2023屆新高考新教材化學(xué)魯科版一輪學(xué)案-第5章第16講　元素周期表　元素周期律

第16講元素周期表元素周期律復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性變化的規(guī)律，建構(gòu)元素周期律。2．認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因。知道元素周期表中分區(qū)、周期和族的元素原子核外電子排布特征，了解元素周期律(表)的應(yīng)用價(jià)值。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性；能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。2．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：具有證據(jù)意識(shí)，能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的編排方法，能運(yùn)用元素周期表揭示元素周期律。3．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：在探究同周期、同主族元素性質(zhì)遞變性的實(shí)驗(yàn)中，要明確探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，并在探究中學(xué)會(huì)合作，面對(duì)“異?！爆F(xiàn)象敢于提出自己的見(jiàn)解?？键c(diǎn)一元素周期表1．原子序數(shù)(1)按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)，叫做原子序數(shù)。(2)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)。2．元素周期表的編排原則eq\x(周期)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電子層數(shù)相同,從左到右原子序數(shù)遞增))eq\x(族)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)相同,從上到下電子層數(shù)遞增))3．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(7個(gè)橫行，7個(gè)周期)短周期長(zhǎng)周期序號(hào)1234567元素種類(lèi)288181832320族元素原子序數(shù)21018365486118(2)族(18個(gè)縱行，16個(gè)族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10共3個(gè)縱行0族第18縱行4.元素周期表的分區(qū)(1)按電子排布分區(qū)(2)各區(qū)元素原子最外層電子排布及元素性質(zhì)特點(diǎn)分區(qū)元素分布價(jià)電子排布元素性質(zhì)特點(diǎn)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1～2除氫、氦外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)p區(qū)ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6通常是最外層電子參與反應(yīng)d區(qū)ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系，錒系外)(n－1)d1～10ns1～2d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近5.金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的分界線(1)分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫(huà)一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。(2)分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。巧記周期表結(jié)構(gòu)口訣橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長(zhǎng)三個(gè)短，第七現(xiàn)已滿。縱列稱(chēng)為族，共有十六族，一八依次現(xiàn)①，一零再一遍②。一縱一個(gè)族，Ⅷ族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。說(shuō)明：①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。(1)短周期元素中，最外層電子數(shù)是2的元素一定是ⅡA族元素。()(2)同主族元素的最外層電子數(shù)一定相同。()(3)ⅠA族全部是金屬元素。()(4)兩短周期元素原子序數(shù)相差8，則周期數(shù)一定相差1。()(5)外圍電子排布式為4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族，是p區(qū)元素。()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√[典例]請(qǐng)?jiān)谙卤碇挟?huà)出元素周期表的輪廓，并在表中按要求完成下列問(wèn)題：(1)標(biāo)出族序數(shù)。(2)畫(huà)出金屬與非金屬的分界線；畫(huà)出過(guò)渡元素。(3)標(biāo)出鑭系、錒系的位置。(4)寫(xiě)出各周期元素的種類(lèi)。(5)寫(xiě)出稀有氣體元素的原子序數(shù)。(6)標(biāo)出113～118號(hào)元素的位置。[答案][延伸探究](1)在元素周期表中非金屬元素存在于哪個(gè)區(qū)？主族元素在哪個(gè)區(qū)？p區(qū)只包含主族元素嗎？(2)ds區(qū)只有兩列，可理解為先填滿了(n－1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí)，29Cu和30Zn的價(jià)電子排布是什么？(3)為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬(氫、氦元素除外)?提示：(1)非金屬元素除H、He屬于s區(qū)外，其他均屬于p區(qū)。主族元素在s區(qū)和p區(qū)；p區(qū)包含ⅢA～ⅦA族和0族。