第27讲元素周期表元素周期律-2024年高考化学复习

备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练第27讲元素周期表、元素周期律本讲复习目标1．掌握元素周期表的结构及其应用。2．掌握同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律，并能对陌生元素性质进行简单预测。夯基·知识精讲一．元素周期表1．元素周期表的结构原子序数：①按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号；②原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。元素周期表的编排原则：①周期：把电子层数目相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排成一横行，共有7个横行。②族：把不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵列，共有18个纵列，但是只有16个族。注意事项：①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。②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。（1）周期(7个横行，7个周期)短周期长周期周期序数1234567元素种数288181832320族元素原子序数21018365486118（2）族(18个纵列，16个族)①主族：由短周期元素和长周期元素共同组成的族：ⅠA～ⅦA族。②副族：仅由长周期元素组成的族：ⅠB～ⅦB族。③Ⅷ族：包括8、9、10三个纵列。④0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。（3）元素周期表中元素的分布①分界线：沿着元素周期表中B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po的交界处画线，即为金属元素和非金属元素的分界线。②金属元素：位于分界线的左下区域，包括所有的过渡元素和部分主族元素。③非金属元素：位于分界线的右上区域，包括部分主族元素和0族元素及左上角的H元素。④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。⑤过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种金属元素。2．元素周期表的应用（1）科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。（2）寻找新材料（3）用于工农业生产地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对探矿、研制新品种的农药等有指导意义。3．元素周期表中元素位置的确定（1）元素的原子序数差的关系①位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA族、第ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。②位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。③同周期两相邻主族元素的原子序数差可能为1或11(第四、五周期的第ⅡA和第ⅢA)或25(第六、七周期的第ⅡA和第ⅢA族)。④含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA族。（2）直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系（3）由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中的位置确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝x。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若x<0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|x|；,\a\vs4\al(若x>0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为x。)))例如：①35号元素(最邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为四，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；②87号元素(最邻近的是86Rn)，则87－86＝1，故周期数为七，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。【例题1】A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为()A．Be、Na、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P【答案】C【解析】设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。【例题2】甲~辛八种元素在周期表中的相对位置如图所示。乙是原子半径最大的短周期主族元素，且与己的原子序数相差3，丁与辛同周期。下列判断正确的是（）A．氢化物的沸点：戊＜已B．最高价氧化物对应水化物的碱性：丁＜辛＜庚C．己与庚的原子序数相差18D．乙的单质与水、O2都能剧烈反应，含乙元素的产物都既含离子键，又含极性共价键【答案】C【详解】根据乙是短周期元素中原子半径最大的主族元素可推断乙是Na，乙与己的原子序数相差3可推出己为14号元素Si，结合周期表位置可推断：甲是Li，戊是C，丙是K，丁是Ca，辛是Ga，庚是Ge。然后根据元素周期律分析解答。A．根据上述分析可知：戊是C，己是Si，题目未指明是否是元素最简单氢化物，因此不能确定元素氢化物的沸点的高低。碳有多种氢化物，其中部分氢化物的沸点很高，因此不能得出结论：氢化物的沸点：戊＜已，A错误；B.丁是Ca，辛是Ga，庚是Ge。元素的金属性：Ca＞Ga＞Ge，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，所以三种最高价氧化物对应水化物的碱性：Ca＞Ga＞Ge，，B错误；C．己是Si，庚是Ge。二者是同一主族元素，Si与Ge的原子序数相差18，C正确；D．Na与H2O反应产生的含义Na元素的化合物NaOH中含有离子键和极性共价键，而Na与O2反应的产物有Na2O和Na2O2，Na2O和Na2O2中均不含极性共价键，D错误；故合理选项是C。【例题3】X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是()A．氧化物对应水化物酸性W比Z强B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成C．X单质氧化性强于Y单质D．简单离子的半径：Z＜W【答案】B【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，则W为Cl元素，结合元素在周期表中相对位置可知，Z为S，Y为O，X为N。HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物，其为弱酸，酸性比H2SO3、H2SO4都弱，A项错误；氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质，溶液变浑浊，B项正确；非金属性：N＜O，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，C项错误；S2－、Cl－具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大离子半径越小，D项错误。【例题4】确定下列指定元素的原子序数(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m、n的关系为__________。(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是__________。(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为___________。(4)下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是_________(填字母)。【答案】(1)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29(2)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32(3)y＝x＋m或y＝x＋n(4)B【例题5】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列________(填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：a.原子核对核外电子的吸引力，b.形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子－955011600①通过上述信息和表中的数据，分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：________________________。②表中X可能为以上13种元素中的________(填字母)元素，则该元素属于______区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是_________。③Y是周期表中________族元素。④以上13种元素中，________(填字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。【答案】(1)①④(2)①锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量②asNa2O和Na2O2③ⅢA④m【解析】根据位置可以判断b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体，所以①④都符合。