）。电负性越大，元素非金属性越强；成键两原子电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键。 4.金属性强弱的判断依据：单质与水（或酸）反应置换出氢的难易，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，金属单质间的置换反应，构成原电池时电极的正负。 5.非金属性强弱的判断依据：单质与 H₂ 化合的难易及气态氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，非金属单质间的置换反应。注意：无氧酸（如 HCl、H₂S）的酸性强弱不能作为判断依据。 6.化合价规律：主族元素的最高正价＝主族序数（O、F 无最高正价）；第ⅣA～ⅦA 族元素（O、F 除外）的 |最高正价|＋|最低负价|＝8，如 S 为 ＋6 和 －2。 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 电子层数 相同 依次增多 最外层电子数 由 1 增至 7 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高正价 由 ＋1 升至 ＋7 一般相同 第一电离能 总体增大 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 典型例题： 例4．下列各组元素的第一电离能大小关系正确的是（　　） A．I₁(N)＜I₁(O)＜I₁(F) B．I₁(Mg)＜I₁(Al)＜I₁(Si) C．I₁(F)＜I₁(Cl)＜I₁(Br) D．I₁(Na)＜I₁(Mg)＜I₁(Al) 例5．下列各组粒子中，半径依次增大的是（　　） A．Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺ B．P³⁻、S²⁻、Cl⁻ C．Li⁺、Na⁺、K⁺ D．N、O、F 例6．下列事实中，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是（　　） A．氯气与氢气化合比硫与氢气化合更容易，生成的氢化物更稳定 B．HCl 的热稳定性强于 H₂S C．HClO₄ 的酸性强于 H₂SO₄ D．盐酸的酸性强于氢硫酸 三、位—构—性关系与元素推断 1.“位、构、性”三者可相互推导：由原子的质子数、电子层数、最外层电子数可确定元素在周期表中的位置；由位置可推知元素及其化合物的性质；反之由性质也可反推元素。 2.常见推断“题眼”：原子半径最小的元素是 H；地壳中含量最多的元素是 O、含量最多的金属元素是 Al；最外层电子数等于电子层数的是 H、Be、Al；最外层电子数是次外层电子数 2 倍的是 C，是最内层电子数 3 倍的是 O。 3.短周期元素的特征性质：气态氢化物溶于水显碱性的是 NH₃；单质是半导体材料的是 Si；单质既能与盐酸反应、又能与 NaOH 溶液反应放出 H₂ 的是 Al 和 Si；形成化合物种类最多的是 C。 4.常见等电子微粒（10 电子）：分子有 Ne、HF、H₂O、NH₃、CH₄；阳离子有 Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H₃O⁺；阴离子有 N³⁻、O²⁻、F⁻、OH⁻、NH₂⁻。18 电子微粒有 Ar、HCl、H₂S、PH₃、SiH₄、F₂、H₂O₂ 以及 K⁺、Ca²⁺、Cl⁻、S²⁻、P³⁻ 等。 5.原子序数关系：同周期相邻元素原子序数相差 1；同主族相邻周期元素原子序数依次相差 2、8、18、32。 6.元素周期表的应用：在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料；在非金属区域寻找制造农药的元素；在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。 典型例题： 例7．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X 是元素周期表中原子半径最小的元素；Y 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Z 元素的单质在常温下是淡黄色固体；W 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法错误的是（　　） A．Z 的简单离子与 W 的简单离子具有相同的电子层结构 B．原子半径：X＜Y＜Z C．Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性强于 Y 的 D．W 的简单离子半径大于 Z 的简单离子半径 例8．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。X 的原子核外只有 1 个电子；Y 的单质是空气中含量最多的成分；Z 的原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍；W 与 Z 位于同一主族。下列说法正确的是（　　） A．简单离子半径：Z²⁻＞W²⁻ B．氢化物的沸点：X₂Z＞X₂W C．Y 的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物 D．Y 的氢化物的热稳定性强于 Z 的氢化物 例9．已知甲、乙、丙、丁是四种核外电子总数为 10 的微粒，其中甲是单原子阳离子，乙是含有 5 个原子的分子，丙是含有 4 个原子的分子，丁是双原子分子。下列说法错误的是（　　） A．乙的化学式为 CH₄ B．丙一定是 NH₃ C．丁可能是 HF D．甲的质子数为 9 四、特殊规律与易错点 1.稀有气体（0 族）：He 的最外层只有 2 个电子（在 1s 能级上），不是 8 个；He 的第一电离能在所有元素中最大，不是 Ne。稀有气体通常很难发生化学反应。 2.氢元素的特殊性：H 位于第ⅠA 族但属于非金属元素，原子核外只有 1 个电子，与碱金属的性质差别很大；H 既可失去电子形成 H⁺，也可得到电子形成 H⁻。 3.对角线规则：在元素周期表中处于对角线位置的元素性质相似，如 Li 与 Mg、Be 与 Al、B 与 Si。例如 Li 在空气中燃烧生成 Li₂O（钠则生成 Na₂O₂），Li₂CO₃ 受热较难分解、与 MgCO₃ 的分解情况相近，Be(OH)₂ 与 Al(OH)₃ 都具有两性。 4.元素性质的递变规律主要适用于主族元素，过渡元素（副族和第Ⅷ族）性质的递变不明显，不能套用同周期、同主族的递变规律。 5.氢化物的熔沸点与稳定性是两个不同的问题：H₂O、HF、NH₃ 因分子间存在氢键，熔沸点分别高于同主族的 H₂S、HCl、PH₃；而氢化物的热稳定性只取决于分子内共价键的键能，与氢键无关。 6.常见递变顺序：最高价氧化物对应水化物的酸性 HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（H₄SiO₄）；碱性强弱 NaOH＞Mg(OH)₂＞Al(OH)₃；氢化物热稳定性 HF＞HCl＞HBr＞HI、H₂O＞H₂S＞H₂Se。 典型例题： 例10．根据元素周期表中的“对角线规则”，下列推断不合理的是（　　） A．