第2讲元素周期表和元素周期律(师)

PAGE11创新三维学习法，高效学习加速度第2讲元素周期表和元素周期律知识点一：元素周期表1．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数＝核电荷数＝核外电子数。2．元素周期表的编排原则(1)周期：按原子序数递增顺序从左到右排列，把电子层数相同的元素排成一横行。(2)族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。3．元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)：短周期长周期序号1234567元素种数28818183232(排满时)0族元素原子序数21018365486118(未发现)(2)族(18个纵行，16个族)：主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB第Ⅷ族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行注意点(1)含元素种数最多的周期是第六周期，有32种元素；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。(2)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，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。(4)同一周期ⅡA族与ⅢA族的原子序数可能相差1(二、三周期)或11(四、五周期)或25(六、七周期)。(5)主族的族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|练习：1.短周期元素A、B、C的位置如右图所示：已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，试推断A________，B________，C________。解析：依据短周期元素的排列特点可知A位于第二周期，B、C位于第三周期，设A的原子序数为a则B的原子序数为a＋7，C的原子序数为a＋9，故(a＋7)＋(a＋9)＝4a解得a＝8。即A为氧元素，B为磷元素，C为氯元素。答案：OPCl2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知：①四种元素的电子层数之和等于10，且它们分别属于连续的四个主族；②四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是()A．W和X位于第二周期B．Y和Z分别是Al和SiC．W和X分别是O和FD．Z的金属性可能比X的金属性强解析：选B四种元素的电子层数之和等于10，有两种可能：(1)1＋3＋3＋3；(2)2＋2＋3＋3。后一种情况无法满足X的原子半径最大的条件。因此(1)符合要求，四种元素依次是H、Mg、Al、Si。据此即可判断B正确。知识点二：元素周期律1．定义元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2．实质元素原子核外电子排布的周期性变化。3．同主族元素性质的递变规律(1)对于元素Li、Na、K：①原子半径由小到大的顺序为Li<Na<K；②金属性由强到弱的顺序为K>Na>Li；③单质与水反应的剧烈程度由强到弱的顺序为K>Na>Li；④最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为KOH>NaOH>LiOH。(2)对于元素Cl、Br、I：①原子半径由小到大的顺序为Cl<Br<I；②非金属性由强到弱的顺序为Cl>Br>I；③单质与氢气化合由易到难的顺序为Cl2>Br2>I2；④其氢化物的稳定性由弱至强的顺序为HI<HBr<HCl；⑤最高价氧化物对应水化物的酸性由弱至强的顺序为HIO4<HBrO4<HClO4。4．同周期元素性质的递变规律现有元素：Na、Mg、Al、S、Cl。(1)五种元素的原子半径由大到小的顺序为Na>Mg>Al>S>Cl。其简单离子的半径由大到小的顺序为S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。(2)Na、Mg、Al单质置换水或酸中的氢，由易到难的顺序为Na>Mg>Al；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。(3)S、Cl2与氢气化合时，由易到难的顺序为Cl2>S，气态氢化物的稳定性由强至弱的顺序为HCl>H2S，最高价氧化物对应水化物的酸性由强至弱的顺序为HClO4>H2SO4。注意点(1)对于主族元素，元素的最高正化合价和主族族序数相同。但氧一般表现为负价；氟无正价。(2)比较两种元素的金属性可以通过以下实验证明：①两种金属单质与水或非氧化性酸(如盐酸)反应的剧烈程度进行比较，哪种金属反应的剧烈，哪种金属活泼。②两种金属之间的置换反应进行比较，A能从盐溶液中置换出B，则A比B活泼。(3)比较两种元素非金属性可以通过以下实验证明：①通过比较两种非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较两种元素非金属性强弱，如向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，可证明C的非金属性强于Si。②通过非金属单质的置换反应进行比较，如Cl2能从KI溶液中置换出I2，则Cl的非金属性强于I。(4)随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布、原子半径(稀有气体除外)和化合价均呈周期性变化。以上规律主要是针对主族元素而言，副族和Ⅷ族情况较复杂。练习：3．下列判断正确的是()A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱B．