第9练　元素周期律与元素的推断 课时作业（含解析）2026届高三化学一轮总复习

第9练　元素周期律与元素的推断
一、 单项选择题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1. (2023·重庆卷)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法正确的是(　　)
A. Y位于元素周期表的第ⅢB族
B. 基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C. 5种元素中，第一电离能最小的是Fe
D. 5种元素中，电负性最大的是P
2. (2023·苏锡常镇二模)嫦娥石属于陨磷钠镁钙石族，其纯晶体成分为Ca8YFe(PO4)7。下列说法正确的是(　　)
A. 电离能：I1(Na)＞I1(Mg)
B. 碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2
C. 离子半径：r(Ca2＋)>r(P3－)
D. 电负性： χ(P)＞ χ(O)
3. (2024·苏锡常镇二模)利用反应Na＋KClK↑＋NaCl可制备金属钾。下列说法正确的是(　　)
A. 半径大小：r(K＋)>r(Cl－)
B. 熔点高低：KCl>NaCl
C. 电负性大小： χ(Cl)> χ(Na)
D. 金属性强弱：Na>K
4. (2024·连云港一模)元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B. 第一电离能：I1(N)C. NH3、PH3、AsH3的键角逐渐增大
D. HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
5. (2024·盐城五校联考)前4周期元素(非0族)X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子半径小于Y原子半径，Y是空气中含量最多的元素；基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；W在前4周期中原子未成对电子数最多。下列叙述正确的是(　　)
A. X、Y、Z三种元素形成的化合物水溶液一定呈酸性
B. Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C. 第一电离能：Z＞Y＞X＞W
D. 基态W3＋的电子排布式：[Ar]3d5
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn＋1，Y是地壳中含量最多的元素，Z的原子半径在短周期中最大，Y、W同主族。下列说法正确的是(　　)
A. 简单离子半径：ZB. 简单气态氢化物的稳定性：XC. 元素的第一电离能：XD. WY的VSEPR模型为平面三角形
7. [W(X2Z)6]2＋[(Y5)2(X2Z)4]2－是合成某种全氮阴离子配合物所需的中间体。其中，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X元素基态原子的电子只有一种自旋取向，Y与Z是同周期相邻非金属元素，且Y的第一电离能大于Z。下列说法正确的是(　　)
A. 简单氢化物的沸点：Y>Z
B. 简单离子的半径：W>Z>Y>X
C. 1 mol该中间体中含σ键的数目为30NA
D. X2Z分子的VSEPR模型名称为四面体
8. X、Y、Z、W为短周期的四种元素，原子序数依次增大。X、Y、W三种元素分别位于不同短周期的不同主族。Z、W对应的简单离子核外电子排布相同，X、Y、Z、W元素可形成一种新型漂白剂(结构如图)。下列说法不正确的是(　　)
A. 电负性：Z>Y>X>W
B. Y、Z杂化方式相同
C. 1 mol该化合物的阴离子中含有2 mol配位键
D. 漂白剂中Z的化合价为－1、－2
9. (2024·前黄中学高三下月考)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增加，X、Y、W位于不同周期，原子序数：3Y＝Z＋R，常温下，X与Y可组成两种液体二元化合物。某种缓冲溶液的主要成分结构如图。下列有关说法错误的是(　　)
A. 简单氢化物的沸点：Y>Z
B. 简单离子半径：Y>Z>W
C. W分别与X、Y组成的化合物均含离子键
D. 电解WZ溶液可制得WYX、Z2
10. 某化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，X是元素周期表中原子半径最小的元素，Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是(　　)
A. 四种元素中原子半径最大的是Y
B. Y、Z和Q三种元素的非金属性逐渐减弱
C. X和Q形成的化合物中可存在非极性键
D. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
