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1、1.2.3元素周期表和元素周期律的应用【典例导悟】【典例】（ 2008 海南高考改造题）根据元素周期表1 20 号元素的性质和递变规律，回答下列问题。（ 1）属于金属元素的有 _种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物_ （填两种化合物的化学式）；（ 2）最高正化合价最高的元素是 _，其最高正化合价为_ 。（ 3）单质既能与HCl 反应，又能与 NaOH反应的是 _ ，其最高价氧化物对应水化物具有_（填“酸性”、“碱性”或“两性”）。（ 4）第三周期中，原子半径最大的是（稀有气体元素除外）_ ；（ 5）推测 Si 、 N 最简单氢化物的稳定性 _大于 _ （填化学式）。【规范解答】前20 号元
2、素中，（ 1）属于金属元素的共有7 种，其中金属性最强的元素是钾，钾与氧反应生成的化合物有K2O、 K2O2、 KO2；（ 2）最高正化合价最高的元素是Cl ，其最高正化合价为+7 价；（ 3）既能与 HCl 反应又能与 NaOH反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH) 3，具有两性；（4）同一周期，原子半径逐渐减小，故第三周期中，原子半径最大的是Na；（ 5）非金属性： N PSi ，故 NH3的稳定性大于 SiH 4 的稳定性。答案：（ 1）7K2O、K2O2（ KO2 也可以）（2）氯（或 Cl ）+7 价 （3） Al两性（ 4）Na（ 5）3SiH4NH【变式训练】（
3、多选）下列叙述中，错误的是（）A.H2S、 H2O、 HF的稳定性依次增强B.RbOH、 KOH、 Mg（ OH） 2 的碱性依次减弱C.Ca、 Mg、Na 的还原性依次减弱D.H2SiO3、 H2CO3、H2SO4 的酸性依次增强【解析】选C。依据元素周期律，非金属性F O S，所以氢化物的稳定性为HF H2O H2S，A 正确；金属性 Rb KMg，所以碱性： RbOH KOH Mg（ OH）2， B 正确；依据金属活动顺序表，还原性Ca NaMg， C错；非金属性S C Si ，所以酸 性 H2SO4H2CO3 H2SiO3， D正确。【学业达标训练】1. （ 2009郑州高一检测）下列
4、关于元素周期律的叙述正确的是（）A. 随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1 到 8 重复出现B. 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化C. 随着原子序数的递增，元素的最高正价从+1 到 +7，负价从 -7 到 -1 重复出现1D. 元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化【解析】选B。第一周期元素原子最外层电子数是从1 到 2，A 错；元素的负价是从-4 到 -1重复出现， C 错；元素的性质是指主要化合价、金属性、非金属性等，而不是指原子核外电子排布及原子半径， D 错。2. 下列各组元素性质的递变情况中，错误
5、的是（）A.Li 、 Be、B 原子的最外层电子数依次增多B.P、 S、 Cl 元素的最高正化合价依次增大C.B、 C、 N、 O、 F 的原子半径依次增大D.Li 、 Na、K、 Rb 元素的金属性依次增强【解析】选C。同周期元素随着原子序数的递增，原子最外层电子数依次增加，原子半径逐渐减小，元素的最高正化合价依次增大，故A、 B 正确， C 错误；同主族元素，随着原子序数的递增，金属性依次增强，D正确。3. 下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是（）A.Li 、 Na、K 元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B. 第二周期元素从Li 到 F，非金属性逐渐增强C. 因为 Na
6、比 K 容易失去电子，所以Na 比 K 的还原性强D.O 与 S 为同主族元素，且O比 S 的非金属性强【解析】选C。Li 、Na、K 同主族，从上到下电子层数依次增多，A 正确；同周期从左到右非金属性依次增强， B正确； K 比 Na 容易失电子， K 的还原性比Na 强， C 错； O与 S 都是 A 族元素， O的非金属性强于S，D正确。4. 下列说法正确的是（）A. 非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B. 非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C. 最外层有 2 个电子的原子都是金属原子D. 最外层有 5 个电子的原子都是非金属原子【解析
