41元素周期表與元素周期律（備作業(yè)）

4.1元素周期表與元素周期律一、單選題（本大題共18小題，共54.0分）2019年是“國際化學元素周期表年”。1869年門捷列夫把當時已知的元素根據物理、化學性質進行排列，準確預留了甲、乙兩種未知元素的位置，并預測了二者的相對原子質量，部分原始記錄如下。下列說法錯誤的是(????)A.元素甲位于現行元素周期表第四周期第ⅢA族

B.原子半徑比較：甲>乙>Si

C.元素乙的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強于CH4

D.【答案】C【解析】解：A.甲為Ga，位于現行元素周期表第四周期第ⅢA族，故A正確；

B.電子層越多，原子半徑越大，同周期從左向右原子半徑減小，則原子半徑：甲>乙>Si，故B正確；

C.乙是Ge，非金屬性C大于Ge，則元素乙的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性弱于CH4，故C錯誤；

D.乙為Ge，位于金屬與非金屬的交界處，可用作半導體材料，故D正確；

故選：C。五種短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序數與其一種常見化合價的關系如圖所示，下列關系不正確的是(

)A.元素X可能為鋰

B.原子半徑大小：r(M)>r(W)

C.X2W中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構

D.元素的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：【答案】C【解析】

本題考查了元素的位置、結構和性質的關系，題目難度不大，能根據題意正確判斷元素是解本題的關鍵，要注意把握對應單質和化合物的性質，側重于考查學生對基礎知識的應用能力。

X的化合價為+1價，屬于第ⅠA族元素；Y的化合價為+5價，屬于第VA族元素；Z的化合價為+4價，為第IVA族元素；M的化合價為-3價，屬于第VA族元素；W的化合價為-2價，屬于第VIA族元素；已知原子序數：X<Y<Z<M<W，Y、M同主族，Y的原子序數小，所以Y為N元素、M為P元素；X的原子序數小于N，則X為H或Li；Z的原子序數大于N，屬于第IVA族，則Z為Si元素；W原子序數大于P，則W為S元素；

A.由分析可知，元素X可能為鋰，故A正確；

B.M為P元素，W為S元素，同周期原子半徑從左到右依次減小，則原子半徑大?。簉(M)>r(W)，故B正確；

C.X為H或Li，X2W中X原子不是8電子穩(wěn)定結構，故C錯誤；

D.元素的非金屬性：N>P，則元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y>M，故D正確。

故選：C如圖表示1～18號元素(原子)的結構或性質隨核電荷數遞增的變化。該圖中，縱坐標表示A.電子層數 B.最外層電子數 C.最高正化合價 D.原子半徑【答案】B【解析】

本題考查元素周期律，為高頻考點，側重學生分析能力及元素周期律應用能力的考查，題目難度不大。

由圖可知，隨核電荷數的增加，縱坐標的數字出現周期性變化，從1升高為8，第一周期(1升高到2)，只有最外層電子數隨核電荷數的增加而逐漸增加，同周期原子半徑在逐漸減小、電子層數相同，第二周期中O、F沒有最高正價，

故選B。

甲、乙、丙三種元素基態(tài)原子的價電子排布式分別為2s22p4、2sA.第一電離能：丙>甲>>乙 B.原子半徑：丙>甲>乙

C.電負性：丙>甲>乙 D.最高化合價：丙>甲>乙【答案】C【解析】

本題考查原子結構與元素周期律，為高頻考點，把握電子排布規(guī)律推斷元素、元素周期律為解答該題的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意規(guī)律性知識的應用，題目難度不大。

由核外電子排布式可知，甲的價電子排布式為2s22p4，應為O元素，乙的價電子排布式為2s22p3，應為N元素，丙的價電子排布式為2s22p5，應為F元素，結合同周期元素的性質的遞變規(guī)律解答該題。

A.同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，N元素原子2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能F>N>O，故A錯誤；

B.同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑N>O>F，故B錯誤；

C.同周期自左而右電負性增大，故電負性F>O>N，故C正確；

D.N元素最高正化合價為+5，O、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.Y與Z的最高正化合價之和等于9

B.原子半徑大小順序：r(Q)>r(X)>r(Y)

C.Y和Z形成的簡單離子電子層結構不相同

D.氧化物對應的水化物的酸性Q比W強【答案】B【解析】

本題考查的是元素周期表和元素周期律的綜合應用，難度不大，通過分析元素周期表的結構得出各種元素是解題關鍵，注意結合元素周期表理解元素周期律以及元素性質的變化規(guī)律。

