2020年高考化学一轮复习专题5.2元素周期表元素周期律知识讲解含解析

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1、第二讲 元素周期表 元素周期律【真题速递】1.（2019.江苏）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【答案】B【解析】A.元素周期表中，同族元素原子半径随核电荷数增加而增加，O位于第二周期，其他元素位于第三周期，因此O的原子半径最小，同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，因

2、此原子半径应为r(Mg)r(Si)r(S)r(O)，故A错误；B.X为O元素，Y为Mg元素，两者组成的化合物氧化镁为离子化合物，故B正确；C.Z为Si元素，W为S元素，因为S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的，故C错误；D.W为S元素，X为O元素，因为O的非金属性强于S，所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的，故D错误。2.（2019.全国卷）X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和我10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是（ ）A. 熔点：X的氧化物比Y的氧化物高B. 热稳定性：X的氢化物大于Z的氢

3、化物C. X与Z可形成离子化合物ZXD. Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸【答案】B【解析】Y的最外层电子数等于X次外层电子数，由于均是主族元素，所以Y的最外层电子数不可能是8个，则X只能是第二周期元素，因此Y的最外层电子数是2个，又因为Y的原子半径大于Z，则Y只能是第三周期的Mg，因此X与Z的最外层电子数是（102）/24，则X是C，Z是Si。A、碳的氧化物形成的分子晶体，Y的氧化物是离子化合物氧化镁，则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点，A错误；B、碳元素的非金属性强于硅元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性，B正确；C、C与Si形成的是共价化合物SiC，C错

4、误；D、单质镁能溶于浓硝酸，单质硅不溶于浓硝酸，D错误。3.（2019.全国2卷）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（ ）A. 原子半径：WXB. 常温常压下，Y单质为固态C. 气态氢化物热稳定性：ZYZC. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。A

5、项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；B项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为ClSP，故B错误；C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；D项、新化合物中P元素化合价为3价，满足8电子稳定结构，故D错误。5.(2017全国卷，12)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用于制冷剂，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

6、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【答案】C【解析】W为氮元素，Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2：Na2S2O32HCl=2NaClS SO2H2O，X为氧元素，Z为硫元素。A项，O的非金属性强于N，稳定性：H2ONH3，正确；B项，O2、Na均具有Ne的电子层结构，正确；C项，Na2S溶液因S2水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；D项，S和O同属于第A族，S与Na同属于第三周期，正确。【考纲解读】考点内容说明元素周期表 元

7、素周期律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. 以第三周期为例，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A和A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。高考必考点之一，常以选择题的形式出现【知识梳理】一、元素周期表的结构及其应用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 核外电子数质子数。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)(2)族18个纵行：七个主族、七个副族、一个第族、一个0族。纵行对应的族。12纵行

8、第A 族；37纵行第B 族；810纵行第 族；1112纵行第B、第B族；1317纵行第A 族；第18纵行为 族。4元素周期表中元素的分区5元素周期表的应用二、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3同主族元素性质的递变规律(1)碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs)。熔点由高到低的顺序为 。最高价氧化物对应水化物的碱性由弱到强的顺序为 。与酸或水反应的剧烈程度为 。(2)卤族元素(F、Cl、Br、I)。单质熔点由高到低的顺序为 。氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 。与H2反应的剧烈程度为F2 Cl2 Br2 I2。最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4 HBrO4 HIO4

9、。4同周期元素性质的递变规律对于第3周期主族元素Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl。(1)单质置换出水或酸中氢的能力为Na Mg Al。(2)最高价氧化物对应水化物的碱性为NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3。(3)单质与H2化合的能力为Si P S Cl。(4)气态氢化物的稳定性为SiH4 PH3 H2S HCl。(5)最高价氧化物对应水化物的酸性为H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4。【知识梳理】一、1核电荷数 2电子层数 原子序数 最外层电子数 电子层数3(1)2 8 8 18 18 32 32 2 10 18 36 54(2)A B A 0 4逐渐增强 非金属 金属

10、逐渐增强5半导体 催化剂二、1原子序数 核外电子排布 2相同 增多 相同 减小 增大 减弱 增强 增强 减弱 +1 +7 -4 -1 最外层电子数 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强 增强 减弱 减弱 增强3(1)LiNaKRbCs LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH LiNaKRb 4(1) (2) (3) (4) (5) HCl，错误；B项，Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3，W的氧化物对应水化物若为HNO3，则HNO3酸性强于Al(OH)3，错误；C项，Al2O3为离子晶体，而AlCl3为分子晶体，离子键要比分子间作用力强得多，故一般离子晶体、熔、沸点高于分子晶

11、体，错误；D项，O2与Al3的电子层结构相同，但O2的核电荷数少，故其半径较大，正确。【典例2】2.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族； X与M2具有相同的电子层结构；离子半径：Z2W；Y的单质是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是()A X、Y、Z、W的原子半径和原子序数都依次增大B W、Z、M元素的气态氢化物热稳定性依次增强C M分别和Y、Z所形成的化合物都可以和碱反应D X分别和M、W所形成的化合物含化学键类型一定相同【答案】C【解析】由X、Y、Z、W、M为五种短周期元素，及X与M2具有相同的电子层结构，可以推出X为钠元素，M为氧元素；又因Z

12、、M同主族，故Z为硫元素；Y的单质是一种重要的半导体材料，Y为硅元素；因X、Y、Z、W同周期，且离子半径：Z2W，故W为氯元素。【考点一精练】1.根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息，下列叙述正确的是()A E2与B3的核外电子数不可能相等B 离子半径大小AD2C 最高价氧化物对应水化物的碱性AE【答案】B【解析】由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2与B3的核外电子数都为10，相等，A错误；离子半径大小NaS2，正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性C H2S，D错误。2.现有四种短周期元素的有关信息如下表所示：则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序