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C．根据金属活动性顺序，氧化性：Cu2＋>Fe3＋>Mg2＋D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析：选DA项中四种氢化物的还原性逐渐增强，A不正确；B项中应为“最高价含氧酸”的酸性，不正确，C项氧化性顺序为Fe3＋>Cu2＋>Mg2＋，不正确。4．已知1～18号元素的离子，aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()A．质子数c>d B.离子的还原性Y2－>Z－C．氢化物的稳定性H2Y>HZ D．原子半径X<W解析：选B因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c，所以氢化物稳定性应为HZ>H2Y，原子半径大小关系应为X>W。知识点三：元素周期表和元素周期律的应用1．元素周期表中元素的分区分界线附近的元素，既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性。2．元素周期表和元素周期律应用的重要意义(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。(2)寻找新材料：将下面左右两侧对应内容连线。注意点(1)元素周期表中，金属元素占绝大多数，非金属元素只是少数。(2)金属元素在分界线的左侧，但分界线左边的并不都是金属元素，如H元素，副族元素均是金属元素。(3)元素周期表中元素金属性最强的是Cs(不考虑放射性元素)，非金属性最强的是F；短周期(1～18号)元素中金属性最强的是Na。练习：5．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌 D．超导材料K3C60解析：选C本题涉及的元素中，碳、钾、砷、镓、硒属于主族元素，而镧、镍、锌属于副族元素。要点记忆：1．牢记1～6周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32。2．掌握5个关系式：(1)质子数＝原子序数；(2)电子层数＝周期序数；(3)最外层电子数＝主族序数；(4)最高正价数＝主族序数(O、F除外)；(5)最低负价＝主族序数－8。3．理解元素性质的2个递变规律：(1)同周期(从左至右)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强))(2)同主族(从上到下)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱))高频考点：考点一元素周期表中元素性质的递变规律1．碳酸的酸性强于次氯酸，能否说明C的非金属性强于Cl?答案：不能，因为氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4而不是HClO。2．根据元素周期律，推断硼酸(H3BO3)和碳酸的酸性哪个强？答案：碳酸的酸性强于硼酸，原因是C的非金属性强于B。3．试比较非金属元素N和Si非金属性的强弱。答案：N的非金属性强于Si，原因是非金属性N＞P＞Si；或NH3的稳定性强于SiH4；或往Na2SiO3溶液中滴加硝酸，有白色沉淀生成。4．如何通过实验证明Mg比Al活泼？答案：将表面积相同的镁片和铝片与同温度、同浓度的盐酸反应，Mg产生气泡的速率快，则Mg比Al活泼。同周期、同主族元素性质的递变规律内容同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数相同逐渐增大最外层电子数依次增加1个相同原子半径逐渐减小(稀有气体除外)逐渐增大元素的性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价一般，最高正价：＋1→＋7负化合价：－4→－1最高正价数＝主族族序数(O、F除外)化合物性质最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱[例1](2012·北京高考)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()A．原子半径：As>Cl>PB．热稳定性：HCl>AsH3>HBrC．还原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4[解析]同一周期中原子半径从左到右依次减小，A项中P的半径大于Cl，A错误；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，故B项中热稳定性：HCl>HBr>AsH3，D项中酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均错误；C项，单质氧化性：Cl2>S>As，故阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C项正确。[答案]Ceq\a\vs4\al([演练冲关])1．(2013·郑州第一次质量预测)依据元素周期律及元素周期表知识，下列推断正确的是()A．酸性：H2SiO3＞H2CO3B．热稳定性：H2Se＞H2S＞H2OC．碱性：CsOH＞Ca(OH)2D．若离子半径：R2－＞M＋，则原子序数：R＞M解析：选C碳、硅同主族，碳的非金属性比硅强，故酸性H2CO3＞H2SiO3，A项错误；非金属性O＞S＞Se，故氢化物的稳定性H2O＞H2S＞H2Se，B项错误；若离子半径：R2－＞M＋，则M可能位于R的下一周期，原子序数：M＞R，D项错误。2．(2013·福州模拟)下列有关物质的性质或结构的说法正确的是()A．第二周期元素最高正化合价与其原子最外层电子数相等B．Na的原子半径比Cl的大，但Na＋的半径比Cl－的小C．