第五章物质结构与性质元素周期律第二讲元素周期表元素周期律 高考化学一轮复习学案人教版

这是一份第五章物质结构与性质元素周期律第二讲元素周期表元素周期律 高考化学一轮复习学案人教版，共33页。学案主要包含了三周期相差1，四等内容，欢迎下载使用。
第二讲　元素周期表　元素周期律

考点一　元素周期表(命题指数：★★★★★)

1．第一张元素周期表：

2．原子序数：
(1)概念：按照元素在周期表中的顺序由小到大给元素编号。
(2)原子序数与原子结构的关系：
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
3．元素周期表的结构：
(1)周期。
①含义：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行，叫做一个周期。
②数目：元素周期表有7个横行，有7个周期。
③分类：

(2)族。
①含义：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。
②数目：元素周期表有18个纵行，有16个族。
③分类：

4．元素周期表的分区：
(1)按元素种类分。

(2)按电子排布分。
按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

各个区的元素价电子排布特点如下：
分区
元素分布
价电子排布
元素性质特点
s区
ⅠA、ⅡA族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区
ⅢA族～ⅦA族、0族
ns2np1～6(He为1s2)
通常是最外层电子参与反应
d区
ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系、锕系外)
(n－1)d1～9ns1～2(Pd为4d10)
d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区
ⅠB族、ⅡB族
(n－1)d10ns1～2
金属元素
f区
镧系、锕系
(n－2)f0～14
(n－1)d0～2ns2
镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近
5.元素周期表的应用：
(1)科学预测：为新元素的发现和预测原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料。


1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)每个周期的价电子排布都是从ns1开始，到ns2np6结束。(　　)
提示：×。除第一周期外均为如此排布。
(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。(　　)
提示：×。氢元素的主族序数与最外层电子数相等，但属于非金属元素。
(3)各周期所含元素数目各不相同，且随着周期数增加逐渐增加。(　　)
提示：×。各周期的元素种类分别为2、8、8、18、18、32、32。
(4)外围电子排布为5s25p1的元素，在周期表中的位置是第五周期第ⅢA族，是p区元素。(　　)
提示：√。由外围电子排布知，该元素是主族元素。因为最高能层的序数＝周期数，外围电子数＝主族序数，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素。
(5)第四周期元素中，Mn原子价层电子未成对电子最多。(　　)
提示：×。第四周期元素Cr价层电子3d54s1中未成对电子最多。
(6)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(　　)
提示：×。镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。
2．元素的存在，是与原子结构的稳定性，特别是与原子核的稳定性有关。人们发现，原子序数大于83(铋之后)的元素，都是放射性元素，而原子序数在92之后(超铀元素)的元素，全部是用人工方法合成的元素(Np、Pu在自然界中也有，但含量极微)。人工合成的元素，将会完成第七周期(零族元素的原子序数应为118)，并进入第八周期，甚至第九周期。在未来的第八、九周期模拟中，原子中的电子依次填充新的能级5g能级和6g能级。
能级
s
p
d
f
g
电子数
2
6
10
14
18
(1)由此可以预见，第八、九周期各将有多少种元素？
(2)在这两个周期里，“超锕系”和“新超锕系”各有多少种元素？
提示：(1)第八、九周期都将有50种元素，是超长周期。
(2)第八、九周期各有50种元素，减去各自的主族元素、副族元素、Ⅷ族元素、0族元素，各剩余33种元素，故“超锕系”和“新超锕系”各为33种元素。

命题角度1.元素周期表的结构和应用
【典例1】(2021·衡水中学模拟)1869年俄国科学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要的里程碑之一。下列有关元素周期表的说法，不正确的是(　　)
A．元素周期表有7个周期、16个族，分别对应7个横行、16个纵行
B．元素周期表指导科学家们在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
C．第88号元素位于元素周期表中第七周期第ⅡA族
D．目前使用的元素周期表中，最长的周期有32种元素
【解析】选A。A.元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3个纵行，因此元素周期表中虽有18个纵行，但只有16个族，故A错误；B.在金属与非金属分界线附近元素的单质的导电性介于导体与绝缘体之间，则在金属与非金属分界线附近可以寻找半导体材料，故B正确；C.第88号元素是镭，位于元素周期表中第七周期第ⅡA族，故C正确；D.元素周期表中第六、七周期最长，其中各含有32种元素，故D正确。
命题角度2.元素周期表片段应用
【典例2】(2019·全国Ⅱ卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)

