第二节元素周期表元素周期律(考点考法剖析)(解析版)

第二节元素周期表元素周期律【必备知识要求】1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。2.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。3.以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。【关键能力及高考要求】关键能力要求：理解辨析能力、微观想象能力、模型认知能力高考要求：本节内容是本章的核心，在高考中占有很重要的地位。从几种常见的短周期元素出发，考查元素及其化合物的性质、元素在周期表中的位置与性质的关系等知识。常以选择题、推断题形式出现。主要考查方式为以元素化合物知识为载体，结合物质的性质、性质的递变规律、定性推断、规律总结与运用等设置相关问题情境，通过图表、文字或相关数据分析等推断同主族、同周期元素性质的递变规律，或以陌生元素在元素周期表中的位置，推断其可能具有的性质等，对考生的化学素养、知识与能力水平进行考查，而联系元素周期律、元素周期表与元素化合物之间的桥梁就是“位—构—性”的三角关系。【学科核心素养解析】1.宏观辨识与微观探析: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,能从宏观和微观相结合的视角分析元素周期律的递变性。2.证据推理与模型认知:具有证据意识,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;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:发现和提出有探索价值的原子结构与性质的问题,如核外电子排布、元素的特殊性等,面对异常现象敢于提出自己的见解。必备知识点1元素周期表的结构1．原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。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3．元素周期表的结构(1)周期(7个横行，7个周期)短周期长周期序号1234567元素种数eq\a\vs4\al(2)eq\a\vs4\al(8)eq\a\vs4\al(8)eq\a\vs4\al(18)eq\a\vs4\al(18)eq\a\vs4\al(32)eq\a\vs4\al(32)0族元素原子序数eq\a\vs4\al(2)eq\a\vs4\al(10)eq\a\vs4\al(18)eq\a\vs4\al(36)eq\a\vs4\al(54)86118(2)族(18个纵行，16个族)主族列121314151617族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列345671112族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10列，共3个纵行0族第eq\a\vs4\al(18)纵行4．元素周期表中元素的分区(1)分界线：如上所示，沿着元素周期表中B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po的交界处画一条斜线，即为金属元素和非金属元素的分界线(H除外)。①金属元素：位于分界线的左面区域，包括所有的过渡元素和部分主族元素(H除外)。②非金属元素：位于分界线的右面区域，包括部分主族元素和eq\a\vs4\al(0)族元素。(2)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．元素周期表中的特殊位置(1)过渡元素：元素周期表中部从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。(2)镧系：元素周期表第eq\a\vs4\al(六)周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(3)锕系：元素周期表第eq\a\vs4\al(七)周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(4)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。6．元素周期表结构巧记口诀横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。[说明]①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。【知识理解提点】1.元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族。2.根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。3.过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。4.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。5.电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。6.若A、B是同主族相邻周期元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有x种和y种元素，A的原子序数为m，B的原子序数为n，当A、B在ⅠA族和ⅡA族时，相差上周期所含元素种数，即n＝m＋x；当A、B在ⅢA～ⅦA族时，相差下周期所含元素种数，即n＝m＋y。7.判断第七周期元素所在周期表中的位置时，常采用倒推法，从118号元素为0族元素开始倒推，比书写电子排布式更简单。由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置①原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。②若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；③若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。8.