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元素周期表和元素周期律的应用
【核心素养发展目标】
1．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
2．了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型
【主干知识梳理】
一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律
1．元素周期表与元素周期律的关系
(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系
(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律
同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱
2．元素周期表的金属区和非金属区
分区示意图
分界线的划分 沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚线，虚线的左下方是金属元素，右上方是非金属元素
特点 ①金属性强的在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)；非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F；最后一个纵行是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，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线
③金属元素在分界线的左侧，但分界线的左侧并不都是金属元素，如氢元素属于非金属元素
2．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＝族序数＝最外层电子(价电子)数＝8－|最低负价| (其中，F无正价，O无最高正价)
(2)非金属元素的化合价
①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数
②负价等于使它达到8电子稳定结构所需得到的电子数
③最高正价与负价绝对值之和等于8，最高正价＋|最低负价|＝8，(H最低价为－1，O、F除外)
【微点拨】非金属的最高正价与负价绝对值之和不一定均等于8，如H、O、F
(3)元素的最高正价和最低负价的绝对值之差与族序数的关系
最高正价－|最低负价| 6 4 2 0
主族族序数 ⅦA ⅥA ⅤA ⅣA
3．元素周期表中的重要规律
(1)“三角形”规律
所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置，如图所示，处于A、B、C位置上的元素，可排列出其原子结构、性质等方面的规律
应用 原子序数C＞B＞A；原子半径C＞A＞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；阴离子的还原性Cn－8＞An－8＞Bn－7(设A为n族，则B为n＋1族，下同)；气态氢化物的稳定性H7－nB＞H8－nA＞H8－nC。A、B、C若为金属，则其失电子能力C＞A＞B；单质的还原性C＞A＞B；阳离子的氧化性B(n＋1)＋＞An＋＞Cn＋；最高价氧化物对应的水化物的碱性：C(OH)n＞A(OH)n＞B(OH)n＋1
(2)“对角线”规律
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，被称为“对角线规则”，如：Li和Mg、Be和Al、B和Si等
应用 根据已知元素及其化合物的性质，推导未知元素及其化合物的性质
(3)“相似”规律
①同族元素性质相似；②左上右下对角线上元素性质相似；③同位素的化学性质几乎完全相同
二、元素周期表和周期律的应用
1．预测元素及其化合物的性质
(1)比较不同周期，不同主族元素的性质
如：金属性Mg＞Al，Ca＞Mg，则由碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性Ca(OH)2＞Al(OH)3
(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)2难溶
又如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等
2．应用于元素“位置—结构—性质”的相互推断
(1)“位”、“构”、“性”的关系
“位”、“构”、“性”的关系 对关系图的理解
①从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质②从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置
(2)结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式
a．核外电子层数＝周期数
b．质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数
c．最外层电子数＝主族序数
d．主族元素的最外层电子数＝主族序数＝最高正价数 (O、F元素除外)
e．最低负价的绝对值＝8－主族序数(仅限第ⅣA～ⅦA族)
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律，如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等
(3)性质与位置互推问题是解题的关键：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性
②气态氢化物的稳定性
③最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
(4)结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性
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判断元素金属性和非金属性的方法
【微点拨】元素“位—构—性”规律中的特例
①绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(H)无中子
②元素周期表中的周期一般是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始
③所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多
④非金属单质一般不导电，但石墨是导体，晶体硅是半导体
⑤氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价
3．寻找有特殊用途的新物质
①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
②研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药
③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
4．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质
【课时跟踪检测】
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(　　)