Li、Na、K、Rb、Cs都属于碱金属元素，它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱D．Cl与I同属于第ⅦA族元素，则两者最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4<HIO4解析：选B第二周期元素中，O、F元素最高正化合价，碱金属元素单质还原性随原子序数的增大而增强；酸性HClO4>HIO4。考点二粒子半径大小的比较1．试比较Na、Si、S、Cl原子半径的大小。答案：r(Na)＞r(Si)＞r(S)＞r(Cl)。2．氯原子和氯离子(Cl－)的电子层数相同，哪种微粒的半径大？答案：氯离子半径大于氯原子半径。3．氟离子(F－)和钠离子(Na＋)的核外电子排布相同，你能比较两离子半径的大小吗？答案：F－半径大于Na＋半径。4．a＋、b2＋、c2－、d－具有相同的电子层结构，四种元素原子半径和离子半径的大小顺序如何？答案：原子半径：a＞b＞c＞d。离子半径：c2－＞d－＞a＋＞b2＋。知识点链接：1．同周期元素的粒子同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子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>Si，Na＋>Mg2＋>Al3＋，S2－>Cl－。2．同主族元素的粒子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Li<Na<K，Li＋<Na＋<K＋。3．电子层结构相同的粒子电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小。如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。4．同种元素形成的粒子同种元素形成的粒子电子数越多，半径越大。如Fe3＋<Fe2＋<Fe，H＋<H<H－。5．电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较如比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同族的元素O2－比较，Al3＋<O2－，且O2－<S2－，故Al3＋<S2－。[例2]如图所示表示一些元素原子半径规律性的变化示意图。由此图不能得出下列结论的是(不考虑稀有气体元素)()A．当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大B．当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大C．r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)，r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)D．原子电子层数越多，对应的原子半径越大[解析]当电子层数相同时，核电荷数越大，核对外层电子的吸引力越大，原子半径越小；当最外层电子数相同时，处于同一主族，质子数越大，电子层数越多，原子半径就越大；对于F－、Cl－、Br－、I－，电子层数依次增加，离子半径依次增大。对于K＋与Na＋、Mg2＋、Al3＋来说，K＋比它们多1个电子层，故半径大于Na＋、Mg2＋、Al3＋，而对于Na＋、Mg2＋、Al3＋来说，核外电子排布相同，而核电荷数依次增加，故半径大小为r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。[答案]Deq\a\vs4\al([演练冲关])3．下列各组粒子中粒子半径由大到小的是()A．O、Cl、S、P B．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋C．H＋、Al3＋、Mg2＋、K＋ D．Cs、K、Na、Li解析：选D比较粒子半径有以下原则：①同周期从左到右逐渐减小，所以A应为P>S>Cl>O，②同主族从上到下逐渐增大，所以D对，③核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，Mg2＋>Al3＋，所以B错，④各层排布都饱和，一般电子层越多，半径越大，所以C不对。4．(2012·盐城模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子半径及主要化合价如下表：元素XYZW原子半径/10－12m1021107599主要化合价－2、＋4、＋6＋5、＋3、－3＋5、＋3、－3－1、＋5、＋7下列叙述正确的是()A．气态氢化物的热稳定性：Y>ZB．W元素形成的含氧酸都是强酸C．化合物X2W2中既含有离子键又含有共价键D．W的单质与X的氢化物反应，可生成X的单质解析：选D短周期元素Y和Z的最高正价均为＋5，且原子半径Y>Z，则Y为P，Z为N；W的最高正价为＋7，故W为Cl，X的最高正价为＋6，且原子半径小于Y，则X为S。气态氢化物的稳定性Z>Y，A错误；Cl的含氧酸中HClO为弱酸，B错误；化合物S2Cl2中只含共价键，不含离子键，C错误；Cl2与H2S反应能生成单质S，D正确。考点三“位、构、性”之间的关系1．由原子序数为15的元素的原子结构，推断其在元素周期表中的位置，并判断该元素为金属元素，还是非金属元素？答案：该元素位于第三周期ⅤA族，为非金属元素。2．某主族元素的最高正价和最低负价的绝对值之差为2，该元素为第几主族元素？若该元素的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该元素的名称是什么？答案：该元素为第ⅤA族元素，该元素的名称为氮。3．第五周期ⅠA族的元素是什么？它能否与水发生反应？答案：该元素为铷(Rb)，它能与水剧烈反应，产生氢气。4．