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第2节　元素周期律和元素周期表
第1课时　元素周期律
　　
1.随着原子序数的递增，下列不呈周期性变化的是（　　）
A.化合价 B.原子半径
C.最外层电子数 D.相对原子质量
2.下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是（　　）
①　②　③　④
A.①＞②＞③＞④ B.③＞④＞①＞②
C.③＞①＞②＞④ D.①＞②＞④＞③
3.某元素R的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，其气态氢化物中含氢的质量分数为8.8％，试推断该元素是（　　）
A.N　　 　B.P C.S　　 　D.O
4.元素X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是（　　）
A.X、Y、Z原子的核内质子数依次增大
B.X、Y、Z的最高正化合价依次升高
C.X、Y、Z原子的原子半径依次增大
D.X、Y、Z单质的金属活动性依次增大
5.下列关于Na元素和F元素的叙述正确的是（　　）
A.离子半径：Na＋＞F－
B.原子半径：Na＜F
C.原子的电子层数：Na＜F
D.原子最外层电子数：F＞Na
6.已知下表是几种常见元素的原子半径数据：
元素 C O Na Mg Si
原子半径/nm 0.077 0.066 0.186 0.160 0.117
下列说法正确的是（　　）
A.随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大
B.元素F的原子半径在0.066～0.186 nm之间
C.最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大
D.Mg2＋的半径大于Mg的半径
7.（1）下表是部分前18号元素的原子半径及主要化合价：
元素 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.111 0.106 0.066
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
①L元素的名称是　　　　　，R元素的名称是　　　　。
②比较下列粒子的半径大小：M3＋　　　　L2＋。
（2）某种融雪剂主要成分为XY2，X、Y均为前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 mol XY2含有54 mol电子。该融雪剂主要成分的化学式为　　　　　。
8.下列微粒半径大小的比较中，正确的是（　　）
A.Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B.Cl－＞S2－＞Na＋＞Al3＋
C.Na＞Mg＞Al＞S
D.Cs＜Rb＜K＜Na
9.X元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之差为6，Y元素原子的次外层电子数与X元素原子的次外层电子数均为8，X、Y的离子具有相同的电子排布，X、Y形成的化合物可能是（　　）
A.MgF2 B.MgCl2
C.CaCl2 D.CaBr2
10.如图为一些元素原子半径规律性变化的示意图。由此图不能得出的下列结论是（不考虑稀有气体元素）（　　）
A.当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大
B.当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大
C.r（F－）＜r（Cl－）＜r（Br－）＜r（I－），r（K＋）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）
D.原子电子层数越多，对应的原子半径越大
11.图中曲线表示核电荷数为1～18部分元素的原子序数（按递增顺序连续排列）与其最高化合价之间的关系，下列叙述不正确的是（　　）
A.①②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g·mol－1
B.①③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C.②③形成的化合物能溶于稀盐酸
D.简单离子半径大小为②＜③
12.在探索生命奥秘的过程中，科学家们日益认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的关系。约占人体总质量99.97％的11种常量元素，全部位于前20号元素之内，其余0.03％由十多种人体不可缺少的微量元素组成。在前20号元素中，找出符合下列要求的元素：
（1）最外层电子数和电子层数相等的元素有　　　　　（填元素符号）。
（2）电子层数相同的元素中（不考虑稀有气体元素），最外层电子数为　　　　的原子半径最大。
（3）在常见的化合价中，最高价为＋4价的有　　　　（填元素符号），其最外层电子数为　　　　。
（4）原子核外M电子层有1个电子的为　　　（填元素符号，下同），最外层电子数为电子层数3倍的为　　　　，二者化合可形成的化合物的化学式为　　　　。
（5）原子核外K电子层和M电子层电子数之和等于L电子层的电子数的元素为　　　　（填元素符号，下同）。
（6）最外层电子数为7的元素为　　　　，其中原子半径较大的为　　　　。
（7）能形成AB2型气态化合物且常用作漂白剂的为　 　　，两种元素的原子序数之和为　 　　。
13.A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。
请回答下列问题：
（1）四种元素的元素符号依次是A　　　　　、B　　　　、C　　　　、D　　　　。它们的原子半径由大到小的顺序是　　　　　　　　。
（2）试画出四种元素的简单离子结构示意图。
A　　　　、B　　　　、C　　　　、D　　　。它们的离子半径由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）它们最高价含氧酸或碱的化学式分别是　　　　　　　　　　　　。
14.根据下表中部分1～18号元素的原子半径及主要化合价，回答下列问题：
元素代号 A B C D E F G