A．原子半径：WZ，D正确。
4．(2021·广州模拟)元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如表所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z、Q原子的最外层电子数之和为18，下列说法不正确的是(　　)

X


Y


Z


Q

A．原子半径(r)：r(Q)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)
B．元素Z有－2、＋4、＋6等多种价态
C．X和Z可形成共价化合物XZ2
D．可以推测Q的最高价氧化物的水化物的化学式是H3QO4
【解析】选A。元素Q位于第四周期，结合元素X、Y、Z和Q在周期表中相对位置，可知X处于第二周期，Y与Z处于第三周期，四元素原子的最外层电子数之和为18，设X元素原子最外层电子数为a，则Y、Q、Z的最外层电子数依次为a－1、a＋1、a＋2，则a－1＋a＋a＋1＋a＋2＝18，解得a＝4，故X为C、Y为Al、Q为As、Z为S。A.同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：r(Y)＞r(Z)，故A错误；B.元素Z为硫元素，有－2、＋4、＋6等多种价态，故B正确；C.X为C元素，Z为S元素，二者形成共价化合物CS2，故C正确；D.Q为As元素，结合磷酸的分子式，可推测As的最高价氧化物的水化物的化学式是H3AsO4，故D正确。
命题点3.元素周期表的分区(基础性考点)
5．下列说法中正确的是(　　)
A．所有金属元素都分布在d区和ds区
B．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D．s区均为金属元素
【解析】选C。s区除H外均为金属元素，故A、D项错误。He、Zn等虽然最外层电子数为2但却不是s区元素，B项错误。周期表中ⅢB族～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素，C项正确。
6．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是(　　)
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D．基态原子含有未成对电子最多的元素位于ⅤA族
【解析】选C。基态原子的N层上只有一个电子的元素可能是K、Cr、Cu，所以可能位于第ⅠA族、第ⅥB族、第ⅠB族，故A错误；原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素可以为第Ⅷ族元素，如Fe、Co、Ni，故B错误；基态原子的p能级上半充满的元素为第ⅤA族元素，所以一定位于p区，故C正确；基态原子含有未成对电子最多的元素不位于ⅤA族，第ⅤA族元素未成对电子数是3，如果d能级半满有5个电子，f能级半满时有7个电子，故D错误。
【加固训练—拔高】
1．(2021·石家庄模拟)下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)
A．ⅠA族的元素全部是金属元素
B．0族元素原子的最外层电子数均为8
C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式
D．第一、二、三周期三个周期所含元素种类较少，称为短周期，只包括主族元素，不包括其他族元素
【解析】选C。ⅠA族包括H和碱金属元素，其中H为非金属元素，故A错误；He为0族元素，最外层电子数为2，故B错误；元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果，则元素周期表是元素周期律的具体表现形式，故C正确；短周期元素包括主族和0族元素，故D错误。
2．(2021·武汉模拟)如图为元素周期表中短周期的部分片段，下列说法正确的是(　　)

A．B在周期表中位置为第三周期第Ⅰ族
B．C、D、E三者氧化物对应含氧酸酸性强弱顺序为C＜D＜E
C．A的氢化物沸点一定高于D的氢化物，因为A的氢化物分子间可以形成氢键
D．若D单质可用于制备太阳能电池，工业上可采用A单质还原D的氧化物来制备D单质
【解析】选D。B是Na，在周期表中位置为第三周期第ⅠA族，故A错误；C、D、E三者最高价氧化物对应含氧酸酸性强弱顺序为C＜D＜E，没有指明是最高价氧化物，不能判断，故B错误；A的氢化物沸点可能低于D的氢化物，因为A的氢化物分子间不一定形成氢键，可能只存在范德华力，故C错误；D的单质为硅可用于制备太阳能电池，工业上可采用A单质C还原D的氧化物二氧化硅来制备单质硅，故D正确。
考点二　元素周期律及应用(命题指数：★★★★★)

1．元素周期律：
(1)内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
(2)实质：元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
2．具体表现形式：
(1)原子核外电子排布的周期性变化。

规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现从1到8的周期性变化。
(2)原子半径的周期性变化。

