高考化学一轮复习 课时9 元素周期表 元素周期律考点过关-人教版高三化学试题

课时9元素周期表元素周期律夯实基础考点过关元素周期表与元素周期律【基础梳理】1.元素周期表(1)元素周期表的编排原则①按原子序数递增的顺序从左到右排列。②周期:将相同的元素按递增的顺序从左到右排成横行。③族:把相同的元素(个别除外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。(2)元素周期表的结构注意:镧系元素和锕系元素分别位于第6周期和第7周期，均在ⅢB族(第3列)。从ⅢB族到ⅡB族(第312列，共10个纵行)的元素统称为过渡金属元素。(3)元素周期表与原子结构的关系周期序数=主族序数=2.元素周期律(1)元素周期律元素的性质()随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是呈周期性变化。(2)同周期、同主族元素性质的递变规律同周期(从左到右)同主族(自上而下)核电荷数逐渐逐渐电子层数依次逐渐原子半径逐渐逐渐主要化合价最高正价+1→+7;负价-4→-1最高正价=主族序数元素的金属性和非金属性金属性逐渐;非金属性逐渐金属性逐渐;非金属性逐渐(3)元素的金属性和非金属性与元素的关系:元素的金属性越强，其单质的还原性越，最高价氧化物对应水化物的碱性越;元素的非金属性越强，其单质的氧化性越，对应的气态氢化物的稳定性越，最高价氧化物对应水化物的酸性越。微课1元素金属性和非金属性强弱的判断的方法金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数无关)判断方法①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn++YX+Ym+，则Y比X的金属性强⑥元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强(与得电子多少无关)判断方法①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强【典型例题】一、根据元素周期表中的相对位置确定元素(2014·广东高考改编)甲辛等元素在周期表中的相对位置右下表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，下列判断正确的是()A.金属性:甲>乙>丁B.原子半径:辛<己<戊C.丙与庚的原子核外电子数相差13D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物[答案]C[解析]由题给信息可知戊是“碳”，因此己是“硅”;庚是“锗”，且锗的原子序数是14(硅)+18(同主族短长周期相差)=32;再由甲与戊的原子序数相差3，可知甲是“锂”;乙是“钠”;丙是“钾”;丁是“钙”。据可知:A项、B项明显错;C项锗与钾核外电子数相差32-19=13正确;D项钠的氧化物，过氧化钠中含有共价键，故D项错误。题组训练1.下图是元素周期表的一部分，已知A、B、C、D、E均为短周期元素，D最外层电子数为最内层的3倍，下列说法正确的是()A.A元素位于第2周期ⅣA族B.原子半径:B>CC.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>ED.气态氢化物的稳定性:D>B[答案]B[解析]A、B、C、D、E分别为N、O、F、S、Cl。A项，元素A位于第2周期ⅤA族;B项，同一周期元素的原子半径，原子序数增大，半径减小;C项，F无正价，无最高价氧化物对应水化物;D项，非金属性越强，气态氢化物越稳定，B的非金属性强于D，气态氢化物的稳定性:B>D。2.右图是周期表中短周期的一部分，A、C的原子序数之和等于B原子的原子序数。下列叙述正确的是()A.B的氧化物对应水化物一定为强酸，且只有氧化性B.三种元素对应的氢化物中C的氢化物稳定性最好C.原子半径大小关系:C>AD.C的单质常温下为无色无味的气体[答案]B[解析]A、B、C分别为N、S、F。A项，H2SO4是强酸，但H2SO3是弱酸;B项，非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，F的非金属性最强，其气态氢化物最稳定;C项，原子半径:A>C;D项，F2是淡黄绿色气体。3.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，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:W>Y>ZC.气态氢化物稳定性:X<Y<Z<WD.元素W的最高价氧化物对应水化物是强酸[答案]D[解析]X、Y、Z、W分别是N、O、S、Cl。A错，O元素无正价;B错，一般情况下，电子层数越大，半径越大，具有相同电子层结构，核电荷数越大其离子半径越小，Z>W>Y;C错，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，Y的非金属性强于Z，气态氢化物的稳定性Y强于Z。4.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右图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法正确的()A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H3YO4B.原子半径由小到大的顺序:X<Z<Y<WC.与同浓度的盐酸反应，Z比W更剧烈D.W的金属性比Z的强[答案]C[解析]X、Y、Z、W分别为C、N、Mg、Al。Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3;原子半径由小到大的顺序为Y<X<W<Z;Z的金属性比W强，与同浓度盐酸反应时，金属性越强的越剧烈。5.右图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是()A.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>BB.C单质是氧化性最强的非金属单质C.A的氢化物中具有氧化性D.B在第3周期ⅦA族[答案]B[解析]A、B、C分别为N、S、F。