(2)29Cu：3d104s1,30Zn：3d104s2(3)s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)容易失去最外層電子及倒數(shù)第二層的d電子，呈現(xiàn)金屬性，所以s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬。[對(duì)點(diǎn)練1](元素周期表的結(jié)構(gòu))下列各圖為元素周期表的一部分，表中的數(shù)字為原子序數(shù)，其中M為37的是()解析：C本題常因?qū)υ刂芷诒淼慕Y(jié)構(gòu)掌握不牢固易造成錯(cuò)誤。根據(jù)元素周期表中每周期所含有的元素的種類(lèi)數(shù)分別為2、8、8、18、18、32、32，分析比較得出C符合題意。[對(duì)點(diǎn)練2](依據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)推斷元素的位置)A、B、C均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌鐖D所示。已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C分別為()A．Be、Na、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P解析：C設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為x＋8－1，C的原子序數(shù)為x＋8＋1，(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A為O元素，B為P元素，C為Cl元素，故選C。[對(duì)點(diǎn)練3](依據(jù)元素周期表中元素的信息推斷元素的位置)如圖為元素周期表中元素X的信息。下列關(guān)于X的說(shuō)法正確的是()A．屬于過(guò)渡元素 B．質(zhì)量數(shù)為74.92C．處于第4周期ⅢA族 D．非金屬性比氮弱解析：DAs屬于非金屬元素，不屬于過(guò)渡元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；X的相對(duì)原子質(zhì)量為74.92，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X處于第4周期ⅤA族，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一主族元素從上到下非金屬性依次減弱，D項(xiàng)正確。[對(duì)點(diǎn)練4](依據(jù)原子序數(shù)推斷元素的位置)某元素的原子序數(shù)為29，試問(wèn)：(1)該元素的名稱(chēng)及元素符號(hào)分別為。(2)畫(huà)出該元素基態(tài)原子的電子排布式。(3)它有個(gè)電子層，有個(gè)能級(jí)。(4)它的價(jià)電子構(gòu)型是。(5)它屬于第周期、族，屬于區(qū)。(6)它有個(gè)未成對(duì)電子。解析：29號(hào)元素為銅(Cu)元素，其原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故有四個(gè)電子層，7個(gè)能級(jí)，價(jià)電子排布為3d104s1，屬于ⅠB族，為ds區(qū)。其價(jià)電子的電子排布圖為，故有一個(gè)未成對(duì)電子。答案：(1)銅、Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)47(4)3d104s1(5)4ⅠBds(6)1考點(diǎn)二元素周期律及應(yīng)用1．元素周期律2．主族元素的周期性變化規(guī)律內(nèi)容同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同依次增加最外層電子數(shù)依次增加1個(gè)相同原子半徑逐漸減小逐漸增大元素的性質(zhì)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)一般，最高正價(jià)：＋1→＋7負(fù)化合價(jià)：主族序數(shù)－8最高正價(jià)數(shù)＝主族序數(shù)(O、F除外)第一電離能呈增大趨勢(shì)逐漸減小電負(fù)性逐漸增大逐漸減小化合物性質(zhì)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子還原性逐漸減弱陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱，陰離子還原性逐漸增強(qiáng)3.元素周期表、元素周期律的應(yīng)用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素(2)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)。①比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱方法：金屬性：Mg>Al，Ca>Mg，則堿性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。②比較H2O和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的方法：非金屬性：C>Si，O>C，則氫化物穩(wěn)定性：H2O>CH4>SiH4。(3)預(yù)測(cè)未知元素的某些性質(zhì)。①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶。②已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學(xué)元素砹(At)的化合物的性質(zhì)為HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt難溶于水。(4)啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)[微思考1]將下面左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)內(nèi)容連線。提示：①—c②—a③—b[微思考2]根據(jù)元素周期律用“＞”或“＜”填空。(1)金屬性：KNaMg，非金屬性：FOS。(2)堿性：Mg(OH)2Ca(OH)2KOH。(3)酸性：HClO4H2SO4HClO。(4)熱穩(wěn)定性：CH4NH3H2O。(5)還原性：HBrHCl，I－S2－。(6)氧化性：Fe3＋Cu2＋Fe2＋。