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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
2．镓是俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属第ⅢA族。镓的熔点为29.78 ℃，沸点高达2 403 ℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120 ℃。由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是(　　)
A．镓是制造高温温度计的上佳材料
B．镓能溶于强酸和强碱中
C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中
D．近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质
3．关于元素周期表，下列叙述中不正确的是(　　)
A．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
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
4．已知铍(Be)的原子序数为4，下列关于铍及其化合物的叙述中正确的是(　　)
A．铍的金属性比镁强 B．氯化镁的氧化性比氯化铍强
C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D．单质铍易和冷水反应产生氢气
5．已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下列有关锂及其化合物的叙述不正确的是( 　)
A．碳酸锂受强热很难分解 B．碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小
C．锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂 D．锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3N)
6．门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X的性质的描述中正确的是(　　)
A．X单质易与水反应 B．X形成的氧化物易与水反应生成酸
C．X易形成氧化物XO D．XH4的稳定性比SiH4的低
7．我国相关部门已经发布了113号Nh、115号Mc、116号Lv、117号Ts、118号Og等元素的中文名称分别是钅尔、镆、钅立、、。下列有关推断正确的是(　　)
A．这五种元素均为主族元素
B．Nh的最高价氧化物是一种典型的两性氧化物
C．Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性弱
D．Og在通常状况下呈气态，其余四种为固态
8．元素周期表中前三周期部分元素的原子序数与常见价态的关系图如下。若用原子序数表示对应元素，下列说法中不正确的是(　　)
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A．a与d的非金属性比较：dC．a可以形成两种氢化物 D．b、c、e的最高价氧化物对应水化物之间均可反应
9．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是(　　)
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A．原子半径：Z>Y>X B．气态氢化物的稳定性：R>W
C．WX3为酸性氧化物 D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
10．下列对元素周期表说法不正确的是(　　)
A．共有7个周期和16个族
B．在过渡元素中可以寻找各种优良的催化剂
C．如果已知元素的最外层电子数为2，由此不能确定该元素在周期表中的位置
D．目前已知发现的第ⅣA族元素为6种，所以该族元素共有6种单质
11．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是(　　)
A．31d和 33d属于同种核素 B．气态氢化物的稳定性：a>d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应 D．a和b只能形成一种化合物
12．下列有关元素周期表和周期律的说法中，正确的是(　　)
A．F元素是原子半径最小的非金属元素
B．碳、硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料
C．X、Y属于同周期元素，若原子序数XD．门捷列夫元素周期表有7个主族，7个副族，1个0族，1个Ⅷ族，共16纵列
13．1934年约里奥 居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋HeY＋n，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)
A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
14．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是(　　)
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
15．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)
①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3价
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
16．应用元素周期律分析，下列推断正确的是(　　)
A．砹(At)是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
B．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
C．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
D．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
17．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的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是(　　)
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A．原子半径：XZ
C．一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
18．元素W、X、Y、Z、T在周期表中的位置如图所示，已知W、X、Y、Z四种短周期元素原子最外层电子数之和为22，则下列说法正确的是(　　)
W X
Y Z
T
A．简单阴离子半径：Z＞Y＞X B．W只可以形成一种单质
C．Y、Z对应的氧化物的水化物的酸性，后者比前者强 D．T元素单质可能具有半导体的特性
19．如图为元素周期表中短周期的一部分，四种元素均为非稀有气体元素，下列关于这四种元素及其化合物的说法正确的是(　　)
