2020版高考化学大一轮复习专题3微观结构与物质多样性第二单元元素周期律元素周期表学案 19页

- 1 - 第二单元　元素周期律　元素周 期表 [考试标准] 知识条目 必考要求 加试要求 1.元素周期律(核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、 元素的金属性和非金属性的周期性变化) b b 2.元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排 布、元素化学性质的递变规律 b b 3.主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关 系 c c 4.元素周期表的发展史、意义与作用 a b (一)元素周期律 1．元素周期律的具体内容和体现形式 原子结构决定元素的性质，同族元素在化学性质上表现出一定的相似性和递变性。 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子半径 依次减小 依次增大 电子层结构 电子层数相同 最外层电子数逐渐增多 电子层数逐渐增多 最外层电子数相同 得电子能力 依次增强 依次减弱 - 2 - 失电子能力 依次减弱 依次增强 金属性 依次减弱 依次增强 非金属性 依次增强 依次减弱 主要化合价 最高正价：升高 最低负价＝主族序数－8 最高正价数＝主族序数(O、F 除外) 最高价氧化物对应水 化物的酸碱性 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 非金属元素气态氢化 物的形成及稳定性 气态氢化物的形成逐渐变易， 气态氢化物稳定性逐渐增强 气态氢化物形成逐渐变难，气 态氢化物稳定性逐渐减弱 2.微粒半径大小的比较方法 (1)同周期元素的微粒 同周期元素的原子或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)， 如 Na>Mg>Al，Na＋>Mg2＋>Al3＋。 (2)同主族元素的微粒 同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如 LiCu2＋ - 3 - >Fe2＋，但还原性 Fe>Cu) ⑦电化学原理：不同金属形成原电池时，通常作负极的金属性强；在电解池中的阴极上，先 析出的金属性弱。 (2)比较元素非金属性强弱的方法 ①非金属单质与 H2 越易化合，则其对应元素的非金属性越强。 ②形成的氢化物越稳定，则其对应元素的非金属性越强。 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应元素的非金属性越强。 ④非金属之间的相互置换，若 A 能置换出 B，则 A 元素的非金属性强于 B 元素。 ⑤同一周期非金属元素越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属元素越靠上，其非金属性 越强。 (二)元素周期表 1．元素周期表的结构 (1)周期分类及各周期包含元素的种数 周期 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 26 周期分类 短周期 长周期 不完全周期 (2)主族和副族对比 主族 副族 定义 长、短周期共同组成 仅由长周期组成 表示 ⅠA、ⅡA…… ⅠB、ⅡB…… 个数 7 个 7 个 (3)元素周期表的特点 ①元素所在周期数＝原子的电子层数。 ②主族元素所在族序数＝原子的最外层电子数。 ③在第ⅠA 族内自上而下，相邻周期原子序数差值为 2、8、8、18、18、32；在第 0 族内自上 而下，相邻周期原子序数差值为 8、8、18、18、32、32。 2．元素周期表的应用 (1)预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，推测该 元素及其单质或化合物所具有的性质，如下图所示： - 4 - (2)启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。 3．原子序数与元素周期表中位置的关系 (1)由原子序数确定元素位置的规律 只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)， 就可确定主族元素的位置。 ①若比相应的稀有气体元素多 1 或 2，则应处在下一周期的第ⅠA族或第ⅡA 族，如 88 号元素： 88－86＝2，则应在第 7 周期ⅡA 族。 ②若比相应的稀有气体元素少 1～5 时，则应处在同周期的第ⅦA 族～第ⅢA 族，如 84 号元素 应在第 6 周ⅥA 族。 ③若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118 号)比较，按上述方法推测，如 114 号元素 应在第 7 周期ⅣA 族。 (2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系 ①第 2、3 周期的同族元素原子序数之差为 8。 ②第 3、4 周期的同族元素原子序数之差，第ⅠA 族、第ⅡA 族为 8，其他族为 18。 ③第 4、5 周期的同族元素原子序数之差为 18。 ④第 5、6 周期的同族元素原子序数之差，镧系之前为 18，镧系之后为 32。 ⑤第 6、7 周期的同族元素原子序数之差为 32。 (3)同周期主族元素原子序数差的关系 ①短周期元素原子序数差＝族序数差。 ②两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差＝族序数差；两元素分布在过渡元素的两侧 时，第 4 或第 5 周期元素原子序数＝族序数差＋10，第 6 或第 7 周期元素原子序数差＝族序 数差＋24。 4．元素周期表中的几个隐含规律 (1)递变性规律(“三角”规律) 若 A、B、C 三元素位于周期表中如图所示位置，则有下列性质： ①原子半径：C>A>B。 ②金属性：C>A>B。 - 5 - ③非金属性：B>A>C。但(A、D 顺序不能判断) (2)相似性规律 ①同主族元素性质相似，如上图中 A、C。 ②“对角线”元素性质相似，上图中 A、D 位置的元素性质相似，如 Li 和 Mg、Be 和 Al 等。 ③同周期相邻元素性质差别不大。 题组一　元素周期律的考查 1．(2017·浙江省选考仿真预测卷)下列关于物质性质变化的比较，不正确的是(　　) A．酸性强弱：HIO4>HBrO4>HClO4 B．原子半径大小：Na>S>O C．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH D．金属性强弱：Na>Mg>Al 答案　A 解析　非金属性 Cl>Br>I，故最高价氧化物对应水化物酸性为 HClO4>HBrO4>HIO4。 2．(2017·浙江省选考仿真预测卷)X、Y 是同主族的非金属元素，如果 X 原子半径比 Y 原子大， 则下列说法错误的是(　　) A．X 的非金属性比 Y 弱 B．X 的原子序数比 Y 的大 C．X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 D．X 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Y 的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 答案　C 解析　X、Y 是同主族的非金属元素，同主族元素从下到上非金属性逐渐增强，则非金属性 XY，B 项正确；元素的非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，非金属性 XHBrO4>HIO4　②碱性：Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2　③非金属性：F>C>O　④氧 化性：Li＋HCl A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．①②④⑤ - 6 - 答案　B 解析　①都是最高价含氧酸，非金属性越强，其酸性越强，非金属性：Cl>Br>I，因此酸性： HClO4>HBrO4>HIO4，故正确；②碱性：金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强， 金属性：Ba>Mg>Be，碱性：Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2，故正确；③同周期从左向右，非金属 性增强(稀有气体除外)，F>O>C，故不正确；④依据单强离弱，金属性强弱：K>Na>Li，氧化 性：Li＋>Na＋>K＋，故错误；⑤HF 分子之间形成分子间氢键，存在分子间氢键的物质沸点高， 而 HCl 分子间有范德华力，故正确，综上所述 B 选项正确。 4．(2017·浙江省温州中学高三 3 月高考模拟)锗(Ge)是第 4 周期ⅣA 族元素，处于周期表中 金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是(　　) A．锗是一种金属性很强的元素 B．锗的单质具有半导体的性能 C．锗化氢(GeH4)稳定性很强 D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸 答案　B 解析　锗处于金属区与非金属区的交界线附近，元素金属性和非金属性都较弱，反应中既不 易得电子，也不易失去电子，故 A 错误；锗处于金属区与非金属区的交界线附近，既有金属 性又有非金属性，常用于作半导体材料，故 B 正确；锗处于金属区与非金属区的交界线附近， 元素金属性和非金属性都较弱，则锗化氢(GeH4)稳定性较弱，故 C 错误；锗和硅处于同一主族， 主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性大于锗，非金属性越强，对应的最 高价氧化物的水化物的酸性越强，所以锗酸酸性比硅酸弱，为弱酸，故 D 错误；故选 B。 5．(2017·浙江省选考仿真预测卷)下列各组物质的性质比较，正确的是(　　) A．