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2026人教版高中化学必修第一册
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
基础过关练
题组一　元素化合价与元素在周期表中的位置关系
1.某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4,下列叙述中不正确的是 (　　)
A.R是第ⅣA族元素
B.R气态氢化物化学式为H2R
C.R的最高价氧化物的化学式为RO3
D.R的气态氢化物的水溶液显酸性
2.(2025山东师大附中月考)几种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/nm 0.160 0.143 0.070 0.066
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列有关这几种元素的叙述中,正确的是 (　　)
A.元素的金属性:XB.元素Z的最外层电子数为7
C.元素的简单离子半径:r(X2+)>r(W2-)
D.元素Y的最高价氧化物能溶于氢氧化钠溶液
3.(2024湖南郴州十校联盟期末)如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是 (　　)
A.X与Y形成的两种化合物中阳、阴离子的个数比均为2∶1
B.X、Y、Z、W、R五种元素的原子中半径最大的是R
C.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D.氧化物RO2可用作消毒剂
题组二　元素周期表、元素周期律在科研、生产中的应用
4.(2025上海复旦中学期末)元素周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是 (　　)
A.在周期表中金属元素与非金属元素的分界处可以找到催化剂材料
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药
C.在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D.可在第Ⅰ、ⅡA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
5.(2025江苏五校联考)我国超低轨道通遥一体卫星上大量使用砷化镓(GaAs)太阳能电池。下列有关说法正确的是 (　　)
A.单质的还原性:As>Ga
B.氢化物的稳定性:AsH3>NH3
C.砷化镓是一种半导体材料
D.As原子最多可以得到5个电子达到最外层8电子稳定结构
题组三　根据元素周期表和元素周期律预测元素及其化合物的性质
6.(2025云南昆明月考)应用元素周期律的有关知识,可以预测元素单质及其化合物的性质,下列预测正确的是 (　　)
①离子的氧化性:Cs+>Rb+>Ca2+
②热稳定性:AsH3③Tl(OH)3是两性氢氧化物
④碳酸锶(SrCO3)是难溶于水的白色固体,受热能发生分解反应
⑤Ge是一种半导体材料
A.①②④⑤　　　B.①②⑤　　　　C.②③④⑤　　　　D.②④⑤
能力提升练
题组一　“位、构、性”关系的应用
1.(2025湖南永州期末)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素常用于文物考古,X和Z同族,Z的原子序数是X的2倍,Y是第三周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是 (　　)
A.原子半径:W>X
B.非金属性:Q>Z
C.Y的单质在X的单质中燃烧,产物的阴阳离子个数比为2∶1
D.Y和Q两者的最高价氧化物对应的水化物在水溶液中反应的离子方程式为H++OH- H2O
2.(2024河北衡水期末)甲~辛等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,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是(　　)
A.金属性:甲>乙>丙
B.原子半径:戊>己>庚
C.丁与辛的原子核外电子数相差1
D.乙与丙的原子核外电子数相差8
题组二　元素周期表和元素周期律的综合应用
3.(2024福建福州一中开学考)短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大,Y是地壳中含量最多的元素,其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和,Q的原子序数等于X原子序数的2倍;查德威克实现了核反应n。下列说法正确的是 (　　)
A.原子半径:W>X>Y>Q
B.W和Q在元素周期表中处于对角线位置
C.X的最高价氧化物对应的水化物属于强酸
D.Y与Q形成的化合物可用作耐火材料
4.(2025陕西西安月考)短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图所示(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是 (　　)
A.甲一定是金属元素
B.简单氢化物的稳定性:庚>己>戊
C.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应
D.庚的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
5.(创新题·新考法)(2025浙江宁波中学月考)如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z,且每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物。其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素,X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐,Y的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法错误的是(　　)
