2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习同步练习：专题5 2 第二单元 元素周期表与元素周期律
第二单元 元素周期表与元素周期律
学习任务1 元素周期表
1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。
原子序数＝核电荷数＝核外电子数。
2．元素周期表的编排原则
3．元素周期表的结构
(1)周期(7个横行，7个周期)
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)族(18个纵行，16个族)
主族
列序
1
2
13
14
15
16
17
族序
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列序
3
4
5
6
7
11
12
族序
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10共3个纵行
0族
第18纵行
(3)分区
①分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条折线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置：分界线左下方区域为金属元素区，分界线右上方区域为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
4．元素周期表中的特殊位置
(1)过渡元素：元素周期表中部从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(2)镧系：元素周期表第 6周期中，从57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(3)锕系：元素周期表第 7周期中，从89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(4)超铀元素：在锕系元素中，92号元素铀(U)以后的各种元素。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)元素周期表是按元素的相对原子质量由小到大排列而形成的。( )
(2)3、4周期同主族元素的原子序数相差8。( )
(3)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素。( )
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序数相差1。( )
(5)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。( )
(6)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
2．(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是____________________________。
(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系可能为______________________________。
解析：(1)因周期表中每周期元素的数目分别为2、8、8、18、18、32、32，故同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。(2)对于第2、3周期，同一周期的ⅡA 族和ⅦA族元素的原子序数只相差5，而对于第4、5周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差15；而对于第6周期来说，由于存在镧系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序数则相差29。
答案：(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32 (2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29
(1)周期表18个纵行是16个族，第8、9、10纵行为一族。
(2)在描述元素在Ⅷ族时，不要写成ⅧB。
(3)元素周期表中，族序数Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界线，第一次分界时主族(ⅡA)
在副族(ⅢB)之前，第二次分界时副族(ⅡB)在主族(ⅢA)之前。
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序数的差值可能为1、11、25。
1．下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是( )
解析：选C。本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32、32，分析比较得出C项符合题意。
2.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为( )
A．5x＋10 B．5x
C．5x＋14 D．5x＋16
解析：选A。由A、B、C、D、E为前四周期的元素，可对其进行如图分析：
3．原子序数为34的元素R，在周期表中的位置为( )
A．第3周期第ⅥA族 B．第4周期第ⅢA族
C．第5周期第ⅣA族 D．第4周期第ⅥA族
解析：选D。与34号元素相邻的稀有气体元素的原子序数为36，因34比36少2，故R元素与36号元素处于同一周期(第4周期)，其位置应在36号元素Kr左移两个格，即第4周期第ⅥA族。
学习任务2 元素周期律及其应用
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子
结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小，r(阴离子)＞r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负化合价＝最高正价－8
最高正化合价相同，即等于最外层电子数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱，
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
离子的氧化性和还原性
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱，
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强，
酸性逐渐减弱
3.元素金属性、非金属性强弱的比较方法
(1)结构比较法
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，元素非金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
1.若A、B、C三种主族元素位于元素周期表中如图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序。
(1)原子半径：__________________。
(2)金属性：__________________。
