2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第五章第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复习目标核心素养1.能说出元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释。能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱，推测化学键的极性。2．能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。能列举元素周期律(表)的应用。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。考点一元素周期表1．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。2．元素周期表编排原则3．元素周期表eq\a\vs4\al(元,素,周,期,表)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(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)))),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8个，,（包括第Ⅷ族：第8、9、10共3个纵列）,0族：第18纵列))))①所含元素种类最多的族为ⅢB族(含有锕系、镧系)，共有32种元素。②最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。4．原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期的关系原子的最大能层数＝周期序数(2)原子结构与族的关系①主族元素的价层电子排布特点主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特点ns2np3ns2np4ns2np5②0族：He：1s2；其他ns2np6。③过渡元素：(n－1)d1～10ns1～2。(3)元素周期表的分区与价层电子排布的关系①周期表的分区②各区价层电子排布特点分区价层电子排布s区ns1～2p区ns2np1～6(除He外)d区(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns25.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。(1)每个周期的价电子排布都是从ns1开始，到ns2np6结束。(×)(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。(×)(3)各周期所含元素数目各不相同，且随着周期数增加逐渐增加。(×)(4)外围电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是第五周期第ⅢA族，是p区元素。(√)(5)第四周期元素中，Mn原子价层电子未成对电子最多。(×)(6)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(×)题点一元素周期表的结构(2021·衡水中学模拟)1869年俄国科学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要的里程碑之一。下列有关元素周期表的说法，不正确的是()A．元素周期表有7个周期、16个族，分别对应7个横行、16个纵行B．元素周期表指导科学家们在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料C．第88号元素位于元素周期表中第七周期第ⅡA族D．目前使用的元素周期表中，最长的周期有32种元素【解析】A．元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3个纵行，因此元素周期表中虽有18个纵行，但只有16个族，故A错误；B.在金属与非金属分界线附近元素的单质的导电性介于导体与绝缘体之间，则在金属与非金属分界线附近可以寻找半导体材料，故B正确；C.第88号元素是镭，位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，故C正确；D.元素周期表中第六、七周期最长，其中各含有32种元素，故D正确。【答案】A[母题变式]大家预测167号元素在周期表中的位置？提示：第一周期有2种元素，第二、第三周期有8种元素，第四、第五周期有18种元素，根据变化规律第八周期应有50种元素。故167号元素在第八周期ⅦA族。[对点训练1](双选)长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是()A．第9列元素中没有非金属元素B．只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2C．第四周期第9列元素是铁元素D，第11、12列为ds区解析：AD第9列元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，A项正确；第2列元素原子的最外层电子排布式为ns2，此外He的核外电子排布式是1s2，B项错误；第四周期第9列元素是Co元素，C项错误；第11、12列元素为ds区，D项正确。[对点训练2](双选)如图为元素周期表中前五周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()A．5x＋10 B．5xC．5x＋14 D．5x＋16解析：AB若A、B、C位于第三周期，五者核电荷数之和为5x＋10；若A、B、C位于第四周期，五者核电荷数之和为5x。题点二原子结构与周期表的关系短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的某一种化合物易生成二聚体，且X、Y两元素基态原子核外电子的空间运动状态相同，Z元素基态原子的最高能级电子数是Y元素基态原子最低能级电子数的一半，W在周期表中的周期数与族序数相等。下列有关说法正确的是()A．X、Y、Z、W四种元素中，X的非金属性最强B．简单离子的半径：Y>X>Z>WC．X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应，生成物中只含共价键D．X、Z、W元素的最高价氧化物的水化物之间可以相互反应【解析】由X与Y形成的某一化合物易生成二聚体知该化合物为NO2，X为N元素，Y为O元素；W的周期数与族序数相等且W为短周期元素，则W位于第三周期ⅢA族，是Al元素；Y的核外电子排布为1s22s22p4，最低能级电子数为2，则Z的最高能级电子数为1，且Z的原子序数比Y大，所以Z有三个电子层，Z为Na元素。N、O、Na、Al四种元素中，O元素非金属性最强，A项错误；简单离子分别为N3－、O2－、Na＋、Al3＋，四种离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的规则，知四种离子的半径依次减小，即X>Y>Z>W，B项错误；X为氮元素，X元素最高价氧化物的水化物与其气态氢化物反应的产物为硝酸铵，属于离子化合物，其中含有离子键和共价键，C项错误；三种元素对应的最高价氧化物的水化物为HNO3、NaOH和Al(OH)3，其中Al(OH)3为两性化合物，能和酸、碱反应，D项正确。