结构与位置的互推①明确四个关系式a．电子层数＝周期序数。b．质子数＝原子序数。c．最外层电子数＝主族序数。d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律a．各周期所能容纳元素种数。b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。c．同族上下相邻元素原子序数的关系。【惑点辨析】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。1.门捷列夫编制的第一张元素周期表是按原子序数递增的顺序编排的。()2.元素周期表有7个横行和18个纵列,分别对应7个周期和18个族。()3.元素周期表中包含元素种类最多的族是第ⅢB族。()4.第ⅠA族元素都是碱金属元素,在化学反应中均易失去1个电子。()5.过渡元素都是金属元素,且均由副族元素组成。()6.元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一个格,它们是同位素。()【答案】1.×2.×3.√4.×5.×6.×【夯基例析·跟踪演练】【基础例析】元素周期表的结构及应用例1.1869年俄国化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里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是()A．元素周期表有7个横行、18个纵列，即有7个周期、18个族B．在过渡元素中寻找半导体材料C．俄罗斯专家首次合成了eq\o\al(178,116)X原子，116号元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族D．ⅠA族的元素全部是金属元素【答案】C【解析】A项：元素周期表中的Ⅷ族包含8、9、10共3个纵列，因此元素周期表虽然共18个纵列，但共16个族，A错误；B项：在金属元素和非金属元素的分界线附近寻找半导体材料，B错误；C项：第7周期0族元素为118号，则116号元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族，C正确；D项：ⅠA族的元素包括H和碱金属元素，D错误。【跟踪演练】1.(2022·湖南衡阳市高三检测)某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如下图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点(最中心的点)代表起点元素。下列正确的是()A．物质YO可能具有较强的氧化性B．图中离O点越远的元素，其原子半径一定越大C．O2X、WO3分子内都含有氢键，所以沸点都较高D．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素【答案】D【解析】O点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可知，W为N元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为P元素，根据元素的种类可知虚线相连的元素处于同一族。A项：NaH中氢元素为－1价，具有较强的还原性，故A错误；B项：随原子序数增大距离O点的距离增大，而同周期主族元素，随原子序数增大原子半径减小，图中离O点越远的元素，其原子半径不一定越大，故B错误；C项：H2O、NH3分子间都含有氢键，所以沸点都较高，而分子内为共价键，故C错误；D项：As与N元素处于同主族，性质具有相似性，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素，故D正确。【基础例析】元素在周期表中的位置推断例2.（2022•北京师范大学附中模拟）国际理论与应用化学联合会已正式确定了第114号和第116号元素的名称缩写为Fl、Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是()A．两种元素位于同一周期B．116号元素位于第ⅥA族C．两种元素都是活泼的非金属元素D．114号元素的原子半径比116号元素的大【解析】A项：第114号元素和第116号元素都处于第七周期，A正确；B项：118号元素位于0族，则116号元素位于第ⅥA族，B正确；C项：按金属与非金属的分界线划分，第七周期中，只有118号元素为非金属元素，其余元素都为金属元素，所以114和116号元素都是金属元素，C不正确；D项：114号元素和116号元素为同周期元素，114号元素位于左边，原子半径比116号元素大，D正确；故选C。【答案】C【跟踪演练】2.如果n为第ⅡA族中某元素原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素位于①ⅢA②ⅣA③ⅢB④ⅠAA．①③ B．①② C．②③ D．①③④【答案】A【解析】因元素周期表中，在二、三周期中，n为第ⅡA中某元素的原子序数，则原子序数为（n+1）的元素位于第ⅢA族，从第四周期后，n为第ⅡA中某元素的原子序数，则原子序数为（n+1）的元素位于第ⅢB族，答案选A。必备知识点2元素周期律及应用一．元素周期律二．主族元素周期性变化的规律内容同周期(左→右)同主族(上→下)原子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逐渐减小，阴离子逐渐减小r(阴离子)eq\a\vs4\al(＞)r(阳离子)逐渐增大元素性质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主要化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝主族序数－8最高正化合价相同，且等于主族序数(O、F除外)化合物性质离子的氧化性、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稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应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三．元素周期表、元素周期律的应用（一）元素周期律的应用1.