第二节 元素周期律
第1课时 原子核外电子的排布
对点训练
知识点一 原子核外电子的排布规律
1．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )
A．K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子数为偶数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
2．某原子核外共有n个电子层(n＞3)，则(n－1)层最多容纳的电子数为( )
A．8 B．18 C．32 D．2(n－1)2
3．在1～18号元素中，某元素R的原子最外层上的电子数与电子层数相同，该元素可能有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
4．X、Y、Z三种短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是 ( )
A．C、Si、Mg B．Li、C、Mg C．C、Mg、Li D．C、O、Mg
5．A、B为两种短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为( )
A．A2B3 B．BA2 C．AB4 D．B3A2
知识点二 原子结构示意图
6．从某微粒的结构示意图反映出( )
A．质子数和中子数
B．中子数和电子数
C．核电荷数和核外电子层排布的电子数
D．质量数和核外电子层排布的电子数
7．下列表示硫原子结构示意图的是( )
A. B. C. D.
8．已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是( )
A B C D
9．根据叙述判断下列各元素一定属于主族元素的是( )
A．元素的原子最外层电子数为2
B．元素的原子最外层电子数为6
C．位于元素周期表中第ⅡA族右边的元素
D．阴离子RO中R元素
10．根据下列条件写出元素符号和元素名称，并画出原子结构示意图，把结果填在表中。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的1/2。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍。
(3)C元素原子的L层电子数与K层电子数之差是电子层数的2.5倍。
(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的1/4。
编号
A
B
C
D
元素符号
元素名称
原子结构
示意图
能力提升
11．核电荷数为1～18的两种元素X、Y，X元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数；Y元素比X元素的原子多2个电子。则X与Y不可能形成的化合物是( )
A．X2Y B．XY2 C．XY3 D．XY
12．甲、乙两元素原子的第2层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )
A．甲与乙处于同一周期
B．甲与乙处于同一主族
C．甲与乙指的是碳和铝
D．甲与乙的原子序数之和是偶数
13．现有几种元素的性质或原子结构如下表：
元素
编号
元素性质或原子结构
T
失去一个电子后，形成Ne的原子结构
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
其单质之一是空气主要成分之一，且是最常见的助燃剂
Z
原子核外有3层电子，最外层电子数比次外层电子数少一个
(1)元素X的一种同位素通常用来作相对原子质量的标准，这种同位素的原子符号是__________；X的另一种同位素可用来测定文物年代，这种同位素的原子符号是__________。
(2)元素Y形成的另一种单质，大量存在于地球的平流层中，被称作地球生物的保护伞，该单质的化学式是________。
(3)元素Z在海水中含量非常高，海水中含Z元素的主要化合物是________(写化学式)。
(4)写出T的同主族短周期元素的单质在空气中燃烧的化学方程式：_________________。
(5)Z的单质可用来对自来水进行消毒，结合化学方程式说明其消毒原理：__________。
14．有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中只有X、Z是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。
回答下列问题。
(1)V的一种核素中质子数为中子数的，则该核素的名称为____________，常用于制造________。
(2)W元素的原子结构示意图为____________。
(3)X元素的离子结构示意图为____________。
(4)Z的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。
15．已知某粒子的结构示意图为。试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y＝8时，粒子可能为(填粒子符号)______、______、______、______、______。
(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式： ________。
16．短周期元素A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数由A到F依次增大。在周期表中，A的原子半径最小。B元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍，C为地壳中含量最多的元素，D是原子半径最大的短周期主族元素，D的单质在高温下与C的单质充分反应，可以得到与E单质颜色相同的淡黄色固态化合物。D与F形成的化合物DF 是常用的调味品。试根据以上叙述回答：
(1)写出元素名称：
A________，B________，C________，D________。
(2)E在元素周期表中的位置：__________________。
(3)F离子结构示意图：________。
(4)A、B组成的最简单化合物的名称是________。
(5)C、D按原子个数比1∶1组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为________。
(6)能说明E的非金属性比F的非金属性________(填“强”或“弱”)的事实是________________(举一例)。
17．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
(1)X是________(填元素名称，下同)，Y是__________，Z是________。
(2)由Y和Z组成，且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式是________。