7、】选A。非金属的价电子就是最外层电子，所能失去的电子数就是最外层电子数，所以最高正价不超过该元素原子的最外层电子数，A 正确；非金属的最低负化合价其绝对值等于使该元素原子最外层达到8 电子稳定结构时所需电子数目，B错；最外层有2 个电子的原子不一定是金属原子，比如He,C 错；最外层有 5 个电子的原子也可能是第A 族的金属原子，不一定是非金属，D 错误。5. 下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是（）A. 同一主族的元素从上到下单质熔点逐渐升高B. 元素周期表是元素周期律的具体表现形式2C. 同一周期从左到右，元素原子半径逐渐增大D. 非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值
8、【解析】选B。A 项，碱金属元素从上到下单质熔点逐渐降低；C 项，同周期从左到右，元素原子半径逐渐减小； D 项，第 A族元素的最高正化合价才等于它的负化合价的绝对值。6.R 、W、X、Y、Z 为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（ m、n 均为正整数） （）A. 若 R（ OH） n 为强碱，则 W（OH） n+1 也为强碱B. 若 HnXOm为强酸，则 Y 是活泼非金属元素C. 若 Y 的最低化合价为 -2 ，则 Z 的最高正化合价为 +6D. 若 X 的最高正化合价为 +5，则五种元素都是非金属元素【解析】选 B。同一短周期元素，随着原子序数的递增，元素的金属性依次减
9、弱，形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，A错； X 元素的氧化物对应的水化物HnXOm是强酸，说明 X 是活泼非金属，而 Y 与 X 在同一周期且位于X 的右边， Y 的非金属性比X 的非金属性更强，因此B 正确；当 Y 为 O时， Z为 F，F 没有正价， 当 Y 为 S 时，Z 为 Cl ，Cl 的最高正化合价为+7，因此 C 错；当 Y 在第三周期时， X 为 P，R 为 Al 是金属元素， D 错。7. 对于元素周期表，下列叙述中不正确的是（）A. 在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素B. 在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素C. 在
10、金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素D. 周期表中位置靠近的元素性质相近【解析】选 C。制备新型农药材料的元素，应在非金属元素区寻找，如F、 Cl 、 S、 P、 As 等。8. （ 2008江 苏高考）下列排列顺序正确的是（）热稳定性： H2OHFH2S原子半径： NaMgO酸性： H3PO4H2SO4HClO4结合质子能力：3-OH-CHCOO-ClA. B. C. D. 【解析】选 B。因 O、F 位于同一周期，且非金属性依次增强，则热稳定性HFHO，故不正确；因 Na、Mg2位于同一周期， O原子比 Na、 Mg原子少一个电子层，且原子序数依次增大，故其原子半径NaMgO，所以正
11、确；因 P、 S、 Cl 属同一周期元素，且原子序数依次增大，则其最高价含氧酸的酸性依次增强，即H3 PO4H2SO4CH3COOHH2，则结合质子的能力OH-CH3COO-Cl-，故正确。39.(1)X元素的原子核外有2 个电子层， 其中 L 层有 5 个电子， 该元素在周期表中的位置为_，其气态氢化物的化学式为_ ，最高价氧化物的化学式为_ ，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为_ 。（ 2） R为 1 18 号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则此时R元素的化合价为_ ，R 原子的最外层电子数为_ ，其气态氢化物的化学式为_【解析】（ 1）由 X
