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2019届二轮复习 元素周期表和元素周期律 学案（全国通用）
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元素周期表和元素周期律
一、考纲要求
1. 掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。
2. 以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3. 以IA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
4. 了解金属、非金属元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
二、考题规律
元素周期律、元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识，也是高考每年必考的重点内容。题型多以选择题、填空题为主，多属中档题，主要考查内容有元素周期律、元素周期表的结构及其应用、元素的金属性和非金属性的判据及递变规律。在填空题中会综合考查元素性质、原子结构及元素在元素周期表中的位置三者之间的关系。
三、考向预测
从近几年的高考情况可以看出，本部分内容涉及的高考题型比较稳定。考查点也比较稳定。展望明年高考，考查内容仍将以元素及其化合物知识为载体。同学们在复习中应注重知识的整合，用物质结构理论进行现象解释、定性推断、归纳总结、定量计算等，复习备考时应结合近几年的各地高考试题，梳理高考热点，统摄高考命题规律，强化热点训练。
一、元素周期律和元素周期表
二、元素性质与原子结构
1. 元素金属性强弱的判断方法
金
属
性
比
较
本质
原子越易失电子，金属性越强（理论）
判断
方法
在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强（理论）
同一周期从左到右金属性减弱，同一主族从上到下金属性增强（理论）
单质与水（或酸）反应置换氢气越容易，金属性越强（事实）
最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强（事实）
若xn＋＋yx＋ym＋，则y比x的金属性强（事实）
一般原电池中负极比正极金属性强
2. 元素非金属性强弱的判断方法
非
金
属
性
比
较
本质
原子越易得电子，非金属性越强（理论）
判断
方法
同一周期从左到右非金属性增强，同一主族从上到下非金属性减弱（理论）
单质与H2化合越易，生成的气态氢化物越稳定，其非金属性越强（事实）
最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强（事实）
若An－＋B→Bm－＋A，则B比A的非金属性强（事实）
与同一还原剂反应，根据反应的难易、产物的化合价等判断
三、元素的“位、构、性”关系
1. “位、构、性”关系
2. 原子结构与元素周期表的关系
（1）电子层数＝周期数（电子层数决定周期数）
（2）最外层电子数＝主族序数＝最高正价数（F、O除外）
（3）核内质子数＝原子序数
（4）负价绝对值＝8－主族序数（限ⅣA～ⅦA族）
（5）原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，其离子的氧化性越弱。
（6）原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，其离子的还原性越弱，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物酸性越强。
（7）稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。
①与He原子电子层结构相同的离子有Li＋、Be2＋、H－；
②与Ne原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；
③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。
四、元素周期表的应用
1. 认识同周期（以第3周期为例）元素性质的递变规律
（1）Na、Mg、Al的金属性强弱比较
①置换出酸或水中的氢的难易顺序为Al＜Mg＜Na。
②最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3，其中Al（OH）3属于两性氢氧化物。
③Na、Mg、Al的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
（2）Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较
①与H2化合由易到难的顺序为Cl＞S＞P＞Si。
②气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H2S＞PH3＞SiH4。
③最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3。
④Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为Cl＞S＞P＞Si。
（3）同周期元素性质的递变规律
同一周期元素从左到右元素的金属性减弱，元素的非金属性增强。
2. 认识同主族元素的性质及递变规律
（1）ⅦA族元素的性质
（2）同主族元素性质的递变规律
同主族元素从上而下金属性增强，非金属性减弱。
聚焦热点1：元素周期律及其应用
例1 以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A. 第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B. 同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
C. 第 ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D. 同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
分析：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，137和133表示二者的质量数，因此A不正确；同周期元素（除0族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对核外电子对吸引力逐渐增强，因此原子半径逐渐减小，B正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如ⅠA族元素，而有的逐渐升高，例如ⅦA族元素，所以选项D也不正确。
答案：B
点评：本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查学生思维的严密性，题目难度较小。
例2 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是
A. X、Y元素的金属性强弱为X
C. Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D. 一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
分析：此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性X>Y，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价可知，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。
答案：D
点评：解答元素推断题的突破口多为原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等；在解答此类题时，关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系，从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。
例3 现有下列短周期元素性质的数据，试回答下列问题：
（1）上述元素中处于第ⅤA族的有________，处于第2周期的有_______（以上均用编号表示）。
（2）上述元素中金属性最强的是________（用编号表示）。
（3）元素非金属性强弱比较有很多方法，其中④和⑦的非金属性强弱的研究方案中不可行的是________（填选项序号）
A. 比较两种单质的颜色 B. 比较氢化物的稳定性
C. 依据两元素在周期表中的位置 D. 比较原子半径大小
E. 比较最高价氧化物对应水化物的酸性
（4）写出元素①、⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式 _______。
分析：（1）由化合价知④、⑦元素在第ⅤA族，由于⑦的原子半径小于④，故⑦为N，④为P。由①的原子半径小于⑦可知，①为O。③、⑥位于第ⅠA族，且因③的原子半径小于⑥，故③为Li，⑥为Na，由于②、⑧是第ⅡA族、第ⅢA族元素且②的原子半径大于③，小于⑥，故②为Mg，⑧为Al。则处于第2周期的有Li、O、N元素。（2）Mg、Al、Na、Li中，金属钠的金属性最强。（3）N、P位于同一主族，可依元素周期律比较其非金属性强弱，但其单质的颜色不具有可比较性。（4）①、⑧形成的化合物Al2O3与KOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
答案：（1）④⑦ ①③⑦ （2）⑥ （3）A （4） Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
