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章末整合　重点突破
1.原子结构
原子结构X)
2.元素周期表
元素周期表
3.元素周期律
元素周期律
4.化学键
化学键
　　　　　　　　　　　 　　　　　
突破一　胸怀周期表,放眼周期律
1.周期表要了然于胸
(1)能熟练地画出周期表的结构,并能将前20号元素和主族元素的名称、符号填在表中,记住稀有气体元素的原子序数(2、10、18、36、54、86、118)。
(2)掌握原子序数之间的关系
①同主族内相邻周期元素原子序数的关系
元素周期表中,处于第 ⅠA族、第 ⅡA族的元素,未经过过渡元素,下一周期元素的原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和。如K的原子序数等于Na的原子序数与第三周期元素种类之和;而处于第ⅢA族以后的元素,经过了过渡元素,原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和。
②T形和⊥形中原子序数关系
在短周期中,直接相邻的T形和⊥形四种元素的原子序数关系如图:
如果涉及长周期,则上下原子序数可以变为Z-18、Z+18或Z+32、Z-32。
2.周期律要多层次理解
(1)递变性规律
若A、B、C三种元素位于周期表中如图位置,则性质有如下关系:
①原子半径:C>A>B;
②金属性:C>A>B;
③非金属性:B>A>C。
(2)相似性规律
①同主族元素性质相似。
②“对角线”相似,如Li和Mg、Be和Al等。
(3)“阴上阳下、径小序大”规律
与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子,若二者具有相同的电子层结构,原子序数大者,简单离子的半径小。例如:r(Ca2+)(4)化合价规律
①同周期元素主要化合价:最高正价由+1→+7递增(O无最高正价,F无正价),最低负价由-4→-1递增。
②关系式:最高正化合价+|最低负化合价|=8(H、O、F除外);最高正化合价=主族序数=最外层电子数=主族价电子数(O、F除外)。
最高正化合价+最低负化合价=0、2、4、6,依次是第ⅣA~ⅦA族元素(O、F除外)。
(5)奇偶规律
在周期表中,原子序数是奇数的主族元素,位于奇数族,主要化合价为奇数,原子序数为偶数的主族元素,位于偶数族,主要化合价为偶数,即“奇序奇族奇价,偶序偶族偶价”。
1.(2024·黑龙江双鸭山高一开学考试)下列递变规律正确的是 (　　)
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.离子半径:Na+C.还原性:SiH4D.酸性:H3PO4答案　A
解析　粒子电子层数越多,一般半径越大,电子层数相同,核电荷数越多,半径越小,故正确的顺序为Na+S>Si,简单氢化物还原性:SiH4>H2S>HCl,C不正确;非金属性:S>P>Si,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性为H2SiO32.已知硒(34Se)的最外层有6个电子,砷(33As)最外层有5个电子,依据元素周期表和周期律的知识判断,下列错误的是 (　　)
A.非金属性:S>Se>As
B.酸性:H2SO4>H2SeO4>H3AsO4
C.热稳定性:HCl>H2Se>HBr
D.还原性:H2Se>HBr>HCl
答案　C
解析　同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,因此非金属性:Se>As,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性:S>Se,因此非金属性:S>Se>As,故A正确;根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,因此酸性:H2SeO4>H3AsO4,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,因此酸性:H2SO4>H2SeO4,因此酸性:H2SO4>H2SeO4>H3AsO4,故B正确;元素非金属性越强,其最简单氢化物越稳定,因此热稳定性:HBr>H2Se,故C错误;根据元素非金属性越强,其简单氢化物还原性越弱,因此还原性:H2Se>HBr>HCl,故D正确。
突破二　元素金属性、非金属性强弱的判断方法
1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素:电子层数越多,原子半径越大,越易失电子,金属性越强。
②同周期元素:核电荷数越多,越难失电子,金属性越弱。
(2)根据金属活动性顺序表判断:一般来说,排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越强。
(4)根据离子的氧化性强弱判断:离子的氧化性越强,则对应元素的金属性越弱。
2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素,核电荷数越多,非金属性越弱。
②同周期元素,核电荷数越多,非金属性越强。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①单质越易跟H2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,其非金属性也就越强。
②最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的酸性越强,其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4,说明S的非金属性比P强。
③非金属单质间的置换反应,例如:Cl2+2KI2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘强。
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,如S2-的还原性比Cl-强,说明Cl的非金属性比S强。
1.下列关于元素金属性、非金属性的说法不正确的是 (　　)
A.将碳酸钠加入稀硫酸中,能产生CO2气体,说明S的非金属性强于C
B.H2SO4的酸性强于HClO,则非金属性:S>Cl
C.Si与H2化合所需温度远高于S和H2化合的温度,说明S的非金属性强于Si
D.HBr的热稳定性强于HI,则Br的非金属性比I强
答案　B
解析　H2SO4是S元素的最高价氧化物对应的水化物,根据H2SO4、H2CO3的酸性强弱,可以判断非金属性强弱,故A正确;HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,所以不能根据H2SO4、HClO的酸性强弱判断元素非金属性强弱,故B错误;可以根据非金属的简单气态氢化物的热稳定性判断元素的非金属性,HBr的热稳定性强于HI,则Br的非金属性比I强,故D正确。
2.下列说法错误的是 (　　)
A.根据钠和镁分别与冷水反应的剧烈程度,可判断钠和镁的金属性强弱
B.根据铁与硫酸铜溶液反应有红色固体析出,可判断铁和铜的金属性强弱
C.根据Cl2和I2分别与氢气反应的条件或生成的简单气态氢化物的热稳定性,可判断氯和碘的非金属性强弱
D.根据向碳酸钠溶液中通入氯化氢有气泡产生,可判断碳和氯的非金属性强弱
答案　D
解析　向碳酸钠溶液中通入氯化氢产生气泡,只能证明氯化氢的酸性比碳酸强,但氯化氢不是氯的最高价氧化物对应的水化物,则不能判断碳和氯的非金属性强弱,故D错误。
突破三　元素“位—构—性”关系与元素推断
1.元素“位—构—性”关系
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,而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质,三者之间的关系如图所示。
2.元素“位—构—性”关系在解题中的应用
1.(2024·河北保定高一开学考试)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X、Z的最外层电子数均等于其周期序数,X是宇宙中含量最丰富的元素,Y是海水中含量最多的金属元素,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6。下列说法错误的是 (　　)
A.W的氧化物对应的水化物一定是强酸
B.简单离子半径:W>Y>Z
C.X2是一种清洁能源
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能互相反应
答案　A
解析　由题意可知X为H元素,Y为Na元素,W为Cl元素,Z为Al元素。Cl的氧化物对应的水化物为HClO或HClO4等,HClO为弱酸,A错误;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,则简单离子半径:Cl->Na+>Al3+,B正确;H2是一种清洁能源,C正确;Na、Al、Cl的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3是两性氢氧化物,能与NaOH、HClO4反应,NaOH和HClO4发生酸碱中和反应,D正确。
