【领跑 百分百】第19讲 元素周期律-2024年初升高化学衔接讲义（人教版2019）（解析版）

第19第19讲元素周期律0101自学导引02知识精讲03对点精练04易错辨析05基础测评06能力提升自学导引自学导引1．原子核外电子排布的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。2．原子半径的周期性变化以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。[提醒]原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体的原子半径。3．元素化合价的周期性变化以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期：最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。正误判断正误判断(对的打“”，错的打“ｘ”)1碱金属元素由到，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低。(_______)2因为热稳定性：，所以非金属性：。(____)3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，还原性越弱。(____)4同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强。(_______)5HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次增强。(_____)6元素金属性越强，对应单质的还原性越强；元素非金属性越强，对应单质的氧化性越强。()7同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强。(_____)8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。(_____)9同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序数相差1。(_____)10随着原子序数的递增，元素原子的核外电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小。(_____)【答案】1．错误2．正确3．错误4．错误5．错误6．错误7．错误8．错误9．错误10．错误知识知识精讲1．探究Na、Mg、Al金属性强弱(1)Na、Mg与水的反应实验内容实验现象实验结论Na将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和H2；Mg与水反应的化学方程式：Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑Mg取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液与冷水反应缓慢在之前的基础上加热至液体沸腾反应加快，有气泡产生，溶液变红(2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱AlMg实验操作沉淀溶解情况沉淀逐渐溶解沉淀逐渐溶解沉淀逐渐溶解沉淀不溶解相关反应的化学方程式Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O实验结论NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，三者的碱性依次减弱(3)结论即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较SiPSCl判断依据与氢气化合高温磷蒸气与氢气反应加热光照或点燃由易到难的顺序是Cl、S、P、Si判断依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸(酸性比H2SO4强)酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3结论eq\o(→,\s\up7(Si、P、S、Cl))随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强，非金属性逐渐增强3．同周期元素性质递变规律4．相关问题(1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更剧烈，因为Mg的金属性比Al的强。(2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，如非金属性强弱的顺序为Si<P<S<Cl，氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。(3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。对点精练对点精练1．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是A．从上到下卤素单质的氧化性增强B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱D．卤素单质与H2化合的难易程度为F2<Cl2<Br2<I2【答案】C【解析】A．从上到下元素的原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，所以卤素单质的氧化性逐渐减弱，故A错；B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次增大，故B错；C．从F到I，原子的半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故C正确；D．从F到I，非金属性逐渐减弱，与氢气化合易程度为F2＞Cl2＞Br2＞I2，故D错；答案选C。2．下列有关碱金属的说法正确的是A．从锂到铯，密度依次降低B．从锂到铯，熔点依次升高C．钠与水反应不如钾与水反应剧烈D．锂与过量氧气加热反应，生成过氧化锂【答案】C【解析】A．