Li 与 Mg 的单质都能在空气中燃烧生成氧化物 B．Be(OH)₂ 和 Al(OH)₃ 一样具有两性 C．Li₂CO₃ 和 MgCO₃ 受热都易分解生成氧化物和 CO₂ D．B 和 Si 的最高价氧化物都是酸性氧化物 例11．下列推断正确的是（　　） A．第ⅠA 族元素都是碱金属元素 B．最外层电子数为 2 的元素一定位于第ⅡA 族 C．Li 在空气中燃烧的产物是 Li₂O，而不是 Li₂O₂ D．同主族元素的最高正价一定相同 五、综合应用 1.元素推断题的解题思路：先从题干中找出“题眼”（特殊的电子层结构、最外层电子数关系、特征反应、特定的原子序数之和等）确定元素，再逐项分析性质的正误。 2.注意题干中的限定词：“短周期”“主族”“原子序数依次增大”“简单离子”等，它们直接决定了可选元素的范围，忽略限定词是失分的主要原因。 3.常考综合点：氢化物热稳定性的比较、最高价氧化物对应水化物酸碱性的比较、简单离子半径的比较、单质氧化性或还原性的比较，以及由元素推出的方程式的书写。 典型例题： 例12．X、Y、Z、W 是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为 36。已知：X 的原子核外只有 1 个电子；Y 是地壳中含量最多的元素；Z 的原子半径在同周期主族元素中最大；W 的最高正价与最低负价之和为 4。回答下列问题： （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Z 在元素周期表中的位置是________。 （3）Y、W 的简单离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。 （4）Z 的单质与 Y 的氢化物反应的化学方程式为________。 （5）比较 Y、W 的气态氢化物的热稳定性：________＞________（填化学式）。 （6）Z 与 Y 形成的化合物 Z₂Y₂ 中含有的化学键类型是________。 巩固提升： 1．下列关于元素周期表结构的说法，正确的是（　　） A．第三周期的 8 种元素中有 7 种属于主族元素 B．元素周期表有 7 个横行、18 个纵列，共有 18 个族 C．同一周期中，从左到右元素的金属性逐渐增强 D．每一周期都是从金属元素开始，以稀有气体元素结束 2．下列关于核素和同位素的说法，正确的是（　　） A．¹H₂ 和 ²H₂ 互为同位素 B．同位素的质子数相同，中子数也相同 C．同种元素的相对原子质量等于它的质子数与中子数之和 D．¹⁶O 和 ¹⁸O 互为同位素，它们的化学性质几乎相同 3．某元素原子的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍，则该元素在元素周期表中的位置是（　　） A．第二周期第ⅥA 族 B．第二周期第ⅢA 族 C．第三周期第ⅥA 族 D．第三周期第ⅦA 族 4．下列基态原子中，未成对电子数最多的是（　　） A．N B．C C．O D．F 5．下列比较中，正确的是（　　） A．离子半径：Na⁺＞O²⁻ B．第一电离能：Na＜Al＜Mg C．原子半径：Al＞Mg＞Na D．电负性：Cl＜Na 6．下列事实能说明元素 A 的金属性比元素 B 强的是（　　） A．A 的单质的熔点比 B 的低 B．A 的原子半径比 B 的小 C．A 的最高价氧化物对应水化物的碱性比 B 的强 D．A 的原子最外层电子数比 B 的多 7．下列有关氢化物的说法正确的是（　　） A．沸点：H₂O＜H₂S＜H₂Se B．热稳定性：H₂O＞H₂S＞H₂Se C．热稳定性：HF＜HCl＜HBr D．还原性：HF＞HCl＞HBr 8．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 的原子半径最小；Y 的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Z 是地壳中含量最多的金属元素；W 的最高正价与最低负价之和为 2。下列说法正确的是（　　） A．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Y B．Z 的氧化物只能与酸反应 C．Y 的单质是空气中含量最多的气体 D．简单离子半径：Z³⁺＞W³⁻ 9．甲、乙、丙、丁四种短周期元素的原子序数依次增大。甲是元素周期表中原子半径最小的元素；乙的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；丙的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；丁与丙同主族。下列说法错误的是（　　） A．甲与丁形成的化合物中，丁显最低负价 B．乙的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于丙的 C．简单离子半径：丙³⁻＞丁³⁻ D．丁的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于丙的 10．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 与 Y 同主族；X 是地壳中含量最多的金属元素；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；Z 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法正确的是（　　） A．简单离子半径：W²⁻＞Y²⁻ B．X 的最高价氧化物对应水化物能与 Z 的简单氢化物的水溶液反应 C．Y 的氢化物的热稳定性强于 W 的氢化物 D．Z 的最高价氧化物对应水化物是弱酸 11．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 是元素周期表中原子半径最小的元素；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍；Z 的单质在常温下是淡黄色固体；W 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法正确的是（　　） A．简单离子半径：Y²⁻＞Z²⁻ B．简单离子半径：W⁻＞Z²⁻ C．X 与 Z 形成的化合物中只含共价键 D．W 的简单离子只有 1 个电子层 12．有 X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，它们的最高正价依次为 ＋1、＋4、＋5、＋7，原子序数依次增大，且四种元素的原子序数之和为 57。下列说法正确的是（　　） A．简单离子半径：X⁺＞W⁻ B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z＜W C．氢化物的热稳定性：Y＞Z D．原子半径：X＜Z 13．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 与 Y 的原子序数之和等于 Z 的原子序数；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；Z 的原子最外层电子数比 Y 的最外层电子数多 1；W 的简单离子半径在同周期元素形成的简单离子中最小。