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2025版高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律提能训练
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这是一份2025版高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律提能训练，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2024·北京55中高三检测卷)中国科学家经过光谱分析发现一颗锂元素含量极高的恒星。下列说法不正确的是( B )
A．LiOH的碱性强于Be(OH)2
B．在第ⅠA族的元素中，锂元素的第一电离能最大
C．依据对角线规则，锂元素和镁元素的有些性质相似
D．原子光谱的产生与电子跃迁有关，可利用原子光谱中的特征谱线来鉴定元素
[解析] 同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则氢氧化锂的碱性强于氢氧化铍，A正确；同主族元素，从上到下的第一电离能依次减小，在第ⅠA族的元素中，氢元素的第一电离能最大，B错误；依据对角线规则可知，元素周期表中位于对角线上的锂元素和镁元素的有些性质相似，C正确；用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，原子光谱的产生与电子跃迁有关，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱中的特征谱线来鉴定元素，D正确，故选B。
2．(2024·湖南模拟)某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是( C )
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X>Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
[解析] 根据Z元素的最外层电子数是次外层的3倍知Z为O，则X为N，根据图示可得出X、Y同族，则Y为P。按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素和Ⅷ族元素，A错误；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止两种，B错误；X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，则酸性HNO3>H3PO4，C正确；元素非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，从上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右非金属性增强，则非金属性强弱顺序为O>N>P，气态氢化物最稳定的是Z的气态氢化物，即H2O，D错误。
3．(2024·江苏泰州模拟)我国“祝融号”火星车成功着陆火星，其矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，X的氢化物可用于蚀刻玻璃，Y与Z最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是( B )
A．离子半径：Z>Y>W>X
B．同周期第一电离能小于Z的元素有4种
C．X与Y可形成共价化合物YX2
D．简单氢化物的还原性：W的氢化物>Z的氢化物
[解析] 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，则W为O，Z为S；X的氢化物可用于蚀刻玻璃，则X为F元素，Y与Z最外层电子数之和等于8，Y的最外层电子数为8－6＝2，Y的原子序数大于F的，则Y为Mg元素。同周期主族元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族和第ⅤA族比相邻元素的大，则同一周期小于Z的元素有Na、Mg、Al、Si，B正确；X和Y形成的化合物为MgF2，含有离子键，属于离子化合物，C错误；非金属性W>Z，则简单氢化物的还原性W的氢化物4．(2024·湖南常德模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大。相邻元素Y、Z位于同一周期且均具有多种常见气态氧化物。X分别与Y、Z可形成10个电子的分子。W的单质在空气中燃烧发出耀眼白光。M原子最外层电子数是其K层电子数的3倍。下列有关说法正确的是( C )
A．简单氢化物的稳定性：Y>Z
B．W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．X、Y、Z形成的化合物中可能含有极性键和非极性键
D．M在空气中燃烧的产物为MO3
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大。相邻元素Y、Z位于同一周期且均具有多种常见气态氧化物，X分别与Y、Z可形成10个电子的分子，则X为H，Y为C，Z为N，W的单质在空气中燃烧发出耀眼白光，则W为Mg，M原子最外层电子数是其K层电子数的3倍，则M为S。由分析可知，Y为C，Z为N，非金属性：N>C，故简单氢化物的稳定性：Y(C)5．(2024·广东珠海模拟)短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增，Z、M的单质均能与水发生剧烈的化学反应，Z的最外层电子数是X、Y的最外层电子数之和，且X、Y相邻。下列有关说法错误的是( D )
A．离子半径：MB．Z、M可以形成离子化合物
C．X、Y最高价含氧酸的酸性：XD．X、Y分别与Z形成的二元化合物中，各原子最外层均满足8e－结构
[解析] 由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增，短周期元素中单质能与水发生剧烈反应的有Li、Na和F2，根据原子序数的关系可知，Z、M的单质均能与水发生剧烈的化学反应，Z为F，M为Na，Z的最外层电子数是X、Y的最外层电子数之和，且X、Y相邻，则X为B、Y为C。X为B，Y为C，Z为F，则X、Y分别与Z形成的二元化合物为BF3和CF4，CF4中各原子最外层均满足8e－结构，但BF3中B原子最外层不满足8e－结构，D错误。
