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第七章　物质结构与性质　元素周期律
第2讲　元素周期表、元素周期律
1．掌握元素周期表的编排原则和整体结构。
2．掌握元素周期律的内容和本质。
3．掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。
关联教材·夯基固本
考点1　元素周期表的结构与应用
1．元素周期表的结构
[关系图谱]元素周期表的结构
(1)编排原则
电子层数目
最外层电子数
(2)结构
①周期：__短__长，共7个周期
短周期 长周期
序号 一 二 三 四 五 六 七
元素种类 __ __ __ ____ ____ ____ ____
0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118
3
4
2
8
8
18
18
32
32
②族：__主族＋__副族＋__族，共16个族
主族 列 1 2 13 14 15 16 17
族 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
副族 列 3 4 5 6 7 8～10 11 12
族 ____ ____ ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ____ ____
0族 第18纵列
属于副族，但不需注明“B”，只写作“第Ⅷ族”
7
8
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
0
ⅥA
ⅦA
ⅢB
ⅠB
ⅡB
ⅣB
2．原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系
周期序数＝该周期原子最大能层数(最高能级所在能层序数)。
周期 能层数(n) 每周期中各元素原子价层电子排布特点
二 __ 2s1→2s22p6
三 __ 3s1→3s23p6
四

五 __
2
3
4
5
(2)原子结构与族的关系
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
价层电子排布 ns1 ______ ____________ ________
主族 ⅤA ⅥA ⅦA —
价层电子排布 ____________ ____________ ____________ —
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0族：ns2np6(其中He为1s2)。
③副族元素：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
3．周期表的结构规律
最外层电子数规律 ①最外层电子数为1的元素有主族(第ⅠA族)元素、副族(第ⅠB、第Ⅷ族部分等)元素
②最外层电子数为2的元素有主族(第ⅡA族)元素、副族(第ⅡB、第ⅢB、第ⅣB、第ⅤB、第ⅥB、第ⅦB、第Ⅷ族部分)元素、0族(He)元素、第Ⅷ族(26Fe、27Co等)元素
③最外层电子数在3～7之间的元素一定是主族元素
④最外层电子数为8的元素为0族元素
数目规律 ①元素种类最多的族是第ⅢB族(32种)
②同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、第三周期(短周期)相差1；第四、第五周期相差11；第六、第七周期相差25
③设n为周期序数，每一周期排布元素的数目：奇数周期为，偶数周期为
[备考提醒]
(1)碱金属元素位于ⅠA族，氢元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表中第18纵列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三纵列是第Ⅷ族。
(3)根据元素周期表的构成特点，可分析每个族的元素种类，含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素)，共有32种元素。
(4)过渡元素即副族元素，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2(1～2)。
(5)最外层电子数为3～7的原子一定属于主族元素，且最外层电子数为主族的族序数。
4．元素周期表的分区
各区价层电子排布特点
分区 价层电子排布
s区 ns1～2
p区 ns2np1～6(除He外)
d区 (n－1)d1～9ns1～2(除Pd外)
ds区 (n－1)d10ns1～2
f区 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
5．元素周期表的应用
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料
[备考提醒]元素周期表分区的两个“易错点”
(1)价层电子排布相同的元素不一定处于同族，如He和第ⅡA族元素的价层电子排布均为ns2，但处于不同族。
(2)非金属元素并非都在p区，其中氢元素处于s区。
原子结构与元素周期表的关系
1．(人教选择性必修2习题改编)已知：用中子轰击原子的核反应：He。下列说法正确的是(　　)
A．X是金属元素
B．Y位于第ⅠA族
C．6Y和7Y互为同素异形体
D．He位于元素周期表的d区
√
B　[根据题意可知：N＋1＝7＋4，N＝10；Z＋0＝3＋2，Z＝5。可知X为B，Y为Li。X为B，是非金属元素，A错误；Y为Li，位于第二周期第ⅠA族，B正确；6Y和7Y为同种元素的不同核素，互为同位素，C错误；He为0族元素，位于p区，D错误。]
√
2．(鲁科选择性必修2习题改编)已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是(　　)
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
C　[由元素原子的最外层电子排布式可知，3s23p3、4s24p1、3s23p5表示的元素分别位于第ⅤA、ⅢA、ⅦA族，都属于主族元素；最外层电子排布式为4s2的元素可能是主族元素Ca，也可能是第四周期除Cr、Cu以外的副族元素。]
[思维模型]根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
电子排布式价层电子排布
√
元素周期表的结构及应用