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是________________。
(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为4∶2∶3，该盐的化学式是______________。
18．如图L1-2-1是部分短周期元素的单质及其化合物(或其溶液)的转化关系。已知在常温常压下，A是固体，B、C、D、E是非金属单质且都是气体，C呈黄绿色；化合物F是淡黄色固体，化合物G的焰色反应为黄色，化合物I和J通常状况下呈气态；D和E的反应是化工生产中的一种重要的固氮反应。
图L1-2-1
请回答下列问题：
(1)E 和J的化学式分别是________和________。
(2)写出F和CO2反应的化学方程式并用单线桥法表示电子转移的情况：________________________________。
(3)将少量单质C通入盛有淀粉碘化钾溶液的试管中，溶液变蓝色，该反应的离子方程式为__________________。
(4)标况下3.36 L气体B与A完全反应，转移电子的数目为________。
1.C [解析] 对于稀有气体Ne，L层电子数为8，其族序数为0。
2.B 3.C 4.A
5.D [解析] 由题意知A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5个，那么肯定是B原子M层上多了2个电子，而且A元素原子的L层未排满，所以得两者的原子结构示意图为A，B，即A为N，B为Mg，A、B构成Mg3N2，即B3A2。
6.C 7.C
8.D [解析] 氟元素原子核外最外层电子数为7个，D元素原子核外最外层电子数也为7个，故二者原子的化学性质相似。
9.B [解析] 原子最外层电子数为2的元素可以是第ⅡA族元素，可以是He，还可以是Fe等，A项错误；第ⅡA族右边的元素可能是第ⅢA族元素，也可能是第ⅢB族元素，C项错误；RO可以是MnO等，D项错误。
10.A.Si 硅 B.B 硼
C.F 氟 D.Ne 氖
11.A [解析] 根据X的原子结构特点，其可能为碳或磷。当X为碳时，Y为氧，形成的化合物为CO或CO2；当X为磷时，Y为氯，形成的化合物为PCl3或PCl5。
12.D [解析] L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，镁符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D项符合题意。
13.（1）12C 14C （2）O3 （3）NaCl （4）4Li＋O22Li2O、2H2＋O22H2O （5）氯气溶于水生成次氯酸Cl2＋H2O===HCl＋HClO，次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒
14.（1）氚 氢弹 （2） （3） （4）KOH
[解析] W元素原子的L层电子数为2×3＝6，故W为O；核电荷数小于8且最外层只有一个电子的元素有两种：H和Li（金属元素），故V为H；Y元素原子最外层电子数也为6，故Y为S；X元素原子最外层电子数为3，且核电荷数大于8小于16，故X为Al；Z元素原子最外层只有一个电子，且核电荷数大于16小于20，故Z为K。
15.（1）原子
（2）Ar Cl－ S2－ K＋ Ca2＋（合理即可）
（3）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
[解析] （1）当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。（2）当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。（3）y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
16.（1）氢 碳 氧 钠 （2）第三周期第ⅥA族
（3）
（4）甲烷 （5）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
（6）弱 S与Fe反应生成FeS，Cl2与Fe反应生成FeCl3（合理即可）
17.（1）氢 氮 氧 （2）N2O5 （3）NH、OH－（或H3O＋） （4）NH4NO3
[解析] （1）根据原子的核外电子排布情况容易得出X为H、Z为O，再根据Y和Z可以形成两种以上气态化合物、原子序数依次递增得出Y只能为N。
（4）由H、N、O三种元素形成且原子个数比为4∶2∶3的盐只能是铵盐。
18.（1）N2 NH3
（2）
（3）Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ （4）1.806×1023
[解析] 化合物G的焰色反应为黄色，则G中含有钠元素，F能与二氧化碳反应得到气体单质B与G，可推知F为Na2O2，B为O2，G为Na2CO3，而A与B（氧气）反应得到F（过氧化钠），则A为Na。G（Na2CO3）与I反应得到CO2，则I属于酸，I由气体非金属单质C与D在光照条件下得到，C呈黄绿色，则I为HCl，C为Cl2，D为H2。I和J通常状况下呈气态，二者反应得到铵盐，且D和E的反应是化工生产中的一种重要的固氮反应，可推知J为NH3，E为N2，铵盐为NH4Cl。（4）A和B反应方程式为2Na＋O2Na2O2，参加反应的氧气为＝0.15 mol，反应中氧元素由0价降低为－1价，转移电子的数目为0.15 mol×2×6.02×1023 mol－1＝1.806×1023。
第2课时 元素周期律
对点训练
知识点一 元素原子结构的周期性变化
1．除第一周期外，关于同周期主族元素的下列变化规律中正确的是( )
A．从左到右，原子半径逐渐增大
B．从左到右，元素的非金属性减弱，金属性增强
C．从左到右，元素最高正价从＋1递增到＋7(O、F除外)，负价由－4递变到－1
D．从左到右，元素最高价氧化物对应水化物的碱性增强，酸性减弱
2．图L1-2-2表示1～18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示( )
图L1-2-2
A．电子层数 B．最外层电子数
C．最高化合价 D．原子半径
知识点二 元素性质的周期性变化
3．下列元素最高正化合价依次增大的是( )
A．Al、Si、P、Cl B．C、N、O、F
C．Si、P、S、Se D．Si、Al、Mg、Na
4. X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图L1-2-3所示。下列说法错误是( )
图L1-2-3
A．Q位于第三周期第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－>Q＋>R2＋
D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