2.短周期元素W、X、Y和Z在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。下列关系错误的是 (　　)
A.简单氢化物沸点:X>W
B.氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.Y的氧化物具有两性
D.简单离子的半径:Y答案　B
解析　设W元素原子的最外层电子数为a,则X元素原子的最外层电子数为a+1,Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a-2、a+2,从而得出a+a+1+a-2+a+2=21,a=5。由短周期元素在周期表中的相对位置,可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。W、X分别为N、O,二者的简单氢化物的沸点:H2O>NH3,A正确;Z、W分别为Cl、N,没有指明氧化物是否为最高价氧化物,若为最高价氧化物对应的水化物,则酸性:HNO31.(2023·广东,2改编)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 (　　)
A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第 ⅠA族元素
B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为同位素
D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为合金
答案　C
解析　Xe原子序数为54,在元素周期表中处于第五周期0族,故A错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故B错误;2H与3H具有相同的质子数,不同的中子数,互为同位素,故C正确;金刚石是非金属单质,故D错误。
2.(2023·北京,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是 (　　)
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
答案　C
解析　Na2O2中有离子键和非极性共价键,CaH2中只有离子键而不含非极性共价键,A错误;①中水中H、O元素的化合价不发生变化,水不发生氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;Na2O2由Na+和组成,阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数比为2∶1,C正确;①中每生成1个O2转移2个电子,②中每生成1个H2转移1个电子,转移电子数相同时,生成O2和H2的物质的量之比为1∶2,D错误。
3.(2021·河北,5)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为XnYHe。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 (　　)
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
答案　A
解析　H3BO3为硼酸,NaOH溶液具有腐蚀性,若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同时涂抹H3BO3以中和碱液,A正确;Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,B错误;X为B,与H元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物,B元素与H元素以共价键结合,属于共价化合物,C错误;6Li和7Li两者的质子数均为3,中子数不同,所以两者互为同位素,D错误。
4.(2021·北京,4)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是 (　　)
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3
D.非金属性:F>O>N
答案　A
章末专题突破练
[分值:100分]
(选择题1~8题,每小题6分,9~10题,每小题7分,共62分)
题组一　元素周期表和元素周期律
1.(2024·江苏泰州高一段考)运用元素周期律分析下面的推断,其中正确的是 (　　)
①镓(Ga)位于周期表第四周期且与铝同族,其单质既能与盐酸反应产生氢气,又能与NaOH溶液反应产生氢气;②砹(At)为有色固体,HAt不稳定,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸;③锂溶于水生成一种弱碱;④锶与镁同族,硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体;⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.①②④ B.②④⑤
C.①③⑤ D.①③④
答案　A
解析　Li与Mg处于对角线位置上,处于对角线的元素化合物具有相似性,LiOH与Mg(OH)2性质类似,Mg(OH)2是中强碱,故LiOH不可能是弱碱,③错误;同主族元素的原子,从上到下简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则硒化氢(H2Se)是无色、有毒、不如H2S稳定的气体,⑤错误。
2.(2023·广州质检)根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是 (　　)
A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.S2-、Cl-、K+、Ca2+半径逐渐增大
DCl与Cl得电子能力相同
答案　D
解析　同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A项错误;核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Cl-、S2-的还原性不同,B项错误;电子层数相同的离子的离子半径,原子序数小的半径大,则S2-、Cl-、K+、Ca2+半径逐渐减小,C项错误Cl与Cl核外电子排布相同,所以得电子能力相同,D项正确。
3.根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是 (　　)
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C.第84号元素的最高化合价是+7
D.第七周期0族元素的原子序数为118
答案　C
解析　35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B项合理;第84号元素位于第六周期第ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C项不合理;第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。
4.下列关于铯及其化合物的说法不正确的是 (　　)
A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性强于Cs+
D.Cs2CO3不易溶于水
答案　D
解析　Cs的最外层电子数是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确;Cs与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;Cs的还原性比Na强,所以Na+得电子的能力比Cs+强,C项正确;因为Na2CO3、K2CO3均易溶于水,所以Cs2CO3也易溶于水,D项错误。
题组二　元素的金属性和非金属性
5.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 (　　)
选项 事实 推论
A 等物质的量的镁和铝分别和盐酸反应,铝放出的氢气多 金属性:Al>Mg
B NaOH的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Na>Mg
C F2与H2在冷暗处就可以爆炸,Br2和H2则需要高温才能反应 非金属性:F>Br
D 稳定性:HBr>H2S 非金属性:Br>S
答案　A
解析　可以根据非金属单质和H2化合的难易程度判断非金属性强弱,F2与H2在冷暗处就可以爆炸,Br2和H2则需要高温才能反应,说明F2更容易和H2化合,则F元素的非金属性更强,故C正确;非金属性越强,说明生成的简单气态氢化物越稳定,稳定性:HBr>H2S,则非金属性:Br>S,故D正确。