(3)非金属性：__________________。
答案：(1)C>A>B (2)C>A>B (3)B>A>C
2．有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强；若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。
解析：由B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强，可判断失电子能力：B＞A；又根据A与C形成原电池，C做正极，可判断失电子能力：A＞C，故三种金属元素的原子失电子能力：B＞A＞C。
答案：B＞A＞C
(1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。例如：Mg比Na失电子数多，但Na比Mg更容易失电子，故Na的金属性比Mg强。
(2)依据原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是非氧化性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确。例如：Mg、Al做电极，NaOH溶液做电解质溶液，负极是Al，但金属性：Mg>Al。
提升一 元素性质的递变规律
1．不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )
A．单质氧化性的强弱
B．单质沸点的高低
C．单质与氢气化合的难易
D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
解析：选B。A.元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强，故可以通过比较单质氧化性的强弱判断元素的非金属性的强弱，正确。B.S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关，错误。C.元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强，因此可以比较元素的非金属性的强弱，正确。D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱，正确。
2．下列离子中半径最大的是( )
A．Na＋ B．Mg2＋
C．O2－ D．F－
解析：选C。Na＋、Mg2＋、O2－ 和F－离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2
－。
提升二 元素周期律的应用
3．以下事实不能用元素周期律解释的是( )
A．F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应
B．“NO2球”在冷水中颜色变浅，在热水中颜色加深
C．氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键
D．H2O在4 000 ℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解
解析：选B。同主族元素从上到下非金属性减弱，能用元素周期律解释F2在暗处遇H2即爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应，故A错误；2NO2N2O4 ΔH<0，热水中平衡逆向移动，颜色加深，不能用元素周期律解释，故B正确；同周期元素从左到右金属性减弱、非金属性增强，Na易失去电子，Si不易失去电子，所以氯原子与钠原子形成离子键，与硅原子形成共价键，能用元素周期律解释，故C错误；同主族元素从上到下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，能用元素周期律解释H2O在4 000 ℃以上开始明显分解，H2S用酒精灯加热即可完全分解，故D错误。
4．(2017·高考天津卷)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第7周期0族
解析：选C。非金属性：O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，A项正确；H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物，与Na、Mg等金属元素形成离子化合物，B项正确；题图所示实验可证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C项错误；118号元素在元素周期表中位于第7周期0族，D项正确。
学习任务3 “位—构—性”的应用
1．元素周期律与周期表的应用
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(2)寻找新材料
(3)预测元素的性质
①比较不同周期、不同主族元素的性质。例如：金属性Mg>Al、Ca>Mg，则由碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。
②推测未知元素的某些性质。例如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；已知常见卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。
2．“位—构—性”关系
3．推断元素在周期表中位置的常用方法
(1)根据核外电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3且小于8的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ
族元素或0族元素氦。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。
④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第3周期；若为阳离子，则位于第4周期。
⑤电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。
(2)根据稀有气体元素的原子序数
第1～7周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。例如：53号元素，由于36＜53＜54，则53号元素位于第5周期，54－53＝1，所以53号元素位于54号元素左侧第一格，即ⅦA族，得53号元素在元素周期表中的位置是第5周期ⅦA族。
(3)“序、层”“序、价”规律
①“序、层”规律
a．若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。
b．同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
②“序、价”规律
在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)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。( )
(2)俄罗斯专家首次合成了一个X原子，该元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族。( )
(3) 位于第4周期第ⅡB族。( )
