2023屆新高考新教材化學人教版一輪學案-第五章第2講　元素周期表　元素周期律

第2講元素周期表元素周期律復習目標核心素養(yǎng)1.能說出元素電離能、電負性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對這一規(guī)律進行解釋。能說明電負性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關系，能利用電負性判斷元素的金屬性與非金屬性的強弱，推測化學鍵的極性。2．能從原子價電子數目和價電子排布的角度解釋元素周期表的分區(qū)、周期和族的劃分。能列舉元素周期律(表)的應用。1.宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次認識物質的多樣性；能從元素和原子、分子水平認識物質的組成、結構、性質和變化，形成“結構決定性質”的觀念。能從宏觀與微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2．證據推理與模型認知：具有證據意識，能基于實驗現象和事實對物質的組成、結構及其變化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的編排方法，能運用元素周期表揭示元素周期律?？键c一元素周期表1．原子序數按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數，原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。2．元素周期表編排原則3．元素周期表eq\a\vs4\al(元,素,周,期,表)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(周期（7）個\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(短周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第一、二、三周期,元素種數分別為2、8、8種)),長周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第四、五、六、七周期,元素種數分別為18、18、32、,32種)))),族（16個）\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主族：由短周期和長周期共同構成，共7個,副族：完全由長周期元素構成，共8個，,（包括第Ⅷ族：第8、9、10共3個縱列）,0族：第18縱列))))①所含元素種類最多的族為ⅢB族(含有錒系、鑭系)，共有32種元素。②最外層電子數為3～7個的原子一定屬于主族元素，且最外層電子數即為主族的族序數。4．原子結構與周期表的關系(1)原子結構與周期的關系原子的最大能層數＝周期序數(2)原子結構與族的關系①主族元素的價層電子排布特點主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特點ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特點ns2np3ns2np4ns2np5②0族：He：1s2；其他ns2np6。③過渡元素：(n－1)d1～10ns1～2。(3)元素周期表的分區(qū)與價層電子排布的關系①周期表的分區(qū)②各區(qū)價層電子排布特點分區(qū)價層電子排布s區(qū)ns1～2p區(qū)ns2np1～6(除He外)d區(qū)(n－1)d1～9ns1～2(除鈀外)ds區(qū)(n－1)d10ns1～2f區(qū)(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns25.元素周期表的三大應用(1)科學預測：為新元素的發(fā)現及預測它們的原子結構和性質提供了線索。(2)尋找新材料(3)用于工農業(yè)生產。(1)每個周期的價電子排布都是從ns1開始，到ns2np6結束。(×)(2)元素所在的主族序數與最外層電子數相等的元素都是金屬元素。(×)(3)各周期所含元素數目各不相同，且隨著周期數增加逐漸增加。(×)(4)外圍電子排布為5s25p1的元素，在周期表中的位置是第五周期第ⅢA族，是p區(qū)元素。(√)(5)第四周期元素中，Mn原子價層電子未成對電子最多。(×)(6)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據同一格，它們是同位素。(×)題點一元素周期表的結構(2021·衡水中學模擬)1869年俄國科學家門捷列夫制作出了第一張元素周期表，揭示了化學元素間的內在聯(lián)系，成為化學發(fā)展史上重要的里程碑之一。下列有關元素周期表的說法，不正確的是()A．元素周期表有7個周期、16個族，分別對應7個橫行、16個縱行B．元素周期表指導科學家們在金屬與非金屬分界線附近尋找半導體材料C．