元素周期表和元素周期律的应用高一化学讲义习题

第四章物质结构元素周期律第2节元素周期律第2课时元素周期表和元素周期律的应用1.寻找元素周期表中金属与非金属的分界线并运用该性质,诊断并发展学生掌握知识和运用科学方法的水平。

2.探究化合价与元素在元素周期表中位置的关系,诊断并发展学生的探究、归纳、比较能力和学生对“位、构、性”关系的掌握水平。

3.通过小组合作、资料收集引导学生体悟元素周期表在实际生活和科学研究中的运用,感受化学成果的社会价值,培养学生的辩证唯物主义思想,增强学生的社会责任感,诊断学生的信息加工能力,并提高学生对化学价值的认识。一、元素周期表的分区及应用1.元素周期表的金属区和非金属区金属元素在分界线的左侧，但分界线的左侧并不都是金属元素，如氢元素属于非金属元素元素周期表的左下方元素的金属性最强，右上方元素的(稀有气体元素除外)非金属性最强由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性【说明】金属性强的元素在周期表的左下方，最强的是eq\a\vs4\al(Cs)(放射性元素除外)；非金属性强的元素在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是eq\a\vs4\al(F)。2.元素化合价与其在周期表中位置的关系(1)价电子定义与元素的化合价有关的电子说明主族元素的价电子就是最外层电子，有些元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子(2)化合价规律①O、F原子半径小，原子核对外层电子的吸引能力强，F无正化合价，O无最高正价。H的最高正价与最低负价绝对值之和为2。②元素的最高正价和最低负价的绝对值之差与族序数的关系：最高正价－|最低负价|6420主族族序数ⅦAⅥAⅤAⅣA3．一定区域内寻找新物质(1)预测元素及其化合物的性质①比较不同周期，不同主族元素的性质如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2eq\a\vs4\al(＞)Al(OH)3、Ca(OH)2eq\a\vs4\al(＞)Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。②推测未知元素的某些性质例如：已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2eq\a\vs4\al(难)溶。根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为eq\a\vs4\al(黑)色固体，与氢eq\a\vs4\al(难)化合，HAt不稳定，其水溶液呈eq\a\vs4\al(酸)性，AgAteq\a\vs4\al(难)溶于水等。(2)发现新元素：指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。①金属与非金属分界线eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(寻找),\s\do4(→))),\s\do6())半导体材料，如Si、Ge、Ga等。②过渡元素eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(寻找),\s\do4(→))),\s\do6())催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素，如Fe、Ni、Pt、Pd等。③周期表右上角eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(寻找),\s\do4(→))),\s\do6())制造农药的元素，如氟、氯、硫、磷附近的元素。二、“位—构—性”关系及应用1.元素的“位—构—性”之间的关系结构与位置的关系结构eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(电子层数＝周期序数,最外层电子数＝主族序数))位置结构与性质的关系结构eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外层电子数越少,电子层数越多))\a\vs4\al(越易失电子,还原性越强),\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外层电子数越多,电子层数越少))\a\vs4\al(越易得电子,氧化性越强)))性质位置、结构和性质的关系同周期(左→右)→最外层电子数递增→非金属性增强、金属性减弱同主放(上→下)→电子层数递增→非金属性减弱、金属性增强2．元素“位—构—性”规律中的特例①绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(eq\o(\s\up5(1),\s\do2(1))H)无中子。②元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始。③所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。④非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体。⑤氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价。陌生元素的性质的推断（1）与同周期前、后元素相比较，依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质。（2）与同主族上、下元素相比较，依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。（3）比较不同周期，不同主族元素性质时，可借助“三角”规律进行推断。若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，有关元素的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。如原子半径：C＞A＞B；金属性：C＞A＞B；非金属性：B＞A＞C。3.常考关系式及规律关系式①电子层数＝周期数②质子数＝原子序数③最外层电子数＝主族序数④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8(H除外)特殊规律①“凹”型结构②各周期元素种类数③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置④同主族上下相邻元素原子序数的关系【例1】（2023·浙江·高一统考专题练习）根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是A．