3．(人教选择性必修2习题改编)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的核外电子排布特点的叙述，错误的是(　　)
A．Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，属于ds区元素
B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族
D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能位于第ⅢA族
B　[铜位于第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，故A正确；基态氧原子的2p能级有4个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于第ⅠA族，如铜的最外层电子排布式为4s1，但铜位于第ⅠB族，故C正确；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于第ⅢA族，故D正确。]
4．(人教选择性必修2习题改编)元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布为nsn-1npn+1，则下列说法不正确的是(　　)
A．Y元素原子的价层电子排布为4s24p4
B．Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族
C．X元素所在周期中所含非金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
√
X
Y
Z
A　[因为Y元素原子的价层电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为2个电子，则n－1＝2，解得n＝3，即Y元素原子的价层电子排布为3s23p4，A项不正确，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C项正确；Z为As元素，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。]
考点2　元素周期律与元素性质
1．元素周期律
原子序数
核外电子排布
2．主族元素周期性变化规律
项目 同周期 (从左到右) 同主族
(从上到下)
原子 结构 电子层数 ____ ________
最外层电子数 依次增加 ____
原子半径 ________ ________
相同
依次增加
相同
逐渐减小
逐渐增大
项目 同周期 (从左到右) 同主族
(从上到下)
元素 性质 金属性 ________ ________
非金属性 ________ ________
化合价 最高正化合价：＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝____________(H为－1价) 相同，最高正化合价＝________(O、F除外)
逐渐减弱
逐渐增强
逐渐增强
逐渐减弱
主族序数－8
主族序数
项目 同周期 (从左到右) 同主族
(从上到下)
化合物 性质 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 酸性________，碱性________ 酸性________，碱性________
简单气态氢化物的稳定性 ________ ________
逐渐增强
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐增强
逐渐增强
逐渐减弱
[图解教材]人教选择性必修2
对角线规则

对角线规则： 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，这种相似性被称为对角线规则 成因：原子半径与电负性相近；对角线元素的原子半径差异小于同族元素，电负性趋同(如Li与Mg的电负性分 别为1.0和1.2) 如Be(OH)2与Al(OH)3一样都是两性氢氧化物；BeO与Al2O3都是耐高温材料。硼和硅都是重要的半导体材料
3．电离能
(1)第一电离能
基态
增大
减小
(2)逐级电离能
较大
越大
(3)电离能的三大应用
4．电负性
吸引
越大
4.0
1.0
增大
减小
力
元素的金属性、非金属性的递变规律及比较
√
1．(人教选择性必修2习题改编)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的化合物常用作光导纤维，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：W>Z>Y
B．简单氢化物的沸点：X>W
C．原子半径：W>Y>X
D．含氧酸的酸性：Z>W
B　[短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形成的化合物常用作光导纤维，X为O元素，Y为Si元素，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，电子排布式为1s22s22p63s23p4，W为S元素，则Z为P元素。同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，P的3p轨道半充满为较稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，则第一电离能：P＞S＞Si，A错误；水分子间含氢键，沸点高，则简单氢化物的沸点：H2O＞H2S，B正确；同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Si＞S＞O，C错误；同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强，对应最高价含氧酸的酸性逐渐增强，不是最高价含氧酸无此规律，无法比较，D错误。]
√
2．(鲁科必修第二册习题改编)由下列实验及相应事实推理所得的结论，不能用元素周期律解释的是(　　)
实验 事实 结论
A 将体积相同的Na和K分别投入冷水 K与H2O反应更剧烈 金属性：K>Na
B 将足量硫酸与Na3PO4溶液混合 生成H3PO4 非金属性：S>P
C 分别加热HCl气体和HI气体 HI气体更易分解 稳定性：HCl>HI