点评：这类题常用的解题策略是：
聚焦热点2：元素周期表的结构
例1 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法正确的是
A. 元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B. 原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
C. 离子Y2－和Z 3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D. 元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
分析：根据元素周期表的结构可推出短周期元素分别为：X：N； Y ：O； Z： Al ； W ：S；Q ：Cl。
A项，对于主族元素来说，最高正化合价一般等于其主族序数。
B项，同周期原子半径从左到右依次减小，同主族原子半径从上到下依次增大。
C项，离子Y2－和Z 3＋都为10电子微粒，核外电子数和电子层数都相同。
D项，元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的，因此Q的最高价氧化物对应的水化物的酸性强。
答案：A
点评：该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系的掌握以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
例2 全球热播影片《阿凡达》已于2010年1月4日在中国内地上映，影片中出现了一种潘多拉星球的宇宙飞船。下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别表示一种元素。（选项中的物质都由下表中的元素组成）由以上信息可推断下列说法正确的是（ ）
A. 宇航员在宇宙飞船活动仓内会产生由d和f组成的气体，吸收这种气体的化合物应该由e和f组成
B. 活动仓内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境，即充入a和f的常见单质
C. c和f以原子个数1∶1组成的化合物可用作宇航员所需f单质的来源
D. 若潘多拉星球上存在23b，地球上此元素主要以 24b形式存在，23b比 24b少一个质子
分析：a为H，b为He，c为Na，d为C、e为N， f为O，g为Al。吸收CO2不能用氮的氧化物，A错。活动仓内可充入O2和N2，不能充入H2和O2，B错。Na2O2可用作供氧剂，C项正确。23He比24He少一个中子，质子数是相同的，D错。
答案：C
点评：本题要求考生必须要熟悉元素周期表结构，能准确的确定各元素。同时要求考生熟悉一些重要化合物的性质和用途。
例3 X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ ）
A. 元素非金属性由弱到强的顺序为X＜Y＜Z
B. Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C. 3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D. 原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X
分析：因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，故能推出X元素即为O，而在短周期中能与O同主族的就只有S元素，即为Y，而Z原子的核外电子数比Y原子少1，也就不难得出Z元素即为P元素，A选项中三种元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，S的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4，三种元素的气态氢化物中，最稳定的是H2O，而不是磷化氢；D选项中原子半径大小比较是正确的，故本题的答案为D。
答案：D
点评：在解有关周期表的题目时，首先要确定元素在周期表中的位置，实在推不出具体的位置，推出相对位置也可以。
聚焦热点3：元素的“位—构—性”的关系
例1 根据下表信息，判断以下叙述正确的是（ ）
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.111
0.104
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋2
＋6、－2
－2
表中为部分短周期元素的原子半径及主要化合价
A. 氢化物的稳定性H2R＞H2T B. 单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q
C. M与T形成的化合物具有两性 D. L2＋与R2－的核外电子数相等
解析：根据各元素的主要化合价及原子半径大小关系可确定，L为Mg，M为Al，Q为Be，R为S，T为O。则稳定性H2O＞H2S，A项错误；活泼性Mg＞Be，B项错误；Al2O3为两性氧化物，C项正确；Mg2＋的核外电子数为10，S2－的核外电子数为18，D项错误。
答案：C
点评：解决本题的关键是根据元素的原子半径大小进行比较，然后根据元素主要化合价来确定元素。
例2 元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是（ ）
A. 元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B. 多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C. P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
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
分析：主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有+6价，A不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B不正确；P、S、Cl均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强，因此选项C正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括7个副族和一个Ⅷ族共同组成了过渡元素，因此选项D也不正确。
答案：C
点评：本题是对原子结构、元素周期表和元素周期律的综合考查，需考生对这一部分的内容相当熟悉。
例3 短周期元素W、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W、X、 Y＋、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、 4、 2（不考虑零族元素）。下列关于这些元素的叙述错误的是（ ）
A. X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物
B. W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子
C. W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物
D. Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性
分析：W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。Y＋的最外层电子数与其电子层数的比值为4，Y＋的最外层电子数只能为8，Y＋的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数（3层）比值为2，故Z为S；X为第二周期元素，X为O，四种元素都不是零族元素，W为C。O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3和NaHCO3都是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。
答案：D
点评：“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据原子结构首先判断其在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在元素周期表中的位置，进而推断出其结构。
一、推断元素的一般思路为：
根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序数，判断元素在元素周期表中的位置等，基本思路如下：
主族元素在周期表中位置的推断方法
1. 根据核外电子排布规律
（1）最外层电子数等于或大于3（小于8）的一定是主族元素。
（2）最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
（3）最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
（4）某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。
（5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律
2. 根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系
核外电子层数＝周期数
主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。（对于大部分元素来说）；
（1）族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。