酸性：HClO4>H3PO4>H2SO4 B．氢化物稳定性：H2S>HF>H2O C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2 D．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 答案　D 解析　根据非金属性强弱和金属性强弱来判断溶液的酸碱性，选项 A 和 C 正确的顺序应为酸 性：HClO4>H2SO4>H3PO4，碱性：Ca(OH)2>NaOH>Mg(OH)2。根据非金属性强弱可以判断氢化物的 稳定性：HF>H2O>H2S。 题组二　元素周期表的考查 6．(2017·湖州市高三下学期期中)下列对元素周期表的结构描述正确的是(　　) A．具有相同电子层数而又按原子序数递增顺序排列的横行称为周期 B．元素周期表共有 14 列元素：7 个主族和 7 个副族 C．元素周期表的第一列元素称为第ⅠA 族，均为活泼的金属元素 - 7 - D．元素周期表中第 2 周期ⅦA 族元素的最高正价为＋7 价 答案　A 7．(2017·湖州市高三下学期期中)元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列 说法不正确的是(　　) A．若 aX2＋和 bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3 B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>F C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料 D．S 和 Se 分别位于第ⅥA 族的第 3、4 周期，则氢化物稳定性：H2S>H2Se 答案　B 8．某元素的原子结构示意图为 ，则该元素在元素周期表中的位置(　　) A．第 2 周期ⅠA 族 B．第 2 周期ⅤA 族 C．第 3 周期ⅣA 族 D．第 3 周期ⅤA 族 答案　D 9．(2017·湖州市安吉县上墅私立高级中学高三月考)以下关于元素周期表的结构叙述正确的 是(　　) A．有七个主族，八个副族 B．有三个长周期(均含 18 种元素)，三个短周期(均含 8 种元素) C．0 族位于元素周期表的第 18 列(从左往右) D．第ⅢA 族位于元素周期表的第三列(从左往右) 答案　C 10．(2017·温州市十校联合体高三联考)下列说法不正确的是(　　) A．硫离子的结构示意图： B．铷、氯、锗三种元素中，适合作半导体材料的是锗 C．氧元素位于第 2 周期ⅥA 族 D．同周期主族元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小 答案　A - 8 - 微专题 7　学考第 13 或 14 题——元素“位—构—性”关系判断 (一)同一元素“位、构、性”关系 (二)推断元素的常见题眼 (1)微粒的电子层结构特征 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 H－、 Li＋、Be2＋；②与 Ne 原子电子层结构相同的离子有 F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等；③与 Ar 原子电子层结构相同的离子有 Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。 (2)周期表中特殊位置的常见元素 ①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge 等。 ②族序数等于周期数 2 倍的元素：C、S。 ③族序数等于周期数 3 倍的元素：O。 ④周期数是族序数 2 倍的元素：Li、Ca 等。 ⑤周期数是族序数 3 倍的元素：Na、Ba。 ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C 等。 ⑦最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素：S。 ⑧除 H 外，原子半径最小的元素：F。 ⑨短周期元素中离子半径最大的元素：P。 (3)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：C；自然界中硬度最大的物质：金刚石；碳的气态氢化物中氢 的质量分数最高的物质：CH4。 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：N。 ③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。 ④单质最轻的元素：H；单质最轻的金属元素：Li。 ⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 - 9 - ⑥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：Al。 ⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反 应的元素：S。 ⑧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。 1．(2017·浙江 11 月选考，13)Q、X、Y 和 Z 为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示， 这 4 种元素的原子最外层电子数之和为 22，下列说法正确的是(　　) A．Y 的原子半径比 X 的大 B．Q 的最高价氧化物的水化物的酸性比 Z 的强 C．X、Y 和氢 3 种元素形成的化合物中都只有共价键 D．Q 的单质具有半导体的性质，Q 与 Z 可形成化合物 QZ4 答案　D 解析　可推出 X、Y、Q、Z 分别为 N、O、Si、Cl，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，A 错误；Si 的非金属性弱于 Cl，所以 H2SiO3 的酸性比 HClO4 的酸性弱，B 错误；N、O 与 H 元素 可形成 NH4NO3，含有离子键，C 错误；Si 是良好的半导体材料，与 Cl 可形成化合物 SiCl4，D 正确。 2．(2017·浙江 4 月选考，14)W、X、Y、Z 四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示， 下列说法不正确的是(　　) A．Z、Y、X 的原子半径依次减小，非金属性依次降低 B．Z、Y、W 的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低 C．WH4 与 Z 元素的单质在一定条件下可发生化学反应 D．W 的位置是第 2 周期ⅣA 族 答案　A 解析　由题意知，W 是 C，X 是 O，Y 是 S，Z 是 Cl。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主 族自上而下原子半径逐渐增大，则 Y、Z、X 的原子半径依次减小，非金属性依次增强，A 错误； 非金属性：Z>Y>W，Z、Y、W 的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低，B 正确；CH4 与 Cl2 在 一定条件下可发生取代反应，C 正确；碳元素的位置是第 2 周期ⅣA 族，D 正确。 3．(2016·浙江 10 月选考，14)W、X、Y、Z 四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示， 下列说法不正确的是(　　) - 10 - A．W、Y、X 三种元素的原子半径依次减小 B．Z 元素的气态氢化物的热稳定性比 Y 的高 C．W 元素与氢元素可能会形成 W2H6 D．Y 元素的单质能从 NaZ 溶液中置换出 Z 元素的单质 答案　D 解析　根据元素在周期表中的位置，可以推断，X 为 O，Y 为 S，Z 为 Cl，W 为 Si。A 项，同周 期从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，随电子层数增多，原子半径逐渐增大； B 项，稳定性 HCl＞H2S；C 项，由于 C 可形成 C2H6，Si 和 C 是同主族元素，所以 Si 也可能形 成 Si2H6；D 项，Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl，反过来不能进行。 4．(2016·浙江 4 月选考，14)W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素，它们在周期表中位置如图所 示，下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：Y>Z>W B．单质的还原性：X>Y C．溴与元素 M 同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比 M 的强 D．元素 N 位于金属与非金属的分界线附近，可以推断 N 元素的单质可作半导体材料 答案　C 解析　根据元素在周期表中的位置可以判断 X 为 Na，Y 为 Mg，W 为 O，Z 为 S，M 为 Cl，N 为 Ge。 1．(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)X、Y、Z、M、W 为 5 种短周期元素。X 原 子的质子数与电子层数相同，W 原子核外电子数是 M 原子最外层电子数的 2 倍，Y、Z、M、W 在周期表中的位置如图。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：W>Y>Z>M>X B．热稳定性：XM>X2Z，沸点：X2Z>YX3 - 11 - C. X、Y、Z 三种元素形成的化合物中不可能含离子键 D. YM3、WM4 分子中每个原子最外层均满足 8 电子结构 答案　C 解析　X 原子的质子数与电子层数相同，则 X 为 H；W 原子核外电子数是 M 原子最外层电子数 的 2 倍，W 为 Si，Y 为 N，Z 为 O，M 为 F。