根據短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分別為N、O、Al、S、Cl，據此解答。

A.O元素無最高正化合價，O、Al最高正價之和不等于9，故A錯誤；

B.原子半徑主要看電子層數，電子層數大的半徑就大，電子層數相同，看核電荷數，核電荷數大的半徑反而小，所以原子半徑大小關系為：r(Cl)>

r(N)>

r(O)，故B正確；

C.O2-與Al3+核外電子數都為10，電子層數都是2層，因此均相同，故C錯誤；

D.非金屬性Cl>S，則其最高價氧化物對應的水化物酸性為：HClO4>H2SO4，故X、Y、Z、W為四種短周期元素，有關這四種元素的信息如下，下列說法不正確的是

(

)元素XYZW原子半徑/nm0.0770.0750.1020.099最高正價或最低負價+4+5-2-1A.Y的最簡單氫化物為NH3 B.W的單質為Cl2

C.X的最高價氧化物為CO D.X【答案】C【解析】

本題主要考查元素周期表和元素周期律相關知識，注意結合同周期和同主族元素半徑和化合價的變化給規(guī)律推導相應元素，再結合金屬性和非金屬性等性質進行分析解答。

根據X、Y、Z、W四種元素的化合價可知它們分別是第ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族和ⅦA族元素，再結合半徑相對大小，可知X是C元素；Y是N元素；Z是S元素；W是Cl元素，據此解答。

A.N的最簡單氫化物為NH3

，故A正確；

B.Cl的單質為Cl2,故B正確；

C.C的最高價氧化物為CO2，故C錯誤；

D.C與S形成的化合物化學式為CS2

，故D正確。四種短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，Z的簡單離子半徑在同周期中最小，25°C時，0.01?mol??L-1X、W的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH和原子半徑的關系如圖所示，Y和W同主族。下列說法錯誤的是A.原子半徑的大小順序為Z>W>X>Y

B.元素Y分別與X、W元素至少形成兩種化合物

C.Y、Z形成的化合物既能和酸反應又能和堿反應

D.X、Y、W對應的簡單氫化物中，X的氫化物最穩(wěn)定【答案】D【解析】

本題主要考查的是元素周期律和元素的推斷，本題的突破口是Z的離子半徑的特點及X、W最高價氧化物對應水化物的pH值特點。解題的關鍵是掌握短周期元素中能形成強酸的元素和微粒半徑大小比較的規(guī)律。

根據X、W最高價氧化物對應水化物的pH值特點可知，X為氮元素，W為硫元素；Y和W同族，則Y為氧元素；Z的簡單離子半徑在同周期中最小，則Z為鋁元素；

A.原子半徑的大小順序為Al>S>N>O，故A正確；

B.氧元素與氮元素能形成多種氧化物，氧元素與硫元素能形成兩種氧化物，故B正確；

C.氧與鋁形成的氧化鋁是兩性氧化物，既能和酸反應又能和堿反應，故C正確；

D.非金屬性越強，簡單氫化物越穩(wěn)定，N、O、S對應的簡單氫化物中，水最穩(wěn)定，故D錯誤。

故選D。

下列各選項對應關系錯誤的是(????)A.表示F-、Na+、Mg2+、Al3+四種半徑的大小關系

B.表示ⅡA族元素原子的最外層電子數

C.表示第三周期各主族元素的最高化合價【答案】D【解析】本題考查元素周期律相關知識，為高頻考點，難度不大。掌握離子半徑比較、主族最外層電子數關系、化合價關系等知識為解答關鍵。

A.F-、Na+、Mg2+、Al3+核外都是10個電子，核內質子數越多，離子半徑越小，則四種半徑逐漸減小，與圖符合，故A正確；

B.ⅡA族元素原子的最外層電子數都為2，與圖符合，故B正確；

C.第三周期各主族元素的最高化合價依次為+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7，逐漸增大，與圖符合，故C正確；

D.第三周期中各主族元素的最高化合價與最低化合價之和分別為：+1、+2、+3、0、+2、+4、+6下表是幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號LMQRT原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合價+2+3+2+6?-2-2下列敘述正確的是(

)A.L2+與R2-的核外電子數相等

B.M與T形成的化合物具有兩性

C.單質與同濃度的稀鹽酸反應的速率Q>L

D.R與T【答案】B【解析】本題考查元素的性質，利用原子半徑及化合價來推斷出元素是解答本題的關鍵，并熟悉元素及其單質、化合物的性質來解答即可，難度不大。

L和Q的化合價都有+2價，應為周期表第ⅡA族，根據半徑關系可知Q為Be，L為Mg，R和T的化合價都有-2價，應為周期表第ⅥA族元素，R的最高價為+6價，應為S元素，T無正價，應為O元素，M的化合價為+3價，應為周期表第ⅢA族元素，根據半徑大于R小于L可知M為Al元素。

