2019届一轮复习人教版元素周期表元素周期律学案(1)
第二节 元素周期表 元素周期律
教材复习——打牢基础，基稳才能楼高
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＝质子数＝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
序号
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
0族元素
原子序数
86
118
(2)族(18个纵行，16个族)
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第 8、9、10列，共3个纵行
0族
第 纵行
(1)含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(2)若A、B是同主族相邻周期元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有x种和y种元素，A的原子序数为m，B的原子序数为n，当A、B在ⅠA族和ⅡA族时，相差上周期所含元素种数，即n＝m＋x；当A、B在ⅢA～ⅦA族时，相差下周期所含元素种数，即
n＝m＋y。
(3)若甲、乙分别是同一周期的相邻主族元素
①两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。
②两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，六、七周期元素原子序数差＝族序数差＋24。
4．元素周期表中元素的分区
(1)分界线：如上所示，沿着元素周期表中 B、Si、As、Te、At与 Al、Ge、Sb、Po的交界处画一条斜线，即为金属元素和非金属元素的分界线(H除外)。
①金属元素：位于分界线的左面区域，包括所有的过渡元素和部分主族元素(H除外)。
②非金属元素：位于分界线的右面区域，包括部分主族元素和 族元素。
(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
5．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：元素周期表第周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(3)锕系：元素周期表第周期中，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。
6．元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。
纵列称为族，共有十六族，一八依次现①，一零再一遍②。
一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。
镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
[说明] ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ；
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
利用稀有气体元素的原子序数确定主族元素的位置
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。
(1)确定方法——比大小定周期，求差值定族数
原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
①若ΔΖ<0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔΖ|
②若ΔΖ>0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔΖ
(2)实例
①35号元素(相邻近的是 36Kr)，35－36＝－1，故周期数为四，族序数为8－|－1|＝7,35号元素在第4周期第ⅦA族，是溴元素。
②87号元素(相邻近的是 86Rn)，87－86＝1，故周期数为7，族序数为1,87号元素在第7周期第ⅠA族，是钫元素。
[对点练习]
1．下列叙述正确的是( )
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．副族元素没有非金属元素
C．碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素
D．周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素
解析：选B F无正价，O无最高正价，A错误；副族元素都是金属元素，没有非金属元素，B正确；碱金属元素不包含氢元素，C错误；周期表中第ⅡA族只含有金属元素，D错误。
2．下列说法正确的是( )
A．最外层电子数大于4的一定是非金属元素
B．元素周期表有18纵列，7横行，故有18个族，7个周期
C．最外层电子数为1的元素一定属于ⅠA族
D．第ⅡA族元素的原子序数为a，则和其同周期第ⅢA族元素的原子序数可能为a＋11
解析：选D 某些金属元素的最外层电子数也大于4，如锑和铋等，A项错误；元素周期表有18纵列，7横行，而第Ⅷ族有3个纵列，所以有16个族，7个周期，B项错误；最外层电子数为1的元素也可能为过渡元素，C项错误；在第四周期和第五周期中，同周期第ⅢA族元素的原子序数比第ⅡA族元素的原子序数大11，D项正确。
3．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为( )
A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl D．C、Al、P
解析：选C 设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
4．结合下图所示元素周期表，回答下列问题：
(1)表中所列元素，属于短周期元素的有____________________(填字母，下同)，属于主族元素的有______________________； g元素位于第________周期第________族，i元素位于第________周期第________族。
(2)f元素位于第________周期第________族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
答案：(1)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 3 0 4 ⅡB
(2)3 ⅥA
元素周期律及应用
1．元素周期律
2．主族元素周期性变化的规律
内容
