(共27张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
课程标准要求 1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。
2．认识元素周期表是元素周期律的具体体现。
3．体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。
学科核心素养 1.证据推理与模型认知：通过元素周期表的分区，进一步认识元素周期表和元素周期律的应用，建立其应用的思维模型，并能应用模型解决实际问题。
2．科学态度与社会责任：能根据元素周期表与元素周期律的应用，认识到科学探究的重要性，善于假设，勤于实践，勇于创新，敢于质疑与推断。
学习目标 1.通过学习元素周期表的简单分区，能描述金属元素和非金属元素在元素周期表中的位置，进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。
2．通过学习元素周期表、元素周期律，能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质，体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。
学习任务一 元素在周期表中的分布及性质规律
自主学习 认知形成
?元素周期表中金属元素与非金属元素分区
1．分区划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚线，虚线左下方是______元素，虚线右上方是________元素，最右一个纵列是____________元素。
2．分界线附近的元素，既能表现出一定的__________，又能表现出一定的____________，故元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线。
3．同主族元素从上到下元素的_________性逐渐减弱、________性逐渐增强，同周期主族元素从左到右_______性逐渐减弱、__________性逐渐增强。
金属
非金属
稀有气体
金属性
非金属性
非金属
金属
金属
非金属
?元素化合价与元素在周期表中位置的关系
1．主族元素最高正化合价＝___________＝____________________ (O、F除外)。
2．非金属元素的最高正化合价＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)。
主族序数
最外层电子(价电子)数
【微提醒】 (1)周期表中非金属性最强的元素为F，金属性最强的元素为Cs(放射性元素除外)。
(2)价电子：与元素的化合价有关的电子，主族元素的价电子就是最外层电子，有些元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。
(1)短周期元素R的氢化物的化学式为H2R，你能否写出该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式？
提示：该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。
(2)某元素原子核外有3个电子层，其最外层电子数为7，最高价氧化物的化学式是什么？最高价氧化物的水化物化学式是什么？
提示：该元素是第三周期第ⅦA族的Cl，最高价氧化物是Cl2O7，最高价氧化物的水化物为HClO4。
1．正误判断
(1)Si是非金属元素，故Si元素只表现非金属性。( )
提示：Si位于金属与非金属分界线附近，既表现金属性又表现非金属性。
(2)同主族元素由上至下金属性逐渐增强。( )
提示：同主族元素从上到下，最外层电子离核距离逐渐增大，失电子逐渐容易，金属性逐渐增强。
(3)所有元素都有最高正价＋最低负价的绝对值＝8。( )
提示：氢元素最高正价为＋1，最低负价为－1。
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2．下列关于过渡元素及其单质的说法正确的是( )
A．过渡元素包括12列元素
B．过渡元素中既含有金属元素，也含非金属元素
C．所有的过渡元素的单质都具有良好的导电性
D．过渡元素的单质比较稳定，与空气和水不发生反应
【解析】 过渡元素包括第3～12列，共10列元素，A错误；过渡元素中只含有金属元素，不含非金属元素，B错误；过渡元素中只含有金属元素，单质都具有良好的导电性，C正确；Fe、Cu在空气中会生锈，D错误。故选C。
互动探究 能力提升
●情境创设
居里夫人(1867～1934)，法国物理学家、化学家，在极其简陋、艰苦的条件下炼出了放射性物质——钋和镭。1903年她获得了诺贝尔物理学奖，1911年她又获得诺贝尔化学奖。她一生共获得10项奖金，16种奖章，107个荣誉头衔，特别是获得了两次诺贝尔奖。
●问题探究
问题1.镭原子有7个电子层，最外层电子数是2，镭元素处于元素周期表的什么位置？主要表现什么性质？
提示：第七周期ⅡA族 具有很强的金属性。
问题2.氢元素的最高正价为＋1价，最低负价是否应为－7价？
提示：不是 氢元素的最低负价应为1－2＝－1价。
问题3.钫(Fr)是碱金属元素中原子序数最大的元素，根据它在周期表中的位置推断其性质。(写出两点即可)
提示：①在已知元素中具有最大的原子半径；②最高价氧化物对应的水化物是极强的碱。
●要点归纳
主族元素金属性和非金属性的递变性