提示：(1)>>>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)><(6)>>(1)同周期主族元素中，第ⅦA族元素的原子半徑最小。()(2)同周期主族元素形成的簡(jiǎn)單離子中第ⅠA族元素的離子半徑最小。()(3)ⅤA族元素的最高正價(jià)與族序數(shù)相同。()(4)同周期金屬元素的化合價(jià)越高，其原子失電子能力越強(qiáng)。()(5)共價(jià)化合物中，成鍵元素電負(fù)性大的表現(xiàn)為負(fù)價(jià)。()(6)根據(jù)元素周期律，氮與氧相比，后者的第一電離能大。()(7)電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大。()(8)B和N相比，電負(fù)性較大的是N。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√[典例](雙選)如圖為周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置關(guān)系如圖所示。其中B元素最高化合價(jià)是最低化合價(jià)絕對(duì)值的3倍，它的最高價(jià)氧化物中含氧60%。下列說(shuō)法正確的是()ADBECA．D、B、E三種元素的第一電離能逐漸減小B．電負(fù)性：E＞CC．D、B、E三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑逐漸減小D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性順序：D＞B＞E[解析]B元素最高化合價(jià)是最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值的3倍，則B元素最高正價(jià)為＋6價(jià)，其最高價(jià)氧化物化學(xué)式表示為BO3，又最高價(jià)氧化物中含氧60%，設(shè)B元素相對(duì)原子質(zhì)量為x，則eq\f(16×3,x＋16×3)×100%＝60%，解得x＝32，故B為S元素，由元素在周期表中相對(duì)位置可知，A為O元素、C為Se、D為P元素、E為Cl元素。A．第一電離能P＞Cl＞S，A錯(cuò)誤；B.同主族元素從上到下，元素的電負(fù)性減弱，同周期從左到右，電負(fù)性增大，則電負(fù)性Cl＞S＞Se,B正確；C．P、S、Cl三種元素形成的簡(jiǎn)單離子具有相同的核外電子排布，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，P、S、Cl三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑逐漸減小，C正確；D.非金屬性：P＜S＜Cl，故氫化物穩(wěn)定性：PH3＜H2S＜HCl，D錯(cuò)誤。[答案]BC[對(duì)點(diǎn)練1](微粒半徑的比較)比較下列微粒半徑大小(用“>”或“<”填空)。(1)NaMgCl。(2)LiNaK。(3)Na＋Mg2＋Al3＋。(4)F－Cl－Br－。(5)Cl－O2－Na＋Mg2＋。(6)Fe2＋Fe3＋。答案：(1)>>(2)<<(3)>>(4)<<(5)>>>(6)>[練后歸納]“三看”法快速判斷簡(jiǎn)單微粒半徑的大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。[對(duì)點(diǎn)練2](元素的電離能及電負(fù)性)如圖是第3周期11～17號(hào)元素某些性質(zhì)變化趨勢(shì)的柱形圖，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負(fù)性C．y軸表示的可能是原子半徑D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)解析：B對(duì)于第3周期11～17號(hào)元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但Mg、P比同周期相鄰兩元素都大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第3周期11～17號(hào)元素原子半徑逐漸減小，電負(fù)性逐漸增大，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[對(duì)點(diǎn)練3](元素周期律和周期表的應(yīng)用)根據(jù)下表(部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià))信息，下列敘述正確的是()元素代號(hào)ABCDE原子半徑/nm0.1860.1430.0890.1040.074主要化合價(jià)＋1＋3＋2＋6、－2－2A．E2－與B3＋的核外電子數(shù)不可能相等B．離子半徑：A＋<D2－C．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：A<CD．氫化物的穩(wěn)定性：D>E解析：B由表中數(shù)據(jù)可知，A為鈉，B為鋁，C為鈹，D為硫，E為氧。離子半徑：Na＋<S2－，B項(xiàng)正確。[對(duì)點(diǎn)練4](元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱判斷及實(shí)驗(yàn)探究)某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)。他設(shè)計(jì)了如圖裝置以驗(yàn)證硫、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱，已知A是強(qiáng)酸；B是粉末固體；打開(kāi)分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成。(1)寫(xiě)出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：A：；B：；C：。(2)寫(xiě)出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。解析：該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是利用強(qiáng)酸制弱酸的原理。非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)。由題意可推測(cè)，A為H2SO4，B可為Na2CO3，C可為Na2SiO3。