6.下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是 (　　)
①HCl的溶解度比H2S大　②HCl的酸性比H2S强　③HCl的稳定性比H2S强　 ④还原性:Cl-A.③④⑤⑦⑧ B.③⑥⑦⑧
C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
答案　C
解析　溶解度为物理性质,①不能说明;比较酸性必须采用最高价含氧酸,②不能说明;简单氢化物的稳定性可以说明氯元素的非金属性大于硫,③可以说明;离子的还原性可以说明,④可以说明;不是最高价含氧酸,⑤不能说明;氯气的氧化性大于硫,⑥可以说明;氯气与硫化氢生成硫单质,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,⑦可以说明;周期表中Cl处于S同周期的右侧,⑧可以说明;故选C。
题组三　元素综合推断
7.(2023·湖北随州曾都区一中高一期末)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
答案　C
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,位于第ⅥA族,A正确;X、Y、Z分别为O、S、F,原子半径:S>O>F,简单氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,B、D正确;F无正价,C错误。
8.(2024·合肥高一期末)甲~辛等主族元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3,己是地壳中含量第二多的元素,丙与庚属同周期元素。下列判断正确的是 (　　)
A.乙为K元素,庚元素为Ga元素
B.丙的焰色试验为黄色
C.丙与庚的原子核外电子数相差12
D.丁的最高价氧化物对应的水化物能与碱发生反应
答案　C
解析　由题意可知己为Si元素,戊为C元素,甲为Li元素;根据元素位置关系可知,乙为Na元素,丁为Mg元素,辛为Al元素;丙为K元素,庚为Ga元素,A错误;丙为K元素,其焰色透过蓝色钴玻璃观察为紫色,B错误;丙为K元素,原子序数19,庚为Ga元素,原子序数31,相差12,C正确;丁为Mg元素,最高价氧化物对应的水化物为氢氧化镁,不能与碱反应,D错误。
9.X、Y、Z、M、Q、R均为前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.X、Y、M组成的化合物中可能具有强氧化性
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
C.简单离子半径:Q>M
D.化合物R(YX)2是强碱
答案　C
解析　由化合价、原子半径的大小关系,可确定X、Y、Z、M、Q、R分别为H、O、N、Cl、Na、Ca。X、Y、M组成的化合物可能为HClO,它具有强氧化性,A正确;X、Y、Z三种元素组成的化合物可能为HNO3、NH3 H2O、NH4NO3,则可能为酸、碱或盐,B正确;Q为Na,M为Cl,简单离子半径:Cl->Na+,C错误;化合物R(YX)2是Ca(OH)2,属于强碱,D正确。
10.(2024·长春高一期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.元素非金属性:W>Y>Z
B.离子半径:r(Z)>r(W)>r(X)
C.W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
答案　B
解析　由题意可知X为Na;由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知,Y形成四个共价键,说明Y为Si;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,即Z的最外层电子数为7,则Z为Cl;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,即W的核外电子数为8,则W为O。W为O、Y为Si、Z为Cl,则非金属性:W>Z>Y,A错误;W为O,X为Na、Z为Cl,则离子半径:r(Z)>r(W)>r(X),B正确;W为O、Y为Si,非金属性:W>Y,则W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高,C错误;W为O,化合物M中O都满足8电子稳定结构,D错误。
11.(12分)有六种短周期元素,已知A的单质是最清洁的能源物质,其他元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
根据上述信息回答以下问题:
(1)D在元素周期表中的位置为　　　　　　　;E的离子结构示意图为　　　　。
(2)关于A元素在周期表中的位置,一直存在纷争,有人主张把它放在第ⅦA族,试分析其理由　　　
　　　　。
(3)用电子式表示B的单质与D的单质形成化合物的过程:　　　　。
(4)下列各项比较,正确的是　　　　(填序号)。
①氢化物的沸点:D②A~F元素的简单离子半径:C的最大
③气态氢化物稳定性:D比E稳定
④最高价氧化物对应的水化物的碱性:B(5)E的单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因:　　　　。
答案　(1)第三周期第ⅥA族　
(2)氢元素的负化合价是-1价(或氢的最外层得到一个电子达到稳定结构)
(3)　(4)①
(5)Cl2通入水中发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
解析　已知A的单质是最清洁的能源物质,A是H;根据元素的原子半径及主要化合价可知D是S,E是Cl,F是O,则B是Na,C是Al。
(1)S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族;Cl-结构示意图为。(3)B的单质与D的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠,其形成过程可表示为。(4)①常温下水是液态,H2S是气态,则氢化物的沸点:DC,错误。
12.(10分)为探究Na、Mg、Al的金属性强弱,某课外小组同学进行了如下实验:
实验 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液
3.将一小段镁带投入稀盐酸中
4.将一小片铝投入稀盐酸中
他们记录的实验现象:
实验 现象 a.剧烈反应,迅速生成大量的气体
b.浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球减小,最终消失,溶液变红
c.反应不剧烈,产生无色气体
d.有气体产生,溶液变成红色
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容:
(1)实验1对应的实验现象为　　　　　(填“a”“b”“c”“d”中一种,下同);实验3对应的实验现象为　　　　。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为　　　　。
(3)实验结论是　　　　。
(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,　　　　。
答案　(1)b　a　(2)2Al+6H+2Al3++3H2↑　(3)金属性:Na>Mg>Al　(4)原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱
解析　(1)金属与水、酸反应越剧烈,说明金属越活泼,结合实验和实验现象可知,实验1对应的实验现象为b,实验2对应的实验现象为d,实验3对应的实验现象是a,实验4对应的实验现象是c,根据实验现象可知金属性:Na>Mg>Al。
13.(16分)(2024·郑州高一下开学考试)X、Y、Z、W、M、N、P为元素周期表前20号主族元素,Y原子最外层电子数为其内层电子数的一半,Z的原子序数为8,M的焰色为黄色,N与Z同主族,P是人体含量最多的金属元素,其中元素的原子序数和原子半径的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)Y为　　　　(填元素名称);非金属性:W　　　　(填“>”或“<”,下同)N;简单离子半径:Y　　　　W。
(2)单质M与X2Z反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的还原产物为　　　　(填化学式)。
(3)MX可用作金属氯化物的还原剂、有机合成的还原剂、加氢剂、缩合剂,该化合物熔融状态下能导电。MX为　　　　(填“离子”或“共价”)化合物,用电子式表示MX的形成过程:　　　　。
(4)下列说法正确的是　　　　(填字母)。
a.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>M