6．下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数据，下列说法正确的是( D )
A.X、Y元素的最高化合价分别为＋3价、－4价
B．原子失电子能力：X>Y
C．X和Y元素位于元素周期表中同一周期
D．基态原子Y的电子排布式为1s22s22p63s1
[解析] 短周期元素X和Y的第一电离能、第二电离能均差别较大，因此最外层都有1个电子，均位于第ⅠA族；由于I1(X)>I1(Y)，则X是Li，Y是Na。Li和Na的最高化合价均为＋1价，A错误；原子失电子能力：Li7．(2024·福建泉州模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X同周期且相邻，W、Y的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，Z的单质与X的氢化物可发生置换反应，常温下Y的单质在浓硫酸中能形成致密氧化膜。下列说法一定正确的是( A )
A．最简单氢化物的沸点：WB．Y与Z形成离子化合物
C．W的氧化物是酸性氧化物
D．简单离子的半径：X[解析] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，常温下Y的单质在浓硫酸中能形成致密氧化膜，则该元素为Al。W与X同周期且相邻，W、Y的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，则W的最外层电子数最大为4，若为4，则Z的最外层电子数为7，为氯元素，则W为碳元素，X为氮元素，符合题意要求。氮的简单氢化物为氨气，氨气分子间存在氢键，故甲烷的沸点低于氨气，即最简单氢化物的沸点：WAl3＋，D错误。
8．(2024·河北衡水中学调研)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，X的核外电子总数与其周期数相同，Y的基态原子的价层电子中有3个未成对电子，Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍；Z与W同主族。下列说法正确的是( C )
A．离子半径：W>Z>Y>X
B．键角：H2ZC．简单气态氢化物的热稳定性：Z>W
D．第一电离能：Y>W>Z
[解析] X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，X的核外电子总数与其周期数相同，则X为氢元素；Y的基态原子的价层电子中有3个未成对电子，则Y为氮元素；Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则Z为氧元素；Z与W同主族，则W为硫元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：O2－H2S，B错误；非金属性：O>S，则气态氢化物的热稳定性：H2O>H2S，C正确；第一电离能：N>O>S，D错误。
9．(2024·浙江平湖高级中学模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y核外有13种运动状态不同的电子，基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等。下列说法正确的是( C )
A．原子半径：r(X)B．X的电负性比同周期左右相邻两元素的都大
C．Z的简单气态氢化物的稳定性比W的弱，其水溶液的酸性也比W的弱
D．常温下Y的单质能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，X是N元素；Y核外有13种运动状态不同的电子，Y是Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等，说明3p轨道有4个电子，Z是S元素，则W是Cl元素。常温下，Al在浓硫酸中钝化，故D错误。
10．(2024·湖北七市(州)一调)V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物，涉及元素的原子序数之和等于35，V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图：
下列有关说法不正确的是( B )
A．涉及元素中只有一种金属元素，焰色试验中其火焰颜色为砖红色
B．涉及元素中含有三种非金属元素，原子半径随原子序数递增而增大
C．化合物W为电解质，其水化物能抑制水的电离
D．Y和X反应可生成一种新的离子化合物，包含涉及的所有元素
[解析] X是一种无色无味的气体，是由两种元素构成的化合物，且由固体V与氧气反应得到，可知X、W均是氧化物，可确定V中含有碳或氮元素。W和Y均为白色固体，且W与H2O反应生成Y，W是氧化物，题中5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35，计算推知：V是CaC2，Y为Ca(OH)2，W为CaO，Z为C2H2，X为CO2。涉及元素只有Ca一种金属元素，其焰色为砖红色，A项正确；原子半径C>O，B项错误；W为CaO，其和水反应生成Ca(OH)2，可以抑制水的电离，C项正确；X为CO2，Y为Ca(OH)2，两者反应生成Ca(HCO3)2，D项正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．(2024·山东潍坊高三检测)A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，其中只有C为金属元素。A、C原子序数之和等于E的原子序数，D与B同主族且D原子序数是B原子序数的2倍。AB2和DB2溶于水得到酸性溶液，C2D溶于水得到碱性溶液。
(1)E元素在周期表中的位置为 第三周期第ⅦA族 ；工业上制取C单质的化学方程式为 2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑ 。