第34号元素的单质在常温常压下是液体B．位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素C．第35号元素的最高化合价是+7D．第七周期0族元素的原子序数为118【答案】A【详解】A．第34号元素是Se，其单质在常温常压下是固体，故A错误；B．周期数小于族序数的是非金属元素，位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素，故B正确；C．第35号元素位于第ⅦA族，其最高化合价是+7，故C正确；D．第七周期0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118，故D正确；故答案为：A。【变式11】（2022春·四川成都·高一校联考期中）已知某主族元素R的原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，下列有关说法错误的是A．该元素在周期表中位于第四周期第ⅢA族B．该元素是非金属元素C．该元素的单质可能有两性D．该元素的氧化物可表示为【答案】B【分析】某主族元素R的原子核外有4个电子层，最外层有3个电子，为Ga，在第四周期IIIA族。【详解】A．该元素为Ga，在第四周期IIIA族，A正确；B．Ga为金属元素，B错误；C．Ga在金属与非金属分界线附近，可能有两性，C正确；D．Ga最外层三个电子，最高价为+3价，氧化物可表示为Ga2O3，D正确；故选B。【变式12】（2023秋·吉林长春·高一东北师大附中校考期末）已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、W位于不同周期，W与X可以形成五核18电子分子，Y、Z的最外层电子数之和是W的最外层电子数的3倍。下列说法中不正确的是A．原子半径：W>Y>Z>XB．Y与X形成的化合物中只含有极性共价键C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>WD．简单气态氢化物的热稳定性：【答案】B【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、W位于不同周期，可推测X为氢元素，Y、W分别位于第二、三周期，W与X可以形成五核18电子分子，即WX4，可推测W为硅元素；Y、Z的最外层电子数之和是W的最外层电子数的3倍，可知Y、Z的最外层电子数之和为12，则Y、Z分别位于第ⅤA族和第ⅦA族，因此可推测Y、Z分别为氮元素和氟元素，即X、Y、Z、W分别为H、N、F、Si，据此分析进行解答。【详解】A．由分析可知，X、Y、Z、W分别为H、N、F、Si，原子半径：Si>N>F>H，即W>Y>Z>X，故A正确；B．Y与X形成的化合物即氮氢化合物中，NH3中只有极性共价键NH，但如N2H4，则除了极性共价键NH之外，还有非极性共价键NN，B错误；C．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性N＞Si，最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H2SiO3，C正确；D．非金属性越强，气态氢化物热稳定性越强，非金属性F＞N，简单气态氢化物的热稳定性：HF>NH3，D正确；故答案选B。【变式13】（2023春·安徽马鞍山·高一马鞍山市红星中学校考阶段练习）由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物A(如图所示)是生产某种农药的主要原料，其中W的单质溶于水可生成漂白性物质。Y位于W的相邻主族，且二者对应单质常温下都是气体。下列叙述正确的是A．Y、Z、W简单离子半径最大的是Y的简单离子B．X、Z、W的最高价氧化物对应水化物两两间均可发生反应C．Y、Z形成的化合物，阴阳离子个数比为1：2D．X、Y形成的氢化物稳定性：Y>X【答案】C【分析】原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W；W的单质溶于水可生成漂白性物质，W为氯；Y位于W的相邻主族，且二者对应单质常温下都是气体，Y为氧；Z为带一个单位正电荷的阳离子，Z为钠；X能形成4个共价键，为碳。【详解】A．Y、Z、W简单离子分别为O2、Na+、Cl，电子层数越多，半径越大，半径最大的是W的简单离子，A错误；B．X、Z、W的最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、NaOH、HClO4，H2CO3不能与HClO4反应，B错误；C．Y、Z形成的化合物为Na2O、Na2O，阴阳离子个数比均为1：2，C正确；D．X形成的氢化物有多种有机物，Y形成的氢化物为H2O和H2O2，稳定性无法比较，D错误；故答案为：C。【例2】（2023秋·高一课时练习）部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示。下列说法不正确的是A．x、h、d三种元素能形成具有强氧化性的酸B．根据g、h的单质与Fe反应的情况，可以判断h的非金属性强于gC．工业上通过电解f、h形成的化合物制取f单质D．x与其他元素可形成共价化合物或离子化合物【答案】C【分析】利用图中短周期元素的原子半径及主要化合价、原子序数关系，推出x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。【详解】A．H、Cl、O可以组成HClO、HClO4等具有强氧化性的酸，故A正确；B．Fe与S反应生成FeS，Fe与Cl2反应生成FeCl3，可知氧化性：Cl2>S，得出Cl的非金属性强于S，故B正确；C．f、h形成的化合物是AlCl3，AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电，工业上通过电解熔融Al2O3制取Al单质，故C错误；D．H与C、N、O等非金属元素形成共价化合物，H与Na反应生成NaH，NaH为离子化合物，故D正确；故选：C。【变式21】（2022春·四川资阳·高一校考期末）中国科学家为完善周期表做出了不懈努力，中国科学院院士张青莲教授主持测定的铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值被采用为国际新标准。已知铟与铝同主族，与铷(Rb)同周期。下列说法不正确的是A．In的中子数与电子数的差值为17 B．In是第五周期元素C．半径：In3+＜Rb+ D．In(OH)3具有两性【答案】D【详解】A．质量数等于质子数+中子数，故的中子数与电子数的差值为1154949=17，A正确；B．In的原子序数为49，36＜49＜54，5449=5，即位于第5周期倒数第5列，故In是第五周期第IIIA族元素，B正确；