规律：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。
(3)元素化合价的周期性变化。
以1～18号元素为例探究化合价的变化，图示如下：

规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化[每周期：最高正价：＋1→＋7(O、F无正价)，负价：－4→－1]。
3．元素金属性和非金属性强弱的判断方法：
金属
性
比较
本质
原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断
方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强(极少数例外)
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn++YX+Ym+，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非金
属性
比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断
方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
4．电离能：
(1)第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，通常用I1表示。

(2)各级电离能：＋1价气态正离子失去一个电子，形成＋2价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能，用I2表示；＋2价气态正离子再失去一个电子，形成＋3价气态正离子所需要的最低能量叫做第三电离能，用I3表示；依次类推。
(3)第一电离能的变化规律。
①同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现增大的趋势。其中ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA之间元素的第一电离能出现反常。
②同族元素从上到下第一电离能减小。
③同种原子的逐级电离能越来越大(I1＜I2＜I3……)。
5．电负性：
(1)概念。
①键合电子：原子中用于形成化学键的电子。
②电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。

(2)电负性衡量标准。
电负性是由美国化学家鲍林提出的，他以氟的电负性为4.0作为相对标准，得出了各元素的电负性。
(3)电负性一般递变规律。
①同一周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大；
②同一主族，从上到下，元素的电负性逐渐减小。
(4)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电负性接近，性质相似，被称为“对角线规则”。如：

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)原子的电子层数越多，半径越大。(　　)
提示：×。锂原子的半径比氯原子的大。
(2)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。(　　)
提示：×。同一周期元素的离子半径不是逐渐减小的。
(3)在所有元素中，氟的第一电离能最大。(　　)
提示：×。He的第一电离能较大。
(4)铝的第一电离能比镁的第一电离能大。(　　)
提示：×。Mg最外层为3s2，相对稳定，失电子较难，第一电离能比Al大。
(5)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强。(　　)
提示：√。电负性越大，即吸引电子能力越强，元素非金属性越强。
2．电负性是原子吸引键合电子的能力大小的一种度量，即电负性可以衡量元素原子对键合电子吸引力的大小。化学键和电负性的形象表述：

以NH3为例，化合物中不同元素表现的化合价与其电负性有何关系？
提示：NH3分子中，电负性较大的N元素表现负价，电负性较小的H表现正价。

命题角度1.微粒半径大小比较
【典例1】(1)(2019·全国Ⅱ卷节选)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe­Sm­As­F­O 组成的化合物。
比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)(2018·全国Ⅰ卷节选)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。
Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是________________
__________________________________________________________________。
【解析】(1)电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径： F－X>Y> Z
B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸
D．Y的氧化物水化物为强碱
【解析】选D。根据“化合物XW3与WZ相遇会产生白烟”可知XW3应为NH3，WZ为HCl，即W为氢、X为氮，Z为Cl，再根据四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，可知Y是Na。非金属性：Cl>N>H>Na，A错误；原子半径：Na>Cl>N>H，B错误；氮的含氧酸中HNO2为弱酸，C错误；NaOH为强碱，D正确。
命题角度3.电离能
【典例3】(1)(2020·全国Ⅰ卷节选)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。Li及周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。
I1(Li)>I1(Na)，原因是_______________________________________________
__________________________________________________________________。
I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是_________________________________________
_________________________________________________________________。
I1/(kJ·mol－1)
Li
520
Be
900
B
801
Na
496
Mg
738
Al
578
(2)(2018·全国Ⅲ卷节选)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。
黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是__________________。
【解析】(1)同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以I1(Li)＞I1(Na)；同周期元素，从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，但由于第ⅡA族元素基态原子s能级轨道处于全充满的状态，能量更低更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的第ⅢA族元素，因此I1(Be)＞I1(B)＞I1(Li)；
(2)Zn核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1。Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子，所以第一电离能I1(Zn)大于I1(Cu)。
答案：(1)Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小　Li、Be和B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B的　(2)大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
命题角度4.电负性
【典例4】(2020·天津等级考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是(　　)
最高价氧化物的水化物
元素
X
Y
Z
W
分子式