【答案】D[对点训练3]周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断()A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中第9列，属于d区解析：D钴位于周期表的第四周期第Ⅷ族，A项错误；“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d7，C项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列d区，D项正确。[方法规律](1)元素周期表中元素原子序数的序差规律①同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、三周期(短周期)相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。②相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素(如图所示)。当A、B在ⅠA或ⅡA族时，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。(2)由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。若ΔZ<0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；若ΔZ>0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。题点三元素周期表的应用部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是()A．B只能得电子，不能失电子B．原子半径：Ge>SiC．As可作半导体材料D．Po处于第六周期第ⅥA族【解析】B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Ge>Si，故B正确；As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；Po为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，处于第六周期第ⅥA族，故D正确。【答案】A[母题变式](2021·1月新高考8省联考，湖北卷)B和Al为同族元素，下列说法错误的是()A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性C．共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性D．B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点解析：BBF3和AlF3中B和Al均有空轨道，F－有孤电子，因此BF3和AlF3都可以与F－形成配位键，A正确；H3BO3为一元弱酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，B错误；晶体B为共价晶体，共价键的方向性使晶体B有脆性，Al为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al有延展性，C正确；B和Al分别与N通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D正确。[对点训练4](双选)下列关于元素周期表应用的说法正确的是()A．为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现提供线索B．在金属与非金属的分界处，寻找可作催化剂的合金材料C．在氟、氯、硫、磷元素中，寻找制造农药的主要元素D．在过渡元素中，可以找到半导体材料解析：AC元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律，为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索，故A正确；在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料，故B错误；通常制造农药的主要元素有F、Cl、S、P等元素，故C正确；在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，并不是半导体材料，故D错误。考点二元素周期律1．元素周期律(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。(2)实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。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(稀有气体元素除外)逐渐增大离子半径阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，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)(H显－1价)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性、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第一电离能有逐渐增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增强逐渐减弱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3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法三表元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱三反应置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强氧化性金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强还原性非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强4.电离能(1)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。(2)规律①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，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。②同族元素：从上到下第一电离能变小。