第88號元素位于元素周期表中第七周期第ⅡA族D．目前使用的元素周期表中，最長的周期有32種元素【解析】A．元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3個縱行，因此元素周期表中雖有18個縱行，但只有16個族，故A錯誤；B.在金屬與非金屬分界線附近元素的單質的導電性介于導體與絕緣體之間，則在金屬與非金屬分界線附近可以尋找半導體材料，故B正確；C.第88號元素是鐳，位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，故C正確；D.元素周期表中第六、七周期最長，其中各含有32種元素，故D正確。【答案】A[母題變式]大家預測167號元素在周期表中的位置？提示：第一周期有2種元素，第二、第三周期有8種元素，第四、第五周期有18種元素，根據變化規(guī)律第八周期應有50種元素。故167號元素在第八周期ⅦA族。[對點訓練1](雙選)長式周期表共有18個縱列，從左到右排為1～18列，即堿金屬為第1列，稀有氣體元素為第18列。按這種規(guī)定，下列說法正確的是()A．第9列元素中沒有非金屬元素B．只有第2列的元素原子最外層電子排布式為ns2C．第四周期第9列元素是鐵元素D，第11、12列為ds區(qū)解析：AD第9列元素是第Ⅷ族元素，都是金屬元素，沒有非金屬元素，A項正確；第2列元素原子的最外層電子排布式為ns2，此外He的核外電子排布式是1s2，B項錯誤；第四周期第9列元素是Co元素，C項錯誤；第11、12列元素為ds區(qū)，D項正確。[對點訓練2](雙選)如圖為元素周期表中前五周期的一部分，若B元素的核電荷數為x，則這五種元素的核電荷數之和為()A．5x＋10 B．5xC．5x＋14 D．5x＋16解析：AB若A、B、C位于第三周期，五者核電荷數之和為5x＋10；若A、B、C位于第四周期，五者核電荷數之和為5x。題點二原子結構與周期表的關系短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X與Y形成的某一種化合物易生成二聚體，且X、Y兩元素基態(tài)原子核外電子的空間運動狀態(tài)相同，Z元素基態(tài)原子的最高能級電子數是Y元素基態(tài)原子最低能級電子數的一半，W在周期表中的周期數與族序數相等。下列有關說法正確的是()A．X、Y、Z、W四種元素中，X的非金屬性最強B．簡單離子的半徑：Y>X>Z>WC．X的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物反應，生成物中只含共價鍵D．X、Z、W元素的最高價氧化物的水化物之間可以相互反應【解析】由X與Y形成的某一化合物易生成二聚體知該化合物為NO2，X為N元素，Y為O元素；W的周期數與族序數相等且W為短周期元素，則W位于第三周期ⅢA族，是Al元素；Y的核外電子排布為1s22s22p4，最低能級電子數為2，則Z的最高能級電子數為1，且Z的原子序數比Y大，所以Z有三個電子層，Z為Na元素。N、O、Na、Al四種元素中，O元素非金屬性最強，A項錯誤；簡單離子分別為N3－、O2－、Na＋、Al3＋，四種離子的核外電子排布相同，根據“序小徑大”的規(guī)則，知四種離子的半徑依次減小，即X>Y>Z>W，B項錯誤；X為氮元素，X元素最高價氧化物的水化物與其氣態(tài)氫化物反應的產物為硝酸銨，屬于離子化合物，其中含有離子鍵和共價鍵，C項錯誤；三種元素對應的最高價氧化物的水化物為HNO3、NaOH和Al(OH)3，其中Al(OH)3為兩性化合物，能和酸、堿反應，D項正確?！敬鸢浮緿[對點訓練3]周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷()A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2C．Co2＋的核外價電子排布式為3d54s2D．Co位于周期表中第9列，屬于d區(qū)解析：D鈷位于周期表的第四周期第Ⅷ族，A項錯誤；“3d74s2”為Co的價電子排布，其簡寫式中也要注明3d軌道，B項錯誤；失電子時，應失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2＋的價電子排布式為3d7，C項錯誤；“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9列d區(qū)，D項正確。[方法規(guī)律](1)元素周期表中元素原子序數的序差規(guī)律①同周期ⅡA族與ⅢA族元素的原子序數之差有以下三種情況：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。②相鄰周期，同一主族元素的原子序數可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相鄰周期元素，A、B所在周期分別有m和n種元素(如圖所示)。