A项，F无正化合价;C项，HF元素无氧化性;D项，S在第3周期ⅥA族。6.短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表的相对位置如下表所示，其中甲的气态氢化物的水溶液呈碱性，则下列判断正确的是()A.甲位于元素周期表中第2周期ⅤA族B.原子半径:甲<乙C.单质的氧化性:丙>乙D.气态氢化物稳定性:丁>丙>乙[答案]A[解析]甲的气态氢化物的水溶液呈碱性可知甲为N，乙、丙、丁分别为O、S、Cl。A正确;同一周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，B错误;同一主族元素，从上到下，非金属性减弱，单质的氧化性减弱，非金属性:丙<乙，所以，单质的氧化性:丙<乙，C错;同一主族元素，从上到下，非金属性减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，非金属性:乙>丙，其气态氢化物的稳定性:乙>丙，D错。二、根据元素性质的曲线(或定量)关系确定元素下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是()A.Y、R两种元素的气态氢化物及其最高价氧化物对应水化物均为强酸B.简单离子的半径:X>Z>MC.由X与N两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应D.Z单质能从M与R元素构成的盐溶液中置换出单质M[答案]B[解析]Y、R分别为F和Cl，F无正价，A错误;X、Z、M分别为O、Na、Al，简单离子的半径:O2->Na+>Al3+，B正确;由X与N两种元素组成的化合物SiO2能与唯一的酸氢氟酸反应，C错误;Na与水反应，不能从盐溶液中置换出金属单质，D错误。题组训练：7.短周期元素中，A是地壳中含量最高的元素;B比Ne的质子数多1个;C最外层电子数与其电子层数相等;D单质是半导体材料;E非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是()A.B离子的半径比C离子的半径小B.A、B两单质反应可得到两种不同的共价化合物C.C单质与A或E单质形成的化合物均为离子化合物D.B最高价氧化物对应水化物与D单质发生反应能产生气体[答案]D[解析]地壳元素含量最多的是氧，A是氧;B比Ne的质子数多1个，B是钠;C最外层电子数与其电子层数相等，C是铝;D单质是半导体材料，D是硅;E的非金属性在同周期元素中最强，E是氯。8.下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A.金属性:Y<ZB.气态氢化物的稳定性:M<NC.X和Y形成的化合物只有一种D.化合物MX2能与碱反应，不能与任何酸反应[答案]B[解析]Y是钠，Z是铝，A正确;M是硅，N是氯，B正确;氧和钠可以形成氧化钠和过氧化钠，C错;二氧化硅可以与氢氟酸反应，D错。9.据下表信息，判断以下叙述正确的是()部分短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:元素代号GLMQRT原子半径/nm0.1860.1600.1430.1040.0750.066主要化合价+1+2+3+6、-2+5、-3-2A.GOH溶液和M(OH)3可以相互反应B.非金属性:T<QC.气态氢化物的稳定性:R>TD.L2+与T2-核外电子数不相等[答案]A[解析]根据元素的原子半径及主要化合价推出G、L、M、Q、R、T分别是Na、Mg、Al、S、N、O。NaOH和Al(OH)3可相互反应，A正确;O和S处于同一主族，从上到下，非金属性减弱，非金属性:O>S，B错误;N和O是同一周期元素，同周期元素，从左到右，非金属性增强，非金属越强，其气态氢化物越稳定，气态氢化物稳定性:T>R，C错误;Mg2+和O2-核外都有10个电子，D错误。10.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XYZMRQ原子半径/×10-101.860.991.431.600.750.74主要化合价最高正价+1+7+3+2+5—最低负价—-1——-3-2下列说法正确的是()A.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键B.X、Z、R的最高价氧化物对应水化物之间可两两相互反应C.R3-比Q2-更容易得电子D.M(OH)2的碱性比XOH的碱性强[答案]B[解析]元素Na和O形成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O2中含有共价键;X、Z、R的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HNO3，可两两相互反应;O2的氧化性强于N2，还原性:N3-比O2-强;Mg(OH)2的碱性比NaOH的碱性弱。三、元素周期表的应用元素周期表和周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是()A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同，则原子序数: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6周期ⅠA和ⅡA族，碱性:CsOH>Ba(OH)2[答案]B[解析]元素的非金属性与最高价氧化物对应水化物的酸性有关，B项不正确;金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，D项正确。下图是元素周期表的一部分，下列说法正确的是()A.可在灰色区域“甲”中寻找非金属B.离子半径:W->Y3->X+C.气态氢化物的稳定性:Z>WD.工业上电解X和W化合物的水溶液制备X[答案]B[解析]X、Y、Z、W分别为Na、N、Si、Cl。“甲”为过渡元素，可在过渡元素中寻找催化剂;非金属性越强，其气态氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性:W>Z;工业上电解熔融NaCl制取钠单质。

