2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)真題演練第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第17講元素周期表和元素周期律

第17講元素周期表和元素周期律命題分析近幾年高考對(duì)元素周期表、元素周期律的考查，一般以給定相關(guān)元素的情境，或者利用“位—構(gòu)—性”的關(guān)系考查元素、物質(zhì)的推斷，運(yùn)用元素周期律學(xué)問推斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱或比較微粒的半徑大小，比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱、考查元素的電離能及電負(fù)性等。真題演練1．(2024·全國(guó)甲，11,6分)W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為19。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相等，WX2是形成酸雨的物質(zhì)之一。下列說(shuō)法正確的是(C)A．原子半徑：X>WB．簡(jiǎn)潔氫化物的沸點(diǎn)：X<ZC．Y與X可形成離子化合物D．Z的最高價(jià)含氧酸是弱酸[解析]WX2是形成酸雨的物質(zhì)，可能是SO2或NO2，結(jié)合W的原子序數(shù)小于X，可知W為N、X為O。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相同，說(shuō)明最外層電子數(shù)為2，又因Y的原子序數(shù)大于X(O)，可知Y為Mg。四種元素最外層電子數(shù)之和為19，設(shè)Z的最外層電子數(shù)為a，即5＋6＋2＋a＝19，a＝6，則Z為S。同周期主族元素從左到右，原子半徑慢慢減小，則原子半徑：O<N，即X<W，A項(xiàng)錯(cuò)誤；X、Z的簡(jiǎn)潔氫化物分別為H2O、H2S，H2O中存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高于H2S，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Y與X可形成離子化合物MgO，C項(xiàng)正確；Z的最高價(jià)含氧酸為H2SO4，屬于強(qiáng)酸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2024·全國(guó)乙，10,6分)一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味氣體生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡(jiǎn)潔離子X2－與Y2＋具有相同的電子結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是(A)A．X的常見化合價(jià)有－1、－2B．原子半徑大小為Y>X>WC．YX的水合物具有兩性D．W單質(zhì)只有4種同素異形體[解析]W、X、Y均為短周期元素，簡(jiǎn)潔離子X2－與Y2＋具有相同的電子結(jié)構(gòu)，可得X為O、Y為Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味氣體生成，則該氣體應(yīng)為CO2，則W為C。O元素常見的化合價(jià)有－1、－2，A項(xiàng)正確；原子半徑大小為Mg>C>O，即Y>W>X，B項(xiàng)錯(cuò)誤；MgO的水合物為Mg(OH)2，屬于中強(qiáng)堿，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碳單質(zhì)有石墨、金剛石、C60、C70，C120，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2024·湖北，6,3分)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等，Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，4種元素可形成離子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列說(shuō)法正確的是(A)A．分子的極性：WZ3<XZ3B．第一電離能：X<Y<ZC．氧化性：X2Y3<W2Y3D．鍵能：X2<Y2<Z2[解析]Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，說(shuō)明Z為F。X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素且相鄰，說(shuō)明X為N，Y為O。W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等，則W為B。離子化合物為(NO)＋(BF4)－。BF3空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，是非極性分子；NF3中氮原子實(shí)行sp3雜化，有一個(gè)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，是極性分子，A項(xiàng)正確；N的核外價(jià)電子排布為2s22p3,2p軌道處于半充溢狀態(tài)，比較穩(wěn)定，第一電離能比O原子大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性N大于B，氧化性N2O3大于B2O3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氮?dú)庵杏械I，鍵能最大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2024·湖南，6,3分)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素，W為金屬元素?；鶓B(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說(shuō)法正確的是(C)A．電負(fù)性：X>Y>Z>WB．原子半徑：X<Y<Z<WC．Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體D．