11. (2024·南通高三下3月质量监测)已知X、Y、Z、G、M五种短周期元素的原子半径与最高(最低)化合价的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A. 简单气态氢化物的热稳定性：GB. 元素的电负性：XC. 元素最高价氧化物的水化物的酸性：ZD. 化合物MZ2中含有离子键和非极性共价键
12. (2025·泰州高三下质量测试)已知X、Y是元素周期表第三周期的主族元素，X、Y元素的第一电离能(I1)至第四电离能(I4)数据(单位是kJ·mol－1)如下表所示。下列说法正确的是(　　)
元素 I1 I2 I3 I4
X 738 1 451 7 733 10 540
Y 578 1 817 2 745 11 575
A. 元素X的常见化合价是＋3价
B. 元素Y是元素周期表的s区元素
C. 单质Y在常温下不能与浓硝酸反应
D. 基态X原子、Y原子中s能级上的电子总数相等
13. (2024·南京、盐城一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是(　　)
A. X位于周期表中第二周期ⅣA族
B. 共价键的极性：X—YC. 简单气态氢化物的稳定性：WD. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
14. (2025·扬州高三下模拟预测)W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素焰色反应呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，M元素原子最外层电子数比次外层少一个，W是电负性最大的元素。下列说法正确的是(　　)
A. X元素在周期表中位于p区
B. 第一电离能：I1(M)>I1(Y)>I1(Z)
C. 元素Y在周期表中位于第3周期ⅢA族
D. W的气态氢化物和M元素最高价氧化物对应的水化物都是强酸
二、 非选择题
15. (1)Sb元素的原子序数为51，位于元素周期表第__________周期__________族。
(2)Cr位于元素周期表第__________周期__________族。
(3)(2024·扬州中学高三下月考)As在元素周期表中的位置为________________。
(4)(2024·昆山中学高三上月考)硼氢化钠(NaBH4)是一种高效储氢材料，25 ℃时NaBH4在掺杂了MoO3的纳米Co2B合金催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图所示：
NaBH4中组成元素的电负性从大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。
(5)N、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为____________。
(6)(2024·海安中学高三下月考)电负性：H—2.1、C—2.5、O—3.5。通常用酯基和NH3生成酰胺基，不用羧基和NH3直接反应，根据元素电负性的变化规律，解释原因：__________________________________________________________________________________________________________________。
(7)(2023·南通一模)已知：·OH更容易进攻有机物分子中电子云密度较大的基团。1 丁醇比正戊烷更容易受到·OH进攻的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(8)(2023·苏锡常镇二模)Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂，脱除过程如图所示。
①Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。利用图乙进行吸附，比图甲吸附能力强的原因是___________________________________________。
②脱除一段时间后，催化剂的活性降低，原因是________________________________________。
第9练　元素周期律与元素的推断
1. A　解析：钇原子序数比Fe大13，为39号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中，B错误；同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，5种元素中，钙第一电离能比铁小，C错误；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5种元素中，电负性最大的是O，D错误。故选A。
