备考2025届高考化学一轮复习分层练习第五章物质结构与性质元素周期律第2讲元素周期表元素周期律

第2讲元素周期表元素周期律1.[2024吉林调研]13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是（D）A.元素Al在周期表中位于第四周期ⅢA族B.原子半径大小关系：Al＜P＜S＜ClC.元素P的简洁气态氢化物的化学式为PH4D.最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4解析元素Al在周期表中位于第三周期ⅢA族，A项错误；同周期主族元素从左到右原子半径渐渐减小，则原子半径大小关系：Al＞P＞S＞Cl，B项错误；元素P的最低负价为－3，其简洁气态氢化物的化学式为PH3，C项错误；非金属性P＜S＜Cl，则最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4＜H2SO4＜HClO4，D项正确。2.[2024安徽部分学校考试]碲在生产中用途广泛，常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确的是（C）A.碲元素在元素周期表中位于第五周期ⅣA族B.碲元素位于元素周期表d区C.碲原子5p能级有2个未成对电子D.碲原子核外电子的空间运动状态有52种解析碲元素价电子排布式为5s25p4，在元素周期表中位于第五周期ⅥA族，位于元素周期表p区，A、B项错误；碲元素的5p能级有4个电子，故有2个未成对电子，C项正确；空间运动状态数等于轨道数，碲元素为52号元素，基态碲原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p4，原子核外电子的空间运动状态有27种，D项错误。3.[江苏高考]下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是（A）A.NaOH的碱性比Mg（OH）2的强B.Cl2得到电子的实力比Br2的弱C.原子半径r：r（Br）＞r（Cl）＞r（Mg）＞r（Na）D.原子的最外层电子数n：n（Na）＜n（Mg）＜n（Cl）＜n（Br）解析同周期主族元素从左至右金属性渐渐减弱，所以金属性Na＞Mg，则碱性NaOH＞Mg（OH）2，A正确；同主族元素自上而下非金属性渐渐减弱，所以非金属性Cl＞Br，Cl2得电子的实力比Br2强，B错误；电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径r（Br）＞r（Na）＞r（Mg）＞r（Cl），C错误；Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，D错误。4.[2024海南]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列推断正确的是（C）A.XW3是非极性分子B.简洁氢化物沸点：X＞YC.Y与Z形成的化合物是离子化合物D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性解析X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素；Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素；W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3中N的孤电子对数为5－1×32＝1，NCl3为三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，A项错误；常温下NH3为气体，H2O为液体，故沸点：NH3＜H2O，B项错误；O和Na电负性相差较大，形成的化合物均为离子化合物，C项正确；NaNO3为强酸强碱盐，其水溶液呈中性，NaNO25.[2024江苏]前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是（B）A.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强D.Z的简洁气态氢化物的热稳定性比W的弱解析X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，Z为Cl元素；W与Z处于同一主族，则W为Br元素。A项，Al的原子半径大于Cl，错误。B项，N的2p轨道中的电子处于稳定的半充溢状态，所以第一电离能C＜O＜N，正确。C项，Al（OH）3为两性氢氧化物，HClO4为强酸，错误。D项，Cl的非金属性比Br强，则HCl的热稳定性比HBr强，错误。6.