为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。2.预测元素的性质(由递变规律推测)①比较不同周期、不同主族元素的性质：如金属性Mg>Al、Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2eq\a\vs4\al(>)Al(OH)3、Ca(OH)2eq\a\vs4\al(>)Mg(OH)2(填“＞”“＜”或“＝”)。②推测未知元素的某些性质：如，已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2eq\a\vs4\al(难)溶。又如，已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为eq\a\vs4\al(黑)色固体，与氢气eq\a\vs4\al(难)化合，HAteq\a\vs4\al(不)稳定，水溶液呈eq\a\vs4\al(酸)性，AgAteq\a\vs4\al(难)溶于水等。3.启发人们在一定区域内寻找新物质（二）元素周期表中的有关规律1、原子序数规律(1)同主族、邻周期元素的原子序数差：①元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目；②元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。(2)同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。2、元素化合价规律(1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正价。(2)只有非金属元素才有负价,非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。(3)若某原子的最外层电子数为奇数(m),则正常化合价为奇数,从+1价到+m价,若出现偶数则为非正常化合价,其氧化物为不成盐氧化物,如NO、NO2。(4)若某原子的最外层电子数为偶数(n),则元素的正常化合价为一系列偶数,例如S-23、微粒半径大小比较的一般规律(1)同周期(除0族外)，随原子序数的递增,原子半径由大到小，如Na>Mg>Al；(2)同主族，随原子序数的递增,原子半径、离子半径由小到大，如Li<Na<K;Li+<Na+<K+；(3)具有相同核外电子排布的微粒，核电荷数越大,微粒的半径越小（阴上阳下，径小序大），如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-；(4)同种元素形成的微粒，阳离子<原子<阴离子,价态越高,微粒的半径越小，如H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。4、对角线规律金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，主要表现在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。5、相似规律：（1）相邻相似：元素周期表中，上下左右相邻的元素性质差别不大，俗称相邻相似规律；（2）同族相似；由于同族元素的最外层电子数相等，故同族元素性质相似。（3）对角相似：①沿表中金属与非金属分界线方向（），对角相邻的两主族元素（都是金属或非金属）性质（金属性或非金属性）相近．②元素周期表中左上右下（）相邻的两金属元素的离子半径相近．6、递变规律：（1）同周递变：同一周期的元素从左到右，随着核电荷数的递增，最外层电子数依次增多，原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，所以，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。（2）同族递变：同一主族的元素从上到下，随着核电荷数的递增，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（3）三角递变；所谓“三角递变”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，可排列出三者原子结构、性质方面的递变规律。如：原子序数Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半径r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若为非金属元素，则非金属性B>A>C，单质的氧化性B>A>C等。【知识理解提点】1.金属性和非金属性强弱的判断方法一表两序元素周期表：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：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱非金属活动性顺序：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性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；但是，2C+SiO2Si+2CO不能说明C的非金属比Si强。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，对应元素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，对应元素的非金属性越强两池原电池：一般情况下，负极材料的金属性强于正极电解池：在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性弱；在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性弱；2.性质与位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括：（1）据周期表的位置可以推出元素的金属性强弱，然后根据金属性强弱可以推出以下性质：EQ\o\ac(○,1)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。EQ\o\ac(○,2)金属与H2O或酸反应的难易程度。