答案：(1)H2SO4Na2CO3Na2SiO3(2)CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(或2CO2＋SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)[練后歸納]規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯(cuò)點(diǎn)(1)對(duì)于主族元素而言，元素的最高正化合價(jià)和主族序數(shù)相同，但是氧無(wú)最高正價(jià)，氟無(wú)正價(jià)，一般為零價(jià)或負(fù)價(jià)。(2)判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。(3)根據(jù)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時(shí)，必須是其最高價(jià)氧化物的水化物。一、元素“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系二、元素推斷題的一般思維模板1．結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的核心(1)掌握四個(gè)關(guān)系式：①電子層數(shù)＝周期數(shù)；②質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)；③最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)；④主族元素的最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)，負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8。(2)熟練掌握周期表的結(jié)構(gòu)及周期表中的一些特殊規(guī)律：①“凹”型結(jié)構(gòu)的“三短四長(zhǎng)七周期，七主七副八零族”；②各周期元素種類(lèi)；③稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置；④同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。2．性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，主要包括：(1)元素的金屬性、非金屬性；(2)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性；(4)金屬與水或酸反應(yīng)置換H2的難易程度。3．結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素(1)電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素原子的金屬性或非金屬性；(2)同主族元素最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似；(3)正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；(4)判斷元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱。位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系充分反映了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，性質(zhì)與位置、結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性的思想，很好體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)物質(zhì)，從宏觀辨識(shí)到微觀探析這一學(xué)科核心素養(yǎng)要求。[典例]科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，數(shù)是X核外電子數(shù)的一半，下列敘述正確的是()A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序?yàn)閄＞Y＞ZC．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[解題思路][解析]該化合物由陰、陽(yáng)離子組成，說(shuō)明它是離子化合物。從該化合物的結(jié)構(gòu)式看出，W為金屬元素；1個(gè)Z原子形成1個(gè)共價(jià)鍵，說(shuō)明Z原子最外層有1個(gè)或7個(gè)電子；1個(gè)X原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，說(shuō)明X原子最外層有4個(gè)電子；Y原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，陰離子得1個(gè)電子，說(shuō)明Y原子最外層有5個(gè)電子；根據(jù)“Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半”知，W、X、Y、Z分別為Na、Si、P、Cl。氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液呈中性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素非金屬性順序?yàn)閆(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磷的最高價(jià)氧化物是P2O5，其對(duì)應(yīng)的水化物為H3PO4，是中強(qiáng)酸，C項(xiàng)正確；2個(gè)硅原子和1個(gè)P原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，陰離子得到1個(gè)電子，所以該化合物中磷原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]C視角一根據(jù)特征性質(zhì)考查元素推斷1．主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃。下列說(shuō)法正確的是()A．常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài)B．Z的氫化物為離子化合物C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性D．