(1)同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(2)同一周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
(3)处于左上右下对角线位置的元素往往性质相似。
(2024·湖北省沙市中学高一1月月考)下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断，正确的是( )
A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强
B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于ⅥA族
C．P和As都是ⅤA族元素，则PH3的还原性比AsH3的还原性强
D．铅位于周期表中金属和非金属的分界处，既有金属性又有非金属性
题点1
元素周期表的分区
●题点例练
【解析】 金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力不一定越强，例如锂的金属性弱于钡，A错误；若存在简单阴离子R2－，R的最低价是－2价，则R一定位于ⅥA族，B正确；P和As都是ⅤA族元素，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物还原性逐渐增强，则PH3的还原性比AsH3的还原性弱，C错误；铅位于第六周期第ⅣA族，不位于周期表中金属和非金属的分界处，D错误。故选B。
1.(2023·天津市河北区期末)X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．Q位于第二周期ⅠA族
B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C．简单离子半径：M－>R2＋>Q＋
D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
【解析】 X、Y、Z、M、Q、R都为前20号元素，且原子半径依次增大，结合各元素的主要化合价，可以推出X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca。Q为Na，其位于周期表中第三周期ⅠA族，A错误；X为H，Y为O，Z为N，这三种元素组成的物质有NH4NO3、NH3·H2O等，其中NH4NO3属于盐，NH3·H2O属于碱，B正确；M为Cl，Q为Na，R为Ca，则简单离子半径大小为Cl－>Ca2＋>Na＋，C正确；Z为N，M为Cl，它们最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、HClO4，都是强酸，D正确。故选A。
(2024·河北省郑口中学高一第四次质量检测)几种短周期主族元素的原子半径及化合价见下表，下列说法正确的是( )
A．A元素为氧元素，F元素为钾元素
B．A元素与F元素形成的化合物中一定是碱性氧化物
C．C、D的简单离子半径由大到小的顺序是C＞D
D．由上表信息可推测氮元素的原子半径：0.074 nm
题点2
化合价规律
元素代号 A B C D E F
化合价 －2 ＋4，－4 －1 ＋5，－3 ＋3 ＋1
原子半径/nm 0.074 0.077 0.099 0.110 0.143 0.186
【解析】 几种短周期元素的原子半径及某些化合价如表，A有－2价，B有－4、＋4价，B处于ⅣA族，且A的原子半径与B相差不大，则A为O，B为C；C为－1价，根据原子半径可知C是Cl；D有－3、＋5价，原子半径大于Cl，则D是P；E有＋3价，F有＋1价，原子半径均大于P，所以E是Al，F是Na，据此解答。根据分析，A为O，F是钠元素，A错误；A与F可以形成氧化钠、过氧化钠，氧化钠属于碱性氧化物，过氧化钠属于过氧化物，B错误；Cl－与P3－具有相同电子层，故离子半径：P3－>Cl－，C错误；同一周期内元素的原子半径从左到右逐渐减小，故氮原子的半径小于碳原子半径大于氧原子半径，在0.074～0.077 nm之间，D正确。故选D。
思维建模 》 周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律
(1)“序、层”规律
①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴上右，阳下左”，阴离子在上一周期右侧，阳离子在下一周期左侧，阳离子的原子序数大。②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
(2)“序、价”规律
在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
2.W、X、Y、Z均为短周期主族元素，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7，它们原子的最外层电子数之和为20。下列说法错误的是( )
A．元素X、Y位于元素周期表的同一主族
B．原子半径：Y>X>Z
C．最高正化合价：Z>Y>W
D．简单氢化物的稳定性：Z>X>Y
【解析】 W、X、Y、Z均为短周期主族元素，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、7，它们原子的最外层电子数之和为20，可知W、X、Y、Z分别为H、O、S、F。元素X、Y分别是O、S，第ⅥA族，A正确；X、Y、Z分别为O、S、F，同周期随核电荷数增加原子半径变小，同主族随核电荷数增加原子半径变大，故原子半径：S>O>F，B正确；W、Y、Z分别为H、S、F，F无正价，C错误；X、Y、Z分别为O、S、F，简单氢化物的稳定性：HF>H2O>H2S，D正确。故选C。(共39张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