(2)②表中所给数据即电离能，根据X的逐级电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物。③根据Y的逐级电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应的应为Al(f)。④稀有气体元素原子最稳定，失去核外第一个电子需要的能量最多。二．元素周期律及应用1．元素周期律(1)元素周期律的定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。(2)元素周期律的实质：元素原子核外电子排布的周期性变化的结果。2．主族元素的周期性变化规律项目同周期(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、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物的稳定性逐渐增强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（1）“三看”法快速判断简单微粒半径的大小一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。（2）对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素有些性质是相似的，如：（3）规避金属性和非金属性判断中的易错点①关注关键词“最高价”，根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。②关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。3．元素周期表、元素周期律的应用(1)预测同主族元素的性质：如碱金属元素的一般性质。原子结构与性质相同点最外层上都只有1个电子eq\o(→,\s\up7(推测))具有相似的化学性质不同点从Li→Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大eq\o(→,\s\up7(推测))从Li到Cs金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除Cs略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性良好递变性从Li→Cs密度逐渐增大(K反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质与O2等非金属的反应碱金属都能与O2等非金属反应，锂、钠与O2反应的化学方程式为：4Li＋O22Li2O2Na＋O2Na2O2K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质与H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和氢气。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O=2MOH＋H2↑，但反应的剧烈程度不同：从Li→Cs反应越来越剧烈，证明它们的金属性逐渐增强(2)比较不同周期、不同主族元素的性质：如金属性Mg>Al、Ca>Mg，则金属性Ca>Al，碱性Ca(OH)2>Al(OH)3。(3)推测未知元素的某些性质①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。②已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢很难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。(4)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。4．元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强判断依据①在金属活动性顺序中位置越靠前，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单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，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＋＋Y→X＋Ym＋，则Y的金属性比X强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强判断依据①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，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若An－＋B→Bm－＋A，则B的非金属性比A强【例题1】已知短周期主族元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()A．原子序数：D>C>B>AB．原子半径：B>A>C>DC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－<D－【答案】B【解析】A2＋、B＋、C3－、D－具有相同电子层结构，则A、B在下一周期，为金属元素，且原子序数A>B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数D>C，电子层数越多，半径越大，同周期主族元素原子序数越大，半径越小，则原子半径为B>A>C>D，故B正确。【例题2】类推是一种重要的学习方法，但如果不具体问题具体分析就会得出错误结论。下列类推结论正确的是()A．SiH4的熔、沸点比CH4高，则PH3的熔、沸点比NH3高B．H2O比NH3稳定，则H2S也比NH3稳定C．F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2也爆炸D．同族元素有Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4【答案】D【解析】由于NH3分子间存在氢键，导致PH3的熔、沸点比NH3的低，A项错误；元素的非金属性越强，其对应简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O>N，则H2O比NH3稳定，而非金属性：O>S，则无法通过类推比较H2S与NH3的稳定性，B项错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，F2在暗处遇H2即爆炸，但I2在暗处遇H2几乎不反应，C项错误；同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强，金属性：Ca>Mg，则同族元素对应的最高价氧化物的水化物Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2的碱性，同理，金属性：Pb>Sn，所以Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4，D项正确。【例题3】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()选项事实结论A与冷水反应，Na比Mg强烈金属性：Na＞MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca＞MgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：S＞CDt℃时，Br2＋H22HBrK＝5.6×107I2＋H22HIK＝43非金属性：Br＞I【答案】C【解析】C项，根据事实可知，H2SO3比H2CO3酸性强，但H2SO3不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：S＞C。【例题4】科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是（）A．原子半径： B．非金属性：C．Z的单质具有较强的还原性 D．原子序数为82的元素与W位于同一主族【答案】C【详解】由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D．原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA族，故D正确；故选C。【例题5】1932年美国化学家鲍林(L。Pauling)首先提出了电负性的概念。电负性(用x表示)也是元素的一种重要性质，若x越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClx值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16(1)通过分析x值变化规律，确定N、Mg的x值范围：_______＜x(N)＜_______，_______＜x(Mg)＜_______。(2)推测x值与原子半径的关系是______________；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的______________变化规律。(3)某有机化合物结构中含SN键，其共用电子对偏向_______(写原子名称)。(4)经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的x差值Δx＞1.7时，一般为离子键，当Δx＜1.7时，一般为共价键。试推断AlBr3中化学键类型是______________。(5)预测周期表中，x值最小的元素在周期表中的位置______________。(放射性元素除外)阻燃剂又称防火剂，主要用于延迟或防止可燃物的燃烧。根据组成，阻燃剂可分为卤系阻燃剂、无机阻燃剂等。(6)卤系阻燃剂多为有机氯化物和有机溴化物，受热会分解产生卤化氢(HX)，起到阻燃作用。卤化氢的电子式为______________；溴离子的最外层电子排布式是_______。(7)下列能说明氯的非金属性强于溴的事实是______________(选填编号)。A．HClO酸性强于HBrOB．向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水，溶液颜色变黄C．HBr的分解温度低于HClD．BrCl+H2O→HBrO+HCl是非氧化还原反应(8)卤化氢的水溶液与卤酸盐反应会产生卤素单质，写出氢溴酸与溴酸钾反应的化学方程式：____________，若生成0.3mol溴单质，转移的电子为_______个。【答案】(1)2.55

