2025版高考化学一轮总复习真题演练第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

这是一份2025版高考化学一轮总复习真题演练第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，共5页。

近几年高考对元素周期表、元素周期律的考查，一般以给定相关元素的情境，或者利用“位—构—性”的关系考查元素、物质的推断，运用元素周期律知识判断元素的金属性、非金属性强弱或比较微粒的半径大小，比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱、考查元素的电离能及电负性等。
真 题 演 练
1．(2023·全国甲，11,6分)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( C )
A．原子半径：X>W
B．简单氢化物的沸点：XC．Y与X可形成离子化合物
D．Z的最高价含氧酸是弱酸
[解析] WX2是形成酸雨的物质，可能是SO2或NO2，结合W的原子序数小于X，可知W为N、X为O。Y的最外层电子数与其K层电子数相同，说明最外层电子数为2，又因Y的原子序数大于X(O)，可知Y为Mg。四种元素最外层电子数之和为19，设Z的最外层电子数为a，即5＋6＋2＋a＝19，a＝6，则Z为S。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：O2．(2023·全国乙，10,6分)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( A )
A．X的常见化合价有－1、－2
B．原子半径大小为Y>X>W
C．YX的水合物具有两性
D．W单质只有4种同素异形体
[解析] W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可得X为O、Y为Mg；W、X、Y形成的化合物溶于稀盐酸有无色无味气体生成，则该气体应为CO2，则W为C。O元素常见的化合价有－1、－2，A项正确；原子半径大小为Mg>C>O，即Y>W>X，B项错误；MgO的水合物为Mg(OH)2，属于中强碱，C项错误；碳单质有石墨、金刚石、C60、C70，C120，D项错误。
3．(2023·湖北，6,3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是( A )
A．分子的极性：WZ3B．第一电离能：XC．氧化性：X2Y3D．键能：X2[解析] Z2是氧化性最强的单质，说明Z为F。X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素且相邻，说明X为N，Y为O。W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B。离子化合物为(NO)＋(BF4)－。BF3空间结构为平面三角形，是非极性分子；NF3中氮原子采取sp3杂化，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，是极性分子，A项正确；N的核外价电子排布为2s22p3,2p轨道处于半充满状态，比较稳定，第一电离能比O原子大，B项错误；非金属性N大于B，氧化性N2O3大于B2O3，C项错误；氮气中有氮氮三键，键能最大，D项错误。
4．(2023·湖南，6,3分)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( C )
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：XC．Y和W的单质都能与水反应生成气体
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
[解析] 根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F>O>P>Ca，A项错误；原子半径：F5．(2023·浙江1月选考，10,3分)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( B )
A．电负性：Z>X
B．最高正价：ZC．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
[解析] M是地壳中含量最多的元素，则M为O；X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，考虑到原子序数：XB或N>Be，A正确；氧元素没有最高正价，氮元素的最高正价为＋5，B错误；Na与O可形成Na2O、Na2O2，其中Na2O2中含有非极性共价键，C正确；非金属性：N>C，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，D正确。
6．(2022·福建，4,4分)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍。Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( A )
A．简单氢化物沸点：Z>W
B．YW3分子的空间构型为三角锥形
C．原子半径：YD．最高价氧化物对应水化物的碱性：X[解析] X为短周期元素，其核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O；X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故四种元素依次为Be、B、O、F。常温下，H2O呈液态，HF呈气态，则简单氢化物沸点：H2O>HF，A正确；BF3分子中，B原子上孤电子对数为eq \f(1,2)×(3－1×3)＝0，价层电子对数为3，故BF3分子的空间构型为平面三角形，B不正确；原子半径：FB，最高价氧化物对应水化物的碱性：Be>B，D不正确。
7．(2022·全国甲，35题节选)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 a (填标号)，判断的根据是 同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素C、O ；第三电离能的变化图是 b (填标号)。
[解析] (1)F是9号元素，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，所以基态F原子的价电子排布式为2s22p5，价电子排布图(轨道表示式)为。
(2)同周期主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，其第一电离能大于同周期相邻元素C、O，故C、N、O、F的第一电离能的变化图是图a。C、N、O、F失去2个电子后的价电子排布式依次为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，由于C原子失去2个电子后2s轨道为全充满状态，较难失去电子，N原子失去2个电子后2p轨道剩1个电子，易失去达到稳定状态，所以C的第三电离能大于N，故C、N、O、F的第三电离能的变化图是图b。
本讲要点速记：
1．牢记1～7周期的元素种类数：2、8、8、18、18、32、32。
2．掌握五个关系式
(1)质子数＝原子序数。
(2)电子层数＝周期序数。
(3)最外层电子数＝主族序数。
(4)最高正价＝主族序数(O、F除外)。
(5)最低负价＝主族序数－8(H除外)。
3．理解原子结构与元素性质的递变规律
4．掌握两个物理量
(1)电离能：定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA、ⅤA族元素的特殊性。
(2)电负性：定量描述元素原子得电子能力。
5．化合物类别的几个特例
AlCl3：由活泼金属元素与活泼非金属元素组成的共价化合物。
NaOH：含有极性键的离子化合物。
Na2O2：含有非极性键的离子化合物。
NH4NO3：全部由非金属元素形成的离子化合物。
6．元素推断题的解题思路