学习任务二 元素周期表和元素周期律的应用
自主学习 认知形成
?“位—构—性”互推关系
1．根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律。
2．根据元素的原子结构推测其在元素周期表中的位置和性质。
?预测新元素
为新元素的发现及预测它们的__________________提供线索。
原子结构和性质
?寻找新物质
(1)金属性最强的元素(放射性元素除外)是什么？非金属性最强的元素是什么？
提示：铯的金属性最强，氟的非金属性最强。
(2)如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为X>Y，能否确定它们的相对位置？
提示：可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为X>Y，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面；如果它们同主族，则X在Y的上面。
1．正误判断
(1)处于金属与非金属分界线附近的元素常用作催化剂材料。( )
提示：分界线附近的元素常用作半导体材料。
(2)氢氧化锶是难溶于水。( )
提示：根据氢氧化镁难溶、氢氧化钙微溶，氢氧化钡易溶，可知氢氧化锶能溶于水。
(3)在元素周期表的过渡元素中可以找到催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金。( )
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2．(2024·广东省汕头市潮阳实验学校高一第二次月考)分析与推测能力是学习化学的必备能力之一，下列推测合理的是( )
A．最外层电子数：NaB．镓和铝同族，可以推测碱性：Al(OH)3C．非金属性SD．根据Cl2和水的反应，可以推测F2和水反应生成HF和HFO
【解析】 失电子能力与最外层电子数不成正比，Na、Mg、Al失电子能力Al互动探究 能力提升
●情境创设
奥地利首都维也纳一家矿场监督牟勒是第一个提取出碲的人。1782年牟勒从一种被当地人称为“奇异金”的矿石中提取出碲。16年后，德国矿物学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)将矿石溶解在王水中，用过量碱使溶液部分沉淀，除去金和铁等，在沉淀中发现这一新元素，并将其命名为tellurium(碲)，元素符号定为Te。这一词来自拉丁文tellus(地球)。(已知：Te与O、S同主族)
●问题探究
问题1.运用元素周期律判断常温下碲的状态，单质碲能做半导体材料吗？请说明你判断的依据。
提示：常温下碲为固体，原因是同主族非金属单质的熔点从上而下逐渐升高，硫单质是固体，故碲单质也一定是固体。单质碲能做半导体材料，原因是碲位于金属与非金属的分界线附近，既有金属性，又有非金属性。
问题2.碲元素的常见价态有哪些？写出其氢化物和最高价氧化物对应水化物的化学式。
提示：－2、＋4、＋6；H2Te；H2TeO4。
问题3.元素周期表在预测新元素、发现新物质方面起着巨大的作用。随着社会的发展，对新型农药的需求量越来越大。若要寻找新型农药，可在周期表的哪个位置进行探索？
提示：可在氟、氯、硫、磷、砷等元素所在周期表的位置附近寻找。
●要点归纳
1．元素周期律的两大应用
(1)预测未知元素的性质。
例如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)的单质应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。
(2)比较元素的性质。
例如比较HClO4和H2SO4的酸性强弱，因为Cl元素的非金属性大于S元素，故最高价氧化物对应的水化物酸性：HClO4>H2SO4。
2．同一元素的“位、构、性”关系
3．推断陌生元素性质时要从以下三个维度分析
(1)与同周期前、后元素相比较，依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质。
(2)与同主族上、下元素相比较，依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质时，可借助“三角”规律进行推断。
若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，有关元素的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排序)。
①原子半径：C>A>B；②金属性：C>A>B；③非金属性：B>A>C。
A．Li2SO4能溶于水
B．LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱
C．Li遇浓硫酸能发生反应
D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
题点1
预测元素性质、寻找新物质
●题点例练
【解析】 根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱，Mg与浓硫酸能发生反应，MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，B不正确。故选B。