3.44

0.93

1.57(2)同周期（或同主族）元素，x值越大，原子半径越小

周期性(3)氮原子(4)共价键(5)第六周期ⅠA族(6)

4s24p6(7)CD(8)

0.5NA【解析】(1)从表中数值可知，同周期元素的x值随原子序数的增大而增大，同主族自上而下x值减小，故N的电负性数值大于C小于O。Mg的电负性数值大于Na小于Al。(2)从表中数值可看出，同周期中元素的x值随原子半径的减小而增大，同主族自上而下原子半径增大，而x值减小，x值的变化体现周期性的变化。(3)N元素的电负性大于C元素，C元素为2.55，故N元素电负性大于2.55，S元素电负性为2.58，则N元素的电负性也大于S，吸电子能力较强，则在S—N中，电子对偏向N元素。(4)AlBr3中，Al元素的电负性为1.61，Br元素的电负性比Cl的小，即Br的电负性小于3.16，则Br和Al的电负性差值小于1.7，AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，可知电负性最小的元素位于周期表的左下角，排除放射性元素，应为Cs元素，位于第六周期ⅠA族。(6)卤化氢的电子式为，Br是35号元素，Br原子最外层电子排布式为4s24p5，得到一个电子形成Br，Br的最外层电子排布式为4s24p6。(7)应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较非金属性的强弱，A错误；由于亚铁离子还原性比溴离子强，滴入少量氯水，氯气将亚铁离子氧化为铁离子而使溶液变黄，B错误；HBr的分解温度低于HCl，说明HBr较不稳定，可说明氯的非金属性强于溴，C正确；BrCl+H2O→HBrO+HCl为非氧化还原反应，说明BrCl中Br为+1价、Cl为1价，Cl更易得电子，非金属性较强，D正确。(8)氢溴酸和溴酸钾反应为归中反应，生成Br2，溴化钾和水，化学方程式为：，生成0.3mol溴单质，转移电子为0.5mol。提能·课后精练1．（2023·上海虹口·统考二模）铼(75Re)是广泛用于航空发动机涡轮叶片的稀土元素。从此信息中不能确定的是A．铼原子的质量数 B．铼元素的原子序数C．铼原子核外电子排布 D．铼元素在元素周期表中位置【答案】A【详解】A．根据75Re只能知道铼原子的质子数，无法知道中子数，无法确定铼原子的质量数，A正确；B．根据75Re可以确定铼元素的原子序数为75，B错误；C．根据75Re可以确定铼原子的核外电子排布，C错误；D．根据75Re可确定铼原子在元素周期表中的位置，D错误；故答案选A。2．（2023·全国·高三专题练习）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是A．原子半径：