③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1＜I2＜I3…)。第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素都大。5．电负性(1)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。(2)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)。(3)变化规律金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。6．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。(1)原子的电子层数越多，半径越大。(×)(2)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。(×)(3)在所有元素中，氟的第一电离能最大。(×)(4)铝的第一电离能比镁的第一电离能大。(×)(5)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强。(√)题点一微粒半径大小比较(双选)已知aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是()A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－B．原子序数：b>a>c>dC．原子半径：A>B>D>CD．四种元素一定均属于短周期元素【解析】由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位置关系如图。A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋；B项，原子序数：b>a>c>d；C项，原子半径：A>B>D>C；D项，四种元素也可以为长周期元素。……DCAB……【答案】BC[母题变式](1)电子层越多原子半径一定越大吗？(2)同一周期离子半径是否逐渐增大？提示：(1)不一定，例如Li>Al的半径。(2)同一周期阳离子半径逐渐减小；阴离子半径逐渐减小，阴离子半径大于阳离子半径。[对点训练1]比较下列粒子半径的大小，用“>”或“<”填空。(1)Na________Mg________Cl。(2)H＋________H________H－________Li＋。(3)O2－________F－________Mg2＋________Al3＋。(4)Fe________Fe2＋________Fe3＋。(5)Cl－________O2－________S2－。(6)P________O________F。答案：(1)＞＞(2)＜＜>(3)＞＞>(4)>>(5)＞<(6)＞>[思维建模]微粒半径大小比较的一般思维流程(1)同周期或同主族粒子①同周期原子半径或同性离子半径从左到右均减小如：r(S)>r(Cl)、r(S2－)>r(Cl－)。②同主族原子半径或离子半径从上到下均增大如：r(Na)<r(K)、r(Na＋)<r(K＋)。(2)同元素粒子：核外电子数越多，半径越大，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)、r(Cl)<r(Cl－)。(3)同电子数粒子：核电荷数越大，半径越小，如：r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)、r(H－)>r(Li＋)。(4)核电荷数、电子层数、电子数均不同的粒子：可用参照法。如：r(K＋)与r(Mg2＋)比较时可参照r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)来确定r(K＋)>r(Mg2＋)。题点二元素的金属性非金属的比较(2021·济南一模)下列关于元素金属性和非金属性强弱比较的说法不正确的是()A．将大理石加入稀盐酸中，能产生CO2气体，说明Cl的非金属性强于CB．Si与H2化合所需温度远高于S与H2化合所需温度，说明S的非金属性强于SiC．Na与冷水反应剧烈，而Mg与冷水反应缓慢，说明Na的金属性强于MgD．Fe投入CuSO4溶液中，能置换出Cu，说明Fe的金属性比Cu的强【解析】盐酸中的溶质HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，虽然HCl的酸性比碳酸的强，但不能作为Cl、C非金属性强弱的判断依据，A错误；单质与H2越易化合，元素的非金属性越强，B正确；单质与水越易反应生成碱和H2，其金属性越强，C正确；较活泼的金属单质可将较不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，D正确。【答案】A[母题延伸]上题题干不变，改变选项中的条件不正确的是()A．把稀盐酸换成HClO4B．把Na2SiO3溶液中滴加H2SO4有白色沉淀生成C．把Na放入AlCl3溶液中有白色固体析出D．Fe、Cu分别放入稀H2SO4中，Fe片上有气体产生，Cu片无气体产生答案：C[对点训练2](双选)某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是()A．WX的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为Y>Z>QC．由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性D．该化合物中与Y单键相连的Q满足8电子稳定结构解析：ADX的原子半径是元素周期表中最小的，X是H元素；X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，W能形成＋1价阳离子，W是Na；根据形成共价键数，1个Z形成3个共价键、1个Y形成4个共价键、1个Q形成2个共价键，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，所以Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，故A正确；同周期主族元素，从左到右非金属性增强，元素非金属性的顺序为O>N>C，故B错误；H、C、O、Na四种元素能形成化合物NaHC2O4，NaHC2O4的水溶液呈酸性，故C错误；该化合物结构图中，与C单键相连的O，与C共用一对电子，并得到了Na失去的一个电子，满足8电子稳定结构，故D正确。[方法规律]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(与原子失电子数目无关)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＋＋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比较本质原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)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题点三电离能电负性及其应用(双选)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A．