1.元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A．元素的性质总在不断地发生明显的变化
B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【解析】 同主族元素的性质是相似的，同周期主族元素的性质是递变的，A错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D错误。故选C。
A．由X、Z、W三种元素形成的化合物的水溶液一定显酸性
B．试管内壁残留的单质R可用Y和R形成的化合物去除，体现R的物理性质
C．Y与W、Z与W形成的化合物都是大气污染物
D．简单离子半径：R>W>Z
题点2
元素“位—构—性”的综合应用
【思路分析】 X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素，Y、Z、W是原子序数依次增大的同周期相邻元素，且最外层电子数之和为15，设Z的最外层电子数为m，则Y的最外层电子数为m－1，W的最外层电子数为m＋1，即得出(m－1)＋m＋(m＋1)＝3m＝15，所以m＝5，则推知Y、Z、W分别为C、N、O；X比Y核外少一个电子层，则X为H；R的原子序数是W的二倍，则R为S，据此分析解题。
【细解】 由H、N、O三种元素形成的化合物的水溶液不一定显酸性，如NH3·H2O，A错误；S单质易溶于CS2，所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2洗涤，体现S的物理性质，B正确；CO2不是大气污染物，C错误；简单离子半径大小为S2－>N3－>O2－，D错误。故选B。
2.(2024·河北保定高一统考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W、R在周期表中的位置如图，已知R的原子序数是Z的两倍。下列叙述错误的是( )
A．W的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物
B．简单离子半径：R>Z>W
C．非金属性：X>Y>Z
D．W元素位于金属与非金属的交界处
X Y Z
W R
【解析】 短周期主族元素X、Y、Z、W、R在周期表中的位置如图，R的原子序数是Z的两倍，R为S，Z为O，所以X为C，Y为N，W为Al，据此分析解题。W的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，为两性氢氧化物，A正确；简单离子半径大小为S2－>O2－>Al3＋，B正确；同周期从左到右，元素的非金属性依次增强，C错误；W为Al，位于金属与非金属的交界处，D正确。故选C。
知识思维导图
课堂素养评价
1.(2023·河北省定州市期末改编)下列说法不正确的是( )
A．某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是第ⅡA族元素
B．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
C．周期表包含元素最多的族是第ⅢB族
D．117号元素Ts位于周期表的第七周期第ⅦA族
【解析】 A项，短周期中，He元素的原子最外层有2个电子，但其属于0族，则短周期中最外层电子数为2的元素不一定属于第ⅡA族，不正确；B项，在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，其性质往往介于典型的金属与典型的非金属之间，为制备半导体材料提供了可能性，正确；C项，周期表包含元素最多的族是第ⅢB族，包含镧系和锕系，共32种元素，正确；D项，由第118号元素位于第七周期0族，可推知117号元素位于第七周期第ⅦA族，正确。故选A。
2.(2023·河北省保定市期末)前三周期四种主族元素X、Y、Z、W，X、Y、Z的相对位置如图，Y的原子序数为X、Z的原子序数之和，W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大，下列有关叙述正确的是( )
A．简单离子半径：Y＞Z＞W
B．原子序数：W＞Y
C．Z元素最高正价为＋7价
D．X的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸
X Z
Y
【解析】 设X的原子序数为A，Z的原子序数为A＋2，Y的原子序数为A＋1＋8，由题意知：A＋1＋8＝A＋A＋2，A＝7，X、Y、Z分别是氮、硫、氟元素，W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大，所以W是锂元素。A项，Y、Z、W对应的离子分别是S2－、F－、Li＋，离子半径为Y(S2－)＞Z(F－)＞W(Li＋)，正确；B项，由分析知原子序数Y(S)大于W(Li)，错误；C项，氟元素没有正价，错误；D项，X的最高价氧化物对应的水化物是硝酸是一种强酸，错误。故选A。
3.(2024·山东青岛高一校联考期中)下列能说明同周期元素As的非金属性比Br弱的是( )
A．在周期表中As的原子序数小于Br
B．As2O3具有还原性，BrO2具有极强的氧化性
C．气态AsH3的热稳定性比HBr的弱
D．H3AsO3的酸性比HBrO的弱
【解析】 原子序数的大小不能作为非金属性强弱的依据，A错误；不同价态的氧化物的氧化性或还原性强弱不能作为非金属性强弱的依据，B错误；气态氢化物越稳定相应元素的非金属性越强，C正确；比较非金属性应根据元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱，而H3AsO3和HBrO不是最高价态含氧酸，D错误。故选C。
