2024届高考化学一轮复习练习第五章物质结构元素周期律第24讲元素周期律元素周期表

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考点一 元素周期表的结构
1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．编排原则
(1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。
(2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵列。
3．元素周期表的结构
总结：
eq \a\vs4\al(元素周期表) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(周期,（7个）)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(短周期\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(第一、二、三周期元素种数分别为,2、8、8种)),长周期\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(第四、五、六、七周期元素种数分别,为18、18、32、32种)))),\a\vs4\al( 族,（16个）)\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(主族：由短周期和长周期共同构成，共7个,副族：完全由长周期元素构成，共7个,第Ⅷ族：第8、9、10共3个纵列,0族：第18纵列))))
[正误辨析]
(1)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素( )
(2)第ⅠA族全部是金属元素( )
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素( )
(4)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1( )
(5)包含元素种数最多的族是ⅠA族( )
(6)形成化合物种数最多的元素在ⅣA族( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
eq \a\vs4\al(特别提醒)
1．含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素。
2．过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。
3．最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
一、元素周期表的结构
1．请在下表中画出元素周期表的轮廓，并在表中按要求完成下列问题：
①标出族序数。
②画出金属与非金属的分界线，写出分界线处金属的元素符号，并用阴影表示出过渡元素的位置。
③标出镧系、锕系的位置。
④写出各周期元素的种类。
⑤写出稀有气体元素的原子序数。
答案：
二、元素位置与原子序数的关系
2．甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m和n的关系为____________________。
答案： n＝m＋5或n＝m＋15或n＝m＋29
3．甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数是____________。
答案： x＋2或x＋8或x＋18或x＋32
4．若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为____________。
答案： y＝x＋m或y＝x＋n
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5.下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是( )
C
6.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为( )
A.5x＋10 B．5x
C．5x＋14 D．5x＋16
A
eq \a\vs4\al(反思归纳)
直接相邻的“┬”型、“┴”型、“┼”型原子序数关系

三、周期表的片段在元素推断题中的应用
7.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元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
C [设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。]
8. 元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，正确的是( )
A．D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3
B．C的氢化物的水溶液酸性比E的强
C．A与B形成的阴离子可能有AB eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、A2B eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
D．E单质中由于形成了氢键，所以很容易液化
C [根据五种元素在元素周期表中的相对位置，可以确定A为碳、B为氧、C为氟、D为硫、E为氯。A项，硫在氧气中燃烧生成SO2，错误；B项，氢氟酸为弱酸，其酸性比盐酸的弱，错误；C项，碳与氧形成的阴离子较多，AB eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 为碳酸根离子，A2B eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 为草酸根离子，正确；D项，氯气单质分子中没有氢原子，也就不存在氢键，错误。]
考点二 元素周期律
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
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3.对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素有些性质是相似的，如
。
4．元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素。
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
[正误辨析]
(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小( )
(2)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性( )
(3)元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强( )
(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强( )
(5)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
一、元素周期律的应用
1．根据元素周期律比较下列各组性质(用“＞”或“＜”填空)：
(1)金属性：K________Na________Mg，