當A、B在ⅠA或ⅡA族時，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族時，y＝x＋n。(2)由稀有氣體元素的原子序數確定元素在周期表中位置原子序數－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數＝ΔZ。若ΔZ<0，則與稀有氣體元素同周期，族序數為8－|ΔZ|；若ΔZ>0，則在稀有氣體元素下一周期，族序數為ΔZ。題點三元素周期表的應用部分元素在周期表中的分布如圖所示(虛線為金屬元素與非金屬元素的分界線)，下列說法不正確的是()A．B只能得電子，不能失電子B．原子半徑：Ge>SiC．As可作半導體材料D．Po處于第六周期第ⅥA族【解析】B元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，既能得電子，又能失電子，故A錯誤；同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，所以原子半徑：Ge>Si，故B正確；As元素位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，可作半導體材料，故C正確；Po為主族元素，原子有6個電子層，最外層電子數為6，處于第六周期第ⅥA族，故D正確。【答案】A[母題變式](2021·1月新高考8省聯(lián)考，湖北卷)B和Al為同族元素，下列說法錯誤的是()A．BF3和AlF3都可以與F－形成配位鍵B．H3BO3為三元酸，Al(OH)3呈兩性C．共價鍵的方向性使晶體B有脆性，原子層的相對滑動使金屬Al有延展性D．B和Al分別與N形成的共價晶體，均具有較高硬度和熔點解析：BBF3和AlF3中B和Al均有空軌道，F－有孤電子，因此BF3和AlF3都可以與F－形成配位鍵，A正確；H3BO3為一元弱酸，Al(OH)3為兩性氫氧化物，B錯誤；晶體B為共價晶體，共價鍵的方向性使晶體B有脆性，Al為金屬晶體，原子層的相對滑動使金屬Al有延展性，C正確；B和Al分別與N通過共價鍵形成共價晶體，共價晶體具有較高硬度和熔點，D正確。[對點訓練4](雙選)下列關于元素周期表應用的說法正確的是()A．為元素性質的系統(tǒng)研究提供指導，為新元素的發(fā)現提供線索B．在金屬與非金屬的分界處，尋找可作催化劑的合金材料C．在氟、氯、硫、磷元素中，尋找制造農藥的主要元素D．在過渡元素中，可以找到半導體材料解析：AC元素周期表是元素周期律的具體表現形式，它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯(lián)系的規(guī)律，為元素性質的系統(tǒng)研究提供指導，為新元素的發(fā)現及預測它們的原子結構和性質提供線索，故A正確；在周期表中金屬和非金屬的分界處可以找到半導體材料，故B錯誤；通常制造農藥的主要元素有F、Cl、S、P等元素，故C正確；在過渡元素中尋找耐高溫、耐腐蝕的合金材料，并不是半導體材料，故D錯誤?？键c二元素周期律1．元素周期律(1)內容：元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性變化。(2)實質：元素性質的周期性變化是核外電子排布周期性變化的必然結果。2．主族元素的周期性變化規(guī)律項目同周期(左→右)同主族(上→下)原子結構核電荷數逐漸增大逐漸增大電子層數相同逐漸增多原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大離子半徑陽離子半徑逐漸減小，陰離子半徑逐漸減小，r(陰離子)>r(陽離子)逐漸增大性質化合價最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)負化合價＝－(8－主族序數)(H顯－1價)相同，最高正化合價＝主族序數(O、F除外)元素的金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱第一電離能有逐漸增大的趨勢逐漸減小電負性逐漸增強逐漸減弱氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強逐漸減弱最高價氧化物對應的水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強堿性逐漸增強酸性逐漸減弱3.