(2)A的最低负价氢化物的空间结构为 正四面体形 ；C、D、E的简单离子的离子半径的大小顺序是 S2－>Cl－>Na＋ (用离子符号表示)。
(3)化合物C2D3的水溶液在空气中久置后变质，生成一种单质，所得溶液呈强碱性，用化学方程式表示这一变化过程： 2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓ 。
[解析] 根据信息可知，A为C、B为O、C为Na、D为S、E为Cl。
(1)E为Cl，在周期表中位于第三周期第ⅦA族，工业上通过电解熔融的NaCl制取金属钠，反应的化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)A的最低负价氢化物为甲烷，空间结构为正四面体形；一般来说，电子层数越多，离子半径越大，则钠离子半径最小，S2－、Cl－具有相同的电子层结构，离子半径：S2－>Cl－，因此C、D、E的简单离子的离子半径：S2－>Cl－>Na＋。
(3)化合物Na2S3的水溶液在空气中久置后变质，生成硫和氢氧化钠，反应的化学方程式为2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓。
12．(2024·四川蒲江中学阶段练习)C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题。
(1)C元素的一种同位素可以测定文物年代，这种同位素的符号为 14C 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
(3)在C、O、Si、S、Cl元素形成的简单氢化物中，稳定性最差的简单氢化物的电子式为。
(4)利用如图所示装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器A的名称为 分液漏斗 ，干燥管D的作用是 防止倒吸 。
②若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，KMnO4与浓盐酸常温下可反应生成Cl2，该反应的化学方程式为 2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ，C中加淀粉KI混合溶液，观察到C中溶液 变为蓝色 (填现象)，即可证明，该反应的离子方程式为 Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 。从环境保护的角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，请描述你的改进措施： 在C的试管口放置一团浸有浓NaOH溶液的棉团 。
③若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，有同学认为观察到C中溶液中出现白色沉淀，即可证明。你是否同意该同学的观点？ 不同意 (填“同意”或“不同意”，若“同意”下一问不必作答，若“不同意”请在后面的横线上说明理由) 盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体进入C中也会产生硅酸白色沉淀 。
[解析] (1)14C可以测定文物年代。
(2)O2－、Al3＋为核外电子排布相同的离子，离子核电荷数越大，半径越小，则离子半径O2－大于Al3＋；非金属性Cl>S，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性H2SO4小于HClO4；同种元素原子得电子能力相同，则得电子能力35Cl等于37Cl。
(3)非金属性越弱，其简单氢化物的稳定性越差，非金属性最弱的是Si元素，SiH4是共价化合物，Si和H共用1对电子对，其电子式为。
(4)①仪器A的名称为分液漏斗；气体在溶液中反应会导致装置内压强减小，容易发生倒吸，干燥管D的作用是防止倒吸；②KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，该反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O；氯气的氧化性强于碘单质的，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，观察到C中溶液变蓝的现象，该反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；氯气有毒，不能直接排放，需要用NaOH溶液进行尾气处理，改进措施为在C的试管口放置一团浸有浓NaOH溶液的棉团；③制备的二氧化碳中含有氯化氢，干扰实验，需要用饱和的碳酸氢钠溶液除去，否则不能证明非金属性C>Si。
13．(2024·陕西宝鸡期中)某班同学想要设计实验验证元素性质变化规律。
Ⅰ.第一组同学拟利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计如图甲所示原电池装置，用铝片和铜片作电极，电解质溶液为H2SO4溶液。
(1)写出甲中负极的电极反应式： Al－3e－===Al3＋ 。此电池工作时导线中电流方向为 铜→铝 (填“铜→铝”或“铝→铜”)。
(2)乙同学将铜电极换成镁电极，如图乙所示，实验发现也可组成原电池，此时铝片上有气体产生，则此原电池中负极是 镁片 (填“镁片”或“铝片”)。
(3)由以上实验推断，当把A、B两种金属用导线连接后同时浸入稀硫酸中，若B上发生还原反应，则A、B金属的活泼性可能是 A>B (填“A>B”或“AⅡ.为了验证元素周期律相关的结论，另一组同学也设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。
(4)方案①相关反应的离子方程式为 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 。
(5)方案④相关反应的化学方程式为 Na2S＋I2===2NaI＋S↓ ，由以上方案可知S、Cl、Br、I的非金属性由强到弱的顺序为 Cl>Br>I>S (用化学符号表示)。
(6)实验结论：周期表中元素的非金属性的变化规律为 在周期表内，同一周期的元素自左向右非金属性逐渐增强，同一主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱 。