（2）短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H（NaH中氢原子显－1价）、C、Si。
（3）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。
（4）除H外，原子半径最小的元素是F。
（5）最高正价不等于族序数的元素是O、F等。
（6）不易表现出正价的元素有O，没有正价的元素是F。
3. 根据元素的存在、性质等
（1）存在方面
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。
②空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
③地壳中含量最多的元素，或氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O。
④地壳中含量最多的金属元素是Al。
（2）性质方面
①最活泼的非金属元素，或无正价的元素，或气态氢化物最稳定的元素是F。
②最活泼的金属元素，或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素，或阳离子氧化性最弱的元素是Cs（放射性元素除外）。
③单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。
④短周期中最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Be、Al。
⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。
⑥元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。
⑦常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S等。
4. 根据稀有气体的原子序数
第一～七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，即遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。
二、微粒半径大小的比较
微粒半径的简单比较方法
原
子
半
径
1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小
2.最外层电子数相同时，随电子层数递增，原子半径增大。
离
子
半
径
1. 同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。
2. 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。
3. 带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。带电荷量、电子层数均不同的离子可选另一种离子参照比较。
练习题
（答题时间：60分钟）
一、选择题
1. 氡（Rn）可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来，通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。这些射线可诱发肺癌。下列关于氡的叙述正确的是（ ）
A. Rn的原子核内含有222个中子
B. Rn位于元素周期表中第六周期ⅦA族
C. Rn的化学性质不活泼，因此与任何物质都不能反应
D. 新铺大理石地面的居室，需常开窗换气，以减少氡对人体的危害
2. 短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是（ ）
A. X与Y不可能位于同一主族 B. X与Y一定位于同一周期
C. X与Y不可能形成共价化合物XY D. X与Y可能形成离子化合物XY
3. 短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是（ ）
A. X和Y可能处于同一周期 B. X和Y可能处于相邻周期
C. X和Y可能处于同一主族 D. X和Y可能处于相邻主族
*4. 元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是（ ）
A. XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B. XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C. XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D. XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2
5. 下列叙述中正确的是（ ）
A. 除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18个元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
6. X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是（ ）
A. 还原性：X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物
B. 简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C. YX2、M2Y都含有极性键
D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
B. 在同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高
C. 所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等
D. 同主族元素的气态氢化物，相对分子质量越大，沸点不一定越高
8. 短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，它们的原子最外层电子数之和为11，A、C同主族，B原子最外层电子数比A原子次外层电子数多1。下列叙述正确的是（ ）
A. B的最高价氧化物的熔点比A的最高价氧化物的熔点低
B. 原子半径：B>C>A
C. B的最高价氧化物的水化物只能与酸反应，不能与碱反应
D. 由A、B两元素分别形成的单质均存在同素异形体
9. 如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是（ ）
R
X
Y
Z
A. X的氢化物比R的氢化物稳定
B. 原子半径大小顺序是Z>Y>X>R
C. Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应
D. X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构
10. R2＋有5个电子层，最外层有2个电子。实验室配制RCl2溶液时，需加入少量单质R和盐酸。由此推断下列叙述正确的是（ ）
A. R是第六周期第ⅣA族元素 B. R的最高价氧化物的水化物是强碱
C. R2＋的硝酸盐溶液呈酸性 D. RCl4具有强氧化性，很不稳定
11. 下表为元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
R
W
A. 五种元素一定都是非金属元素
B. 五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
C. Z的氧化物与X的单质在任何条件下都不会发生置换反应
D. R的最外层电子数一定为5
12. X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（ ）
A. 由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B. X2－的还原性一定大于Y－
C. X、Y一定不是同周期元素
D. 若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
二、非选择题
*13. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A、D同主族，C、E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子 。
请回答下列问题（题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关）：
（1）A～F六种元素的原子中，原子半径最大的是________（填元素符号）。
（2）A、C、D三种元素组成的一种常见化合物，是重要的工业产品，该化合物中阳离子的结构示意图为：____________________。
（3）B与F两种元素形成的一种化合物，分子中各原子最外层均达八电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物的分子式为________。
（4）A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该反应的化学方程式为：______________________________________________________。
14. 元素X、Y、Z、W均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数占其核外电子总数的3/4，W－、Z＋、X＋原子半径逐渐减小，化合物XW常温下为气体，Z是其所在周期中除稀有气体元素外，原子半径最大的元素。据此回答下列问题：