A、L2+的核外電子數為12-2=10，R2-的核外電子數為16-(-2)=18，不相等，故A錯誤；

B、M與T形成的化合物是氧化鋁，是兩性氧化物，故B正確；

C、金屬性Mg比Be強，則相同條件下單質與稀鹽酸反應速率為L>Q，故C錯誤；

D、H2R為H2S，H2T為H2O，水中分子之間存在氫鍵，熔沸點H2O>H2S，即如圖是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是(

)A.元素的簡單離子半徑大?。孩?gt;⑤>②

B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：⑤>②

C.最高價氧化物對應水化物的酸性：⑥>⑤

D.元素的最高正化合價：③=⑥【答案】C【解析】

本題考查位置、結構與性質，為高考常見題型，把握元素的位置、元素的性質、元素周期律為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意規(guī)律性知識的應用，題目難度不大。

由元素在周期表的位置可知，①～⑥分別為N、O、F、Al、S、Cl，

A.電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子中原子序數大的離子半徑小，則元素的簡單離子半徑大?。孩?gt;②>④，故A錯誤；

B.非金屬性越強，對應氫化物越穩(wěn)定，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：⑤<②，故B錯誤；

C.非金屬性越強，對應最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則高價氧化物對應水化物的酸性：⑥>⑤，故C正確；

D.F無正價，Cl的最高正價為+7價，故D錯誤；

故選：C幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價見下表：元素符號XYZRT原子半徑(nm)0.1600.0890.1020.1430.074主要化合價+2+2-2、+4、+6+3-2根據表中信息，判斷以下說法正確的是(????)A.單質與稀硫酸反應的速率快慢：R>Y>X

B.離子半徑：X2+>T2-

C.元素最高價氧化物對應的水化物的堿性：【答案】D【解析】

本題主要考查元素周期表和元素周期律，注意結合原子半徑的變化關系進行分析解答，題目難度不大。

由表中數據可知X、Y、Z、R、T分別為：Mg、Be、S、Al、O，據此解答。

A.因為金屬性：Mg>Al，則單質與稀硫酸反應的速率快慢：X>R，故A錯誤；

B.離子半徑：O2->Mg2+，故B錯誤；

C.因為金屬性：Mg>Be，則最高價氧化物對應的水化物的堿性：Mg(OH)2>Be(OH)2，故C錯誤；

D.因為非金屬性：O>S，則相同條件下，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：下列各組原子中，彼此化學性質一定相似的是A.最外層都只有一個電子的X、Y原子

B.原子核外L層上有8個電子的X原子與M層上有8個電子的Y原子

C.2p軌道上有3個未成對電子的X原子與3p軌道上有3個未成對電子的Y原子

D.原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s【答案】C【解析】

本題考查原子結構和元素性質，側重考查基礎知識的掌握和靈活應用能力，正確推斷原子在周期表中的位置、明確元素周期律內涵是解本題關鍵，B為解答易錯點，題目難度不大。

A.最外層電子數只有一個電子的X、Y原子，二者可能位于相同族也可能位于不同族，如Na、Li性質相似，但Na和Cu化學性質不同，故A錯誤；

B.原子核外L層上有8個電子的X原子可能是Ne，也可能是除了第一、二周期外的元素，M層上有8個電子的Y原子，可能是Ar，也可能是K或Ca元素，所以X、Y化學性質不一定相同，故B錯誤；

C.2p軌道上有3個未成對電子的X原子為N原子，3p軌道上有3個未成對電子的Y原子為P原子，N、P位于同一主族，二者化學性質相似，故C正確；

D.原子核外電子排布式為1s2的X原子為He，原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子為Be，前者位于0族、后者位于第IIA族，二者化學性質不同，故D錯誤；如圖是元素周期表的部分結構，其中W、X、Y、Z均為短周期主族元素，下列說法一定正確的是(????)A.最高正價：W與Y相同

B.簡單氫化物的沸點：W大于Y

C.簡單離子半徑：X小于Z

D.最高價氧化物的水化物的酸性：X小于Z

【答案】D【解析】解：A.若W為O元素時，Y為S，O的非金屬性較強，不存在最高正價，故A錯誤；

B.W為C元素時，Y為Si，甲烷和硅烷形成的晶體均為分子晶體，相對分子質量越大沸點越高，則簡單氫化物的沸點：W小于Y，故B錯誤；

C.當X、Z均為非金屬元素時，X、Z形成的簡單陰離子的核外電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，則簡單離子半徑：X大于Z，故C錯誤；