C．In和Rb位于同一周期，其离子具有相同电子层，从左到右，原子序数增大，离子半径依次减小，故离子半径：In3+<Rb+，C正确；D．In(OH)3是第五周期第ⅢA族元素的氢氧化物，不在金属与非金属分界线附近，不具有两性，D错误；故答案为：D。【变式22】（2023春·河南郑州·高一郑州十九中校联考期中）如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断以下叙述错误的是元素代号LMQRT原子半径/nm最高正化合价+1+3+5+6+7最低负化合价321A．上述五种元素形成的单质中沸点最低的是B．Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构C．R、T形成的简单离子的还原性：D．L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐【答案】B【分析】根据表格中的数据可知，L的半径最大，最高正价为+1价，则L为Na，M的半径比L小，且最高正价为+3价，则M为Al，Q的半径较小，主要化合价有+5价和3价，则Q为P，R的半径比Q略小，且主要化合价为+6价和2价，则R为S，T的半径最小，存在+7价和1价，则T为Cl，即L为Na，M为Al，Q为P，R为S，T为Cl，以此解题。【详解】A．根据分析可知，T为Cl，其单质为氯气，沸点最低，A正确；B．由分析可知，Q为P，T为Cl，两者形成的PCl5中，P原子没有达到8电子稳定结构，B错误；C．由分析可知，R为S，T为Cl，两者形成的简单离子的电子排布相同，其中S的原子序数小，半径大，C正确；D．由分析可知，L为Na，M为Al，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，两者可以形成偏铝酸钠，D正确；故选B。【变式23】（2022秋·江西抚州·高一统考学业考试）短周期元素X、Y、Z、Q、W在元素周期表中的位置如图所示，其中Q的最简单氢化物摩尔质量为，X的最简单氢化物是非电解质，则下列说法正确的是XYZQWA．原子半径：Z>X>Y B．Z是自然界中含量最多的元素C．氧化物对应水化物的酸性X<W D．W的氢化物形成的溶液可溶解Z的氧化物【答案】AD【分析】短周期元素X、Y、Z、Q、W在元素周期表中的位置如图，其中Q的最简单氢化物摩尔质量为，氢化物是硫化氢或磷化氢，X的最简单氢化物是非电解质，则X是N，Q是P；结合在元素周期表中位置可知，Y为O，Z是Al，W是Cl；【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z>X>Y，A正确；B．氧是自然界中含量最多的元素，B错误；C．X是N，W是Cl，其氧化物对应水化物的酸性为多种物质，不能依据上述条件进行判断，C错误；D．W的氢化物形成的溶液为盐酸，可溶解Z的氧化物氧化铝生成氯化铝，D正确。故选AD。一、单选题1．（2023春·江苏淮安·高一统考期末）W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，其中W在周期表中原子半径最小；X、Y同主族，Y、Z同周期，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Z的最高正价与最低负价的代数和为6，下列说法正确的是A．W与X可以形成，两种物质B．原子半径由小到大的顺序是C．Z元素最高价氧化物对应水化物的化学式为D．Y、Z两元素的气态氢化物中，Y的气态氢化物更稳定【答案】A【分析】W在周期表中原子半径最小，所以W是氢元素，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，X是氧元素X、Y同主族，所以Y是硫元素，Z的最高正价与最低负价的代数和为6，且与Y同周期，所以Z是氯元素。【详解】A．氢元素与氧元素可以形成H2O，H2O2两种物质，故A正确；B．X、Y同主族，核外电子层越多半径越大，所以原子半径，Y、Z同周期，原子序数越大半径越小，所以原子半径由小到大的顺序是，故B错误；C．Z元素最高价氧化物对应水化物的化学式为，故C错误；D．同周期元素随着原子序数的递增，元素非金属性逐渐增大，氢化物越稳定，所以Z的气态氢化物更稳定，故D错误；故选A。2．（2023秋·黑龙江牡丹江·高一牡丹江一中校考期末）短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中原子的质子数是其层电子数的三倍，下列说法不正确的是A．与Y同主族的短周期元素，其最高价氧化物中氧元素的质量分数为B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．简单离子半径：D．非金属性【答案】C【分析】根据元素在周期表中的相对位置，可知X、Y为第二周期元素，Z、W、Q为第三周期元素，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，可知W元素是P元素，则X是N元素，Y是O元素，Q是Cl元素，Z是A1元素，据此分析解答。【详解】A．与Y同主族的短周期元素，其最高价氧化物为三氧化硫，三氧化硫其中氧元素的质量分数为，A正确；B．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，X是N，W是P，Q是Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性：Q(HClO4)＞X(HNO3)＞W(H3PO4)，故B正确；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，C错误；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，非金属性，D正确；故选C。3．