不查看元素周期表，你能确定82号元素在元素周期表中的位置吗？试写出它的最高价氧化物的化学式。答案：该元素在第六周期ⅣA族，其最高价氧化物为PbO2。知识点链接：同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：1．性质与位置的互推(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左向右排列。(2)根据元素在周期表中的位置关系，可以推断元素的性质，如A、B、C三元素在同一主族中从上往下排列，则A、B、C的单质氧化性依次减弱或还原性依次增强。2．结构与性质的互推(1)若元素的最外层电子数小于4，则该元素容易失电子；若该元素的最外层电子数大于4，则该元素容易得电子。(2)若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数大于4；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数小于4。3．结构与位置的互推由原子序数确定主族元素位置方法：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，则应处在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第七周期第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号元素应在第六周期第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，按上述方法推测知：114号元素应为第七周期第ⅣA族。[例3](2013·金华十校联考)短周期元素A、B、C，在周期表中所处的位置如图所示，A、B、C三种元素原子质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()A．A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同B．B的气态氢化物比A的气态氢化物稳定C．元素D形成的气态氢化物一定是正四面体型分子D．四种元素的原子半径：B>D>A>C[解析]由短周期元素A、B、C在周期表中的位置可知，A、C为第二周期元素，B为第三周期元素，设与B同主族的第二周期元素的原子序数为x，则A为x－1，C为x＋1，B为x＋8，(x－1)＋(x＋1)＋(x＋8)＝32，x＝8，即A为N，C为F，B为S。D元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍。则D为C。A(N)、B(S)两元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物的水化物反应，但反应类型不同：NH3＋HNO3=NH4NO3(非氧化还原反应)，H2S＋H2SO4(浓)=S＋SO2＋2H2O(氧化还原反应)。NH3比H2S稳定，C、H形成的气态化合物不一定是正四面体型，如乙烯等。[答案]Deq\a\vs4\al([演练冲关])5．(2012·福建高考)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是()A．最简单气态氢化物的热稳定性：R>QB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<WC．原子半径：T>Q>RD．含T的盐溶液一定显酸性解析：选D根据元素所处的位置，可猜测T、Q、W为第三周期的元素，其中T所处的周期序数与族序数相等，则T为Al，Q为Si，W为S，R为N。用具体元素可判断A、B、C三个选项都正确；D选项中含铝离子的盐溶液显酸性，但NaAlO2溶液显碱性。6．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是()A．同周期元素中X的金属性最强B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－C．同族元素中Z的氢化物稳定性最强D．同周期元素中Y的最高价氧化物对应水化物的酸性最强解析：选B根据X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构，可推出Z在X、Y的上一个周期，又因为X、Y、Z原子序数之和为36，综合判断知X为Na、Z为O、Y为Cl，确定三元素在周期表中的位置，可判断A、C、D正确；离子半径Na＋＜O2－，B错误。专题:eq\a\vs4\al(,元素推断)1．推断元素的基本思路根据原子结构、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，基本思路如下图所示：2．周期表中特殊位置的元素(1～20号元素)(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。(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。(5)周期数是族序数3倍的元素：Na。(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。(8)除氢外，原子半径最小的元素：F。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、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：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：N。(3)地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。(4)相同条件下，单质密度最小的元素：H；单质密度最小的金属元素：Li。(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的常见元素：Al。