B．第一电离能：C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料【答案】D【详解】A．同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：，A错误；B．同周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：，B错误；C．晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C错误；D．周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。故选D。3．（2022·山西大同·高三统考期末）2006年，科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素Og，其反应可表示为：Cf+Ca→Og+3n。下列说法不正确的是A．n表示氢元素的一种核素B．Cf原子的中子数为155C．Og位于第七周期0族D．Og可能和稀有气体元素性质相似【答案】A【详解】A．n表示中子，不是氢元素的一种核素，A不正确；B．Cf原子的中子数为24994=155，B正确；C．Og的质子数是118，原子序数为118，位于第七周期0族，C正确；D．Og的质子数是118，原子序数为118，位于第七周期0族，和稀有气体同族，可能和稀有气体元素性质相似，D正确；故选A。4．（2023·全国·高三统考专题练习）X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，X与Y同周期且相邻，四种元素中只有Z为金属元素，W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是A．原子半径：B．X的简单氢化物比Y的稳定C．工业上制取Z的单质都是用电解的方法D．W的氧化物对应水化物酸性比X强【答案】C【详解】X、Y、Z和W为原子序数依次增大，X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C，X与Y同周期且相邻，则Y为N，W的单质为黄绿色气体，则W为Cl，Z为金属元素，则Z为Na、Mg、Al中的一种。A．电子层越多、原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)，A错误；B．非金属性N>C，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故稳定性NH3>CH4，B错误；C．Na、Mg、Al均为活泼金属，用电解法冶炼，C正确；D．非金属性Cl>C，Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比C的强，不是最高价含氧酸无此规律，D错误；故选C。5．（2023·全国·高三专题练习）X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是A．Y在元素周期表中位于p区 B．第一电离能：C．氧化物对应水化物的酸性： D．电负性：【答案】D【详解】由题干图示信息可知，X为+1价，原子半径最大，故X为Na，Y为+2价，原子序数最小，Y为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为+5价，原子半径小于Y，W为N，P为+6价，则P为S，Q为+7价，则Q为Cl，据此分析解题。A．由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，A错误；B．由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Cl＞S＞Si＞Na即Q>P>Z>X，B错误；C．由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4＞H2SO4＞H2SiO3即Q>P>Z，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如H2SO4＞HClO，C错误；D．由分析可知，Z为Si、P为S、Q为Cl，为同周期元素，随原子序数的增大电负性增强，电负性：Cl>S>Si，即，D正确；故选：D。6．（2023·全国·高三专题练习）X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大，且分布在三个短周期的主族元素，Y元素原子的核外未成对电子数在同周期中最多，Y、Z同周期，Z、J同主族.下列说法错误的是A．电负性：Q>J；第一电离能：Y>Z B．最高价含氧酸的酸性：Q>JC．、的中心原子杂化方式相同 D．简单离子半径：Y>Z、J>Q【答案】C【详解】由X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大，分布在三个短周期的主族元素，可知X为第一周期元素，为H，由Z、J同主族可知，Y、Z为第二周期元素，J、Q为第三周期元素，Y元素原子的核外未成对电子数在同周期中最多，则可知为N，可推出，Z为O，J为S，Q为Cl。