2023高中化学人教版一轮复习物质结构及其元素周期律

第页课时1原子结构[2023备考·最新考纲]1．了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成；了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布。4.掌握原子结构示意图。考点一原子的构成(考点层次A→自学、识记、辨析)1．原子的构成2．原子内的等量关系(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；(2)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数；图示：(3)阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数；(4)阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。3．一个信息丰富的符号4．元素、核素、同位素(1)“三素〞概念的辨析：(2)几种重要的核素及其应用核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子提醒：①同位素的中子数不同，质子数相同，最外层电子数相同，其化学性质相同。②不同核素可能具有相同的质子数，如eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子数，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(16,)8O；也可能具有相同的质量数，如eq\o\al(14,)6C、eq\o\al(14,)7N。③1H2和2H2既不是同位素，也不是同素异形体。④一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素。⑤元素有多少种核素，就有多少种原子。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P114改编)放射性同位素钬eq\o\al(166,67)Ho的原子核内的中子数与质子数之差为32。2．(RJ必修2·P115改编)有以下六种原子：eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N，以下相关说法不正确的选项是()A.eq\o\al(6,3)Li和eq\o\al(7,3)Li在元素周期表中所处的位置相同B.eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N质量数相等，二者互为同位素C.eq\o\al(23,11)Na和eq\o\al(24,12)Mg的中子数相同但不属于同种元素D.eq\o\al(7,3)Li的质量数和eq\o\al(14,7)N的中子数相等答案B3．(溯源题)(2023·上海，1)中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于eq\o\al(293,116)Lv的表达错误的选项是()A．原子序数116 B．中子数177C．核外电子数116 D．相对原子质量293答案D探源：本考题源于教材RJ必修2P9“核素〞及其拓展，对原子的构成及相对原子质量等概念进行了辨析考查。[诊断性题组]1．根底知识判断，正确的打“√〞错误的打“×〞(1)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的(√)(2)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数(√)(3)eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反响属于化学变化(×)(4)34S原子核内中子数为16(×)(5)2H＋核外电子数为2(×)(6)1Heq\o\al(18,2)O的摩尔质量为20g·mol－1(√)(7)13C和15N核内中子数相差1(√)(8)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数(×)(9)Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的质子数和电子数(√)(10)18O2和16O2是两种不同的原子(×)2．核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。以下表达正确的选项是()A.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的单质物理性质相同B.eq\o\al(134,55)Cs比eq\o\al(131,53)I多3个中子C.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的单质化学性质相同D.eq\o\al(134,55)Cs与eq\o\al(137,55)Cs都是铯的同素异形体解析A项，同位素原子形成的单质化学性质几乎相同，物理性质不同；B项，(134－55)－(131－53)＝1；D项，eq\o\al(134,55)Cs与eq\o\al(137,55)Cs互称同位素。答案C3．以下说法不正确的选项是()①质子数相同的粒子一定是同种元素②同位素的性质几乎完全相同③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数A．②③④⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析粒子包括原子、分子、离子等。H2O与Ne的电子数、质子数均相同，故①错、④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，如O2与S2－，故③对；同位素的化学性质几乎完全相同，而物理性质不同，故②错；质量数是针对某原子而言的，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。答案C【练后归纳】1．躲避4个易失分点(易错点)(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋；(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－；(4)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等。2．同位素的“6同3不同〞(辨析点)拓展以下每组两种微粒所含电子数相等的是①②。①CO和N2②HNO2和NOeq\o\al(－,2)③CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)考点二原子核外电子排布规律(考点层次A→自学、识记、辨析)1．核外电子排布规律2．原子结构示意图必记必背：1～20号元素的特殊的电子层结构(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；(5)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素S；(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。3．核外电子排布与元素性质的关系(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出复原性，在化合物中显正化合价。(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。提醒：①核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条，如当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个，而当M层是最外层时，那么最多只能排布8个电子。②书写原子结构示意图时要注意审题和书写标准：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋〞号。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P13“表1－2〞改编)判断正误(1)两种粒子，假设核外电子排布完全相同，那么其化学性质一定相同(×)(2)凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布(×)(3)两原子如果核外电子排布相同，那么一定属于同种元素(√)2．(溯源题)(1)(2023·课标全国Ⅰ，12改编)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，那么W、X、Y、Z分别为氢元素、氮元素、磷元素、氯元素。(2)(2023·四川化学，4改编)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。