原子半径/nm 0.186 0.160 0.111 0.143 0.106 0.099 0.064
主要化合价 ＋1 ＋2 ＋2 ＋3 ＋6、－2 －1 －1
（1）A、B、G的简单离子的半径大小顺序为　　　　　　（用离子符号表示）。
（2）A2O2与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
（3）F的单质与E的简单氢化物在水中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
（4）将等质量的A、B、D的单质与足量相同浓度的盐酸反应，在相同状况下，置换出氢气最多的是　　　　（填化学式）。
第1课时　元素周期律
1.D　随着原子序数的递增，不呈周期性变化的是元素的相对原子质量。
2.C　①为S，②为Cl，③为S2－，④为F。①②电子层数相同，核电荷数越大半径越小，故原子半径：S＞Cl；①③核电荷数相同，电子数越多半径越大，故半径：S2－＞S；②④最外层电子数相同，电子层数越多半径越大，故原子半径：Cl＞F。
3.B　由题意知，①最高正价－｜最低负价｜＝2，②最高正价＋｜最低负价｜＝8，将（②式－①式）并化简可得｜最低负价｜＝3，该元素的最低负价为－3价，则元素R的气态氢化物的化学式是RH3，氢元素的质量分数为×100％＝8.8％，则Ar（R）≈31，即R是磷元素。
4.A　元素的原子序数等于原子核内的质子数，A正确；根据元素性质呈周期性递变的含义，B和C不一定正确；X、Y、Z中可能含有非金属，D不一定正确。
5.D　钠离子和氟离子的核外电子排布相同，离子半径随原子序数的增大而减小，所以离子半径：Na＋＜F－，A错误；一般，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，Na原子核外有3个电子层，F原子核外有2个电子层，所以原子半径：Na＞F，B、C错误；Na原子最外层电子数为1，F原子最外层电子数为7，所以最外层电子数：Na＜F，D正确。
6.C　核外电子层数相同的元素原子，核电荷数越大，原子半径越小，A项错误；F的原子半径比O的小，即小于0.066 nm，B项错误；最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，C项正确；Mg2＋的半径小于Mg的半径，D项错误。
7.（1）①镁　硫　②＜　（2）CaCl2
解析：（1）根据主要化合价可知，L、Q最外层有2个电子，根据原子半径特点，Q是Be，L是Mg，M是Al；T只有－2价，是O，则R为S。Al3＋、Mg2＋具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故Al3＋＜Mg2＋。（2）XY2中每1 mol离子有电子：54 mol×＝18 mol，又结合化学式可判断化合物中X显＋2价，是Ca，Y显－1价，是Cl，则XY2是CaCl2。
8.C　对于电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增多，离子半径依次减小，即微粒半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A不正确；因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，再根据“序小径大”的规则可知，微粒半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B错误；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，C正确；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，则原子半径依次增大，D不正确。
9.C　根据题意可知，X元素最高化合价与最低化合价的关系有，则最高化合价为＋7价，X是最外层有7个电子、次外层有8个电子的元素，即X为氯元素。题中与Cl－具有相同电子排布的Y元素的离子可能为Ca2＋、K＋、S2－，则X、Y形成的化合物可能是CaCl2或KCl，C项符合题意。
10.D　由图可知，当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，A项正确；当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大，B项正确；当最外层电子数相同时，质子数越多，离子半径越大，则 r（F－）＜r（Cl－）＜r（Br－）＜r（I－），r（K＋）＞r（Na＋），Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子数都是10，核电荷数越大，则离子半径越小，r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋），C项正确；没有说明最外层电子数是否相同，则原子电子层数越多，对应的原子半径不一定越大，如Li的半径大于Al，D项错误。
11.D　①的最高化合价为＋5价，②的最高化合价为0价，③的最高化合价为＋3价，结合原子序数可知，①为氮元素，②为氧元素，③为铝元素。①②形成的化合物N2O的摩尔质量是44 g·mol－1，A正确；①③可以形成化合物AlN，原子个数比为1∶1，B正确；②③形成的化合物Al2O3能与稀盐酸反应，C正确；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则简单离子半径：O2－＞Al3＋，D错误。
12.（1）H、Be、Al　（2）1　（3）C、Si　4　（4）Na　O　Na2O、Na2O2　（5）S　（6）F、Cl　Cl　（7）SO2　24
解析：常量元素全部位于前20号元素之内，能形成AB2型气态化合物且常用作漂白剂的为SO2。
13.（1）S　Cl　K　Ca　r（K）＞r（Ca）＞r（S）＞r（Cl）
（2）S2－：　Cl－：　K＋：　Ca2＋：　r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r（Ca2＋）
（3）H2SO4、HClO4、KOH、Ca（OH）2