（2）据周期表的位置可以推出元素的非金属性强弱，然后根据非金属性强弱可以推出以下性质：EQ\o\ac(○,1)气态氢化物的稳定性。EQ\o\ac(○,2)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。EQ\o\ac(○,3)与氢气反应的难易(3)不能根据元素的非金属性强弱推断的性质：气态氢化物水溶液的酸性3．结构和性质的互推(1)最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。(2)原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。(3)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。4.直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系(1)(2)(3)(4)【惑点辨析】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。1.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。()2.第二周期元素从左到右,最高正价从+1价递增到+7价。()3.第ⅠA族元素的金属性不一定比第ⅡA族的强。()4.元素的氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强。()5.金属元素与水或酸反应越剧烈,其金属的还原性越强。()6.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性。()【答案】1.×2.×3.√4.×5.√6.×【夯基例析·跟踪演练】【基础例析】金属性、非金属性的强弱比较例3.(2022福建福州模拟)甲、乙两种非金属元素:①甲比乙容易与氢气化合;②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强;④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是()A.只有④ B.只有⑤C.①②③ D.①②③④⑤【答案】C【解析】①单质越易与H2化合，元素的非金属性越强，甲的单质比乙的单质容易与H2化合，故能说明；②活泼非金属单质能将比它弱的非金属单质从其盐溶液中置换出来，甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应，能说明；③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强，能说明；④非金属元素原子得电子数目的多少，与其形成8电子稳定结构有关，与元素非金属性没有直接关系，不能说明；⑤熔、沸点是物质的物理性质，与元素非金属性强弱无关，不能说明。故选C。【跟踪演练】3.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和的是Z的3倍，下列说法正确的YZXWA．原子半径：Y<ZB．气态氢化物的稳定性：X>ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W【答案】C【解析】若Y的原子序数为a，则Z的原子序数为(a+1)，W的原子序数为(a+10)，Y、W的原子序数之和的是Z的3倍，可得a+(a+10)=3(a+1)，求得a=7，则Y为N，Z为O，X为Si，W为Cl。A项：同周期元素原子半径从左到右减小，则原子半径Y>Z，故A错误；B项：元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性O>Si，则氢化物的稳定性X<Z，故B错误；C项：O与Mg形成MgO，Cl与Mg形成MgCl2，均为离子化合物，故C正确；D项：元素的非金属越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：Cl>Si，则酸性HClO4>H2SiO3，故D错误；故选：C。【基础例析】微粒半径大小比较例4．下列粒子半径大小的比较正确的是（）A．Na+＜Mg2+＜Al3+＜O2-B．S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+C．Na＜Mg＜Al＜SD．Cs＜Rb＜K＜Na【答案】B【解析】电子层数相同，原子序数越大，半径越小；电子层数不相同，电子层数越多，半径越大；当电子层数和核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大。A项：微粒半径大小关系为：Al3+＜Mg2+＜Na+＜O2-，A错误；B项：微粒半径大小关系为：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+，B正确；C项：微粒半径大小关系为：S＜Al＜Mg＜Na，C错误；D项：微粒半径大小关系为：Cs＞Rb＞K＞Na，D错误；答案为B。【跟踪演练】4.下列粒子半径大小比较正确的是A．Mg＞Na＞Li B．P＞S＞OC．Na+＜Mg2+＜Al3+ D．O2－＜F－＜Cl－【答案】B【解析】A项：同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，所以半径Mg＜Na，A错误；B项：同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，所以半径P＞S，同主族自上而下原子半径依次增大，所以半径S＞O，即原子半径P＞S＞O，B正确；C项：电子层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大，所以半径Na+＞Mg2+＞Al3+，C错误；D项：电子层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大，所以半径O2－＞F－，D错误；综上所述答案为B。【基础例析】元素周期律、周期表的应用例5.下列关于元素周期律和周期表的应用描述，正确的是（）A．在元素周期表的右上方可以寻找制取半导体的元素B．在过渡元素中寻找优良的催化剂C．目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置，不可能再有新的元素被发现D．