D.非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性：X<Z，則最高價氧化物的水化物的酸性：X小于Z，故D正確；

故選：D。

A.W為O時，O不存在最高正價；

B.若W為C元素時，Y為Si，甲烷和硅烷形成的晶體均為分子晶體，相對分子量越大沸點越高；

C.X、Z均為非金屬元素時，兩種離子的核外電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小；

D.X、Z均為第三周期主族元素，原子序數越大非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強。

本題考查位置結構性質的相互關系應用，明確元素周期表的結構為解答關鍵，注意掌握元素周期律的內容，試題側重分析與應用能力的考查，題目難度不大。

幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價+2+3+5、+3、-3-2下列敘述正確的是(????)A.X、Y元素的金屬性X<Y

B.一定條件下，Z單質與W的常見單質直接生成ZW2

C.Y的最高價氧化物對應的水化物能溶于稀氨水

D.一定條件下，W單質可以將【答案】D【解析】

本題利用原子半徑的周期性變化規(guī)律以及元素化合價的周期性變化規(guī)律來解題，綜合考察了非金屬性以及金屬性的強弱判斷，題目難度中等。

A、根據題給數據，X、Y的化合價不同，但原子半徑相差較小，可知兩者位于同一周期相鄰主族，故金屬性X>Y，故A錯誤；

B、根據Z、W的原子半徑相差不大，化合價不同，且W只有負價，則其是O元素，Z是N元素，兩者的單質直接生成NO，故B錯誤；

C、據此判斷可知X是Mg元素，Y是Al元素；Y的最高價氧化物的水化物是氫氧化鋁，其不溶于氨水，故C錯誤；

D、一定條件下，氨氣在純氧中點燃生成水和氮氣，4NH3+3O22N2+6H2O，故D主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且均不大于20。W的最外層電子數與X、Y的最外層電子數之和相等，X在周期表中所處的周期數等于族序數，在周期表前四周期的所有主族元素中Z的原子半徑最大。下列說法正確的是(????)A.原子半徑：Y>X>W

B.W、Z的最高正價之和等于8

C.W、X的簡單離子的電子層結構相同

D.X的最高價氧化物對應水化物的堿性比Z的強【答案】C【解析】

本題主要考查了原子結構與元素周期律的關系和微粒半徑大小的比較的相關知識，難度不大。

主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且均不大于20。W的最外層電子數與X、Y的最外層電子數之和相等，X在周期表中所處的周期數等于族序數應為鋁元素，又因為都是主族元素，所以W應為F元素，Y為硅元素，在周期表前四周期的所有主族元素中Z的原子半徑最大，所以Z是鉀元素。據此答題。

A.原子半徑應有X>Y>W，故A錯誤；

B.W沒有最高正價，故B錯誤；

C.氟和鋁的簡單離子的電子層結構相同，故C正確；

D.X的最高價氧化物對應水化物的堿性比Z的弱，故D錯誤。

故選C。

X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與主要化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(????)A.Q可能位于第三周期ⅠA族

B.X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿

C.Z與M的最高價氧化物對應的水化物均為強酸

D.簡單離子半徑：M-【答案】D【解析】

本題考查元素周期表和元素周期律的相關知識，以原子半徑和化合價為突破口，重在基礎知識的考查，難度不大。

X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，Y的化合價只有-2價，則Y為O元素；X的原子半徑比Y的原子半徑小且只有+1價，則X為H元素；M的最高正價為+7價，最低負價為-1價，因為F沒有正價，所以M為Cl元素；Z元素最低負價為-3價，最高正價為+5價，且Z的原子半徑小于M的原子半徑，則Z為N元素；Q只有+1價，R只有+2價，Q、R的原子半徑均大于M的原子半徑，且R的原子半徑大于Q的原子半徑，Li的原子半徑為0.152nm，大于氯原子半徑0.099nm，Q為Li或Na元素，當Q為Li元素時，R為Mg或Ca元素，當Q為Na元素時，R為Ca元素。

A.由分析可知，Q為Li或Na元素，鈉位于第三周期第IA族，鋰位于第二周期第IA族，故A正確；

B.由分析可知，X、Y、Z分別為H、O、N，可以形成NH4NO3、NH3·H2O等，NH4NO3屬于鹽、NH3·H2O屬于堿，故B正確；

C.由分析可知，Z與M分別為N、Cl，最高價氧化物對應的水化物分別為HNO3和HClO4，都是強酸，故C正確；

D.由分析可知，當M、Q、R分別為Cl、Na、Ca時，簡單離子分別為：Cl-、下列各組元素性質遞變情況錯誤的是(????)A.Li、Be、B原子最外層電子數依次增多