那么W、X、Y、Z分别为(写元素符号)：C、Al、Si(P、S)、Cl。探源：本高考题组源于LK必修2P6“交流·研讨〞及其拓展，主要考查了原子核外电子排布规律在元素推断中的应用。[诊断性题组]1．根底知识判断，正确的打“√〞错误的打“×〞(1)电子的能量越低，运动区域离核越远(×)(2)核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动(√)(3)稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子(×)(4)当M层是最外层时，最多可排布18个电子(×)(5)某原子最外层只有一个电子，它一定是第一主族元素(×)(6))某原子M层上电子数可能为L层上电子数的4倍(×)(7)某离子M层上和L层上的电子数可能均为K层的4倍(√)(8)硫离子的结构示意图：(×)2．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，以下有关该元素的说法正确的选项是()A．在自然界中只以化合态的形式存在B．单质常用作半导体材料和光导纤维C．最高价氧化物不与酸反响D．气态氢化物比甲烷稳定解析此题考查硅及其化合物，意在考查考生对硅及化合物知识的理解与应用。该短周期非金属元素为Si，硅在自然界中只以化合态的形式存在，A项正确；单质硅可用作半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，B项错误；Si的最高价氧化物为SiO2，其可以与氢氟酸反响，C项错误；由于非金属性Si＜C，因此气态氢化物稳定性SiH4＜CH4，D项错误。答案A3．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0族元素)。以下关于这些元素的表达错误的选项是()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，其水溶液均显酸性解析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)的比值为2，故Z为S；X为第2周期元素，X为O，四种元素都不是0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D4．(2023·课标全国Ⅰ，13改编)X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如下图变化，其中乙和丙均为10电子分子。以下说法不正确的选项是()A．元素X位于第ⅥA族B．甲不能溶解于乙中C．甲和丙在一定条件下能发生氧化复原反响D．乙的沸点低于丙的沸点解析由题给信息和框图可以推出，X为O，Y为N，Z为H，甲为NO，乙为H2O，丙为NH3。O位于第ⅥA族，A正确；NO不溶于水，B正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化复原反响，C正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。答案D【规律总结】寻找“10电子〞微粒和“18电子〞微粒的方法(1)“10电子〞微粒(2)“18电子〞微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……拓展记忆其他等电子微粒写出“14电子〞微粒：Si、N2、CO、C2H2写出“16电子〞微粒：S、O2、C2H4、HCHO原子的构成及相关概念辨析1．判断正误(1)中子数为10的氧原子：eq\o\al(10,8)O(×)(2023·江苏化学，2A)(2)Mg2＋的结构示意图：(√)(2023·江苏化学，2B)(3)2.0gHeq\o\al(18,2)O与D2O的混合物中所含中子数为NA(√)(2023·四川化学，5A)(4)等物质的量的水与重水含有的中子数相等(×)(2023·海南化学，10A)(5)同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相等(×)(2023·海南化学，10C)(6)质子数为17、中子数为20的氯原子：eq\o\al(20,17)Cl(×)(2023·江苏化学，2A)(7)氯离子(Cl－)的结构示意图(×)(2023·江苏化学，2D)2．(2023·海南，3)重水(D2O)是重要的核工业原料，以下说法错误的选项是()A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D．1Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量相同解析A项，氘表示为eq\o\al(2,1)H，核外有1个电子；D项，1Heq\o\al(18,2)O的相对分子质量为20，Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量也为20；C项，H2O、D2O均为化合物。答案C3．[2023·重庆理综，8(1)(2)]月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为___________________________________________________________。答案(1)1(2)核外电子排布在元素推断中的应用4．(2023·课标全国Ⅰ，9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A．W2－、X＋ B．X＋、Y3＋C．Y3＋、Z2－ D．X＋、Z2－解析结合原子序数和简单离子的电荷数，确定W、X、Y、Z分别为O、Na、Al、S四种元素，能发生水解的离子为Al3＋、S2－，故C项正确。答案C5．(2023·课标全国Ⅰ，12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，以下说法正确的选项是()A．单质的沸点：W>XB．阴离子的复原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中解析W的L层无电子，那么W为氢元素。X的L层为5个电子，那么X为氮元素。Y、Z的L层均为8个电子，均在第三周期，最外层电子数之和为12。Y、Z的最外层电子数可能分别为5、7或6、6(假设为4、8，那么Z为Ar，不是主族元素)，假设为6、6，那么Y为氧元素(不在第三周期)，不可能，所以Y为磷元素，Z为氯元素。A项，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，H2和N2都是分子晶体，N2的相对分子质量大于H2，分子间的作用力强，所以N2的沸点高于H2，错误；B项，因为氢的非金属性弱于氯(可根据HCl中氢显＋1价判断)，所以H－复原性强于Cl－，正确；C项，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，所以氯元素的氧化物的水化物的酸性不一定大于磷元素的氧化物的水化物的酸性，如H3PO4的酸性强于HClO，错误；D项，如离子化合物(NH4)3PO4中同时存在氮和磷两种元素，错误。答案B揭秘：本讲内容是中学化学重要的根本理论之一，主要考查形式是以选择题形式考查原子的构成特点，微粒间的各种关系，特别是核外电子排布知识运用于元素的推断更是考查重点，复习时应引起注意！课时跟踪训练一、选择题1．(2023·宝鸡模拟)美日科学家因在研究“钯催化交叉偶联反响〞所作出的杰出奉献，曾获得诺贝尔化学奖。钯(Pd)元素的原子序数为46，以下表达错误的选项是()A.eq\o\al(102,46)Pd和eq\o\al(103,46)Pd互为同位素B．钯是第5周期元素C．Pd2＋核外有48个电子D.eq\o\al(108,46)Pd的原子核内有62个中子解析Pd原子核外有46个电子，那么Pd2＋核外有44个电子。答案C2．有两种不同的碳原子，一种原子核内有6个质子和6个中子，另一种原子核内有6个质子和7个中子，那么它们不相同的是()A．核电荷数 B．核外电子数C．电子层数 D．原子的质量数解析由题意可知，这两种碳原子分别为eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(13,6)C，它们的核电荷数均为6，核外电子数均为6，电子层数均为2但其质量数分别为12和13。答案D3．长征2号火箭承当运载“神六〞的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号(CZ2F)火箭的优良炸药。以下说法正确的选项是()A．LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为1∶2∶3B．它们都是强氧化剂C．H、D、T之间互称为同素异形体D．它们都是强复原剂解析LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比等于它们的相对分子质量之比，应为8∶9∶10，A错；氕化锂、氘化锂、氚化锂中氕、氘、氚均为－1价，处于最低价态，具有强复原性，是强复原剂，故B错，D对；H、D、T之间互称为同位素，C错。