（2023春·广东东莞·高一统考期末）W、X、Y、Z为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如下，X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，下列说法正确的是WXYZA．X、Y的单质在放电或高温条件下生成红棕色气体B．简单氢化物稳定性：W>YC．简单离子半径：Y>X>WD．Z的单质难溶于水，易溶于CS2【答案】D【分析】已知：短周期元素X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，考虑X为N元素，气态氢化物NH3与最高价含氧酸HNO3反应，则根据相对位置推出W为C元素，Y为O元素，Z为S元素。【详解】A．根据分析，X、Y单质分别为N2和O2，两者在高温或放电条件生成NO，不能直接生NO2，A错误；B．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，因此H2O的稳定性大于CH4，B错误；C．同样为10电子结构，WXY的离子半径随核电荷数的增大而减小，大小顺序为W>X>Y，C错误；D．Z为S元素，单质难溶于水，易溶于CS2，D正确；答案选D。4．（2023春·浙江温州·高一校联考期中）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。下列说法不正确的是YZMXA．原子半径B．M元素最高价氧化物具有两性C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱【答案】D【分析】根据四种短周期元素在周期表位置可知，四种元素应位于第二周期、第三周期，只有M为金属，则M为Al，X为Si，Y为N，Z为O，据此分析；【详解】A．一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，因此M的原子半径大于Z，故A说法正确；B．根据M为Al，最高价氧化物为氧化铝，氧化铝为两性氧化物，故B说法正确；C．X的简单氢化物为SiH4，Z的简单氢化物为H2O，氧元素的非金属性强于硅元素，H2O的热稳定强，故C说法正确；D．Y的最高价氧化物对应水化物为HNO3，属于强酸，X的最高价氧化物对应水化物为H2SiO3，属于弱酸，故D说法错误；答案为D。5．（2023春·云南红河·高一开远市第一中学校校考期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z元素原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．简单气态氢化物的热稳定性： D．X分别与Z、W都不能形成多种化合物【答案】B【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z有3个电子层，最外层电子数为6，故Z为S元素，X与Z属于同一主族，故X为O元素，Y是地壳中含量最高的金属元素，故Y为Al元素，W的原子序数比硫元素大且是短周期主族元素，则W为Cl，以此解答该题。【详解】由题给信息可推知，X为O元素、Y为元素、Z为S元素、W为元素。A．同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，原子半径：，A错误；B．非金属性：S<Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性中硫酸的酸性弱于高氯酸，即，B正确；C．非金属O＞S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，简单气态氢化物水的热稳定性强于硫化氢，即，C错误；D．O分别与S、能够形成的化合物有、，、、等，都能形成多种化合物，D错误；故选：B。6．（2023春·河南郑州·高一郑州十九中校联考期中）元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是A．Li在中燃烧生成B．氧化铍的化学式为C．既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液D．硼酸受热易分解【答案】B【详解】A．镁和氮气反应生成氮化镁，根据对角线规则知，Li和氮气反应生成Li3N，故A正确；B．铝是第IIIA，在空气中燃烧是氧化铝，Be是第IIA，铍在空气中燃烧生成氧化铍化学式为BeO，故B错误；C．氢氧化铝能溶于强酸和强碱，根据对角线规则知，氢氧化铍能溶于强酸和强碱，故C正确；D．B和Si位于对角线位置，硅酸不稳定，受热容易分解，则硼酸受热易分解，故D正确；故选B。7．（2023秋·四川凉山·高一统考期末）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z同主族，且Z的质子数为X的2倍。Y的氢氧化物是一种强碱。则下列叙述正确的是A．简单离子半径： B．简单氢化物稳定性：C．氧化物对应水化物的酸性： D．X、Y在自然界均以单质形式存在【答案】B【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z同主族，且Z的质子数为X的2倍，则X为O元素、Z为S元素、W是Cl元素；Y的氢氧化物是一种强碱，Y是Na元素。【详解】A．电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：，故A错误；B．同周期元素从左到右，非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，简单氢化物稳定性：H2S<HCl，故B正确；C．氧化物对应水化物的酸性不一定Cl>S，如酸性：HClO<H2SO4，故C错误；D．Na是活泼金属元素，在自然界只以化合态存在，故D错误；选B。8．