下列说法错误的是（　　） A．Z 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 B．W 的最高价氧化物对应水化物具有两性 C．X 与 Z 形成的化合物溶于水后溶液显碱性 D．原子半径：X＜Y＜Z 14．有 A、B、C、D、E 五种短周期元素，原子序数依次增大。已知：A 的原子核外只有 1 个电子；B 的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；C 是地壳中含量最多的元素；D 的 M 层电子数比 L 层电子数少 4 个；E 的最高正价与最低负价之和为 6。 （1）A、B、C、D、E 的元素符号依次为________。 （2）C 在元素周期表中的位置是________。 （3）C 与 D 的简单离子半径大小关系为________（用离子符号表示）。 （4）E 的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，该物质属于________（填“强酸”“弱酸”或“强碱”）。 （5）D 的单质与 NaOH 溶液反应的化学方程式为________。 15．用元素周期律解释下列问题。 （1）同周期元素从左到右原子半径逐渐减小的原因是________。 （2）Na、Mg、Al 三种元素金属性由强到弱的顺序是________，判断金属性强弱的一种依据是________。 （3）N 元素的第一电离能大于 O 元素的原因是________。 （4）H₂O 的沸点高于 H₂S 的原因是________。 16．按要求比较并说明理由。 （1）将下列微粒按半径由大到小的顺序排列：O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺。 （2）比较第一电离能的大小：I₁(N)________I₁(O)（填“＞”或“＜”，下同）；I₁(Mg)________I₁(Al)。 （3）比较 HClO₄、H₂SO₄、H₃PO₄、H₂SiO₃ 的酸性强弱：________。 （4）比较 NaOH、Mg(OH)₂、Al(OH)₃ 的碱性强弱：________。 17．X、Y、Z、W 是四种短周期元素，原子序数依次增大。X 的最简单氢化物溶于水显碱性；Y 是地壳中含量最多的元素；Z 的最高价氧化物对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应；W 与 Y 同主族。 （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Y 在元素周期表中的位置是________。 （3）Y 与 W 形成的化合物属于________（填“离子化合物”或“共价化合物”）。 （4）Z 的最高价氧化物对应水化物与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为________。 （5）比较 Y、W 的简单离子半径大小：________。 18．X、Y、Z、W 是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为 38。已知：X 的原子核外只有 1 个电子；X 与 Y 形成的化合物 X₂Y 在常温下是液体，是常用的溶剂；Z 的单质能在 Y 的单质中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；W 的最高正价与最低负价之和为 6。 （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Z 在元素周期表中的位置是________。 （3）写出 Z 的单质在 Y 的单质中燃烧的化学方程式：________。 （4）Z 的简单离子与 W 的简单离子形成的化合物的化学式为________。 （5）比较 X₂Y 与 X₂W 的热稳定性：________＞________（填化学式）。 学科网（北京）股份有限公司 $正确的方向+方法+坚持不懈的努力=目标成绩 2027届高三一轮复习：元素周期表和元素周期律 知识点回顾： 一、原子结构与元素周期表 1.原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数；质量数 A＝质子数 Z＋中子数 N。具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为核素；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。 2.元素周期表的结构：共 7 个周期（第一、二、三周期为短周期）、18 个纵列共 16 个族（7 个主族、7 个副族、第Ⅷ族占 3 个纵列、0 族）。周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数（He 例外，它属于 0 族）。 3.牢记 0 族元素的原子序数：2、10、18、36、54、86、118。由原子序数推位置时可用“递减法”：用原子序数依次减去各周期所含元素种数（2、8、8、18、18、32、32），减到不够减为止，已减的次数＋1 就是该元素的周期序数，不够减时余下的数值就是它在本周期中的位置（序号）。 4.核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则；能级填充顺序为 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……（4s 先于 3d 填充）。 5.基态原子的价电子排布与分区：s 区为 ⅠA、ⅡA 族；p 区为 ⅢA～ⅦA 族和 0 族；d 区为 ⅢB～ⅦB 族和第Ⅷ族；ds 区为 ⅠB、ⅡB 族；f 区为镧系和锕系。 6.焰色试验：Na 黄色、K 紫色（须透过蓝色钴玻璃观察）、Li 紫红色、Ca 砖红色、Sr 洋红色、Ba 黄绿色、Cu 绿色。焰色试验是元素的性质，不是化合物的性质，属于物理变化。 区 包含的族 价电子排布 s 区 ⅠA、ⅡA ns¹～² p 区 ⅢA～ⅦA、0 族 ns²np¹～⁶ d 区 ⅢB～ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d¹～⁹ns¹～² ds 区 ⅠB、ⅡB (n－1)d¹⁰ns¹～² f 区 镧系、锕系 (n－2)f¹～¹⁴ns² 典型例题： 例1．关于原子结构、核素与同位素，下列说法正确的是（　A　） A．¹⁴C 和 ¹²C 的质子数相同、中子数不同，二者互为同位素 B．同一元素的不同核素，其质量数一定相同 C．元素的相对原子质量就是该元素某一种核素的质量数 D．原子序数为 17 的元素位于第三周期第ⅠA 族 解析：A项，¹⁴C与¹²C的质子数都是6、中子数分别为8和6，是碳元素的两种核素，互为同位素，正确；B项，不同核素的质子数相同而中子数不同，其质量数也不相同，错误；C项，元素的相对原子质量是按各核素的丰度计算出的平均值，不等于某一种核素的质量数，错误；D项，17号元素是氯，位于第三周期第ⅦA族，错误。 例2．