(4)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。( )
(5)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。( )
(6)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期。( )
(7)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正化合价都是＋7价。( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×
2．短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X
的原子在元素周期表中原子半径最小，Y的次外层电子数是其电子总数的1/4，离子化合物ZX2是一种储氢材料，W与Y属于同一主族，NY2是医学上常用的水消毒剂、漂白剂。下列叙述正确的是( )
A．Y和W分别与X形成的简单化合物的热稳定性：X2Y>X2W
B．离子半径由小到大的顺序为Y2－
W
解析：选A。短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X的原子在元素周期表中原子半径最小，则X为氢元素；Y的次外层电子数是其电子总数的1/4，则Y为氧元素；离子化合物ZX2是一种储氢材料，根据化合价可知，Z为镁元素；W与Y属于同一主族，则W为硫元素；NY2是医学上常用的水消毒剂、漂白剂，则NY2为ClO2，N为氯元素。
提升一 元素周期律与周期表的应用
1．(2020·泉州高三检测)下列叙述正确的是( )
A．铅位于周期表中金属元素与非金属元素交界处，可做半导体材料
B．若存在简单阴离子R2－，则R一定属于第ⅥA族元素
C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S的还原性比H2Se强
D．元素原子最外层电子数较少的金属一定比最外层电子数较多的金属活泼性强
解析：选B。铅在周期表中并不位于金属与非金属元素交界处，不能做半导体材料，A错误；若存在简单阴离子R2－，则R为－2价，一定属于第ⅥA族元素，B正确；H2S的还原性比H2Se弱，C错误；元素原子最外层电子数较少的金属不一定比最外层电子数较多的金属活泼性强，如金属活泼性Ca＞Na，D错误。
2．(双选)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第4周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质作了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是( )
A．X单质不易与水反应
B．XO2可被碳或氢气还原为X
C．XCl4的沸点比SiCl4的低
D．XH4的稳定性比SiH4的强
解析：选CD。由题意知，X与Si位于同一主族，根据元素周期律，同主族元素随着原子序数的增加，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱。由硅的性质类推可知，稳定性SiH4＞XH4。
提升二 “位—构—性”应用
3．(2018·高考全国卷Ⅲ)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是( )
A．原子半径大小为WCl>O>F，A项错误；HF是弱酸，HCl是强酸，酸性HFX>Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
解析：选C。单质n通常为黄绿色气体，则n为Cl2，q的水溶液具有漂白性，q为HClO，0.01 mol·L－1的r溶液的pH＝2，说明r为一元强酸，r为HCl；s为难溶于水的混合物，结合其在光照条件下生成，则二元化合物p为CH4。综上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。原子半径：C>O，A项错误；非金属性：O>C，B项错误；O的氢化物为H2O或H2O2，常温常压下均为液态，C项正确；C的最高价氧化物的水化物为H2CO3，为弱酸，D项错误。
“位—构—性”应用题目的解题步骤
1．(2019·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
解析：选B。“X是地壳中含量最多的元素”，则X为O元素，“Y原子的最外层有2个电子”，Y的原子序数大于X，则Y为Mg元素，“Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”，则Z为Si元素，“W与X位于同一主族”，则W为S元素。A项，原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，错误；B项，MgO为离子化合物，正确；C项，非金属性：Sir(Z)>r(Y)
B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键
C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径：Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性：NaOH>Al(OH)3，C项错误；O的非金属性强于S，则气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S，D项正确。
4．(2017·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)H2S，错误；D项，原子半径：Na>S>O>F，错误。
一、单项选择题
1．(2020·商丘高三模拟)已知16S和34Se位于同一主族，下列关系中正确的是( )
A．热稳定性：HF＞HCl＞H2S
B．原子半径：Br＞Se＞Cl
C．还原性：S2－＞Se2－＞Cl－
D．酸性：HBrO4＞HClO4＞H2SO4
解析：选A。比较元素性质应该把元素放在元素周期表中的大致位置：，由此可知Se的原子半径最大，还原性：Se2－＞S2－，酸性：HClO4＞HBrO4，B、C、D选项错误。
2．(2020·大连高三模拟)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( )
A．由水溶液的酸性：HCl>HF，不能推断出元素的非金属性：Cl>F
B．人们可在周期表的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料
C．短周期元素正化合价数值与其族序数相同
D．短周期元素形成的微粒X2－与 Y2＋ 核外电子排布相同，则离子半径：X2－ >Y2＋
解析：选C。A项，非金属性的强弱应根据最高价氧化物对应的水化物的酸性比较，不能根据氢化物的酸性进行比较，HF的酸性比HCl弱，但非金属性F强于Cl，正确；B项，优良的催化剂及耐高温、耐腐蚀的合金材料(如镍、铂等)大多属于过渡元素，正确；C项，短周期元素正化合价数值与其族序数不一定相同，如C有＋2、＋4价，错误；D项，微粒X2－与Y2＋核外电子排布相同，核电荷数：Y>X，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：X2－>Y2＋，正确。