D 工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 非金属性：C>Si
D　[将体积相同的Na和K分别投入冷水中，K与H2O反应更剧烈，因同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则金属性：K>Na，A不符合题意；将足量硫酸与Na3PO4溶液混合，生成H3PO4，说明硫酸可以制取H3PO4，则硫酸的酸性比磷酸的酸性强，根据最高价含氧酸的酸性强弱可以比较非金属性的强弱，则非金属性：S>P，B不符合题意；分别加热HCl气体和HI气体，HI气体更易分解，根据同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则稳定性：HCl>HI，C不符合题意；工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑，反应中碳为还原剂，硅为还原产物，说明碳的还原性大于硅，但比较非金属性要通过单质的氧化性比较，故不能说明非金属性：C>Si，D符合题意。]
[答题模板]元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
√
电离能、电负性的变化规律及应用
3．(人教选择性必修2习题改编)四种元素的基态原子的核外电子排布式分别是：①1s22s22p4，②1s22s22p63s23p4，③1s22s22p63s23p5，④1s22s22p3。下列说法不正确的是(　　)
A．最高价含氧酸的酸性：②<③
B．第一电离能：①>④
C．①②③④都是p区元素
D．电负性：①>②
B　[根据四种元素的基态原子的核外电子排布式可知，四者分别为氧、硫、氯、氮。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价含氧酸的酸性：②<③，A正确；同一周期随着原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O，B不正确；由分析可知，①②③④都是p区元素，C正确；同主族由上而下，金属性增强，非金属性减弱，元素电负性减弱，则电负性：①>②，D正确。]
√
4．(鲁科选择性必修2习题改编)某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．X元素在化合物中可能显＋4价
B．X为非金属元素
C．X为第五周期元素
D．X单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3+
D　[由题图知，该元素的I4 I3，故该元素最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，应为ⅢA族元素，ⅢA族元素中既有金属元素，也有非金属元素；无法确定该元素是否位于第五周期，故选D。]
[思维模型]
(1)电离能的比较及原因分析
①电离能与原子结构
理论依据：从原子核对最外层电子的吸引力来判断。
答题模板：A原子比B原子的半径大，且A原子的核电荷数比B原子的小，所以A原子对最外层电子的吸引力小于B，故第一电离能A小于B。
②电离能与全充满、半充满、全空
理论依据：能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时，比较稳定，难失电子。
答题模板：A原子的价层电子排布为×××，处于全充满(或半充满或全空)，比较稳定，难失电子，×××电离能大。
(2)电负性的应用
关联高考·探究考向
×
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律。 (　　)
(2)(2024·安徽卷)基态原子的第一电离能：Cl>P。 (　　)
(3)(2024·北京卷)依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大。 (　　)
√
√
(4)(2024·甘肃卷)第一电离能：C(5)(2024·广东卷)电负性：F＞Cl，则酸性：CF3COOH＜CCl3COOH。 (　　)
(6)(2023·江苏卷)第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)。 (　　)
(7)(2024·甘肃卷)原子半径：O(8)(2023·江苏卷)原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)。 (　　)
×
√
×
×
×
2．(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(　　)
A．第二电离能：XC．单质沸点：Y√
A　[由题意可推知，W为S，X为O，Y为N，Z为F。基态X(O)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p3，基态Y(N)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p2，基态O原子失去一个电子后2p能级为半充满较稳定结构，则第二电离能：O>N，A错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：OS，D正确。]
√
3．(2025·广东卷)元素a～i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是(　　)
A．a和g同主族
B．金属性：g>h>i
C．原子半径：e>d>c
D．最简单氢化物沸点：b>c
B　[由题图可知，a为B，b为C，c为N，d为O，e为F，f为Ne，g为Na，h为Mg，i为Al。a为B，g为Na，二者不为同主族元素，A错误；g、h、i分别为Na、Mg、Al，同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减小，故金属性：Na>Mg>Al，B正确；c、d、e分别为N、O、F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：N>O>F，C错误；b为C，c为N，最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点升高，故最简单氢化物的沸点：NH3>CH4，D错误。]
√
4．(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是(　　)