(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐的元素：N。(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。(9)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。(10)最高正价不等于主族族序数的元素：O、F。[典例印证](2012·天津高考节选)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题：(1)Y在元素周期表中的位置为________。(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有________(写出其中两种物质的化学式)。(4)ZX的电子式为________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为________________________________________________________________________。[解析]由Y、M为同主族的短周期元素，原子序数Y小于M及二者可形成MY2、MY3两种分子知M是硫元素，Y是氧元素，由X、Z同主族且能形成离子化合物ZX及它们的原子序数与氧、硫元素的关系知X是氢元素，Z是钠元素，G是氯元素。(1)氧元素位于第二周期ⅥA族。(2)5种元素中氯的非金属性最强，故最强的含氧酸是HClO4，非金属的气态氢化物有：H2S、HCl、H2O，H2S的还原性最强。(3)氯气、臭氧、ClO2均具有较强的氧化性，可用作水的消毒剂。(4)NaH是离子化合物，书写电子式时要注意阴离子加括号并注明电荷；NaH与水反应发生的是氢元素价态归中的氧化还原反应，生成物为NaOH与H2。[答案](1)第二周期第ⅥA族(2)HClO4H2S(3)Cl2、O3、ClO2(4)Na＋[eq\o\al(·,·)H]－NaH＋H2O=NaOH＋H2↑[专题集训]1．(2013·安徽师大附中模拟)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，其中X、Z同族，Y、Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价代数和为6。下列说法正确的是()A．Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式H2YO4B．原子半径由小到大的顺序为：X<Z<YC．Y、Z两种元素气态氢化物中，Z的气态氢化物更稳定D．X与W形成的两种化合物中，阴、阳离子物质的量之比均为1∶2解析：选D短周期主族元素中原子半径最大的元素W为Na；最外层电子数是电子层数3倍的元素X是O；短周期元素中最高正价和最低负价代数和为6的元素Y为Cl；与氧同主族的短周期元素Z为S。Y(Cl)的最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO4，A错误；原子半径：r(S)>r(Cl)>r(O)，B错误；Y(Cl)、Z(S)两种元素气态氢化物中，HCl的稳定性强于H2S，C错误；X(O)与W(Na)形成的化合物有Na2O和Na2O2，其阴、阳离子物质的量之比均为1∶2。2．(2012·西安名校联考)X、Y、Z、W、M均为短周期元素，X、Y同主族，X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物，其水溶液显酸性；Z、W、M是第3周期连续的三种元素，其中只有一种是非金属元素，且原子半径Z＞W＞M。下列叙述正确的是()A．Z是海水中含量最高的金属元素，W是地壳中含量最多的金属元素B．X、M两元素氢化物的稳定性：X＜MC．X和W的氧化物均可作耐高温材料，M的氧化物可用于制作太阳能电池D．X、W组成的化合物水解生成一种可净水的化合物解析：选D由“X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物，其水溶液显酸性”可知，X是N，则Y是P；由“Z、W、M分别是第3周期连续的三种元素，其中只有一种是非金属元素，且原子半径Z＞W＞M”可知，Z、W、M分别是Mg、Al、Si。海水中含量最高的金属元素是Na，故A错；N、Si的氢化物的稳定性：NH3＞SiH4，故B错；N的氧化物不能作耐高温材料，故C错；AlN的水解反应为：AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3，Al(OH)3可净水，故D正确。随堂巩固：1．下列排列顺序正确的是()A．离子半径：Na＋＞Mg2＋＞F－B．稳定性：HF＞H2O＞NH3C．酸性：盐酸＞碳酸＞醋酸D．还原性：Cl－＞Br－＞I－解析：选BNa＋、Mg2＋、F－具有相同的电子层结构，根据具有相同电子层结构的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小，因此离子半径：F－＞Na＋＞Mg2＋，A错；非金属性：F＞O＞N，因此氢化物稳定性：HF＞H2O＞NH3，B对；酸性：盐酸＞醋酸＞碳酸，C错；单质氧化性：Cl2＞Br2＞I2，因此简单离子的还原性：Cl－＜Br－＜I－，D错。2．(2013·南京模拟)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示，下列说法正确的是()A．X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强B．X的单质的熔点比Z的低C．Y的最高正化合价为＋7D．Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物的稳定性弱解析：选B因为X、Y、Z是短周期元素，故X是He元素，Y为F元素，Z为S元素。