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原
子
结
构
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
元
素
性
质
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
主要
化合价
最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝
最高正化合价相同，且等于主族序数(O、F除外)
主族序数－8
化
合
物
性
质
离子的氧化性、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．元素周期表、元素周期律的应用
(1)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)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质：
如金属性Mg>Al、Ca>Mg，则碱性Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质：
如，已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2溶。
又如，已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为色固体，与氢气化合，HAt稳定，水溶液呈性，AgAt 溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
[对点练习]
1．依据下列说法来判断相应元素的金属性、非金属性强弱，不合理的是( )
A．卤素单质Cl2、Br2、I2的氧化性强弱
B．气态氢化物NH3、H2O、HF的稳定性
C．碱金属单质Li、Na、K与水反应的剧烈程度
D．1 mol Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应时失电子数的多少
解析：选D 一般元素的非金属性强，其单质的氧化性强，同主族元素从上到下，非金属性减弱，则Cl2、Br2、I2的氧化性减弱，A合理；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同周期元素从左向右非金属性增强，NH3、H2O、HF的稳定性增强，B合理；同主族元素从上到下，金属性增强，其单质与水反应的剧烈程度增强，C合理；不能根据得失电子数目的多少判断金属性和非金属性的强弱，D不合理。
2．下列说法正确的是( )
A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B．ⅥA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高
C．第三周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
解析：选B A项，同一周期ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强；B项，ⅥA族中H2O最稳定，其沸点也最高；C项，应为最高价氧化物对应的水化物；D项，阳离子半径不如非金属阴离子的半径大。
3．第三周期元素X、Y、Z，其最高价氧化物的化学式分别为X2O、Y2O3、ZO2，下列有关判断错误的是( )
A．原子半径X
Al>Si，A错误；同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱，三种元素中Na的金属性最强，B正确；Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，故C正确；SiO2可制造光导纤维，D正确。
4．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：H2SO4>H3PO4
B．非金属性：Cl>Br
C．碱性：NaOH>Mg(OH)2
D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
解析：选D A．S、P位于同一周期，且S位于P的右侧，非金属性S>P，所以H2SO4的酸性强于H3PO4。B.Cl、Br位于同一主族，Cl位于Br的上方，非金属性Cl>Br。C.Na、Mg是同周期元素，Na位于Mg的左侧，Na的金属性比Mg的强，则NaOH的碱性比Mg(OH)2的强。D.NaHCO3的热稳定性差，是由于HCO受热易分解，与元素周期律无关。
5．第三周期元素，浓度均为0.01 mol·L－1的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。回答下列问题：
(1)W的非金属性比R的________(填“强”或“弱”)，W和R的气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。
(2)Y和R形成的化合物所含有化学键的类型是______________________________。
(3)X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH__________(填“大于”“小于”或“等于”)7，原因是__________________________________ (用简要的文字说明)。
(4)氧化性最弱的简单阳离子是________。
解析：根据图像分析，X、Y、Z、M、N、W、R分别是钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯元素。
(1)硫的非金属性比氯弱；HCl和H2S，较稳定的是HCl。
(2)Y和R形成的化合物是MgCl2，只含离子键。
(3)X和M两者最高价氧化物对应水化物反应后的溶液是Na2SiO3溶液，因SiO水解其溶液呈碱性。
(4)第三周期中钠失去电子的能力最强，所以Na＋的氧化性最弱。
答案：(1)弱 HCl (2)离子键
(3)大于 Na2SiO3是强碱弱酸盐，因SiO水解其溶液呈碱性 (4)Na＋(或钠离子)
[基础过关练]
1．下列判断错误的是( )
A．熔点：H2S>H2O
B．结合质子的能力：OH－>CH3COO－>Cl－
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
解析：选A 常温下，水呈液态而H2S呈气态，A错误；因H2O、CH3COOH、HCl的电离程度：HCl>CH3COOH>H2O，所以结合质子能力：OH－>CH3COO－>Cl－，B正确；非金属性：Cl>S>P，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性：H3PO4Mg>Al，元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，D正确。