A．元素电负性：X>Z>Y
B．该物质中Y和Z均采取即sp3杂化
C．基态原子未成对电子数：WD．基态原子的第一电离能：X>Z>Y
D　[W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，由X、Z位于同一主族，X、Z形成2个共价键知X为O、Z为S；W可形成1个共价键，Y可形成5个共价键，结合原子序数关系知，W为H、Y为P。同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：O>S>P，A正确；该化合物中P形成4个σ键，无孤电子对，S形成2个σ键，有2个孤电子对，故P和S均采取sp3杂化，B正确；基态H原子的价层电子排布为1s1，基态O原子的价层电子排布为2s22p4，基态P原子的价层电子排布为3s23p3，则未成对电子数：HS、P>S，D错误。]
√
5．(2025·湖北卷)某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是(　　)
A．三者中Z的原子半径最大
B．三者中Y的第一电离能最小
C．X的最高化合价为＋3
D．XZ3与NH3键角相等
B　[Z是元素周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，则X和Y分别为C和N或N和O；化合物分子式为XY2Z，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。N、O、F位于同周期，F的原子半径最小，A错误；同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，B正确；X为N，N的最高正化合价为＋5价，C错误；X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，F的电负性大于H，故NF3中成键电子对离中心N原子较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误。]
课时数智作业(二十六)　元素周期表、元素周期律
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
(建议用时：30分钟　分值：50分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．(2025·安徽皖江名校上学期12月联考)碲化钼是二维半导体材料，其化学式为Te2。下列说法错误的是(　　)
A．钼元素位于第五周期第ⅥB族
B．碲原子有五个电子层，最外层电子数为
Mo的中子数与电子数的差值为54
D．元素金属性：Mo>Te
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[由Te2可知，钼、碲的原子序数分别为42、52。42号元素钼元素位于第五周期第ⅥB族，A正确；52号元素碲元素位于第五周期第ⅥA族，其原子有五个电子层，最外层电子数为6，B正确；o的中子数为96－42＝54，电子数等于质子数，为42，两者差值为12，C错误；Mo、Te为同一周期元素，Mo为过渡金属，其金属性强于非金属元素Te，D正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．(2025·海淀区上学期期末)下列物质的性质不能由元素周期律推测的是(　　)
A．热稳定性：NH3>PH3
B．沸点：H2O>HF
C．氧化性：Br2>I2
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[同主族元素，从上往下，非金属性依次减小，则非金属性：N＞P，非金属性越强，元素简单氢化物越稳定，则热稳定性：NH3＞PH3，能由元素周期律推测，A不选；H2O分子之间和HF分子之间都能形成氢键，H2O分子间形成氢键的数目多，故沸点高，不能由元素周期律推测，B选；同主族元素，从上往下，非金属性依次减小，则非金属性：Br＞I，则氧化性：Br2＞I2，能由元素周期律推测，C不选；同周期主族元素，从左往右，金属性依次减小，则金属性：Na＞Mg，元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2，能由元素周期律推测，D不选。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．已知X、Y是短周期的两种主族元素，下列有关比较或说法中，一定正确的是(　　)
选项 条件 结论
A 原子半径：X>Y 原子序数：XB 化合物XnYm中X显负价 元素的电负性：X>Y
C 价电子数：X>Y 最高正价：X>Y
D X、Y最外层电子数分别为1、7 X、Y之间一定能形成离子键
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[若X、Y位于同周期时，原子半径：X>Y，则原子序数：XY，原子序数：X>Y，A错误；化合物XnYm中X显负价，说明得电子能力：X>Y，则电负性：X>Y，B正确；价电子数：X>Y，若X为F、Y为O时，F无正价，O无最高正价，C错误；若X为H，Y为Cl、F，则X与Y形成共价键，若X为Na，则X与Y形成离子键，D错误。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．(2025·泸州一模)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：C>N>K>Fe
B．基态K＋核外有9种不同空间运动状态的电子
C．基态Fe2+的价层电子排布为3d54s1
D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[元素非金属性越强电负性越大，元素金属性越强电负性越小，电负性：N>C>Fe>K，A错误；基态K＋核外有18个电子，占用9个原子轨道，有9种不同空间运动状态的电子，B正确；基态Fe2+的价层电子排布为3d6，C错误；K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，D错误。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(2025·甘肃省部分学校12月诊断)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素；W与X形成的WX与X2生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期序数是族序数的3倍；基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍。下列叙述不正确的是(　　)