Z元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有強(qiáng)氧化性[解析]依據(jù)基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)與p軌道上的電子數(shù)相等，可知X的電子排布式為1s22s22p4，為O元素，基態(tài)O原子的未成對(duì)電子數(shù)為2，則基態(tài)Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、3，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可確定Y為F元素或Na元素，Z為P元素，則該熒光粉的主要成分為3W3(PO4)2·WF2，結(jié)合化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可確定W為＋2價(jià)，又其原子序數(shù)最大，故W為Ca元素，Y為F元素。元素電負(fù)性：F>O>P>Ca，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原子半徑：F<O<P<Ca，B項(xiàng)錯(cuò)誤；F2、Ca與水反應(yīng)生成的氣體分別為O2和H2，C項(xiàng)正確；P元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H3PO4不具有強(qiáng)氧化性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2024·浙江1月選考，10,3分)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X的2s軌道全充溢，Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，M是地殼中含量最多的元素，Q是純堿中的一種元素。下列說(shuō)法不正確的是(B)A．電負(fù)性：Z>XB．最高正價(jià)：Z<MC．Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>Y[解析]M是地殼中含量最多的元素，則M為O；X的2s軌道全充溢，Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，考慮到原子序數(shù)：X<Y<Z<M<Q，則X的核外電子排布式為1s22s2或1s22s22p1，Y的核外電子排布式為1s22s22p2，故X為Be或B，Y為C，Z為N；Q是純堿中的一種元素且其原子序數(shù)最大，故Q為Na。電負(fù)性：N>B或N>Be，A正確；氧元素沒有最高正價(jià)，氮元素的最高正價(jià)為＋5，B錯(cuò)誤；Na與O可形成Na2O、Na2O2，其中Na2O2中含有非極性共價(jià)鍵，C正確；非金屬性：N>C，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：HNO3>H2CO3，D正確。6．(2024·福建，4,4分)某非線性光學(xué)晶體由鉀元素(K)和原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、W四種短周期元素組成。X與Y、Z與W均為同周期相鄰元素，X的核外電子總數(shù)為最外層電子數(shù)的2倍。Z為地殼中含量最多的元素。下列說(shuō)法正確的是(A)A．簡(jiǎn)潔氫化物沸點(diǎn)：Z>WB．YW3分子的空間構(gòu)型為三角錐形C．原子半徑：Y<X<Z<WD．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：X<Y[解析]X為短周期元素，其核外電子總數(shù)為最外層電子數(shù)的2倍，X為Be；Z為地殼中含量最多的元素，Z為O；X與Y、Z與W均為同周期相鄰元素，且X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，故四種元素依次為Be、B、O、F。常溫下，H2O呈液態(tài)，HF呈氣態(tài)，則簡(jiǎn)潔氫化物沸點(diǎn)：H2O>HF，A正確；BF3分子中，B原子上孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(3－1×3)＝0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，故BF3分子的空間構(gòu)型為平面三角形，B不正確；原子半徑：F<O<B<Be，C不正確；金屬性：Be>B，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Be>B，D不正確。7．(2024·全國(guó)甲，35題節(jié)選)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2024年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變更趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變更圖是a(填標(biāo)號(hào))，推斷的依據(jù)是同周期主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大呈增大的趨勢(shì)，但由于N的2p軌道為半充溢狀態(tài)，故其第一電離能大于同周期相鄰元素C、O；第三電離能的變更圖是b(填標(biāo)號(hào))。[解析](1)F是9號(hào)元素，基態(tài)F原子的核外電子排布式為1s22s22p5，所以基態(tài)F原子的價(jià)電子排布式為2s22p5，價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。(2)同周期主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大呈增大的趨勢(shì)，但由于N的2p軌道為半充溢狀態(tài)，其第一電離能大于同周期相鄰元素C、O，故C、N、O、F的第一電離能的變更圖是圖a。C、N、O、F失去2個(gè)電子后的價(jià)電子排布式依次為2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，由于C原子失去2個(gè)電子后2s軌道為全充溢狀態(tài)，較難失去電子，N原子失去2個(gè)電子后2p軌道剩1個(gè)電子，易失去達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以C的第三電離能大于N，故C、N、O、F的第三電離能的變更圖是圖b。本講要點(diǎn)速記：1．牢記1～7周期的元素種類數(shù)：2、8、8、18、18、32、32。2．駕馭五個(gè)關(guān)系式(1)質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。(2)電子層數(shù)＝周期序數(shù)。(3)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。(4)最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)。(5)最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8(H除外)。3．理解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變