答案D4．以下关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的选项是()A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数B．微粒Na＋、Mg2＋、O2－具有相同的电子层结构C．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构D.eq\o\al(48,20)Ca2＋的中子数比核外电子数多10解析同种元素的不同核素的原子间质子数相同，中子数不相同，如1H、2H和3H质子数都是1，但中子数分别是0、1、2，A错误；微粒Na＋、Mg2＋、O2－核外都是10个电子，即核外都有2个电子层，电子数分别是2和8，B正确；ⅣA族(用X表示)与ⅦA族(用Y表示)形成的化合物为XY4，X形成4个共价键即4对共用电子对，最外层共8个电子，每个Y形成一个共价键即一对共用电子对，加上未成键的6个电子，共有8个电子，C正确；eq\o\al(48,20)Ca2＋的质量数是48，中子数为48－20＝28，核外电子数是18，那么中子数比核外电子数多10，D正确。答案A5．以下指定微粒的个数比为2∶1的是()A．Be2＋中的质子和电子B.eq\o\al(2,1)H原子中的中子和质子C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子D．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子解析A选项，Be2＋为4号元素的阳离子，质子数为4，电子数为2，所以，质子数∶电子数＝2∶1；B选项，质量数＝质子数＋中子数，所以，质子数∶中子数＝1∶1；C选项，阳离子为Na＋，阴离子为HCOeq\o\al(－,3)，它们的比值为1∶1；D选项，BaO2是离子化合物，由阴离子Oeq\o\al(2－,2)和阳离子Ba2＋组成，其比值为1∶1。答案A6．(2023·青岛统考)阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，那么wgR2－所含有电子的物质的量是()A.eq\f(m－n－2,wm)mol B．eq\f(wm－n,n)molC.eq\f(w,m)(m－n－2)mol D．eq\f(w,m)(m－n＋2)mol解析R原子的质子数为(m－n)，其核外电子数也为(m－n)，所以R2－的核外电子数为(m－n＋2)，而wgR原子的物质的量为eq\f(w,m)mol，所以形成的R2－含有的电子为eq\f(w,m)(m－n＋2)mol，应选D。答案D7．以下表达中正确的选项是()A．质量数是原子核内质子质量与中子质量之和B．具有相同质子数的微粒，其化学性质一定相同C．最外层有5个电子的原子都是非金属原子D．最外层有8个电子的微粒，不一定是稀有气体的原子解析质量数是质子数和中子数的和，质子数相同的微粒，可能是原子，也可能是分子或离子，因此化学性质不一定相同，第ⅤA族锑、铋最外层电子数为5，属于金属原子，故A、B、C不正确。答案D8．原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比拟中不正确的选项是()A．L层离核比M层离核近B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子D．M层上最多可填充8个电子解析L层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层不是最外层时，最多可填充18个电子，D错误。答案D9．X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径，X元素为()A．Al B．PC．Ar D．K解析由题意可知，元素X形成的离子中，K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8，与S2－的电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故X的核电荷数应大于S的核电荷数，所给选项中符合要求的元素是K，D项正确。答案D10．短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，那么以下说法正确的选项是()A．可形成YX型化合物B．Y原子质子数比X原子大6C．X、Y的单质在化学反响中均易得到电子D．X、Y的单质均易与氯气反响解析由元素Y原子的电子层结构特点可得到a＋b＝8,8>a>b，再与元素X原子的电子层结构相结合可确定b＝2，a＝6，即X是氧元素，Y是硅元素，那么A错误、B正确；硅在化学反响中更易表现出复原性而失电子，C错误；氧气不易直接与氯气反响，D错误。答案B11．(2023·吉林市高三调研)X是第三周期非金属元素，该原子如果要到达8电子稳定结构，需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。以下说法正确的选项是()A．X最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的氢化物化学式一定为H2XC．X的单质一定是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反响解析A项，根据位、构、性方面的信息推断，X为Si或S，最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3或H2SO4，前者是弱酸，后者是强酸，错误；B项，气态氢化物为SiH4或H2S，错误；C项，单质为Si或S，前者是半导体材料，后者是绝缘体材料，错误；D项，氧化物为SiO2或SO2、SO3，都是酸性氧化物，正确。答案D12．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。那么以下有关说法正确的选项是()A．X的氢化物溶于水显酸性B．Y的氧化物是离子化合物C．Z的氧化物的水化物是强酸D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸解析由题意知Z的最外层电子数为6、Y的最外层电子数为2，X的最外层电子数为13－6－2＝5，依X、Y、Z的原子序数依次递增，可知X只能有两个电子层，X为N，所以Y、Z分别为Mg、S；由NH3溶于水显碱性、MgO是离子化合物、H2SO3是弱酸、HNO3和H2SO4均是强酸，可知只有B正确。答案B二、填空题13．现有以下9种微粒：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋、eq\o\al(16,8)O2、eq\o\al(16,8)O3。按要求完成以下各题：(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。(2)互为同素异形体的是________。(3)对于eq\o\al(A,Z)Xeq\o\al(n＋,b)，按以下要求各举一例(要求：每题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)：①Z、n、b相同而A不同：______________________________________________________________；②A、n、b相同而Z不同：______________________________________________________________；③A、Z、b相同而n不同：______________________________________________________________；④Z、n、A相同而b不同：______________________________________________________________。答案(1)核素同位素(2)eq\o\al(16,8)O2和eq\o\al(16,8)O3(3)①eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(或eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C)②eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N③eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋④eq\o\al(16,8)O2、eq\o\al(16,8)O314．短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外层电子数是Y和Z两元素原子最外层电子数的总和；Y元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3化合物。请答复：(1)X、Y、Z元素的名称分别是________、________、________。