H3ZO4

0.1 mol·L-1溶液
对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A．元素电负性：Zr(F－)>
r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
③带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li＋)Z
B．简单离子的还原性：Y>X>W
C．简单离子的半径：W>X>Y>Z
D．氢化物水溶液的酸性：Y>W
【解析】选C。四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成淡黄色化合物Z2X2，该淡黄色化合物为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素。同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A错误；O、F、Cl三种元素的简单离子中，F－还原性最弱，
B错误；电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl－＞O2－＞F－＞Na＋，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误。

1．推断陌生元素性质的分析角度：
(1)与同周期前、后元素相比较，依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质。
(2)与同主族上、下元素相比较，依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质时，可借助“三角”规律进行推断。
若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，有关元素的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排序)。

①原子半径：C>A>B；
②金属性：C>A>B；
③非金属性：B>A>C。
2．元素“位、构、性”规律中的特例：
(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕(H)无中子。
(2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。
(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。
(4)非金属单质一般不导电，但石墨导电，晶体硅是半导体。
(5)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO等不是酸性氧化物。
(6)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显－1价，在NaH中氢显－1价。

命题点1.元素“位－构－性”的关系(基础性考点)
1．(2021·武汉模拟)根据表中短周期元素性质的数据判断，下列说法一定错误的是(　　)
元素性质
元素编号
①
②
③
④
⑤
原子半径/nm
0.037
0.110
0.077
0.099
0.186
部分化合价
+1
-3 +5
-4 +4
-1
+1
A．④是周期表中非金属性最强的元素
B．①是周期表中原子半径最小的元素
C．②④⑤位于同一个周期
D．①⑤两元素组成的化合物的水溶液呈碱性
【解析】选A。结合分析可知，①为H元素，②为P元素，③为C元素，④为Cl元素，⑤为Na元素。④为Cl元素，而周期表中非金属性最强的为F元素，故A错误；①为H元素，元素周期表中H元素的原子半径最小，故B正确；②④⑤分别为P、Cl、Na元素，三种元素都位于第三周期，故C正确；①⑤两元素组成的化合物为NaH，NaH溶于水生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，故D正确。
2．(2021年辽宁适应性测试)短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是(　　)

A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
【解析】选B。根据Z的基态原子2p轨道半充满，推断Z是氮元素；M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M是硫元素；根据分子结构图推断X是氢元素；Y是碳元素。电负性N>C，A错误；原子半径C>N>H，B正确；分子结构图中氮是sp3杂化，C错误；碳酸是弱酸，D错误。
命题点2.元素“位－构－性”的综合应用(综合性考点)
3．(2021年湖北适应性测试)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是(　　)
A．Y的第一电离能在四种元素中最大
B．W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C．W2X的沸点高于W2Z的沸点
D．ZY4分子中原子均为8电子结构
【解析】选D。宇宙中最丰富的元素为H元素，故X为H元素。W2X是维持生命过程的必需物质，故W2X为H2O，X为O元素。WY可用于玻璃的刻蚀，WY为HF，故Y为F元素。ZX2是酸雨的主要形成原因之一，ZX2为SO2，Z为S元素。H、O、F、S四种原子中，第一电离能最大的为F，故A正确；H2O中O原子的杂化方式为sp3杂化，SO2中S原子的杂化方式为sp2杂化，故B正确；H2O分子间含有氢键，其沸点高于H2S，故C正确；在SF4中硫最外层有6个电子，再共用4个电子，最外层则有10个电子，而不是8电子稳定结构，故D错误。
4．X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素，原子序数依次增大；基态X的价电子轨道表示式为，Z最外层电子数是其次外层电子数的3倍；四种元素与锂组成的化合物结构如图(箭头表示配位键)。下列说法正确的是(　　)

A．四种元素中第一电离能最大的是Z
B．Y和Z形成的化合物常温下均易溶于水
C．X的最高价氧化物的水化物是一种强酸
D．Z和W分别与氢元素形成的10电子化合物的沸点：前者高于后者
【解析】选D。基态X的价电子轨道表示式为，则X为B元素；Z最外层电子数是其次外层电子数的3倍，则Z为O；结合图示可知，Y形成4个共价键，其原子序数小于O，则Y为C；W形成1个共价键，X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素，原子序数依次增大，则W为F元素。A.元素的非金属性越强，其第一电离能越大，非金属性F＞O＞C＞B，则第一电离能最大的为F(W)，故A错误；B.O、C形成的化合物CO难溶于水，故B错误；C.B的最高价氧化物的水化物为硼酸，硼酸为弱酸，故C错误；D.O、F与氢元素形成10电子化合物分别为H2O、HF，常温下H2O为液态，而HF为气态，则沸点：H2O＞HF，故D正确。
【加固训练—拔高】
1．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(　　)