元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法三表元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”金屬活動性順序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性逐漸減弱(其中Pb>Sn)非金屬活動性順序表：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性逐漸減弱三反應置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應越劇烈，或最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強與氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，或最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強氧化性金屬離子的氧化性越弱，對應單質的金屬性越強還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應單質的非金屬性越強4.電離能(1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。符號：I1，單位：kJ·mol－1。(2)規(guī)律①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，從左到右總體呈現逐漸增大的變化趨勢。②同族元素：從上到下第一電離能變小。③同種原子：逐級電離能越來越大(即I1＜I2＜I3…)。第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能比相鄰元素都大。5．電負性(1)含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標度。元素的電負性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強。(2)標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)。(3)變化規(guī)律金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。在元素周期表中，同周期從左到右，元素的電負性逐漸變大，同主族從上到下，元素的電負性逐漸變小。6．對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質是相似的，如。(1)原子的電子層數越多，半徑越大。(×)(2)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。(×)(3)在所有元素中，氟的第一電離能最大。(×)(4)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大。(×)(5)元素的電負性越大，則元素的非金屬性越強。(√)題點一微粒半徑大小比較(雙選)已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同電子層結構的離子，下列關于A、B、C、D四種元素的敘述正確的是()A．離子半徑：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－B．原子序數：b>a>c>dC．原子半徑：A>B>D>CD．四種元素一定均屬于短周期元素【解析】由于四種離子具有相同的電子層結構，可以推知四種元素在周期表中的位置關系如圖。A項，具有相同電子層結構的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，故離子半徑：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B項，原子序數：b>a>c>d；C項，原子半徑：A>B>D>C；D項，四種元素也可以為長周期元素?！璂CAB……【答案】BC[母題變式](1)電子層越多原子半徑一定越大嗎？(2)同一周期離子半徑是否逐漸增大？提示：(1)不一定，例如Li>Al的半徑。(2)同一周期陽離子半徑逐漸減??；陰離子半徑逐漸減小，陰離子半徑大于陽離子半徑。[對點訓練1]比較下列粒子半徑的大小，用“>”或“<”填空。(1)Na________Mg________Cl。(2)H＋________H________H－________Li＋。(3)O2－________F－________Mg2＋________Al3＋。(4)Fe________Fe2＋________Fe3＋。(5)Cl－________O2－________S2－。(6)P________O________F。答案：(1)＞＞(2)＜＜>(3)＞＞>(4)>>(5)＞<(6)＞>[思維建模]微粒半徑大小比較的一般思維流程(1)同周期或同主族粒子①同周期原子半徑或同性離子半徑從左到右均減小如：r(S)>r(Cl)、r(S2－)>r(Cl－)。②同主族原子半徑或離子半徑從上到下均增大如：r(Na)<r(K)、r(Na＋)<r(K＋)。(2)同元素粒子：核外電子數越多，半徑越大，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)、r(Cl)<r(Cl－)。