解析：A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S。D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是（2＋8）×2＝20，D为Ca。根据四种元素的核电荷数依次增大，离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl，C为K。四种元素的原子半径由大到小的顺序是r（K）＞r（Ca）＞r（S）＞r（Cl）。四种元素的简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的原则可知，r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r（Ca2＋）。
14.（1）F－＞Na＋＞Mg2＋　（2）2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑　（3）Cl2＋H2S2H＋＋2Cl－＋S↓　（4）Al
解析：B、C的主要化合价均为＋2价，且原子半径：B＞C，故B为Mg，C为Be；A的主要化合价为＋1价，且原子半径：A＞Mg，则A为Na；D的主要化合价为＋3价，且原子半径：Mg＞D＞Be，则D为Al；E有＋6价和－2价，则E为S；F、G都为－1价，且原子半径：F＞G，则F为Cl、G为F。（4）假设钠、镁、铝的质量均为x g，盐酸过量，则三种金属完全反应，由得失电子守恒可知，金属失电子越多，生成的H2越多，x g的钠、镁、铝失电子的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，故等质量的三者置换出氢气最多的是铝。
3 / 3第2节　元素周期律和元素周期表
第1课时　元素周期律
课程 标准 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律。 2.了解元素性质与原子结构的关系。 3.掌握微粒半径大小比较的规律
分点突破（一）　元素周期律
1.原子序数
原子序数是元素在　　　　　　　中的序号。
原子序数＝核电荷数＝　　　　　　＝原子的核外电子数。
2.1～18号元素原子结构及性质的变化规律
（1）原子最外层电子数的变化规律
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现　　　　　　的周期性变化（1～2号元素除外）。
（2）原子半径的变化规律（稀有气体除外）
原子半径 与原子序 数关系图
规律 随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现　　　　　　的周期性变化
①原子电子层数相同时，最外层电子数越　　，半径越　　。
②最外层电子数相同时，电子层数越　　，半径越　　。
（3）元素主要化合价的变化规律
原子序数为横轴，元素的最高正化合价或最低负化合价为纵轴，绘制折线图
规律 随着核电荷数的递增，元素的最高正化合价呈现　　　　　　　　（氧、氟除外）价、最低负化合价呈现　　　　　　　　价的周期性变化
对于1～18号元素：
①元素的最高正化合价　　最外层电子数（O、F及稀有气体除外）。
②非金属元素最低负化合价＝最外层电子数－　　（氢除外）。
③元素的最高正化合价＋｜元素的最低负化合价｜＝　　（氢、氧、氟除外）。
④根本原因：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子排布呈周期性变化。
提醒
常见元素的化合价
（1）氢元素：＋1、－1、0。
（2）氟元素无正价。
（3）氧元素无最高正价。
（4）金属元素只有正价和0价。
（5）非金属元素既有正价、0价，又有负价（F除外）。
3.元素周期律
（1）内容
随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　均呈现周期性变化。
（2）含义
元素的性质随着　　　　　　　　　　的递增呈现周期性变化的规律叫作元素周期律。
（3）实质
元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
1.元素性质呈现周期性变化的根本原因是（　　）
A.元素的相对原子质量逐渐增大
B.核外电子排布呈周期性变化
C.核电荷数逐渐增大
D.元素化合价呈周期性变化
2.下列有关元素化合价的说法正确的是（　　）
A.原子核外最外层电子数相同的元素，最高化合价一定相等
B.元素的最高化合价一定等于其原子核外最外层电子数
C.所有元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和都等于8
D.随着核电荷数的递增，主族元素的最高正化合价和最低负化合价呈现周期性变化
3.某元素最高价含氧酸的化学式是HXO4，这种元素气态氢化物的化学式为（　　）
A.XH4 B.XH3
C.H2X D.HX
4.下列关于元素周期律的叙述正确的是（　　）
A.随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B.核电荷数为11～17的元素，随着元素原子序数的递增，原子半径依次增大
C.核电荷数为11～17的元素，随着元素原子序数的递增，元素最高化合价从＋1价到＋7价、最低化合价从－7价到－1价
D.元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要化合价和元素性质周期性变化的主要原因
分点突破（二）　微粒半径大小的比较
　微粒半径大小主要是由电子层数、核电荷数和核外电子数决定的。
1.电子层数相同的微粒——“序大径小”（稀有气体元素除外）
电子层数相同的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小。例：
r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r（Cl）。
2.电子层数不同，最外层电子数相同的微粒——“序大径大”
最外层电子数相同，电子层数越多，原子半径逐渐增大。例：
r（Li）＜r（Na）＜r（K）＜r（Rb）＜r（Cs），
r（Li＋）＜r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r（Cs＋）。
3.同元素的不同微粒
同种元素的粒子——电子数越多，粒子半径越大。例：
r（Na＋）＜r（Na）；r（Cl－）＞r（Cl）；
r（Fe3＋）＜r（Fe2＋）＜r（Fe）。
4.电子层结构完全相同的微粒——“序大径小”