2．下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )
A．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
B．第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7
C．同周期元素(0族除外)从左到右，原子半径逐渐减小
D．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强
解析：
选C 同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，A错误；第二周期元素中，O元素没有最高正价，F元素没有正价，B错误；同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小，C正确；在第三周期的元素中，Al为＋3价，Na为＋1价，但失电子能力Na>Al，D错误。
3．下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )
A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强
B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于ⅥA族
C．aA2＋、bB＋、cC3－三种离子具有相同的电子层结构，则原子序数c>a>b
D．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料
解析：选B Ca的活泼性强于Na，A错误；由阴离子R2－知，R最外层有6个电子，则R一定位于ⅥA族，B正确；三种离子具有相同的电子层结构，则A、B在同一周期，且A的最外层电子数多，C在A的上一周期，则原子序数a>b>c，C错误；铅属于金属元素，不可作半导体材料，D错误。
4．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X、Y同周期，W、Z同主族，且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：YY
C．原子失电子能力：WNH3，错误；C项，Na的金属性强于H，原子失电子能力为HHNO3，错误。
6．4种相邻主族短周期元素的相对位置如表所示：
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：
(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，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_______________________________________。
解析：由题意可知x的核外电子数为R，则y、m、n的核外电子数分别为R＋1，R－6，R－5，R＝2(R－6)，R＝12，可知x是Mg，y是Al，m是C，n是N。
(1)x(Mg)在第三周期第ⅡA族，Mg常用电解熔融MgCl2的方法制备。(2)m(C)、n(N)、y(Al)三种元素中，金属性最强的是Al元素，故最高价氧化物的水化物中碱性最强的是Al(OH)3，非金属性最强的是N元素，所以最高价氧化物的水化物中酸性最强的是HNO3。(3)气体分子(mn)2的化学式是(CN)2，属于共价化合物，电子式是N⋮⋮CC⋮⋮N；根据题目中的信息， (CN)2与氢氧化钠溶液反应发生的化学方程式为2NaOH＋(CN)2===NaCN＋NaCNO＋H2O。
答案：(1)三 ⅡA MgCl2 (2)HNO3 Al(OH)3
(3)N⋮⋮CC⋮⋮N
2NaOH＋(CN)2===NaCN＋NaCNO＋H2O
高考研究——把握考情，方向不对努力白费
考 纲 要 求
高 频 考 点
1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
4．了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
1.元素金属性、非金属性强弱的比较
5年4考
2.粒子半径大小的比较
5年3考
3.元素的推断
5年5考
[高考这样考]
1．(2017·全国卷Ⅰ)
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期
解析：选C 由题知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；O2－和Na＋核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，C项错误；氧、硫属于同主族，钠与硫同属于第三周期，D项正确。
2．(2017·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 由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，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。
3．(2017·全国卷Ⅲ)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( )
A．氢化物沸点：WW
C．化合物熔点：Y2X3Na2SO4，而酸性H2CO3C；D项，Fe与稀盐酸反应产生H2，Cu与稀盐酸不反应，可知金属性Fe>Cu。
2．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七周期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七周期0族，D项正确。
3．(2017·山东实验中学一诊)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱依据的是( )
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 元素的非金属性越强，其单质氧化性越强，故可以通过比较单质氧化性的强弱来判断元素的非金属性强弱，A项不符合题意；S单质、Cl2都是分子晶体，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高，故不能通过比较单质沸点的高低来判断元素的非金属性强弱，B项符合题意；元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物越容易，故可以通过比较单质与氢气化合的难易来判断元素非金属性强弱，C项不符合题意；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越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱来比较元素的非金属性强弱，D项不符合题意。