W與Y具有相同的最高化合價(jià)解析：B根據(jù)題給條件可推知，W、X、Y、Z分別是F、Na、Cl、Ca四種元素。鈉單質(zhì)在常溫常壓下均呈固態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CaH2是離子化合物，B項(xiàng)正確；氯化鈣溶液呈中性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯有最高化合價(jià)＋7，氟沒(méi)有正化合價(jià)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng)，有黃綠色氣體產(chǎn)生，此氣體同冷燒堿溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列說(shuō)法正確的是()A．原子半徑大小為W＜X＜Y＜ZB．X的氫化物水溶液酸性強(qiáng)于Z的C．Y2W2與ZW2均含有非極性共價(jià)鍵D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同解析：D根據(jù)題目給出的原子序數(shù)大小關(guān)系、元素在周期表中的位置關(guān)系、物質(zhì)的顏色以及轉(zhuǎn)化關(guān)系，首先推出黃綠色氣體為Cl2，聯(lián)想氯及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：NaClO＋2HCl(濃)=Cl2↑＋NaCl＋H2O，對(duì)照鹽YZW的組成以及Cl2與NaOH溶液反應(yīng)等信息得出W為O，X為F，Y為Na，Z為Cl。根據(jù)元素周期律，可知原子半徑：Na＞Cl＞O＞F，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HF是弱酸，HCl為強(qiáng)酸，酸性：HF＜HCl，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2中O原子與O原子之間以非極性鍵結(jié)合，ClO2的結(jié)構(gòu)式為O—Cl—O，無(wú)非極性鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，F(xiàn)2、O2均為氣態(tài)，D項(xiàng)正確。[歸納總結(jié)]常見(jiàn)元素及其化合物的特性物質(zhì)特性推斷元素形成化合物種類(lèi)最多的元素或單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素C空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素N地殼中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O最活潑的金屬元素或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素或陽(yáng)離子的氧化性最弱的元素Cs單質(zhì)最易著火的非金屬元素P焰色試驗(yàn)呈黃色的元素Na焰色試驗(yàn)呈紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)的元素K單質(zhì)密度最小的元素H單質(zhì)密度最小的金屬元素Li常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素S常見(jiàn)的一種元素存在幾種單質(zhì)的元素C、P、O、S視角二根據(jù)“殘表”推斷“位—構(gòu)—性”3．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如圖所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是()WXYZA．氫化物沸點(diǎn)：W＜ZB．氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y＞W(wǎng)C．化合物熔點(diǎn)：Y2X3＜YZ3D．簡(jiǎn)單離子的半徑：Y＜X解析：D根據(jù)四種短周期元素在周期表中的相對(duì)位置和四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21可知，W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3分子間有氫鍵，其沸點(diǎn)比HCl高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Al(OH)3顯兩性，N元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al2O3是離子晶體，熔點(diǎn)高，而AlCl3是分子晶體，熔點(diǎn)低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al3＋和O2－的核外電子排布相同，Al3＋核電荷數(shù)大，離子半徑小，D項(xiàng)正確。4.X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素。它們滿足以下條件：①在元素周期表中，Y、Z、W的位置關(guān)系如圖所示，且Y、Z、W三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為17；②X、Y、W分別位于不同周期。下列說(shuō)法正確的是()YZWA．四種元素的原子半徑大小順序?yàn)閃>Y>X>ZB．Z、W元素的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)為H2Z<H2WC．X、Y、Z既能形成離子化合物，又能形成共價(jià)化合物D．X分別與Y、Z之間形成的核外電子總數(shù)為10的粒子只有YX3和X2Z解析：C該題的突破口是Y、Z、W三種元素在元素周期表中的相對(duì)位置，假設(shè)元素Z的原子最外層電子數(shù)為n，則有(n－1)＋n＋n＝17，解得n＝6，結(jié)合四種元素均為短周期主族元素推斷出Y、Z和W分別是N、O、S。又X、Y、W分別位于不同周期，則X應(yīng)為H。