b.X2与W2在暗处混合后会剧烈反应并发生爆炸
c.P与水反应时部分生成物会覆盖在P表面,可能导致P与水反应的剧烈程度不如M
d.Y在Z2中燃烧的产物为YZ2
答案　(1)锂　>　<
(2)2Na+2H2↑　H2
(3)离子　
(4)bc
解析　由题意和题图可知,X为H,Y为Li,Z为O,W为F,M为Na,N为S,P为Ca。(1)Y为锂元素;W为F,N为S,非金属性:F>S;Y的简单离子为Li+,W的简单离子为F-,简单离子半径:Li+LiOH,即M>Y,a错误;Li在O2中燃烧只能生成Li2O,d错误。章末整合　重点突破
1.原子结构
原子结构X)
2.元素周期表
元素周期表
3.元素周期律
元素周期律
4.化学键
化学键
　　　　　　　　　　　 　　　　　
突破一　胸怀周期表,放眼周期律
1.周期表要了然于胸
(1)能熟练地画出周期表的结构,并能将前20号元素和主族元素的名称、符号填在表中,记住稀有气体元素的原子序数(2、10、18、36、54、86、118)。
(2)掌握原子序数之间的关系
①同主族内相邻周期元素原子序数的关系
元素周期表中,处于第 ⅠA族、第 ⅡA族的元素,未经过过渡元素,下一周期元素的原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和。如K的原子序数等于Na的原子序数与第三周期元素种类之和;而处于第ⅢA族以后的元素,经过了过渡元素,原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和。
②T形和⊥形中原子序数关系
在短周期中,直接相邻的T形和⊥形四种元素的原子序数关系如图:
如果涉及长周期,则上下原子序数可以变为Z-18、Z+18或Z+32、Z-32。
2.周期律要多层次理解
(1)递变性规律
若A、B、C三种元素位于周期表中如图位置,则性质有如下关系:
①原子半径:__________;
②金属性:__________;
③非金属性:__________。
(2)相似性规律
①同主族元素性质相似。
②“对角线”相似,如Li和Mg、Be和Al等。
(3)“阴上阳下、径小序大”规律
与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子,若二者具有相同的电子层结构,原子序数大者,简单离子的半径小。例如:r(Ca2+)(4)化合价规律
①同周期元素主要化合价:最高正价由+1→__________递增(O无最高正价,F无正价),最低负价由__________→-1递增。
②关系式:最高正化合价+|最低负化合价|=__________(H、O、F除外);最高正化合价=主族序数=最外层电子数=主族价电子数(__________、__________除外)。
最高正化合价+最低负化合价=0、2、4、6,依次是第ⅣA~ⅦA族元素(O、F除外)。
(5)奇偶规律
在周期表中,原子序数是奇数的主族元素,位于奇数族,主要化合价为奇数,原子序数为偶数的主族元素,位于偶数族,主要化合价为偶数,即“奇序奇族奇价,偶序偶族偶价”。
1.(2024·黑龙江双鸭山高一开学考试)下列递变规律正确的是(　　)
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.离子半径:Na+C.还原性:SiH4D.酸性:H3PO42.已知硒(34Se)的最外层有6个电子,砷(33As)最外层有5个电子,依据元素周期表和周期律的知识判断,下列错误的是(　　)
A.非金属性:S>Se>As
B.酸性:H2SO4>H2SeO4>H3AsO4
C.热稳定性:HCl>H2Se>HBr
D.还原性:H2Se>HBr>HCl
突破二　元素金属性、非金属性强弱的判断方法
1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素:电子层数越________,原子半径越__________,越易__________,金属性越_________。
②同周期元素:核电荷数越__________,越难__________,金属性越__________。
(2)根据金属活动性顺序表判断:一般来说,排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素金属性越__________。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越__________。
(4)根据离子的氧化性强弱判断:离子的氧化性越__________,则对应元素的金属性越__________。
2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素,核电荷数越__________,非金属性越__________。
②同周期元素,核电荷数越__________,非金属性越__________。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①单质越易跟H2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越__________,其非金属性也就越__________。
②最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的酸性越__________,其非金属性越__________。如H2SO4的酸性强于H3PO4,说明S的非金属性比P__________。
③非金属单质间的置换反应,例如:Cl2+2KI2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘强。
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,如S2-的还原性比Cl-强,说明Cl的非金属性比S强。
1.下列关于元素金属性、非金属性的说法不正确的是(　　)
A.将碳酸钠加入稀硫酸中,能产生CO2气体,说明S的非金属性强于C
B.H2SO4的酸性强于HClO,则非金属性:S>Cl
C.Si与H2化合所需温度远高于S和H2化合的温度,说明S的非金属性强于Si
D.HBr的热稳定性强于HI,则Br的非金属性比I强
2.下列说法错误的是(　　)
A.根据钠和镁分别与冷水反应的剧烈程度,可判断钠和镁的金属性强弱
B.根据铁与硫酸铜溶液反应有红色固体析出,可判断铁和铜的金属性强弱
C.根据Cl2和I2分别与氢气反应的条件或生成的简单气态氢化物的热稳定性,可判断氯和碘的非金属性强弱
D.根据向碳酸钠溶液中通入氯化氢有气泡产生,可判断碳和氯的非金属性强弱
突破三　元素“位—构—性”关系与元素推断
1.元素“位—构—性”关系
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,而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质,三者之间的关系如图所示。
2.元素“位—构—性”关系在解题中的应用
1.(2024·河北保定高一开学考试)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X、Z的最外层电子数均等于其周期序数,X是宇宙中含量最丰富的元素,Y是海水中含量最多的金属元素,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6。下列说法错误的是(　　)
A.W的氧化物对应的水化物一定是强酸
B.简单离子半径:W>Y>Z
C.X2是一种清洁能源
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能互相反应
2.短周期元素W、X、Y和Z在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。下列关系错误的是(　　)
A.简单氢化物沸点:X>W
B.氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.Y的氧化物具有两性
D.简单离子的半径:Y1.(2023·广东,2改编)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是(　　)
A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第 ⅠA族元素
B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为同位素
D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为合金
2.(2023·北京,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是(　　)
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