A项，非金属性最强的是Y元素，不正确；C项，Y为F元素，没有最高正价，故不正确；D项，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，故不正确。3.已知短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是()A．原子半径Z>Y>XB．X元素属于第二周期C．气态氢化物的稳定性：X>Y>ZD．最高价氧化物水化物的酸性：Y>Z>X解析：选B由X、Y、Z为短周期元素及三者位置可推测X元素位于第二周期，B正确；原子半径Z>X>Y，A错误；非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，因非金属性Y>X>Z，则气态氢化物稳定性Y>X>Z，最高价氧化物对应水化物的酸性Y>X>Z，C、D错。4．如表是元素周期表的一部分，表中数字序号各代表一种元素。回答下列问题：(1)画出元素②的原子结构示意图：________。(2)诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”——中国香港科学家高锟。制造光纤的材料由上表中________和________组成(填写表中的序号)。(3)③④⑦三种元素的气态氢化物按稳定性由强到弱的顺序排列为________(用分子式表示)。(4)元素⑥的最高价氧化物溶解于①④⑤三种元素组成的化合物的溶液中，发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)元素②为C，其原子结构示意图为。(2)光纤的主要成分为SiO2，由Si和O两种元素组成。(3)元素③④⑦分别为N、O、Si，非金属性强弱为O＞N＞Si，因此气态氢化物稳定性为H2O＞NH3＞SiH4。(4)元素⑥为Al，其最高价氧化物为Al2O3，元素①④⑤分别为H、O、Na，组成的化合物为NaOH，Al2O3溶于NaOH溶液的离子方程式为Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。答案：(1)(2)④⑦(3)H2O＞NH3＞SiH4(4)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．(2013·莱芜期末)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置，下列有关结构和性质的说法中，正确的是()A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力B．元素周期表中，第三周期最右端的元素得电子能力最强C．最易失去的电子能量最高D．目前使用的元素周期表中最长的周期含有36种元素解析：选C离子键中既存在静电吸引力，也存在静电排斥力，A项不正确；第三周期最右边的元素是氩，性质非常稳定，B项不正确；目前使用的元素周期表中最长的周期含有32种元素，D项不正确。2．(2012·南昌调研)下列结论不正确的是()A．粒子半径：S＞S2－＞Cl－＞FB．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4C．氧化性：Cl2＞S＞Se＞TeD．离子还原性：S2－＞I－＞Br－＞OH－解析：选A同一种元素的阴离子半径比其原子大，所以S2－半径应比S半径大。3．(2013·苏北四市联考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是()A．元素Y和元素Z的最高正化合价相同B．单核阴离子半径的大小顺序为：r(W)>r(Y)>r(Z)C．气态氢化物的热稳定性顺序为：X<Y<ZD．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强解析：选D由题意，Y是氧元素，则X、Z、W分别是N、S、Cl元素。氧元素没有最高正价，A项错；阴离子半径：r(S2－)>r(Cl－)、r(S2－)>r(O2－)，B项错；气态氢化物的稳定性：NH3<H2O、H2O>H2S，C项错；HNO3、H2SO4、HClO4三种酸中，HClO4的酸性最强，D项正确。4．(2013·杭州模拟)下列叙述正确的是()A．铅位于周期表中金属元素与非金属元素交界处，可做半导体材料B．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S还原性比H2Se的强D．元素原子最外层电子数较少的金属一定比最外层电子数较多的金属活泼性强解析：选B铅在周期表中并不位于金属与非金属元素交界处，不能做半导体材料，A错误。若存在简单阴离子R2－，则R为－2价，一定属于第ⅥA族元素，B正确。H2S还原性比H2Se的弱，C错误。元素原子最外层电子数较少的金属不一定比最外层电子数较多的金属活泼性强，如金属性Ca＞Na，所以D错误。5．X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z是()A．Mg、Al、Si B．Li、Be、MgC．N、O、S D．P、S、O解析：选C排查A～D四选项，A项Mg、Al同周期，但Al、Si不同主族，故筛选掉。B选项中，三者最外层电子数之和为5，不等于17，故筛选掉。C项符合，可选。D项三者质子数之和为15＋16＋8＝39，不等于31，不可选。6．(2013·豫南九校联考)下表是X、Y、Z三种主族元素单质的某些性质：元素熔点/℃沸点/℃与水的反应导电性X－209.9－195.8不反应不导电Y－219.6－188.1形成酸性溶液不导电Z180.51347形成碱性溶液导电若X、Y、Z这三种元素属于周期表中的同一周期，则它们的原子序数递增的顺序是()A．X、Y、Z B．Z、X、YC．Y、X、Z D．Z、Y、X解析：选BX、Y的单质均为气体，所以为非金属元素，Y与水反应，说明Y的非金属性强，在周期表中Y排在X的右边，即Y的原子序数大于X；Z与水反应生成碱，所以Z为活泼金属元素，在周期表的左边，原子序数最小，B选项正确。