(3)同電子數粒子：核電荷數越大，半徑越小，如：r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)、r(H－)>r(Li＋)。(4)核電荷數、電子層數、電子數均不同的粒子：可用參照法。如：r(K＋)與r(Mg2＋)比較時可參照r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)來確定r(K＋)>r(Mg2＋)。題點二元素的金屬性非金屬的比較(2021·濟南一模)下列關于元素金屬性和非金屬性強弱比較的說法不正確的是()A．將大理石加入稀鹽酸中，能產生CO2氣體，說明Cl的非金屬性強于CB．Si與H2化合所需溫度遠高于S與H2化合所需溫度，說明S的非金屬性強于SiC．Na與冷水反應劇烈，而Mg與冷水反應緩慢，說明Na的金屬性強于MgD．Fe投入CuSO4溶液中，能置換出Cu，說明Fe的金屬性比Cu的強【解析】鹽酸中的溶質HCl不是氯元素的最高價氧化物對應的水化物，雖然HCl的酸性比碳酸的強，但不能作為Cl、C非金屬性強弱的判斷依據，A錯誤；單質與H2越易化合，元素的非金屬性越強，B正確；單質與水越易反應生成堿和H2，其金屬性越強，C正確；較活潑的金屬單質可將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，D正確?！敬鸢浮緼[母題延伸]上題題干不變，改變選項中的條件不正確的是()A．把稀鹽酸換成HClO4B．把Na2SiO3溶液中滴加H2SO4有白色沉淀生成C．把Na放入AlCl3溶液中有白色固體析出D．Fe、Cu分別放入稀H2SO4中，Fe片上有氣體產生，Cu片無氣體產生答案：C[對點訓練2](雙選)某種化合物的結構如圖所示，其中X、Y、Z、Q、W為原子序數依次增大的五種短周期主族元素，Q核外最外層電子數與Y核外電子總數相同，X的原子半徑是元素周期表中最小的。下列敘述正確的是()A．WX的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序為Y>Z>QC．由X、Y、Q、W四種元素形成的化合物的水溶液一定呈堿性D．該化合物中與Y單鍵相連的Q滿足8電子穩(wěn)定結構解析：ADX的原子半徑是元素周期表中最小的，X是H元素；X、Y、Z、Q、W為原子序數依次增大的五種短周期主族元素，W能形成＋1價陽離子，W是Na；根據形成共價鍵數，1個Z形成3個共價鍵、1個Y形成4個共價鍵、1個Q形成2個共價鍵，Q核外最外層電子數與Y核外電子總數相同，所以Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。NaH與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，溶液呈堿性，故A正確；同周期主族元素，從左到右非金屬性增強，元素非金屬性的順序為O>N>C，故B錯誤；H、C、O、Na四種元素能形成化合物NaHC2O4，NaHC2O4的水溶液呈酸性，故C錯誤；該化合物結構圖中，與C單鍵相連的O，與C共用一對電子，并得到了Na失去的一個電子，滿足8電子穩(wěn)定結構，故D正確。[方法規(guī)律]元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法金屬性比較本質原子越易失電子，金屬性越強(與原子失電子數目無關)判斷方法①在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強②單質與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強③單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強④最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強非金屬性比較本質原子越易得電子，非金屬性越強(與原子得電子數目無關)判斷方法①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強②單質氧化性越強或陰離子還原性越弱，非金屬性越強③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強題點三電離能電負性及其應用(雙選)現有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關比較中正確的是()A．最高正化合價：④>①>③＝②B．電負性：④>①>③>②C．原子半徑：④>③>②>①D．第一電離能：④>③>①>②【解析】根據①、②、③、④核外電子排布式知，這幾種元素分別是O、P、N、F元素；在主族元素中，元素的最高化合價與其族序數相等(O、F沒有正化合價)，N、P同主族，最高正化合價均為＋5價，即③＝②，故A錯誤；元素的非金屬性越強，其電負性越大，同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，四種元素的非金屬性F>O>N>P，這幾種元素電負性大小順序是④>①>③>②，故B正確；原子的電子層數越多，其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數增大而減小，所以原子半徑大小順序是②>③>①>④，故C錯誤；元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以這幾種元素第一電離能大小順序是：④>③>①>②，故D正確?！