A．同周期原子从左到右电负性逐渐增大，则电负性Q>J(Cl>S)，N最外层电子为半充满状态，第一电离能Y>Z(N>O)，A正确；B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，酸性，B正确；C．中N原子价层电子对数，为杂化，中Cl原子价层电子对数，为杂化，C错误；D．简单离子半径，，D正确。故选C。7．（2023·浙江·高三统考专题练习）根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是A．第35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．HClO的氧化性大于稀H2SO4，说明氯元素的非金属性比硫元素强D．在周期表中金属和非金属的分界处，可以寻找半导体材料【答案】C【详解】A．第35号元素是溴，溴单质在常温常压下是液体，故A正确；B．位于第四周期第VA族的元素是As元素，As属于非金属元素，故B正确；C．根据最高价氧化物的水化物酸性强弱判断元素的非金属性，故C错误；D．在周期表中金属和非金属的分界处的元素既有金属的性质又有某些非金属的性质，可以寻找半导体材料，故D正确；故选C。8．（2023·全国·高三专题练习）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。元素XYZWT原子半径/nm0.1520.1860.0660.1020.099最外层电子数11667下列有关说法正确的是A．简单离子的半径：Y>X>ZB．气态氢化物的热稳定性：W>ZC．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质【答案】C【详解】Z和W最外层电子均为6，且Z原子半径小，所以Z为O；W为S；T元素最外层电子书为7，其原子半径介于Z和W之间，所以T为F；X和Y最外层电子均为1，且半径均大于Z，Y元素半径大于W；所以X为Na，Y为K。A．据分析可知，Y为K；Z为O；X为Na，电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径减小；所以简单离子的半径：Y>Z>X，A错误；B．W为S；Z为O；电负性大小为Z>W，所以气态氢化物的热稳定性：Z>W，B错误；C．Y为K；Z为O；K和O形成的过氧化钾即可以做氧化剂又可以做还原剂，C正确；D．W为S；T为F；S单质为分子晶体；F单质为分子晶体；分子晶体之间作用力与分子量大小有关，S是以S8存在，F以F2存在，所以W单质的分子间作用力大于T单质，D错误。故选C。9．（2023·全国·高三专题练习）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：D．与水反应生成产物之一是非极性分子【答案】A【详解】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：，故A错误；B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故B正确；C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，故C正确；D．与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。综上所述，答案为A。10．（2023·全国·高三专题练习）我国发布了《医用同位素中长期发展规划(20212035年)》，对提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有14C、18F、131I、60Co等，有关说法不正确的是A．60Co位于元素周期表的第四周期第VIII族B．18F和131I的最外层电子数相同C．14C与12C的化学性质几乎相同D．化合物23Na18F的中子总数为41【答案】D【详解】A．Co为27号元素，位于元素周期表的第四周期第VIII族，故A正确；B．F和I都属于第ⅦA族，最外层电子数相同，故B正确；C．14C与12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C正确；D．23Na18F的中子总数为(2311)+(189)=21，为奇数，故D错误；故选D。11．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）如表为元素周期表的一部分，其中、、、为短周期元素，元素的原子质子数为元素的原子的倍，下列说法不正确的是A．、、元素的原子半径依次递增，而、、的氢化物的空间结构都呈形，的氢化物的沸点高于的氢化物B．、、的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．，是因为的3p轨道电子填充处于半充满状态D．晶体熔化、液态气化克服的作用力不同【答案】A【详解】R、Y、Z、W为短周期元素，W元素的原子质子数为R元素的原子的2倍，则R为O元素、W为硫元素；由元素在元素周期表中的相对位置可知，Y为Si元素、Z为P元素。