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A．X、Y、Z、W可能均为金属元素
B．气态氢化物的稳定性：Z＞W＞X＞Y
C．Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等
D．Z的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
20．X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素中的四种，原子序数依次增大，W、Y为金属元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y、Z位于同周期，Z位于第ⅣA族。W能与冷水剧烈反应，Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：WC．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>W D．Y的氧化物为两性氧化物
21．如图所示，已知A元素最低化合价为－3价，它的最高价氧化物含氧元素的质量分数为56.36%，原子核内中子数比质子数多1个。试回答：
(1)写出它们的元素符号：A________；B________；C________；D________；E_________
(2)A、B、C、D的简单气态氢化物中稳定性最差的是________(用分子式表示)
(3)指出C在元素周期表中的位置：__________________
(4)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___________________(用分子式表示)
22．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为______________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为____________，R的简单氢化物分子中的电子数为____________
(2)元素的原子得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为_____________
23．门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的11种元素
(1)门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勤发现，命名为锗(Ge)
①已知主族元素锗的最高化合价为＋4价，其最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si________Ge(用“>”或“<”表示)
②若锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置________。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是________
③硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是________(填“硅”或“锗”)
(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)
①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因_________________________________________________________________
②为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液，________和________
24．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
(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
【元素周期表和元素周期律的应用】答案
1．C。解析：同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；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项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。
2．D。解析：镓的金属性比铝的强，是典型的金属，易导电，是电的良导体，D项错误。
3．D。解析：A对，金属与非金属元素分界线附近的元素既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性，故可以寻找制备半导体材料的元素；B对，过渡金属元素具有特殊性，可在过渡元素中寻找制备催化剂和耐高温、耐腐蚀材料的元素；C对，农药中通常含有氟、氯、硫、磷、砷等元素，故可在非金属元素区域寻找制备新型农药的元素；D错，地球上元素含量的分布与其在周期表中的位置无关。
4．C。解析：Be位于第ⅡA族，金属性Be、Mg、Ca依次增强，A、B错，C正确；镁与冷水很难反应，Be与冷水更难反应，D错。
5．A。解析：解题时充分利用题目信息，锂及其化合物的性质与镁的相似，MgCO3煅烧分解成MgO和CO2，由此可知，Li2CO3也易分解。
6．D。解析：Si不能与水反应，X是其中的一种“类硅”元素，所以X单质不易与水反应，A错误；SiO2不能溶解于水，也不能与水发生反应产生相应的含氧酸，所以X形成的氧化物也不易与水反应生成酸，B错误；Si是第ⅣA族的元素，最高化合价为＋4价，因此X易形成氧化物XO2，C错误；同族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越弱，其氢化物的稳定性就越弱，因此XH4的稳定性比SiH4的低，D正确。
7．D。解析：118号Og为0族元素，而不是主族元素，故A项错误；113号Nh位于周期表中第七周期第ⅢA族，同一主族从上到下，金属性逐渐增强，则Nh的最高价氧化物为碱性氧化物，故B项错误；Ts的非金属性比上一周期元素的非金属性弱，所以Ts的简单阴离子比该族上一周期简单阴离子的还原性强，故C项错误；118号元素为稀有气体元素，为0族元素，状态为气态，113号、115号、116号、117号分别为第ⅢA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素，根据主族元素的单质的状态变化规律可知它们为固体，故D项正确。
8．B。解析：根据分析可知，a为O，b为Na，c为Al，d为P，e为Cl，同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，同一周期从左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：O＞S＞P，即非金属性：a＞d，故A正确；同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径大小为：b＞c＞d＞e＞a，故B错误；O可以形成H2O和H2O2两种氢化物，故C正确；Na、Al、Cl的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和高氯酸，由于氢氧化铝为两性氢氧化物，则NaOH、氢氧化铝和高氯酸之间均可反应，故D正确。
