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1、第五章 第2讲元素周期表元素周期律一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1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：HFHClH2SB原子半径：BrSeClC还原性：S2Se2ClD酸性：HBrO4HClO4H2SO4解析：A非金属性：FClS，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故A正确；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：SeBrCl，故B错误；非金属性：ClSSe，元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，则还原性：Se2S2Cl，故C错误；非金属性：ClBr，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化
2、物的酸性越强，则酸性：HClO4HBrO4，故D错误。2元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是()A在过渡元素中寻找优良催化剂及耐高温和耐腐蚀的材料B同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性C元素的最高正化合价等于它所处的主族序数D短周期元素形成离子后最外层都达到8电子稳定结构解析：A过渡元素含副族元素及第族元素，全是金属元素，在过渡元素中寻找优良的催化剂材料及耐高温和耐腐蚀的材料，故A项正确；周期表中，位于金属与非金属分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性，如Al、Si等，故B项错误；对于主族元素来说，元素的最高正化合价不一定等于它所处的
3、主族序数，如氧元素没有6价、氟元素没有正价，故C项错误；Li原子最外层只有一个电子，失去最外层1个电子形成离子后，不是8电子稳定结构，故D项错误。3(2020全国卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足XYWZ；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A非金属性：WXYZB原子半径：ZYXWC元素X的含氧酸均为强酸DY的氧化物水化物为强碱解析：D化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，推断为NH3与HCl反应，则W为H，X为N，Z为Cl，四种元素的核外电子总数满足XYWZ，推断出Y为Na。非金属性：ZXWY，A项错误；原子半径：YZXW，B项错误；元
4、素X的最高价氧化物对应的含氧酸(HNO3)是强酸，而HNO2为弱酸不是强酸，C项错误；Y的氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，D项正确。4(20211月新高考8省联考，辽宁卷)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：XYZB原子半径：YZXC分子中Z原子的杂化方式均为sp2DY、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸解析：B由综合推断可知，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，M为S元素。同一周期，从左到右元素电负性递增，则电负性：NC，C吸引电子的能力比H强，所以C的
5、电负性比H大，则电负性：NCH，即ZYX，A错误；H原子核外有1个电子层，而C、N原子核外均有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径CNH，即YZX，B正确；分子中N原子均形成共价单键，且含一对孤对电子，为sp3杂化，C错误；C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3，H2CO3为弱酸，D错误。5X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)r(X)r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是()A元素X最外层有6个电子B甲不能溶解于乙中C甲和丙在一定条
6、件下能发生氧化还原反应D乙的沸点低于丙的沸点解析：D根据图分析，X是氧元素，Y是氮元素，Z为氢元素，甲是NO，乙是H2O，丙是NH3，X是氧元素，最外层有6个电子，A正确；NO不溶于水，B正确；NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应，C正确；H2O的沸点高于NH3的沸点，D错误。6.短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是()AA有5种正价，与B可形成6种化合物B工业上常通过电解熔融态C2B3的方法来获得C的单质C简单离子的半径由大到小为EABCDD、E两元素形成的化合物每种原子最外层都达到了8e稳定结构解析：
7、DD原子的质子数是其M层电子数的三倍，则D的质子数为15，最外层电子数为5，应为P元素，由元素在周期表中的位置可知A为N元素。B为O元素，C为Al元素，E为Cl元素，A为N元素，元素正化合价有1、2、3、4、5价，每一种化合价都对应氧化物，其中4价有2种，共6种，A正确；工业用电解氧化铝的方法冶炼铝，B正确；A、B、C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，核外电子层数越多，离子半径越大，C正确；D、E两元素形成的PCl5中P原子的最外层没有达到8e稳定结构，而是10个，D错误。7短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分