三角锥形，故A错误；B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，最高价氧化物的水化物的酸性依次增强，则硅、磷、硫三种元素的非金属性依次增强，最高价氧化物的水化物的酸性依次递增，故B正确；C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则磷元素的第一电离能大于硫元素，故C正确；D．二氧化硅为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，而液态三氧化硫是分子晶体，气化时克服的是分子间作用力，则二氧化硅晶体熔化和液态三氧化硫气化克服的作用力不同，故D正确；故选。12．（2023·全国·高三专题练习）短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，在下列转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质，常温下乙为液体，丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是A．简单离子半径：c>bB．丙中既有离子键又有极性共价键C．b、c形成的化合物中阴、阳离子数目之比为1∶2D．a、b、d形成的化合物adb4中，d的杂化方式是sp3【答案】A【详解】A为单质，丁常用于消毒、漂白，推测A为Cl2，丁为NaClO，常温下乙为液体，推测乙为H2O，则A+丙的反应为，甲可以和水生成NaOH，则甲为Na2O，由此a、b、c、d分别为H、O、Na、Cl元素。A．b、c对应的离子分别为O2和Na＋，具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：O2>Na＋，即b>c，A错误；B．丙为NaOH，由Na＋和OH构成，则含有离子键和极性共价键，B正确；C．b为O元素、c为Na元素，二者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为1∶2，C正确；D．a、b、d形成的化合物adb4即为HClO4，Cl原子的价层电子对数为=4，则Cl的杂化方式是sp3，D正确；答案选A。13．（2023·山东·高三专题练习）铁铝铅榴石主要成分为，其组成也可写成的氧化物形式：。下列说法正确的是A．组成元素均位于元素周期表的p区B．晶体硅的熔点比二氧化硅晶体高C．基态铝原子核外电子有7种不同的空间运动状态D．中Fe(II)与Fe(III)的个数比为2：1【答案】C【详解】A．组成元素中O、Al、Si、Pb均位于元素周期表的p区，但Fe位于d区，A错误；B．已知Si(s)和SiO2(s)均为原子晶体，且键长为：SiSi键＞SiO键，通常键长越短键能越大，即键能：SiO键＞SiSi键，键能越大，熔化需要的能量越高，其熔点越高，即二氧化硅的熔点高于晶体硅的熔点，B错误；C．已知Al是13号元素，其核外电子排布式为：1s22s22p33s23p1，故基态铝原子核外电子占据7各原子轨道，即有7种不同的空间运动状态，C正确；D．由原子手恒可知，Fe3Ox中x=4，设Fe3Ox中Fe(II)为a个，则有2a+3(3a)=8，即得a=1，即设Fe3Ox中Fe(II)与Fe(III)的个数比为1：2，D错误；故答案为：C。14．（2023·江西上饶·校联考二模）某多孔储氢材料前驱体结构如图，M是原子半径最小的元素，W、X、Y、Z是第二周期原子序数依次增大的五种元素，下列说法正确的是A．原子半径：M<X<Y<ZB．氢化物沸点：X>YC．最高价氧化物的水化物的酸性：W>X>YD．原子序数为82号的元素与X在同一主族【答案】D【详解】由图可知，多孔储氢材料前驱体中M、W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、4、4、2，M是原子半径最小的元素，阳离子内Y还失去1个电子，阴离子内，有一个Z得到一个电子、形成1个正常的共价键还有一个配位键，W、X、Y、Z是第二周期原子序数依次增大的五种元素，则M为H元素、W为B元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。A．同周期元素，从左到右原子半径依次增大，则碳原子、氮原子、氧原子的原子半径依次减小，故A错误；B．氨分子能形成分子间氢键，碳的最简单氢化物甲烷不能形成分子间氢键，则氨分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，故B错误；C．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强，故C错误；D．原子序数为82号的元素为铅元素，与碳元素都是ⅣA族元素，故D正确；故选D。15．（2023春·辽宁大连·高三辽师大附中校考阶段练习）类比推理是重要的学科思想，下列有关类比推理的说法正确的是A．能把海水中的碘置换出来，推测也能把海水中的碘置换出来B．CO2气体通入足量Ca(ClO)2溶液生成CaCO3和HClO，推测CO2气体通入足量NaClO溶液生成Na2CO3和HClOC．酸性：，则碱性：D．