H的原子半徑小于O的原子半徑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；水和硫化氫都是共價(jià)化合物，但水分子間有氫鍵，所以沸點(diǎn)較高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X、Y、Z形成的化合物，例如硝酸是共價(jià)化合物，硝酸銨是離子化合物，C項(xiàng)正確；H與N、O之間形成的核外電子總數(shù)為10的粒子有NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NHeq\o\al(－,2)、H2O、OH－、H3O＋，共6種，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[歸納總結(jié)]元素推斷兩大規(guī)律(1)“序、層”規(guī)律：①若一種陽(yáng)離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰上陽(yáng)后”，即陰離子在上一周期，陽(yáng)離子在后一周期，陽(yáng)離子的原子序數(shù)大。②同周期元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子與陰離子相比，陰離子比陽(yáng)離子多一個(gè)電子層，陰離子原子序數(shù)大。(2)“序、價(jià)”規(guī)律：在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價(jià)奇序奇，價(jià)偶序偶”。視角三根據(jù)“數(shù)據(jù)”推測(cè)“位—構(gòu)—性”5．如圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說(shuō)法正確的是()A．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Z<MB．Y、R兩種元素的氣態(tài)氫化物的還原性：Y>RC．X、N兩種元素組成的化合物不與任何酸反應(yīng)D．簡(jiǎn)單離子的半徑：Z<X<R解析：D同周期自左而右原子半徑減小，從圖中信息知前7種元素處于第二周期，后7種元素處于第三周期，結(jié)合原子序數(shù)可推知：X為氧元素，Y為氟元素，Z為鈉元素，M為鋁元素，N為硅元素，R為氯元素。同周期元素從左到右元素的金屬性逐漸減弱，金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，所以堿性強(qiáng)弱為Z>M，A錯(cuò)誤；HF的還原性比HCl的弱，B錯(cuò)誤；X、N兩種元素組成的化合物為二氧化硅，可與HF反應(yīng)，C錯(cuò)誤；離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以簡(jiǎn)單離子的半徑：Z<X，Cl－電子層數(shù)比O2－多一層，因此離子半徑X<R，D正確。6．如圖是部分短周期元素原子(用字母表示)最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系圖。下列說(shuō)法不正確的是()A．氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)：X>Y>RB．離子半徑：R>X>Y>ZC．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W>RD．X、Z形成的化合物中只有離子鍵解析：D這幾種元素都是短周期元素，根據(jù)原子最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系知，X、Y、Z、R、W分別是O、F、Na、S、Cl。A項(xiàng)，氫化物的熔、沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，但含有氫鍵的氫化物熔、沸點(diǎn)較高，硫化氫只含有分子間作用力，水和氟化氫分子間均含有氫鍵，氫化物的沸點(diǎn)：X>Y>R，正確；B項(xiàng)，一般而言，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，離子半徑：R>X>Y>Z，正確；C項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：Y>X>W>R，則氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W>R，正確；D項(xiàng)，X、Z分別是O、Na，二者形成的化合物有Na2O、Na2O2，氧化鈉只含離子鍵，過(guò)氧化鈉中含有離子鍵和共價(jià)鍵，錯(cuò)誤。視角四根據(jù)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行推斷7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，四種元素組成的一種分子簇的球棍模型如圖所示。W與X不在同一周期，X原子的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，Z的周期數(shù)等于族序數(shù)。下列說(shuō)法不正確的是()A．化學(xué)式為Y2Z2X6W2B．X分別與Y、Z形成的化合物為離子化合物C．簡(jiǎn)單離子的半徑：X＞Y＞ZD．Y、Z的簡(jiǎn)單離子均可抑制水的電離解析：D短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，由于最外層電子數(shù)不超過(guò)8，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故X為O元素；Z的周期數(shù)等于族序數(shù)，其原子序數(shù)大于氧，只能處于第3周期，故Z為Al；W、X(氧)位于不同周期，且W的原子半徑小于氧的半徑，可推知W為H元素；根據(jù)圖示可知，四種元素組成的分子簇化學(xué)式為H2Al2O6Y2，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0可知，Y的化合價(jià)為＋2，其原子半徑大于Al，則Y為Mg元素。A．由圖可知，該分子的化學(xué)式為Y2Z2X6W2，故A正確；B.O分別與Mg、Al形成的化合物為MgO、Al2O3，均為離子化合物，故B正確；C．O2－、Mg2＋、Al3＋的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則簡(jiǎn)單離子的半徑：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，故C正確；D.Mg2＋、Al3＋均為可水解的弱堿陽(yáng)離子，均可促進(jìn)水的電離，故D錯(cuò)誤。8.短周期元素X、Y、Z、M原子序數(shù)依次增大，Z的基態(tài)原子2p軌道半充滿，M的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值之差為4，它們組成的一種分子結(jié)構(gòu)如圖。下列說(shuō)法正確的是()A．電負(fù)性：X>Y>ZB．