电子层数越多，原子半径越大，同周期元素，从左 到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Si>N>O>F>H，A 正确；非金属性：F>O，热稳定性： HF>H2O，常温常压下，水是液体，而 NH3 是气体，沸点：H2O>NH3，B 正确； H、N、O 可形成 NH4NO3 离子型化合物，含有离子键，C 错误； NF3、SiF4 分子中每个原子最外层均满足 8 电子结构， D 正确。 2．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)已知 X、Y、Z、R、W 均 为短周期元素，X、Y、Z 是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为 15;X 与 Z 可形成 XZ2 分子， Y 与 R 形成的气态化合物在标准状况下的密度为 0.76 g·L－1，W 是短周期 元素中金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　) A．W 与 Z 只能形成阴、阳离子数之比为 1∶2 的化合物 B．原子半径大小顺序：W>Z>Y>X C．X 能形成多种单质，且均为原子晶体 D．X、Y、Z 均能形成最高价氧化物的水化物，且酸性逐渐增强 答案　A 解析　由题给的条件可知，X、Y、Z、R、W 这五种短周期元素的排列，不是按原子序数依次递 增排列的，其中只有 X、Y、Z 三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，由 X、Y、Z 的最 外层电子数之和为 15，最外层电子数平均为 5，X 与 Z 可形成 XZ2 分子，X 为＋4 价，Y 为－2 价，可推出 X、Y、Z 分别为 C、N、O 三种元素；根据 Y 与 R 形成的气态化合物在标准状况下 的密度为 0.76 g·L－1，可计算出该气态化合物的摩尔质量为 22.4 L·mol－1×0.76 g·L－ 1≈17 g·mol－1，从而确定 R 为 H 元素；W 是短周期中金属性最强的元素应为 Na 元素；Na 与 O 形成的 Na2O 和 Na2O2，阴、阳离子数之比均为 1∶2，故 A 正确；原子电子层数越多其原子半 径越大，同一周期主族元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径： W>X>Y>Z，故 B 错误；C 能形成多种单质，如金刚石是原子晶体，而 C60 是分子晶体，故 C 错误； C、N 均能形成最高价氧化物的水化物，且酸性逐渐增强，而氧无最高正价，故 D 错误，答案 为 A。 3．(2017·浙江省教育绿色评价联盟高三 3 月适应性考试)W、X、Y、Z、V 五种主族元素，它 们在周期表中的位置如图，W、X、Y、Z 属于短周期元素，W 的质子数为 Y 的两倍。下列说法 不正确的是(　　) Y Z W X - 12 - V A.Y 的最简单氢化物的沸点比 W 的最简单氢化物的沸点高 B．X 元素含氧酸的酸性强于 W 元素含氧酸的酸性 C．根据在周期表中的位置，可以推测 V 具有半导体特性 D．X 的单质在水溶液中可置换出 W 答案　B 解析　根据 W 的质子数是 Y 的 2 倍，则 Y 是 O，W 是 S，由周期表的结构可推出其他元素，即 Z 为 Si，X 为 Cl，V 为 Ge。Y 的最简单氢化物为 H2O，W 的最简单氢化物为 H2S，水分子间有氢 键，所以水的沸点比 H2S 的沸点高，故 A 正确；元素最高价氧化物对应的水化物的酸性与非金 属性一致，而 HClO 的酸性比 H2SO4 弱，故 B 错误；V(Ge)位于金属与非金属的交界处，Ge 具有 半导体特性，故 C 正确；根据化学反应 Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl，故 D 正确；故选 B。 4．[2017·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中]X、Y、Z、W 为四种短周期主族 元素，它们在周期表中的相对位置如表所示。Z 元素原子的 K 层电子数与 M 层电子数相等。下 列说法中正确的是(　　) A．Y 元素的氧化物对应水化物属于强酸 B．原子半径由小到大的顺序为 XCl2>Br2>I2 B．阴离子的还原能力：F－>Cl－>Br－>I－ C．气态氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI D．元素的非金属性：F>Cl>Br>I 答案　B 解析　元素的非金属性 F>Cl>Br>I，原子得电子能力 F>Cl>Br>I，故阴离子的还原能力 F－Cl>P B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr C．