[解析] (1)甲中铝和硫酸反应，铜和硫酸不反应，因此铝为负极，则负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋。电流由正极到负极，即此电池工作时导线中电流方向为铜→铝。
(2)如图乙所示，实验发现也可组成原电池，此时铝片上有气体产生，说明铝片上是氢离子得电子生成氢气，则铝为正极，镁为负极。
(3)由以上实验推断，当把A、B两种金属用导线连接后同时浸入稀硫酸中，若B上发生还原反应，则A上发生氧化反应，失去电子，化合价升高，因此A为负极，则A、B金属的活泼性可能是A>B。
(4)方案①是氯水中氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子，其反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，则氧化性Cl2>Br2。
(5)方案④是单质碘和硫化钠反应生成硫单质和碘化钠，其反应的化学方程式为Na2S＋I2===2NaI＋S↓，说明氧化性I2>S；方案②是溴单质置换出碘单质，说明氧化性Br2>I2；根据以上方案可知S、Cl2、Br2、I2的氧化性为Cl2>Br2>I2>S，根据一般规律非金属性越强，其单质的氧化性越强，则非金属性由强到弱的顺序为Cl>Br>I>S。
(6)根据S、Cl得到同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，根据Cl、Br、I得到同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此得出实验结论周期表中元素的非金属性变化规律。
14．表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式： 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量 。
(3)、p两元素的部分电离能数据如表2：
表2
比较两元素的I2、I3可知，气态2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是 Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定 。
(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是 2 (填图1中的序号)。
(5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是 Al (填元素符号)。
[解析] (2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。
(3)元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第3个电子时比较困难，而Fe2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，故其失去第3个电子比较容易。
(4)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩气为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。
(5)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。
eq \f(电离能,kJ·ml－1)
I1
I2
I3
I4
……
元素X
520
7 298
11 815
—
……
元素Y
496
4 562
6 912
9 544
……
①离子半径
O2－ 大于 Al3＋
②酸性
H2SO4 小于 HClO4
③得电子能力
35Cl 等于 37Cl
实验方案
实验现象
①将新制氯水滴入NaBr溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置
分层，上层无色，下层橙红色
②将溴水滴入NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置
分层，上层无色，下层紫红色
③将少量I2固体加入NaCl溶液中，振荡后加入适量淀粉溶液，振荡，静置
溶液变蓝色
④将少量I2固体加入Na2S溶液，振荡后静置
溶液变浑浊，出现淡黄色沉淀
电离能/kJ·ml－1
元素
元素p
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
1．(2024·北京55中高三检测卷)中国科学家经过光谱分析发现一颗锂元素含量极高的恒星。下列说法不正确的是( B )
A．LiOH的碱性强于Be(OH)2
B．在第ⅠA族的元素中，锂元素的第一电离能最大
C．依据对角线规则，锂元素和镁元素的有些性质相似
D．原子光谱的产生与电子跃迁有关，可利用原子光谱中的特征谱线来鉴定元素
[解析] 同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则氢氧化锂的碱性强于氢氧化铍，A正确；同主族元素，从上到下的第一电离能依次减小，在第ⅠA族的元素中，氢元素的第一电离能最大，B错误；依据对角线规则可知，元素周期表中位于对角线上的锂元素和镁元素的有些性质相似，C正确；用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，原子光谱的产生与电子跃迁有关，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱中的特征谱线来鉴定元素，D正确，故选B。
2．(2024·湖南模拟)某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是( C )
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X>Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