非金属性：F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2______KOH。
(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
答案： (1)＞ ＞ ＞ ＞ (2)＜ ＜ (3)＞ ＞
(4)＜ ＜ (5)＞ ＜ (6)＞ ＞
2．比较下列微粒半径大小(用“＞”或“＜”填空)：
(1)Na________Mg________Cl
(2)Li________Na________K
(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋
(4)F－________Cl－________Br－
(5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋
(6)Fe2＋________Fe3＋
答案： (1)＞ ＞ (2)＜ ＜ (3)＞ ＞ (4)＜ ＜ (5)＞ ＞ ＞ (6)＞
3．应用元素周期律分析下列推断，其中正确的是( )
A．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
B．气态氢化物的稳定性HF低于HCl
C．硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
D．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
C [在元素周期表中，铊位于铝的下面，其金属性比铝的金属性强，不与碱反应，A项错误；氟的非金属性比氯强，气态氢化物稳定性HF较强，B项错误；NH3的水溶液呈碱性，D项错误。]
eq \a\vs4\al(方法归纳)
1．“三看”法快速判断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。
2．依据周期律预测元素性质的流程
对于同一主族的陌生元素，首先确定它在元素周期表中的位置，然后确定它是金属元素还是非金属元素，再根据同族元素性质的相似性、递变性及同周期元素性质的规律(元素周期律)，来推测该元素及其化合物的性质。
二、元素金属性、非金属性的判断
4．下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是________(填序号)。
①HCl的溶解度比H2S大
②HCl的酸性比H2S强
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③HCl的稳定性比H2S强
④HCl的还原性比H2S弱
⑤HClO4的酸性比H2SO4强
⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS
⑦Cl2能与H2S反应生成S
⑧在周期表中Cl处于同周期S的右侧
⑨还原性：Cl－＜S2－
解析： 元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关，所以①不符合题意；氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系，所以②也不符合题意，其他均符合题意。
答案： ③④⑤⑥⑦⑧⑨
5．甲、乙两种非金属元素：
①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合
②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强
④与某金属反应时，甲元素原子得电子数目比乙的多
⑤甲的单质熔、沸点比乙的低
能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A．只有④ B．只有⑤
C．①②③ D．①②③④⑤
答案： C
eq \a\vs4\al(方法指导)
金属性和非金属性强弱的判断方法
1．同一元素的“位－构－性”关系
2．推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式
a．电子层数＝周期数；
b．质子数＝原子序数；
c．最外层电子数＝主族序数；
d．主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；
b．各周期元素种类；
c．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
d．同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。
③地壳中含量最多的元素：O。
④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。
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⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。
⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
类型一 “原子结构－位置－性质”关系推断
1．(2022·安徽马鞍山三模)短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，且X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12，X与R同主族，Q是地壳中含量最高的元素。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径大小顺序为：Z>Q>R
B．最简单氢化物的沸点高低顺序为：Q>Z>Y
C．X与Q形成的化合物仅含共价键
D．Q与R形成的常见化合物中，阴、阳离子数目之比为1∶2
C [短周期元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大，Q是地壳中含量最高的元素，则Q为O元素；X与R同主族，X、Y、Q、R的原子的最外层电子数之和为12，则X与R的最外层电子数为1、Y的最外层电子数为4，X为H元素或Li元素、Y为C元素、Z为N元素、R为Na元素。A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子、氧离子和钠离子的离子半径大小顺序为Z>Q>R，故A正确；B.甲烷分子不能形成分子间氢键，分子间作用力小于氨分子和水分子，沸点最低，常温下，H2O为液态，NH3为气态(或H2O分子间的氢键比NH3强)，水沸点高于氨分子，所以最简单氢化物的沸点高低顺序为Q>Z>Y，故B正确；C.若X为Li元素，氧化锂是只含有离子键的离子化合物，故C错误；D.氧化钠和过氧化钠都是阴、阳离子数目之比为1∶2的离子化合物，故D正确。]
2．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。常温下，W、Y形成的一种液态化合物是一种绿色氧化剂；X、Y为同周期相邻元素，X原子核外电子数等于Z原子最外层电子数，X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍。下列说法错误的是( )
A．简单氢化物的沸点：XB．Y、Z两种元素形成的一种化合物可用于杀菌消毒
C．W、X、Y三种元素形成的化合物中不可能含有离子键
D．元素最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>X
C [短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，依据常温下，W、Y形成的一种液态化合物是一种绿色氧化剂，初步判断其为H2O2；X、Y为同周期相邻元素，W、X、Y、Z原子序数依次增大，则W为H，X为N，Y为O，X原子核外电子数等于Z原子最外层电子数，X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍，则Z为Cl。A.N、O的简单氢化物分别为NH3和H2O，水分子间的氢键比氨气分子间的氢键强，沸点：NH3N，酸性：HClO4>HNO3，D正确。]