7．(2012·东城一模)aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－的电子层结构相同。关于A、B、C、D四种元素叙述正确的是()A．气态氢化物的稳定性：D＞CB．一定都是短周期元素C．单质的还原性：B＞AD．原子序数：B＞A＞C＞D解析：选D利用特殊元素验证法，设aAn＋为11Na＋、bB(n＋1)＋为12Mg2＋、cCn－为9F－、dD(n＋1)－为8O2－。A项，气态氢化物的稳定性：HF＞H2O；B项，若A、B、C、D为K、Ca、Cl、S元素也可以；C项，单质的还原性：Na＞Mg；D项，原子序数：Mg＞Na＞F＞O。8．(2013·潍坊模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如下图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是()A．最外层电子数：甲>乙>丙>丁>戊B．简单离子的离子半径：戊>丁C．含有丁元素的酸有多种D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种解析：选C第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径同周期最小，故为第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。9．(2012·宜春模拟)现有四种短周期元素的有关信息如下表所示：元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期数工业上用电解法冶炼该金属乙单质的晶体是良好的半导体材料氧化物是工业制普通玻璃的主要原料丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的阴离子丁的一种单质与KI溶液反应生成另一种丁的单质则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小排列的是()A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙解析：选D由表中信息推知：甲是Al，乙是Si，丙是C，丁是O，原子序数Si＞Al＞O＞C，故D项正确。10．(2013·金华模拟)某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是()A．离O点越远的元素原子半径越大B．虚线相连的元素处于同一族C．B元素是图中金属性最强的元素D．A、B组成的化合物中可能含有共价键解析：选A按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定，可知B、C均正确。钠原子的半径大于氯原子，但氯原子离O点的距离大于钠原子离O点的距离。A对应的为氧元素、B对应的为钠元素，二者形成的离子化合物过氧化钠中存在氧氧非极性共价键。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11.(12分)A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。(1)写出A、B、C三种元素的名称________、________、________；(2)B位于元素周期表中第________周期，________族；(3)C的原子结构示意图为____________，C的单质与水反应的化学方程式为__________________________；(4)比较B、C的原子半径：B____________C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_____________________________________________________。解析：A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C为x＋1，B为x＋8，有：(x－1)＋(x＋1)＝x＋8，则x＝8，即A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F，S的原子半径比同主族的O大，而O原子半径比同周期的F大，因此S的原子半径大于F的原子半径。答案：(1)氮硫氟(2)三ⅥA(3)2F2＋2H2O=4HF＋O2(4)＞2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO412．(12分)(2012·泉州四校二次联考)已知：A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，B、C、D三种元素位于同一周期，B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z，X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水，试推断并用相应的化学用语回答下列问题。(1)D元素原子的结构示意图为_____________________________________；(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________；(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为______________________________________________________________________________________________；(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生