还原性：As3－>S2－>Cl－ D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 答案　C 解析　同周期元素(稀有气体元素除外)，从左向右原子半径依次减小，Cl 的原子半径小于 P 的原子半径，A 错误；同周期元素，从左向右，非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次 增强，AsH3 的稳定性小于 HBr，B 错误；As、S、Cl 的非金属性逐渐增强，所以 As3－、S2－、Cl －的还原性逐渐减弱，C 正确；同主族元素，自上而下，非金属性依次减弱，最高价氧化物对 应的水化物的酸性依次减弱，H3AsO4 的酸性弱于 H3PO4，D 错误。 - 14 - 5．(2017·温州教学质检)位于元素周期表中第 3 周期ⅥA 族的元素是(　　) A．C B．O C．Si D．S 答案　D 6．(2017·杭州二中期中考试)下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是(　　) A．HCl 的酸性强于 H2S，故非金属性 Cl>S B．第ⅠA 族金属元素是同周期中金属性最强的元素 C．仅用 AlCl3、MgCl2、NaOH 三种溶液，无法验证 Mg、Al 的金属性强弱 D．第ⅦA 族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强 答案　B 解析　本题考查元素周期律。A 项，HCl 和 H2S 不是最高价氧化物对应的水化物，错误；C 项， 由 NaOH 和 MgCl2 反应可得到碱性：NaOH>Mg(OH)2，而向 AlCl3 中加入足量 NaOH 先沉淀后溶解 说明 Al(OH)3 呈一定的酸性，所以碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，所以金属性：Na>Mg>Al，错 误；D 项，第ⅦA 族元素的阴离子还原性越强，说明其单质的氧化性越弱，所以其最高价氧化 物对应水化物的酸性越弱，错误。 7．(2017·浙江省温州中学高三 3 月模拟)短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置 如下表所示。下列判断正确的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 A.原子半径：丙<丁<戊 B．金属性：甲>丙 C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊 D．最外层电子数：甲>乙 答案　C 解析　A 项，同周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小，所以原子半径丙>丁>戊，错误； B 项，甲与丙同主族，则金属性随电子层数的增加而增强，则金属性：丙>甲，错误；C 项， 金属性越强，则氢氧化物的碱性越强，同周期元素随核电荷数的增加，金属性逐渐减弱，则 氢氧化物的碱性减弱，正确；D 项，甲在乙的左侧，所以甲的最外层电子数小于乙的最外层电 子数，错误，答案选 C。 8．(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的相 对位置如表所示，这四种元素的原子最外层电子数之和为 21。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径大小：X>Y>Z B．W、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 WO2、YO2 - 15 - C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y>Z D．W 元素的单质能从 X 的氧化物中置换出 X 单质 答案　C 解析　设 W 的最外层电子数为 a 个，则 W 与 X 同主族，其最外层电子数相同，Y 的最外层电子 数为 a＋2，Z 的最外层电子数为 a＋3，则有 a＋a＋a＋2＋a＋3＝21，a＝4，故 W 为 C，X 为 Si，Y 为 S，Z 为 Cl。A 项，同周期从左至右，原子半径依次减小(稀有气体除外)，正确；B 项，W、Y 两种元素都能与氧元素形成化合物 CO2、SO2，正确；C 项，最高价氧化物对应水化物 的酸性：W(H2CO3)J>I C．G 元素的单质存在同素异形体 D．J 在 DB2 中燃烧生成 B 元素的单质 答案　D 解析　短周期元素，A、E 有－1 价，B 有－2 价，且 A 的原子半径与 B 相差不大，则 A、E 处 于第ⅦA 族，B 处于第ⅥA 族，A 原子半径小于 E，可推知 A 为 F、E 为 Cl，B 为 O；D 有－4、＋ 4 价，处于第ⅣA 族，原子半径与 O 原子相差不大，可推知 D 为 C 元素；G 元素有－3、＋5 价， 处于第ⅤA 族，原子半径大于 C 原子，应处于第 3 周期，则 G 为 P 元素；I、J、K 的化合价分 别为＋3、＋2、＋1，分别处于第ⅢA 族、第ⅡA 族、第ⅠA 族，原子半径依次增大，且都大于 P 原子半径，应处于第 3 周期，可推知 I 为 Al、J 为 Mg、K 为 Na；Na 与 O 2 常温下可生成 Na2O，故 A 正确；F－、Mg2＋、Al3＋核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子 半径大小顺序为 F－>Mg2＋>Al3＋，故 B 正确；磷的单质有红磷和白磷等，存在同素异形体，故 C 正确；镁在二氧化碳中燃烧生成 MgO 和碳单质，故 D 错误；故选 D。 