[解析] 根据Z元素的最外层电子数是次外层的3倍知Z为O，则X为N，根据图示可得出X、Y同族，则Y为P。按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素和Ⅷ族元素，A错误；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止两种，B错误；X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，则酸性HNO3>H3PO4，C正确；元素非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，从上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右非金属性增强，则非金属性强弱顺序为O>N>P，气态氢化物最稳定的是Z的气态氢化物，即H2O，D错误。
3．(2024·江苏泰州模拟)我国“祝融号”火星车成功着陆火星，其矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，X的氢化物可用于蚀刻玻璃，Y与Z最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是( B )
A．离子半径：Z>Y>W>X
B．同周期第一电离能小于Z的元素有4种
C．X与Y可形成共价化合物YX2
D．简单氢化物的还原性：W的氢化物>Z的氢化物
[解析] 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，则W为O，Z为S；X的氢化物可用于蚀刻玻璃，则X为F元素，Y与Z最外层电子数之和等于8，Y的最外层电子数为8－6＝2，Y的原子序数大于F的，则Y为Mg元素。同周期主族元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族和第ⅤA族比相邻元素的大，则同一周期小于Z的元素有Na、Mg、Al、Si，B正确；X和Y形成的化合物为MgF2，含有离子键，属于离子化合物，C错误；非金属性W>Z，则简单氢化物的还原性W的氢化物
A．简单氢化物的稳定性：Y>Z
B．W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．X、Y、Z形成的化合物中可能含有极性键和非极性键
D．M在空气中燃烧的产物为MO3
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大。相邻元素Y、Z位于同一周期且均具有多种常见气态氧化物，X分别与Y、Z可形成10个电子的分子，则X为H，Y为C，Z为N，W的单质在空气中燃烧发出耀眼白光，则W为Mg，M原子最外层电子数是其K层电子数的3倍，则M为S。由分析可知，Y为C，Z为N，非金属性：N>C，故简单氢化物的稳定性：Y(C)
A．离子半径：M
C．X、Y最高价含氧酸的酸性：X
[解析] 由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增，短周期元素中单质能与水发生剧烈反应的有Li、Na和F2，根据原子序数的关系可知，Z、M的单质均能与水发生剧烈的化学反应，Z为F，M为Na，Z的最外层电子数是X、Y的最外层电子数之和，且X、Y相邻，则X为B、Y为C。X为B，Y为C，Z为F，则X、Y分别与Z形成的二元化合物为BF3和CF4，CF4中各原子最外层均满足8e－结构，但BF3中B原子最外层不满足8e－结构，D错误。
6．下表列出了短周期元素X、Y的各级电离能数据，下列说法正确的是( D )
A.X、Y元素的最高化合价分别为＋3价、－4价
B．原子失电子能力：X>Y
C．X和Y元素位于元素周期表中同一周期
D．基态原子Y的电子排布式为1s22s22p63s1
[解析] 短周期元素X和Y的第一电离能、第二电离能均差别较大，因此最外层都有1个电子，均位于第ⅠA族；由于I1(X)>I1(Y)，则X是Li，Y是Na。Li和Na的最高化合价均为＋1价，A错误；原子失电子能力：Li
A．最简单氢化物的沸点：W
C．W的氧化物是酸性氧化物
D．简单离子的半径：X
8．(2024·河北衡水中学调研)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，X的核外电子总数与其周期数相同，Y的基态原子的价层电子中有3个未成对电子，Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍；Z与W同主族。下列说法正确的是( C )
A．离子半径：W>Z>Y>X
B．键角：H2Z
D．第一电离能：Y>W>Z
[解析] X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，X的核外电子总数与其周期数相同，则X为氢元素；Y的基态原子的价层电子中有3个未成对电子，则Y为氮元素；Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则Z为氧元素；Z与W同主族，则W为硫元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：O2－
9．(2024·浙江平湖高级中学模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y核外有13种运动状态不同的电子，基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等。下列说法正确的是( C )
A．原子半径：r(X)
C．Z的简单气态氢化物的稳定性比W的弱，其水溶液的酸性也比W的弱
D．常温下Y的单质能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，X是N元素；Y核外有13种运动状态不同的电子，Y是Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等，说明3p轨道有4个电子，Z是S元素，则W是Cl元素。常温下，Al在浓硫酸中钝化，故D错误。
10．(2024·湖北七市(州)一调)V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物，涉及元素的原子序数之和等于35，V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图：
下列有关说法不正确的是( B )
A．涉及元素中只有一种金属元素，焰色试验中其火焰颜色为砖红色