敬鸢浮緽D[母題變式]判斷下列說法是否正確？①越活潑的金屬第一電離能越小()②越活潑的非金屬第一電離能越大()③越活潑的金屬電負性越小()④越活潑的非金屬電負性越大()答案：①×②×③√④√[對點訓練3]短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。用表中信息判斷下列說法正確的是()元素XYZW分子式H3ZO4最高價氧化物的水化物，0.1mol·L－1溶液對應的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素電負性：Z<WB．簡單離子半徑：W<YC．元素第一電離能：Z<WD．簡單氫化物的沸點：X<Z解析：A從Z的最高價氧化物的水化物的化學式和W的最高價氧化物的水化物的pH可知，Z、W是磷、硫元素，結合X、Y的最高價氧化物水化物的0.1mol·L－1溶液的pH，可知X、Y是氮、鈉元素。電負性：P<S，A項正確；離子半徑：S2－>Na＋，B項錯誤；磷的3p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于硫，C項錯誤；NH3分子間存在氫鍵，導致其沸點高于PH3，D項錯誤。[對點訓練4](2021·山東卷，4)X、Y為第三周期元素、Y最高正價與最低負價的代數和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：X>YB．簡單氫化物的還原性：X>YC．同周期元素形成的單質中Y氧化性最強D．同周期中第一電離能小于X的元素有4種解析：DY位于第三周期，且最高正價與最低負價的代數和為6，則Y是Cl元素，由X、Y形成的陰離子和陽離子知，X與Y容易形成共價鍵，根據化合物的形式知X是P元素。P與Cl在同一周期，則P半徑大，即X>Y，A項正確；X、Y對應的簡單氫化物分別是PH3和HCl，半徑是P3－>Cl－，所以PH3的失電子能力強，還原性強，即X>Y，B項正確；同周期元素從左往右，金屬性減弱，非金屬性增強，各元素對應的金屬單質還原性減弱，非金屬單質的氧化性增強，所以Cl2的氧化性最強，C項正確；同一周期，從左到右，第一電離能呈現增大的趨勢，第ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5種，D項錯誤。1．(2021·廣東卷，13)一種麻醉劑的分子結構式如圖所示。其中，X的原子核只有1個質子；元素Y、Z、W原子序數依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8個電子。下列說法不正確的是()A．XEZ4是一種強酸B．非金屬性：W>Z>YC．原子半徑：Y>W>ED．ZW2中，Z的化合價為＋2價解析：CX的原子核內只有1個質子，則X為H；元素Y、Z、W原子序數依次增大，且均位于X的下一周期，再根據題給麻醉劑分子結構式中各原子的成鍵情況，可知Y、Z、W分別為C、O、F；元素E的原子比W原子多8個電子，E為Cl。XEZ4為HClO4，是一種強酸，A說法正確；非金屬性：F>O>C，即W>Z>Y，B說法正確；電子層數多的原子半徑大，當電子層數相同時，核電荷數大的原子半徑小，則原子半徑：Cl>C>F，即E>Y>W，C說法錯誤；OF2中F為－1價，O為＋2價，D說法正確。2．(2021·浙江6月選考，15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相對位置如圖所示，其中Y的最高化合價為＋3。下列說法不正確的是()A．還原性：ZQ2<ZR4B．X能從ZO2中置換出ZC．Y能與Fe2O3反應得到FeD．M最高價氧化物的水化物能與其最低價氫化物反應解析：AY的最高化合價為＋3價，結合各元素在周期表中的相對位置，則Y為Al元素、X為Mg元素、Z為C元素、M為N元素、Q為S元素、R為Cl元素。S的非金屬性比Cl的非金屬性弱，故還原性CS2>CCl4，A不正確；鎂能與CO2反應生成C，B正確；鋁比鐵活潑，鋁與鐵的氧化物發(fā)生鋁熱反應可把鐵置換出來，C正確；M的最高價氧化物的水化物為HNO3，M的最低價氫化物為NH3，兩者反應生成NH4NO3，D正確。3．(2020·山東卷，3)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，基態(tài)X原子的電子總數是其最高能級電子數的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數相同。下列說法正確的是()A．第一電離能：W>X>Y>ZB．簡單離子的還原性：Y>X>WC．