W
X

Y



Z
A．氢化物沸点：W＜Z
B．气态氢化物的稳定性：W＞X
C．化合物熔点：Y2X3＜WX2
D．简单离子的半径：Y＜X
【解析】选D。W为N元素，对应的氢化物分子之间可形成氢键，沸点比HCl高，即沸点：W＞Z，故A错误；非金属性X＞W，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故B错误；Al2O3为离子化合物，NO2为共价化合物，离子化合物的熔点较高，则熔点：Y2X3＞WX2，故C错误；X为O、Y为Al，对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子的半径：Y＜X，故D正确。
2．已知短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如表所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是(　　)
W
X


Y
Z
A．W和Y的所有氧化物都是酸性氧化物
B．在元素周期表中，117号元素与Z元素位于同一主族
C．氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y
D．X、Y、Z三种元素的最简单氢化物的还原性：X＜Y＜Z
【解析】选B。结合分析可知，W为N，X为O，Y为S，Z为Cl元素。N的氧化物中，NO不属于酸性氧化物，故A错误；在元素周期表中，117号元素位于第七周期第ⅦA族，与Cl(Z)元素位于同一主族，故B正确；没有指出元素最高价，该说法不合理，如硫酸、亚硫酸的酸性大于次氯酸，故C错误；非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，非金属性O＞Cl＞S，则最简单氢化物的还原性：X＜Z＜Y，故D错误。

1．(2020·全国Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
【解析】选D。Z的阳离子带一个正电荷，再由“元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”，确定Z为Na，再结合阴离子中各原子的成键个数可知，W为H，X为B，Y为N。H、B、N为非金属元素，之间形成共价键，A正确；Na能与水、甲醇发生反应，B正确；氮的最高化合价氧化物的水化物是HNO3为强酸，C正确；BF3中F原子为8电子稳定结构，B最外层只有6个电子，D错误。
2．(2020·全国Ⅲ卷节选) 氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。
H、B、N中，原子半径最大的是__________。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______________的相似。
【解析】H、B、N中，H的电子层数最少，原子半径最小(H是所有元素中原子半径最小的元素)；而B、N同周期，电子层数相同，但是N的核电荷数大，所以原子半径小，所以三种元素中原子半径最大的是B。由于周期表中B的对角线元素为Si，所以根据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si的相似。
答案：B　硅(或Si)
3．(2020·天津等级考节选)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。
Fe、Co、Ni在周期表中的位置为__________，基态Fe原子的电子排布式为____________。
【解析】Fe、Co、Ni的价电子排布式分别为3d64s2、3d74s2、3d84s2，价电子数分别为8、9、10，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。基态Fe原子核外有26个电子，电子排布式为[Ar] 3d64s2。
答案：第四周期第Ⅷ族
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
4．(2019·天津高考节选)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：
(1)砷在元素周期表中的位置________。Mc的中子数为________。
已知：P(s，白磷)===P(s，黑磷)
ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；
P(s，白磷)===P(s，红磷)ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；
由此推知，其中最稳定的磷单质是________。
(2)氮和磷氢化物性质的比较：
热稳定性：NH3________PH3(填“＞”或“＜”)。
沸点：N2H4________P2H4(填“＞”或“＜”)，判断依据是____________。
【解析】(1)砷在第四周期ⅤA族，Mc的中子数是288－115＝173。白磷生成黑磷放出的能量多，黑磷能量比红磷的能量低，能量越低越稳定，最稳定的磷单质是黑磷。
(2)氮的非金属性大于磷的非金属性，热稳定性NH3大于PH3。沸点N2H4大于P2H4，因为N2H4分子间能形成氢键。
答案：(1)第四周期ⅤA族　173　 黑磷
(2)>　>　N2H4分子间存在氢键
5．(2019·全国Ⅲ卷节选)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
【解析】根据对角线原则，与Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。Mg中M层电子为3s2，根据泡利不相容原理，M层电子自旋状态相反。
答案：Mg　相反
6．(2018·北京高考节选)磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO410CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4________H2SO4(填“>”或“