（1）元素W在周期表中的位置是________，工业上生产W单质的离子方程式为：________________________________________________________________________。
（2）A、B均为由上述四种元素中的三种组成的强电解质，且常温下两种物质的水溶液的pH均大于7，组成元素的原子数目比均为1∶1∶1。若A能抑制水的电离，而B能促进水的电离，则A、B的化学式分别为__________________、________________。
（3）C是由上述四种元素中的两种组成的一种含有非极性键的离子化合物，则C的电子式为______________________。
*15. A、B、C、D、E五种元素，它们满足以下条件：①分别属于不同主族，且均为短周期元素 ②A、B的气态氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素气态氢化物的沸点高，且A的气态氢化物常温下为液态 ③原子半径大小顺序是A
（2）五种元素的单质中，沸点最高的是________（填化学式）。
（3）A、B的氢化物分子结合H＋能力较强的是________（填化学式），用一个离子方程式加以证明：__________________。
（4）C、D形成的化合物的水溶液显________性（选填“酸”“碱”或“中”），其原因是（用离子方程式表示）______________________。
*16. A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。元素A的原子核内仅有一个质子，A、D同主族，B、C为同周期不相邻元素但与A能形成相同电子数的化合物，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和。请回答下列问题：
（1）写出由上述至少两种元素组成的具有漂白作用的物质的化学式___ __
__ _（至少写出四种）。
（2）A分别与B、C、G能形成相应的最常见三种化合物，这三种化合物的沸点由高到低的顺序为__________（用化学式表示）。
（3）由A、B、C、D四种元素组成的一种常见化合物的溶液分别与由C、D、E三种元素组成的一种化合物的溶液和由E、G两种元素组成的一种化合物的溶液都能反应得到同一种白色沉淀，写出上述两个反应的离子方程式______________________________、________________________________________________________________________。
（4）D、E两种元素的原子都能形成相应的离子，则两离子半径大小关系为________（用离子符号表示）；将D、E两种元素的单质同时投入水中，充分反应后，测得溶液中只有一种溶质，且无固体物质剩余，则所投入到水中的D的单质和E的单质的质量之比为________，上述反应的化学方程式为________________；若D的单质的物质的量为x mol，则上述反应中得到另一物质的物质的量为______________。
练习题答案
1. D 解析：中子数＝质量数－质子数，所以Rn的原子核内含有222－86＝136个中子，A项错误；Rn位于元素周期表中第六周期0族，B项错误；Rn的化学性质不活泼，但并不是不能与任何物质发生反应，C项错误。
2. D 解析：原子序数相差2的短周期元素，可以是同一主族，如H和Li；也可以是不同周期，如F和Na等；可形成共价化合物，如CO；也可形成离子化合物，如NaF。
3. C 解析：同一主族上下相邻周期的元素，其原子序数之差为2、8、18、32，故C项错误。
*4. B 解析：根据题意可知，符合条件的化合物有NaNO3和MgCO3两种，B项中MgCO3微溶于水，MgO为离子化合物。
5. C 解析：A项中F的最高化合价为0价，O的最高化合价不是＋6，与族序数不相等；B项中六、七周期所含元素数均不是18种；D项中H不属于碱金属。
6. D 解析：X、Y相邻，只能为同周期左右相邻或同主族上下相邻，又因X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，所以X、Y为同主族上下相邻，符合条件的为O、S。根据题意，可推出Z为Cl，M为K。
7. D 解析：同一周期元素的原子半径越大越易失电子，A错；钠的熔点比镁低，B错；氟元素没有正价，C错。
8. B 解析：根据题设条件推知A为C（碳）、B为Al、C为Si。Al2O3的熔点远远高于CO2。Al、Si同周期，C、Si同主族，根据元素周期律可知原子半径Al>Si>C。Al（OH）3具有两性。Al单质不存在同素异形体。综合上述知识可知，选项B正确。
9. C 解析：X原子最外层电子数比次外层电子数少3，推知X为P，则R、Y、Z依次为O、S、Cl。
10. C解析：根据题给信息，可知R元素有五个电子层，最外层有4个电子，即为第五周期第ⅣA族元素；R是金属性不强的金属元素，其最高价氧化物的水化物是弱碱而不是强碱；由于R的金属性弱，故其二价硝酸盐溶液因水解而显酸性；配制RCl2的溶液时，加R说明R2＋易被氧化，因而RCl4是稳定的，有一定的氧化性，但并不强。
11. B 解析：选项A，Y可能为金属元素Al。选项B，根据元素周期表的结构可知，五种元素不可能是ⅠA、ⅡA族元素，它们的最外层电子数一定都大于2。选项C，X为C、Z为Si时，SiO2与C在高温下能发生置换反应生成Si、CO。选项D，R可能是S，其最外层电子数为6。
12. B 解析：A项，X原子失去a个电子形成Xa＋，Y原子得到b个电子形成Yb－，二者的电子层结构相同，所以，m－a＝n＋b；B项，X与Y位于同一周期，且X位于Y的左边，Y的非金属性大于X，故X2－的还原性一定大于Y－；D项，HnY的稳定性大于HmX。答案：
*13. 解析：根据题设条件可推知A为H，B为N，C为O，D为Na，E为S，F为Cl。
（1）Na、S、Cl都处于第三周期，根据同周期原子半径递变规律可知，Na原子半径最大。
（2）H、O、Na形成的化合物为NaOH，其中阳离子为Na＋。
（3）N与Cl形成的化合物为NCl3。
（4）浓硫酸与Cu在加热条件下发生反应生成CuSO4、SO2和H2O：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。对于一般的元素推断题，可利用题目暗示作为突破口，联系其他条件，顺藤摸瓜，各个击破，推出结论。对无明显突破口的元素推断题，可利用题目条件的限定，逐渐缩小推求范围，并充分考虑各元素的相互关系进行推断。有时限定条件不足，则可进行讨论，得出合理的结论，有时答案不止一组答案，只要能解释通就可以，若题目只要求一组，则选择自己最熟悉、最有把握的。有时需要运用直觉，大胆尝试、假设，再根据题给条件进行验证，也可成功。
答案：（1）Na （2） （3）NCl3 （4）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
14. 解析：由Y原子中电子数关系知Y为氧，由各元素形成的离子知X、Z均在第ⅠA族、W在第ⅦA族，再结合原子序数关系及离子半径大小关系知X是氢、Z是钠、W是氯。工业上是采取电解饱和食盐水的方法制得氯气的；由Na、O、H、Cl中的三种元素所形成的物质为强电解质其水溶液呈碱性，且符合原子数目比1∶1∶1的只有NaOH和NaClO，NaOH抑制水的电离，而NaClO因水解而促进水的电离；这四种元素中的两种形成的含有非极性键的离子化合物是Na2O2。
答案：（1）第三周期第ⅦA族 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－（2）NaOH NaClO（3）Na＋[]2－Na＋
*15. 解析：根据②可知A的气态氢化物为H2O，B的气态氢化物为NH3或HF，再根据原子半径大小可知，A为O，B为N。根据④可知，C原子最外层电子数至少为6，且又不能与O在同族，故C原子最外层有7个电子，D原子最外层有2个电子，再结合原子半径大小可推知C为Cl，D为Mg，E为Na。O2、Cl2、N2在常温下都是气体，其沸点都比Mg、Na低，由于Mg的金属键比Na强，其沸点也比Na高，故沸点最高的应该是Mg。因NH3为碱性气体，H2O呈中性，故NH3结合H＋的能力比H2O强，如NH3能与H3O＋反应生成NH和H2O即可证明，其反应为：NH3＋H3O＋===NH＋H2O。MgCl2溶液中，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性。
答案：（1）O（或氧）Cl（或氯）Na（或钠）（2）Mg（3）NH3 NH3＋H3O＋===NH＋H2O（4）酸Mg2＋＋2H2OMg（OH）2＋2H＋
*16. 解析：根据题设条件可推知A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S，G为Cl。
（1）H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2等均具有漂白性。
（2）由于H2O分子间存在氢键，其沸点高于HCl、CH4，又由于HCl的相对分子质量大于CH4，HCl的沸点高于CH4，故沸点由高到低的顺序为：H2O>HCl>CH4。
（3）A、B、C、D四种元素组成的化合物为NaHCO3，HCO3－能分别与AlO2－和Al3+反应生成Al（OH）3沉淀，其相关反应的离子方程式为：HCO3－+AlO2－+H2O===，===。
（4）和有相同的电子层结构，根据具有相同电子层结构的微粒，其原子序数越小离子半径越大，可得。Na首先与反应生成： ===2NaOH+H2↑，Al再与NaOH反应刚好生成NaAlO2：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，其总反应式为：Na+Al+2H2O===NaAlO2+2H2↑，故参与反应的Na、Al的质量比为23∶27。反应得到H2的物质的量为Na的2倍，即为mol。