从锂到铯，密度逐渐增大，钾反常，故A错误；B．从锂到铯，金属键逐渐减弱，熔点依次降低，故B错误；C．金属性钠弱于钾，钠与水反应不如钾与水反应剧烈，故C正确；D．锂与过量氧气加热反应，生成氧化锂，故D错误；故选C。3．下列有关物质性质的说法错误的是()A．热稳定性：HCl>HIB．原子半径：Na>MgC．酸性：H2SO3>H2SO4D．非金属性：S＜Cl【答案】C【解析】A．同主族元素自上而下非金属性减弱，非金属性越强，氢化物越稳定，HCl＞HI，故A正确；B．同周期元素从左到右，元素原子半径逐渐减小，r(Na)＞r(Mg)，故B正确；C．H2SO3属于中强酸，H2SO4属于强酸，酸性：H2SO4＞H2SO3，故C错误；D．同一周期元素从左到右，非金属性增强，故D正确；答案选C。4．运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，酸性依次减弱B．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是C．硫酸锶()是难溶于水的白色固体D．氯单质与水的反应比氟单质与水的反应更剧烈【答案】C【解析】A．在周期表中，、、、的非金属性逐渐减弱，所以简单氢化物的稳定性逐渐减弱，但酸性依次增强，A错误；B．锂的金属性比钠弱，在氧气中燃烧，产物是，B错误；C．元素锶与钡同族，性质相似，是难溶于水的白色沉淀，也是难溶于水的白色沉淀，C正确；D．的非金属性强于，所以氟单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈，D错误；故选C。5．X、Y、Z三种短周期元素，X的原子半径小于周期表中任何其他元素原子的半径，Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍，Z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．X的气体单质可以在Z的气体单质中燃烧B．Y原子的半径大于Z原子的半径C．Y与Z形成的化合物中，Z元素显正价D．Z与X形成的简单化合物为离子化合物【答案】B【分析】X的原子半径小于周期表中任何其他元素原子的半径，所以X为H元素，Y的最外层电子数是次外层电子数的两倍，所以Y为C元素，Z的单质是空气中体积分数最大的气体，所以Z为N元素。【解析】A．X的气体单质不可以在Z的气体单质中燃烧，即H2不可以在N2中燃烧，A错误；B．同周期元素，从左往右元素原子的半径逐渐变小，所以C原子的半径大于N原子的半径，B正确；C．N的电负性大于C的电负性，所以N与C形成的化合物中C元素显正价，即Y元素显正价，C错误；D．Z与X形成的简单化合物为NH3，为共价化合物，D错误；答案选B。6．下列叙述中能肯定说明金属A比金属B的活泼的是A．A原子电子层数比B原子的电子层数多B．常温时，A能从酸中置换出氢，而B不能C．A原子最外层电子数比B原子的最外层电子数少D．1molA从酸中置换生成的H2比1molB从酸中置换生成的H2多【答案】B【解析】试题分析：比较元素金属性强弱的一般依据是：1．在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强；2．常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强；3．依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强；4．依据金属单质与盐溶液之间的置换反应；6．依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强。一般是活泼金属置换不活泼金属，据此可知，选项B正确。易错辨析易错辨析元素推断突破口(1)元素的典型特征推断①形成化合物种类最多的元素、形成的某种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为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为N。③地壳中含量最多的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素为O。④单质最轻的元素为H；最轻的金属单质为Li。⑤单质在常温下呈液态的非金属元素为Br；金属元素为Hg。⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素为Al。(2)由特定物质的特性推断①有颜色的气体：F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、O3(淡蓝色)。②有毒的气体：F2、Cl2、NO2、SO2、CO、NO、H2S。③在空气中能产生白雾的气体：HCl、HBr、HI。④能使湿润的品红试纸褪色的气体：Cl2、O3等。⑤在空气中燃烧时火焰呈蓝色或淡蓝色的气体：H2、CO、CH4。⑥能使带火星的木条复燃的气体：O2(常见的)。⑦铁的化合物的颜色：FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、Fe2O3(红棕色)、Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红褐色)、FeS(黑色)、FeCl3(棕黄色)、Fe2＋(溶液中为浅绿色)、Fe3＋(溶液中为黄色)。⑧铜的化合物的颜色：Cu2O(暗红色)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(蓝色)。⑨银的化合物的颜色：AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)、Ag2S(黑色)。⑩有漂白性的物质：O3、Na2O2、H2O2。(3)综合利用“位、构、性”的关系推断这类题目综合性强，难度较大，但若熟练掌握元素周期律的实质和元素周期表的结构知识，这一类问题便能顺利解决。(4)由典例转化关系推断①Naeq\o(→,\s\up10(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up10(O2))Na2O2②Ceq\o(→,\s\up10(O2))COeq\o(→,\s\up10(O2))CO2③AlCl3eq\o(→,\s\up10(OH－))Al(OH)3eq\o(→,\s\up10(OH－))AlOeq\o\al(－,2)④Feeq\o(→,\s\up10(H＋))Fe2＋eq\o(→,\s\up10(Cl2))Fe3＋⑤HCleq\o(→,\s\up10(MnO2))Cl2eq\o(→,\s\up10(H2O))HClO基础测评基础测评1．元素性质呈现周期性变化规律的根本原因是A．核电荷数依次增大 B．元素的相对原子质量逐渐增大C．元素化合价呈周期性变化 D．元素原子核外电子排布呈现周期性变化【答案】D【解析】元素性质呈现周期性变化规律的根本原因是元素原子核外电子排布呈现周期性变化，故选D。2．下列关于元素周期律的叙述正确的是（