(2)化合物XZ3的分子式是________，电子式是____________。(3)X、Y的含氧酸的分子式分别为________________、________________。解析短周期即一、二、三周期，又原子序数依次变小，核外电子层数之和是5，所以X、Y、Z原子核外电子层数分别是2、2、1，在元素周期表内的二、二、一周期，所以Z在第一周期，X、Y在第二周期。Y元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，那么Y是碳(C)元素，其最外层电子数是4。原子序数X>Y，又X和Z可以形成化合物XZ3，所以预测Z是氢(H)元素、X是氮(N)元素，正好与X元素原子最外层电子数是Y和Z两元素原子最外层电子数的总和相吻合。答案(1)氮碳氢(2)NH3(3)HNO3(或HNO2)H2CO315．(2023·江西省局部重点中学联考)元素W、X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；X元素的最高正价与最低负价绝对值之差为2；N－、Z＋、W＋的半径逐渐减小；化合物WN常温下为气体，据此答复以下问题：(1)X、Y、N的元素名称分别为________、________、________。(2)W的所有核素符号分别为_______________________________。(3)M的离子结构示意图为________。(4)W与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式：___________________________________。(5)A、B均为由上述六种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比均为1∶1∶1。假设在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，那么A的化学式为________，B的电子式是________。解析由Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4知Y为O；由M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4知M为S；由X的最高正价与最低负价绝对值之差为2，且原子序数比Y(O)小知X为N；由N－且短周期原子序数大于M(S)知N为Cl；由Z＋且原子序数大于Y(O)小于M(S)知Z为Na；由WCl常温下为气体知W为H。答案(1)氮氧氯(2)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H(eq\o\al(2,1)H写成D，eq\o\al(3,1)H写成T也可给分)(3)(4)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(5)NaOH(写也可)16．(2023·合肥模拟)现有局部元素的原子结构特点如表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质(1)画出W原子结构示意图_____________________________________。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是_____________________，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反响方程式_________________________________________________________。(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________。(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质，写出该反响的化学方程式______________________________________________________。解析由表中信息可确定X为O、Y为H、Z为S、W为N。答案(1)(2)X(或氧)2H2S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O＋2S↓(其他合理答案也可)(3)NH4HSO4(4)N2H4＋2H2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))N2＋4H2O课时2元素周期律和元素周期表[2023备考·最新考纲]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族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。考点一元素周期表及其应用(考点层次B→共研、理解、整合)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＝质子数。2．元素周期表的编排原那么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288181832320族元素原子序数21018365486(2)族(18个纵行，16个族)。主族列121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列345671112族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10，共3个纵行0族第18纵行(3)分区①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。(4)元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。【巧记】横行叫周期，现有一至七，四长三个短，序数依次连。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。说明①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。提醒：①主族中只有ⅡA族元素全部为金属元素；②ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素；③元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P112改编)以下化合物仅由主族元素组成的是()A．Cu3P B．FeSC．XeF6 D．Mg3N2答案D2．(RJ必修2·P1110改编)(1)填空：元素甲乙丙丁原子序数281117元素符号HeONaCl周期第一周期第二周期第三周期第三周期族零族第ⅥA族第ⅠA族第ⅦA族(2)写出丙单质分别与乙和丁单质反响的化学方程式2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2(4Na＋O2=2Na2O)；2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl。3．(溯源题)(2023·山东理综，8)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图。Y、W的原子序数之和是Z的3倍，YZXW由此可判断X、Y、Z、W的元素符号分别为：Si、N、O、Cl。并判断以下说法是否正确。(1)原子半径：X＜Y＜Z(×)(2)气态氢化物的稳定性：X＞Z(×)(3)Z、W均可与Mg形成离子化合物(√)(4)最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞W(×)探源：本考题源于LK必修2P22“交流·研讨〞，对元素周期表的“位置—结构—性质〞进行了考查。[拓展性题组]题组一元素周期表的构成判断1．根底知识判断，正确的打“√〞，错误的打“×〞(1)元素周期表中ⅠA是包含元素种类最多的纵行(×)(2)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素(×)(3)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素(×)(4)元素周期表中第2纵行全部为金属元素(√)(5)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族(√)(6)第七周期的最后一种元素为118号元素(√)(7)根据元素周期表可以预测元素的存在及其性质(√)(8)假设某ⅡB族原子序数为x，那么原子序数为x＋1的元素位于ⅢB族(×)2．(2023·聊城联考)根据中学化学教材中所附元素周期表判断，以下表达正确的选项是()A．目前使用的元素周期表中，最长的周期含有36种元素B．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数C．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素D．