A.X、Y的简单氢化物的沸点:XB.X、Y、Z的原子半径大小顺序:YC.Z2Y2和W2Y能发生化学反应
D.四种化合物中只有酸和碱,没有盐类物质
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A　若短周期主族元素R的最高正价与最低负价代数和为4,最高正价只能是+6,最低负价为-2,则R是第ⅥA族的硫元素,A项错误;S的气态氢化物的化学式为H2S,B项正确;硫的最高价氧化物的化学式为SO3,C项正确;H2S的水溶液显酸性,D项正确。
2.D　W元素主要化合价为-2价,没有+6价,故W为O元素;Z元素主要化合价为+5、+3、-3价,Z处于第ⅤA族,原子半径与氧元素相差不大,则Z与氧元素处于同一周期,Z为N元素;X元素主要化合价为+2价,应位于周期表第ⅡA族,Y元素主要化合价为+3价,应为周期表第ⅢA族元素,由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差较大,则X、Y应在第三周期,所以X为Mg元素,Y为Al元素。同周期主族元素从左向右,金属性减弱,所以金属性Mg>Al,A错误;Z为N元素,处于第ⅤA族,最外层电子数为5,B错误;离子电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径r(Mg2+)3.B　结合题图中化合价和原子序数关系可知只有-2价的X为O元素;只有+1价的Y为Na元素;只有+3价的Z为Al元素;有+6、-2价的W为S元素;有+7、-1价的R为Cl元素。Na和O形成的两种化合物为Na2O和Na2O2,其阳、阴离子个数比均为2∶1,A正确;题述五种元素中,Na原子半径最大,B错误;NaOH能和Al(OH)3反应生成Na[Al(OH)4],C正确;ClO2具有强氧化性,可用作消毒剂,D正确。
4.B　在周期表中金属元素与非金属元素的分界处可以找到半导体材料,A错误;对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药,B正确;在过渡元素中可寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素,C错误、D错误。
5.C　同周期主族元素的单质的还原性自左向右逐渐减小,故单质的还原性:As6.D　K、Rb、Cs为同主族元素,K与Ca同周期,金属性CaAl(OH)3,Tl(OH)3不是两性氢氧化物,③错误;Sr与Ga同主族,碳酸钙是难溶于水的白色固体,受热易分解,则由相似性得,碳酸锶(SrCO3)也应该是难溶于水的白色固体,受热能发生分解反应,④正确;Ge与Si是同主族元素,分别位于金属与非金属的分界线两侧,则Ge与Si同属半导体材料,⑤正确。
能力提升练
1.C　W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素常用于文物考古,W为C元素;X和Z同族,Z的原子序数是X的2倍,则X为O元素,Z为S元素,Q为Cl元素;同周期主族元素,从左往右元素金属性逐渐减弱,Y是第三周期中金属性最强的元素,Y为Na元素。同周期主族元素,从左往右原子半径逐渐减小,则原子半径:C>O,A正确;同周期主族元素,从左往右元素非金属性逐渐增强,则非金属性:Cl>S,B正确;Na在O2中燃烧生成Na2O2,Na2O2中阴阳离子个数比为1∶2,C错误;Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,NaOH是强碱,HClO4是强酸,二者反应生成H2O和NaClO4,离子方程式为H++OH- H2O,D正确。
2.D　根据戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,可知戊为C元素;甲与戊的原子序数相差3,则甲为Li元素;由此可推知乙、丙、丁分别为Na、K、Ca;与C同主族的己、庚分别是Si、Ge,则辛为Ga。同主族元素从上到下金属性逐渐增强,即金属性Li方法点津　 结合元素周期表考查元素的推断
3.D　Y是地壳中含量最多的元素,则Y为O元素,其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和,即W、X原子的最外层电子数之和为6,根据n可知,X的原子序数比W大2,且原子序数WBe>C>O,即Q>W>X>Y,故A错误;Be和Mg位于同一主族,故B错误;X的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸属于弱酸,故C错误;Y与Q形成的化合物MgO的熔点很高,可用作耐火材料,故D正确。
4.B　戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素,则戊是N,己是O,根据题图中的位置关系可知,庚是F,丁是C,丙是Al,乙是Mg,由于甲不一定在丁、庚的连线上,则甲可能是H或Li。甲可能是H或Li,A项错误;N、O、F的非金属性依次增强,则简单氢化物的稳定性逐渐增强,B项正确;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2CO3,它们之间不能相互反应,C项错误;F没有正价,不存在最高价含氧酸,D项错误。
5.D　综合分析如下:
X、Y的简单氢化物分别为NH3、H2O,其沸点:NH3试题剖析　本题的创新点是以“金字塔”魔方为背景考查元素周期表和元素周期律的应用,解题时在魔方的各个面和顶点上标注元素和物质,需要有较强的空间想象能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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