某基态原子的核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，下列关于该原子的说法正确的是（　A　） A．该元素的价电子排布为 3d⁵4s¹，属于 d 区元素 B．该元素位于第四周期第ⅥA 族 C．该元素的原子序数为 23 D．该原子最外层只有 1 个电子，说明它一定位于第ⅠA 族 解析：该排布式共有 2＋2＋6＋2＋6＋5＋1＝24 个电子，原子序数为24，是铬元素。A项，铬的价电子排布为3d⁵4s¹（3d能级半充满，结构稳定），属于d区元素，正确；B项，铬位于第四周期第ⅥB族，错误；C项，原子序数应为24，错误；D项，最外层电子数为1的元素除第ⅠA族外，还有铬、铜等过渡元素，不能一律归入第ⅠA族，错误。 例3．下列关于元素周期表结构和元素分区的说法，正确的是（　B　） A．元素周期表共有 7 个周期、18 个族 B．ds 区包括第ⅠB 族和第ⅡB 族，其原子的价电子排布为 (n－1)d¹⁰ns¹～² C．s 区元素都是金属元素，p 区元素都是非金属元素 D．He 属于 p 区元素 解析：A项，元素周期表有18个纵列，但只有16个族，错误；B项，ds区为第ⅠB族和第ⅡB族，价电子排布为(n－1)d¹⁰ns¹～²，正确；C项，s区的H是非金属元素，p区的Al、Sn、Pb等是金属元素，错误；D项，He的2个电子填在1s能级上，属于s区元素，错误。 二、元素周期律 1.原子半径：同周期元素从左到右原子半径逐渐减小（稀有气体除外）；同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。比较离子半径时，先看电子层数，电子层结构相同的离子，核电荷数越大半径越小，如 r(O²⁻)＞r(F⁻)＞r(Na⁺)＞r(Mg²⁺)＞r(Al³⁺)。 2.第一电离能：同周期元素从左到右总体呈增大趋势，但第ⅡA 族大于第ⅢA 族（ns² 全充满）、第ⅤA 族大于第ⅥA 族（np³ 半充满），因为全充满、半充满的结构更稳定；同主族元素从上到下逐渐减小。第一电离能越小，元素越容易失去电子，金属性越强。 3.电负性：同周期元素从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下逐渐减小；F 的电负性最大（4.0），Cs 最小（0.7）。电负性越大，元素非金属性越强；成键两原子电负性差值大于 1.7 时一般形成离子键。 4.金属性强弱的判断依据：单质与水（或酸）反应置换出氢的难易，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，金属单质间的置换反应，构成原电池时电极的正负。 5.非金属性强弱的判断依据：单质与 H₂ 化合的难易及气态氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，非金属单质间的置换反应。注意：无氧酸（如 HCl、H₂S）的酸性强弱不能作为判断依据。 6.化合价规律：主族元素的最高正价＝主族序数（O、F 无最高正价）；第ⅣA～ⅦA 族元素（O、F 除外）的 |最高正价|＋|最低负价|＝8，如 S 为 ＋6 和 －2。 项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 电子层数 相同 依次增多 最外层电子数 由 1 增至 7 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高正价 由 ＋1 升至 ＋7 一般相同 第一电离能 总体增大 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 典型例题： 例4．下列各组元素的第一电离能大小关系正确的是（　D　） A．I₁(N)＜I₁(O)＜I₁(F) B．I₁(Mg)＜I₁(Al)＜I₁(Si) C．I₁(F)＜I₁(Cl)＜I₁(Br) D．I₁(Na)＜I₁(Mg)＜I₁(Al) 解析：A项，N的2p能级处于半充满状态，结构稳定，其第一电离能大于O，错误；B项，Mg的3s能级全充满，第一电离能大于Al，错误；C项，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，应为 I₁(F)＞I₁(Cl)＞I₁(Br)，错误；D项，同周期元素从左到右第一电离能总体增大，且Al虽是第ⅢA族、第一电离能略低于Mg，但仍大于Na，故 I₁(Na)＜I₁(Mg)＜I₁(Al) 成立，正确。 例5．下列各组粒子中，半径依次增大的是（　C　） A．Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺ B．P³⁻、S²⁻、Cl⁻ C．Li⁺、Na⁺、K⁺ D．N、O、F 解析：A项，三种离子核外都是10个电子，核电荷数依次增大，对核外电子的吸引依次增强，半径依次减小，错误；B项，三种离子核外都是18个电子，核电荷数P＜S＜Cl，半径依次减小，错误；C项，Li⁺、Na⁺、K⁺的电子层数依次增多，离子半径依次增大，正确；D项，N、O、F是同一周期的元素，从左到右原子半径逐渐减小，错误。 例6．下列事实中，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是（　D　） A．氯气与氢气化合比硫与氢气化合更容易，生成的氢化物更稳定 B．HCl 的热稳定性强于 H₂S C．HClO₄ 的酸性强于 H₂SO₄ D．盐酸的酸性强于氢硫酸 解析：判断元素非金属性强弱的依据有：单质与H₂化合的难易、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、非金属单质间的置换反应等。A项，氯气与氢气化合比硫与氢气化合更容易，且生成的氢化物更稳定，能说明氯的非金属性比硫强，不符合题意；B项，HCl的热稳定性强于H₂S，能说明氯的非金属性比硫强，不符合题意；C项，HClO₄的酸性强于H₂SO₄，说明氯的最高价氧化物对应水化物的酸性更强，能说明氯的非金属性比硫强，不符合题意；D项，盐酸和氢硫酸都是无氧酸，无氧酸的酸性强弱不能作为判断非金属性强弱的依据，故不能说明氯的非金属性比硫强，符合题意。本题选D。 三、位—构—性关系与元素推断 1.“位、构、性”三者可相互推导：由原子的质子数、电子层数、最外层电子数可确定元素在周期表中的位置；由位置可推知元素及其化合物的性质；反之由性质也可反推元素。 2.常见推断“题眼”：原子半径最小的元素是 H；地壳中含量最多的元素是 O、含量最多的金属元素是 Al；最外层电子数等于电子层数的是 H、Be、Al；最外层电子数是次外层电子数 2 倍的是 C，是最内层电子数 3 倍的是 O。 3.短周期元素的特征性质：气态氢化物溶于水显碱性的是 NH₃；单质是半导体材料的是 Si；单质既能与盐酸反应、又能与 NaOH 溶液反应放出 H₂ 的是 Al 和 Si；形成化合物种类最多的是 C。 4.常见等电子微粒（10 电子）：分子有 Ne、HF、H₂O、NH₃、CH₄；阳离子有 Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H₃O⁺；阴离子有 N³⁻、O²⁻、F⁻、OH⁻、NH₂⁻。18 电子微粒有 Ar、HCl、H₂S、PH₃、SiH₄、F₂、H₂O₂ 以及 K⁺、Ca²⁺、Cl⁻、S²⁻、P³⁻ 等。 