电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。例：
r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）。
提醒
（1）氢原子的半径在所有原子半径中最小。
（2）稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，数据没有比较的价值。
1.下列微粒中半径最小的是（　　）
A.Na B.F－
C.Al3＋ D.Cl－
2.已知下列元素的原子半径：
原子 N S O Si
半径（r）/10－10 m 0.75 1.02 0.74 1.17
根据以上数据，磷原子的半径可能是（　　）
A.0.80×10－10 m B.1.10×10－10 m
C.1.20×10－10 m D.0.70×10－10 m
3.下列粒子半径之比大于1的是（　　）
A. B.
C. D.
4.下列微粒半径大小比较正确的是（　　）
A.Na＜Mg＜Al＜S
B.Cs＜Rb＜K＜Na
C.Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
D.S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
题后点拨
“三看法”比较微粒半径大小
一看电子层数：电子层数不同、最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：电子层数和核电荷数都相同时，电子数越多，半径越大。
1.下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是（　　）
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大
D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
2.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（　　）
A.Y原子序数比X的大
B.X原子最外层电子数比Y的多
C.X的原子半径比Y的大
D.X元素的最高化合价比Y的大
3.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元素可能为（　　）
A.Al　　　　　　 B.P
C.Ar D.K
4.某元素原子的最外层电子比次外层电子多5个，该元素的最高正化合价为（　　）
A.＋5价 B.＋6价
C.＋7价 D.无最高正化合价
5.有下列四种微粒：
O　Na　Mg　N
（1）按原子半径由大到小的顺序排列为　　　　（填序号，下同）。
（2）按离子半径由大到小的顺序排列为　　　。
（3）微粒中质子数小于中子数的是　　　　。
（4）能形成X2Y2型化合物的是　　　　。
（5）通常情况下，化合价有0价、正价和负价的是　　　　。
第1课时　元素周期律
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.元素周期表　质子数　2.（1）由1到8　（2）由大到小　
①多　小　②多　大　（3）＋1到＋7　－4到－1　①＝　
②8　③8　3.（1）原子半径（稀有气体元素除外）　元素的主要化合价（最高化合价和最低化合价）　元素的金属性和非金属性　（2）元素原子序数
自主练习
1.B　原子的核外电子排布随原子序数的递增而呈现周期性变化，是元素性质呈现周期性变化的根本原因，B正确。
2.D　例如O和S的最外层电子数相同，但O无最高化合价，S最高化合价为＋6价，A错误；Fe原子的最外层有2个电子，但其最高化合价不是＋2价，不等于其最外层电子数，B错误；H的最高化合价为＋1价，最低化合价为－1价，其绝对值之和为2，C错误。
3.D　根据元素的最高正价＋｜最低负价｜＝8，元素X的最高价含氧酸的化学式为HXO4，X的最高正价是＋7价，所以最低负价为－1价，X的气态氢化物的化学式为HX。
4.D　从H到He，最外层电子数从1到2出现，A错误；核电荷数为11～17的元素，电子层数相同，随着元素原子序数的递增，原子半径依次减小，B错误；核电荷数为11～17的元素，最低化合价从－4价到－1价，C错误；元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，D正确。
分点突破（二）
自主练习
1.C　Na、Cl－均有3个电子层，F－、Al3＋均有2个电子层，因此微粒半径最小的在F－、Al3＋中。又因为F－、Al3＋的核外电子排布相同，微粒半径随原子序数的增大而减小，则微粒中半径最小的是Al3＋。
2.B　Si、P、S电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子半径：Si＞P＞S，故磷的原子半径在1.02×10－10～1.17×10－10 m之间，B项正确。
3.C　Al、Na电子层数相同，核电荷数前者大，则r（Al）＜r（Na），A项错误；C、Si电子层数后者大，则r（C）＜r（Si），B项错误；F－、Mg2＋具有相同电子层结构，核电荷数越大，半径越小，则＞1，C项正确；同种元素的阳离子半径小于原子半径，则＜1，D项错误。
4.D　原子电子层数相同时，原子的核电荷数越大，其半径越小，A项错误；电子层数不同时，原子的电子层数越多，其半径越大，B项错误；离子的电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，其半径越小，C项错误；S2－的半径大于Cl－的半径，Na＋的半径大于Al3＋的半径，S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则四种离子的半径大小关系为S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，D项正确。
【教学效果·勤检测】
1.C　电子层数相同的元素，原子序数越大，其半径越小，所以N、O、F原子的半径逐渐减小，C项错误。
2.C　Xn＋、Ym－与Ar具有相同的电子层结构，其原子序数：X＞Ar＞Y，A项错误；X原子最外层电子数比Y的少，B项错误；X的原子半径比Y的大，C项正确；X元素的最高化合价比Y的小，D项错误。
3.D　由X形成的离子与Ca2＋核外电子排布相同，可排除Al、Ar；由X的离子半径小于S2－的半径，可排除P（半径：P3－＞S2－）。
4.D　根据题意可知，该元素的原子结构示意图为，该元素为氟元素，无最高正化合价。
5.（1）②③④①　（2）④①②③　（3）①②　（4）①②　（5）④