2. B　解析：同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能总体呈增大趋势，电离能：I1(Na)Mg，故碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2，B正确；Ca2＋、P3－的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：r(Ca2＋)3. C　解析：K＋与Cl－的电子层结构相同，但K＋的核电荷数比Cl－大，所以半径大小：r(K＋)＜r(Cl－)，故A错误；K＋的半径大于Na＋，则KCl晶体中离子键键能较小，熔点NaCl>KCl，故B错误；在同一周期中，从左到右，元素的电负性是递增的，可知电负性 χ(Na)< χ(Cl)，故C正确；同一主族元素从上到下，原子半径增加，有效核电荷增加不多，则原子半径增大的影响起主要作用，第一电离能由大变小，元素的金属性逐渐增强，金属性：Na4. D　解析：同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则N、P、As的原子半径依次增大，r(N)＜r(P)＜r(As)，故A错误；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则N、P、As的第一电离能依次减小，r(N)＞r(P)＞r(As)，故B错误；元素N、P、As位于周期表中ⅤA族，元素非金属性大于H，从上到下原子半径依次增大，它们与H形成共价键的极性逐渐减弱，因此极性键间的排斥力逐渐减小，NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小，故C错误；同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则硝酸、磷酸、砷酸的酸性依次减弱，故D正确。故选D。
5. B　解析：由题给信息推知，X、Y、Z、W分别是H元素、N元素、O元素、Cr元素。H、N、O三种元素形成的NH3·H2O的水溶液呈碱性，A错误；非金属性：NO，C错误；Cr为24号元素，失去3个电子形成Cr3＋，基态Cr3＋的电子排布式为[Ar]3d3，D错误。
6. A　解析：Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O，Y、W同主族，Y为S，基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn＋1，n＝2，故X原子的价电子排布式可表示为2s22p3，X为N，Z的原子半径在短周期中最大，则Z为Na；层数越多半径越大，层数相同，质子数越大半径越小，故简单离子半径Na＋O，C错误；SO的中心原子S的孤电子对数为＝1，成键对数为3，故VSEPR模型为四面体，空间构型为三角锥形，D错误。故选A。
7. D　解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X元素基态原子的电子只有一种自旋取向，X为H元素；Y与Z是同周期相邻非金属元素，且Y的第一电离能大于Z，则Y为N元素，Z为O元素，根据[W(X2Z)6]2＋[(Y5)2(X2Z)4]2－判断W为＝2价金属，即为Mg元素；Y和Z的简单氢化物分别为NH3、H2O，沸点H2O>NH3，故A错误；N3－、O2－、Mg2＋的电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故简单离子的半径：N3－>O2－>Mg2＋>H＋，故B错误；该中间体的化学式为[Mg(H2O)6]2＋[(N5)2(H2O)4]2－，1个中间体含有40个σ键，即1 mol该中间体中含σ键的数目为40NA，故C错误；H2O的中心原子含有4个价层电子对，其中2个孤电子对，VSEPR模型名称为四面体，故D正确。故选D。
8. A　解析：由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为H元素、B元素、O元素、Mg元素。电负性：O>H>B>Mg，A错误；B、O都采取sp3杂化，B正确；2个B原子各形成1个配位键，则1 mol阴离子中含有2 mol配位键，C正确；过氧键中的O为－1价，其他的O为－2价，D正确。
9. D　解析：X、Y、W位于不同周期，又因为X原子序数在五种元素中最小，则X为H，常温下X、Y形成两种液体二元化合物，说明Y为O，W＋中含有离子键，结合题意W应位于第三周期，则W为Na。又存在原子序数：3Y＝Z＋R，即24＝Z＋R，又因为Y为O，Z与Y位于同一周期，则Z为F，代入24＝Z＋R，R的原子序数为15，说明R为P。即X、Y、Z、W、R分别为H、O、F、Na、P，据此解答。H2O间氢键的个数比HF间氢键的个数多，即简单氢化物的沸点：H2O>HF，A正确；核外电子排布相同时，离子半径应遵循“序小径大”，即简单离子半径：O2－>F－>Na＋，B正确；Na分别与H、O可形成NaH、Na2O和Na2O2，均存在离子键，C正确；电解NaF溶液，Na＋和F－在水溶液中不放电，不能产生F2，D错误。故选D。