类型二 “粒子结构－位置－性质”关系推断
3．(2022·湖南娄底二模)一种由四种短周期主族元素组成的化合物(如图所示)可用作化肥和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且X与Y、Z均相邻。下列有关说法错误的是( )
A．该化合物中Z的化合价为＋5价
B．简单氢化物的沸点：X＞Z
C．原子半径：Z＞X＞Y＞W
D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D [短周期元素W只形成1个共价键，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且X与Y、Z均相邻，则W是H元素，X是N元素，Y能够形成2个共价键，且可以与H形成共价键，则Y是O；根据元素Z在周期表中与N元素相邻，原子序数大于O，则Z是P元素。A.根据物质结构可知该化合物化学式是NH4H2PO4，其中P元素化合价为＋5价，A正确；B.X是N元素，Z是P元素，二者位于同一主族，它们形成的氢化物NH3、PH3，都是由分子构成的物质，但由于NH3分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点升高，故氢化物的沸点：NH3＞PH3，B正确；C.同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期元素，元素的周期序数越大，原子半径就越大，则四种元素的原子半径大小关系为：Z(P)＞X(N)＞Y(O)＞W(H)，C正确；D.Z是P元素，P的最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，H3PO4属于中强酸，不属于强酸，D错误。]
4．(2022·河南商丘三模)某化合物可用作发酵助剂，结构如图所示。图中X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素，且位于不同周期，它们的原子序数依次增大，其中Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是( )
A．该化合物中除X外，其他原子最外层不一定均为8e－
B．Z元素形成的单质均为白色固体
C．X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中均含有共价键
D．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于硫酸
A [X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素，且位于不同周期，它们的原子序数依次增大，其中Y为地壳中含量最高的元素，则X为H元素、Y为O元素；由化合物中Z形成5个共价键可知，Z为P元素，所以W为K元素。A.由化合物的结构式可知，化合物中磷原子的最外层电子数为10，钾离子和氧原子的最外层电子数为8，故A正确；B.红磷为磷元素形成的红色单质，故B错误；C.氢元素和钾元素形成的化合物氢化钾为离子化合物，故C错误；D.磷元素的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，酸性弱于硫酸，故D错误。]
类型三 “表格位置－结构－性质”关系推断
5．前四周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，其中W的原子序数是Z的2倍。下列说法正确的是( )
A．熔点：Y>Y2X3
B．最高价含氧酸酸性：W>Z
C．Z能与X形成多种化合物
D．Y的最高价氧化物对应的水化物是强碱
C [设Z的原子序数是a，则W的原子序数是a＋17，W的原子序数是Z的2倍，2a＝a＋17，a＝17，所以Z是Cl元素、W是Se元素、X是O元素、Y是Al元素。A.Al的熔点低于Al2O3的熔点，故A错误；B.非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价含氧酸酸性：HClO4>H2SeO4，故B错误；C.Cl能与O形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种化合物，故C正确；D.Al(OH)3是两性氢氧化物，故D错误。]
学生用书第117页
6.(2022·广西南宁二模)R、X、Y、Z、W是原子序数依次递增的主族元素，位于三个不同短周期。其中X、Y、Z在元素周期表的位置如表所示，其中X与Z的最外层电子数之和比Y的核电荷数少2，下列说法正确的是( )
A．简单离子的还原性：W>Z
B．R、X、W可形成既含离子键又含共价键的化合物
C．工业上用电解熔融的YW3制备Y单质
D．Z的氧化物的水化物是强酸
B [R、X、Y、Z、W是原子序数依次递增的主族元素，位于三个不同短周期，则R为H。设X的最外层电子数为x，则Z的最外层电子数为x＋1，X与Z的最外层电子数之和比Y的核电荷数少2，则Y 的核电荷数为x＋x＋1＋2＝2x＋3，因Y为第三周期元素，故2x＋3≥11，x≥4。当x＝4时，X、Y、Z、W分别为C、Na、P、S(Cl)，与题表不符，不满足要求；当x＝5时，X、Y、Z、W分别为N、Al、S、Cl，满足要求；当x＝6时，推出Z为Cl，而W 也为短周期主族元素，故x＝6不符合，故R、X、Y、Z、W分别为H、N、Al、S、Cl。A.W、Z的简单离子为Cl－和S2－，非金属性Cl>S，离子还原性Cl－类型四 “转化关系－位置－性质”关系推断
7.(2022·广东汕头二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大。M、N、P是由这些元素组成的二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单质，M与r均为淡黄色固体，W、X、Y位于不同周期。上述物质转化关系如图所示(部分生成物省略)，下列说法错误的是( )
A．物质熔沸点：N＞P
B．X、Y可形成离子化合物
C．单质氧化性：X＞W
D．X、Y、Z三种元素组成的盐溶液可能呈中性或碱性
B [M、N、P是由这些元素组成的二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单质，M与r均为淡黄色固体，则M为Na2O2，r为S，结合转化关系，可推知，N为H2O，s为H2，P为H2S，q为O2，W、X、Y位于不同周期，又W、X、Y、Z是原子半径依次增大的短周期主族元素，则W为H元素，X为O元素，Y为S元素，Z为Na元素，据此分析解答。A.由分析，N为H2O，P为H2S，H2O分子间可形成氢键，因此沸点：H2O＞H2S，A正确；B.X为O元素，Y为S元素，不可能形成离子化合物，B错误；C.X的单质为O2，W的单质为H2，氧化性：O2＞H2，C正确；D.X为O元素，Y为S元素，Z为Na元素，三者形成的盐为Na2SO4和Na2SO3，前者呈中性，后者呈碱性，D正确。]
8．(2022·安徽芜湖三模)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M、N、P、Q依次是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径大小：Z＜X＜Y
B．常温常压下，戊的沸点高于乙
C．工业上在一定条件下可由丁制备Q
D．W分别与X、Y两种元素均可形成至少两种化合物