3.(2021·河北,5)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为XnYHe。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是(　　)
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
4.(2021·北京,4)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　　)
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3
D.非金属性:F>O>N
答案精析
重点突破　素养提升
突破一
2.(1)①C>A>B　②C>A>B　③B>A>C　(4)①+7　-4　②8　O　F
跟踪训练
1.A　2.C
突破二
1.(1)①多　大　失电子　强　②多　失电子　弱　(3)①强
②强　(4)强　弱
2.(1)①多　弱　②多　强　(2)①弱　强　②强　强　强
跟踪训练
1.B　
2.D　[向碳酸钠溶液中通入氯化氢产生气泡，只能证明氯化氢的酸性比碳酸强，但氯化氢不是氯的最高价氧化物对应的水化物，则不能判断碳和氯的非金属性强弱，故D错误。]
突破三
跟踪训练
1.A
2.B　[设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a+1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a-2、a+2，从而得出a+a+1+a-2+a+2=21，a=5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。W、X分别为N、O，二者的简单氢化物的沸点：H2O>NH3，A正确；Z、W分别为Cl、N，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应的水化物，则酸性：HNO3真题体验　培养能力
1.C　2.C
3.A　[H3BO3为硼酸，NaOH溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3以中和碱液，A正确；Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；X为B，与H元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误。]
4.A(共85张PPT)
章末整合　重点突破
第四章　
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内容索引
体系构建　理清脉络
重点突破　素养提升
真题体验　培养能力
章末专题突破练
体系构建　理清脉络
1.原子结构
2.元素周期表
3.元素周期律
4.化学键
化学键
化学键
返回
重点突破　素养提升
突破一　胸怀周期表,放眼周期律
1.周期表要了然于胸
(1)能熟练地画出周期表的结构,并能将前20号元素和主族元素的名称、符号填在表中,记住稀有气体元素的原子序数(2、10、18、36、54、86、118)。
(2)掌握原子序数之间的关系
①同主族内相邻周期元素原子序数的关系
元素周期表中,处于第 ⅠA族、第 ⅡA族的元素,未经过过渡元素,下一周期元素的原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和。如K的原子序数等于Na的原子序数与第三周期元素种类之和;而处于第ⅢA族以后的元素,经过了过渡元素,原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和。
②T形和⊥形中原子序数关系
在短周期中,直接相邻的T形和⊥形四种元素的原子序数关系如图:
如果涉及长周期,则上下原子序数可以变为Z-18、Z+18或Z+32、Z-32。
2.周期律要多层次理解
(1)递变性规律
若A、B、C三种元素位于周期表中如图位置,则性质有如下关系:
①原子半径:________;
②金属性:________;
③非金属性:________。
C>A>B
C>A>B
B>A>C
(2)相似性规律
①同主族元素性质相似。
②“对角线”相似,如Li和Mg、Be和Al等。
(3)“阴上阳下、径小序大”规律
与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子,若二者具有相同的电子层结构,原子序数大者,简单离子的半径小。例如:r(Ca2+)(4)化合价规律
①同周期元素主要化合价:最高正价由+1→____递增(O无最高正价,F无正价),最低负价由____→-1递增。
②关系式:最高正化合价+|最低负化合价|=____(H、O、F除外);最高正化合价=主族序数=最外层电子数=主族价电子数(____、____除外)。
最高正化合价+最低负化合价=0、2、4、6,依次是第ⅣA~ⅦA族元素(O、F除外)。
+7
-4
8
O
F
(5)奇偶规律
在周期表中,原子序数是奇数的主族元素,位于奇数族,主要化合价为奇数,原子序数为偶数的主族元素,位于偶数族,主要化合价为偶数,即“奇序奇族奇价,偶序偶族偶价”。
1.(2024·黑龙江双鸭山高一开学考试)下列递变规律正确的是
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.离子半径:Na+C.还原性:SiH4D.酸性:H3PO4√
粒子电子层数越多,一般半径越大,电子层数相同,核电荷数越多,半径越小,故正确的顺序为Na+元素非金属性:Cl>S>Si,简单氢化物还原性:SiH4>H2S>HCl,C不正确;
非金属性:S>P>Si,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性为H2SiO3< H3PO42.已知硒(34Se)的最外层有6个电子,砷(33As)最外层有5个电子,依据元素周期表和周期律的知识判断,下列错误的是
A.非金属性:S>Se>As
B.酸性:H2SO4>H2SeO4>H3AsO4
C.热稳定性:HCl>H2Se>HBr
D.还原性:H2Se>HBr>HCl
√
同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,因此非金属性:Se>As,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性:S>Se,因此非金属性:S>Se>As,故A正确;
根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,因此酸性:H2SeO4>H3AsO4,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,因此酸性: H2SO4>H2SeO4,因此酸性:H2SO4>H2SeO4>H3AsO4,故B正确;
元素非金属性越强,其最简单氢化物越稳定,因此热稳定性:HBr>H2Se,故C错误;
根据元素非金属性越强,其简单氢化物还原性越弱,因此还原性:H2Se> HBr>HCl,故D正确。
1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素:电子层数越____,原子半径越____,越易________,金属性越____。
②同周期元素:核电荷数越____,越难_______,金属性越____。
(2)根据金属活动性顺序表判断:一般来说,排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
突破二　元素金属性、非金属性强弱的判断方法
多
大
失电子
强
多
失电子
弱
(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素金属性越____。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越____。
(4)根据离子的氧化性强弱判断:离子的氧化性越____,则对应元素的金属性越____。
强
强
强
弱
2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①同主族元素,核电荷数越____,非金属性越____。
②同周期元素,核电荷数越____,非金属性越____。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①单质越易跟H2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越____,其非金属性也就越____。
多
弱
多
强
弱
强
②最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的酸性越____,其非金属性越____。如H2SO4的酸性强于H3PO4,说明S的非金属性比P____。
③非金属单质间的置换反应,例如:Cl2+2KI===2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘强。