（2023秋·湖南·高二南县第一中学校联考阶段练习）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y的最外层电子数之和为X的最外层电子数的2倍，Z最外层电子数等于最内层电子数，X、Y、Z的简单离子的电子层结构相同，W的单质是空气中体积分数最大的气体。下列说法正确的是A．Y元素的最高价与氯元素的最高价相等B．W的简单氢化物比X的简单氢化物稳定C．简单离子半径的大小：D．X的简单氢化物与中的化学键类型相同【答案】C【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z最外层电子数等于最内层电子数，则Z为Mg元素，W与Y的最外层电子数之和为X的最外层电子数的2倍，则X为O元素，W为N元素，Y为F元素；【详解】A．氯元素的最高价为+7价，氟元素无正化合价，故A错误；B．非金属性，故简单氢化物的稳定性：，故B错误；C．具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：，故C正确；D．H2O中只含共价键，中含离子键，二者化学键类型不同，故D错误;故选C。9．（2023秋·山东淄博·高一山东省淄博实验中学校考期末）一种麻醉剂的结构式如图所示。元素X的原子核只有1个质子，元素Y、Z、W的原子序数增大，且均位于X的下一周期，元素E的原子比元素W的原子多8个电子。下列说法错误的是A．离子半径： B．非金属性：C．ZW2中，的化合价为价 D．能形成具有漂白性的化合物【答案】A【分析】由题干信息可知，X的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X(氢)的下一周期，分子结构中Y形成4条共价键、Z形成2条共价键、W形成1条共价键，推知Y为C元素、Z为O氧元素、W为F元素；元素E的原子比W(氟)原子多8个电子，故E的质子数为9+8=17，则E为Cl元素，据此分析解题。【详解】由分析可知，X为H、Y为C、Z为O、W为F、E为Cl；A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子的电子层越多，离子半径越小，故离子半径Cl＞O2＞F即E＞Z＞W，A错误；B．同周期元素，从左至右，非金属性增强，因而非金属性C＜O＜F即Y＜Z＜W，B正确；C．由分析可知，W为F、Z为O，且O的非金属性弱于F，OF2中O的化合价为+2价，C正确；D．由分析可知，X为H、Z为O、E为Cl，故H、O、Cl可组成次氯酸HClO，具有漂白性，D正确；故答案为：A。10．（2023秋·广西·高二校联考阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z是地壳中含量第二的元素，最外层电子数Y+Z=10，Y和W在元素周期表中相邻。下列说法正确的是A．易溶于水B．简单离子半径：C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．和互称为同素异形体【答案】D【分析】由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝则X为N，Z是地壳中含量第二的元素即Z为Si，最外层电子数Y+Z=10，故Y的最外层上有6个电子，且原子序数介于N和Si之间，即Y为O，Y和W在元素周期表中相邻，且W的原子序数大于14，故W为S，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，Y为O，Z为Si，则ZY2即SiO2不溶于水，A错误；B．由分析可知，X为N、Y为O、W为S，根据电子层数越多半径一般越大，电子层数相同核电荷数越大半径越小，故简单离子半径O2＜N3＜S2即，B错误；C．已知X为N、Z为Si，则非金属性N＞C＞Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HNO3＞H2SiO3即，C错误；D．由分析可知，Y为O，故即O2和即O3均为氧元素形成的两种单质，故互称为同素异形体，D正确；故答案为：D。11．（2023春·河南郑州·高一郑州十九中校联考期中）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的M层电子数比L层少1，W与X可形成原子个数比为的分子。下列说法正确的是A．原子半径：B．简单氢化物的稳定性：C．Z与Y形成的某种化合物具有漂白性D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性【答案】C【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X可形成原子个数比为3∶1的10电子分子，则W为H，X为N，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O，Z的M层电子数比L层少1，则Z为Cl。【详解】A．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：Z＞X＞Y，故A错误；B．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则X和Y的最简单氢化物的稳定性：Y＞X，故B错误；C．Z与Y能形成原子个数比为1∶2的化合物，该化合物为ClO2，具有漂白性，故C正确；D．由W、X、Y三种元素所组成化合物NH3∙H2O，其水溶液均显碱性，故D错误。综上所述，答案为C。12．（2023春·北京丰台·高一统考期中）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1861439966主要化合价+1+3+7、12下列叙述正确的是A．X、Y元素的金属性：X<YB．X与W只能形成一种化合物C．Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的产物之一具有漂白性D．