2023届新高考化学一轮复习原子结构与性质(二)学案

原子结构与性质【学科素养】1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。2．证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于实验现象和事实对物质的组成、结构及其变化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的编排方法，能运用元素周期表揭示元素周期律。3．科学探究与创新意识：在探究同周期、同主族元素性质递变性的实验中，要明确探究目的，设计探究方案，并在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。考点考题考点一：元素周期表2019全国卷Ⅱ第9题2019海南高考第7题2017全国卷Ⅲ第12题考点二：元素周期律2021全国甲卷第11题2021全国乙卷第11题2021山东等级考第4题2021湖南选择考第7题2021河北选择考第11题2021全国甲卷第35题(1)2020全国Ⅱ卷第13题2020全国Ⅲ卷第13题分析近五年全国卷高考试题，高考命题在本讲有以下规律：1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题呈现，考查内容主要有以下几个方面：(1)运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱等。(2)根据原子核外电子排布判断元素种类、化学键类型、化合物类型。2．从命题思路上看，主要以选择题的形式，利用“位－构－性”的关系考查元素、物质的推断，化学键类型和化合物类型，结合元素周期律比较元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱、气态氢化物的稳定性等。3．从考查学科素养的角度看，注重考查宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等。根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：(1)以元素周期表的结构和元素周期律的递变规律为考查对象的试题，或对一组元素加以比较或对一种元素进行多方面分析，具有一定的综合性。在解答该类试题时先确定该元素在元素周期表中的位置，然后根据该族元素性质的递变规律进行推测判断。(2)稳打双基，归纳总结原子结构及核外电子排布特性，系统整合元素推断的突破口，规范化学术语的书写(如原子或离子结构示意图的书写、电子式的书写、元素在周期表中的位置)等。考点一：元素周期表(应用性考点)一、元素周期表的编排与结构1．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。在原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．元素周期表的编排原则辨易错(1)门捷列夫的第一张元素周期表是按照原子序数编写的。(×)(2)最外层电子数相等的元素一定在同一族。(×)3．元素周期表的结构(1)元素周期表的结构(2)元素周期表的结构分解图示eq\a\vs4\al(元,素,周,期,表)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(周期,7个)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(短周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第一、二、三周期,元素种数分别为2、8、8种)),长周期\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(第四、五、六、七周期,元素种数分别为18、18、32、32种)))),\a\vs4\al(族,16个)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主族：由短周期和长周期共同构成，共7个,副族：完全由长周期元素构成，共7个,第Ⅷ族：第8、9、10共3个纵行,0族：第18纵行))))深思考根据上图分析回答下列问题：(1)每个周期元素种数由什么决定？提示：原子核外电子的排布规律。(2)ⅠA族元素即碱金属元素，对吗？提示：不对。氢元素不属于碱金属元素。二、原子结构与元素周期表1．原子结构与周期的关系周期能层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p62.每族元素的价层电子排布特点(1)主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA—排布特点ns2np3ns2np4ns2np5—(2)0族：He为1s2；其他ns2np6。(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族，钯元素除外)：(n－1)d1～10ns1～2。3．元素周期表的分区(1)按元素种类分。【助理解】元素的金属性、非金属性与元素周期表的分区非金属性最强的是F,金属性最强的是Cs(放射性元素除外)。(2)按电子排布分。按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。各个区的元素价电子排布特点如下：分区元素分布价电子排布元素性质特点s区ⅠA、ⅡA族ns1～2除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6(He为1s2)通常是最外层电子参与反应d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系、锕系外)(n－1)d1～9ns1～2(Pd为4d10)d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素f区镧系、锕系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近微点拨(1)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。(2)由于镧系和锕系的原因，第六、七周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。而第四、五周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为11。