A．第一电离能：W＞X＞Y
B．简单离子半径：W＞X＞Y
C．简单气态氢化物的稳定性：X＞W
D．氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W与X形成的WX与X2生成一种红棕色有刺激性气味的气体是NO2，故W为N、X为O，Y的周期序数是族序数的3倍，故Y为Na，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，电子排布式为1s22s22p63s23p5，故Z为Cl。同周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族元素反常，同主族从上往下元素的第一电离能依次减小，故第一电离能：N＞O＞Na，A正确；N、O、Na三种元素的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径：N3-＞O2-＞Na＋，B正确；元素简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，元素的非金属性越强，对应简单气态氢化物越稳定，非金属性：O＞N，故简单气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3，C正确；元素最高价氧化物对应水化物的酸性与元素的非金属性有关，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，题干未说明最高价，因此无法比较，D不正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
『培优提能』
6．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋平行；W元素基态原子的价层电子排布为nsnnp2n。下列说法正确的是(　　)
A．氢化物的稳定性：一定有Z＜W
B．同周期中第一电离能小于Z的有4种
C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子不能在同一平面上
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H；W元素基态原子的价层电子排布为nsnn p2n，可知W为O；Z元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋平行，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，据此分析解题。由分析可知，Z为N，W为O，最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比，非金属性：Z＜W，则稳定性：NH3＜H2O，但是稳定性：NH3＞H2O2，A错误；由分析可知，Z为N，N的2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B错误；由分析可知，Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误；由分析可知，X为H，Z为N，X、Z可形成N2H4，N原子为sp3杂化，该分子中所有原子不可能在同一平面上，D正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．(2025·福建名校联盟一模)化合物H是一种低能量的甜味剂，其结构简式如图所示。其中X、Y、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素，W和M位于同一主族。下列说法正确的是(　　)
A．简单离子半径：MB．键角：MW2>YW2
C．第一电离能：W>Z
D．Y和Z均能与X形成2种以上的化合物
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
D　[X、Y、Z、W、M和Q是原子序数依次增大的前20号元素，W和M同一主族，由化合物的结构简式可知，W形成2个共价键，M形成6个共价键，则W为O元素，M为S元素；Q形成＋1价离子，其原子序数大于S，则Q为K元素；X形成1个共价键，Y形成4个共价键，结合原子序数大小，可推出X为H元素，Y为C元素，Z为N元素。M离子(S2-)和Q离子(K＋)的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：S2->K＋，即M>Q，A错误；MW2是SO2，空间结构为V形，键角约119.5°；YW2是CO2，空间结构为直线形，键角为180°，所以键角：SO2O，即W题号
1
3
5
2
4
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7
9
8．(14分)Ⅰ．元素周期表是元素周期律的具体表现，是学习和研究化学的一种重要工具。下图是元素周期表的一部分，回答下列问题：
① ② ③
④ P ⑤ ⑥
Ga Ge As Se Br
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(1)元素①最简单的气态氢化物分子的空间结构是___________。请用一个化学方程式比较元素①和元素②的非金属性强弱：_____________________________________________________。(4分)
(2)元素⑤⑥中非金属性更强的是________(用元素符号表示)，请从原子结构的角度解释：_______________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。(4分)
正四面体
2HNO3＋
Cl
硫原子和氯原子的电子层数相同，氯原子半径小于硫原子半径，氯原子核电荷数大于硫原子，氯原子的原子核对最外层电子吸引能力强于硫原子，故非金属性更强的元素是Cl
Na2CO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