4.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第______周期________族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是______(填序号)。
①它与硅位于同一主族 ②它位于周期表中金属与非金属分界线附近 ③它位于边界线附近 ④它是两性物质
四
ⅣA
②
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是______(填字母)。
A．左上角 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
D
【解析】 (1)根据元素周期表可知，锗位于第四周期ⅣA族。(2)锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，它是金属元素，故答案为②。(3)用于制造半导体材料的元素既具有一定的金属性又具有一定的非金属性，金属和非金属分界线附近的元素，既具有一定的金属性又具有一定的非金属性，则可用于制造半导体材料，D正确。故选D。第四章 第二节 第2课时
课时达标分层练
学业考达标练
1.(2023·天津南开区高一检测)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．Si、Ge可作半导体材料
B．Te处于第五周期第ⅥA族
C．分界线附近可寻找到制造催化剂和耐腐蚀合金的元素
D．分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性
【解析】 Si、Ge处于金属与非金属交界处，既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，二者均可作半导体材料，A正确；Te与O同主族，且Te处于第五周期，即Te处于第五周期第ⅥA族，B正确；金属与非金属分界线附近可寻找半导体材料，在过渡元素中寻找制造催化剂和耐腐蚀合金的元素，C错误；位于金属元素与非金属元素的分界线附近的元素既有一定的金属性，又具有一定的非金属性，D正确。故选C。
2.(2023·浙江温州高一乐清市知临中学校考期中)现有M、W、X、Y、Z五种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是( )
A．X、W、Z的原子半径依次减小
B．W元素与氢元素可形成多种化合物
C．Z的最高化合价为＋6
D．M、W、Y的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低
【解析】 根据元素在周期表中的位置可知，X为Na元素；Y为Si元素；Z为O元素；W为C元素；M为Cl元素。同主族从上到下原子半径增大；同周期从左向右原子半径减小；电子层数越多，原子半径一般越大，X、W、Z的原子半径依次减小，A正确；W为C元素，与氢元素可形成多种化合物如CH4、C2H6等，B正确；Z为O元素，最高化合价为＋2如OF2，C错误；同主族从上到下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱；同周期从左向右非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，M、W、Y的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低，D正确。故选C。
3.(2024·湖南省岳阳市高一期末)元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述不正确的是(已知硅酸钠溶液显碱性)( )
A．钠与水反应比Li与水反应更剧烈
B．Li在空气中燃烧生成Li2O2
C．Be(OH)2既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液
D．硼酸钠溶液显碱性
【解析】 同主族元素，自上而下，金属性增强，故金属性Na>Li，则单质与水反应剧烈程度Na>Li，A正确；镁在空气中燃烧生成氧化镁，根据对角线规则知，锂在空气中燃烧生成氧化锂，B错误；氢氧化铝能溶于强酸和强碱溶液，根据对角线规则知，氢氧化铍也能溶于强酸和强碱溶液，C正确；硅酸钠溶液显碱性，根据对角线规则知，硼酸钠溶液也显碱性，D正确。故选B。
4.(2023·河北唐山高一统考期中)有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3－与Bn＋的电子排布完全相同，则元素B的质子数为( )
A．a－n－3 B．a－n＋3
C．a＋n－3 D．a＋n＋3
【解析】 A元素原子的核电荷数为a，原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3－，则A3－的核外电子数为a＋3，B原子失去n个电子形成Bn＋，设B的质子数为x，由于A3－与Bn＋的电子层排布相同，则：a＋3＝x－n，解得x＝a＋n＋3，所以元素B的质子数为a＋n＋3。D正确。故选D。
5.(2024·湖北省武汉市第一中学高一1月月考)下列实验或事实能证明相应结论的是( )
A．实验Ⅰ可验证金属性：Al>Mg
B．实验Ⅱ可验证金属性：Cu>Al
C．实验Ⅲ可验证非金属性：Cl>Br>I