5.原子序数关系：同周期相邻元素原子序数相差 1；同主族相邻周期元素原子序数依次相差 2、8、18、32。 6.元素周期表的应用：在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料；在非金属区域寻找制造农药的元素；在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。 典型例题： 例7．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X 是元素周期表中原子半径最小的元素；Y 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Z 元素的单质在常温下是淡黄色固体；W 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法错误的是（　D　） A．Z 的简单离子与 W 的简单离子具有相同的电子层结构 B．原子半径：X＜Y＜Z C．Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性强于 Y 的 D．W 的简单离子半径大于 Z 的简单离子半径 解析：X是原子半径最小的元素，为H；Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，内层为2、最外层为4，为C；Z的单质在常温下是淡黄色固体，为S；W的最高正价与最低负价之和为6，即＋7＋(－1)＝＋6，为Cl。四种元素依次为 H、C、S、Cl。A项，S²⁻和Cl⁻核外都有18个电子，电子层结构相同，正确；B项，H的原子半径最小，C为第二周期、S为第三周期，故 r(H)＜r(C)＜r(S)，正确；C项，H₂SO₄的酸性强于H₂CO₃，正确；D项，S²⁻和Cl⁻核外电子数相同，Cl的核电荷数大，半径反而小，故 r(S²⁻)＞r(Cl⁻)，错误。本题选D。 例8．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。X 的原子核外只有 1 个电子；Y 的单质是空气中含量最多的成分；Z 的原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍；W 与 Z 位于同一主族。下列说法正确的是（　B　） A．简单离子半径：Z²⁻＞W²⁻ B．氢化物的沸点：X₂Z＞X₂W C．Y 的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物 D．Y 的氢化物的热稳定性强于 Z 的氢化物 解析：X的原子核外只有1个电子，为H；Y的单质是空气中含量最多的成分，为N；Z的最外层电子数是电子层数的3倍，为O；W与O同主族且原子序数更大，为S。A项，O²⁻核外有2个电子层，S²⁻核外有3个电子层，半径 S²⁻＞O²⁻，错误；B项，H₂O分子间存在氢键，沸点高于H₂S，正确；C项，氮的最高价氧化物对应水化物是HNO₃，属于强酸，不是两性氢氧化物，错误；D项，非金属性 O＞N，故氢化物的热稳定性 H₂O＞NH₃，错误。 例9．已知甲、乙、丙、丁是四种核外电子总数为 10 的微粒，其中甲是单原子阳离子，乙是含有 5 个原子的分子，丙是含有 4 个原子的分子，丁是双原子分子。下列说法错误的是（　D　） A．乙的化学式为 CH₄ B．丙一定是 NH₃ C．丁可能是 HF D．甲的质子数为 9 解析：由题意，甲为单原子阳离子且核外有10个电子，则甲可能是Na⁺（11个质子）、Mg²⁺（12个质子）或Al³⁺（13个质子），其质子数不可能是9（质子数为9的F⁻是阴离子），D项错误；乙为含5个原子、10个电子的分子，只能是CH₄（6＋4＝10），A项正确；丙为含4个原子、10个电子的分子，只能是NH₃（7＋3＝10），B项正确；丁为含2个原子、10个电子的分子，只能是HF（1＋9＝10），C项正确。本题选D。 四、特殊规律与易错点 1.稀有气体（0 族）：He 的最外层只有 2 个电子（在 1s 能级上），不是 8 个；He 的第一电离能在所有元素中最大，不是 Ne。稀有气体通常很难发生化学反应。 2.氢元素的特殊性：H 位于第ⅠA 族但属于非金属元素，原子核外只有 1 个电子，与碱金属的性质差别很大；H 既可失去电子形成 H⁺，也可得到电子形成 H⁻。 3.对角线规则：在元素周期表中处于对角线位置的元素性质相似，如 Li 与 Mg、Be 与 Al、B 与 Si。例如 Li 在空气中燃烧生成 Li₂O（钠则生成 Na₂O₂），Li₂CO₃ 受热较难分解、与 MgCO₃ 的分解情况相近，Be(OH)₂ 与 Al(OH)₃ 都具有两性。 4.元素性质的递变规律主要适用于主族元素，过渡元素（副族和第Ⅷ族）性质的递变不明显，不能套用同周期、同主族的递变规律。 5.氢化物的熔沸点与稳定性是两个不同的问题：H₂O、HF、NH₃ 因分子间存在氢键，熔沸点分别高于同主族的 H₂S、HCl、PH₃；而氢化物的热稳定性只取决于分子内共价键的键能，与氢键无关。 6.常见递变顺序：最高价氧化物对应水化物的酸性 HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃（H₄SiO₄）；碱性强弱 NaOH＞Mg(OH)₂＞Al(OH)₃；氢化物热稳定性 HF＞HCl＞HBr＞HI、H₂O＞H₂S＞H₂Se。 典型例题： 例10．根据元素周期表中的“对角线规则”，下列推断不合理的是（　C　） A．Li 与 Mg 的单质都能在空气中燃烧生成氧化物 B．Be(OH)₂ 和 Al(OH)₃ 一样具有两性 C．Li₂CO₃ 和 MgCO₃ 受热都易分解生成氧化物和 CO₂ D．B 和 Si 的最高价氧化物都是酸性氧化物 解析：A项，Li与Mg处于对角线位置，二者都能在空气中燃烧生成相应的氧化物（Li₂O、MgO），推断合理；B项，Be与Al处于对角线位置，Be(OH)₂与Al(OH)₃一样具有两性，推断合理；C项，Li₂CO₃受热较难分解，而MgCO₃受热容易分解，二者分解的难易程度并不相同，推断不合理；D项，B与Si处于对角线位置，B₂O₃和SiO₂都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应，推断合理。本题选C。 例11．下列推断正确的是（　C　） A．第ⅠA 族元素都是碱金属元素 B．最外层电子数为 2 的元素一定位于第ⅡA 族 C．Li 在空气中燃烧的产物是 Li₂O，而不是 Li₂O₂ D．同主族元素的最高正价一定相同 解析：A项，第ⅠA族中的H是非金属元素，不属于碱金属，错误；B项，He的最外层有2个电子，但它位于0族，错误；C项，Li的金属性比Na弱，在空气中燃烧生成Li₂O而不生成Li₂O₂，而Na燃烧生成Na₂O₂，正确；D项，同主族元素中O、F比较特殊，O一般不显最高正价、F没有正价，故最高正价不一定相同，错误。 五、综合应用 1.元素推断题的解题思路：先从题干中找出“题眼”（特殊的电子层结构、最外层电子数关系、特征反应、特定的原子序数之和等）确定元素，再逐项分析性质的正误。 2.注意题干中的限定词：“短周期”“主族”“原子序数依次增大”“简单离子”等，它们直接决定了可选元素的范围，忽略限定词是失分的主要原因。 3.