Ⅱ．电离能是指由气态原子失去电子形成阳离子需要的能量。从中性原子中失去第一个电子所需要的能量为第一电离能(I1)，失去第二个电子所需要的能量为第二电离能(I2)，依次类推。
上图为1～19号元素的第一电离能(I1)。回答下列问题：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(3)同周期内，随原子序数增大，I1值增大。但个别元素的I1值出现反常，预测下列关系式中正确的是________(填字母)。(3分)
A．I1(As)>I1(Se) B．I1(As)C．I1(Br)>I1(Se) D．I1(Br)AC
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表所示。
元素 Mn Fe
电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
比较两元素的I2、I3，可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3分)
由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
题号
1
3
5
2
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6
8
7
9
[解析]　由元素在周期表中的位置可知①为C，②为N，③为O，④为Al，⑤为S，⑥为Cl。(1)元素C最简单的气态氢化物为甲烷，甲烷分子为正四面体形。可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较元素非金属性的强弱，相关反应：2HNO3＋Na2CO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O。(2)⑤为S，⑥为Cl；硫原子和氯原子的电子层数相同，氯原子半径小于硫原子半径，氯原子核电荷数大于硫原子，氯原子原子核对最外层电子吸引能力强于硫原子，故非金属性更强的元素是Cl。(3)As、Se、Br为同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族最外层为半充满稳定结构，其第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素，则第一电离能：Br>As>Se，故AC正确。(4)由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(15分)Ⅰ．(2025·北京十一中月考)[FeF6]3-与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为________________。(2分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH≈2)。的结构如下：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
①比较O原子和S原子的第一电离能大小，并从原子结构的角度说明理由：_____________________________________________________
___________________________________________________。(2分)
②下列说法正确的是______(填字母)。(3分)
a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“—O—O—”结构
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为＋7价
中“S—O—O”在一条直线上
第一电离能：O>S；O和S为同主族元素，电子层数：S>O，原子半径：S>O，原子核对最外层电子的吸引作用：O>S
a
题号
1
3
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4
6
8
7
9
Ⅱ．(2025·广东模拟)丁二酮肟( )可与Ni2+反应，生成鲜红色
的沉淀丁二酮肟镍，这个反应可用来鉴定Ni2+的存在。请回答下列问题：
(3)基态氧原子的核外电子的空间运动状态有________种。(2分)
(4)丁二酮肟中涉及元素的电负性由大到小的顺序为________________(填元素符号)；与氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价层电子轨道表示式：
__________________，该过程形成的原子光谱为____________(填“吸收”
或“发射”)光谱。(6分)
5
O>N>C>H
吸收
[解析]　(1)Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子轨道表示式为
(2)①第一电离能：O>S；O和S为同主族元素，电子层数：S>O，原子半径：S>O，原子核对最外层电子的吸引作用：O>S。②a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+，结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子的化合价为－1价，含有“—O—O—”结构，因此具有强氧化性，故正确；b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为＋6价，故错误；中“S—O—O”呈V形结构，不可能在同一条直线上，故错误。(3)基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，电子占据5个轨道，故核外电子的空间运动状态有5种。(4)丁二酮肟中涉及元素有O、N、C、H，同周期主族元素随原子序数增大，电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；基态硼原子电子排布式为1s22s22p1，在成键时一个2s电子激发进入2p能级，电子排布式为1s22s12p2，则该激发态原子的价层电子轨道表示式
为该过程要吸收能量，形成吸收光谱。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
谢 谢 ！

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