8、别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()AY、Z、W三种元素电负性：WYZBY、Z、W三种元素第一电离能：WZYCL的沸点一定比X、Y组成的化合物的沸点高D由X、Y、Z、W组成的化合物中可能只含有共价键解析：D因为K是氧化物，且为红棕色气体，K为NO2；丙的浓溶液具有强氧化性，可知丙为HNO3；则乙为O2，L为H2O，甲是常见的固体单质，与浓硝酸反应生成NO2、H2O和M，结合四种元素原子序数大小顺序及质量守恒定律可推出M为CO2，则X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素。C、N、O三
9、种元素的电负性：ONC，A项错误；N原子的3p轨道处于半充满状态，不易失去电子，第一电离能大于O，故第一电离能：NOC，B项错误；X、Y组成的化合物可以是高分子有机化合物，其沸点高于H2O，C项错误；由X、Y、Z、W组成的化合物可以是氨基酸，氨基酸分子中只含有共价键，D项正确。8(2021原创)A、B、C、D为原子序数递增的前36号元素，A是一种金属元素，原子价电子构型为ns2np1，内层电子层全充满；B为该周期主族中电负性最强的元素；C原子的价电子构型为ns1，d轨道全空；D的单质为红色固体，导电性仅次于Ag单质。下列说法中错误的是()A简单离子半径大小：BCAB第一电离能：BACC基态D原
10、子的价电子排布为3d94s2D直接加热蒸干A与B形成化合物的水溶液，无法得到原溶质解析：C由金属元素A原子的价电子构型为ns2np1可知，n3或4，B只能为第三周期元素，所以A为Al，B为Cl；C为第四周期元素，且无d轨道电子，为K元素；D为Cu元素。A项，离子半径：ClKAl3，正确；B项，同周期元素从左往右，第一电离能有增大的趋势，同主族从上往下，第一电离能逐渐减小，正确；C项，基态Cu原子的价电子排布应为3d104s1，错误；D项，直接加热蒸干AlCl3溶液，得到的固体物质为Al(OH)3，正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W
11、原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和，W的简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物，m可作制冷剂，无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A简单离子半径：WZYXBY原子的价电子轨道表示式为Cr与m可形成离子化合物，其阳离子电子式为D一定条件下，m能与Z的单质反应生成p解析：CD根据m可作制冷剂，可知m为NH3，无色气体p遇空气变红棕色，则p为NO。W的简单氢化物r溶于水完全电离，再结合原子最外层电子数关系可知，W为Cl，r为HCl。故X为H，Y为N，Z为O，W为Cl。简单离子半径：ClN3O2H，A项错误；N原子的价电子轨道表示式为，B项错误；HCl与
12、NH3反应生成NH4Cl，NH4Cl中阳离子的电子式为，C项正确；NH3和O2在一定条件下可发生反应4NH35O24NO6H2O，D项正确。10短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素形成的单质依次为m、n、p、q；r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u为葡萄酒中的抑菌成分；25 时，0.01 molL1的v溶液中：1.01010。上述物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是()A简单离子半径：WZYXBW、Y分别与X元素形成的简单化合物的沸点：WYCZ2Y和ZX中存在的化学键类型相同Dv能抑制水的电离，u能促进水的电离解析：C由题意可推知：X、Y、Z、W分别为H、O、N
13、a、S；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；电子层数多，半径越大；所以S2O2NaH，A项错误；由于H2O分子间存在有氢键，所以沸点较高，沸点：H2SH2O，B项错误；Z2Y为氧化钠(Na2O)，ZX为氢化钠(NaH)，化学键均为离子键，C项正确；0.01 molL1的v溶液中：1.01010，v为氢氧化钠，抑制水的电离；u为葡萄酒中的抑菌成分，u为二氧化硫，与水反应生成亚硫酸，抑制水的电离，D项错误。11已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B形成的简单化合物常用作制冷剂，D原子最外层电子数与最内层电子数相等，化合物DC中两种离子的电子层结构相同，A
14、、B、C、D的原子序数之和是E的两倍。下列说法正确的是()A最高价氧化物对应的水化物的酸性：BEB原子半径：CBAC气态氢化物的热稳定性：ECD电负性：CBA解析：ADD原子最外层电子数与最内层电子数相等，则D最外层电子数为2，处于A族，而化合物DC中两种离子的电子层结构相同，则D为Mg，C为O；A、B形成的简单化合物常用作制冷剂，可推知A为H，B为N，A、B、C、D的原子序数之和为E的两倍得出E为Si。N的非金属性强于Si，最高价氧化物对应的水化物的酸性BE，A正确；同周期，原子半径随原子序数增大而减小，故原子半径NO，即BCA，B错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，故气态氢