最高正化合价：④>①>③＝②B．电负性：④>①>③>②C．原子半径：④>③>②>①D．第一电离能：④>③>①>②【解析】根据①、②、③、④核外电子排布式知，这几种元素分别是O、P、N、F元素；在主族元素中，元素的最高化合价与其族序数相等(O、F没有正化合价)，N、P同主族，最高正化合价均为＋5价，即③＝②，故A错误；元素的非金属性越强，其电负性越大，同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，四种元素的非金属性F>O>N>P，这几种元素电负性大小顺序是④>①>③>②，故B正确；原子的电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径大小顺序是②>③>①>④，故C错误；元素的非金属性越强，其第一电离能越大，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA、第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以这几种元素第一电离能大小顺序是：④>③>①>②，故D正确。【答案】BD[母题变式]判断下列说法是否正确？①越活泼的金属第一电离能越小()②越活泼的非金属第一电离能越大()③越活泼的金属电负性越小()④越活泼的非金属电负性越大()答案：①×②×③√④√[对点训练3]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是()元素XYZW分子式H3ZO4最高价氧化物的水化物，0.1mol·L－1溶液对应的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素电负性：Z<WB．简单离子半径：W<YC．元素第一电离能：Z<WD．简单氢化物的沸点：X<Z解析：A从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和W的最高价氧化物的水化物的pH可知，Z、W是磷、硫元素，结合X、Y的最高价氧化物水化物的0.1mol·L－1溶液的pH，可知X、Y是氮、钠元素。电负性：P<S，A项正确；离子半径：S2－>Na＋，B项错误；磷的3p轨道为半满稳定状态，其第一电离能大于硫，C项错误；NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，D项错误。[对点训练4](2021·山东卷，4)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是()A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种解析：DY位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项正确；X、Y对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项正确；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项正确；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项错误。1．(2021·广东卷，13)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；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价解析：CX的原子核内只有1个质子，则X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，再根据题给麻醉剂分子结构式中各原子的成键情况，可知Y、Z、W分别为C、O、F；元素E的原子比W原子多8个电子，E为Cl。XEZ4为HClO4，是一种强酸，A说法正确；非金属性：F>O>C，即W>Z>Y，B说法正确；电子层数多的原子半径大，当电子层数相同时，核电荷数大的原子半径小，则原子半径：Cl>C>F，即E>Y>W，C说法错误；OF2中F为－1价，O为＋2价，D说法正确。2．(2021·浙江6月选考，15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是()A．还原性：ZQ2<ZR4B．X能从ZO2中置换出ZC．Y能与Fe2O3反应得到FeD．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应解析：AY的最高化合价为＋3价，结合各元素在周期表中的相对位置，则Y为Al元素、X为Mg元素、Z为C元素、M为N元素、Q为S元素、R为Cl元素。S的非金属性比Cl的非金属性弱，故还原性CS2>CCl4，A不正确；镁能与CO2反应生成C，B正确；铝比铁活泼，铝与铁的氧化物发生铝热反应可把铁置换出来，C正确；M的最高价氧化物的水化物为HNO3，M的最低价氢化物为NH3，两者反应生成NH4NO3，D正确。3．(2020·山东卷，3)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是()A．第一电离能：W>X>Y>ZB．简单离子的还原性：Y>X>WC．简单离子的半径：W>X>Y>ZD．氢化物水溶液的酸性：Y>W解析：C根据题目信息可推知，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、Na、Cl。第一电离能：F>O>Cl>Na，A项错误；简单离子还原性：Cl－>O2－>F－，B项错误；电子层数越多，离子半径越大；对于核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，C项正确；氢氟酸为弱酸，盐酸为强酸，D项错误。4．(2021·全国甲卷，11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是()A．原子半径：Z>Y>X>WB．W与X只能形成一种化合物C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物解析：D由综合推断知，W为H、X为N、Y为Al、Z为S。一般来说，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，所以原子半径：Y>Z>X>W，A错误。H、N可以形成NH3、N2H4等多种化合物，B错误。Y的氧化物为Al2O3，Al2O3是两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应，C错误。H、N和S可以形成(NH4)2S，该化合物中既含有离子键也含有共价键，D正确。5．(2021·全国乙卷，11)我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是()A．原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB．化合物XW中的化学键为离子键C．Y单质的导电性能弱于Z单质的D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸解析：B由于X、Y、Z为同周期相邻元素，因此它们的最外层电子数之和必然是3的倍数并且小于15。