5．下列排列顺序不正确的是( )
A．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
B．热稳定性：PH3＞H2S＞HCl
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
D．还原性：P3－＞S2－＞Cl－
6．(1)在原子序数为1～18号的元素中(用化学用语回答)：
①与水反应最剧烈的金属是________。
②原子半径最大的主族元素是________。
③无正化合价的元素是________。
④水溶液呈碱性的气态氢化物是________。
⑤最稳定的气态氢化物是________。
⑥最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________。
(2)短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如下表所示：
X
Y
Z
①Y、Z原子半径由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
②Y、Z元素的气态氢化物的稳定性：________＞________(填化学式)。
③三种元素形成的单质中熔点最高的是________(填化学式)。
知识点三 粒子半径大小的比较
7．按粒子的半径从小到大的顺序排列的是( )
A．Cl、P、S B．N、O、F
C．Al、Mg、Na D．K、Na、Li
8．下列化合物中阳离子半径与阴离子半径之比最大的是( )
A．LiI B．NaBr C．KCl D．CsF
9．下列结论错误的是( )
①微粒半径：K＋>Al3＋>S2－>Cl－
②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4
⑥非金属性：O>N>P>Si
⑦金属性：BeA．只有① B．①③⑤ C．②④⑤⑥⑦ D．②④⑥
10．元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为( )
A．Al B．P C．Ar D．K
能力提升
11．下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( )
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
12．右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( )
X
W
Y
R
Z
A.常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最低
B．Y、Z阴离子电子层结构都与R原子相同
C．W的原子半径比X的小
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
13．应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是( )
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性大于HCl
③硒(Se)的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硫酸弱
④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
⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
A．①②③ B．①③⑤ C．③④ D．②④⑤
14．已知X＋、Y2＋、Z－、W2－四种离子均具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述正确的是( )
A．原子序数：Y＞X＞Z＞W
B．原子半径：X＞Y＞Z＞W
C．原子的最外层电子数：Y＞X＞Z＞W
D．金属性：X＜Y，还原性：W2－＞Z－
15．A、B、C、D、E 5种元素原子序数逐渐增大，且均不超过18。其中A与C、B与E分别为同主族元素。原子半径A＜B＜E＜D＜C，B原子最外层电子数是次外层的3倍，C、D的核外电子数之和与B、E核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A．原子电子层数：A＜B
B．气态氢化物的稳定性：B＜E
C．简单离子半径：E＜D
D．最高价氧化物对应的水化物碱性：C＜D
16．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( )
A．若mXa＋与nYb－的电子层结构相同，则m＋a＝n－b
B．X2－的还原性一定大于Y－
C．X、Y一定不是同周期元素
D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
17．下表是元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
回答下列问题：
(1)元素①的名称是________，元素⑧的符号是________。
(2)在这些元素中，________(用元素符号或化学式填写，下同)是最活泼的非金属元素，________是最不活泼的元素。
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，________酸性最强，________碱性最强，能形成的两性氢氧化物是________。
(4)比较⑤与⑥的化学性质，________更活泼，试用实验证明此结论(简述操作、现象和结论)：_____________________________。
18．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水，该反应的离子方程式为______________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的化学式为________。
(3)比较Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性：______________(用化学式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的半径由大到小的顺序是_______(用化学式表示)。
19．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6，－2
－1
－2
(1)用元素代号标出它们在元素周期表中对应的位置(以下为周期表的一部分)。
图L1-2-4
(2)B元素处于周期表中第________周期、第________族。