稀有气体元素原子的最外层电子数都是8解析目前使用的元素周期表中，最长的周期(即第6周期)含有32种元素；原子及其阴离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，阳离子那么不是；稀有气体元素He原子的最外层只有2个电子。答案C3.在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如下图，假设B元素的核电荷数为a。以下说法正确的选项是()A．B、D的原子序数之差可能为2B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32C．5种元素的核电荷数之和可能为5a＋10D．A、E的原子序数之差可能是7解析由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第一周期元素(因为如果D是第一周期元素，那么D一定属于元素周期表最左边的第ⅠA族元素或最右边的0族元素)，所以A选项错误；由题意可知5种元素在前四周期，所以D、B、E分别为第二、三、四周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以D、E的原子序数分别为a－8、a＋18，A、C的原子序数分别为a－1、a＋1，即只有C选项正确。答案C题组二元素周期表的应用4．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。以下说法不合理的是()A．假设X＋和Y2－的核外电子层结构相同，那么原子序数：X>YB．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>SC．硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，那么碱性：CsOH>Ba(OH)2解析A项，由题意可知X的原子序数－1＝Y的原子序数＋2；B项，元素的非金属性可通过其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，而非氢化物水溶液的酸性强弱；C项，位于金属与非金属交界处的元素既具有一定的金属性又具有一定的非金属性；D项，同一周期，从左向右元素的金属性逐渐减弱，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强。答案B5.四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。以下说法不正确的选项是()A．原子半径Z＜MB．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D．Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族解析由四种元素为短周期元素可知Y、Z在第二周期，M、X在第三周期，且M、X应在金属与非金属的分界线处，可知M为Al，X为Si，Y为N，Z为O。答案B【规律总结】同主族、邻周期元素的原子序数差的关系1ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32；2ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；3ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。拓展(1)甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，假设甲的原子序数为x，那么乙的原子序数可能是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(或者x－2、x－8、x－18、x－32)。(2)假设甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，假设原子序数甲的为m，那么乙的原子序数可能为m＋1、m＋11、m＋25。考点二元素周期律及其应用(考点层次B→共研、理解、整合)1．元素周期律2．具体表现形式工程同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子)逐渐增大性质主要化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数)相同最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、复原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子复原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子复原性逐渐增强非金属气态氢化物的形成难易(稳定性)形成由难→易(稳定性逐渐增强)形成由易→难(稳定性逐渐减弱)最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱提醒：金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序根本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。3．元素周期律的应用(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素(2)预测元素的性质(由递变规律推测)①比拟不同主族、不同周期元素的性质如金属性Mg＞Al，Ca＞Mg，那么碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3，Ca(OH)2＞Mg(OH)2(填“＞〞、“＜〞或“＝〞)。②推测未知元素的某些性质如：Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。提醒：元素推断两大规律1．“序、层〞规律(1)假设一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，那么“阴前阳后〞，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子原子序数大。2．“序、价〞规律在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶〞。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1．(RJ必修2·P113改编)以下关于F、Cl、Br、I的比拟，说法正确的选项是()A．原子最外层的电子数随核电荷数的增加而增多B．单质颜色随核电荷数的增加而加深C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D．非金属性随核电荷数的增加而增强答案B2．(RJ必修2·P298改编)以下各组物质的性质比拟中不正确的选项是()A．热稳定性：SiH4>PH3>H2SB．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3D．氧化性：F2>Cl2>Br2答案A3．(溯源题)(2023·江苏化学，4)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。判断以下说法的正误(1)元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构(×)(2)由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物(√)(3)W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强(×)(4)原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)(×)探源：本考题源于教材RJ必修2·P15“科学探究〞及其拓展，对同周期、同主族元素性质的递变规律进行了考查。[拓展性题组]题组一元素周期律的分析与判断1．根底知识判断，正确的打“√〞错误的打“×〞(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小(×)(2)电子层数越多，半径越大(×)(3)在主族元素中，最高正化合价均等于主族序数(×)(4)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强(×)(5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强(×)(6)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，复原性越弱(×)(7)同周期的主族元素中，第ⅦA族元素的原子半径最小(√)(8)第ⅥA族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越稳定(×)2．