存在对映异构体，则

也存在对映异构体【答案】D【详解】A．F2与海水作用时，F2与水发生置换反应生成HF和O2，不能把海水中的碘置换出来，A项错误；B．电离平衡常数Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，CO2气体通入足量NaClO溶液生成NaHCO3和HClO，B项错误；C．由于F的电负性大，吸电子能力强，而烷基是推电子基团，故CF3CH2NH2中N上电子云密度比CH3CH2NH2中N上电子云密度小，则碱性：CF3CH2NH2＜CH3CH2NH2，C项错误；D．

中“*”所示碳原子采取sp3杂化，与其相连的氯原子、溴原子、氢原子、甲基是4个不同的原子或原子团，故“*”标示碳原子为手性碳原子、存在对映异构体，

中N原子采取sp3杂化，与其相连的是氯原子、氢原子、甲基和1对孤电子对，故

存在对映异构体，D项正确；答案选D。16．（2023·海南·高三统考专题练习）从宏观和微观两个角度认识元素的单质及其化合物是学好中学化学的重要基础。(1)组成的三种元素，其对应的简单离子半径由小到大的顺序为。(2)、、、、5种微粒，所属元素的种类有种(3)下列各组物质中，含有化学键类型都相同的是___________。A．HI和NaCl B．NaF和KOH C．CO和HCl D．和NaBr(4)将HCl和NaCl分别溶于水。下列说法正确的是___________。A．HCl的离子键被破坏 B．NaCl的共价键被破坏C．HCl和NaCl的化学键均遭破坏 D．HCl和NaCl的化学键均未遭破坏(5)能用于比较Cl与S非金属性强弱的依据是___________。A．熔沸点：硫单质>氯单质 B．酸性：C．热稳定性： D．氧化性：【答案】(1)N3>O2>Na+(2)3(3)C(4)C(5)D【详解】（1）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；组成的三种元素，其对应的简单离子半径由小到大的顺序为N3>O2>Na+；（2）核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；元素是质子数相同的一类原子，则所属元素的种类有3种；（3）A．HI含有氢碘共价键；NaCl含有离子键，A不符合题意；B．NaF含有离子键；KOH在钾离子、氢氧根间存在离子键，氢氧根内存在氢氧共价键，B不符合题意；C．CO存在碳氧共价键，HCl存在氢氯共价键，C符合题意；

D．存在氟氟共价键，NaBr存在钠离子、溴离子间的离子键，D不符合题意；故选C；（4）A．HCl存在氢氯共价键，不存在离子键，A错误；

B．NaCl存在钠离子、氯离子间的离子键，不存在共价键，B错误；C．HCl中共价键被破坏，NaCl中离子键被破坏，化学键均遭破坏，C正确；D．HCl和NaCl的化学键均遭破坏，D错误；故选C；（5）A．熔沸点不能判断比较元素的非金属性，A不符合题意；