解析：（1Na与Mg具有相同的电子层数，最外层电子数分别为1、2O与N具有相同的电子层数，最外层电子数分别为6、5；原子半径大小顺序为 NaMgN＞O。（2）四种离子Na＋、Mg2＋、N3－和O2－核外电子排布相同，半径大小顺序为 r（Mg2＋）＜r（Na＋）＜r（O2－）＜r（N3－）。（3）四种核素质子数和中子数分别是O→8、10Na→11、12；Mg→12、12N→7、7。（5）通常情况下，O元素不显正价，Na、Mg不显负价，只有N元素有0价、正价和负价。
3 / 4(共67张PPT)
第1课时　元素周期律
课
程 标
准 1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律。
2.了解元素性质与原子结构的关系。
3.掌握微粒半径大小比较的规律
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一）　元素周期律
1. 原子序数
原子序数是元素在 中的序号。
原子序数＝核电荷数＝ ＝原子的核外电子数。
元素周期表　
质子数　
2.1～18号元素原子结构及性质的变化规律
（1）原子最外层电子数的变化规律
规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈
现 的周期性变化（1～2号元素除外）。
由1到8　
（2）原子半径的变化规律（稀有气体除外）
原子
半径 与原
子序 数关
系图
规律 随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现 的
周期性变化
由大到小　
①原子电子层数相同时，最外层电子数越 ，半径越 。
②最外层电子数相同时，电子层数越 ，半径越 。
多　
小　
多　
大　
（3）元素主要化合价的变化规律
原子序数为
横轴，元素
的最高正化
合价或最低
负化合价为
纵轴，绘制
折线图
规律 随着核电荷数的递增，元素的最高正化合价呈现
（氧、氟除外）价、最低负化合价呈现
价的周期性变化
＋1
到＋7　
－4
到－1　
对于1～18号元素：
①元素的最高正化合价 最外层电子数（O、F及稀有气
体除外）。
②非金属元素最低负化合价＝最外层电子数－ （氢除外）。
③元素的最高正化合价＋｜元素的最低负化合价｜＝
（氢、氧、氟除外）。
④根本原因：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子排布
呈周期性变化。
＝　
8　
8　
提醒
常见元素的化合价
（1）氢元素：＋1、－1、0。
（2）氟元素无正价。
（3）氧元素无最高正价。
（4）金属元素只有正价和0价。
（5）非金属元素既有正价、0价，又有负价（F除外）。
3. 元素周期律
（1）内容
随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数、
、
、 均呈
现周期性变化。
原子半
径（稀有气体元素除外）　
元素的主要化合价（最高化
合价和最低化合价）　
元素的金属性和非金属性　
（3）实质
元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化
的必然结果。
（2）含义
元素的性质随着 的递增呈现周期性变化的
规律叫作元素周期律。
元素原子序数　
1. 元素性质呈现周期性变化的根本原因是（　　）
A. 元素的相对原子质量逐渐增大
B. 核外电子排布呈周期性变化
C. 核电荷数逐渐增大
D. 元素化合价呈周期性变化
解析：　原子的核外电子排布随原子序数的递增而呈现周期性变
化，是元素性质呈现周期性变化的根本原因，B正确。
2. 下列有关元素化合价的说法正确的是（　　）
A. 原子核外最外层电子数相同的元素，最高化合价一定相等
B. 元素的最高化合价一定等于其原子核外最外层电子数
C. 所有元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和都等于8
D. 随着核电荷数的递增，主族元素的最高正化合价和最低负化合价
呈现周期性变化
解析：　例如O和S的最外层电子数相同，但O无最高化合价，S
最高化合价为＋6价，A错误；Fe原子的最外层有2个电子，但其最
高化合价不是＋2价，不等于其最外层电子数，B错误；H的最高化
合价为＋1价，最低化合价为－1价，其绝对值之和为2，C错误。
3. 某元素最高价含氧酸的化学式是HXO4，这种元素气态氢化物的化
学式为（　　）
A. XH4 B. XH3
C. H2X D. HX
解析：　根据元素的最高正价＋｜最低负价｜＝8，元素X的最高
价含氧酸的化学式为HXO4，X的最高正价是＋7价，所以最低负价
为－1价，X的气态氢化物的化学式为HX。
4. 下列关于元素周期律的叙述正确的是（　　）
A. 随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1到8重复出
现
B. 核电荷数为11～17的元素，随着元素原子序数的递增，原子半径
依次增大
C. 核电荷数为11～17的元素，随着元素原子序数的递增，元素最高
化合价从＋1价到＋7价、最低化合价从－7价到－1价
D. 元素原子核外电子排布的周期性变化是导致原子半径、元素主要
化合价和元素性质周期性变化的主要原因
解析：　从H到He，最外层电子数从1到2出现，A错误；核电荷
数为11～17的元素，电子层数相同，随着元素原子序数的递增，原
子半径依次减小，B错误；核电荷数为11～17的元素，最低化合价
从－4价到－1价，C错误；元素性质的周期性变化是元素原子核外
电子排布周期性变化的必然结果，D正确。
分点突破（二）　微粒半径大小的比较
　微粒半径大小主要是由电子层数、核电荷数和核外电子数决定的。
1. 电子层数相同的微粒——“序大径小”（稀有气体元素除外）
电子层数相同的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减
小。例：
r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r
（Cl）。
2. 电子层数不同，最外层电子数相同的微粒——“序大径大”
最外层电子数相同，电子层数越多，原子半径逐渐增大。例：
r（Li）＜r（Na）＜r（K）＜r（Rb）＜r（Cs），
r（Li＋）＜r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Rb＋）＜r（Cs＋）。
3. 同元素的不同微粒
同种元素的粒子——电子数越多，粒子半径越大。例：
r（Na＋）＜r（Na）；r（Cl－）＞r（Cl）；
r（Fe3＋）＜r（Fe2＋）＜r（Fe）。
4. 电子层结构完全相同的微粒——“序大径小”