12、元素的原子结构可知，X 为氮元素，其气态氢化物的化学式为NH3，其最高价氧化物的化学式为N2O5，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3。（ 2） R元素的化合价为+（ 2m-n），则 R原子的最外层电子数为2m-n，其气态氢化物的化学式为H8-2m+nR。答案：（ 1）第二周期，第A 族NH3N2O5HNO3（ 2） +（ 2m-n）2m-nH8-2m+nR10. （ 2009徐州高一检测）用“”或“”回答下列问题：（1）酸性： H2CO3_H2SiO3 ，H2 SiO3 _ H 3PO4。（ 2）碱性： Ca（ OH） 2 _ Mg （ OH）2，Mg（ OH） 2 _ Al （
13、OH） 3。（ 3）气态氢化物稳定性：H2 O _ H 2S，H2 S _ HCl 。（ 4）还原性： H2O _ H 2S， H2S _ HCl 。（ 5）酸性： H2SO4 _ H 2SO3， HClO4 _ HClO 。从以上答案中可以归纳出：元素的非金属性越强，其对应的最高价氧化物的酸性越_ 。元素的金属性越强，其对应最高价氧化物水化物的碱性越_ 。元素 _性越强，其对应气态氢化物的稳定性越_ 。元素非金属性越强，其气态氢化物的还原性越_ 。同种非金属元素形成的含氧酸，成酸元素价态越高，其酸性也越_。【解析】（ 1）可根据非金属性强弱判断对应酸的酸性强弱；（2）金属性强弱顺序为：Ca
14、Mg Al ，所以碱性强弱顺序为：Ca(OH)2Mg(OH)2 Al(OH) 3；（ 3）非金属性： OS、 Cl S，所以氢化物稳定性：H2OH2 S、 HCl H2S；（ 4）还原性H2OH2S， H2S HCl；（ 5）酸性： H2SO4 H2SO3， HClO4 HClO；答案：（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）（ 5）强强非金属强弱强4【素能综合检测】一、选择题（本题包括5 小题，每小题4 分，共 20 分）1. （ 2009苏州高一检测）科学家预测原子序数为114 号的元素的原子，具有相当的稳定性，它的位置在第七周期第A 族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是（）A. 它的最外层电
15、子数为4B. 它的金属性比铅强C. 它有 7 个电子层 D.它的最高价氧化物对应的水化物是强酸【解析】选 D。由题意知114 号元素在第 A 族中铅的下面，所以它最外层有4 个电子，有7 个电子层，金属性比铅强，最高价氧化物对应水化物应显碱性，A、 B、C 正确， D 错误。2. 有 a、 b、 c、d 四种元素， a、b 为同周期元素， c、d 为同主族元素。已知a 的阳离子和d 的阴离子具有相同的电子层结构。 b 的阴离子和 c 的阴离子电子层结构相同。且c 离子的电荷数大于b 离子。则下列说法正确的是（）原子序数 d b c a原子序数 d ac b 原子序数 d a bc离子半径 b
16、cd a离子半径 b c a d离子半径 c b d aA. B. C. D. 【解析】选 B。本题考查元素原子结构与元素在周期表中位置的关系。根据题意可知，a、 b、c、 d 四种元素在周期表中的相对位置为。又因为电子层结构相同的微粒，原子序数越大，半径越小（稀有气体元素除外）；同一主族元素由上至下原子半径逐渐增大，同一周期元素，原子序数越大，半径越小，所以原子序数d a cb，离子半径c b d a。3. 短周期元素X、Y、 Z 的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。 X 与 Y、Z 位于相邻周期，Z 原子最外层电子数是X 原子内层电子数的3 倍或者是Y 原子最外层电子数的3
17、 倍。下列说法正确的是 （ ）A.X 的氢化物溶于水显酸性B.Y 的金属性小于Na的金属性C.Z 的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸【解析】选B。因 X、 Y、 Z 为短周期元素。X 与 Y、 Z 处于相邻周期，Z 的最外层电子数是X 内层电子数的3 倍或者是Y 原子最外层电子数的3 倍，故 X 位于第二周期，数分别为2、6，又 X、Y、Z 原子最外层电子数之和为13，则Y、 Z 位于第三周期，且 Y、 Z 的最外层电子 X 的最外层电子数为 5，所以 X、Y、Z 分别为N、 Mg、 S。X 的氢化物是氨气，其水溶液呈碱性，A 项错误； Z