A [短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，则乙为NH3；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同，则丙为N2H4；M、N元素的单质反应生成NH3，由题图转化关系可知M为H、N为N元素；丁是常见的两性氧化物，则丁为Al2O3；己加热生成Al2O3，则己为Al(OH)3；Q与P反应生成丁Al2O3，则Q、P为Al和O2，若Q为O2，则甲为NO，NO与戊不会生成氢氧化铝和氨气，则Q为Al，甲为AlN，戊为H2O。根据分析可知：W为H，X为N，Y为O，Z为Al；甲为AlN，乙为NH3，丙为N2H4，丁为Al2O3，戊为H2O，己为Al(OH)3。A.X为N，Y为O，Z为Al，电子层数相同时，原子序数越大离子半径越小，则离子半径Al3＋＜O2－＜N3－，故A错误；B.戊为H2O，乙为NH3，水在常温下为液态，氨气为气体，则水的沸点较高，故B正确；C.丁为Al2O3，Q为Al，工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，故C正确；D.W为H，X为N，Y为O，W分别与X、Y两种元素均可形成至少两种化合物，如NH3、N2H4等，H2O、H2O2，故D正确。]
真题演练 明确考向
1. (2022·广东高考)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
C [甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。A.根据层多半径大，同电子层结构核多半径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；C.甲的氢化物可能为氨气，也可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。]
2．(2022·全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A．非金属性：X＞Q
B．单质的熔点：X＞Y
C．简单氢化物的沸点：Z＞Q
D．最高价含氧酸的酸性：Z＞Y
D [Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z位于不同周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P。A.X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下非金属依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；B.由分析可知，X为Al，属于金属晶体，Y为Si，属于共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；C.含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；D.元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D正确。]
3．(2021·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
D [由综合推断知，W为H、X为N、Y为Al、Z为S。一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，所以原子半径：Y>Z>X>W，A错误；H、N可以形成NH3、N2H4等多种化合物，B错误；Y的氧化物为Al2O3，Al2O3是两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应，C错误；H、N和S可以形成(NH4)2S，该化合物中既含有离子键也含有共价键，D正确。]
学生用书第118页
4.(2020·浙江1月选考)下列说法正确的是( )
A．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
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层
C．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
D．同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
C [同一原子中，能量高的电子在离核较远的区域运动，C正确；原子核外电子排布，不是先排满M层再排N层，如钾原子的M层有8个电子，N层有1个电子，B错误；同周期中，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小，A错误；同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数之差可能是1、11或25，D错误。]
5．(2022·海南高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是( )
A．XW3是非极性分子
B．简单氢化物沸点：X＞Y
C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
C [X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。
A．由分析可知，X为N元素，W为Cl元素，NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；B.H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；C.Y为O元素，Z为Na元素，两者形成的化合物为Na2O、Na2O2，均为离子化合物，C正确；D.N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。]
6．(2022·浙江1月选考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A．非金属性：Y＞W
B．XZ3是离子化合物
C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D．X与Y可形成化合物X2Y3
D [X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al元素，W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，W为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。A.非金属性同主族从上至下逐渐减弱：Y＜W，A错误；B.氯化铝是共价化合物，B错误；C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸和高氯酸，两者均为强酸，次氯酸也是氯的氧化物对应的水化合物，但次氯酸为弱酸，C错误；D.根据化合物的化合价代数和为0可知，铝与硫元素形成的化合物化学式为Al2S3，D正确。]
课时精练(二十四) 元素周期律 元素周期表 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P383))
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布，第112号化学元素正式名称为“Cpernicium”，元素符号为“Cn”，以纪念著名天文学家哥白尼，该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是( )