13、数从大到小排列的是()A 甲、乙、丙、丁B 丁、甲、乙、丙C 丙、丁、甲、乙 D 乙、甲、丁、丙【答案】D【解析】由表中信息推知：甲是Al，乙是Si，丙是C，丁是O，原子序数SiAlOC，故D项正确。3.2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tin)，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A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【答案】D【解析】A项，117号元素Ts的原子核外最外层电子数是7，可知Ts是第七周期第A族元素，正确；B项，同位素是同种元素不同原子之间的互称，

14、因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，正确；C项，根据元素周期律可知，同一主族元素从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，正确；D项，中子数为176的Ts核素符号是Ts，错误。4.短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是（）A 最外层电子数：甲乙丙丁戊B 简单离子的离子半径：戊丁C 含有丁元素的酸有多种D 乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种【答案】C【解析】第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径同周期最小，故为第三周期第A族，即Cl

15、元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。5.下表是X、Y、Z三种主族元素单质的某些性质：若X、Y、Z这三种元素属于周期表中的同一周期，则它们的原子序数递增的顺序是()A X、Y、Z B Z、X、YC Y、X、Z D Z、Y、X【答案】B【解析】X、Y的单质均为气体，所以为非金属，Y与水反应，说明Y的非金属性强，在周期表中Y排在X的右边，即Y

16、的原子序数大于X；Z与水反应生成碱，所以Z为活泼金属，在周期表的左边，原子序数最小，B选项正确。考点二、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17(O、F除外)负化合价(8主族序数)相同，最高正化合价主族序数(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、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

17、渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的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)根据元素周期表中的位置寻找未知元素(2)预测元素的性质(由递变规律推测)比较不同周期、不同主族元素的性质如：金属性：MgAl、CaMg，则碱性：Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2，则Ca(OH)2Al(OH)3(填“”“”或“”)。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难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与

18、氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。4.金属性和非金属性强弱的判断方法【典例1】1.比较下列微粒半径大小，用“”或“”填空。(1)Na_Mg_Cl(2)Li_Na_K(3)Na_Mg2_Al3(4)F_Cl_Br(5)Cl_O2_Na_Mg2(6)Fe2_Fe3【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)【归纳总结】微粒半径的大小比较【典例

19、2】2.用某种酸处理高岭石时,会得到一种沉淀,该沉淀由X、Y、Z、W四种短周期元素组成,它的化学式为XYZW6,其中X、Y、Z位于同一周期且最外层电子数依次增大,Y2+与W-具有相同电子层结构,下列说法正确的是()A 离子半径:Y2+W-B 原子半径:XYZWC 单质沸点:XYZWD 四种元素的简单离子均能破坏水的电离平衡【答案】B【解析】根据题目中的信息可得X、Y、Z、W分别为Na、Mg、Al、F元素。离子半径:W-Y2+,A错误;原子半径:XYZW,B正确;W形成的单质是分子晶体,沸点最低,钠、镁、铝形成的金属晶体中金属铝的沸点最高,C错误;Na+不能水解,不能破坏水的电离平衡,D错误。【

20、考点二精练】1.下列说法正确的是()A I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强B P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强C Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应D SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【答案】B【解析】A项，I的原子半径大于Br，但非金属性弱于Br，所以气态氢化物的稳定性弱于HBr，错误；B项，P的非金属性强于Si，所以最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4强于H2SiO3，正确；C项，MgO不与NaOH溶液反应，错误；D项，发生反应SO3H2OBa(NO3)2=BaSO42HNO3，SO2通入Ba(NO3)2溶

21、液中，NO在酸性条件下能氧化SO2得H2SO4，所以无BaSO3沉淀，错误。2.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是()A 酸性：H2SO4H3PO4B 非金属性：ClBrC 碱性：NaOHMg(OH)2D 热稳定性：Na2CO3NaHCO3【答案】D【解析】A项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物酸性增强，酸性：H2SO4H3PO4，能用元素周期律解释；B项，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，非金属性ClBr，能用元素周期律解释；C项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，碱性：NaOHMg(OH)2，能用元素周期律解释；D项，碳酸盐的热稳定性大于其碳酸氢盐的

22、热稳定性，如热稳定性：Na2CO3NaHCO3，与元素周期律无关。3.下列离子中半径最大的是()A Na B Mg2 C O2 D F【答案】C【解析】对于具有相同电子层结构的离子，原子序数越小，离子半径越大，故离子半径最大的是氧离子，即选C。4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A 原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB 原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC 元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD 简单气态氢化物的稳定

23、性由强到弱的顺序：X、Y、W【答案】A【解析】由于Y是非金属性最强的元素，则Y为氟元素；X原子最外层有6个电子，属于第A族元素，且原子序数小于9，则X为氧元素；由于Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，且其原子序数大于9，则Z为铝元素；由于W的单质广泛用作半导体材料，则W为硅元素。A项，Y、X、W、Z的原子最外层电子数分别为7、6、4、3，正确；B项，原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F，错误；C项，非金属性由强到弱的顺序为F、O、Si、Al，错误；D项，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：F、O、Si，错误。5.能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（）Cl2与H2S溶液发生置换反应受热时H2S能分解，HCl则不能单质硫可在空气中燃烧，Cl2不能盐酸是强酸，氢硫酸是弱酸A B C D 【答案】A【解析】说明Cl2能置换出S，说明HCl比H2S稳定，均正确；单质的可燃性、无氧酸的酸性不能用来说明和比较元素的非金属性强弱，、项错误。16