簡單離子的半徑：W>X>Y>ZD．氫化物水溶液的酸性：Y>W解析：C根據題目信息可推知，X、Y、Z、W四種元素分別為O、F、Na、Cl。第一電離能：F>O>Cl>Na，A項錯誤；簡單離子還原性：Cl－>O2－>F－，B項錯誤；電子層數越多，離子半徑越大；對于核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，半徑越小，C項正確；氫氟酸為弱酸，鹽酸為強酸，D項錯誤。4．(2021·全國甲卷，11)W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍。W和X的單質常溫下均為氣體。下列敘述正確的是()A．原子半徑：Z>Y>X>WB．W與X只能形成一種化合物C．Y的氧化物為堿性氧化物，不與強堿反應D．W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物解析：D由綜合推斷知，W為H、X為N、Y為Al、Z為S。一般來說，電子層數越多，原子半徑越大；電子層數相同，核電荷數越大，原子半徑越小，所以原子半徑：Y>Z>X>W，A錯誤。H、N可以形成NH3、N2H4等多種化合物，B錯誤。Y的氧化物為Al2O3，Al2O3是兩性氧化物，既能與強酸反應，也能與強堿反應，C錯誤。H、N和S可以形成(NH4)2S，該化合物中既含有離子鍵也含有共價鍵，D正確。5．(2021·全國乙卷，11)我國嫦娥五號探測器帶回1.731kg的月球土壤，經分析發(fā)現其構成與地球土壤類似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序數依次增大，最外層電子數之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族。下列結論正確的是()A．原子半徑大小順序為W>X>Y>ZB．化合物XW中的化學鍵為離子鍵C．Y單質的導電性能弱于Z單質的D．Z的氧化物的水化物的酸性強于碳酸解析：B由于X、Y、Z為同周期相鄰元素，因此它們的最外層電子數之和必然是3的倍數并且小于15。假設是12，則X、Y、Z最外層電子數依次為3、4、5，W的最外層電子數為3，則W與X同族，與題意不符；假設是9，則X、Y、Z最外層電子數依次為2、3、4，W的最外層電子數為6，符合題意。由W、X、Y、Z的原子序數依次增大可知，W、X、Y、Z分別是O、Mg、Al、Si。原子半徑：Mg>Al>Si>O，即X>Y>Z>W，A錯誤；MgO是由離子鍵構成的化合物，B正確；Al是導體，而Si是半導體，Al的導電性大于Si，C錯誤；Si的氧化物的水化物為H2SiO3，其酸性弱于碳酸，D錯誤。1．依據原子結構或物質結構推斷元素(1)根據核外電子的排布三大規(guī)律推斷元素①最外層電子規(guī)律最外層電子數(N)3≤N＜8N＝1或2N＞次外層電子數元素在周期表中的位置ⅢA族～ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be)除外②“陰三、陽四”規(guī)律某元素陰離子最外層電子數與次外層電子數相等，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期。如S2－、K＋最外層電子數與次外層電子數相等，則S位于第三周期，K位于第四周期。③“陰上、陽下”規(guī)律電子層結構相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋電子層結構相同，則Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。(2)依據物質結構推斷元素突破口是元素的價態(tài)。①常見非金屬元素。H、Cl、F：一價，形成一個共價鍵；O、S：二價，形成兩個共價鍵；N、P：三價，形成三個共價鍵；C、Si：四價，形成四個共價鍵。②常見金屬元素。K、Na、Li：形成＋1價陽離子；Ca、Mg：形成＋2價陽離子。2．依據元素周期表結構片段推斷元素族序數等于周期數的元素H、Be、Al族序數等于周期數2倍的元素C、S族序數等于周期數3倍的元素O周期數是族序數2倍的元素Li、Ca周期數是族序數3倍的元素Na、Ba最高正價與最低負價代數和為零的短周期元素H、C、Si最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素S除H外，原子半徑最小的元素F3.