常考综合点：氢化物热稳定性的比较、最高价氧化物对应水化物酸碱性的比较、简单离子半径的比较、单质氧化性或还原性的比较，以及由元素推出的方程式的书写。 典型例题： 例12．X、Y、Z、W 是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为 36。已知：X 的原子核外只有 1 个电子；Y 是地壳中含量最多的元素；Z 的原子半径在同周期主族元素中最大；W 的最高正价与最低负价之和为 4。回答下列问题： （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Z 在元素周期表中的位置是________。 （3）Y、W 的简单离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。 （4）Z 的单质与 Y 的氢化物反应的化学方程式为________。 （5）比较 Y、W 的气态氢化物的热稳定性：________＞________（填化学式）。 （6）Z 与 Y 形成的化合物 Z₂Y₂ 中含有的化学键类型是________。 【答案】 （1）H、O、Na、S （2）第三周期第ⅠA 族 （3）S²⁻＞O²⁻ （4）2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑ （5）H₂O＞H₂S （6）离子键和共价键（非极性共价键） 【解析】X的原子核外只有1个电子，为H；Y是地壳中含量最多的元素，为O；Z的原子半径在同周期主族元素中最大，且原子序数大于8，只能是第三周期的Na；W的最高正价与最低负价之和为＋6＋(－2)＝＋4，位于第ⅥA族，且原子序数最大，为S。检验：1＋8＋11＋16＝36，符合题意。（3）O²⁻核外有2个电子层，S²⁻核外有3个电子层，故 r(S²⁻)＞r(O²⁻)。（4）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。（5）非金属性 O＞S，故氢化物的热稳定性 H₂O＞H₂S。（6）Na₂O₂中含离子键和O—O非极性共价键。 巩固提升： 1．下列关于元素周期表结构的说法，正确的是（　A　） A．第三周期的 8 种元素中有 7 种属于主族元素 B．元素周期表有 7 个横行、18 个纵列，共有 18 个族 C．同一周期中，从左到右元素的金属性逐渐增强 D．每一周期都是从金属元素开始，以稀有气体元素结束 【解析】A项，第三周期有Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8种元素，其中Na～Cl共7种属于主族元素，Ar属于0族，正确；B项，元素周期表有18个纵列，但只划分为16个族，错误；C项，同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，错误；D项，第一周期从H开始，H是非金属元素，错误。 2．下列关于核素和同位素的说法，正确的是（　D　） A．¹H₂ 和 ²H₂ 互为同位素 B．同位素的质子数相同，中子数也相同 C．同种元素的相对原子质量等于它的质子数与中子数之和 D．¹⁶O 和 ¹⁸O 互为同位素，它们的化学性质几乎相同 【解析】A项，同位素是对原子而言的，¹H₂和²H₂是单质分子，不是同位素，错误；B项，同位素的质子数相同而中子数不同，错误；C项，元素的相对原子质量是按各核素丰度计算的平均值，与某一原子的质子数、中子数之和不相等，错误；D项，¹⁶O和¹⁸O质子数都是8、中子数不同，互为同位素，核外电子排布相同，化学性质几乎相同，正确。 3．某元素原子的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍，则该元素在元素周期表中的位置是（　A　） A．第二周期第ⅥA 族 B．第二周期第ⅢA 族 C．第三周期第ⅥA 族 D．第三周期第ⅦA 族 【解析】K层是最内层，容纳2个电子；L层电子数是K层的3倍，即L层有6个电子。该原子共8个电子，是氧元素，位于第二周期第ⅥA族。故选A。 4．下列基态原子中，未成对电子数最多的是（　A　） A．N B．C C．O D．F 【解析】N的价电子排布为2s²2p³，2p能级上3个电子分占3个轨道，有3个未成对电子；C为2s²2p²，有2个未成对电子；O为2s²2p⁴，有2个未成对电子；F为2s²2p⁵，有1个未成对电子。未成对电子数最多的是N，故选A。 5．下列比较中，正确的是（　B　） A．离子半径：Na⁺＞O²⁻ B．第一电离能：Na＜Al＜Mg C．原子半径：Al＞Mg＞Na D．电负性：Cl＜Na 【解析】A项，Na⁺和O²⁻核外都是10个电子，O的核电荷数小，对核外电子吸引弱，半径 O²⁻＞Na⁺，错误；B项，Mg的3s能级全充满、结构稳定，第一电离能大于Al，但两者都大于Na，故 Na＜Al＜Mg，正确；C项，同周期从左到右原子半径逐渐减小，应为 Na＞Mg＞Al，错误；D项，Cl的电负性（约3.0）远大于Na（约0.9），错误。 6．下列事实能说明元素 A 的金属性比元素 B 强的是（　C　） A．A 的单质的熔点比 B 的低 B．A 的原子半径比 B 的小 C．A 的最高价氧化物对应水化物的碱性比 B 的强 D．A 的原子最外层电子数比 B 的多 【解析】A项，单质的熔点属于物理性质，与金属性强弱无必然联系（如Hg的熔点比Al低，但金属性 Hg＜Al），错误；B项，原子半径大小本身不能直接判断金属性强弱，还需结合同周期或同主族的位置关系，错误；C项，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，对应元素的金属性越强，正确；D项，最外层电子数多往往意味着非金属性强，错误。 7．下列有关氢化物的说法正确的是（　B　） A．沸点：H₂O＜H₂S＜H₂Se B．热稳定性：H₂O＞H₂S＞H₂Se C．热稳定性：HF＜HCl＜HBr D．还原性：HF＞HCl＞HBr 【解析】A项，H₂O分子间存在氢键，沸点最高，应为 H₂O＞H₂Se＞H₂S，错误；B项，非金属性 O＞S＞Se，氢化物的热稳定性 H₂O＞H₂S＞H₂Se，正确；C项，非金属性 F＞Cl＞Br，热稳定性应为 HF＞HCl＞HBr，错误；D项，还原性应为 HF＜HCl＜HBr（与热稳定性顺序相反），错误。 8．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 的原子半径最小；Y 的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；Z 是地壳中含量最多的金属元素；W 的最高正价与最低负价之和为 2。下列说法正确的是（　A　） A．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Y B．Z 的氧化物只能与酸反应 C．Y 的单质是空气中含量最多的气体 D．简单离子半径：Z³⁺＞W³⁻ 【解析】X的原子半径最小，为H；Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，内层为2、最外层为4，为C；Z是地壳中含量最多的金属元素，为Al；W的最高正价与最低负价之和为＋5＋(－3)＝＋2，位于第ⅤA族，且原子序数大于13，为P。