答案：（1）SO2、Na2O2、HClO、NaClO（其他合理答案均可）（2）H2O>HCl>CH4（3）HCO3－+AlO2－+H2O===CO ===Al（OH）3↓+3CO2↓（4） 23∶27 Na+Al+2H2O===NaAlO2+2H2↑ mol
一、考纲要求
1. 掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。
2. 以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3. 以IA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
4. 了解金属、非金属元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
二、考题规律
元素周期律、元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识，也是高考每年必考的重点内容。题型多以选择题、填空题为主，多属中档题，主要考查内容有元素周期律、元素周期表的结构及其应用、元素的金属性和非金属性的判据及递变规律。在填空题中会综合考查元素性质、原子结构及元素在元素周期表中的位置三者之间的关系。
三、考向预测
从近几年的高考情况可以看出，本部分内容涉及的高考题型比较稳定。考查点也比较稳定。展望明年高考，考查内容仍将以元素及其化合物知识为载体。同学们在复习中应注重知识的整合，用物质结构理论进行现象解释、定性推断、归纳总结、定量计算等，复习备考时应结合近几年的各地高考试题，梳理高考热点，统摄高考命题规律，强化热点训练。
一、元素周期律和元素周期表
二、元素性质与原子结构
1. 元素金属性强弱的判断方法
金
属
性
比
较
本质
原子越易失电子，金属性越强（理论）
判断
方法
在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强（理论）
同一周期从左到右金属性减弱，同一主族从上到下金属性增强（理论）
单质与水（或酸）反应置换氢气越容易，金属性越强（事实）
最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强（事实）
若xn＋＋yx＋ym＋，则y比x的金属性强（事实）
一般原电池中负极比正极金属性强
2. 元素非金属性强弱的判断方法
非
金
属
性
比
较
本质
原子越易得电子，非金属性越强（理论）
判断
方法
同一周期从左到右非金属性增强，同一主族从上到下非金属性减弱（理论）
单质与H2化合越易，生成的气态氢化物越稳定，其非金属性越强（事实）
最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强（事实）
若An－＋B→Bm－＋A，则B比A的非金属性强（事实）
与同一还原剂反应，根据反应的难易、产物的化合价等判断
三、元素的“位、构、性”关系
1. “位、构、性”关系
2. 原子结构与元素周期表的关系
（1）电子层数＝周期数（电子层数决定周期数）
（2）最外层电子数＝主族序数＝最高正价数（F、O除外）
（3）核内质子数＝原子序数
（4）负价绝对值＝8－主族序数（限ⅣA～ⅦA族）
（5）原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，其离子的氧化性越弱。
（6）原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，其离子的还原性越弱，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物酸性越强。
（7）稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。
①与He原子电子层结构相同的离子有Li＋、Be2＋、H－；
②与Ne原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、N3－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；
③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。
四、元素周期表的应用
1. 认识同周期（以第3周期为例）元素性质的递变规律
（1）Na、Mg、Al的金属性强弱比较
①置换出酸或水中的氢的难易顺序为Al＜Mg＜Na。
②最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3，其中Al（OH）3属于两性氢氧化物。
③Na、Mg、Al的金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al。
（2）Si、P、S、Cl的非金属性强弱比较
①与H2化合由易到难的顺序为Cl＞S＞P＞Si。
②气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl＞H2S＞PH3＞SiH4。
③最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3。
④Si、P、S、Cl的非金属性由强到弱的顺序为Cl＞S＞P＞Si。
（3）同周期元素性质的递变规律
同一周期元素从左到右元素的金属性减弱，元素的非金属性增强。
2. 认识同主族元素的性质及递变规律
（1）ⅦA族元素的性质
（2）同主族元素性质的递变规律
同主族元素从上而下金属性增强，非金属性减弱。
聚焦热点1：元素周期律及其应用
例1 以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A. 第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B. 同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
C. 第 ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D. 同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
分析：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，137和133表示二者的质量数，因此A不正确；同周期元素（除0族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对核外电子对吸引力逐渐增强，因此原子半径逐渐减小，B正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如ⅠA族元素，而有的逐渐升高，例如ⅦA族元素，所以选项D也不正确。
答案：B
点评：本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查学生思维的严密性，题目难度较小。
例2 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是
A. X、Y元素的金属性强弱为X
C. Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D. 一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
分析：此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性X>Y，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价可知，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。
答案：D
点评：解答元素推断题的突破口多为原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等；在解答此类题时，关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系，从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。
例3 现有下列短周期元素性质的数据，试回答下列问题：
（1）上述元素中处于第ⅤA族的有________，处于第2周期的有_______（以上均用编号表示）。
（2）上述元素中金属性最强的是________（用编号表示）。
（3）元素非金属性强弱比较有很多方法，其中④和⑦的非金属性强弱的研究方案中不可行的是________（填选项序号）
A. 比较两种单质的颜色 B. 比较氢化物的稳定性
C. 依据两元素在周期表中的位置 D. 比较原子半径大小
E. 比较最高价氧化物对应水化物的酸性
（4）写出元素①、⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式 _______。
分析：（1）由化合价知④、⑦元素在第ⅤA族，由于⑦的原子半径小于④，故⑦为N，④为P。由①的原子半径小于⑦可知，①为O。③、⑥位于第ⅠA族，且因③的原子半径小于⑥，故③为Li，⑥为Na，由于②、⑧是第ⅡA族、第ⅢA族元素且②的原子半径大于③，小于⑥，故②为Mg，⑧为Al。则处于第2周期的有Li、O、N元素。（2）Mg、Al、Na、Li中，金属钠的金属性最强。（3）N、P位于同一主族，可依元素周期律比较其非金属性强弱，但其单质的颜色不具有可比较性。（4）①、⑧形成的化合物Al2O3与KOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
答案：（1）④⑦ ①③⑦ （2）⑥ （3）A （4） Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
点评：这类题常用的解题策略是：
聚焦热点2：元素周期表的结构
例1 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法正确的是