B．涉及元素中含有三种非金属元素，原子半径随原子序数递增而增大
C．化合物W为电解质，其水化物能抑制水的电离
D．Y和X反应可生成一种新的离子化合物，包含涉及的所有元素
[解析] X是一种无色无味的气体，是由两种元素构成的化合物，且由固体V与氧气反应得到，可知X、W均是氧化物，可确定V中含有碳或氮元素。W和Y均为白色固体，且W与H2O反应生成Y，W是氧化物，题中5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35，计算推知：V是CaC2，Y为Ca(OH)2，W为CaO，Z为C2H2，X为CO2。涉及元素只有Ca一种金属元素，其焰色为砖红色，A项正确；原子半径C>O，B项错误；W为CaO，其和水反应生成Ca(OH)2，可以抑制水的电离，C项正确；X为CO2，Y为Ca(OH)2，两者反应生成Ca(HCO3)2，D项正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．(2024·山东潍坊高三检测)A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，其中只有C为金属元素。A、C原子序数之和等于E的原子序数，D与B同主族且D原子序数是B原子序数的2倍。AB2和DB2溶于水得到酸性溶液，C2D溶于水得到碱性溶液。
(1)E元素在周期表中的位置为 第三周期第ⅦA族 ；工业上制取C单质的化学方程式为 2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑ 。
(2)A的最低负价氢化物的空间结构为 正四面体形 ；C、D、E的简单离子的离子半径的大小顺序是 S2－>Cl－>Na＋ (用离子符号表示)。
(3)化合物C2D3的水溶液在空气中久置后变质，生成一种单质，所得溶液呈强碱性，用化学方程式表示这一变化过程： 2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓ 。
[解析] 根据信息可知，A为C、B为O、C为Na、D为S、E为Cl。
(1)E为Cl，在周期表中位于第三周期第ⅦA族，工业上通过电解熔融的NaCl制取金属钠，反应的化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)A的最低负价氢化物为甲烷，空间结构为正四面体形；一般来说，电子层数越多，离子半径越大，则钠离子半径最小，S2－、Cl－具有相同的电子层结构，离子半径：S2－>Cl－，因此C、D、E的简单离子的离子半径：S2－>Cl－>Na＋。
(3)化合物Na2S3的水溶液在空气中久置后变质，生成硫和氢氧化钠，反应的化学方程式为2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓。
12．(2024·四川蒲江中学阶段练习)C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题。
(1)C元素的一种同位素可以测定文物年代，这种同位素的符号为 14C 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
(3)在C、O、Si、S、Cl元素形成的简单氢化物中，稳定性最差的简单氢化物的电子式为。
(4)利用如图所示装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器A的名称为 分液漏斗 ，干燥管D的作用是 防止倒吸 。
②若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，KMnO4与浓盐酸常温下可反应生成Cl2，该反应的化学方程式为 2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ，C中加淀粉KI混合溶液，观察到C中溶液 变为蓝色 (填现象)，即可证明，该反应的离子方程式为 Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 。从环境保护的角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，请描述你的改进措施： 在C的试管口放置一团浸有浓NaOH溶液的棉团 。
③若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，有同学认为观察到C中溶液中出现白色沉淀，即可证明。你是否同意该同学的观点？ 不同意 (填“同意”或“不同意”，若“同意”下一问不必作答，若“不同意”请在后面的横线上说明理由) 盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体进入C中也会产生硅酸白色沉淀 。
[解析] (1)14C可以测定文物年代。
(2)O2－、Al3＋为核外电子排布相同的离子，离子核电荷数越大，半径越小，则离子半径O2－大于Al3＋；非金属性Cl>S，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性H2SO4小于HClO4；同种元素原子得电子能力相同，则得电子能力35Cl等于37Cl。
(3)非金属性越弱，其简单氢化物的稳定性越差，非金属性最弱的是Si元素，SiH4是共价化合物，Si和H共用1对电子对，其电子式为。
(4)①仪器A的名称为分液漏斗；气体在溶液中反应会导致装置内压强减小，容易发生倒吸，干燥管D的作用是防止倒吸；②KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，该反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O；氯气的氧化性强于碘单质的，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，观察到C中溶液变蓝的现象，该反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；氯气有毒，不能直接排放，需要用NaOH溶液进行尾气处理，改进措施为在C的试管口放置一团浸有浓NaOH溶液的棉团；③制备的二氧化碳中含有氯化氢，干扰实验，需要用饱和的碳酸氢钠溶液除去，否则不能证明非金属性C>Si。