根据元素周期律，由HClO4可以类推出氟元素也存在最高价含氧酸HFO4【答案】B【解析】A项：在元素周期表的分界线附近可以寻找制取半导体的元素，故A错误；B项：制取催化剂的元素位于周期表第ⅢB至ⅡB族之间，属于过渡金属元素，故B正确；C项：随着科学技术的发展，人们可以不断合成一些元素，元素周期表中元素的种类在不断的增加，故C错误；D项：F是最活泼的非金属，只有-1价，不存在含氧酸，故D错误；【跟踪演练】5.下列关于元素周期表应用的说法正确的是（）A．在过渡元素中，可以找到半导体材料B．在元素周期表金属和非金属分界线附近可以寻找优良的催化剂C．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D．在金属与非金属的交界处，寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料【答案】C【解析】A项：优良的催化剂含过渡金属元素，则在过渡元素中寻找优良的催化剂，而半导体材料应在金属与非金属分界处寻找，故A错误；B项：在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找半导体材料，催化剂材料在过渡元素中寻找，故B错误；C项：同周期、同族元素性质具有一定相似性、递变性，位置靠近的元素性质相似，为新元素的发现和预测它们的原子结构和性质提供线索，故C正确；D项：在金属与非金属的交界处，是找到半导体材料，而不是耐高温、耐腐蚀的合金材料，故D错误；故答案为C。【基础例析】位、构、性关系的综合推断例6．（2020·林芝市第二高级中学高三月考）X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，这四种元素的最外层电子数之和为22，下列说法不正确的是A．Z与W可形成化合物WZ4B．Z、Y无最高正价C．Z的氢化物沸点比Y高D．WY2与WZ4的化学键类型相同【答案】C【解析】由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置关系可知，它们处于二三周期，设X元素的最外层电子数为x，则Y、Z、W元素的最外层电子数分别为x+1，x+2，x-1，利用这四种元素的最外层电子数之和为22，得到，解得；推知：X为磷元素，Y为氧元素，Z为氟元素，W为硅元素。A项：Z为氟元素，W为硅元素，可以形成，故A正确；B项：Z为氟元素，Y为氧元素，均无最高正价，故B正确；C项：Z为氟元素，Y为氧元素，氟元素非金属性比氧元素强，但是它们形成的氢化物中，水含有氢键，沸点比氟化氢高，故C错误；D项：W为硅元素，Y为氧元素，Z为氟元素，即二氧化硅和四氟化硅均只含共价键，化学键类型相同，故D正确；故选C。【跟踪演练】6.（2021·天津高三）短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是WXYZA．氢化物沸点：W＞XB．简单离子的半径：Y＜XC．化合物熔点：Y2X3＜YZ3D．氧化物对应水化物的酸性：Y＞W【答案】B【解析】短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示，则W、X为第2周期元素，Y、Z为第3周期元素；设Y的最外层电子数为a，则W的最外层电子数为a+2，X的最外层电子数为a+3，Z的最外层电子数为a+4，从而得出a+a+2+a+3+a+4=21，a=3；则W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。A项：W、X的氢化物分别为NH3、H2O，常温下NH3呈气态，而H2O呈液态，所以氢化物沸点：NH3＜H2O，A不正确；B项：Y、X的离子分别为Al3+、O2-，它们的电子层结构相同，但Al的原子序数比O大，则简单离子的半径：Al3+＜O2-，B正确；C项：Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3，前者可形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以熔点：Al2O3＞AlCl3，C不正确；D项：Al、N的氧化物对应水化物分别为Al(OH)3、HNO3或HNO2，前者呈两性，后者呈酸性，所以酸性：Al(OH)3＜HNO3(或HNO2)，D不正确；故选B。【高考应用】高频考点1周期表的位置与元素推断(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。(2)族序数等于周期数2倍的元素:C、S。(3)族序数等于周期数3倍的元素:O。(4)周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca。(5)周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba。(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。(8)除H外,原子半径最小的元素:F。(9)最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F无正价)。【高考实例】例1.（2019·全国高考试题）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下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【答案】D【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。A项：同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，正确；B项：常温常压下，Si为固体，正确；C项：同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3＜NH3，正确；D项：X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，错误；答案选D。【考点演练】1.（2021年1月高三八省联考福建卷）某种有机发光材料由不同主族的短周期元素R、W、X、Y、Z组成。五种元素的原子序数依次增大，W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，只有W、X、Y同周期，且W、X、Y相邻。