3．(2020·石家庄第二中学高三模拟)2017年1月26日，美国《科学》杂志刊发论文称发现了一种新材料——金属氢，证实了一百多年前提出的存在金属氢的假说。下列事实不能说明氢可能具有金属性的是( )
A．可以把H写入金属活动性顺序表
B．H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族
C．H存在H－
D．H与非金属反应，产物中H通常显正价
解析：选C。A.可以把H写入金属活动性顺序表，说明氢可能具有金属性，故A正确；B.H与Na、K等碱金属元素同属于第ⅠA族，说明氢有与钠相似的化学性质，可能具有金属性，故B正确；C.金属只能失电子，金属无阴离子，则H存在H－不能说明氢具有金属性，故C错误；D.H与非金属反应，产物中H通常显正价，说明H有失电子倾向，可能具有金属性，故D正确。
4．(2020·郑州高三质检)如图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，下列说法中正确的是( )
A．元素对应的离子半径：Z＞M>R＞W
B．简单氢化物的沸点：W>R>Y>X
C．M、N、R、W的简单离子均能促进水的电离
D．Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物均能与N的单质反应
解析：选D。由题图可知，X为氮元素，Y为氧元素，Z为钠元素，M为镁元素，N为铝元素，R为硫元素，W为氯元素。A项，离子半径：S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋，错误；B项，NH3、H2O分子间均存在氢键，故氢化物沸点：H2O>NH3>H2S>HCl，错误；C项，Cl－不能水解，错误；D项，NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4均能与铝单质反应，正确。
5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法
正确的是( )
A．原子半径：XZ
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
解析：选C。由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A.原子半径：X>Y>Z。B.气态氢化物的稳定性：XY(N)，故最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Y。
6．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同的电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：WZ
解析：选B。根据“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X为Na，结合题给条件推出W为O(或N)，Y为S(或P)，Z为Cl。Cl－具有3个电子层，Na＋、O2－(或N3－)只有2个电子层，所以Cl－的半径大于Na＋、O2－(或N3－)的半径，Na＋、O2－(或N3－)具有相同的电子层结构，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单离子半径为Cl－>O2－(或N3－)>Na＋，故A项错误。非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，故C项错误。非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故D项错误。
7．(2017·高考全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：选B。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。
二、不定项选择题
8.(2020·泰州高三模拟)第3周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.010 mol·L－1的这四种溶液的pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：X＞Y＞Z＞W
B．Y元素存在同素异形体
C．气态氢化物的稳定性：W＞Z＞Y
D．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液呈中性
解析：选BC。由pH可知，W对应一元强酸，为氯元素，Z对应二元强酸，为硫元素，Y对应弱酸，为磷元素(不能为硅元素，因为SiO2不溶于水)，X对应一元强碱，为钠元素。A项，简单离子半径：P3－>S2－>Cl－>Na＋，错误；B项，磷元素存在红磷、白磷等同素异形体，正确；C项，气态氢化物的稳定性：HCl>H2S>PH3，正确；D项，Na3PO4溶液因PO水解而使溶液呈碱性，错误。
9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。下列叙述正确的是( )
A．原子最外层电子数由小到大的顺序：X＝W＜Y＜Z
B．原子半径由大到小的顺序：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)
C．元素非金属性由强到弱的顺序：X>Y>W
D．元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y>X>W
解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素；Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素；Y原子最外层有6个电子，且原子序数比Mg小，则Y为O元素；W与C元素同主族，则W为Si元素。A.原子最外层电子数由小到大的顺序：Zr(W)>r(X)>r(Y)，故B错误；C.X为C元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：Y>X>W，故C错误；D.元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O>C>Si，则简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y>X>W，故D正确。
10．(2020·苏州调研)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。常温常压下，Y的单质和氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的气体，且该气体分子与CH4具有相同的空间结构。Z原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是( )
A．元素X的简单氢化物比其他三种元素的简单氢化物稳定
B．元素Y在自然界中只以化合态形式存在
C．元素Z的含氧酸只有两种
D．元素W、Y位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近
解析：选C。CH4是正四面体结构，短周期主族元素中还能形成具有正四面体结构的气体的是Si和H或Si和F，Si的单质与氧化物均能与HF的水溶液反应生成SiF4，