A．Cn位于第六周期ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn元素的核外电子数为165
B [根据稀有气体原子序数He为2、Ne为10、Ar为18、Kr为36、Xe为54、Rn为86，118号位于第七周期0族，可知112号元素位于第七周期ⅡB族；Cn属于过渡元素，属于金属元素；Cn元素的核外电子数＝原子序数＝112。故B正确。]
2．(2022·河北保定二模)中国科学院院士张青莲教授曾主持测定的铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。In与Al同主族。下列说法正确的是( )
A．In是第四周期ⅢA族元素
B． eq \( eq \\al(\s\up1(115),\s\d1( )),\s\d1( 49)) In与 eq \( eq \\al(\s\up1(117),\s\d1( )),\s\d1( 49)) In互为同素异形体
C．原子半径：Rb＞In
D．碱性：In(OH)3＜Al(OH)3
C [A.In的原子序数为49，原子核外有5个电子层，数目分别为2、8、18、18、3，则In处于第五周期第ⅢA族，A错误；B. eq \( eq \\al(\s\up1(115),\s\d1( )),\s\d1( 49)) In与 eq \( eq \\al(\s\up1(117),\s\d1( )),\s\d1( 49)) In质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，B错误；C.Rb位于第五周期第ⅠA族，Rb和In均位于第五周期，同周期主族元素从左到右原子半径递减，则原子半径：Rb>In，C正确；D.Al位于第三周期第ⅢA族，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，同一主族元素从上向下，金属性逐渐增强，则碱性：In(OH)3＞Al(OH)3，D错误。]
3．(2022·浙江台州二模)下列说法正确的是( )
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
C．同周期中金属性最强的元素是ⅠA族金属元素
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C [A.同主族自上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸则酸性不一定减弱，故A错误；B.原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族，如氦原子最外层电子数为2，它处于周期表的0族，故B错误；C.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，故C正确；D.周期表中金属和非金属分界线附近的元素可以作半导体材料，过渡元素位于副族和第Ⅷ族，故D错误。]
4．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是( )
A．虚线左侧是金属元素
B．As处于第五周期第ⅤA族
C．Si、Ge可作半导体材料
D．Sb既有金属性又有非金属性
B [题图中虚线左下方的元素均为金属元素，A正确；由Si处于第三周期第ⅣA族可推知，As处于第四周期第ⅤA族，B错误；元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往既具有金属性，又具有非金属性，可在该分界线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)，C、D正确。]
5．下列事实中，不能用元素周期律解释的是( )
A．原子半径：K>Ca>Mg
B．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C．热稳定性：HF>HCl>H2S
D．酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO3
D [同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大，A项不符合题意；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，B项不符合题意；元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，C项不符合题意；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，H2SO3不是S元素最高价氧化物对应的水化物，D项符合题意。]
6．我国神舟号飞船使用的砷化镓(GaAs)太阳能电池是我国自主研发、生产的产品。在元素周期表中P与As同主族，Al与Ga同主族，Ga与As同周期，下列说法错误的是( )
A．酸性：H3AsO4B．还原性：AsH3>PH3
C．原子半径：Ga>As
D．失电子能力：GaD [P与As同主族，非金属性AsPH3，故B正确；Ga、As同周期，且As的核电荷数更大，故原子半径：Ga>As，故C正确；Ga的金属性强于As，故失电子能力：Ga>As，故D错误。]
7．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( )
C [根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱，A项不符合题意；根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱，B项不符合题意；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，C项符合题意；气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，D项不符合题意。]
8．如图是元素周期表的一部分，下列叙述不正确的是( )
A．Pb的最高正化合价为＋4
B．原子半径比较：Al>F
C．酸性强弱：H3AsO4D．Br的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBrO3
D [Pb与C同主族，最外层含有4个电子，其最高正化合价为＋4价，故A正确；铝原子核外电子层数为3，氟原子核外电子层数为2，则原子半径：Al>F，B正确；As、Se同周期，原子序数越大，非金属性越强，则非金属性：As9．关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．周期表中位置靠近的元素(稀有元素除外)性质相近
C [A项，在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性，常作半导体材料；B项，在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素，如：镍、铂等；C项，在元素周期表的右上角，即非金属区域寻找制备新型农药材料的元素；D项，周期表中元素位置相近说明原子核外电子排布相近，因此性质相近。]
10．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、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是( )
A．离子半径：Y＋>X2－
B．Y＋、Z3＋、W2－、R－在水中能大量共存
C．氢化物的稳定性：H2W>H2X
D．工业上利用电解熔融态YR和Z2X3的方法制取金属Y和Z