以下事实不能用元素周期律解释的只有()A．碱性：KOH＞NaOHB．相对原子质量：Ar＞KC．酸性：HClO4＞H2SO4D．元素的金属性：Mg＞Al答案B3．(2023·合肥质检)应用元素周期律分析以下推断，其中正确的选项是()A．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反响，又能与氢氧化钠溶液反响B．气态氢化物的稳定性HF低于HClC．硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱D．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性解析在元素周期表中，铊位于铝的下面，其金属性比铝的金属性强，不与碱反响，A项错误；氟的非金属性比氯强，气态氢化物稳定性HF较强，B项错误；NH3的水溶液呈碱性，D项错误。答案C题组二元素的金属性、非金属性强弱比拟4．(2023·青岛质检，5)以下能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子得电子能力强的是()①HCl的溶解度比H2S的大②HCl的酸性比H2S的强③HCl的稳定性比H2S的强④复原性：Cl－<S2－⑤HClO4的酸性比H2SO4的强⑥Cl2能与H2S反响生成S⑦Cl2与铁反响生成FeCl3，而S与铁反响生成FeSA．②④⑤⑥ B．②⑤⑥⑦C．③④⑤⑥⑦ D．全部解析元素的非金属性越强，其得电子能力越强。比拟元素非金属性强弱的依据有：单质与H2化合的难易程度；简单气态氢化物的稳定性；最高价含氧酸的酸性强弱；单质之间的置换反响；对应阴离子的复原性强弱；单质与变价金属反响时，氧化金属的程度等。答案C5．以下事实能判断金属元素甲的金属性一定比乙的金属性强的有()①甲单质能与乙的盐溶液反响②甲、乙两元素原子的最外层电子数相同，且甲的原子半径小于乙的原子半径③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，且甲的原子序数小于乙的原子序数④两单质分别与氯气反响时生成的阳离子，甲失去的电子数比乙失去的电子数多A．全部可以 B．仅②不可以C．仅②④不可以 D．仅③可以解析①甲单质能与乙盐的溶液反响，不能证明金属元素甲的金属性一定比乙强，如金属Cu和氯化铁之间的反响，故错误；②氢和钠的最外层有1个电子，且氢的原子半径小于钠的原子半径，氢是非金属而钠是金属，故错误；③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同，且甲的原子序数小于乙，同周期，元素的金属性随着原子序数的增加而减弱，即金属元素甲的金属性一定比乙强，故正确；④金属性强弱与失去电子难易程度有关，与失去电子数目多少无关，如Mg失去2个电子、Na失去1个电子，但金属性Na＞Mg，故错误；应选D。答案D【规律总结】金属性和非金属性强弱的判断方法题组三微粒半径大小的比拟及应用6．以下各组微粒半径大小的比拟中，错误的选项是()A．K＞Na＞Li B．Mg2＋＞Na＋＞F－C．Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ D．Cl－＞F－＞F解析A．同主族自上而下原子半径增大，故原子半径K＞Na＞Li，故A正确；B.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F－＞Na＋＞Mg2＋，故B错误；C.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Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，故C正确；D.最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，阴离子半径大于相应的原子半径，故半径Cl－＞F－＞F，故D正确；应选B。答案B7．(2023·天津模拟)根据下表(局部短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，以下表达正确的选项是()元素代号ABCDE原子半径/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合价＋1＋3＋2＋6、－2－2A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等B．离子半径大小A＋＜D2－C．最高价氧化物对应水化物的碱性A＜CD．氢化物的稳定性D＞E解析由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。答案B【规律总结】微粒半径的大小比拟拓展比拟以下微粒半径大小，用“＞〞或“＜〞填空。(1)Na＞Mg＞Cl(2)Li＜Na＜K(3)Na＋＞Mg2＋＞Al3＋(4)F－＜Cl－＜Br－(5)Cl－＞O2－＞Na＋＞Mg2＋(6)Fe2＋＞Fe3＋元素周期律及其应用1．(2023·新课标全国Ⅰ，10)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。以下说法正确的选项是()A．原子最外层电子数：X＞Y＞ZB．单质沸点：X＞Y＞ZC．离子半径：X2－＞Y＋＞Z－D．原子序数：X＞Y＞Z解析短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，那么X、Y、Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。A项，原子最外层电子数：F＞S＞Na；B项，Na单质为金属晶体，S、F2为分子晶体，S为固体，F2为气体，显然沸点Na＞S＞F2；C项，具有相同电子层结构的离子、元素的原子序数越大，离子半径越小，Na＋、F－具有相同的电子结构，那么离子半径：F－＞Na＋，S2－多一个电子层，所以S2－半径最大；D项，三种元素的原子序数关系为S＞Na＞F。答案D2．(2023·北京理综，7)以下有关性质的比拟，不能用元素周期律解释的是()A．酸性：H2SO4＞H3PO4B．非金属性：Cl>BrC．碱性：NaOH>Mg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3解析A项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物酸性增强，酸性：H2SO4＞H3PO4，能用元素周期律解释；B项，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，非金属性Cl＞Br，能用元素周期律解释；C项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解释；D项，碳酸盐的热稳定性大于其碳酸氢盐的热稳定性，如热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，与元素周期律无关。答案D3．(2023·重庆理综，2)以下说法正确的选项是()A．I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强B．P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强C．Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反响D．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4解析A项，I的原子半径大于Br，但非金属性弱于Br，所以气态氢化物的稳定性弱于HBr，错误；B项，P的非金属性强于Si，所以最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4强于H2SiO3，正确；C项，MgO不与NaOH溶液反响，错误；D项，发生反响SO3＋H2O＋Ba(NO3)2=BaSO4↓＋2HNO3，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下能氧化SO2得H2SO4，所以无BaSO3沉淀，错误。答案B4．(2023·课标全国Ⅰ，13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如下图。以下说法正确的选项是()A．原子半径的大小W<X<YB．元素的非金属性Z>X>YC．Y的氢化物常温常压下为液态D．X的最高价氧化物的水化物为强酸解析由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01mol·L－1r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，那么r为HCl，然后根据n和p的反响条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H<O<C，错误；B项，根据同周期元素非金属的变化规律，可知非金属性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合价的正负，可知非金属性：O＞Cl＞C，错误；C项，氧的氢化物可能为H2O或H2O2，常温常压下二者均为液态，正确；D项，碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，错误。