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,如S2-的还原性比Cl-强,说明Cl的非金属性比S强。
强
强
强
1.下列关于元素金属性、非金属性的说法不正确的是
A.将碳酸钠加入稀硫酸中,能产生CO2气体,说明S的非金属性强于C
B.H2SO4的酸性强于HClO,则非金属性:S>Cl
C.Si与H2化合所需温度远高于S和H2化合的温度,说明S的非金属性强于Si
D.HBr的热稳定性强于HI,则Br的非金属性比I强
√
H2SO4是S元素的最高价氧化物对应的水化物,根据H2SO4、H2CO3的酸性强弱,可以判断非金属性强弱,故A正确;
HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,所以不能根据H2SO4、HClO的酸性强弱判断元素非金属性强弱,故B错误;
可以根据非金属的简单气态氢化物的热稳定性判断元素的非金属性, HBr的热稳定性强于HI,则Br的非金属性比I强,故D正确。
2.下列说法错误的是
A.根据钠和镁分别与冷水反应的剧烈程度,可判断钠和镁的金属性强弱
B.根据铁与硫酸铜溶液反应有红色固体析出,可判断铁和铜的金属性强弱
C.根据Cl2和I2分别与氢气反应的条件或生成的简单气态氢化物的热稳
定性,可判断氯和碘的非金属性强弱
D.根据向碳酸钠溶液中通入氯化氢有气泡产生,可判断碳和氯的非金属
性强弱
√
向碳酸钠溶液中通入氯化氢产生气泡,只能证明氯化氢的酸性比碳酸强,但氯化氢不是氯的最高价氧化物对应的水化物,则不能判断碳和氯的非金属性强弱,故D错误。
1.元素“位—构—性”关系
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,而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质,三者之间的关系如图所示。
突破三　元素“位—构—性”关系与元素推断
2.元素“位—构—性”关系在解题中的应用
1.(2024·河北保定高一开学考试)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X、Z的最外层电子数均等于其周期序数,X是宇宙中含量最丰富的元素,Y是海水中含量最多的金属元素,W的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6。下列说法错误的是
A.W的氧化物对应的水化物一定是强酸
B.简单离子半径:W>Y>Z
C.X2是一种清洁能源
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能互相反应
√
由题意可知X为H元素,Y为Na元素,W为Cl元素,Z为Al元素。Cl的氧化物对应的水化物为HClO或HClO4等,HClO为弱酸,A错误;
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,则简单离子半径:Cl->Na+>Al3+,B正确;
H2是一种清洁能源,C正确;
Na、Al、Cl的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3是两性氢氧化物,能与NaOH、HClO4反应,NaOH和HClO4发生酸碱中和反应,D正确。
2.短周期元素W、X、Y和Z在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。下列关系错误的是
A.简单氢化物沸点:X>W
B.氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.Y的氧化物具有两性
D.简单离子的半径:Y√
设W元素原子的最外层电子数为a,则X元素原子的最外层电子数为a+1, Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a-2、a+2,从而得出a+a+1+a-2+a +2=21,a=5。由短周期元素在周期表中的相对位置,可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。
W、X分别为N、O,二者的简单氢化物的沸点:H2O
>NH3,A正确;
Z、W分别为Cl、N,没有指明氧化物是否为最高
价氧化物,若为最高价氧化物对应的水化物,则酸
性:HNO3氧化铝属于两性氧化物,C正确;
Y、X的简单离子分别为Al3+、O2-,二者的电子层结构相同,但Al的核电荷数大于O,所以简单离子半径:Al3+返回
真题体验　培养能力
1.(2023·广东,2改编)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第 ⅠA族元素
B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为
同位素
D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为
合金
√
Xe原子序数为54,在元素周期表中处于第五周期0族,故A错误;
赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故B错误;
2H与3H具有相同的质子数,不同的中子数,互为同位素,故C正确;
金刚石是非金属单质,故D错误。
2.(2023·北京,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2 +2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
√
Na2O2中有离子键和非极性共价键,CaH2中只有离子键而不含非极性共价键,A错误;
①中水中H、O元素的化合价不发生变化,水不发生氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
Na2O2由Na+和组成,阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数比为2∶1,C正确;
①中每生成1个O2转移2个电子,②中每生成1个H2转移1个电子,转移电子数相同时,生成O2和H2的物质的量之比为1∶2,D错误。
3.(2021·河北,5)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为nYHe。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
√
H3BO3为硼酸,NaOH溶液具有腐蚀性,若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同时涂抹H3BO3以中和碱液,A正确;
Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,B错误;
X为B,与H元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物,B元素与H元素以共价键结合,属于共价化合物,C错误;
6Li和7Li两者的质子数均为3,中子数不同,所以两者互为同位素,D错误。
4.(2021·北京,4)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3
D.非金属性:F>O>N
返回
√
章末专题突破练
题组一　元素周期表和元素周期律
1.(2024·江苏泰州高一段考)运用元素周期律分析下面的推断,其中正确的是
①镓(Ga)位于周期表第四周期且与铝同族,其单质既能与盐酸反应产生氢气,又能与NaOH溶液反应产生氢气;②砹(At)为有色固体,HAt不稳定,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸;③锂溶于水生成一种弱碱;④锶与镁同族,硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体;⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A.①②④　　　B.②④⑤　　　C.①③⑤　　　D.①③④
√
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4
5
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10
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12
13
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13
Li与Mg处于对角线位置上,处于对角线的元素化合物具有相似性,LiOH与Mg(OH)2性质类似,Mg(OH)2是中强碱,故LiOH不可能是弱碱,③错误;同主族元素的原子,从上到下简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则硒化氢(H2Se)是无色、有毒、不如H2S稳定的气体,⑤错误。
1
2
3