A项，H₃PO₄的酸性强于H₂CO₃，正确；B项，Al₂O₃是两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱反应，错误；C项，空气中含量最多的气体是N₂，Y的单质是碳，错误；D项，Al³⁺核外有10个电子、P³⁻核外有18个电子，半径 P³⁻＞Al³⁺，错误。 9．甲、乙、丙、丁四种短周期元素的原子序数依次增大。甲是元素周期表中原子半径最小的元素；乙的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；丙的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；丁与丙同主族。下列说法错误的是（　C　） A．甲与丁形成的化合物中，丁显最低负价 B．乙的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于丙的 C．简单离子半径：丙³⁻＞丁³⁻ D．丁的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于丙的 【解析】甲是原子半径最小的元素，为H；乙的最外层电子数是电子层数的2倍，第二周期最外层为4，为C；丙的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为N（NH₃）；丁与N同主族且原子序数更大，为P。A项，甲与丁形成PH₃，P显－3价，正确；B项，H₂CO₃的酸性弱于HNO₃，正确；C项，N³⁻核外有10个电子，P³⁻核外有18个电子，半径 P³⁻＞N³⁻，错误；D项，H₃PO₄的酸性弱于HNO₃，正确。本题选C。 10．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。W 与 Y 同主族；X 是地壳中含量最多的金属元素；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；Z 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法正确的是（　B　） A．简单离子半径：W²⁻＞Y²⁻ B．X 的最高价氧化物对应水化物能与 Z 的简单氢化物的水溶液反应 C．Y 的氢化物的热稳定性强于 W 的氢化物 D．Z 的最高价氧化物对应水化物是弱酸 【解析】Y的最外层电子数是电子层数的2倍，第三周期最外层为6，为S；W与S同主族且原子序数最小，为O；X是地壳中含量最多的金属元素，为Al（8＜13＜16，符合原子序数依次增大）；Z的最高正价与最低负价之和为＋7＋(－1)＝＋6，位于第ⅦA族且原子序数最大，为Cl。A项，O²⁻有2个电子层、S²⁻有3个电子层，半径 S²⁻＞O²⁻，错误；B项，Al(OH)₃是两性氢氧化物，能与盐酸反应生成AlCl₃和水，正确；C项，非金属性 O＞S，氢化物的热稳定性 H₂O＞H₂S，错误；D项，HClO₄是已知最强的含氧酸，属于强酸，错误。 11．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 是元素周期表中原子半径最小的元素；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍；Z 的单质在常温下是淡黄色固体；W 的最高正价与最低负价之和为 6。下列说法正确的是（　C　） A．简单离子半径：Y²⁻＞Z²⁻ B．简单离子半径：W⁻＞Z²⁻ C．X 与 Z 形成的化合物中只含共价键 D．W 的简单离子只有 1 个电子层 【解析】X是原子半径最小的元素，为H；Y的最外层电子数是电子层数的3倍，即2×3＝6，为O；Z的单质在常温下是淡黄色固体，为S；W的最高正价与最低负价之和为＋7＋(－1)＝＋6，为Cl。A项，O²⁻有2个电子层、S²⁻有3个电子层，半径 S²⁻＞O²⁻，错误；B项，Cl⁻和S²⁻核外都是18个电子，Cl的核电荷数大，半径 Cl⁻＜S²⁻，错误；C项，H与S形成H₂S，是只含共价键的共价化合物，正确；D项，Cl⁻核外有18个电子、3个电子层，错误。 12．有 X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，它们的最高正价依次为 ＋1、＋4、＋5、＋7，原子序数依次增大，且四种元素的原子序数之和为 57。下列说法正确的是（　B　） A．简单离子半径：X⁺＞W⁻ B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z＜W C．氢化物的热稳定性：Y＞Z D．原子半径：X＜Z 【解析】由最高正价可确定X、Y、Z、W依次属于第ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅦA族。结合原子序数之和为57，X为Na（11）、Y为Si（14）、Z为P（15）、W为Cl（17），11＋14＋15＋17＝57，符合题意。A项，Na⁺核外有10个电子、Cl⁻核外有18个电子，半径 Cl⁻＞Na⁺，错误；B项，非金属性 Si＜P＜Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性 H₂SiO₃＜H₃PO₄＜HClO₄，正确；C项，非金属性 P＞Si，氢化物的热稳定性 PH₃＞SiH₄，错误；D项，Na位于第三周期第ⅠA族，原子半径大于同周期的P，错误。 13．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 与 Y 的原子序数之和等于 Z 的原子序数；Y 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍；Z 的原子最外层电子数比 Y 的最外层电子数多 1；W 的简单离子半径在同周期元素形成的简单离子中最小。下列说法错误的是（　D　） A．Z 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 B．W 的最高价氧化物对应水化物具有两性 C．X 与 Z 形成的化合物溶于水后溶液显碱性 D．原子半径：X＜Y＜Z 【解析】Y的最外层电子数是电子层数的2倍，第二周期为C；Z的最外层电子数比Y多1，为N，且Y与Z相邻；X的原子序数与Y（6）之和等于Z（7），故X为H；W的原子序数大于7，其简单离子在同周期中半径最小，第三周期简单离子中Al³⁺核外电子层数最少、半径最小，故W为Al。A项，NH₃能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，正确；B项，Al(OH)₃具有两性，正确；C项，X与Z形成NH₃，其水溶液显碱性，正确；D项，Y为C、Z为N，二者同周期，原子半径 C＞N，故应为 X＜Z＜Y，错误。本题选D。 14．有 A、B、C、D、E 五种短周期元素，原子序数依次增大。已知：A 的原子核外只有 1 个电子；B 的原子最外层电子数是其内层电子数的 2 倍；C 是地壳中含量最多的元素；D 的 M 层电子数比 L 层电子数少 4 个；E 的最高正价与最低负价之和为 6。 （1）A、B、C、D、E 的元素符号依次为________。 （2）C 在元素周期表中的位置是________。 （3）C 与 D 的简单离子半径大小关系为________（用离子符号表示）。 （4）E 的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，该物质属于________（填“强酸”“弱酸”或“强碱”）。 （5）D 的单质与 NaOH 溶液反应的化学方程式为________。 【答案】 （1）H、C、O、Si、Cl （2）第二周期第ⅥA 族 （3）O²⁻＞Si⁴⁺ （4）HClO₄；强酸 （5）Si＋2NaOH＋H₂O＝Na₂SiO₃＋2H₂↑ 【解析】A的原子核外只有1个电子，为H；B的最外层电子数是内层电子数的2倍，内层为2、最外层为4，为C；C是地壳中含量最多的元素，为O；D的L层有8个电子、M层有8－4＝4个电子，共14个电子，为Si；E的最高正价与最低负价之和为＋7＋(－1)＝＋6，位于第ⅦA族，且原子序数最大，为Cl。五种元素依次为H、C、O、Si、Cl，原子序数1、6、8、14、17依次增大，符合题意。（3）O²⁻和Si⁴⁺核外都是10个电子，O的核电荷数小，故半径 O²⁻＞Si⁴⁺。（4）Cl的最高价氧化物对应水化物是HClO₄，是已知最强的含氧酸。（5）硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气。 15．用元素周期律解释下列问题。 （1）同周期元素从左到右原子半径逐渐减小的原因是________。 （2）Na、Mg、Al 三种元素金属性由强到弱的顺序是________，判断金属性强弱的一种依据是________。 （3）N 元素的第一电离能大于 O 元素的原因是________。 （4）H₂O 的沸点高于 H₂S 的原因是________。 【答案】 （1）同周期元素从左到右电子层数相同，核电荷数逐渐增大，原子核对核外电子的吸引作用逐渐增强，使原子半径逐渐减小 （2）Na＞Mg＞Al；最高价氧化物对应水化物的碱性强弱（或单质与水、酸反应置换出氢的难易程度） （3）N 原子的 2p 能级上有 3 个电子，处于半充满状态，结构比较稳定，失去第一个电子所需的能量较多 （4）H₂O 分子间能形成氢键，使分子间作用力增强，沸点高于 H₂S 【解析】（1）半径大小取决于核电荷数对核外电子的吸引与电子层数的共同作用，同周期从左到右核电荷数增大而电子层数不变，故半径减小。（2）同周期从左到右金属性减弱，NaOH、Mg(OH)₂、Al(OH)₃的碱性依次减弱。（3）半充满的2p³结构能量较低、较稳定。（4）氢键只影响熔沸点等物理性质，不影响氢化物的热稳定性。 16．按要求比较并说明理由。 （1）将下列微粒按半径由大到小的顺序排列：O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺。 （2）比较第一电离能的大小：I₁(N)________I₁(O)（填“＞”或“＜”，下同）；I₁(Mg)________I₁(Al)。 （3）比较 HClO₄、H₂SO₄、H₃PO₄、H₂SiO₃ 的酸性强弱：________。 （4）比较 NaOH、Mg(OH)₂、Al(OH)₃ 的碱性强弱：________。 【答案】 （1）O²⁻＞F⁻＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺ （2）＞；＞ （3）HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃ （4）NaOH＞Mg(OH)₂＞Al(OH)₃ 【解析】（1）五种微粒核外都是10个电子，核电荷数依次为8、9、11、12、13，核电荷数越大对核外电子的吸引越强，半径越小。（2）N的2p能级为半充满的2p³，Mg的3s能级为全充满的3s²，结构都比较稳定，因此 I₁(N)＞I₁(O)、I₁(Mg)＞I₁(Al)。（3）（4）同周期元素从左到右非金属性增强、金属性减弱，最高价含氧酸的酸性依次增强、最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。 17．X、Y、Z、W 是四种短周期元素，原子序数依次增大。X 的最简单氢化物溶于水显碱性；Y 是地壳中含量最多的元素；Z 的最高价氧化物对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应；W 与 Y 同主族。 （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Y 在元素周期表中的位置是________。 （3）Y 与 W 形成的化合物属于________（填“离子化合物”或“共价化合物”）。 （4）Z 的最高价氧化物对应水化物与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为________。 （5）比较 Y、W 的简单离子半径大小：________。 【答案】 （1）N、O、Al、S （2）第二周期第ⅥA 族 （3）共价化合物 （4）Al(OH)₃＋OH⁻＝Al(OH)₄⁻ （5）S²⁻＞O²⁻ 【解析】X的最简单氢化物溶于水显碱性，为NH₃，故X为N；Y是地壳中含量最多的元素，为O；Z的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物Al(OH)₃，故Z为Al；W与O同主族且原子序数最大，为S。四种元素依次为N、O、Al、S，原子序数7、8、13、16依次增大，符合题意。（3）H₂S由两种非金属元素通过共用电子对形成，属于共价化合物。（4）Al(OH)₃具有两性，能溶于强碱生成四羟基合铝酸钠。（5）O²⁻有2个电子层、S²⁻有3个电子层，故 r(S²⁻)＞r(O²⁻)。 18．X、Y、Z、W 是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为 38。已知：X 的原子核外只有 1 个电子；X 与 Y 形成的化合物 X₂Y 在常温下是液体，是常用的溶剂；Z 的单质能在 Y 的单质中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；W 的最高正价与最低负价之和为 6。 （1）X、Y、Z、W 的元素符号依次为________。 （2）Z 在元素周期表中的位置是________。 （3）写出 Z 的单质在 Y 的单质中燃烧的化学方程式：________。 （4）Z 的简单离子与 W 的简单离子形成的化合物的化学式为________。 （5）比较 X₂Y 与 X₂W 的热稳定性：________＞________（填化学式）。 【答案】 （1）H、O、Mg、Cl （2）第三周期第ⅡA 族 （3）2Mg＋O₂＝2MgO（点燃） （4）MgCl₂ （5）H₂O＞H₂S 【解析】X的原子核外只有1个电子，为H；X与Y形成的化合物X₂Y在常温下是液体且是常用溶剂，为H₂O，故Y为O；Z的单质能在氧气中剧烈燃烧并发出耀眼的白光，为Mg；W的最高正价与最低负价之和为＋7＋(－1)＝＋6，位于第ⅦA族且原子序数最大，为Cl。检验：1＋8＋12＋17＝38，符合题意。（4）Mg²⁺与Cl⁻形成的化合物是MgCl₂。（5）非金属性 O＞S，故氢化物的热稳定性 H₂O＞H₂S。 学科网（北京）股份有限公司 $