原子半徑：Y>Z>XC．分子中Z原子的雜化方式均為sp2D．Y、Z、M的最高價(jià)氧化物的水化物均為強(qiáng)酸解析：B已知X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，Z的基態(tài)原子2p軌道半充滿，則Z為N元素，M的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值之差為4，則M為S元素，4種元素組成的一種分子結(jié)構(gòu)如圖，根據(jù)共價(jià)鍵數(shù)目可推知，則X為H元素，Y為C元素。A．由上述分析可知，X為H元素，Y為C元素，Z為N元素，則電負(fù)性：N>C>H，A錯(cuò)誤；B.H原子核外有1個(gè)電子層，而C、N原子核外均有2個(gè)電子層，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則原子半徑：C>N>H，B正確；C．分子中N原子均形成共價(jià)單鍵，為sp3雜化，C錯(cuò)誤；D.C元素的最高價(jià)氧化物的水化物為H2CO3，H2CO3為二元弱酸，D錯(cuò)誤。1．(2021·廣東卷，13)一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中，X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子；元素Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8個(gè)電子。下列說(shuō)法不正確的是()A．XEZ4是一種強(qiáng)酸B．非金屬性：W＞Z＞YC．原子半徑：Y＞W(wǎng)＞ED．ZW2中，Z的化合價(jià)為＋2價(jià)解析：C題給化合物結(jié)構(gòu)中X、W、E均形成1個(gè)共價(jià)鍵、Y形成4個(gè)共價(jià)鍵、Z形成2個(gè)共價(jià)鍵。X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子，則X為H元素；元素Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，且均位于X的下一周期，即第二周期元素，則Y為C元素，Z為O元素，W為F元素；元素E的原子比W原子多8個(gè)電子，則E為Cl元素，綜合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分別為H、C、O、F、Cl元素。A．氯元素非金屬性較強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物HClO4是一種強(qiáng)酸，故A正確；B.同一周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，所以非金屬性：F>O>C，故B正確；C．同一周期從左到右原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下原子半徑逐漸增大，電子層越多半徑越大，所以原子半徑：Cl>C>F，故C錯(cuò)誤； D．OF2中，F(xiàn)為－1價(jià)，則O的化合價(jià)為＋2價(jià)，故D正確。2．(2021·湖南卷，7)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和，Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e－分子。下列說(shuō)法正確的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：Z＞X＞YB．W與Y能形成含有非極性鍵的化合物C．X和Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：X＞YD．由W、X、Y三種元素所組成化合物的水溶液均顯酸性解析：BZ的原子序數(shù)最大且Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，則Z的核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為1，即為Na；W與X能形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e－分子，則形成的化合物為N2H4，所以W為H，X為N，Y的原子序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和，則Y為O。由分析可知，W為H，X為N；Y為O，Z為Na。A．離子的電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越小，半徑越大，即離子半徑大小為：N3－＞O2－＞Na＋，即簡(jiǎn)單離子半徑為：X＞Y＞Z，故A錯(cuò)誤；B.W為H，Y為O，能形成H2O2，含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵，故B正確；C．X的最簡(jiǎn)單氫化物為NH3，Y的最簡(jiǎn)單氫化物為水，水的沸點(diǎn)高于氨氣，即最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)為Y＞X，故C錯(cuò)誤；D.由W、X、Y三種元素形成的化合物有硝酸、硝酸銨、氨水等，硝酸、硝酸銨顯酸性，氨水顯堿性，故由W、X、Y三種元素形成的化合物不一定都是酸性，故D錯(cuò)誤。3．(2021·全國(guó)乙卷，11)我國(guó)嫦娥五號(hào)探測(cè)器帶回1.731kg的月球土壤，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成與地球土壤類(lèi)似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族，下列結(jié)論正確的是()A．原子半徑大小順序?yàn)閃＞X＞Y＞ZB．化合物XW中的化學(xué)鍵為離子鍵C．Y單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于Z單質(zhì)的D．Z的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸解析：B由短周期元素W、X、Y、Z，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為15,X、Y、Z為同周期相鄰元素，可知W所在主族可能為第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，進(jìn)一步結(jié)合已知可推知W、X、Y、Z依次為O、Mg、Al