四种元素形成的简单离子半径：Z>X＋>Y3＋>W2【答案】C【分析】由短周期元素Z的主要化合价为+7、1可知，Z为Cl元素；由同周期元素，从左到右原子半径依次减小可知，W为O元素、X为Na元素、Y为Al元素。【详解】A．由同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，则钠元素的金属性强于铝元素，故A错误；B．钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠两种化合物，故B错误；C．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，次氯酸钠具有强氧化性而表现漂白性，故C正确；D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子、钠离子、铝离子的离子半径依次减小，故D错误；故选C。13．（2023春·福建漳州·高一统考期末）X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如下图所示，X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，下列说法错误的是A．由X与氢元素组成的某种化合物能使溴水褪色B．Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝C．Z的最高价氧化物的水化物属于强碱D．可用电解熔融化合物的方法制备W单质【答案】C【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，故X为C，Y为N，W为Al，Z为Mg。【详解】A．由C与氢元素组成的乙烯、乙炔等能使溴水褪色，A正确；B．Y为N，气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B正确；C．Z为Mg，最高价氧化物的水化物Mg(OH)2不属于强碱，C错误；D．可用电解熔融Al2O3的方法制备Al单质，D正确；故选C。14．（2023春·河南郑州·高一郑州一中校考期中）应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列相关预测正确的是①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性②砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体A．②④⑤ B．①②③④ C．①③⑤ D．②④【答案】D【详解】①N元素为第二周期非金属元素，其气态氢化物NH3溶于水显碱性，故①错误；②卤族元素单质从上到下，单质由气体过渡为固体，颜色逐渐加深，则砹(At)单质为有色固体，AgAt与AgCl的性质相似，不溶于水也不溶于稀硝酸，故②正确；③Li在氧气中燃烧的产物为Li2O，故③错误；④同主族元素化合物的性质具有相似性和递变性，Ba与Sr同主族，且Sr在Ba下方，硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故④正确；⑤元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，非金属性：S>Se，则气态氢化物的稳定性：H2S>H2Se，故⑤错误；综上所述正确的有②④，故答案为D。15．（2022秋·河南·高一校联考期末）X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，它们的原子序数与其某种常见化合价的关系如图所示，对应坐标分别为(a，+5)、(b，2)、(c，+1)、(d，+3)、(e，+7)。下列说法不正确的是A．最高价含氧酸的酸性：B．气态氢化物的稳定性：C．简单离子半径大小：D．Y与X或W均可形成两种以上的二元化合物【答案】B【分析】X原子序数最小，常见化合价为+5价，X为N，Y原子序数大于N，常见化合价为2价，Y为O，Z原子序数大于O，常见化合价为+1价，Z为Na，M原子序数大于Na，常见化合价为+3价，M为Al，W原子序数大于Al，常见化合价为+7价，W为Al。【详解】A．Cl的非金属性强于N，则最高价含氧酸的酸性HClO4>HNO3，A正确；B．非金属性O>Cl>N，则气态氢化物的稳定性H2O>HCl>NH3，B错误；C．离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径Cl>N3>O2>Na+>Al3+，C正确；D．O可与N形成NO、NO2、N2O5，可与Cl形成Cl2O、ClO2、Cl2O3等，D正确；故答案选B。16．（2023春·江西赣州·高一统考期末）Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R为第二周期元素，其最外层电子数是电子层数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Y与T同主族，四种元素的原子半径与原子序数之间的关系如图所示，下列推断正确的是A．最简单氢化物的稳定性：T＞Y B．Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物C．最高价氧化物对应水化物的酸性：T＜R D．由Y、Z、T三种元素组成的盐仅有一种【答案】B【分析】R、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中R为第二周期元素，其最外层电子数是电子层数的2倍，R是C元素；Y是地壳中含量最高的元素，Y是O元素；Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z是Na元素；Y与T同主族，T是S元素。【详解】A．同主族元素从上到下非金属性减弱，最简单氢化物的稳定性减弱，稳定性H2O＞H2S，故A错误；