B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，两者不是对应元素最高价氧化物对应水化物，B不符合题意；C．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，两者不是简单氢化物，C不符合题意；D．氧化性：，说明氯元素得到电子能力更强，非金属性更强，D符合题意；故选D。17．（2023·海南·高三统考专题练习）I.碘(Ⅰ)在元素周期表中位于ⅦA族，是人体必需的微量元素之一。(1)I可用于治疗甲亢。I的原子核内中子数为。(2)①碘元素的非金属性比氯元素的非金属性弱，其原因是同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，逐渐增大，能力逐渐减弱。②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是(填序号)。a.碘单质的熔点高于氯单质b.高氯酸的酸性强于高碘酸c.Cl2比I2更容易与H2化合Ⅱ.已知某短周期元素的氧化物为RO2。根据下列信息，回答相关问题：(3)实现“碳达峰和碳中和”的一种有效措施是开发高效催化剂电还原RO2制备高附加值的产品，RO2的结构式为。(4)若RO2常用于制造光导纤维。工业上，常用焦炭作还原剂以RO2为原料制备R单质，则该反应的氧化产物是(填化学式)。Ⅲ.回答下列问题：(5)察尔汗盐湖是世界上最著名的内陆盐湖之一。通常通过煮盐湖水得到的是粗盐，粗盐除含NaCl外，还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，工业上需要进一步提纯，若要除去粗盐中杂质Na2SO4选择加入的试剂是：(填化学式)，所涉及的离子反应为：。【答案】(1)78(2)原子半径得电子bc(3)O=C=O(4)CO(5)BaCl2Ba2++SO=BaSO4↓【详解】（1）中子数=质量数质子数=13153=78。（2）①同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱；②a．单质的熔沸点与元素的非金属性无关，碘单质的熔点高于氯单质与碘的非金属性比氯的弱无关，a不符合题意；b．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，高氯酸的酸性强于高碘酸，说明碘的非金属性比氯的弱，b符合题意；’c．元素的非金属性越强，其单质与氢气化合的能力越强，Cl2比I2更容易与H2化合，说明碘的非金属性比氯的弱，c符合题意；故选bc。（3）实现“碳达峰和碳中和”，关键是回收和利用CO2，CO2的结构式为O=C=O。（4）SiO2常用于制造光导纤维，工业上常用C和SiO2反应制备Si，反应的化学方程式为，C元素化合价升高，则CO为氧化产物。（5）除去粗盐中杂质Na2SO4选择加入的试剂是BaCl2；发生反应的离子方程式为Ba2++SO=BaSO4↓。18．（2023·全国·高三专题练习）元素周期表中，铍(Be)与铝处于对角线的位置，它们的性质相似。试回答：(1)Be元素在元素周期表中的位置：，有关Be性质的推断不正确的是(填序号)。a．Be是一种轻金属，能与冷水反应b．氧化铍具有高熔点，能耐酸碱c．常温时，溶液的(2)已知：，写出与NaOH溶液反应的离子方程式(铍酸根离子为)：。(3)基态铝原子的价电子排布式为，镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用法测定其晶胞结构如图1所示，图中原子位于顶点或面心。该晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为，该立方晶胞的晶胞的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中镁铝之间的最近距离为pm。(列出计算式，可不化简)。(4)铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为：，电池结构如图2所示。放电时，正极反应式为，充电时，应将铝石墨电极与外接电源的极相连。【答案】(1)第二周期第ⅡA族ab(2)(3)3s23p1X射线衍射法8(4)Cx(PF6)+e=xC+正【详解】（1）Be是4号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅡA族；a．Al与冷水不反应，可知Be是一种轻金属，不能与冷水反应，a错误；b．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱，b错误；c．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2溶液的pH<7，c正确；答案选ab。（2）由Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑可知，，，则Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为：。（3）Al原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族，则基态铝原子的价电子排布式为3s23p1；镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用X射线衍射法测定其晶胞结构；由晶胞结构可知，镁原子位于8个顶点和其中2个面心，铝原子位于其中2个面心，每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个；包括同一侧面的4个顶点和4个面心，每个晶胞中含有的Mg个数为：个，Al个数为：，故晶胞的化学式为Mg2Al，设晶胞的边长为xcm，据密度计算公式可知，NAdg·cm3×x3cm3=1mol×75g/mol，解得：x=，由图中可知该晶胞中镁铝之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，该最近距离为：。（4）根据分析，放电时，铝石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e=xC+；充电时，铝石墨电极作阳极，与外接电源的正极相连。19．（2023·全国·高三专题练习）砷及其化合物与生产、生活密切相关，广泛应用在杀虫剂以及药物中。回答下列问题：(1)砷是第四周期第ⅤA族元素。下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法不正确的是(填字母)。a.沸点：b.酸性：c.的氧化物的水化物是强碱d.形成的简单离子半径随着原子序数递增而增大(2)工业生产中常用“古氏试砷法”检验微