依據元素及其化合物性質和轉化關系推斷元素物質特性推斷元素形成化合物種類最多的元素或單質是自然界中硬度最大的物質的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質量分數最大的元素C空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素N地殼中含量最多的元素或氫化物的沸點最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O最活潑的金屬元素或最高價氧化物對應水化物堿性最強的元素或陽離子的氧化性最弱的元素Cs單質最易著火的非金屬元素P焰色試驗呈黃色的元素Na焰色試驗呈紫色(透過藍色鈷玻璃)的元素K單質密度最小的元素H單質密度最小的金屬元素Li常溫下單質呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下單質呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素Al元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應水化物發(fā)生氧化還原反應的元素S常見的一種元素存在幾種單質的元素C、P、O、S1．(2019·全國Ⅱ卷，9)今年是門捷列夫發(fā)現元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：W＜XB．常溫常壓下，Y單質為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜WD．X的最高價氧化物的水化物是強堿解析：D由題中信息和圖示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，結合W與X的最高化合價之和為8，且族序數相差2，可知X為Al，W和Z分別為N和P，Y為Si。原子半徑：N<Al，A項正確；常溫常壓下，單質硅呈固態(tài)，B項正確；由非金屬性：P<N，可知氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3，C項正確；Al的最高價氧化物對應的水化物Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，并非強堿，D項錯誤。2．(2020·全國Ⅱ卷，13)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大、且總和為24。下列有關敘述錯誤的是()A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價鍵B．Z的單質既能與水反應，也可與甲醇反應C．Y的最高化合價氧化物的水化物為強酸D．X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結構解析：D根據圖中信息可得，Z為Na，W為H，結合題給信息“W、X、Y、Z的原子序數依次增大、且總和為24”可推知，X為B，Y為N。H、B、N三種非金屬元素之間形成的化學鍵均為共價鍵，A正確；Na既可以與水反應，也可以和甲醇反應，B正確；N的最高價氧化物對應的水化物為硝酸，C正確；三氟化硼中硼原子最外層有3個電子，與氟原子之間形成3個共價鍵，即最外層共6個電子，不滿足8電子穩(wěn)定結構，D錯誤。3．(2021·原創(chuàng))短周期元素X、Y、Z、W、R原子半徑依次增大，其中X與R位于同一主族，且可以形成離子化合物。Y與Z位于同一周期，可以形成多種化合物，且都有毒。W的化合物存在于地殼和巖石中。下列有關X、Y、Z、W、R及其化合物的說法不正確的是()A．X與R形成的化合物可以與水反應放出氫氣B．Y的最高價氧化物的水化物是一種具有強氧化性的強酸C．Z的氣態(tài)氫化物的沸點是其同主族元素的氣態(tài)氫化物中最高的D．W的氧化物可以溶于R的最高價氧化物對應的水化物的水溶液中解析：B首先通過原子半徑X最小R最大，且它們位于同一主族，可以形成離子化合物，確定X為H、R為Na；再根據Y與Z位于同一周期，可以形成多種化合物且都有毒，確定Y為O、Z為N；最后根據W的化合物存在于地殼和巖石中，確定W為Si。NaH可以與水反應且能放出氫氣，A正確；Y是O，不存在最高價，B錯誤；Z的氣態(tài)氫化物是NH3，因為分子間氫鍵的存在，氨氣的沸點在同主族元素中最高，C正確；SiO2可以和NaOH溶液反應，D正確。4．短周期元素甲、乙、丙、丁原子序數依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常溫下，含甲的化合物r(r由不同短周期元素組成)濃度為0.1mol·L－1時溶液pH＝13，p和q分別是元素丙和丁的單質，其中p為淡黃色固體。上述物質的轉化關系如圖所示(產物水已略去)。下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：甲<乙<丙<丁B．甲與丙能形成使紫色石蕊試液先變紅后褪色的物質C．工業(yè)上常利用反應②制取漂白粉D．m、n的陰離子在酸性溶液中不能大量共存解析：D本題考查根據物質轉化推斷元素、元素周期律及物質的性質。四種元素為短周期元素，p和q分別是元素丙和丁的單質，p為淡黃色固體，所以丙是硫元素，丁是氯元素。常溫下，化合物r的濃度為0.1mol·L－1時，溶液pH＝13，且r由不同短周期元素組成，所以r是氫氧化鈉；甲、丙同主族，所以甲為氧元素；乙、丙、丁同周期，乙為Na、Mg、Al、Si、P中的一種。一般電子層數越多，離子半徑越