A. 元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B. 原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
C. 离子Y2－和Z 3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D. 元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
分析：根据元素周期表的结构可推出短周期元素分别为：X：N； Y ：O； Z： Al ； W ：S；Q ：Cl。
A项，对于主族元素来说，最高正化合价一般等于其主族序数。
B项，同周期原子半径从左到右依次减小，同主族原子半径从上到下依次增大。
C项，离子Y2－和Z 3＋都为10电子微粒，核外电子数和电子层数都相同。
D项，元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的，因此Q的最高价氧化物对应的水化物的酸性强。
答案：A
点评：该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系的掌握以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
例2 全球热播影片《阿凡达》已于2010年1月4日在中国内地上映，影片中出现了一种潘多拉星球的宇宙飞船。下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别表示一种元素。（选项中的物质都由下表中的元素组成）由以上信息可推断下列说法正确的是（ ）
A. 宇航员在宇宙飞船活动仓内会产生由d和f组成的气体，吸收这种气体的化合物应该由e和f组成
B. 活动仓内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境，即充入a和f的常见单质
C. c和f以原子个数1∶1组成的化合物可用作宇航员所需f单质的来源
D. 若潘多拉星球上存在23b，地球上此元素主要以 24b形式存在，23b比 24b少一个质子
分析：a为H，b为He，c为Na，d为C、e为N， f为O，g为Al。吸收CO2不能用氮的氧化物，A错。活动仓内可充入O2和N2，不能充入H2和O2，B错。Na2O2可用作供氧剂，C项正确。23He比24He少一个中子，质子数是相同的，D错。
答案：C
点评：本题要求考生必须要熟悉元素周期表结构，能准确的确定各元素。同时要求考生熟悉一些重要化合物的性质和用途。
例3 X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ ）
A. 元素非金属性由弱到强的顺序为X＜Y＜Z
B. Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C. 3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D. 原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X
分析：因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，故能推出X元素即为O，而在短周期中能与O同主族的就只有S元素，即为Y，而Z原子的核外电子数比Y原子少1，也就不难得出Z元素即为P元素，A选项中三种元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，S的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4，三种元素的气态氢化物中，最稳定的是H2O，而不是磷化氢；D选项中原子半径大小比较是正确的，故本题的答案为D。
答案：D
点评：在解有关周期表的题目时，首先要确定元素在周期表中的位置，实在推不出具体的位置，推出相对位置也可以。
聚焦热点3：元素的“位—构—性”的关系
例1 根据下表信息，判断以下叙述正确的是（ ）
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.111
0.104
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋2
＋6、－2
－2
表中为部分短周期元素的原子半径及主要化合价
A. 氢化物的稳定性H2R＞H2T B. 单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q
C. M与T形成的化合物具有两性 D. L2＋与R2－的核外电子数相等
解析：根据各元素的主要化合价及原子半径大小关系可确定，L为Mg，M为Al，Q为Be，R为S，T为O。则稳定性H2O＞H2S，A项错误；活泼性Mg＞Be，B项错误；Al2O3为两性氧化物，C项正确；Mg2＋的核外电子数为10，S2－的核外电子数为18，D项错误。
答案：C
点评：解决本题的关键是根据元素的原子半径大小进行比较，然后根据元素主要化合价来确定元素。
例2 元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是（ ）
A. 元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B. 多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C. P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
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
分析：主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有+6价，A不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B不正确；P、S、Cl均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强，因此选项C正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括7个副族和一个Ⅷ族共同组成了过渡元素，因此选项D也不正确。
答案：C
点评：本题是对原子结构、元素周期表和元素周期律的综合考查，需考生对这一部分的内容相当熟悉。
例3 短周期元素W、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W、X、 Y＋、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、 4、 2（不考虑零族元素）。下列关于这些元素的叙述错误的是（ ）
A. X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物
B. W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子
C. W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物
D. Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性
分析：W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。Y＋的最外层电子数与其电子层数的比值为4，Y＋的最外层电子数只能为8，Y＋的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数（3层）比值为2，故Z为S；X为第二周期元素，X为O，四种元素都不是零族元素，W为C。O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3和NaHCO3都是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。
答案：D
点评：“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据原子结构首先判断其在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在元素周期表中的位置，进而推断出其结构。
一、推断元素的一般思路为：
根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序数，判断元素在元素周期表中的位置等，基本思路如下：
主族元素在周期表中位置的推断方法
1. 根据核外电子排布规律
（1）最外层电子数等于或大于3（小于8）的一定是主族元素。
（2）最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
（3）最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
（4）某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。
（5）电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律
2. 根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系
核外电子层数＝周期数
主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|。（对于大部分元素来说）；
（1）族序数等于周期数的元素是H、Be、Al等。
（2）短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H（NaH中氢原子显－1价）、C、Si。