15、化物的热稳定性CE，C错误；电负性：ONH，D项正确。12短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是()A元素非金属性强弱的顺序为WYZBY单质的熔点低于X单质C化合物M中W不都满足8电子稳定结构DW的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性强解析：D短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，根据X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则X为Na；根据结构式，W形成双键，则W为O；W的核外电子
16、数与X、Z的最外层电子数之和相等，Z为Cl；Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，Y为Si。元素非金属性强弱的顺序为OClSi，A项错误；单质硅为共价(原子)晶体，单质钠为金属晶体，硅单质的熔点高于钠单质的，B项错误；化合物M中O都满足8电子稳定结构，C项错误；非金属性：OSi，简单氢化物的稳定性：H2OSiH4，D项正确。三、非选择题13(1)(2020全国卷)Li及其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/(kJmol1)Li 520Be 900B 801Na 496Mg 738Al 578(2)
17、(2020全国卷)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。NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H)，与B原子相连的H呈负电性 (H)，电负性大小顺序是_。(3)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_，第一电离能最大的是_。(4)Li与H具有相同的电子构型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(5)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1958 kJmol1、INi1753 kJmol1，ICuINi的原因是_。答案：(1)Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，
18、第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大(2)BSiNHB(3)ON(4)H与Li所带电子数相等，Li的核电荷数较大(5)失去一个电子后Cu的3d10为全充满较稳定，而Ni的3d84s1的最外层电子易失去，故第二电离能ICuINi14已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层
19、只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。(1)请用元素符号完成下列空白：A_、B_、C_、D_、E_、F_。A、B、C三种元素的电负性：_。B、C、D、E 4种元素的第一电离能：_。(2)如图是AF元素中某种元素的部分电离能，由此可判断该元素是_。F元素位于周期表的_区，此区元素的价电子层结构特点是_。解析：A元素为H，海洋中各种化合物中均有H元素的影子；由C元素价电子层排布为nsnnp2n知为O元素，从而知B为N元素，依题意D的电子排布式为1s22s22p63s1，符合的是Na元素，则E为Al元素，F元素次外层内所有轨道的电子均成对且最外层只有一个电子，电子排布式为1s22s22p6
20、3s23p63d104s1，为Cu元素；非金属性越强电负性越大，故ONH；N元素价电子层排布为2s22p3，2p轨道处于半充满状态，故第一电离能NOAlNa。答案：(1)HNONaAlCuONHNOAlNa(2)Alds最外层有12个电子，次外层d能级全充满有10个电子，价电子排布可表示为(n1)d10ns1215下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：元素原子半径(1010 m)最高价态(价)最低价态(价)1.02622.2710.7421.4330.77441.10530.99711.8610.75531.1744请回答下列问题：(1)以上10种元素中，第一电离能最小的是_(填序号
21、)。(2)上述三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是_(写分子式)。元素和形成的化合物的化学式为_，元素的原子价层电子排布式是_。(3)四种元素的气态氢化物的稳定性，由强到弱的顺序是_(填化学式)。(4)和两元素比较，非金属性较弱的是_(填名称)，可以验证你的结论的是下列中的_。A气态氢化物的挥发性和稳定性B单质中的键能C两元素的电负性D含氧酸的酸性E氢化物中XH键的键长(X代表和两元素)F两单质在自然界的存在形式解析：由题意可知，10种元素是前20号元素，根据表中数据，我们不难推出S，K，O，Al，C，P，Cl，Na，N，Si。(1)在同一周期中，从
22、第A族到第A族，元素的第一电离能呈增大趋势；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小，故在10种元素中，第一电离能最小的是K。(2)C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中，PCl3或CCl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构；根据化合价知氮和硅形成氮化硅Si3N4；硫元素的原子价层电子排布式是3s23p4。(3)元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为ClSPSi，故其氢化物稳定性为HClH2SPH3SiH4。(4)氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过C、E验证。答案：(1)(2)PCl3、CCl4Si3N43s23p4(3)HClH2SPH3SiH4(4)氮元素CE