(3)B的最高价氧化物对应的水化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为__________________。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______________(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为______________(填化学式)。
1.C [解析] 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；金属性减弱，非金属性增强；最高正价从＋1递增到＋7（O、F除外），负价由－4递变到－1，故选C项。
2.B
3.A [解析] B项中F没有正化合价，错误；C项中S和Se的最高正化合价相同，错误；D项中最高正化合价依次减小，错误。
4.C [解析] 由图推断Y为氧元素；X的原子半径比氧原子小且只有＋1价，X为氢元素；M的最高正价是＋7价，最低负价是－1价，为氯元素；Z的原子半径比氯元素小，最低负价是－3价，最高正价是＋5价，则为氮元素；Q只有＋1价，原子半径大于氯原子，但小于只有＋2价的R，故Q代表钠元素、R代表钙元素。Na位于第三周期第ⅠA族，A项正确；X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N，可以形成硝酸、硝酸铵及NH3·H2O，B项正确；离子半径Cl－>Ca2＋>Na＋，C项错误；HClO4、HNO3都是强酸，D项正确。
5.B [解析] 同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，单质的氧化性增强，形成的简单阴离子的还原性减弱，气态氢化物的热稳定性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，故A、D项正确，B项错误；同周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，C项正确。
6.（1）①Na ②Na ③F ④NH3 ⑤HF ⑥HClO4
（2）①S＞F ②HF H2S ③S
7.C [解析] A项中原子半径大小为P＞S＞Cl；B项中原子半径大小为N＞O＞F ；D项中原子半径大小为K＞Na＞Li；只有C项符合题意。
8.D [解析] 四种物质中，阳离子和阴离子分别位于第ⅠA族和第ⅦA族，阳离子半径最大的是Cs＋，阴离子半径最小的是F－，所以阳离子半径与阴离子半径之比最大的是CsF。
9.B [解析] ①中微粒半径大小应为S2－>Cl－>K＋>Al3＋；③中离子还原性应为S2－>I－>Br－>Cl－；⑤中非金属性Cl>S>P>C，故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3；①③⑤错，故选B。
10.D
11.C [解析] A项同主族元素随核电荷数增大，电子层数增多；B项同周期元素从左到右非金属性增强；D项同主族元素从上而下金属性增强，非金属性减弱。
12.D [解析] 从元素周期表前四周期的特征来看，R所在的列必是0族，即R为Ar。然后再向左依次确定Y为第三周期第ⅥA族元素S，W为第三周期第ⅤA族元素P，X为第二周期第ⅤA族元素N，Z为第四周期第ⅦA族元素Br。由于Z的单质（Br2）在常压下为液体，而X的单质（N2）、R的单质（Ar）均为气体，所以Br2并不是沸点最低的物质，A项错误；Y的阴离子（S2－）的电子层结构与Ar相同，均为三层电子，但Z的阴离子（Br－）却有四层电子，B项错误；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，C项错误；由Y、W在元素周期表中的位置可知，D项正确。
13.B [解析] 主族非金属元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱，故②错误，③正确；氮元素的氢化物氨气的水溶液呈碱性，④错误。
14.A [解析] 首先由四种离子具有相同的电子层结构，确定其在周期表中的相对位置关系如下：
然后根据元素周期律知识确定：原子序数Y＞X＞Z＞W；原子半径X＞Y＞W＞Z；最外层电子数Z＞W＞Y＞X；金属性X＞Y，还原性W2－＞Z－。综合以上分析选A。
15.A [解析] 由B原子最外层电子数是次外层的3倍，可知B为氧元素；与B同主族的短周期元素E只能是硫元素；由元素原子序数大小关系可知，A、C所在主族必位于第ⅥA族左边，且C位于氧元素的下一周期，即第三周期，D位于C的右边。B、E核外电子数之和为24，与C、D的核外电子数之和相等，则C、D的原子序数只能为11和13，即C、D为Na和Al；A与C同族，且原子半径最小，A只能是氢元素。稳定性H2O>H2S，B项错误；Al3＋有2个电子层，而S2－有3个电子层，故Al3＋半径小于S2－半径，C项错误；NaOH的碱性强于Al（OH）3的碱性，D项错误。只有A项正确。
16.B [解析] 由mXa＋与nYb－电子层结构相同，即电子数为m的X原子失去a个电子后与电子数为n的Y原子得到b个电子后电子数相同，列式为m－a＝n＋b，A项错误；由X2－和Y－电子层结构相同可知X、Y必在同一周期，且X在Y的左边，非金属性Y比X的强，根据“非金属性越强的元素，形成简单阴离子的还原性越弱”，即X2－的还原性一定大于Y－，B项正确；若X、Y形成的简单离子均为阳离子或均为阴离子，则必为同一周期元素，若形成的简单离子一个是阳离子一个是阴离子，则必位于相邻的两个周期，C项错误；由X、Y都能形成氢化物，则均为非金属元素且位于同一周期，X的原子半径大于Y，则X在Y左边，Y的非金属性比X的强，故气态氢化物的稳定性HnY>HmX，D项错误。
17.（1）碳 S （2）F Ar （3）HClO4 NaOH Al（OH）3
（4）Na 分别将少量的Na和Mg投入到水中，发现能和水剧烈反应的是Na，说明Na的化学性质更活泼（合理即可）
[解析] 依据①～⑩在元素周期表中的位置可知：①～⑩分别为C、N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar。
18.（1）Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O （2）Na2S （3）HClO4＞H2SO4
（4）S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
19.（1）
（2）三 ⅢA
（3）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
（4）HClO4 （5）SO2、SO3
第3课时 元素周期表和元素周期律的应用
对点训练
知识点一 元素周期表和元素周期律的应用和意义
1．下列元素中，金属性最强的是( )
A．K B．Al C．He D．S
2．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是( )
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
3．根据元素周期表和元素周期律，下列推断中错误的是( )