）A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现B．随着元素原子序数的递增，元素最高正价从＋1到＋7重复出现C．随着元素原子序数的递增，元素的最低负价从-7到-1重复出现D．金属元素无负化合价，随着元素原子序数的递增，元素最低负价从-4到-1重复出现【答案】D【解析】A．第一周期原子最外层电子从1到2，则不符合随着元素原子序数的递增，原子最外层电子不是从1到8重复出现，故A错误；B．第一周期、第二周期不符合元素最高正价从+1到+7重复出现，且O、F没有正价，故B错误；C．元素的最低负价没有-7价，最低价为-4价，故C错误；D．金属元素的最外层电子数小于4，容易失去最外层的电子，无负化合价，随着元素原子序数的递增，元素最低负价从-4到-1重复出现，故D正确；答案选D。3．根据元素周期律，下列关于物质的性质比较正确的是A．酸性： B．简单气态氢化物稳定性：C．氧化性： D．碱性：【答案】C【解析】A．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以酸性，HClO4>H2SO4>H3PO4，故A错误；B．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性F>O，同主族从上到下，元素的非金属性减弱，所以非金属性O>S，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，所以稳定性HF>H2O>H2S，故B错误；C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，其单质的氧化性也减弱，所以氧化性F2>Cl2>Br2>I2，故C正确；D．金属性K>Na>Mg，金属性越强，其氢氧化物的碱性越强，所以碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2，故D错误；故本题选C。4．下列叙述正确的是A．最高正价：P>S>ClB．非金属性：F>O>NC．原子半径：N>P>AsD．气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S强于HCl【答案】B【解析】A．磷最高正价为+5，硫最高正价为+6，氯最高正价为+7，故最高正价：P<S<Cl，A错误；B．同周期元素从左到右非金属性增强，B正确；C．同主族元素从上到下原子半径增大，故半径N<P<As，C错误；D．同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素，从下到上非金属性增强，且非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，故稳定性：H2O＞HCl＞H2S，D错误；故选B。5．下列物质性质比较正确的是A．热稳定性：B．离子半径：C．酸性：D．沸点：【答案】C【解析】A．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，热稳定性：，A错误；B．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；离子半径：，B错误；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：，C正确；D．常温下水为由液态、硫化氢为气态，故沸点：，D错误；故选C。6．下列关于碱金属元素的说法中，不正确的是A．原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs＜FrB．单质与水反应的剧烈程度：K>NaC．最高价氧化物对应水化物的碱性：D．碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物【答案】D【解析】A．同主族从上往下原子半径在增大，所以原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs＜Fr，A正确；B．金属性越强，单质与水反应的剧烈程度，所以K＞Na，B正确；C．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以LiOH＜KOH，C正确；D．碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物(Li)除外，D错误；故选D。7．下列事实不能说明Cl的非金属性比S强的是A．Cl2和S分别与铁反应，产物中铁的化合价不同B．Cl2+H2S=2HCl+S↓C．氯原子最外电子层上有7个电子，而硫最外电子层上有6个电子D．HCl比H2S热稳定性更强【答案】C【解析】A．氯气和硫分别和铁反应，生成氯化铁和硫化亚铁，说明氯气的非金属性比硫强，A项不符合题意；B．氯气能置换出硫，说明氯的非金属性比硫强，B项不符合题意；C．非金属性越强，则原子得电子能力越强，而与最外层电子多少无关，C项符合题意；D．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故氯化氢比硫化氢稳定，说明氯的非金属性比硫强，D项不符合题意。故选C。8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是A．原子半径：B．Z元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族C．Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强【答案】B【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，为氧元素，Y原子的最外层有2个电子，为镁元素，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，为硅元素，W与X位于同一主族，为硫元素。A．镁、硅、硫为同周期元素，从左到右半径减小，氧原子为两个电子层，半径最小，A错误；B．硅元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族，B正确；C．硅的非金属性比硫弱，故最高价氧化物对应的水化物的酸性，硅酸弱于硫酸，C错误；D．氧的非金属性比硫强，故水的稳定性强于硫化氢，D错误；故选B。能力提升能力提升1．下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数，Y为元素的有关结构或性质)。下列说法错误的是A．表示第ⅥA族元素原子的最外层电子数变化规律的是bB．表示第三周期主族元素的最高化合价变化规律的是cC．表示O2－、F－、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是aD．表示卤族元素单质熔点的变化规律的是d【答案】D【解析】A．第ⅥA族元素原子的最外层电子数都是6，不随核电荷数的变化而变化，图b符合，A正确；B．第三周期，主族元素的最高正价等于其最外层电子数，所以随着核电荷数的增加，其最高正价逐渐升高，图像c符合，B正确；C．O2－、F－、Na+、Mg2+、Al3+的离子电子层结构相同，核外电子排布都是2、8，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，图a符合，C正确；D．卤族元素单质熔点随核电荷数的递增逐渐升高，图像d不符合，D错误；故选D。2．元素位于元素周期表的第三周期，下列说法正确的是A．原子半径： B．元素最高化合价：C．碱性： D．热稳定性：【答案】B【解析】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），故原子半径，A错误；B．一般情况，主族元素最高化合价等于其原子最外层电子数（O、F除外），元素最高化合价为+2价，元素最高化合价为+7价，元素最高化合价为，B正确；C．同周期元素从左到右金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，碱性为，C错误；D．同周期元素从左到右非金属性增强，简单氢化物稳定性增强，热稳定性为，D错误；答案选B。3．化学中常用类推的方法预测物质的性质。以下类推的结论正确的是A．由“能与反应”推出“能与反应”B．由“、均能与在受热时反应”推出“与在受热时能反应”C．由“”推出“”D．由“”推出“”【答案】B【解析】A．镁不是两性金属，故Mg(OH)2不能与NaOH反应，A错误；B．由“Si、S与P同周期相邻元素，Si、S能与H2在受热时反应”推出“P与H2在受热时能反应”，反应生成PH3，B正确；C．锂与氧气反应只能生成Li2O，C错误；D．F元素无正价，F2与水反应生成HF和O2，D错误；故答案为：B。4．下列关于卤族元素性质的变化规律，描述不正确的是（

）①颜色深浅：

②氧化性：③还原性：④稳定性：⑤酸性：A．③⑤ B．③④ C．①③ D．②⑤【答案】B【解析】①从F2到I2，卤素单质的颜色逐渐变深，故①正确；②同主族从上到下，非金属性减弱，其单质氧化性逐渐减弱，故②正确；③从F到I非金属性减弱，氢化物的还原性逐渐增强，故③错误；④从F到I非金属性减弱，对应单质与化合的能力逐渐减弱，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故④错误；⑤从F到I非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，故⑤正确；因此③④错误，故B正确。综上所述，答案为B。5．短周期主族元素的原子序数依次增大，在短周期中原子半径最大，是地壳中含量最高的金属元素，和同主族，的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4.下列说法正确的是A．简单气态氢化物的稳定性：B．最高价氧化物对应水化物的碱性：C．与形成的化合物可用于制造耐高温容器D．单质可将从其盐溶液中置换出来【答案】C【分析】Y在短周期中原子半径最大，故Y为Na，Z是地壳中含量最高的金属元素，故Z为Al，W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，结合最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8以及最高正化合价一般等于其族序数可知，W为S，X和W同主族，故X为O；【解析】A．同主族从上至下非金属性逐渐减弱，非金属性O>S，简单氢化物稳定性：H2O>H2S，A错误；B．因金属性：Na>Al，因此高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，B错误；C．与形成的化合物可形成耐高温的氧化铝，可用于制造耐高温容器，C正确；D．钠太活泼，和水生成氢氧化钠和氢气，不会将铝从其盐溶液中置换出来，D错误；故选C。6．应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测不正确的是①铍的氧化物的水化物可能具有两性②铊Tl能与盐酸和溶液反应均产生氢气③砹At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸④在氧气中剧烈燃烧，得到的产物中既含有离子键又含有共价键，其溶液是一种强碱⑤硫酸锶SrSO4可能是难溶于水的白色固体⑥硒化氢H2Se无色，有毒，比H2S稳定A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤【答案】B【解析】①根据对角线规则，Be与Al具有相似的性质，因此铍的氧化物的水化物可能具有两性，故①正确；②Tl是第IIIA族元素，从上