（3）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S。
（4）除H外，原子半径最小的元素是F。
（5）最高正价不等于族序数的元素是O、F等。
（6）不易表现出正价的元素有O，没有正价的元素是F。
3. 根据元素的存在、性质等
（1）存在方面
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界硬度最大的元素、氢化物中含氢质量分数最大的元素是C。
②空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
③地壳中含量最多的元素，或氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常状况下呈液态的元素是O。
④地壳中含量最多的金属元素是Al。
（2）性质方面
①最活泼的非金属元素，或无正价的元素，或气态氢化物最稳定的元素是F。
②最活泼的金属元素，或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素，或阳离子氧化性最弱的元素是Cs（放射性元素除外）。
③单质在常温下呈液态的非金属元素是Br。
④短周期中最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Be、Al。
⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。
⑥元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。
⑦常见的能形成同素异形体的元素有C、P、O、S等。
4. 根据稀有气体的原子序数
第一～七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，即遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。
二、微粒半径大小的比较
微粒半径的简单比较方法
原
子
半
径
1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小
2.最外层电子数相同时，随电子层数递增，原子半径增大。
离
子
半
径
1. 同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。
2. 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。
3. 带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。带电荷量、电子层数均不同的离子可选另一种离子参照比较。
练习题
（答题时间：60分钟）
一、选择题
1. 氡（Rn）可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来，通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。这些射线可诱发肺癌。下列关于氡的叙述正确的是（ ）
A. Rn的原子核内含有222个中子
B. Rn位于元素周期表中第六周期ⅦA族
C. Rn的化学性质不活泼，因此与任何物质都不能反应
D. 新铺大理石地面的居室，需常开窗换气，以减少氡对人体的危害
2. 短周期元素X、Y的原子序数相差2。下列有关叙述正确的是（ ）
A. X与Y不可能位于同一主族 B. X与Y一定位于同一周期
C. X与Y不可能形成共价化合物XY D. X与Y可能形成离子化合物XY
3. 短周期元素X、Y的原子序数相差7，下列有关判断错误的是（ ）
A. X和Y可能处于同一周期 B. X和Y可能处于相邻周期
C. X和Y可能处于同一主族 D. X和Y可能处于相邻主族
*4. 元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是（ ）
A. XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B. XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C. XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D. XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2
5. 下列叙述中正确的是（ ）
A. 除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外，其他周期均有18个元素
C. 副族元素中没有非金属元素
D. 碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
6. X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是（ ）
A. 还原性：X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物
B. 简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C. YX2、M2Y都含有极性键
D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
7. 下列说法中正确的是（ ）
A. 同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
B. 在同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高
C. 所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等
D. 同主族元素的气态氢化物，相对分子质量越大，沸点不一定越高
8. 短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，它们的原子最外层电子数之和为11，A、C同主族，B原子最外层电子数比A原子次外层电子数多1。下列叙述正确的是（ ）
A. B的最高价氧化物的熔点比A的最高价氧化物的熔点低
B. 原子半径：B>C>A
C. B的最高价氧化物的水化物只能与酸反应，不能与碱反应
D. 由A、B两元素分别形成的单质均存在同素异形体
9. 如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是（ ）
R
X
Y
Z
A. X的氢化物比R的氢化物稳定
B. 原子半径大小顺序是Z>Y>X>R
C. Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应
D. X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构
10. R2＋有5个电子层，最外层有2个电子。实验室配制RCl2溶液时，需加入少量单质R和盐酸。由此推断下列叙述正确的是（ ）
A. R是第六周期第ⅣA族元素 B. R的最高价氧化物的水化物是强碱
C. R2＋的硝酸盐溶液呈酸性 D. RCl4具有强氧化性，很不稳定
11. 下表为元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
R
W
A. 五种元素一定都是非金属元素
B. 五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
C. Z的氧化物与X的单质在任何条件下都不会发生置换反应
D. R的最外层电子数一定为5
12. X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（ ）
A. 由mXa＋与nYb－，得m＋a＝n－b
B. X2－的还原性一定大于Y－
C. X、Y一定不是同周期元素
D. 若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
二、非选择题
*13. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A、D同主族，C、E同主族，D、E、F同周期，A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子 。
请回答下列问题（题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关）：
（1）A～F六种元素的原子中，原子半径最大的是________（填元素符号）。
（2）A、C、D三种元素组成的一种常见化合物，是重要的工业产品，该化合物中阳离子的结构示意图为：____________________。
（3）B与F两种元素形成的一种化合物，分子中各原子最外层均达八电子结构，其中B显负价，F显正价，则该化合物的分子式为________。
（4）A、C、E三种元素形成的一种常见化合物，其浓溶液在加热条件下可与铜反应，该反应的化学方程式为：______________________________________________________。
14. 元素X、Y、Z、W均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数占其核外电子总数的3/4，W－、Z＋、X＋原子半径逐渐减小，化合物XW常温下为气体，Z是其所在周期中除稀有气体元素外，原子半径最大的元素。据此回答下列问题：
（1）元素W在周期表中的位置是________，工业上生产W单质的离子方程式为：________________________________________________________________________。