三、元素周期表的三大应用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、研制农药材料等有指导意义。能力点一：元素周期表及结构片段的应用1．镆(Mc)是115号元素，其原子核外最外层电子数是5。下列说法不正确的是()A．Mc的原子核外有115个电子B．Mc是第七周期第ⅤA族元素C．Mc在同族元素中金属性最强D．Mc的原子半径小于同族元素原子【解析】选D。镆(Mc)是115号元素，原子核外有115个电子，A正确；原子的电子层数与周期数相同，最外层电子数等于主族序数，115号元素原子有七个电子层，应位于第七周期，最外层有5个电子，则应位于第ⅤA族，B正确；同主族元素从上而下金属性逐渐增强，故Mc在同族元素中金属性最强，C正确；同主族元素从上而下原子半径依次增大，故Mc的原子半径大于同族元素原子，D不正确。2．(2022·广州模拟)现有短周期主族元素X、Y、Z、W，其中X、Y、Z在元素周期表中的相对位置关系如图，且X、Y、Z的原子序数之和为32，W原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法错误的是()XZYA.化合物WY2中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构B．原子半径：Y＞ZC．X、Z、W简单氢化物的沸点：Z＞X＞WD．X的氧化物对应水化物为强酸【解析】选D。现有短周期主族元素X、Y、Z、W，W原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，则W的核外电子排布为2、4，W为C。设X的原子序数为a,X、Y、Z的原子序数之和为32，则a＋a＋2＋a＋9＝32，得a＝7，则X为N，Z为F，Y为S。化合物WY2即CS2中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，A正确；同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：Y＞Z，B正确；X、Z、W简单氢化物分别为氨气、氟化氢和甲烷，氨气和氟化氢分子间存在氢键，氟化氢标准状况下为液体，甲烷分子间存在分子间作用力，则沸点：Z＞X＞W，C正确；X的最高价氧化物对应水化物即硝酸为强酸，当化合价不为最高价时，例如亚硝酸是弱酸，D错误。3．X、Y、Z、M、N为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图，M元素原子序数是N元素原子序数的一半，下列说法错误的是()YZMXNA.M元素形成的氢化物都十分稳定，不易分解B．工业上常常通过电解X的氧化物来制取其单质C．最高价氧化物的水化物酸性：Z>YD．元素N可以形成多种单质【解析】选A。根据元素在周期表的位置可判断X和N位于第三周期，Y、Z、M位于第二周期，M元素原子序数是N元素原子序数的一半，二者位于同主族，因此M是O，N是S，则Z是N，Y是C，X是Al，据此解答。双氧水受热易分解生成氧气和水，A错误；由于氯化铝在熔融状态下不能导电，所以工业上常常通过电解氧化铝来制取单质铝，B正确；非金属性N大于C，所以最高价氧化物的水化物酸性：Z>Y，C正确；硫元素可以形成多种单质，例如S2、S8等，D正确。能力点二：元素周期表的分区【典例】闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知eq\a\vs4\al(钛有48Ti、49Ti、50Ti)等核素，下列关于金属钛的叙述不正确的是()A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于周期表的s区C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素[解题思维]解答本题的思维流程如下：信息提取钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素信息转化Ti的质子数为22，22Ti的价电子排布式为3d24s2，钛是d区第四周期的过渡元素，48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28联想质疑过渡元素都是d区的元素吗？提示：不一定。过渡元素分为d区、ds区和f区【解析】选C。48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，钠元素的价电子排布为3s1，因此是s区第三周期主族元素，B、D正确；元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，C不正确。1．现在含有元素硒(Se)的保健品已经进入市场。已知硒与氧元素同族，与钾元素同周期。下列关于硒的说法不正确的是()A．原子最外层电子排布式为4s24p4B．最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO3C．Br的非金属性比Se强D．O和Se为p区元素，K为s区元素【解析】选B。由题给信息可知，Se位于第四周期ⅥA族，主族元素原子最外层电子数与其族序数相等，故Se原子最外层电子数是6，最外层电子排布式为4s24p4，A项正确；Se元素的最高正化合价为＋6，则其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4，B项错误；同周期元素，元素的非金属性随原子序数的增大而增强，Br和Se属于同周期元素，且原子序数：Br>Se，所以Br的非金属性比Se强，C项正确；根据O、Se、K在周期表中的位置可知，D项正确。2．下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价层电子排布特点的有关叙述正确的是()A.Cu位于元素周期表中第四周期ⅠB族，属于ds区元素B.O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素C．最外层电子排布式为4s1，一定属于ⅠA族D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能在ⅢA族或ⅢB族【解析】选A。铜位于第四周期第ⅠB族，故A正确；氧元素的2p能级有四个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铜的最外层电子排布式为4s1，但铜属于第ⅠB族，故C错误；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于ⅢA族，故D错误。