电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。例：
r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）。
提醒
（1）氢原子的半径在所有原子半径中最小。
（2）稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据
不同，数据没有比较的价值。
1. 下列微粒中半径最小的是（　　）
A. Na B. F－
C. Al3＋ D. Cl－
解析：　Na、Cl－均有3个电子层，F－、Al3＋均有2个电子层，因
此微粒半径最小的在F－、Al3＋中。又因为F－、Al3＋的核外电子排
布相同，微粒半径随原子序数的增大而减小，则微粒中半径最小的
是Al3＋。
2. 已知下列元素的原子半径：
原子 N S O Si
半径（r）/10－10 m 0.75 1.02 0.74 1.17
根据以上数据，磷原子的半径可能是（　　）
A. 0.80×10－10 m B. 1.10×10－10 m
C. 1.20×10－10 m D. 0.70×10－10 m
解析：　Si、P、S电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半
径逐渐减小，原子半径：Si＞P＞S，故磷的原子半径在1.02×10－
10～1.17×10－10 m之间，B项正确。
3. 下列粒子半径之比大于1的是（　　）
A. B.
C. D.
解析：　Al、Na电子层数相同，核电荷数前者大，则r（Al）＜
r（Na），A项错误；C、Si电子层数后者大，则r（C）＜r
（Si），B项错误；F－、Mg2＋具有相同电子层结构，核电荷数越
大，半径越小，则 ＞1，C项正确；同种元素的阳离子半
径小于原子半径，则 ＜1，D项错误。
4. 下列微粒半径大小比较正确的是（　　）
A. Na＜Mg＜Al＜S
B. Cs＜Rb＜K＜Na
C. Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
D. S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
解析：　原子电子层数相同时，原子的核电荷数越大，其半径越
小，A项错误；电子层数不同时，原子的电子层数越多，其半径越
大，B项错误；离子的电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，
其半径越小，C项错误；S2－的半径大于Cl－的半径，Na＋的半径大
于Al3＋的半径，S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则四种离子
的半径大小关系为S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，D项正确。
题后点拨
“三看法”比较微粒半径大小
一看电子层数：电子层数不同、最外层电子数相同时，电子层数
越多，半径越大。
二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：电子层数和核电荷数都相同时，电子数越多，
半径越大。
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是（　　）
A. Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B. P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C. N、O、F原子的半径依次增大
D. Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
解析：　电子层数相同的元素，原子序数越大，其半径越小，所
以N、O、F原子的半径逐渐减小，C项错误。
2. X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结
构，下列叙述正确的是（　　）
A. Y原子序数比X的大
B. X原子最外层电子数比Y的多
C. X的原子半径比Y的大
D. X元素的最高化合价比Y的大
解析：　Xn＋、Ym－与Ar具有相同的电子层结构，其原子序数：
X＞Ar＞Y，A项错误；X原子最外层电子数比Y的少，B项错误；X
的原子半径比Y的大，C项正确；X元素的最高化合价比Y的小，D
项错误。
3. 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元素可能为（　　）
A. Al B. P C. Ar D. K
解析：由X形成的离子与Ca2＋核外电子排布相同，可排除Al、Ar；由X的离子半径小于S2－的半径，可排除P（半径：P3－＞S2－）。
4. 某元素原子的最外层电子比次外层电子多5个，该元素的最高正化
合价为（　　）
A. ＋5价 B. ＋6价
C. ＋7价 D. 无最高正化合价
解析：　根据题意可知，该元素的原子结构示意图为 ，该
元素为氟元素，无最高正化合价。
5. 有下列四种微粒：
O　 Na　 Mg　 N
（1）按原子半径由大到小的顺序排列为 （填序号，
下同）。
②③④①　
解析： Na与 Mg具有相同的电子层数，最外层电子数分别为1、2 O与 N具有相同的电子层数，最外层电子数分别为6、5；原子半径大小顺序为 Na Mg N＞ O。
（2）按离子半径由大到小的顺序排列为 。
④①②③　
解析：四种离子Na＋、Mg2＋、N3－和O2－核外电子排布相同，半径大小顺序为 r（Mg2＋）＜r（Na＋）＜r（O2－）＜r（N3－）。
（3）微粒中质子数小于中子数的是 。
①②　
解析：四种核素质子数和中子数分别是 O→8、10 Na→11、12； Mg→12、12 N→7、7。
（4）能形成X2Y2型化合物的是 。
①②　
（5）通常情况下，化合价有0价、正价和负价的是 。
解析：通常情况下，O元素不显正价，Na、Mg不显负价，只
有N元素有0价、正价和负价。
④　
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 随着原子序数的递增，下列不呈周期性变化的是（　　）
A. 化合价 B. 原子半径
C. 最外层电子数 D. 相对原子质量
解析：　随着原子序数的递增，不呈周期性变化的是元素的相对
原子质量。
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2. 下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是（　　）
① 　② 　③ 　④
A. ①＞②＞③＞④ B. ③＞④＞①＞②
C. ③＞①＞②＞④ D. ①＞②＞④＞③
解析：　①为S，②为Cl，③为S2－，④为F。①②电子层数相
同，核电荷数越大半径越小，故原子半径：S＞Cl；①③核电荷数
相同，电子数越多半径越大，故半径：S2－＞S；②④最外层电子
数相同，电子层数越多半径越大，故原子半径：Cl＞F。
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3. 某元素R的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，其气态氢化物
中含氢的质量分数为8.8％，试推断该元素是（　　）
A. N B. P C. S D. O
解析：　由题意知，①最高正价－｜最低负价｜＝2，②最高正
价＋｜最低负价｜＝8，将（②式－①式）并化简可得｜最低负
价｜＝3，该元素的最低负价为－3价，则元素R的气态氢化物的化
学式是RH3，氢元素的质量分数为 ×100％＝8.8％，