元素性质的周期性变化与图像

(1)元素原子最外层电子数的周期性变化规律:原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1~211~223~1021~8811~1831~88结论随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈周期性变化

(2)元素原子半径的变化规律原子序数原子半径的变化3~9大→小11~17大→小结论电子层数相同的元素的原子，随原子序数的递增，半径逐渐减小且呈周期性变化说明稀有气体原子半径突然变大是因为稀有气体原子半径的测量方法与其他原子半径的测量方法不同

(3)元素化合价的变化规律元素的金属性与非金属性的变化规律【基础梳理】元素的金属性和非金属性对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条线，线的左侧为元素，右侧为元素;位于此线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。【典型例题】(2013·安徽卷)自己设计实验的要求是:①安全易做;②原料经济、常见;③现象明显独特;④方案恰当、合理。(以第3周期的元素为例来进行实验比较和验证)[问题]如何利用实验室常见的药品试剂探究11~17号元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等一切用品。[猜想与假设](1)用三种金属分别与水反应，通过观察生成气泡的速率便会得出从到金属性减弱。(2)因实验室不可能有硅单质，但可以测0.1mol·L-1的溶液和溶液及Na2SO4溶液的pH，推断三种盐溶液的水解情况，得出、、H2SO4三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是，从而得出从到非金属性增强。(3)制取饱和氯水和饱和氢硫酸溶液，用方法，通过现象便直接得出非金属性S比Cl弱。[设计和实施方案](1)用列表的方式(从实验方案、实验现象、有关化学方程式)完成你的实验报告中的实验内容。(2)实验结论是。(3)请你用物质结构理论知识解释结论。[答案][猜想与假设](1)钠、镁、铝钠铝(2)Na2SiO3Na3PO4H2SiO3H3PO4H2SiO3<H3PO4<H2SO4SiS(3)将饱和氯水滴加到饱和氢硫酸溶液中的溶液中有浅黄色沉淀生成的[设计和实施方案](1)实验方案实验现象有关化学方程式将用砂纸擦拭后的镁条、铝条分别投入到盛有沸水的小烧杯中，再分别滴加酚酞投入镁条的试管中有大量气泡产生，滴加酚酞后溶液变成浅红色;投入铝条的试管中无明显现象Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑将一绿豆粒大小的钠粒投入到盛有冷水且预先滴有酚酞的小烧杯中钠粒浮于水面上，迅速熔成闪亮小球四处游动，有“滋滋”响声，随之消失，溶液很快变红色2Na+2H2O2NaOH+H2↑用玻璃棒分别蘸取0.1mol·L-1Na2SiO3溶液、Na3PO4溶液、Na2SO4溶液，测其pHNa2SiO3溶液的pH比Na3PO4溶液的pH大;Na2SO4溶液的pH最小Si+2H2OH2SiO3+2OH-P+H2OHP+OH-用滴管向盛有5mL饱和氢硫酸溶液的试管中滴加饱和氯水试管中有淡黄色沉淀生成Cl2+H2S2HCl+S↓