突破点2 粒子半径大小的比较
[对点训练]
4．四种短周期主族元素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：W＜X＜Z
B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：W＜Y
D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z
解析：选B 四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋＜N3－(或O2－)＜Cl－。B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈碱性。C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：W＞Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。
5．元素周期表中短周期的一部分如图所示，关于X、Y、Z、W、Q的说法正确的是( )
A．元素Y与元素Z的最高正化合价之和的数值等于9
B．原子半径的大小顺序为W>Z>Y
C．离子半径的大小顺序为W2－>Y2－>Z3＋
D．W的气态氢化物的热稳定性和还原性均比Q的强
解析：选C 由元素周期表的片段知X在第二周期第ⅤA族，故X、Y、Z、W、Q分别是N、O、Al、S、Cl。Y(氧元素)无最高正价，A错误；Z、W是同周期元素，原子半径Z>W，B错误；W2－核外有三层电子，Y2－和Z3＋均有两层电子，故离子半径的大小顺序为W2－>Y2－>Z3＋，C正确；HCl的热稳定性比H2S的强，D错误。
6．(2017·吉林一中期末)如图为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z>W
B．含Y元素的盐溶液一定显酸性
C．原子半径：rW>rZ>rY>rX
D．X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
解析：选D 根据“W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍”可确定W的最外层有6个电子，W是S，则X是N，Y是Al，Z是Si。Al、Si、S的最高价氧化物对应水化物分别是Al(OH)3、H2SiO3、H2SO4，酸性强弱顺序为H2SO4>H2SiO3>Al(OH)3，A错误；NaAlO2溶液显碱性，B错误；同周期从左到右，原子半径逐渐减小，第三周期元素的原子半径通常比第二周期的要大，所以原子半径：r(Al)>r(Si)>r(S)>r
(N)，C错误；N与S的气态氢化物分别为NH3、H2S，二者可相互反应，生成的(NH4)2S是离子化合物，D正确。
突破点3 元素的推断
元素位置、原子结构、元素性质三者之间的关系
1．根据核外电子排布推断元素
(1)最外层电子规律：
最外层电子数(N)
3≤N＜8
N＝1或2
N＞次外层电子数
元素在周期表
中的位置
主族
第ⅠA族、第ⅡA
族、第Ⅷ族、副族、
0族元素氦
第二周期
(2)“阴三、阳四”规律：
某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。
(3)“阴上、阳下”规律：
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。
2．利用“化合价”推导元素
(1)正、负价差：符合公式“最高正价＋|最低负价|＝8”的元素，当正、负的绝对值之差为0、2、4、6时，所在的主族序数依次是ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA。
(2)最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素：H、C、Si。
(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
(4)最高正价不等于族序数的短周期元素：O、F。
3．利用“族与周期的关系”(20号以内的元素)推断元素
(1)主族序数与周期数相同的元素有H、Be、Al。
(2)主族序数是周期数2倍的元素有C、S；3倍的元素是O。
(3)周期数是主族序数2倍的元素是Li,3倍的元素是Na。
4．根据常见元素及其化合物的特性推断
(1)形成的单质在自然界中硬度最大：C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
(4)地壳中含量最多的金属元素：Al。
(5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。
(6)焰色反应呈黄色的元素：Na。
(7)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。
(8)单质密度最小的元素：H，密度最小的金属元素：Li。
(9)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
(10)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。
(11)其气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素：N。
(12)其气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。
(13)其单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
[对点训练]
7．(2017·大庆一模)五种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0，下列判断正确的是( )
A．原子半径：Y>X
B．阴离子还原性：N>M
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>Z
D．气态氢化物稳定性：M>N