D．实验Ⅳ可验证非金属性：Cl>C>Si
【解析】 Mg不溶于NaOH，Al溶于NaOH说明Al具有一定的非金属性，可验证金属性Mg>Al，A错误；Al的金属性强于Cu，B错误；Cl2与NaBr溶液反应生成溴，使左侧棉球变为橙色，未反应的Cl2继续与KI溶液反应置换出I2，使右侧棉球变为蓝色，能证明非金属性：Cl>Br、Cl>I，但不能证明非金属性：Br>I，C错误；实验Ⅳ可证明酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3，这三种酸为Cl、C、Si的最高价氧化物对应的水化物，故能验证非金属性：Cl>C>Si，D正确。故选D。
6.(2024·辽宁省部分高中高一期末)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是5种元素的相关信息，W、X都位于第三周期。
元素 信息
Q 地壳中含量最高的元素
W 最高化合价为＋7价
X 最高价氧化物对应的水化物在其所在周期中碱性最强
Y 焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色
Z 原子结构示意图为：
(1)Q在周期表中的位置是 第二周期第ⅥA族 。
(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 HClO4 。
(3)X单质与水反应的离子方程式是 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 。
(4)金属性Y强于X，用原子结构解释原因： 最外层电子数Y与X相同，电子层数Y大于X，原子半径Y大于X，则失电子能力Y大于X，金属性Y强于X 。
(5)下列对于Z及其化合物的推断中，正确的是 (填字母)。
A．Z的最低负化合价与W的最低负化合价相同
B．Z的氢化物的稳定性弱于W的氢化物的稳定性
C．Z的单质可与X和W形成的化合物的水溶液发生置换反应
【解析】 Q为地壳中含量最高的元素，则Q为O；W、X都位于第三周期，W最高化合价为＋7价，X最高价氧化物对应的水化物在其所在周期中碱性最强，则W为Cl，X为Na；Y的焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色，则Y为K；Z原子结构示意图为，则Z为Br。(1)Q为O，在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。(2)W为Cl，最高价为＋7价，最高价氧化物对应的水化物的化学式是HClO4。(3)X为Na，其单质与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(4)X为Na，Y为K，二者同主族，最外层电子数相同，原子半径K大于Na，则失电子能力K大于Na，金属性K强于Na。(5)W为Cl，Cl与Br同主族，Br、Cl的最低负化合价均为－1价，A正确；非金属性：Cl>Br，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，则HBr的稳定性弱于HCl的稳定性，B正确；Z为Br，X和W形成的化合物的水溶液为NaCl溶液，由于氧化性：Cl2>Br2，则Br2不能从氯化钠溶液中置换出氯气，C错误。故选AB。
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7.(2023·江苏省江阴高级中学期末)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、C的原子序数相差8，A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，B单质的焰色试验结果为黄色。下列说法错误的是( )
A．阴离子的还原性：An－＞Cn－
B．元素A与B可形成两种化合物
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：C＜D
D．原子半径的大小顺序：r(B)＞r(C)＞r(D)＞r(A)
【解析】 A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，则A为O；短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、C的原子序数相差8，则C为S，D为Cl；B单质的焰色试验结果为黄色，则B为Na。从而得出A、B、C、D分别为O、Na、S、Cl元素。A、C分别为O、S，非金属性O＞S，则阴离子的还原性：O2－＜S2－，A错误；A、B分别为O、Na，元素A与B可形成Na2O、Na2O2两种化合物，B正确；C、D分别为S、Cl，非金属性S＜Cl，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4＜HClO4，C正确；A、B、C、D分别为O、Na、S、Cl，Na、S、Cl的电子层数都为3，核电荷数分别为11、16、17，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径的大小顺序：r(Na)＞r(S)＞r(Cl)＞r(O)，D正确。故选A。
8.(2023·福建宁德高一校联考期中)T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置如图，已知W能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是( )