13．(2024·陕西宝鸡期中)某班同学想要设计实验验证元素性质变化规律。
Ⅰ.第一组同学拟利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计如图甲所示原电池装置，用铝片和铜片作电极，电解质溶液为H2SO4溶液。
(1)写出甲中负极的电极反应式： Al－3e－===Al3＋ 。此电池工作时导线中电流方向为 铜→铝 (填“铜→铝”或“铝→铜”)。
(2)乙同学将铜电极换成镁电极，如图乙所示，实验发现也可组成原电池，此时铝片上有气体产生，则此原电池中负极是 镁片 (填“镁片”或“铝片”)。
(3)由以上实验推断，当把A、B两种金属用导线连接后同时浸入稀硫酸中，若B上发生还原反应，则A、B金属的活泼性可能是 A>B (填“A>B”或“A
(4)方案①相关反应的离子方程式为 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 。
(5)方案④相关反应的化学方程式为 Na2S＋I2===2NaI＋S↓ ，由以上方案可知S、Cl、Br、I的非金属性由强到弱的顺序为 Cl>Br>I>S (用化学符号表示)。
(6)实验结论：周期表中元素的非金属性的变化规律为 在周期表内，同一周期的元素自左向右非金属性逐渐增强，同一主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱 。
[解析] (1)甲中铝和硫酸反应，铜和硫酸不反应，因此铝为负极，则负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋。电流由正极到负极，即此电池工作时导线中电流方向为铜→铝。
(2)如图乙所示，实验发现也可组成原电池，此时铝片上有气体产生，说明铝片上是氢离子得电子生成氢气，则铝为正极，镁为负极。
(3)由以上实验推断，当把A、B两种金属用导线连接后同时浸入稀硫酸中，若B上发生还原反应，则A上发生氧化反应，失去电子，化合价升高，因此A为负极，则A、B金属的活泼性可能是A>B。
(4)方案①是氯水中氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子，其反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，则氧化性Cl2>Br2。
(5)方案④是单质碘和硫化钠反应生成硫单质和碘化钠，其反应的化学方程式为Na2S＋I2===2NaI＋S↓，说明氧化性I2>S；方案②是溴单质置换出碘单质，说明氧化性Br2>I2；根据以上方案可知S、Cl2、Br2、I2的氧化性为Cl2>Br2>I2>S，根据一般规律非金属性越强，其单质的氧化性越强，则非金属性由强到弱的顺序为Cl>Br>I>S。
(6)根据S、Cl得到同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，根据Cl、Br、I得到同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此得出实验结论周期表中元素的非金属性变化规律。
14．表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式： 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量 。
(3)、p两元素的部分电离能数据如表2：
表2
比较两元素的I2、I3可知，气态2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是 Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定 。
(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是 2 (填图1中的序号)。
(5)表1中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是 Al (填元素符号)。
[解析] (2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。
(3)元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第3个电子时比较困难，而Fe2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，故其失去第3个电子比较容易。
(4)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成共价晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩气为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。
(5)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。
eq \f(电离能,kJ·ml－1)
I1
I2
I3
I4
……
元素X
520
7 298
11 815
—
……
元素Y
496
4 562
6 912
9 544
……
①离子半径
O2－ 大于 Al3＋
②酸性
H2SO4 小于 HClO4
③得电子能力
35Cl 等于 37Cl
实验方案
实验现象
①将新制氯水滴入NaBr溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置
分层，上层无色，下层橙红色
②将溴水滴入NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置
分层，上层无色，下层紫红色
③将少量I2固体加入NaCl溶液中，振荡后加入适量淀粉溶液，振荡，静置
溶液变蓝色
④将少量I2固体加入Na2S溶液，振荡后静置
溶液变浑浊，出现淡黄色沉淀
电离能/kJ·ml－1
元素
元素p
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
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