解析：选A 根据题意及各元素的相对位置可知，X为C，Z为Mg，Y为Al，M为S，N为Cl。同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Al>Si，同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：Si>C，故原子半径：Al>C，A项正确；元素的金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性：SCl，B项错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Mg>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，C项错误；非金属性：SCl，则简单气态氢化物的热稳定性：HF>HCl，C项错误；具有相同电子层结构的离子，原子序数越大离子半径越小，则离子半径：r(Al3＋)Z>W>X
解析：选D 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O，W与X属于同一主族，故W为S，Y原子最外层只有2个电子，原子序数大于O，则Y处于第三周期，故Y为Mg，Z单质可制成半导体材料，Z为Si。非金属性：O>S，则气态氢化物的热稳定性：H2O>H2S，A项错误；非金属性：SiSi>S>O，D项正确。
4．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是( )
A．甲一定是金属元素
B．气态氢化物的稳定性：庚>己>戊
C．乙、丙、丁的最高价氧化物的水化物可以相互反应
D．庚的最高价氧化物的水化物酸性最强
解析：选B 根据信息可以推断戊为N，己为O，所以庚为F，丁为C，丙为Al，Z为Mg，甲为Li或H，A项，甲不一定是金属，错误；B项，气态氢化物的稳定性：庚>己>戊，即HF>H2O>NH3，正确；C项，Mg(OH)2、Al(OH)3、H2CO3均不发生反应，错误；D项，庚是F元素，没有最高价，错误。
5．(2017·重庆一中月考)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>W>Y，简单离子半径：M－>Z2－>W2－
B．单质的还原性：X>Y，简单氢化物的沸点：Z>W
C．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强
D．元素N位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可以推断N的单质可作半导体材料
解析：选D 由题图知，W、X、Y、Z、M、N依次是O、Na、Mg、S、Cl、Ge。原子半径：Mg>S，简单离子半径：S2－>Cl－，A项错误；水分子之间存在氢键，所以水的沸点高于硫化氢，B项错误；非金属性：Cl>Br，其最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4>HBrO4，C项错误；Ge位于金属元素与非金属元素的分界线附近，Ge单质可作半导体材料，D项正确。
6．(2017·石家庄摸底)X、Y、Z、W均为短周期主族元素，且原子序数逐渐增大，已知：①X、Y、W分别位于不同周期，②Z和W属于同一主族，且W的原子序数是Z的两倍；③Y、Z、W的最外层电子数之和为17。下列说法不正确的是( )
A．原子半径由小到大的顺序为r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．X、Y、Z既能形成离子化合物，又能形成共价化合物
C．Z分别能与X、Y和W形成多种化合物
D．与单质W比较，单质Z更容易与单质X化合
解析：选A 根据题意可推出X为H，Y为N，Z为O，W为S。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故r(Y)＞r(Z)，A项错误；H、N、O既能形成共价化合物(如HNO3)，又能形成离子化合物(如NH4NO3)，B项正确；O能与H形成H2O、H2O2，O能与N形成NO2、NO等化合物，O能与S形成SO2、SO3，C项正确；非金属性：O＞S，所以O2更易与H2化合生成H2O，D项正确。
7.(2018·浏阳一中月考)如图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22，下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素组成的化合物中只有共价键
C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4
解析：选D 由元素周期表的结构特点可知X、Y位于第二周期，W、Z位于第三周期，设X元素的原子最外层电子数为x，则W、Y、Z最外层电子数分别为x－1、x＋1、x＋2，故x＋x－1＋x＋1＋x＋2＝22，即x＝5，因此X、Y、W、Z、T分别为N、O、Si、Cl、Ge。N、O、Cl最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl，常温下H2O为液体，而NH3、HCl为气体，A项错误；N、O、H可形成NH4NO3，其中含有离子键和共价键，B项错误；SiCl4
是分子晶体，熔点低，C项错误；Ge是半导体材料，Si与Cl可形成SiCl4，同一主族元素化学性质相似，则Ge和Cl也可形成GeCl4，D项正确。
8．X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，原子序数依次增大，X质子总数与电子层数相同，Y元素的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，Z元素是空气中含量最多的元素，Y、Z、W位于同一周期，且最外层电子数之和为15，M的质子数是X、Y、Z、W四种质子数之和的，下列说法正确的是( )
A．原子半径：M＞W＞Y＞Z＞X
B．1 mol M2W2溶于足量的水中完全反应，共转移2 mol电子
C．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物一定既有离子键、又有共价键
D．最简单气态氢化物的稳定性：W＞Z＞Y
解析：选D X质子总数与电子层数相同，X为H；Y元素的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代，Y为C；Z元素是空气中含量最多的元素，Z为N；Y、Z、W位于同一周期，且最外层电子数之和为15，则W的最外层电子数为6，W为O；M的质子数是X、Y、Z、W四种质子数之和的，M为Na。原子半径：Na＞C＞N＞O＞H，A项错误；1 mol Na2O2溶于足量的水中完全反应，共转移1 mol电子，B项错误；由H、C、N、O四种元素形成的化合物CO(NH2)2中不存在离子键，C项错误；非金属性：O＞N＞C，故简单气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞CH4，D项正确。
9．(2018·九江七校联考)X、Y、Z、W、Q都是短周期元素，其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍；X与Z同族，Y与Z同周期，Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍，W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体元素；X、Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法正确的是( )
A．Q与W能形成10电子分子，不能形成14电子、18电子分子
B．Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4
C．Y、Z、Q分别与X化合，只能形成AB2型化合物
D．X、Z、W中的两种或三种元素形成的钠盐溶液可能显酸性、碱性或中性
解析：选D 根据X原子的最外层电子数与内层电子数的关系可判断X为O，Z为S。由X、Y、Z的族序数之和可知Y为第ⅣA族元素，故Y为Si。短周期只有第一、二、三周期，故W为H。若Q为第二周期，则其电子总数为6，故为C；若Q为第三周期，电子总数为9，故Q只能为F，而F为第二周期，矛盾，舍弃，故Q只能是C。C2H2为14电子分子，C2H6为18电子分子，A项错误；Si的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H4SiO4或H2SiO3，B项错误；S、C与O化合除生成AB2型化合物外，还可以生成SO3、CO，C项错误；硫酸氢钠溶液显酸性，硫酸钠溶液显中性，亚硫酸钠溶液显碱性，D项正确。
10．(2018·西安一检)现有短周期元素A、B、C、D，A、B位于同主族，B、C位于同周期，C、D位于同主族，A与C、D都不在同一周期，C的核电荷数是D的2倍。下列说法正确的是( )
A．简单阳离子的氧化性：B＞A
B．简单气态氢化物的稳定性：C＞D
C．简单离子半径由大到小的顺序是C＞D＞B
D．等浓度的A2C与B2C的溶液中，水的电离程度：A2C＞B2C
解析：选C 由题意知A是H元素，C的核电荷数是D的2倍且C、D位于同主族，所以C是S元素，D是O元素，因为B、C位于同周期且A、B位于同主族，所以B是Na元素，即A、B、C、D分别是H、Na、S、O。原子的失电子能力越强，其简单阳离子得电子能力越弱，Na的失电子能力大于H，所以得电子能力：H＋＞Na＋，即简单阳离子的氧化性：B＜A，故A项错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，非金属性：O＞S，所以简单气态氢化物的稳定性：C＜D，故B项错误；对于同一主族元素的离子，电子层数越多，其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着核电荷数的增大而减小，S2－的半径大于O2－，Na＋的半径小于O2－，所以简单离子半径由大到小的顺序是C＞D＞B，故C项正确；酸或碱抑制水的电离，含有弱酸阴离子的盐促进水的电离，等浓度的H2S与Na2S的溶液中，H2S抑制水的电离，Na2S促进水的电离，所以水的电离程度：A2C＜B2C，故D项错误。
11．(2018·江西联考)A、B、C、D、E、F、G都是短周期元素，原子序数依次增大。A原子半径是短周期中最小的，B、C处于同一周期，D、E、F同处另一周期。D、C可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。B原子的最外层电子数比次外层电子数多3个。F是地壳中含量最高的金属元素。C、G同主族。
根据以上信息回答下列问题：
(1)B元素在周期表中的位置是________________________________，乙物质的电子式是____________________。
(2)B、C、D、E、F、G六种元素的原子半径由小到大的顺序是______________________(用元素符合填写)。
(3)写出F的最高价氧化物对应水化物和D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式是____________________________________。
(4)F的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，其中有一种产物是TiC，其反应的化学方程式为____________________。
(5)P和Q两种物质都是由A、C、D、G四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应。
写出该反应的离子方程式：________________________。
解析：由已知得，A为H元素，由B原子次外层电子数和最外层电子数关系可确定其为N元素；由D、C形成的两种离子化合物及原子个数比可确定C、D分别为O、Na元素；F为Al元素，G为S元素，因此E只能为Mg元素。
(1)N元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA族；由原子组成关系可确定甲、乙分别为Na2O、Na2O2，故乙的电子式是
(2)根据同周期及同主族元素的原子半径的规律可确定原子半径大小为O＜N＜S＜Al＜Mg＜Na。
(3)Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，D的最高价氧化物对应水化物为NaOH，故其离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(4)Al作还原剂、C作氧化剂，与TiO2在高温条件下发生氧化还原反应生成Al2O3和TiC。
(5)NaHSO4与NaHSO3在水溶液中均能电离出H＋而使溶液显酸性，二者反应的离子方程式为H＋＋HSO===SO2↑＋H2O。
答案：(1)第二周期第ⅤA族
(2)O＜N＜S＜Al＜Mg＜Na
(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)4Al＋3C＋3TiO22Al2O3＋3TiC
(5)H＋＋HSO===SO2↑＋H2O
12．A、B、C、D、X、Y为元素周期表中六种主族元素，其原子序数依次增大，均小于54；常温下A2B呈液态；高纯C单质是良好的半导体材料；D、X、Y原子最外层电子数均为7；过渡元素Z与B可形成多种化合物，其中红棕色粉末Z2B3常用作红色油漆和涂料。
请按要求回答下列问题：
(1)将D2的水溶液加入浅绿色的ZD2溶液中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)学生甲认为X2和Y2都可能将Z2＋氧化为Z3＋，他推理的依据是________________________________________________________________________。