10．(2017·杭州市学军中学高三选考模拟)W、X、Y、Z、N、M 元素，它们在周期表中的位置 如图所示，下列说法不正确的是(　　) - 16 - A．离子半径：W>X>Y B．单质的还原性：X>Y>N C．硒与元素 N 同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比 N 的弱 D．元素 M 位于金属与非金属的分界线附近，推测 M 元素的单质一定可以作半导体材料 答案　D 解析　由元素在周期表的位置可知，W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素分别为 N、Na、Mg、Si、 Ga、S；离子核外电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：N3－>Na＋ >Mg2＋，故 A 正确；同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：Na>Mg>S， 故 B 正确；硒与元素 S 同主族，非金属性 S>Se，则 S 的最高价氧化物的水化物的酸性比 Se 的 强，故 C 正确；元素 Ga 位于金属与非金属的分界线附近，但其具有金属性，则 Ga 元素的单 质是导体材料，故 D 错误；故选 D。 11．(2017·台州市高三 2 月选考科目教学质量评估测试)X、Y、Z、W 四种短周期主族元素， 其中 W 是非金属性最强的元素，它们在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是(　　) X Y W Z A.四种元素的单质中，W 的氧化性最强 B．Z 元素的气态氢化物稳定性比 W 弱 C．Y 元素的氧化物对应水化物的酸性一定比 Z 弱 D．X、Z 元素能形成化学式为 XZ2 的化合物 答案　C 解析　W 是非金属性最强的元素，W 是 F 元素；根据在周期表中的相对位置，X、Y、Z 分别是 C、N、S；非金属性越强，氧化性越强，故 A 正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金 属性 F>S，Z 元素的气态氢化物稳定性比 W 弱，故 B 正确；HNO3 酸性大于 H2SO3，故 C 错误；C、 S 元素能形成 CS2，故 D 正确。 12．(2017·衢州市高三 1 月教学质量检测)短周期元素 X、Y、Z、W 在周期表中的相对位置如 图所示，已知 X 原子的最外层电子数为 4。下列说法不正确的是(　　) X Y Z W A.Z 元素的常见化合价：－1、－2 - 17 - B．X 元素的氢化物的沸点一定比 Z 的低 C．Y、Z、W 形成的简单离子中，半径最小的是 Z D．Z 元素的单质能从 Na2W 溶液中置换出 W 的单质 答案　B 解析　X 原子的最外层电子数为 4，则 X 为碳元素，Y 为 N 元素，Z 为 O 元素，W 为 S 元素；O 元素的常见化合价为－1 和－2，其中过氧化物中氧元素为－1 价，故 A 正确；碳元素的氢化 物有多种，多数常温下为液态或固态，沸点不一定比 H2O 低，故 B 错误；N3－、O2－核外电子层 结构相同，核电荷数大，离子半径小，另外 S2－核外多一个电子层，半径最大，故 C 正确；氧 的非金属性比硫强，O2 能从 Na2S 溶液中置换出 S 的单质，故 D 正确；答案选 B。 13．(2017·温州市高三第二次选考模拟)W、X、Y、Z 四种元素在周期表中的位置如图所示， 下列说法不正确的是(　　) A．W、X、Y 三种元素的原子半径依次减少 B．W 元素的最高价氧化物的水化物的碱性比 X 的强 C．可在省略号对应的族区域寻找各种优良的催化剂 D．Z 元素与水反应得到 HZO，HZO 只有氧化性 答案　D 解析　根据元素在周期表中的相对位置可判断，W 是 Na，X 是 Mg，Y 是 O，Z 是 Br。同周期自 左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则 W、X、Y 三种元素的原子 半径依次减少，A 正确；钠的金属性强于镁，因此 Na 元素的最高价氧化物的水化物的碱性比 Mg 的强，B 正确；省略号对应的族区域是过渡元素，可在省略号对应的族区域寻找各种优良的催 化剂，C 正确；Z 元素与水反应得到 HBrO，HBrO 既有氧化性，也有还原性，D 错误，答案选 D。 14.(2017·浙江省温州中学高三 3 月高考模拟)A、B、C 是三种元素的原子，质子数都小于 18。A 原子与 B 原子的最外层电子数都是 6，A 原子与 C 原子的核外电子层数都为 3，C 原子的 质子数比 A 少 4。