故Y为Si，X为F；Z原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍，则Z为S，W为B。F的非金属性最强，其简单氢化物比其他三种元素的简单氢化物稳定，A正确；在自然界中硅主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，B正确；S的含氧酸有亚硫酸、硫酸、硫代硫酸、连二硫酸等，C错误；B位于第2周期第ⅢA族，Si位于第3周期第ⅣA族，B和Si均位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近，D正确。
三、非选择题
11．短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。
请用化学用语回答下列问题：
(1)D元素在周期表中的位置：____________。
(2)A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为______＞______＞______。(填微粒符号)
(3)F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为______＞______。(填微粒符号)
(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式：________________________________________________________________________，
该阳离子中存在的化学键为____________。
(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：____________________________________。
解析：A是铝，所以B、C、D、E分别为碳、氮、氧、氯。(2)依据“同层比核”可知Al3＋的半径小于O2－，Cl－比O2－多一个电子层，所以离子半径大。(5)NH3与HClO4生成NH4ClO4，因为NH3·H2O是弱碱、HClO4为强酸，NH水解显酸性。
答案：(1)第2周期第ⅥA族 (2)Cl－ O2－ Al3＋
(3)H2O H2S (4)[H H]＋ 极性共价键
(5)酸性 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
12．4种相邻主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：
m
n
x
y
(1)元素x在周期表中的位置是第________周期第________族，
其单质可采用电解熔融________的方法制备。
(2)m、n、y三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________。(填化学式)
(3)气体分子(mn)2的电子式为________________，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素相似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________________。
解析：由题意可知，x、y、m、n四种元素分别为Mg、Al、C、N。(1)由于镁元素很活泼，故工业上常采取电解熔融MgCl2的方法来制取单质Mg；(3)C原子最外层有4个电子、N原子最外层有5个电子，每个碳原子要形成四个共价键而氮原子需要形成三个共价键，故成键结构为NCCN，据此可写出(CN)2的电子式，(CN)2与氢氧化钠溶液反应生成NaCN与NaCNO两种盐及水。
答案：(1)3 ⅡA MgCl2
(2)HNO3 Al(OH)3
(3)N⋮⋮CC⋮⋮N
2NaOH＋(CN)2===NaCN＋NaCNO＋H2O
13.L、M、R、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，M、T在周期表中的相对位置如右表；L与R元素的最外层电子数相同，R的单质是一种常见的半导体材料。请回答下列问题：
(1)T原子的结构示意图为________，元素W在周期表中位于第________族，M单质分子的电子式为________________。
(2)R是组成玻璃的元素之一，不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液的原因是(用化学方程式表示)__________________________。
(3)下列有关相应元素非金属性强弱比较的说法，正确的是________(填字母)。
a．M的气态氢化物比R的气态氢化物稳定，则非金属性M强于R
b．高温下，L的单质能从R的最高价氧化物中置换出R，则非金属性L强于R
c．W的核电荷数比T多，原子半径比T小，得电子能力强，则非金属性W强于T
d．同温、同物质的量浓度的Na2LO3和Na2TO4溶液的pH：Na2LO3＞Na2TO4，则非金属性T强于L
(4)工业上可用二氧化硅、氯气和焦炭在高温条件下制备RW4，该反应中除RW4外的另一种产物可用于工业炼铁。制备RW4的化学方程式为___________________________。
解析：R的单质是一种常见的半导体材料，R应是硅元素，则L是碳元素，M为氮元素，T为硫元素，W为氯元素。(3)中b项，通常元素的非金属性越强，其对应单质的氧化性越强，而该反应中碳所表现出的是还原性。
答案：(1) ⅦA N⋮⋮N
(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)acd
(4)2Cl2＋SiO2＋2CSiCl4＋2CO
14．X、Y、Z、M、R、Q是常见的短周期主族元素，部分信息如下表所示：
元素
X
Y
Z
M
R
Q
原子半
径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化
合价
－4，＋4
－2
－1，
＋7
＋3
其他
阳离子
核外
无电子
其氧化物
可用于制
造光导
纤维
焰色
反应
呈黄色
(1)X和M的原子可构成18电子的分子，该分子的结构式为____________________。
(2)R元素的单质与水反应的离子方程式是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Z与Q相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是________(填字母)。
a．Q的熔点比Z的熔点高，Q的硬度比Z的硬度大
b．Z与冷水迅速反应，而Q与冷水几乎不反应
c．Z的最高价氧化物对应水化物是强碱，而Q的最高价氧化物对应水化物具有两性
(4)根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是__________________。
(5)写出Z2M2与X2M反应的化学方程式并标出电子转移关系：__________________。
解析：利用表中性质可先推出X、Y、Z分别为H、Si、Na，然后依次做对比，利用化合价与原子半径等性质可推出，M、R、Q分别为O、Cl、Al。(1)H原子和O原子构成的18电子的分子为H2O2。(3)金属单质的熔点、硬度等物理性质不能用来证明元素的金属性强弱。(4)根据表中数据及原子半径的递变规律，rCl
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