【加固训练】1.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置是 ()A.第三周期Ⅷ族,p区B.第三周期ⅤB族,ds区C.第四周期Ⅷ族,d区D.第四周期Ⅴ族,f区【解析】选C。+3价离子的核外有23个电子,则原子核外有26个电子,26号元素是铁,位于第四周期Ⅷ族,位于d区。2.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是 ()A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是ⅠA族元素B．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区D．基态原子含有未成对电子最多的元素位于ⅤA族【解析】选C。基态原子的N层上只有一个电子的元素可能是K、Cr、Cu，所以可能位于第ⅠA族、第ⅥB族、第ⅠB族，故A错误；原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素可以为第Ⅷ族元素，如Fe、Co、Ni，故B错误；基态原子的p能级上半充满的元素为第ⅤA族元素，所以一定位于p区，故C正确；基态原子含有未成对电子最多的元素不位于ⅤA族，第ⅤA族元素未成对电子数是3，如果d能级半满有5个电子，f能级半满时有7个电子，故D错误。考点二：元素周期律(综合性考点)一、从微观层面认识元素周期律1．元素周期律2．具体表现形式(1)原子核外电子排布的周期性变化。规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。(2)原子半径的周期性变化。规律：随着原子序数的递增，短周期元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。深思考(1)元素周期表中的同周期主族元素从左到右、同主族元素从上到下，原子半径如何变化？提示：同周期逐渐减小，同主族逐渐增大。(2)试分析影响原子半径的因素。提示：①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小。(3)元素化合价的周期性变化。以1～18号元素为例探究化合价的变化，如图所示：规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7(F无正价，O最高正价不是＋6)，负价：－4→－1]。二、元素周期表中性质的递变规律1．元素及对应化合物性质的变化规律项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素金属性金属性逐渐减弱金属性逐渐增强非金属性非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱化合物阳离子氧化性逐渐增强逐渐减弱阴离子还原性逐渐减弱逐渐增强气态氢化物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2.电离能第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号:I1,单位:kJ·mol-1规律同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势同族元素:从上至下第一电离能呈逐渐减小的趋势同种原子:逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…)【微点拨】(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。(2)第二、三、四周期的同周期主族元素,第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3),因p轨道处于全空或半充满状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的第一电离能,如第一电离能:Mg>Al,P>S。3．电负性含义元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强标准以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)变化规律在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小4.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的有些性质是相似的，如，Li2CO3、MgCO3都微溶于水，Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性等。辨易错(1)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。(×)(2)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。(×)(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强。(×)(4)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大。(×)(5)元素Mn与O中，第一电离能较大的是Mn。(×)能力点一：微粒半径的比较1．人有高低，物有大小。大到浩渺宇宙，小到微观粒子，都有衡量尺度。下列原子半径最大的是()A．1s22s22p3B．1s22s22p63s23p4C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p5【解析】选B。由核外电子排布式可知，A、B、C、D四种元素分别是N、S、F、Cl，结合原子半径的递变规律可知，S原子半径最大。2．有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol·L－1)的pH与原子序数的关系如图2所示。根据上述信息进行判断，下列说法正确的是()A．d、e、f、g形成的简单离子中，半径最大的是g离子B．d与e形成的化合物中只存在离子键C．x、y、z、d、e、f、g、h的单质中，f的熔点最高D.x与y可以形成多种化合物，但均不存在非极性共价键【解析】选A。