Q R
T W
A．简单气态氢化物的稳定性：QB．T的最高价氧化物能与强酸溶液反应
C．WO2有毒，是空气的一种污染物，可用饱和NaCl吸收
D．Q与氧元素形成的化合物的种类不止一种
【解析】 W能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，则W的相对原子质量为32，W原子中质子数等于中子数，则W的质子数为16，W是S元素；根据T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置，可知T、Q、R分别是Al元素、C元素、N元素。同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物的稳定性增强，稳定性：CH49.(2023·辽宁高一校联考期末)元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是( )
A．若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3
B．周期表中碲在硫的下面，则碲化氢比硫化氢更稳定
C．硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处，都可用作半导体材料
D．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素
【解析】 若aX2＋和bY－的核外电子层结构相同，原子核外电子相同，即a－2＝b＋1，可得：a＝b＋3，A正确；同主族元素从上到下非金属性减弱，周期表中碲在硫的下面，碲元素非金属性弱，可知碲化氢比硫化氢稳定性弱，B错误；位于金属与非金属的交界处的元素既有金属性又有非金属性，硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处，所以都可用作半导体材料，C正确；若存在简单阴离子R2－，则R原子的最外层有6个电子，一定属于第ⅥA族元素，D正确。故选B。
10.(2023·辽宁锦州高一统考期末)某些短周期元素的数据如下表(已知Be的原子半径为0.089 nm)。
元素代号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(nm) 0.074 0.160 0.152 0.143 0.099 0.186 0.075 0.077
最高正化合价 ＋2 ＋1 ＋3 ＋7 ＋1 ＋5 ＋4
最低负化合价 －2 －1 －3 －4
回答下列问题：
(1)①在周期表中的位置是 第二周期第ⅥA族 。
(2)上述第三周期元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 HClO4 (填酸的化学式)。
(3)①、②、⑤对应的简单离子半径由大到小的顺序为 Cl－>O2－>Mg2＋ (用离子符号表示)。
(4)④、⑥的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为 Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4] 。
(5)下列说法错误的是 d (填标号)。
a．最简单气态氢化物的稳定性①>⑦>⑧
b．最高价氧化物对应水化物的碱性②>④
c．与⑧号元素同主族的第四周期元素的单质是半导体材料
d．③号元素的单质在氧气中加热可以得到两种氧化物
【解析】 根据元素周期律，同周期元素从左到右，原子半径逐渐变小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐变大；通过表中短周期元素的原子半径及Be的原子半径为0.089 nm可知，元素①、⑦、⑧的原子半径比Be小，推断元素①、⑦、⑧为第二周期元素，根据最高正价和最低负价，推出①为O元素，⑦为N元素，⑧为C元素；③和⑥的最高正化合价为＋1价，且⑥的半径比③大，推断③为Li元素，⑥为Na元素；②的原子半径比⑥小，且最高正化合价为＋2价，则②为Mg元素；④的最高正化合价为＋3价，④为Al元素，⑤的最高正化合价为＋7价，最低负化合价为－1价，则⑤为Cl元素，据此解答。(1)O在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。(2)非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，上述第三周期元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4。(3)Cl－核外有三层电子，O2－、Mg2＋核外电子排布相同，原子序数大原子核对核外电子吸引力强，半径小，故对应的简单离子半径由大到小的顺序为Cl－>O2－>Mg2＋。(4)Al、Na的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。(5)根据分析，①为O，⑦为N，⑧为C，非金属性①>⑦>⑧，非金属性越强，最简单气态氢化物越稳定，最简单气态氢化物的稳定性①>⑦>⑧，a正确；根据分析，②为Mg，④为Al，金属性②>④，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性②>④，b正确；与⑧号C元素同主族的第四周期元素是Ge，其单质是半导体材料，c正确；③号元素为Li，Li的单质在氧气中加热只能得到Li2O，d错误。
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