则Ar（R）≈31，即R是磷元素。
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4. 元素X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是（　）
A. X、Y、Z原子的核内质子数依次增大
B. X、Y、Z的最高正化合价依次升高
C. X、Y、Z原子的原子半径依次增大
D. X、Y、Z单质的金属活动性依次增大
解析：　元素的原子序数等于原子核内的质子数，A正确；根据
元素性质呈周期性递变的含义，B和C不一定正确；X、Y、Z中可
能含有非金属，D不一定正确。
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5. 下列关于Na元素和F元素的叙述正确的是（　　）
A. 离子半径：Na＋＞F－
B. 原子半径：Na＜F
C. 原子的电子层数：Na＜F
D. 原子最外层电子数：F＞Na
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解析：　钠离子和氟离子的核外电子排布相同，离子半径随原子
序数的增大而减小，所以离子半径：Na＋＜F－，A错误；一般，原
子核外电子层数越多，原子半径就越大，Na原子核外有3个电子
层，F原子核外有2个电子层，所以原子半径：Na＞F，B、C错
误；Na原子最外层电子数为1，F原子最外层电子数为7，所以最外
层电子数：Na＜F，D正确。
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6. 已知下表是几种常见元素的原子半径数据：
元素 C O Na Mg Si
原子半径/nm 0.077 0.066 0.186 0.160 0.117
下列说法正确的是（　　）
A. 随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大
B. 元素F的原子半径在0.066～0.186 nm之间
C. 最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大
D. Mg2＋的半径大于Mg的半径
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解析：　核外电子层数相同的元素原子，核电荷数越大，原子半
径越小，A项错误；F的原子半径比O的小，即小于0.066 nm，B项
错误；最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，C项
正确；Mg2＋的半径小于Mg的半径，D项错误。
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7. （1）下表是部分前18号元素的原子半径及主要化合价：
元素 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.111 0.106 0.066
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
①L元素的名称是 ，R元素的名称是 。
②比较下列粒子的半径大小：M3＋ L2＋。
镁　
硫　
＜　
解析：根据主要化合价可知，L、Q最外层有2个电子，根据原子半径特点，Q是Be，L是Mg，M是Al；T只有－2价，是O，则R为S。Al3＋、Mg2＋具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故Al3＋＜Mg2＋。
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（2）某种融雪剂主要成分为XY2，X、Y均为前20号元素，其阳离
子和阴离子的电子层结构相同，且1 mol XY2含有54 mol电
子。该融雪剂主要成分的化学式为 。
解析：XY2中每1 mol离子有电子：54 mol× ＝18 mol，又结合化学式可判断化合物中X显＋2价，是Ca，Y显－1价，是Cl，则XY2是CaCl2。
CaCl2　
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8. 下列微粒半径大小的比较中，正确的是（　　）
A. Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B. Cl－＞S2－＞Na＋＞Al3＋
C. Na＞Mg＞Al＞S
D. Cs＜Rb＜K＜Na
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解析：　对于电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增多，离
子半径依次减小，即微粒半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，A不正
确；因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比
Na＋、Al3＋大，再根据“序小径大”的规则可知，微粒半径：S2－
＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，B错误；Na、Mg、Al、S的原子半径依次减
小，C正确；Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增
多，则原子半径依次增大，D不正确。
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9. X元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之差为6，Y元素原子的
次外层电子数与X元素原子的次外层电子数均为8，X、Y的离子具
有相同的电子排布，X、Y形成的化合物可能是（　　）
A. MgF2 B. MgCl2
C. CaCl2 D. CaBr2
解析：　根据题意可知，X元素最高化合价与最低化合价的关系
有，则最高化合价为＋7价，X
是最外层有7个电子、次外层有8个电子的元素，即X为氯元素。题
中与Cl－具有相同电子排布的Y元素的离子可能为Ca2＋、K＋、S2－，则X、Y形成的化合物可能是CaCl2或KCl，C项符合题意。
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10. 如图为一些元素原子半径规律性变化的示意图。由此图不能得出
的下列结论是（不考虑稀有气体元素）（　　）
A. 当电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大
B. 当最外层电子数相同时，质子数越多，原子半径越大
C. r（F－）＜r（Cl－）＜r（Br－）＜r（I－），r（K＋）＞r（Na
＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）
D. 原子电子层数越多，对应的原子半径越大
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解析：　由图可知，当电子层数相同时，核电荷数越小，原子
半径越大，A项正确；当最外层电子数相同时，质子数越多，原
子半径越大，B项正确；当最外层电子数相同时，质子数越多，
离子半径越大，则 r（F－）＜r（Cl－）＜r（Br－）＜r（I－），
r（K＋）＞r（Na＋），Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子数都是10，