18、的氢化物为H2S，其水溶液在空气中久置会5变浑浊： 2HS+O2=2S+2H2O， C项错误； X 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物分别是硝酸和硫酸，都是强酸， D 项错误。4. （ 2008广东高考）下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（）原子序数为15 的元素的最高化合价为+3 A 族元素是同周期中非金属性最强的元素第二周期A 族元素的原子核电荷数和中子数一定为6原子序数为12 的元素位于元素周期表的第三周期A 族 A. B. C. D. 【解析】选C。因为原子序数为15 的元素是磷元素，其最 高化合价为 +5 价，所以错；按元素周期律，同一周期从左到右主族元素非金属性逐渐增强，正
19、确；碳元素有等几种同位素，其核电荷数都为6，但中子数不惟一，故错；原子序数为12 的元素为镁元素，它位于第三周期A 族，正确，故选C。5. （思维拓展题）对四种金属G、 L、 M、R 进行如下实验：根据表中所给实验结果，判断这四种金属活动性由强到弱的次序正确的是（）A.L 、 G、 R、 MB.G、L、 M、 RC.L 、 G、 M、 RD.L 、R、 G、 M【解析】选 C。L 和冷水反应，而G不与冷水反应，活动性LG，L、G与盐酸反应，而 M、R 与盐酸不反应，活动性 L、G比 M、R 的强， M与 Rn+的水溶液反应，知活动性： MR，所以四种金属的活动性为： LGMR。二、非选择题（本
20、题包括2 小题，共30 分）6. （ 14 分）在第三周期元素中，置换氢能力最强的元素的符号为_ ；化学性质最稳定的元素的符号是_ ；最高价氧化物的水化物酸性最强的酸的化学式是_ ；碱性最强的碱的化学式是_ ；显两性的氢氧化物的化学式是_；该两性氢氧化物与盐酸、NaOH溶液分别反应的离子方程式是_ 、 _；原子半径最大的金属元素的名称是_ ，离子半径最小的离子的结构示意图为_ 。6【解析】第三周期中的元素共有8 种： Na、Mg、 Al 、Si 、 P、 S、 Cl 、 Ar。置换氢能力最强的是Na，化学性质最稳定的是Ar ； Cl 的非金属性最强，所以HClO4 的酸性最强；碱性最强的是Na
21、OH； Al(OH) 3 显两性；原子半径最大的是Na，离子半径最小的为Al 3+答案： NaArHClO4NaOHAl(OH) 3Al(OH) 3+3H+ =Al 3+ +3H 2O3-2钠Al(OH) +OH =+2H O实验探究7. （ 16 分）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：（ 1）元素 X 的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_（用元素符号表示），元素Z 的离子结构示意图为_ 。（ 2）元素 Y 与氢元素形成一种离子则检测溶液中存在该离子的方法是_ 。（ 3）写出 Z 元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：_。（ 4）元素 X 与元素 Y
22、相比，非金属性较强的是_ （用元素符号表示），下列表述中证明这一事实的是 _ 。a. 常温下 X的单质和Y 的单质状态不同b.Y 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强c.X 与 Y 形成的化合物中X 元素呈正价态（ 5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。 X、Y、Z 三种元素的单质中化学性质明显不同于其他两种单质的是 _ （用元素符号表示），理由 _。【解析】根据 X 元素的核外电子排布特点可知是碳元素； Y 的氢化物水溶液显碱性且单质是双原子分子，则 Y 必是氮元素； Z 元素是第三周期简单离子中半径最小的，由于同周期元素的离子半径分成两种情况，阳离子半径依次减小，阴离子半径也是依次减小，但是阴离子半径明显比阳离子半径大很多，因此Z 元素必定是第三周期的金属元素铝。其他内容可据题目要求逐一解决。答案： (1)7(2) 向溶液（或待测液）中加入NaOH溶液后加热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中存在该离子，反之，不存在该离子-（ 3） Al(OH) 3+OH = +2H 2O(4)Nb、 c(5)Al具有金属性8