答案C元素周期表的构成及其应用5．(2023·广东理综，23改编)甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。以下判断正确的选项是()A．丙与戊的原子序数相差25B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反响D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维解析根据“己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性〞，可知己为S元素，结合元素周期表中各元素的相对位置，可得出庚为F、戊为As、丁为Si、丙为B，又由“甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数〞，说明甲为Mg、乙为Ca。A项，丙(5B)与戊(33As)的原子序数相差28，错误；B项，元素的非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：庚(F)＞己(S)＞戊(As)，那么有稳定性：庚(HF)＞己(H2S)＞戊(AsH3)，错误；C项，常温下，镁与水反响很缓慢，钙能与水剧烈反响，错误；D项，丁(Si)的最高价氧化物(SiO2)可用于制造光导纤维，正确。答案D6．(2023·天津理综，7)下表为元素周期表的一局部。碳氮YX硫Z答复以下问题(1)Z元素在周期表中的位置为________。(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)________。(3)以下事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是________。a．Y单质与H2S溶液反响，溶液变浑浊b．在氧化复原反响中，1molY单质比1molS得电子多c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高(4)X与Z两元素的单质反响生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，该化合物的熔、沸点分别为－69℃和58℃，写出该反响的热化学方程式________________________________________________________。解析根据元素周期表的结构，可知X为Si元素，Y为O元素，Z为Cl元素。(1)Cl元素在周期表中位于第三周期ⅦA族。(2)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，表中元素原子半径最大的是Si。(3)a．氧气与H2S溶液反响，溶液变浑浊，生成硫单质，说明氧气的氧化性比硫强，从而说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，正确；b.在氧化复原反响中，氧化性的强弱与得失电子数目无关，错误；c.元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，根据同主族元素的非金属性递变知，H2O比H2S受热分解的温度高，正确。(4)根据书写热化学方程式的方法，该反响的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ/mol。答案(1)第三周期ⅦA族(2)Si(3)ac(4)Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ/mol【名师评析】T4(2023·课标全国Ⅰ，13)考点原子结构元素周期律(必修)知识点氯单质及化合物的性质，原子半径及元素非金属性的比拟，氢、碳氧化物的性质判断。能力解读考查获取信息并独立思考的能力，以及综合运用知识解决实际问题的能力。评价此题借助性质及框图推断元素及物质，并对元素性质递变规律做出正确判断，是一道形式较新的原子结构、元素周期律的考查题，如果此题再涉及到化学键相关知识的选项知识点会更全面一些。学习启示原子结构、元素周期律必修局部，每年一道选择题，以元素推断和性质判断为主，常以元素周期表片段及核外电子排布及性质表达作为出题形式和判断依据，复习时应加强主干知识的落实，如半径比拟，金属性、非金属性强弱判断等知识点应加以强化。揭秘：元素周期表与元素周期律是高考必考的内容之一，以考查学生的推理能力为主。由于该局部知识内容丰富、规律性强，因此命题的空间极为广阔。展望今后的题型会稳中有变，仍以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算相结合，向多方位、多角度、多层次方向开展。课时跟踪训练一、选择题1．根据原子结构及元素周期律的知识，以下推断正确的选项是()A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小D.eq\o\al(35,17)Cl与eq\o\al(37,17)Cl得电子能力相同解析A项，同主族的非金属元素，从上到下非金属性逐渐减弱，其最高价含氧酸的酸性依次减弱；B项，K＋、Ca2＋、S2－、Cl－的核外电子排布相同，但化学性质不同，如S2－、Cl－具有复原性，而K＋、Ca2＋具有氧化性，错误；C项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大其微粒半径越小，那么半径：S2－>Cl－>K＋>Ca2＋，错误；D项，eq\o\al(35,17)Cl与eq\o\al(37,17)Cl属于同种元素，具有相同的核外电子排布，化学性质相同，原子得电子能力相同，正确。答案D2．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。以下说法不合理的是()A．由水溶液的酸性：HCl＞HF，不能推断出元素的非金属性：Cl＞FB．人们可以在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料C．短周期元素正化合价数值和其族序数相同D．短周期元素形成的微粒X2－和Y2＋核外电子排布相同，离子半径：X2－＞Y2＋解析A项，非金属性的强弱，应根据对应最高价氧化物对应水化物的酸性比拟，不能根据氢化物的酸性进行比拟，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F大于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温和耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)，大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值和其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y＞X，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：X2－＞Y2＋，正确。答案C3．(2023·长沙检测)33As、35Br位于同一周期。以下关系正确的选项是()A．原子半径：As>Cl>PB．热稳定性：HCl>AsH3>HBrC．复原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4解析A项，原子半径As>P>Cl；B项，非金属性Cl>Br>As，所以热稳定性HCl>HBr>AsH3；D项，非金属性S>P>As，故酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4。答案C4．以下说法正确的选项是()A．N和As属于第ⅤA族元素，氮原子得电子能力比砷原子强B．族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素C．元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素D．Si、S、Cl的最高价氧化物都能与水反响生成相应的酸，且酸性依次增强解析N和As属于第ⅤA族元素，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，所以氮原子得电子能力比砷原子强，A正确；族序数等于其周期序数的元素不一定是金属元素，如第一周期第ⅠA族的氢元素是非金属元素，B不正确；元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素一般既具有金属性，还具有非金属性。