核电荷数越大，则离子半径越小，r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r
（Al3＋），C项正确；没有说明最外层电子数是否相同，则原子
电子层数越多，对应的原子半径不一定越大，如Li的半径大于
Al，D项错误。
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11. 图中曲线表示核电荷数为1～18部分元素的原子序数（按递增顺序连续排列）与其最高化合价之间的关系，下列叙述不正确的是（　　）
A. ①②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g·mol－1
B. ①③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C. ②③形成的化合物能溶于稀盐酸
D. 简单离子半径大小为②＜③
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解析：　①的最高化合价为＋5价，②的最高化合价为0价，③
的最高化合价为＋3价，结合原子序数可知，①为氮元素，②为氧
元素，③为铝元素。①②形成的化合物N2O的摩尔质量是44
g·mol－1，A正确；①③可以形成化合物AlN，原子个数比为
1∶1，B正确；②③形成的化合物Al2O3能与稀盐酸反应，C正
确；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，
则简单离子半径：O2－＞Al3＋，D错误。
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12. 在探索生命奥秘的过程中，科学家们日益认识到生命细胞的组成
和元素周期律有着密切的关系。约占人体总质量99.97％的11种常
量元素，全部位于前20号元素之内，其余0.03％由十多种人体不
可缺少的微量元素组成。在前20号元素中，找出符合下列要求的
元素：
（1）最外层电子数和电子层数相等的元素有 （填
元素符号）。
（2）电子层数相同的元素中（不考虑稀有气体元素），最外层电
子数为 的原子半径最大。
H、Be、Al　
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（3）在常见的化合价中，最高价为＋4价的有 （填元素
符号），其最外层电子数为 。
（4）原子核外M电子层有1个电子的为 （填元素符号，下
同），最外层电子数为电子层数3倍的为 ，二者化合
可形成的化合物的化学式为 。
（5）原子核外K电子层和M电子层电子数之和等于L电子层的电
子数的元素为 （填元素符号，下同）。
（6）最外层电子数为7的元素为 ，其中原子半径较大的
为 。
C、Si　
4　
Na　
O　
Na2O、Na2O2　
S　
F、Cl　
Cl　
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（7）能形成AB2型气态化合物且常用作漂白剂的为 ，两
种元素的原子序数之和为 。
解析：常量元素全部位于前20号元素之内，能形成AB2型气
态化合物且常用作漂白剂的为SO2。
SO2　
24 　
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13. A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电
子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、
M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于其电子
总数的一半。
请回答下列问题：
（1）四种元素的元素符号依次是A 、B 、C 、
D 。它们的原子半径由大到小的顺序是
。
S　
Cl　
K　
Ca　
r（K）＞
r（Ca）＞r（S）＞r（Cl）　
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（2）试画出四种元素的简单离子结构示意图。
A 、B 、C
、D 。它们的离子半径
由大到小的顺序是
。
S2－： 　
Cl－： 　　
K
＋： 　　
Ca2＋： 　　
r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r
（Ca2＋）　
（3）它们最高价含氧酸或碱的化学式分别是
。
H2SO4、HClO4、
KOH、Ca（OH）2　
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解析：A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S。D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是（2＋8）×2＝20，D为Ca。根据四种元素的核电荷数依次增大，离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl，C为K。四种元素的原子半径由大到小的顺序是r（K）＞r（Ca）＞r（S）＞r（Cl）。四种元素的简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的原则可知，r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r（Ca2＋）。
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14. 根据下表中部分1～18号元素的原子半径及主要化合价，回答下列
问题：
元素代
号 A B C D E F G
原子半
径/nm 0.186 0.160 0.111 0.143 0.106 0.099 0.064
主要化
合价 ＋1 ＋2 ＋2 ＋3 ＋6、
－2 －1 －1
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（1）A、B、G的简单离子的半径大小顺序为 （用离子符号表示）。
（2）A2O2与水反应的化学方程式为
。
（3）F的单质与E的简单氢化物在水中反应的离子方程式为
。
F－＞Na＋＞Mg2＋
2Na2O2＋2H2O 4NaOH
＋O2↑
Cl2
＋H2S 2H＋＋2Cl－＋S↓
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（4）将等质量的A、B、D的单质与足量相同浓度的盐酸反应，
在相同状况下，置换出氢气最多的是 （填化学式）。
解析：B、C的主要化合价均为＋2价，且原子半径：B＞
C，故B为Mg，C为Be；A的主要化合价为＋1价，且原子半
径：A＞Mg，则A为Na；D的主要化合价为＋3价，且原子
半径：Mg＞D＞Be，则D为Al；E有＋6价和－2价，则E为
S；F、G都为－1价，且原子半径：F＞G，则F为Cl、G为F。
Al　
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（4）假设钠、镁、铝的质量均为x g，盐酸过量，则三种金属完全反
应，由得失电子守恒可知，金属失电子越多，生成的H2越多，x g的钠、
镁、铝失电子的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，故等质量的
三者置换出氢气最多的是铝。
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感谢欣赏
THE END

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