B．O与Na能形成Na2O、Na2O2型离子化合物，故B正确；C．S的非金属性大于C，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H2CO3，故C错误；D．由O、S、Na三种元素组成的盐有Na2SO4、Na2SO3等盐，故D错误；选B。二、填空题17．（2023春·内蒙古包头·高一统考期末）我国空间站“天和”核心舱太阳翼电池采用自主研发的砷化镓器件，能量转化效率大大提高。已知：砷()与镓()同位于第四周期；与同主族，与P同主族。(1)P在元素周期表中的位置是，镓的原子结构示意图为_____________。(2)非金属性强弱SP(填“大于”或“小于”)，下列表述中能证明这一事实的是_____________(填字母)。a．S的简单氢化物的水溶液比P的简单氢化物的水溶液酸性强b．S最高价氧化物对应的水化物的酸性强于P最高价氧化物对应的水化物的酸性c．在反应中，P原子得电子数比S原子得电子数多d．S的简单阴离子的还原性比P的简单阴离子的还原性弱(3)下列关于的推断正确的是_____________(填序号)。①的最高正价为+5；②原子半径：；③元素的金属性：(4)，的酸性由强到弱的关系是_____________。(5)与在一定条件下化合为，用电子式表示的形成过程:_____________。【答案】(1)第三周期第VA族