B.P、S、Cl元素最高正化合價依次升高

C.N、P、F原子半徑依次增大

D.Na、K、Rb的金屬性依次增強【答案】C【解析】

本題考查元素周期律相關知識點，涉及化合價變化規(guī)律、微粒半徑大小的變化規(guī)律、元素金屬性強弱的比較等，題目難度較易。熟練掌握同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律即可解答。

A.Li原子序數為3、Be原子序數為4、B原子序數為5，均為第二周期元素，原子最外層電子數依次增多，故A正確；

B.P元素最高正化合價為+5、S元素最高正化合價為+6、Cl元素最高正化合價為+7，依次升高，故B正確；

C.N原子序數為7、P原子序數為15、F原子序數為9；N、F為同一周期元素，N原子半徑大于F；N、P為同一主族元素，N原子半徑小于P；F、N、P原子半徑依次增大，故C錯誤；

D.Na原子序數為11、K原子序數為19、Rb原子序數為37，三種元素位于同一主族，從上到下金屬性逐漸增強，故D正確。

故選C。

八種短周期元素原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價如圖所示，下列說法錯誤的是(????)A.常見的離子半徑：g>h>d>e

B.

氫化物的沸點y一定低于z

C.由d、e、g三種元素組成的鹽和稀硫酸反應可能生成沉淀

D.e、f、h的最高價氧化物的水化物之間可兩兩反應【答案】B【解析】

本題考查原子結構與元素周期律的關系，題目難度不大，推斷元素為解答關鍵，注意掌握元素周期律內容、元素周期表結構，試題側重考查學生的分析能力及綜合應用能力。

從圖中的化合價、原子半徑的大小及原子序數，x位于第一周期，為H元素；y、z、d位于第二周期，y是C元素，z是N元素，d是O元素；e、f、g、h位于第三周期，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。

A.電子層越多離子半徑越大，電子層相同時，核電荷數越大離子半徑越小，則離子半徑：g>h>d>e，故A正確；

B.

氨常溫下為氣態(tài)，碳元素的氫化物常溫下有呈液體、固態(tài)的，如苯常溫下為液態(tài)，氫化物的沸點y不一定低于z，故B錯誤；

C.O、Na、S形成的硫代硫酸鈉與稀硫酸反應可以生成S沉淀，故C正確；

D.氫氧化鋁具有兩性，能夠與NaOH、高氯酸反應，故D正確。

二、簡答題（本大題共2小題，共16.0分）X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三個短周期的主族元素，已知其原子半徑及主要化合價如下：(1)X在周期表中的位置是__________________；X、Y、Q各自形成的簡單離子中，離子半徑由大到小的順序是的是____________________(填離子符號)。W和R按原子個數比1：3構成的粒子中所含的化學鍵類型為_______。(2)X與Y相比，金屬性較強的是____________(填元素名稱)，兩元素最高價氧化物的水化物中，堿性較強的是________________?(填化學式)。(3)寫出X元素的最高價氧化物對應的水化物與Y的最高價氧化物反應的化學方程式_________________________________________________________(4)寫出實驗室制取M單質的化學方程式：_______________________。(5)下列事實能說明M元素的非金屬性比Z元素的非金屬性強的是__________；a.M單質與H2Zb.在氧化還原反應中，1molM單質比1molZ得電子多c.M和Z兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高【答案】(1)第三周期、IA族；O2->Na+

>Al3+；共價鍵；

(2)鈉；NaOH；

(3)Al2【解析】

本題是對元素周期表和元素周期律的知識的綜合考查，是高考的高頻考點，難度一般。關鍵是元素的推導，側重知識的綜合能力考查。

依據圖表可得，X是鈉元素，Y是鋁元素，Z是硫元素，M是氯元素，W是氮元素，Q是氧元素，R是氫元素。據此答題。

(1)Na在周期表中的位置是：第三周期IA族；在電子層結構相同的情況下，核電荷數越大，半徑越小，X、Y、Q各自形成的簡單離子電子層相同，離子半徑由大到小的順序是的是：O2-

>Na+

>Al3+；氮和氫按原子個數比1：3構成的粒子(氨)中所含的化學鍵類型為：共價鍵；

故答案為：第三周期、IA族；O2-

>Na+

>Al3+；共價鍵；

(2)同一周期，從左到右，金屬性越來越弱，最高價氧化物的水化物堿性越來越弱；

依據元素周期律可得，鈉與鋁相比，金屬性較強的是：鈉，兩元素最高價氧化物的水化物中，堿性較強的是：NaOH；

故答案為：鈉；NaOH；

(