A．砹是一种有色固体，它的气态氢化物很不稳定
B．F2与水反应比Cl2与水反应剧烈
C．铷的硫酸盐易溶于水，其氢氧化物一定是强碱
D．盐酸的酸性比氢硫酸强说明氯的非金属性强于硫
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________周期第________族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是________。
①它与硅位于同一主族
②它与铝位于对角线位置，且性质相似
③它位于周期表中金属与非金属分界线附近
④它位于边界线附近
⑤它是两性物质
(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________。
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
知识点二 元素推断
5．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断( )
A．R一定是第四周期元素
B．R一定是第ⅣA族元素
C．R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D．R的气态氢化物的化学式为H2R
6．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不合理的是( )
A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y
B．卤族元素的最高正化合价等于其主族序数
C．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素
D．Cs和Ba分别位于第六周期第ⅠA族和第ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)2
7．如图L1-2-5所示是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是( )
图L1-2-5
A．原子半径：Z>Y>X
B．气态氢化物的稳定性：R>W
C．WX3和水反应形成的溶液显碱性
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
8．如图L1-2-6所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是( )
图L1-2-6
A．元素的简单离子半径大小：④>⑤>②
B．气态氢化物的稳定性：⑤>②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥>⑤
D．元素的最高正化合价：③＝⑥
能力提升
9．A、B、C为三种短周期元素，A、B在同一周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－，离子半径A2－大于C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构。下列判断正确的是( )
A．原子序数由大到小的顺序是C>A>B
B．原子半径由大到小的顺序是r(B)>r(A)>r(C)
C．离子半径由大到小的顺序是r(C－)>r(B2＋)>r(A2－)
D．原子最外层电子数由多到少的顺序是B>A>C
10．利用元素周期律分析，下列说法错误的是( )
A．Ra位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的强
B．As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，AsH3的还原性比NH3的弱
C．Cs的原子半径比Na的大，其与水反应比Na与水反应更剧烈
D．Cl的核电荷数比Al的大，其原子半径比Al的小
11．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示，下面判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径： 丙＜丁＜戊
B．金属性：甲＞丙
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：丙＞丁＞戊
D．最外层电子数：甲＞乙
12．几种不同周期的短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
＋2
＋3
＋5、＋3、－3
－2
下列叙述正确的是( )
A．X、Y元素的金属性：XB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
13．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )
A．若R(OH)m为强碱，则W(OH)n也为强碱
B．若HXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6
D．若X的最高正化合价为＋5，则5种元素都是非金属元素
14．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
图L1-2-7
①第ⅡA族元素的价电子数________。
②第三周期主族元素的最高化合价________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①X为________(填元素名称)，Y为________(填元素符号)，Z原子结构示意图为______。
②N的最高价氧化物对应水化物的化学式为___________________。
③工业上制取单质M的化学方程式为_____________________。
15．下表标出的是元素周期表中的一部分元素。
图L1-2-8
回答下列问题：
(1)表中字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是__________(用元素符号表示，下同)，金属性最强的是________，非金属性最强的是________，常温下单质为液态的非金属元素是________，属于过渡元素的是______(该空用字母表示)。
(2)第二周期中原子半径最小的是________。
(3)B、F、C最简单气态氢化物的化学式分别为____________________，其中以________最不稳定。
(4)元素D最高价氧化物的化学式为________，该元素的气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_______________________________________。
16．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素
编号
元素性质或原子结构