(2)大于bd(3)②(4)(5)

【详解】（1）P原子序数为15，在元素周期表中的位置是第三周期VA族；Ga是31号元素，所以原子结构示意图为

；（2）P的非金属性弱于S的，用原子结构解释原因：P和S在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数P小于S，原子半径P大于S，因此P对最外层电子的吸引能力比S弱，得电子能力P弱于S，所以P的非金属性弱于S；a.气态氢化物的稳定性才能说明非金属性强弱，水溶液的酸性强弱不能，a错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性强于P最高价氧化物对应的水化物的酸性，可以说明S的非金属性强于P，b正确；c.得电子数目不能比较非金属性强弱，得电子能力才可以，c错误；d.S的简单阴离子的还原性比P的简单阴离子的还原性弱，说明单质的氧化性S强于P，可以说明非金属性S强于P，d正确；故选bd；（3）①Ga与Al同族，位于第ⅢA族，原子的最外层电子数为3，最高正价为+3价，错误；②As与Ga均位于第4周期，As位于VA，Ga位于第ⅢA，故原子半径：Ga>As，正确；③K与Ga均位于第4周期，该周期中K金属性最强，错误；故选②；（4）N、P、As三种非金属元素位于同主族，最外层电子数相同，随着原子序数逐渐增大，原子半径也逐渐增大，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，所以HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性由强到弱的关系是：HNO3＞H3PO4＞H3AsO4；（5）As最外层有5个电子，所以的形成过程为

。18．（2023秋·内蒙古巴彦淖尔·高一巴彦淖尔中学校考期末）下表列出了①⑨九种元素在元素周期表中的位置：族周期IA01①IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2②③④3⑤⑥⑦⑧4⑨请按要求回答下列问题：(1)元素⑤的原子结构示意图是_____________。(2)⑤、⑥、⑨三种元素原子半径由大到小的顺序是(填元素符号)；这三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是_____________(填化学式)。(3)③、④元素的简单氢化物的稳定性较弱的是_____________(填化学式)。(4)写出一种含②元素的10电子化合物_____________(填化学式)。(5)写出元素⑨的单质与水反应的化学方程式_____________。(6)写出元素⑦的最高价氧化物跟盐酸反应的离子方程式_____________。(7)写出元素⑤和④加热条件下反应生成产物的电子式_____________。(8)写出由①④⑧元素形成的化合物的结构式_____________。(9)用电子式表示由①③元素形成化合物的的形成过程：_____________。【答案】(1)

(2)K>Na>MgKOH(3)NH3(4)CH4(5)(6)(7)

(8)HOCl(9)

【分析】由元素在周期表中的位置可知①为H，②为C，③为N，④为O，⑤为Na，⑥为Mg，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为K，据此解答。【详解】（1）⑤为Na，其原子结构示意图为：

；（2）K核外有4个电子层，Na、Mg均有3个电子层，Na的核电荷数小于Mg，则原子半径：K>Na>Mg；三种元素中K的金属性最强，其最高价氧化物的水化物碱性最强，即KOH的碱性三者中最强；（3）N的非金属性比O弱，非金属性越强形成的简单氢化物越稳定，则H2O比NH3稳定，即稳定性较差的是NH3；（4）含C元素的10电子化合物为CH4；（5）K与水反应生成KOH和氢气，反应方程式为：；（6）Al的最高价氧化物为氧化铝，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，反应离子方程式为：；（7）Na与氧气在加热条件下生成过氧化钠，电子式为：

；（8）H、O、Cl可形成HClO，结构式为：HOCl；（9）H、N可形成氨气，其电子式形成过程可表示为：

。19．（2023春·北京丰台·高一统考期末）X、V、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。(1)已知X位于第一周期，则电子式为_____________。(2)比较Y和Z的简单氢化物，更稳定的是_____________(填化学式)。(3)已知Q位于第三周期，则R在元素周期表中的位置是_____________。(4)下列推断正确的是_____________。a．简单离子半径：b．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱c．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸(5)M的单质通入淀粉