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2.(2023·广州质检)根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是
A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.S2-、Cl-、K+、Ca2+半径逐渐增大
DCl与Cl得电子能力相同
√
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3
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6
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12
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同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A项错误;
核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Cl-、S2-的还原性不同,B项错误;
电子层数相同的离子的离子半径,原子序数小的半径大,则S2-、Cl-、K+、Ca2+半径逐渐减小,C项错误；
Cl与Cl核外电子排布相同,所以得电子能力相同,D项正确。
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3.根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C.第84号元素的最高化合价是+7
D.第七周期0族元素的原子序数为118
√
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35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;
位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B项合理;
第84号元素位于第六周期第ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C项不合理;
第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。
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4.下列关于铯及其化合物的说法不正确的是
A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性强于Cs+
D.Cs2CO3不易溶于水
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Cs的最外层电子数是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确;
Cs与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;
Cs的还原性比Na强,所以Na+得电子的能力比Cs+强,C项正确;
因为Na2CO3、K2CO3均易溶于水,所以Cs2CO3也易溶于水,D项错误。
题组二　元素的金属性和非金属性
5.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 推论
A 等物质的量的镁和铝分别和盐酸反应,铝放出的氢气多 金属性:Al>Mg
B NaOH的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Na>Mg
C F2与H2在冷暗处就可以爆炸,Br2和H2则需要高温才能反应 非金属性:F>Br
D 稳定性:HBr>H2S 非金属性:Br>S
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可以根据非金属单质和H2化合的难易程度判断非金属性强弱,F2与H2在冷暗处就可以爆炸,Br2和H2则需要高温才能反应,说明F2更容易和H2化合,则F元素的非金属性更强,故C正确;
非金属性越强,说明生成的简单气态氢化物越稳定,稳定性:HBr>H2S,则非金属性:Br>S,故D正确。
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6.下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是
①HCl的溶解度比H2S大　②HCl的酸性比H2S强　③HCl的稳定性比H2S强　 ④还原性:Cl-A.③④⑤⑦⑧ B.③⑥⑦⑧
C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
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溶解度为物理性质,①不能说明;
比较酸性必须采用最高价含氧酸,②不能说明;
简单氢化物的稳定性可以说明氯元素的非金属性大于硫,③可以说明;
离子的还原性可以说明,④可以说明;
不是最高价含氧酸,⑤不能说明;
氯气的氧化性大于硫,⑥可以说明;
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氯气与硫化氢生成硫单质,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,⑦可以说明;
周期表中Cl处于S同周期的右侧,⑧可以说明;故选C。
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题组三　元素综合推断
7.(2023·湖北随州曾都区一中高一期末)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
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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,位于第ⅥA族,A正确;
X、Y、Z分别为O、S、F,原子半径:S>O>F,简单氢化物的稳定性:HF> H2O>H2S,B、D正确;
F无正价,C错误。
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8.(2024·合肥高一期末)甲~辛等主族元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3,己是地壳中含量第二多的元素,丙与庚属同周期元素。下列判断正确的是
A.乙为K元素,庚元素为Ga元素
B.丙的焰色试验为黄色
C.丙与庚的原子核外电子数相差12
D.丁的最高价氧化物对应的水化物能与碱发生反应
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由题意可知己为Si元素,戊为C元素,甲为Li元素;
根据元素位置关系可知,乙为Na元素,丁为Mg元
素,辛为Al元素;丙为K元素,庚为Ga元素,A错误;
丙为K元素,其焰色透过蓝色钴玻璃观察为紫色,B错误;
丙为K元素,原子序数19,庚为Ga元素,原子序数31,相差12,C正确;
丁为Mg元素,最高价氧化物对应的水化物为氢氧化镁,不能与碱反应,D错误。
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9.X、Y、Z、M、Q、R均为前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.X、Y、M组成的化合物中可能具有强
氧化性
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能
是酸、碱或盐
C.简单离子半径:Q>M
D.化合物R(YX)2是强碱
√
由化合价、原子半径的大小关系,可确定
X、Y、Z、M、Q、R分别为H、O、N、
Cl、Na、Ca。X、Y、M组成的化合物可
能为HClO,它具有强氧化性,A正确;
X、Y、Z三种元素组成的化合物可能为HNO3、NH3 H2O、NH4NO3,则可能为酸、碱或盐,B正确;
Q为Na,M为Cl,简单离子半径:Cl->Na+,C错误;
化合物R(YX)2是Ca(OH)2,属于强碱,D正确。
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10.(2024·长春高一期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.元素非金属性:W>Y>Z
B.离子半径:r(Z)>r(W)>r(X)
C.W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
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由题意可知X为Na;由W、X、Y三种元素形成