[2024北京海淀区练习]下列缘由分析能正确说明递变规律的是（B）选项递变规律缘由分析A酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3非金属性：Cl＞S＞SiB离子半径：Ca2＋＜Cl－＜S2－电子层结构相同时，核电荷数：Ca＞Cl＞SC与水反应的猛烈程度：Na＞Mg＞Al最外层电子数：Al＞Mg＞NaD熔点：Cl2＜Br2＜I2键能：Cl—Cl＞Br—Br＞I—I解析元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但H2SO3不是S的最高价氧化物对应的水化物，A错误；元素的金属性越强，其单质与水反应越猛烈，金属性的强弱与失电子实力的强弱有关，与最外层电子数的多少没有关系，C错误；分子晶体的熔点与分子间作用力有关，分子的稳定性与键能有关，D错误。7.下列说法不能说明X的电负性比Y大的是（C）A.与氢气化合时X的单质比Y的单质简洁B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强C.X原子的最外层电子数比Y原子的多D.X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来解析若X的电负性比Y的大，则表明X的非金属性比Y的强。A、B、D项均能说明X的非金属性比Y的强。原子的最外层电子数不能确定元素得失电子的实力，如氢元素的非金属性比镁元素的强，但镁原子的最外层电子数比氢原子的多，因此C项不能说明X的非金属性比Y的强。8.[2024江西联考]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素的电子只有一种自旋取向，Y元素原子核外有3个未成对电子，Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，W元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，且只有一个未成对电子。下列说法正确的是（C）A.W原子最高能级电子云轮廓图为哑铃形B.X、Y、Z元素原子第一电离能的大小依次：Z＞Y＞XC.X、Y、Z可以形成离子化合物D.Z原子可形成Z2与Z3两种气体单质分子，两者都是非极性分子解析X元素的电子只有一种自旋取向，即核外只有1个电子，则X为H；Y元素原子核外有3个未成对电子，电子排布式为1s22s22p3或1s22s22p63s23p3，则Y为N或P；Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，则Z为O或Mg；W元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，说明有6个轨道，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，且只有一个未成对电子，则其核外电子排布式为1s22s22p63s1，W为Na；结合原子序数关系可知，Y只能为N，Z只能为O。Na原子最高能级为3s，电子云轮廓图为球形，A项错误；N的第一电离能大于O，B项错误；NH4NO3为离子化合物，C项正确；O2为非极性分子，O3为极性分子，D项错误。9.[2024惠州一调]X、Y、Z、W、P、Q为短周期主族元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是（D）A.Y在元素周期表中位于p区B.第一电离能：Z＞P＞Q＞XC.氧化物对应水化物的酸性：Q＞P＞ZD.电负性：Q＞P＞Z解析由“X、Y、Z、W、P、Q为短周期主族元素”，结合X的最高正价为＋1、原子半径最大知，X为Na；依据Y的最高正价为＋2、原子序数最小知，Y为Be；结合同周期主族元素从左至右原子半径渐渐减小及题图知Z为Si，W为N，P为S，Q为Cl。Be在元素周期表中位于s区，A项错误；同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能Cl＞S＞Si＞Na，B项错误；Cl的氧化物对应的水化物有HClO、HClO3、HClO4等多种，S的氧化物对应的水化物有H2SO3、H2SO4，Si的氧化物对应的水化物为H2SiO3，酸性H2SO4＞HClO，HClO4＞H2SO3，C项错误；同周期主族元素随原子序数增大，元素电负性增加，则电负性：Cl＞S＞Si，D项正确。10.[2024江西部分重点中学模拟等组合]（1）Al、Si、P和S的第一电离能由小到大的依次为Al＜Si＜S＜P，推断的依据是同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，P的3p轨道半充溢，第一电离能大于S。