过渡元素是指周期表中第3～12列的元素，C不正确；二氧化硅与水不反响，D不正确。答案A5．不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是()A．单质氧化性的强弱B．单质沸点的上下C．单质与氢气化合的难易D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱解析元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强。故可以通过比拟单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱，A正确。S单质，Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关，B错误。元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强，因此，可以比拟元素的非金属性的强弱，C正确。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比拟硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比拟元素的非金属性的强弱，D正确。答案B6．(2023·长春期末)以下实验不能到达实验目的的是()序号实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反响比拟氯、溴的非金属性强弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3比拟镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH比拟碳、硫的非金属性强弱DFe、Cu分别与稀盐酸反响比拟铁、铜的金属性强弱解析A项，Cl2、Br2分别与H2反响，根据反响条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱，正确；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3，MgCl2与NH3·H2O反响生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O反响生成Al(OH)3，但无法比拟二者的金属性强弱，错误；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出酸性H2CO3<H2SO4，从而判断出碳、硫的非金属性强弱，正确；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反响现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱，正确。答案B7．中学化学中很多“规律〞都有其使用范围，以下根据有关“规律〞推出的结论合理的是()A．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClOB．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7价C．根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱，推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱D．假设M＋和R2－的核外电子层结构相同，那么可推出原子序数：R>M解析碳酸的酸性比HClO的强，A正确；卤族元素中F没有正化合价，B错误；HF、HCl、HBr、HI水溶液酸性逐渐增强，用非金属性判断溶液酸性强弱的依据是最高价氧化物对应水化物的酸性，而不是氢化物的酸性，C错误；M＋和R2－的核外电子层结构相同，那么M位于R的下一周期，故原子序数M>R，D错误。答案A8．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为16。Y的原子半径比X的大，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的金属元素。以下说法正确的选项是()A．原子半径的大小顺序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)B．元素X、Y只能形成一种化合物C．元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强D．Y、W最高价氧化物所对应的水化物均能溶解Z的氢氧化物解析由Z是地壳中含量最高的金属元素可知，Z为铝元素，由X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素且Y的原子半径比X大，结合X与W同主族可知Y为第三周期元素且在Z(Al)之前，再结合X、Y、W的最外层电子数之和为13，可知，X、Y、Z、W的元素分别为O、Na、Al、S，所以原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)，A错，氧和钠可形成Na2O2和Na2O两种化合物，故B错；氧的非金属性强于硫，故热稳定性H2O>H2S，C错误；Al(OH)3是两性氢氧化物可溶于强酸H2SO4和强碱NaOH，故D正确。答案D9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。以下表达正确的选项是()A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析由于Y是非金属性最强的元素，那么Y为氟元素；X原子最外层有6个电子，属于第ⅥA族元素，且原子序数小于9，那么X为氧元素；由于Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，且其原子序数大于9，那么Z为铝元素；由于W的单质广泛用作半导体材料，那么W为硅元素。A项，Y、X、W、Z的原子最外层电子数分别为7、6、4、3，正确；B项，原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F，错误；C项，非金属性由强到弱的顺序为：F、O、Si、Al，错误；D项，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：F、O、Si，错误。答案A10．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的相对位置如下图，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，以下说法正确的选项是()A．在三种元素形成的气态氢化物中，Y的气态氢化物最稳定B．Z元素的氧化物对应的水化物一定是一种强酸C．三种元素原子半径的大小顺序为：X>Y>ZD．Z的单质与Fe反响生成的化合物中，铁元素显＋3价解析Y是氧，X是氮，Z是硫。SO2对应的水化物H2SO3是弱酸，B项错误；三种元素原子半径的大小顺序为：Z>X>Y，C项错误；S与Fe反响生成的是FeS，FeS中铁元素显＋2价，D项错误。答案A11．元素周期表中短周期的一局部如以下图，关于X、Y、Z、W、Q说法正确的选项是()A．元素Y与元素Z的最高正化合价之和的数值等于9B．原子半径的大小顺序为W>Z>YC．离子半径的大小顺序为W2－>Y2－>Z3＋D．W的气态氢化物的热稳定性和复原性均比Q强解析根据元素在周期表中的位置，可以推断Q为Cl，W为S，Y为O，X为N，Z为Al。A项，氧无最高正价；B项，原子半径应为Z>W>Y；D项，H2S的稳定性小于HCl，复原性强于HCl。答案C12．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。以下判断正确的选项是()A．甲一定是金属元素B．气态氢化物的稳定性：庚>己>戊C．乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反响D．庚的最高价氧化物的水化物酸性最强解析根据信息可以推断戊为N，己为O，所以庚为F，丁为C，丙为Al，乙为Mg，甲为Li或H。答案B二、填空题13．下表中的实线表示元素周期表的局部边界。①～⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。(1)元素③④⑤的氢化物的稳定性由强到弱的顺序是____________________(用氢化物的化学式表示)。(2)元素③一般在化合物中显________价，但在与______形成化合物时，所显示的价态正好相反。(3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成，写出此两种化合物在水溶液中发生反响的离子方程式：____________________________________。(4)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中，Y与X相邻