回答下列问题： (1)A、B 的元素符号分别为______________。 (2)A 的离子结构示意图为________；A 与 C 组成的化合物为________(用具体元素符号表示)。 (3)元素 A 的一种质量数为 32 的核素，与元素 B 的一种核素构成的微粒为 AB2－4 ，1 mol AB 2－4 的质量为 104 g，则元素 B 的该核素中的中子数为________。 答案　(1)S、O　(2) 　MgS　(3)10 - 18 - 解析　质子数小于 18 时，最外层电子数为 6 的是 O 和 S，同时 A 原子核外电子层数为 3，所 以 A 为 S，则 B 为 O。C 的质子数比 A 少 4，则 C 是 12 号元素 Mg，也满足 3 个电子层的要求。 (1)A、B 元素符号分别是 S、O。(2)A 离子有 18 个电子，结构示意图为 ，S 与 Mg 形成 的化合物为 MgS。(3)1 mol AB 2－4 的质量为 104 g，即 AB 2－4 摩尔质量为 104 g·mol－1，A 的质 量数为 32，则 B 的质量数为(104－32)/4＝18，B 的质子数为 8，所以中子数为 18－8＝10。 15．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 (1)仪器 D 的名称为________。 (2)已知：KMnO4 与浓盐酸常温下反应生成氯气。若要证明非金属性：Cl>I，则 A 中加浓盐酸、 B 中加 KMnO4、C 中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到 C 中溶液________的现象即可证明。从环 境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，应将尾气通入________溶液。 (3)若要证明非金属性：C>Si，则在 A 中加盐酸、B 中加 CaCO3、C 中加 Na2SiO3 溶液进行实验。 但有的同学认为由于盐酸具有挥发性对实验造成干扰，需要改进实验方法：先将产生的气体 通 入 ________________ 溶 液 除 去 HCl ， 再 通 入 Na2SiO3 溶 液 ， 观 察 装 置 C 中 出 现 ________________现象即可证明，C 中发生的化学反应能够证明非金属性强弱(C>Si)的理论依 据是________________________________________________________________________。 答案　(1)干燥管 (2)变蓝　NaOH (3)饱和 NaHCO3　白色浑浊　最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其元素的非金属性越强 16．短周期主族元素 A、B、C、D、E 在元素周期表中的位置如图所示，A 的简单离子半径是同 周期元素简单离子中半径最小的。请回答下列问题： (1)描述 D 在元素周期表中的位置：_____________________________________________。 (2)在 A、B、C、E 四种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________(写化学式， 下同)，非金属简单气态氢化物最不稳定的是______________。 (3)写出满足下列条件分子的结构式：_____________________________________。 ①所有原子最外层是 8 个电子 ②C 和 E 组成的化合物 - 19 - (4)F 与 D 同主族且相邻，D 的氢化物比 F 的氢化物稳定的根据是_________________。 用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性的 阳离子，试写出阳离子的电子式：________________________________________________。 该阳离子中存在的化学键有________，写出该阳离子与 F 的氢化物的水溶液反应的离子方程 式：________________________________________________________________________。 答案　(1)第 2 周期ⅥA 族 (2)HClO4　CH4 (3) (4)氧的非金属性比硫强　 　共价键　2H2O＋＋H2S===S↓＋2H2O＋2H＋ 解析　由题意可知，A 为 Al 元素，则 B 为 C 元素，C 为 N 元素，D 为 O 元素，E 为 Cl 元素。(1)O 元素位于第 2 周期ⅥA 族。(2)四种元素中 Cl 的非金属性最强，故最高价氧化物对应的水化物 中酸性最强的为 HClO4；非金属性最弱的为 C 元素，其对应的简单气态氢化物 CH4 最不稳定。 (4)O 的非金属性强于 S，所以其对应的气态氢化物的稳定性：H2O>H2S；该阳离子都是由非金 属元素组成的，存在的化学键为共价键。