（2）某元素X的气态基态原子的逐级电离能（单位：kJ·mol－1）分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当X的单质与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋。（3）现有铜、锌元素的相应状态如下：①锌：[Ar]3d104s2②锌：[Ar]3d104s1③铜：[Ar]3d104s1④铜：[Ar]3d10失去1个电子须要的能量由大到小排序是A（填标号）。A.④②①③ B.④②③①C.①②④③ D.①④③②解析（2）由题给电离能数据可知，元素X的气态基态原子的其次电离能和第三电离能的数值相差很大，则该原子较易失去2个电子，X的单质与氯气反应时可能生成的阳离子为X2＋。（3）①③分别是基态锌原子和铜原子的电子排布式，②④分别是锌原子和铜原子失去一个电子后的电子排布式，由同一元素的其次电离能大于第一电离能、原子轨道处于全充溢状态时失电子更难，知失去一个电子所需能量由大到小的依次是④＞②＞①＞③。11.[2024河南开封模拟等组合]（1）K4[Fe（CN）6]所含元素电负性由大到小的依次为N＞C＞Fe＞K。（2）已知电负性：H＞Si，则SiHCl3充分水解的化学方程式为SiHCl3＋3H2OH2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。（3）氮杂氟硼二吡咯具有作为光动力学治疗（PDT）光敏剂的潜能，结构如图所示，该分子中全部元素的电负性由大到小的依次为F＞N＞C＞H＞B。解析（1）一般状况下，金属元素的电负性小于非金属元素，且元素的金属性越强，其电负性越小，因此K4[Fe（CN）6]所含元素电负性由大到小的依次为N＞C＞Fe＞K。（2）已知电负性：H＞Si，则H吸引电子的实力比Si强，SiHCl3中H显－1价，Si显＋4价，因此SiHCl3水解时除生成硅酸和HCl外，其－1价的H还和H2O中＋1价的H反应生成氢气，故其水解的化学方程式为SiHCl3＋3H2OH2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。（3）该分子中全部元素为H、B、C、N、F，依据同一周期主族元素从左往右电负性依次增大，同一主族元素从上往下电负性依次减小，电负性由大到小的依次为F＞N＞C＞H＞B。12.（1）[2024北京清华附中模拟]进行离子取代的重要参数为离子半径。下表是r（F－）、r（K＋）、r（Mg2＋）的数据，请从原子结构角度说明r（F－）≈r（K＋）＞r（Mg2＋）的缘由：F－和K＋的最外层电子数相同，电子层数F－＜K＋，核电荷数F－＜K＋，则综合结果得到r（F－）≈r（K＋）；F－、Mg2＋的电子层数和最外层电子数均相同，且核电荷数：F－＜Mg2＋，所以r（F－）＞r（Mg2＋）。离子F－Mg2＋K＋离子半径r/pm13665133（2）[2024河南郑州模拟]V有＋2、＋3、＋4、＋5等多种化合价，其中最稳定的化合价是＋5，V的第三电离能I3（V）小于Mn的第三电离能I3（Mn），缘由是Mn2＋的价电子排布式为3d5，V2＋的价电子排布式为3d3，Mn2＋的3d轨道处于半充溢状态，能量更低更稳定，使得Mn失去第3个电子所需能量更高。（3）[2024浙江杭州二中考试]镍原子形成的微粒的电子排布式分别为①[Ar]3d84s2、②[Ar]3d9、③[Ar]3d8、④[Ar]3d94s1、⑤[Ar]3d84p1。下列有关这些微粒的叙述正确的是AC（填标号）。A.微粒半径：⑤＞②＞③B.由光谱仪确定可以捕获到放射光谱的是：②③④C.电离一个电子所需最低能量：③＞①＞④D.得电子实力：④＞⑤＞③解析（2）V为23号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2，其价电子排布式为3d34s2，失去全部的价电子时，最外层为8电子稳定结构，所以V最稳定的化合价为＋5。（3）①[Ar]3d84s2表示基态镍原子；②[Ar]3d9表示激发态Ni＋；③[Ar]3d8表示基态Ni2＋；④[Ar]3d94s1表示激发态镍原子；⑤[Ar]3d84p1表示激发态Ni＋。Ni形成的粒子的核外电子层数越多，粒子半径越大，镍原子失去的电子越多，粒子半径越小，则微粒半径：⑤＞②＞③，A正确。电子从激发态到基态会释放能量形成放射光谱，因此用光谱仪可捕获到放射光谱，5种微粒中处于激发态的是②④⑤，B错误。激发态粒子能量高，易失去第一个电子，基态原子的电离能逐级增大，则电离一个电子所需最低能量：③＞①＞④，C正确。能量越低越易得电子，能量⑤＞④＞③，则得电子实力⑤＜④＜③，D错误。13.[周期表创新命题形式][2024山东部分学校联考]如图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素。下列说法错误的是（A）A.此八角形元素周期表中所标的元素全部为主族元素，不包含副族元素B.图中虚线箭头所经过的