10. B　解析：由物质结构分析可知，X只能形成一个共价键，又知X的原子半径是元素周期表中最小的，故X为H；Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Q为O；Y、Z、Q原子序数依次增大，Y可形成四个共价键，则Y为C；则Z为N。四种元素原子半径由大到小的顺序为C(Y)>N(Z)>O(Q)>H(X)，A正确；同周期主族元素从左到右，非金属性依次增强，则元素的非金属性强弱顺序为C11. A　解析：由图可知，X为O元素、Y为N元素、Z为Cl元素、G为P元素、M为Mg元素。元素的非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，氧元素的非金属性强于氯元素，则水的稳定性强于氯化氢，故A正确；同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则氧元素的电负性大于氮元素，故B错误；同周期元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于磷酸，故C错误；氯化镁是只含有离子键的离子化合物，故D错误。故选A。
12. D　解析：已知X和Y为第3周期元素，根据表格中的数据可知，X元素的电离能在I2～I3处突然增大，所以X元素的常见化合价为＋2价，则X元素是Mg元素，Y元素的电离能在I3到I4处突然增大，所以Y元素的常见化合价为＋3价，则Y元素是Al元素，故X为Mg元素，Y为Al元素。X为Mg元素，化合价通常为＋2价，故A项错误；元素Y是Al元素，在元素周期表的p区，故B项错误；常温下，铝和浓硫酸发生钝化，故C项错误；基态X原子、Y原子中s能级上的电子总数相等，故D项正确。故选D。
13. C　解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，则X为H元素；基态Y原子的p轨道为半充满，则其轨道排布式为1s22s22p3，所以Y为N元素；Z单质是植物光合作用的产物之一，则Z为O元素；W与Z同族，则W为S元素。由分析可知，X为H元素，则X位于周期表中第一周期ⅠA族，A项错误；由分析可知，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，W为S元素，电负性：S＜N＜O，则共价键的极性：H—S14. B　解析：W、X、Y、Z、M五种短周期元素，原子序数依次增大，X元素焰色反应呈黄色，X为Na，Z是地壳中含量最多的金属元素，Z为Al，M元素原子最外层电子数比次外层少一个，M为Cl，W是电负性最强的元素，W为F，则Y为Mg。Na元素位于元素周期表的s区，A错误；同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但是Mg 3s轨道全满，较为稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能Cl>Mg>Al，B正确；Y为Mg，在元素周期表中位于第三周期ⅡA族，C错误；F的气态氢化物为HF，HF为弱酸，D错误。故选B。
15. (1)5　ⅤA
(2)4　ⅥB
(3)第4周期ⅤA族
(4)H＞B＞Na
(5)H、N、O
(6)酯基中碳、氧元素电负性差值最大，极性强，最容易断裂，形成酰胺比较容易；而羧基中氧、氢元素电负性差值最大，比碳、氧键更容易断裂，容易形成铵盐。
(7)由于O的电负性比C大，1 丁醇中羟基(—OH)的电子云密度比正戊烷中甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)的电子云密度大，更易受到·OH的进攻
(8)①H2S中H带正电、S带负电，Fe2O3中Fe带正电，O带负电；甲吸附方式为同种电性微粒靠近，乙吸附方式为不同电性微粒靠近，吸附能力强　②反应生成的硫单质附着在催化剂表面
解析：(1)Sb元素的原子序数为51，则该元素位于元素周期表第5周期ⅤA族。
(2)Cr元素的原子序数为24，则该元素位于元素周期表第4周期ⅥB族。
(3)As元素的原子序数为33，则该元素位于元素周期表第4周期ⅤA族。
(4)钠元素为金属元素，其余为非金属元素，电负性最小，BH中B显＋3价，H显－1价，H的电负性强于B，即电负性强弱H＞B＞Na。
(5)元素的非金属性越强，电负性越大，氢元素、氮元素、氧元素的非金属性依次增强，则电负性由小到大的顺序为氢元素、氮元素、氧元素。
(6)元素电负性H：2.1、C：2.5、O：3.5，可知酯基中碳氧元素电负性差值最大，极性强，最容易断裂，形成酰胺比较容易；而羧基中氧氢元素电负性差值最大，比碳氧键更容易断裂，容易形成铵盐，所以通常用酯基和NH3生成酰胺基，不用羧基和NH3直接反应。
(7)由于O的电负性比C大，1 丁醇中羟基(—OH)的电子云密度比正戊烷中甲基(—CH3)亚甲基(—CH2—)的电子云密度大，更易受到·OH的进攻。
(8)①Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。利用如图乙进行吸附，比如图甲吸附能力强的原因是H2S中H带正电、S带负电，Fe2O3中Fe带正电，O带负电；甲吸附方式为同种电性微粒靠近，乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时，故乙方式吸附能力强。
②脱除一段时间后，催化剂的活性降低，原因是反应生成的硫单质附着在催化剂表面，降低了催化剂的表面积。