9．A。解析　X没有最高正价，则X为氧元素。根据短周期元素的主族序数＝元素的最高正价数可推断： Y为钠元素，Z为铝元素，W为硫元素，R为氯元素。原子半径：Y(Na)> Z(Al)>X(O)，A不正确；气态氢化物稳定性：R(HCl)>W(H2S)，B正确；WX3(SO3)与H2O化合生成H2SO4, SO3是酸性氧化物，C正确；Y(Na)和Z(Al)对应的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH与Al(OH)3，二者能发生反应：NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，D正确。
10．D。解析：周期表有7个横行，有7个周期；18个纵列，8、9、10三个纵列为第Ⅷ族，共16个族，分别为7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，故A正确；优良的催化剂含过渡金属元素，则在过渡元素中可以寻找优良的催化剂，故B正确；已知元素的最外层电子数为2，由此不能判断该元素在周期表中的位置，最外层电子数为2的元素可能是ⅡA族元素、可能是He、可能是第ⅡB族元素等，故C正确；有的元素单质有同素异形体，如C有金刚石、石墨、足球烯等同素异形体，故D错误。
11．C。解析：由部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图分析，a为氧元素，e为硫元素，b为钠元素，c为铝元素，d为磷元素。31d和 33d质子数相同，中子数不同，不是同种核素，二者互为同位素，A项错误；a、e、d的非金属性依次减弱，它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱，即a>e>d，B项错误； b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，C项正确；a和b可形成Na2O和Na2O2，D项错误。
12．C。解析：F元素是第二周期主族元素中原子半径最小的非金属元素，但原子半径最小的非金属元素是氢元素，故A错误；碳不位于金属与非金属的交界处，碳的单质石墨能导电，是导体，而硅位于金属与非金属的交界处，可以做半导体材料，故B错误；X、Y属于同周期元素，若原子序数X13．B。解析：由题意得W＋4＝30＋1，则W＝27，因X为金属原子，设X的最外层电子数为x，结合题给信息可知，x＋x＋2＝8，得x＝3，则X为Al，Y为P。Al的相对原子质量为27，A项错误；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，分别为AlCl3、PCl3，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X(Al)的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如H3PO3和H3PO4等，D项错误。
14．B。解析：第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A项错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C项错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D项错误。
15．C。解析：原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中同一周期随原子序数递增，非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因C存在14C和13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。
16．D。解析：同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A项错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl处于第六周期，是一种典型的金属元素，只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B项错误；第二周期的非金属元素对应的氢化物中，只有HF溶于水后溶液呈酸性，C项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，D项正确。
17．C。解析：设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径：Z18．D。解析：根据元素在周期表中的位置，W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期元素，设W的最外层电子数为a，则a＋(a＋1)＋(a＋2)＋(a＋3)＝22，解得a＝4，则W为C元素，X为N元素，Y为S元素，Z为Cl元素；T与C同主族，则T为Ge元素。阴离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单阴离子半径：Y＞Z＞X，故A错误；C元素可以形成多种单质，如石墨、金刚石、C60等，故B错误；Cl的最高价含氧酸的酸性强于S的最高价含氧酸的酸性，因没有注明是否为最高价含氧酸，该关系不一定成立，故C错误；Ge位于金属、非金属的分界线附近，元素的单质具有半导体的特性，故D正确。
19．C。解析：根据元素周期表的结构，四种元素不可能都是金属元素，故A错误；如果Z为Si，Si的最高正价为＋4价，最低负价为－4价，两者绝对值相等，故C正确。
20．D。解析：由题意可推出X为O，Y为Al，Z为Si，W为K。A项，原子半径：W>Y>Z>X，错误；B项，气态氢化物的热稳定性是H2O>SiH4，错误；C项，最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH>Al(OH)3，错误；D项，Y的氧化物Al2O3为两性氧化物，正确。
21．(1)P　S　Cl　O　Se
(2)PH3　
(3)第三周期第ⅦA族
(4)HClO4>H2SO4>H3PO4
解析：A的最低化合价为－3价，说明最高价为＋5价，故氧化物形式为A2O5，×100%＝56.36%，M≈31，故A为P，可推出B为S，C为Cl，D为O，E为Se。
22．(1)第三周期第ⅥA族　Al>C>N　CO2　10
(2)弱于　
(3)2H2O22H2O＋O2↑
解析：(1)因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期数与主族序数相等，则T为Al元素，推出Q为C元素，R为N元素，W为S元素，S元素位于第三周期第ⅥA族。原子半径比较：一看电子层数，电子层数越多，原子半径越大；二看原子序数，原子电子层数相等，半径随原子序数的递增而减小。因此原子半径：Al>C>N。Q的最高价氧化物为CO2，R的简单氢化物为NH3，其电子数为10。(2)S元素的非金属性强于C元素，S原子的得电子能力强于C原子。(3)原子序数比R多1的元素是O，其一种氢化物能分解成另一种氢化物，两种氢化物分别为H2O2和H2O，其反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
23．(1)①>　
②第四周期ⅣA族　半导体材料
③锗
(2)①原子最外层电子数都是3个
②NaOH溶液　稀硫酸(或盐酸)
24．(1)四　ⅣA　
(2)②　
(3)D
解析：根据元素周期表的结构可知，锗属于第四周期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。
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