x、y、z、d、e、f、g、h为短周期主族元素，从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可以知道x是H元素，y是C元素，d是O元素，f是Al元素，z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液浓度均为0.01mol·L－1，e的pH为12，为一元强碱，则e是Na元素，z、h的pH均为2，为一元强酸，则z为N元素、h为Cl元素，g的pH小于2，则g的为二元强酸，故g为S元素。d、e、f、g形成的简单离子分别为O2－、Na＋、Al3＋、S2－，O2－、Na＋、Al3＋的电子层数相同，但核电荷数Al＞Na＞O，则离子半径O2－＞Na＋＞Al3＋，而S2－的电子层数最多，半径最大，故半径最大的是g离子，A项正确；d与e形成的化合物可以是Na2O，也可以是Na2O2，Na2O2既含有离子键，也含有共价键，B项错误；x、y、z、d、e、f、g、h的单质分别为H2、C、N2、O2、Na、Al、S、Cl2，C单质可形成金刚石，为共价晶体，故单质熔点最高的可能是y，C项错误；x与y可以形成多种有机化合物，其中CH2=CH2等存在着非极性键，D项错误。3．(1)(2019·全国卷Ⅱ节选)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe­Sm­As­F­O组成的化合物。比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)(2018·全国卷Ⅰ节选)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是___________________________________________。【解析】(1)电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：F－<O2－。(2)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－。答案：(1)小于(2)Li＋核电荷数较大，对外层电子的吸引力较强【加固训练】(2022·内江模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与W同主族,X、W可以分别与Z形成原子个数比为1∶1、2∶1的两种化合物,Y与Z可以形成多种化合物,其中某些化合物是主要的大气污染物。下列说法正确的是 ()A.原子半径的大小关系:r(W)>r(Z)>r(Y)B.简单离子半径的大小关系:r(W)>r(Z)>r(Y)C.简单氢化物的还原性:Z<YD.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同【解析】选C。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与W同主族,X、W可以分别与Z形成原子个数比为1∶1、2∶1的两种化合物,则Z为O元素,X为H元素,W为Na元素;Y与Z可以形成多种化合物,其中某些化合物是主要的大气污染物,Y的原子序数小于O,则Y为N元素。同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,即r(Y)>r(Z),故A错误;电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径的大小关系:r(Y)>r(Z)>r(W),故B错误;非金属性越强,简单氢化物的还原性越弱,非金属性O>N,则简单氢化物的还原性:Z<Y,故C正确;X2Z2、W2Z2分别为H2O2、Na2O2,H2O2只含有共价键,Na2O2含有离子键和共价键,二者含有的化学键类型不完全相同,故D错误。能力点二：元素金属性、非金属性的比较金属性和非金属性强弱的判断方法金属性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++Y→X+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【典例】(2021·广东选择考)eq\a\vs4\al(一种麻醉剂的分子结构式)②如图所示。其中，eq\a\vs4\al(X的原子核只有1个质子)①；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是()A．XEZ4是一种强酸B．非金属性：W＞Z＞YC．原子半径：Y＞W＞ED．ZW2中，Z的化合价为＋2价[解题思维]解答本题的思维流程如下:信息提取①X的原子核只有1个质子;②一种麻醉剂的分子结构式信息转化①由“X的原子核只有1个质子”确定X为H;②由化合物结构中可确定X、W、E均形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键,结合其他信息确定元素联想质疑分子结构式中Y、Z原子的杂化类型是否相同?提示:相同。都是sp3杂化。【解析】选C。题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，则X为氢元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即第二周期元素，则Y为碳元素，Z为氧元素，W为氟元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为氯元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，电子层越多半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误；OF2中，F为－1价，则O的化合价为＋2价，故D正确。原因分析·理论解释(1)可用________________________________________________(性质)判断Y、E两种元素非金属性的强弱，设计实验证明：_______________________________________________。提示：最高价氧化物水化物的酸性强弱。将高氯酸加入碳酸钠溶液中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。(2)化合物ZW2的形成________(填“能”或“否”)说明两种元素的非金属性强弱。为什么？__________________________________________提示：能。化合物OF2中氧显＋2价，F显－1价，说明F的电负性大，非金属性强。