的化合物M的结构可知,Y形成四个共价键,说明
Y为Si;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,
即Z的最外层电子数为7,则Z为Cl;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,即W的核外电子数为8,则W为O。
W为O、Y为Si、Z为Cl,则非金属性:W>Z>Y,A错误;
W为O,X为Na、Z为Cl,则离子半径:r(Z)>r(W)>r(X),B正确;
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W为O、Y为Si,非金属性:W>Y,则W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高,C错误;
W为O,化合物M中O都满足8电子稳定结构,D错误。
11.有六种短周期元素,已知A的单质是最清洁的能源物质,其他元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
根据上述信息回答以下问题:
(1)D在元素周期表中的位置为　　　　 　　　;E的离子结构示意图
为　　 　。
第三周期第ⅥA族
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已知A的单质是最清洁的能源物质,A是H;根据元素的原子半径及主要化合价可知D是S,E是Cl,F是O,则B是Na,C是Al。
S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族;Cl-结构示意图为 。
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(2)关于A元素在周期表中的位置,一直存在纷争,有人主张把它放在第ⅦA族,试分析其理由________________________________________________
______________。
氢元素的负化合价是-1价(或氢的最外层得到一个电子
达到稳定结构)
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
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(3)用电子式表示B的单质与D的单质形成化合物的过程:
　 　　　。
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
B的单质与D的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠,其形成过程可表示为 。
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(4)下列各项比较,正确的是　 　(填序号)。
①氢化物的沸点:D②A~F元素的简单离子半径:C的最大
③气态氢化物稳定性:D比E稳定
④最高价氧化物对应的水化物的碱性:B元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
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①常温下水是液态,H2S是气态,则氢化物的沸点:D②离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则A~F元素的简单离子半径:S的最大,错误;
③氯元素非金属性强于硫,气态氢化物稳定性:E比D稳定,错误;
④Na的金属性强于铝,最高价氧化物对应的水化物的碱性:B>C,错误。
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(5)E的单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因:
______________________________________________________________________________。
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O　　H++Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
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12.为探究Na、Mg、Al的金属性强弱,某课外小组同学进行了如下实验:
实验 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液
3.将一小段镁带投入稀盐酸中
4.将一小片铝投入稀盐酸中
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他们记录的实验现象:
实验 现象 a.剧烈反应,迅速生成大量的气体
b.浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球减小,最终消失,溶液变红
c.反应不剧烈,产生无色气体
d.有气体产生,溶液变成红色
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请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容:
(1)实验1对应的实验现象为　　(填“a”“b”“c”“d”中一种,下同);实验3对应的实验现象为　　。
b
a
金属与水、酸反应越剧烈,说明金属越活泼,结合实验和实验现象可知,实验1对应的实验现象为b,实验2对应的实验现象为d,实验3对应的实验现象是a,实验4对应的实验现象是c,根据实验现象可知金属性:Na>Mg>Al。
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(2)铝与盐酸反应的离子方程式为　　 　　。
(3)实验结论是　　 　　。
(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,_______________________________
____________________。
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
金属性:Na>Mg>Al
原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐
减弱,金属性逐渐减弱
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13.(2024·郑州高一下开学考试)X、Y、Z、W、M、N、P为元素周期表前20号主族元素,Y原子最外层电子数为其内层电子数的一半,Z的原子序数为8,M的焰色为黄色,N与Z同主族,P是人体含量最多的金属元素,其中元素的原子序数和原子半径的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)Y为　　(填元素名称);非金属性:W　　(填“>”或
“<”,下同)N;简单离子半径:Y　　W。
锂
>
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由题意和题图可知,X为H,Y为Li,Z为O,W为F,M为Na,N为S,P为Ca。Y为锂元素;W为F,N为S,非金属性:F>S;Y的简单离子为Li+,W的简单离子为F-,简单离子半径:Li+1
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(2)单质M与X2Z反应的化学方程式为_______________
____________,该反应的还原产物为　　　(填化学式)。
(3)MX可用作金属氯化物的还原剂、有机合成的还原
剂、加氢剂、缩合剂,该化合物熔融状态下能导电。
MX为　　　(填“离子”或“共价”)化合物,用电子式表示MX的形成过程:　 　 　　。
2Na+2H2O===
2NaOH+H2↑
H2
离子
(4)下列说法正确的是　　　(填字母)。
a.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>M
b.X2与W2在暗处混合后会剧烈反应并发生爆炸
c.P与水反应时部分生成物会覆盖在P表面,可能导致P
与水反应的剧烈程度不如M
d.Y在Z2中燃烧的产物为YZ2
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bc
最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>LiOH,即M>Y,a错误;
Li在O2中燃烧只能生成Li2O,d错误。
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