D [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元素；Z为＋3价，没有负化合价，原子序数大于Na，故Z为Al元素；W有＋6、－2价，则W为S元素；R有＋7、－1价，则R为Cl元素。当电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，r(Na＋)S，故氢化物的稳定性：H2O>H2S，C错误；工业上可用电解熔融态NaCl和Al2O3的方法制取金属Na和Al，D正确。]
11．(1)根据“原子序数”推导元素：
①56号元素位于第________周期________族。
②114号元素位于第________周期________族。
③35号元素位于第________周期________族。
(2)根据“元素符号”填空(前20号元素)：
①主族序数与周期数相同的元素有________。
②主族序数是周期数2倍的元素有________，主族序数是周期数3倍的元素有________。
③周期数是主族序数2倍的元素有________，周期数是主族序数3倍的元素有________。
(3)用“元素符号”填空：
①最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素是________。
②最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是________。
(4)①甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是________(填字母)。
A．x＋2 B．x＋4
C．x＋8 D．x＋18
②若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n。则下列关于m和n的关系不正确的是________(填字母)。
A．n＝m＋1 B．n＝m＋18
C．n＝m＋25 D．n＝m＋11
解析： (4)因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32，也可以是x－2、x－8、x－18、x－32。对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。
答案： (1)①六 ⅡA ②七 ⅣA ③四 ⅦA
(2)①H、Be、Al ②C、S O ③Li、Ca Na
(3)①H、C、Si ②S (4)①B ②B
12．(2022·广西柳州模拟预测)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。B、C、D为同周期相邻元素，A为地壳中含量最多的元素。回答下列问题：
(1)元素D在周期表中的位置为_________________________________________，
A、C的简单离子半径大小顺序为________ (填离子符号)。
(2)化合物BA的电子式为________(填元素符号)。A和D形成的化合物中的化学键类型为________________________________________________________________________。
(3)B和C两元素相比较，金属性较强是________(填元素符号)，可以证明该结论的实验________________________________________________________________________。
A．比较两种元素的单质与冷的浓硫酸反应的速率
B．比较两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性
C．将相同大小的两种元素单质分别放入沸水中，观察反应现象
D．比较相同物质的量的两种元素的单质与足量稀盐酸反应产生H2的多少
解析： A为地壳中含量最多的元素，A为O，B、C、D为同周期相邻元素，A、B、C、D原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，则B、C、D最外层电子数之和为9，则B为Mg，C为Al，D为Si。(3)Mg和Al相比，金属性较强的为Mg。A项镁能和冷的浓硫酸反应，铝也能和冷的浓硫酸反应，并在表面形成致密的氧化膜阻止硫酸与铝进一步反应，不能通过两种元素的单质与冷的浓硫酸反应的速率来比较金属性强弱，A错误；B项元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，氢氧化镁碱性强于氢氧化铝，B正确；镁可与沸水反应生成氢气，反应较为剧烈，铝不能和沸水发生明显的反应，说明金属性镁强于铝，C正确；D项相同物质的量的两种单质，与足量盐酸反应，铝产生的氢气要多但是铝的金属性弱于镁，D错误。
答案： (1)第三周期第ⅣA族(或第三周期14列)
O2－＞Al3＋ (2)Mg2＋ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1( eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) )) eq \s\up12(2－) 共价键 (3)Mg BC
13．(2022·湖南宁乡市教育研究中心模拟预测)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)在此元素周期表的一部分中，金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(2)⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为________(填元素符号)。
(3)⑦、⑧两种元素的氢化物稳定性较强的是________ (用化学式表示)。
(4)⑤、⑧的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为___________________。
解析： 根据元素在周期表中的位置，①②③④⑤⑥⑦⑧分别是H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Al元素、Si元素、Cl元素。
答案： (1)Na (2)Na>Al (3)HCl (4)OH－＋ H＋===H2O项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子结构
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
性质
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)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
三表
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”
金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱
三
反
应
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则金属性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则非金属性越强
氧化
性
金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原
性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
X
Y
Z
W
X
Y
Z
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
氧化性：HClO>H2CO3
金属性：Cl>C
D
热稳定性强弱：HBr>HI
非金属性：Br>I
B
C
N
O
F
Al
Si
P
S
Cl
Ga
Ge
As
Se
Br
In
Sn
Sb
Te
I
Tl
Pb
Bi
P
At