假设是12，则X、Y、Z最外层电子数依次为3、4、5，W的最外层电子数为3，则W与X同族，与题意不符；假设是9，则X、Y、Z最外层电子数依次为2、3、4，W的最外层电子数为6，符合题意。由W、X、Y、Z的原子序数依次增大可知，W、X、Y、Z分别是O、Mg、Al、Si。原子半径：Mg>Al>Si>O，即X>Y>Z>W，A错误；MgO是由离子键构成的化合物，B正确；Al是导体，而Si是半导体，Al的导电性大于Si，C错误；Si的氧化物的水化物为H2SiO3，其酸性弱于碳酸，D错误。1．依据原子结构或物质结构推断元素(1)根据核外电子的排布三大规律推断元素①最外层电子规律最外层电子数(N)3≤N＜8N＝1或2N＞次外层电子数元素在周期表中的位置ⅢA族～ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be)除外②“阴三、阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。③“阴上、阳下”规律电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。(2)依据物质结构推断元素突破口是元素的价态。①常见非金属元素。H、Cl、F：一价，形成一个共价键；O、S：二价，形成两个共价键；N、P：三价，形成三个共价键；C、Si：四价，形成四个共价键。②常见金属元素。K、Na、Li：形成＋1价阳离子；Ca、Mg：形成＋2价阳离子。2．依据元素周期表结构片段推断元素族序数等于周期数的元素H、Be、Al族序数等于周期数2倍的元素C、S族序数等于周期数3倍的元素O周期数是族序数2倍的元素Li、Ca周期数是族序数3倍的元素Na、Ba最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素H、C、Si最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素S除H外，原子半径最小的元素F3.依据元素及其化合物性质和转化关系推断元素物质特性推断元素形成化合物种类最多的元素或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大的元素C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N地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素O最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素Cs单质最易着火的非金属元素P焰色试验呈黄色的元素Na焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的元素K单质密度最小的元素H单质密度最小的金属元素Li常温下单质呈液态的非金属元素Br常温下单质呈液态的金属元素Hg最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素Al元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素S常见的一种元素存在几种单质的元素C、P、O、S1．(2019·全国Ⅱ卷，9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A．原子半径：W＜XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z＜WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱解析：D由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：N<Al，A项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B项正确；由非金属性：P<N，可知气态氢化物热稳定性：PH3<NH3，C项正确；Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D项错误。2．(2020·全国Ⅱ卷，13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是()A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构解析：D根据图中信息可得，Z为Na，W为H，结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”可推知，X为B，Y为N。H、B、N三种非金属元素之间形成的化学键均为共价键，A正确；Na既可以与水反应，也可以和甲醇反应，B正确；N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，C正确；三氟化硼中硼原子最外层有3个电子，与氟原子之间形成3个共价键，即最外层共6个电子，不满足8电子稳定结构，D错误。3．(2021·原创)短周期元素X、Y、Z、W、R原子半径依次增大，其中X与R位于同一主族，且可以形成离子化合物。Y与Z位于同一周期，可以形成多种化合物，且都有毒。W的化合物存在于地壳和岩石中。下列有关X、Y、Z、W、R及其化合物的说法不正确的是()A．X与R形成的化合物可以与水反应放出氢气B．Y的最高价氧化物的水化物是一种具有强氧化性的强酸C．Z的气态氢化物的沸点是其同主族元素的气态氢化物中最高的D．W的氧化物可以溶于R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液中解析：B首先通过原子半径X最小R最大，且它们位于同一主族，可以形成离子化合物，确定X为H、R为Na；再根据Y与Z位于同一周期，可以形成多种化合物且都有毒，确定Y为O、Z为N；最后根据W的化合物存在于地壳和岩石中，确定W为Si。NaH可以与水反应且能放出氢气，A正确；Y是O，不存在最高价，B错误；Z的气态氢化物是NH3，因为分子间氢键的存在，氨气的沸点在同主族元素中最高，C正确；SiO2可以和NaOH溶液反应，D正确。4．短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常温下，含甲的化合物r(r由不同短周期元素组成)浓度为0.1mol·L－1时溶液pH＝13，p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是()A．简单离子半径：甲<乙<丙<丁B．甲与丙能形成使紫色石蕊试液先变红后褪色的物质C．工业上常利用反应②制取漂白粉D．m、n的阴离子在酸性溶液中不能大量共存解析：D本题考查根据物质转化推断元素、元素周期律及物质的性质。四种元素为短周期元素，p和q分别是元素丙和丁的单质，p为淡黄色固体，所以丙是硫元素，丁是氯元素。常温下，化合物r的浓度为0.1mol·L－1时，溶液pH＝13，且r由不同短周期元素组成，所以r是氢氧化钠；甲、丙同主族，所以甲为氧元素；乙、丙、丁同周期，乙为Na、Mg、Al、Si、P中的一种。一般电子层数越多，离子半径越