（2）A、B均为由上述四种元素中的三种组成的强电解质，且常温下两种物质的水溶液的pH均大于7，组成元素的原子数目比均为1∶1∶1。若A能抑制水的电离，而B能促进水的电离，则A、B的化学式分别为__________________、________________。
（3）C是由上述四种元素中的两种组成的一种含有非极性键的离子化合物，则C的电子式为______________________。
*15. A、B、C、D、E五种元素，它们满足以下条件：①分别属于不同主族，且均为短周期元素 ②A、B的气态氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素气态氢化物的沸点高，且A的气态氢化物常温下为液态 ③原子半径大小顺序是A
（2）五种元素的单质中，沸点最高的是________（填化学式）。
（3）A、B的氢化物分子结合H＋能力较强的是________（填化学式），用一个离子方程式加以证明：__________________。
（4）C、D形成的化合物的水溶液显________性（选填“酸”“碱”或“中”），其原因是（用离子方程式表示）______________________。
*16. A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。元素A的原子核内仅有一个质子，A、D同主族，B、C为同周期不相邻元素但与A能形成相同电子数的化合物，C与F同主族，F的质子数为C的2倍，元素E的最外层电子数比K层电子数多1，B、C、F的质子数之和等于E、G的质子数之和。请回答下列问题：
（1）写出由上述至少两种元素组成的具有漂白作用的物质的化学式___ __
__ _（至少写出四种）。
（2）A分别与B、C、G能形成相应的最常见三种化合物，这三种化合物的沸点由高到低的顺序为__________（用化学式表示）。
（3）由A、B、C、D四种元素组成的一种常见化合物的溶液分别与由C、D、E三种元素组成的一种化合物的溶液和由E、G两种元素组成的一种化合物的溶液都能反应得到同一种白色沉淀，写出上述两个反应的离子方程式______________________________、________________________________________________________________________。
（4）D、E两种元素的原子都能形成相应的离子，则两离子半径大小关系为________（用离子符号表示）；将D、E两种元素的单质同时投入水中，充分反应后，测得溶液中只有一种溶质，且无固体物质剩余，则所投入到水中的D的单质和E的单质的质量之比为________，上述反应的化学方程式为________________；若D的单质的物质的量为x mol，则上述反应中得到另一物质的物质的量为______________。
练习题答案
1. D 解析：中子数＝质量数－质子数，所以Rn的原子核内含有222－86＝136个中子，A项错误；Rn位于元素周期表中第六周期0族，B项错误；Rn的化学性质不活泼，但并不是不能与任何物质发生反应，C项错误。
2. D 解析：原子序数相差2的短周期元素，可以是同一主族，如H和Li；也可以是不同周期，如F和Na等；可形成共价化合物，如CO；也可形成离子化合物，如NaF。
3. C 解析：同一主族上下相邻周期的元素，其原子序数之差为2、8、18、32，故C项错误。
*4. B 解析：根据题意可知，符合条件的化合物有NaNO3和MgCO3两种，B项中MgCO3微溶于水，MgO为离子化合物。
5. C 解析：A项中F的最高化合价为0价，O的最高化合价不是＋6，与族序数不相等；B项中六、七周期所含元素数均不是18种；D项中H不属于碱金属。
6. D 解析：X、Y相邻，只能为同周期左右相邻或同主族上下相邻，又因X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，所以X、Y为同主族上下相邻，符合条件的为O、S。根据题意，可推出Z为Cl，M为K。
7. D 解析：同一周期元素的原子半径越大越易失电子，A错；钠的熔点比镁低，B错；氟元素没有正价，C错。
8. B 解析：根据题设条件推知A为C（碳）、B为Al、C为Si。Al2O3的熔点远远高于CO2。Al、Si同周期，C、Si同主族，根据元素周期律可知原子半径Al>Si>C。Al（OH）3具有两性。Al单质不存在同素异形体。综合上述知识可知，选项B正确。
9. C 解析：X原子最外层电子数比次外层电子数少3，推知X为P，则R、Y、Z依次为O、S、Cl。
10. C解析：根据题给信息，可知R元素有五个电子层，最外层有4个电子，即为第五周期第ⅣA族元素；R是金属性不强的金属元素，其最高价氧化物的水化物是弱碱而不是强碱；由于R的金属性弱，故其二价硝酸盐溶液因水解而显酸性；配制RCl2的溶液时，加R说明R2＋易被氧化，因而RCl4是稳定的，有一定的氧化性，但并不强。
11. B 解析：选项A，Y可能为金属元素Al。选项B，根据元素周期表的结构可知，五种元素不可能是ⅠA、ⅡA族元素，它们的最外层电子数一定都大于2。选项C，X为C、Z为Si时，SiO2与C在高温下能发生置换反应生成Si、CO。选项D，R可能是S，其最外层电子数为6。
12. B 解析：A项，X原子失去a个电子形成Xa＋，Y原子得到b个电子形成Yb－，二者的电子层结构相同，所以，m－a＝n＋b；B项，X与Y位于同一周期，且X位于Y的左边，Y的非金属性大于X，故X2－的还原性一定大于Y－；D项，HnY的稳定性大于HmX。答案：
*13. 解析：根据题设条件可推知A为H，B为N，C为O，D为Na，E为S，F为Cl。
（1）Na、S、Cl都处于第三周期，根据同周期原子半径递变规律可知，Na原子半径最大。
（2）H、O、Na形成的化合物为NaOH，其中阳离子为Na＋。
（3）N与Cl形成的化合物为NCl3。
（4）浓硫酸与Cu在加热条件下发生反应生成CuSO4、SO2和H2O：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。对于一般的元素推断题，可利用题目暗示作为突破口，联系其他条件，顺藤摸瓜，各个击破，推出结论。对无明显突破口的元素推断题，可利用题目条件的限定，逐渐缩小推求范围，并充分考虑各元素的相互关系进行推断。有时限定条件不足，则可进行讨论，得出合理的结论，有时答案不止一组答案，只要能解释通就可以，若题目只要求一组，则选择自己最熟悉、最有把握的。有时需要运用直觉，大胆尝试、假设，再根据题给条件进行验证，也可成功。
答案：（1）Na （2） （3）NCl3 （4）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
14. 解析：由Y原子中电子数关系知Y为氧，由各元素形成的离子知X、Z均在第ⅠA族、W在第ⅦA族，再结合原子序数关系及离子半径大小关系知X是氢、Z是钠、W是氯。工业上是采取电解饱和食盐水的方法制得氯气的；由Na、O、H、Cl中的三种元素所形成的物质为强电解质其水溶液呈碱性，且符合原子数目比1∶1∶1的只有NaOH和NaClO，NaOH抑制水的电离，而NaClO因水解而促进水的电离；这四种元素中的两种形成的含有非极性键的离子化合物是Na2O2。
答案：（1）第三周期第ⅦA族 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－（2）NaOH NaClO（3）Na＋[]2－Na＋
*15. 解析：根据②可知A的气态氢化物为H2O，B的气态氢化物为NH3或HF，再根据原子半径大小可知，A为O，B为N。根据④可知，C原子最外层电子数至少为6，且又不能与O在同族，故C原子最外层有7个电子，D原子最外层有2个电子，再结合原子半径大小可推知C为Cl，D为Mg，E为Na。O2、Cl2、N2在常温下都是气体，其沸点都比Mg、Na低，由于Mg的金属键比Na强，其沸点也比Na高，故沸点最高的应该是Mg。因NH3为碱性气体，H2O呈中性，故NH3结合H＋的能力比H2O强，如NH3能与H3O＋反应生成NH和H2O即可证明，其反应为：NH3＋H3O＋===NH＋H2O。MgCl2溶液中，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性。
答案：（1）O（或氧）Cl（或氯）Na（或钠）（2）Mg（3）NH3 NH3＋H3O＋===NH＋H2O（4）酸Mg2＋＋2H2OMg（OH）2＋2H＋
*16. 解析：根据题设条件可推知A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S，G为Cl。
（1）H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2等均具有漂白性。
（2）由于H2O分子间存在氢键，其沸点高于HCl、CH4，又由于HCl的相对分子质量大于CH4，HCl的沸点高于CH4，故沸点由高到低的顺序为：H2O>HCl>CH4。
（3）A、B、C、D四种元素组成的化合物为NaHCO3，HCO3－能分别与AlO2－和Al3+反应生成Al（OH）3沉淀，其相关反应的离子方程式为：HCO3－+AlO2－+H2O===，===。
（4）和有相同的电子层结构，根据具有相同电子层结构的微粒，其原子序数越小离子半径越大，可得。Na首先与反应生成： ===2NaOH+H2↑，Al再与NaOH反应刚好生成NaAlO2：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，其总反应式为：Na+Al+2H2O===NaAlO2+2H2↑，故参与反应的Na、Al的质量比为23∶27。反应得到H2的物质的量为Na的2倍，即为mol。
答案：（1）SO2、Na2O2、HClO、NaClO（其他合理答案均可）（2）H2O>HCl>CH4（3）HCO3－+AlO2－+H2O===CO ===Al（OH）3↓+3CO2↓（4） 23∶27 Na+Al+2H2O===NaAlO2+2H2↑ mol
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