2024高考化学一轮复习-考点十元素周期表与元素周期律的应用

考点十元素周期表与元素周期律的应用1.主族元素的周期性变化规律项目同周期（左→右）同主族（上→下）结构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的半径逐渐减小，阴离子的半径逐渐减小；r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大性质主要化合价最高正化合价由+1→+7（O、F除外），最低负化合价=-(8-主族序数)相似，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、还原性阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱阳离子的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强非金属元素气态氢化物的形成难易（氢化物的热稳定性）形成由难→易（氢化物的热稳定性逐渐增强）形成由易→难（氢化物的热稳定性逐渐减弱）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.元素金属性、非金属性的比较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3.粒子半径大小的比较规律和判断方法4.常考元素推断元素排布特点(结构特征)性质特征H①最外层只有一个电子②族序数等于周期数③无中子④半径最小①密度最小的单质②宇宙含量最多的元素Li①周期数是族序数2倍的元素②最外层电子数是内层电子数的一半电极材料C①族序数等于周期数2倍的元素②最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素①形成化合物种类最多的元素②单质是自然界中硬度最大的物质③元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素N①空气中含量最多的元素②气态氢化物的水溶液呈碱性的元素③元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应④某一氢化物可做液态燃料⑤常见氢化物可做制冷剂O①族序数等于周期数3倍的元素②最外层电子数是最内层电子数的3倍③最外层电子数是电子层数的3倍④最高正化合价不等于族序数的元素①地壳中含量最多的元素②氢化物在通常情况下呈液态的元素③某一单质可杀菌、消毒、漂白Na①周期数是族序数3倍的元素②原子半径最大的短周期元素③L层电子数为8，与H同主族的元素①短周期中金属性最强的元素②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素Al族序数等于周期数的元素①最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素②氧化物可做耐火材料③地壳中含量最多的金属元素Si①最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素②最外层电子数是次外层电子数的一半①单质是重要的半导体材料②氧化物可用作光导纤维③最高价非金属氧化物对应的水化物难溶于水P最外层电子数是内层电子数的一半①组成骨骼和牙齿的必要元素②某一单质和其氢化物都能自燃S①族序数等于周期数2倍的元素②与氧同主族的短周期元素③最外层电子数是电子层数的2倍①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂②最高价氧化物的水化物是常见的干燥剂③元素的氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物可发生氧化还原反应Cl第三周期主族元素原子半径最小①最高价氧化物对应的水化物酸性最强②单质可用作自来水的杀菌消毒③与同周期半径最大的金属组成的化合物溶液呈中性【典例剖析】1.（2021·广东卷）种麻醉剂的分子结构式如图3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.是一种强酸 B.非金属性：W>Z>YC.原子半径：Y>W>E D.中，Z的化合价为+2价【答案】C【解析】本题考查元素周期律。X的原子核只有1个质子，X为HY、Z、W原子数依次增大，且均为第二周期元素，由题图可知，Y形成4个共价键，Y为C，Z形成2个共价键，Z为O，W形成1个共价键W为F，再根据E的原子比W原子多8个电子可知，E为Cl，即是酸性最强的含氧酸，A项正确；同周期元素，从左往右随原子序数的增加，非金属性增强，非金属性：F>O>C，即W>Z>Y，B项正确；同一周期，从左到右，原子半径依次减小，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：Cl>C>F，即E>Y>W，C项错误；即，其中F为-1价，由化合物中各元素正、负化合价代数和为零可知，O为+2价，D项正确。2.（2021·湖南卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的18分子。下列说法正确的是()A.简单离子半径：Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点：X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性【答案】B【解析】本题考查元素的推断以及元素周期律。Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na，W与X可形成原子数2：I的分子，则为，则W为H、X为N，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O。简单离子半径：，A项错误；中两个O原子之间为非极性键，B项正确；和均可以形成分子间氢键，但是的相对分子质量比大，且常温为液态而为气态，所以的沸点低于,C项错误；和显酸性，显碱性，D项错误。3.（2021·河北卷）用中子轰击原子产生α粒子（即氦核）的核反应为：。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是()。A.可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是C.X和氢元素形成离子化合物D.和互为同素异形体【答案】【解析】本题考查元素周期律。根据元素Y在化合物中呈+1价，质量数为7，则Y为Li，根据质子数和质量数守恒可知，Z=5、N=10，X为B元素。为一元弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A项正确；Li在空气中燃烧只生成，B项错误；B和H均属于非金属元素，应形成共价化合物，C项错误；和属于质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，D项错误。4．（2020·新课标Ⅲ）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>Z B．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【答案】D【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素，据此分析解答。根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则A．Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A选项错误；B．同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B选项错误；C．N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C选项错误；D．Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D选项正确；答案选D。5．（2020·天津卷）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最高价氧化物的水化物H3ZO4溶液对应的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素电负性：Z<W B．简单离子半径：W<YC．元素第一电离能：Z<W D．简单氢化物的沸点：X<Z【答案】A【解析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1mol∙L−1W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1mol∙L−1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1mol∙L−1X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素，据此回答。A．同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2−有三个电子层，因此S2−的离子半径较大，故B错误；C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误；综上所述，答案为A。6．（2019·新课标Ⅰ）科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A．WZ的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为X>Y>ZC．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【解析】A项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；B项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞P＞Si，故B错误；C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；D项、新化合物中P元素化合价为−3价，满足8电子稳定结构，故D错误。故选C。7.（2021·河北4月模拟，10）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，四者均处于不同周期，Z单质是当今用量最大的金属，W、X、Y可形成一种常见化合物M，M的浓溶液能与Z单质反应且常温下可以储存在Z单质制成的容器中。下列说法错误的是（）A.X与W、Y、Z均能形成至少两种二元化合物B.Z与氯元素形成的常见化合物均可通过化合反应制得C.W、X形成的化合物稳定性一定强于W、Y形成的化合物D.在M的浓溶液与单质Y发生的反应中M体现强氧化性【答案】C【解析】X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，四者均处于不同周期，Z单质是当今用量最大的金属