T
M层上有6个电子
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子，其气态氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高正价是＋7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种5核10电子离子，写出该粒子的化学符号：________。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(写化学式)，理由是_______________________。
1.A
2.B [解析] 依据同主族元素性质的递变规律，气态氢化物的稳定性为CH4>SiH4>GeH4，酸性H2CO3>H4GeO4；锗处于金属、非金属元素交界线处，故具有半导体的性能。
3.D [解析] 同主族元素自上而下随原子序数的增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性减弱。比较非金属性强弱应比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，D项不正确。
4.（1）四 ⅣA （2）②③ （3）D
[解析] 根据元素周期表的结构可知，锗属于第ⅣA族元素。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。但不能说锗是两性物质，因两性物质是指既能溶于强酸又能溶于强碱且都生成盐和水的物质，如氧化铝、氢氧化铝等。
5.D [解析] 元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，可以判断最高正化合价与最低负化合价分别为＋6、－2，为第ⅥA族元素。
6.B [解析] F没有正化合价，B项错误。
7.B [解析] 结合化合价与原子序数的关系可知，X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl元素。Na、Al的电子层数相同，核电荷数多的半径小，因此原子半径Y＞Z＞X，A项错误；S、Cl中非金属性强的是Cl，气态氢化物的稳定性R＞W，B项正确；WX3和水反应形成硫酸，C项错误；Y和Z二者最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝，二者能发生反应，D项错误。
8.C [解析] 元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径S2－>O2－>Al3＋，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性H2O>H2S，酸性HClO4>H2SO4，B项错误，C项正确；F无正价，D项错误。
9.B [解析] 由题意可推知A、B、C分别为S、Mg、F，根据元素周期律不难得出结论。
10.B [解析] 同主族元素从上到下，随着原子序数的增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，第ⅡA族元素Mg和Ra，原子序数Mg＜Ra，则碱性Ra（OH）2＞Mg（OH）2，A正确；第ⅤA族元素N和As，原子序数N＜As，则单质的氧化性N2＞As，其氢化物的还原性NH3＜AsH3，B错误；Cs比Na更易失去电子，其与水反应比Na与水反应更剧烈，C正确；Al和Cl属于同周期元素，且原子序数Al＜Cl，则原子半径Al＞Cl，D正确。
11.C
12.D [解析] 根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性X>Y，A项错误；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价，则其可能是O，则Z是N，两者的单质直接化合生成NO，B项错误；X是Mg，Y是Al，Y的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C项错误；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D项正确。
13.B [解析] 同一周期的元素从左到右原子序数依次递增，金属性依次减弱，非金属性依次增强。A项中碱性R（OH）m>W（OH）n，当R（OH）m为强碱时，W（OH）n不一定为强碱，错误；B项中若HXOm为强酸，则X是活泼非金属元素，Y是比X还活泼的非金属元素，正确；C项中若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价应为＋7价或无最高正价，错误；D项中若X的最高正化合价为＋5，则X为第ⅤA族元素，R、W可能是金属元素也可能是非金属元素，错误。
14.（1）①b ②c ③a （2）①氢 O ②HClO4 ③SiO2＋2CSi＋2CO↑
[解析] （1）①第ⅡA族元素的价电子数都是2，b符合。②第三周期主族元素的最高化合价从＋1价逐渐增大到＋7价，c符合。③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径为F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋，a符合。（2）已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则Y为O。M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3，则M为Si。由X、Y、Z、M、N的原子序数关系和N、Z、X的简单离子形式，结合化合物XN常温下为气体可知，N为Cl，Z为Na，X为H。
15.（1）Ar K F Br M （2）F
（3）H2O、HCl、PH3 PH3 （4）N2O5 NH3＋HNO3===NH4NO3
[解析] 元素周期表中0族元素化学性质最不活泼。同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小（稀有气体除外）；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，原子半径逐渐增大；故金属性最强的是L（即K），非金属性最强的是A（即F），第二周期中原子半径最小的是A（即F），B、F、C分别是O、Cl、P，P的非金属性最弱，则PH3最不稳定。常温下单质为液态的非金属元素只有溴。周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的元素都属于过渡元素。D为氮元素，其最高价氧化物的化学式为N2O5，其气态氢化物的化学式为NH3，该元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3。
16.（1）6C （2）NH （3）Cl b （4）H2CO3 H2CO3是弱酸，另外3种酸是强酸