下列说法正确的是（）。A．离子半径：Z＞Y＞XB．最高正价：R＜W＜X＜ZC．X的含氧酸均为强酸D．R与W能组成多种化合物【答案】D【解析】五种元素的原子序数依次增大，只有W、X、Y同周期，则R为H元素，Z为第三周期元素，W、X、Y均为第二周期元素；W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，五种元素不同主族，则Z不可能为Na，若为Mg，则没有满足条件的W和X，若为Al，则W、X、Y分别为6、7、8号元素，即分别为C、N、O，符合题意；若Z为Si，则没有满足条件的W和X；若Z为P，则W、X、Y分别为7、8、9号，分别为N、O、F，而N与P同主族，不符合题意；若Z的原子序数再增大，则Y不可能为第二周期主族元素；综上所述R为H元素、W为C元素、X为N元素、Y为F元素、Z为Al元素。A项：电子层数数相同时核电荷数越小离子半径越大，所以离子半径N3－＞F－＞Al3+，即X＞Y＞Z，故A错误；B项：主族元素若有最高正价，则最高正价等于族序数，所以最高正价H＜Al＜C＜N，即R＜Z＜W＜X，故B错误；C项：X为N元素，其含氧酸HNO2为弱酸，故C错误；D项：H与C可以组成烷烃、烯烃等多种烃类化合物，故D正确。高频考点2根据元素或物质的性质推断元素1.元素的性质与元素推断（1）前三周期原子半径最大的：Na（2）第三同期离子半径最小的：Al（3）最高价氧化物水化物是强酸的:S、N、Cl（4）最高价氧化物水化物是强碱的:Na（5）气态氢化物水溶液是强酸的：Cl（6)气态氢化物水溶液是强碱的：N2.主族元素性质的特殊性氢最轻的元素,其单质可以填充气球碳形成化合物种类最多的元素;可形成自然界硬度最大的物质;简单氢化物中含氢质量分数最大的元素氮空气中含量最多的元素;气态氢化物的水溶液呈碱性的元素氧地壳中含量最多的元素;简单氢化物的沸点最高的元素;氢化物在通常状况下呈液态的元素氟最活泼的非金属元素;无正价的元素;无含氧酸的非金属元素;无氧酸可腐蚀玻璃的元素;气态氢化物最稳定的元素;阴离子的还原性最弱的元素钠短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素,最高价氧化物的水化物碱性最强的元素;短周期主族元素中原子半径最大的元素;与氧气在加热条件下反应生成过氧化物(Na2O2)的元素;焰色反应为黄色的元素铝地壳中含量最多的金属元素;最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应硅良好的半导体材料,地壳中含量第二的元素,能跟强碱溶液反应,还能被氢氟酸溶解硫淡黄色固体,它的氢化物可与其最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应氯短周期元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素3.常见物质的性质与元素推断A.氢化物可以做致冷剂的是N，显碱性的氢化物是NH3、N2H4。B.氢化物沸点可能高于水的C，氢化物水溶液可以腐蚀玻璃F。C.红棕色气体是NO2，温室效率是CO2，污染空气最严重的是SO2。D.半导体做芯片、光电池是Si，光导纤维是SiO2。E.不能用氯化物电解而只能用氧化物电解制备的是AIF.最高价氧化物的水化物可以两两相互反应的是Na、AI、S或Na、AI、CIG.已知浓度和PH，推断是强酸的是HCI，是强碱的是NaOH.H.某三种元素的两种钠盐，相互反应，产生无色气体是H、O、S。【高考实例】例2．（2018·全国高考试题）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是A．常温常压下X的单质为气态B．Z的氢化物为离子化合物C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D．W与Y具有相同的最高化合价【答案】B【解析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃，生成物是HF，因此W是F，Z是Ca，W与Y同族，则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X的最外层电子数为10－7－2＝1，所以X是Na，据此解答。A项：金属钠或钾常温常压下是固态，A错误；B项：CaH2中含有离子键，属于离子化合物，B正确；C项：Y与Z形成的化合物是氯化钙，其水溶液显中性，C错误；D项：F是最活泼的非金属，没有正价，Cl元素的最高价是+7价，D错误。答案选B。【考点演练】2.（2017·全国高考试题）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是（）A．X的简单氢化物的热稳定性比W强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期【答案】C【解析】W的简单氢化物可用作制冷剂，则W为氮元素，短周期主族元素中原子半径最大的是钠，则Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2，化学方程式为Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，所以X为氧元素，Z为硫元素，据此解答。A项：O的非金属性强于N，稳定性：H2O＞NH3，A正确；B项：O2－、Na＋均具有Ne的电子层结构，B正确；C项：Na2S溶液因S2－水解呈碱性，蓝色石蕊试纸遇碱不变色，C错误；D项：S和O同属于第ⅥA族，S与Na同属于第三周期，D正确。故选C。高频考点3比较元素及化合物的性质比较元素的性质主要有：1.比较原子或离子半径大小2.金属性和非金属性3.最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强4.最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强5.气态氢化物的还原性越弱，非金属性越强；气态氢化物越稳定，非金属性越强6.气态氢化物水溶液的酸性强弱，与非金属性越强弱无关。7.气态氢化物、氧化物等的溶沸点一..比较原子或离子半径1.同周期从左到右，原子半径逐渐减小；同主族从上到下，原子半径逐渐增大。2.同周期从左到右，阳离