(3)学生乙认为X2能将Z2＋氧化为Z3＋，但Y2不能。学生乙推理的依据是________________________________________________________________________。
(4)A与B可形成既含极性键又含非极性键的化合物W。W的水溶液呈弱酸性，常用作无污染的消毒杀菌剂等。
①W的电子式为__________________________，W的第一步电离方程式为______________________。
②如果配制W溶液的水中含有Z3＋，会削弱W的消毒杀菌能力，甚至会完全失去杀菌作用。试用化学方程式表示其原因：________________________________。
(5)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与元素C同主族；常温下其单质在空气中，锡、锗不反应，而铅表面会生成一层氧化铅；锗与盐酸不反应，而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论：
①锗的原子序数为______________；
②它们＋4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为____________________(填化学式)。
解析：根据题意可知A为H元素，B为O元素，C为Si元素，D为Cl元素，X为Br元素，Y为I元素，Z为Fe元素。(1)将氯水加入FeCl2溶液中发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(2)学生甲推理的依据是Br、I与Cl均为ⅦA族元素，其单质均具有较强的氧化性。(3)学生乙推理的依据是Br、I与Cl均为ⅦA族元素，但从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。(4)根据题意可知W为H2O2。①H2O2的电子式为H2O2的第一步电离方程式为H2O2H＋＋HO。②铁离子可以催化双氧水分解，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。(5)①锗的原子序数为32。②由题意知，同主族元素从上往下金属性增强，故＋4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4＞Sn(OH)4＞Ge(OH)4。
答案：(1)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(2)Br、I与Cl均为ⅦA族元素，其单质具有较强的氧化性
(3)Br、I与Cl均为ⅦA族元素，从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱
(4)① H2O2H＋＋HO
②2H2O22H2O＋O2↑
(5)①32 ②Pb(OH)4＞Sn(OH)4＞Ge(OH)4
[已学知识回顾练]
13．(2018·河南重点中学摸底)117号元素为Ts(中文名“石田”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
解析：选D 0族元素从上往下，原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，则可推断117号元素位于第七周期第ⅦA族，A项正确；互为同位素的不同原子具有相同的质子数，质子数等于核外电子数，B项正确；同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，C项正确；中子数为176的Ts核素符号是Ts，D项错误。
14．(2018·海淀模拟)
A、B、D、E、F、G是原子序数依次增大的六种短周期元素。A和B能形成B2A和B2A2两种化合物，B、D、G的最高价氧化物对应水化物两两之间都能反应，D、F、G原子最外层电子数之和等于15。
回答下列问题：
(1)B元素在元素周期表中的位置是_________；A离子的结构示意图为________。
(2)用电子式表示化合物BG的形成过程：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D的单质与B的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)①B2A2中含有________键和________键。
②B2A2与水反应的化学反应方程式为_______________________________________。
(5)下列说法正确的是________(填字母)。
a．B、D、E原子半径依次减小
b．六种元素的最高正化合价均等于其原子的最外层电子数
c．E的单质是人类将太阳能转化为电能的常用材料
d．元素气态氢化物的稳定性：F>A>G
(6)比较F和G最高价氧化物对应水化物酸性的强弱：F________(填“>”“＝”或“<”)G，用原子结构解释原因：同周期主族元素电子层数相同，从左至右，________________________________________，得电子能力逐渐增强，元素非金属性逐渐增强。
解析：A、B、D、E、F、G是原子序数依次增大的六种短周期元素，B、D、G的最高价氧化物对应水化物两两之间都能反应，则它们应属于酸、碱、两性氢氧化物，A和B能形成B2A和B2A2两种化合物，则可知，B为钠元素，A为氧元素，D应为铝元素，D、F、G原子最外层电子数之和等于15，且原子序数G大于F，G的最高价氧化物对应水化物应为强酸，所以G为氯元素，F为磷元素，则E为硅元素。
(1)钠元素位于元素周期表中第3周期第ⅠA族；氧离子的结构示意图为。
(2)NaCl形成过程的电子式为。
(3)铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(4)①Na2O2中含有非极性共价键和离子键。②Na2O2与水反应的化学方程式为 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
(5)a.B(Na)、D(Al)、E(Si)原子半径依次减小，正确；b.氧原子最外层有6个电子，但氧元素的最高正价小于6，错误；c.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料，正确；d.元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，所以稳定性PH3
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