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()序号事实推论A与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：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【解析】选C。元素金属性越强，其单质化学性质越活泼，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，A、B两项正确；SO2并不是S元素的最高价氧化物，不能通过H2SO3酸性强于H2CO3判断S、C元素的非金属性强弱，C项错误；非金属性越强，其单质越易与H2发生化合反应，D项正确。【加固训练】1.下列实验不能作为判断依据的是 ()A.向等物质的量浓度的NaNO3溶液和Na2SiO3溶液中分别滴加3滴酚酞溶液,观察溶液的颜色,判断N和Si的非金属性强弱B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱C.硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀,判断碳酸与硅酸的酸性强弱D.Br2和I2分别与H2反应的难易,判断溴与碘的非金属性强弱【解析】选B。A项,由现象可知,Na2SiO3溶液水解显碱性,则硝酸的酸性大于硅酸,则非金属性:N>Si,正确;B项,铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液先和水反应生成氢氧化钠,再和CuSO4反应,不能置换铜,所以不能判断钠与铁的金属活动性强弱;C项,CO2通入硅酸钠溶液,发生强酸制取弱酸的反应,生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸,正确;D项,卤素单质与氢气化合越容易,非金属性越强,可用Br2和I2分别与H2反应的难易,判断溴与碘的非金属性强弱,正确。2.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是 ()A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4B．已知Ra是第七周期ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>SiD．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族【解析】选C。元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，由图可知酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，因此不能比较元素的非金属性强弱，C项错误。3．(2020·全国Ⅲ卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A．非金属性：W>X>Y>ZB．原子半径：Z>Y>X>WC．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱【解析】选D。根据“化合物XW3与WZ相遇会产生白烟”可知XW3应为NH3，WZ为HCl，即W为氢、X为氮，Z为Cl，再根据四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，可知Y是Na。非金属性：Cl>N>H>Na，A错误；原子半径：Na>Cl>N>H，B错误；氮的含氧酸中HNO2为弱酸，C错误；NaOH为强碱，D正确。能力点三：电离能、电负性及其应用1．(2021·江苏省新高考适应性考试改编)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()A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)<I1(P)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4【解析】选D。Al为13号元素，周期表中位于第3周期ⅢA族，故A错误；P元素最外层有5个电子，简单气态氢化物为PH3，B错误；P的3p能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻主族元素，即I1(P)>I1(S)，故C错误；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P<S<Cl，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故D正确。2．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，电负性最大的是③B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④D．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①【解析】选A。①3s23p1符合该价电子排布的为铝元素，②3s23p2符合该价电子排布的为硅元素，③3s23p3符合该价电子排布的为磷元素，④3s23p4符合该价电子排布的为硫元素，同一周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，因此电负性最大的是④，A错误；第三电离能远大于第二电离能，所以是第ⅡA族元素，形成的阳离子是X2＋，B正确；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减弱，①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se均符合此规律，同一周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势，④Na、P、Cl符合此规律，C正确；①1s22s22p63s23p2符合该电子排布的为硅元素，②1s22s22p3符合该电子排布的为氮元素，③1s22s22p2符合该电子排布的为碳元素，④1s22s22p63s23p4符合该电子排布的为硫元素，同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径最大的为①，D正确。3．(1)镍元素基态原子的电子排布式为________________________________，3d能级上的未成对电子数为________；C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为____