高考專題：元素周期律和元素周期表[考綱要求]1.掌握元素周期律的實質。了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用。2.以第3周期為例，掌握同一周期內元素性質的遞變規律與原子結構的關系。3.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內元素性質遞變規律與原子結構的關系。4.了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質遞變規律。考點三位置、結構、性質的相互推斷[要點濃縮]特殊點或易錯點：鉀密度反常，銫略帶金色；液溴易揮發，固碘易升華；考查化合價，氧氟最特別；比較金屬性（非金屬性），莫忘最高價。[要點細化]1．元素周期表中元素金屬性和非金屬性的遞變(1)金屬性最強的元素(不考慮放射性元素),位于周期表的左下角,是Cs。

(2)非金屬性最強的元素,位于周期表的右上角,是F。

2．同一元素的“位”“構”“性”關系3．根據元素在周期表中位置，確定其化合物的化學式知道元素在周期表中的主族序數后，根據化合價規律就可以寫出它的化合物的化學式，例如(用R代表元素)：ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價氧化物RO2R2O5RO3R2O7最高價含氧酸H4RO4或H2RO3H3RO4或HRO3H2RO4HRO4[溫馨提示]“序、層”、“序、價”規律1．“序、層”規律(1)若一種陽離子與一種陰離子電子層數相同，則“陰前陽后”，陰離子在前一周期，陽離子在后一周期，陽離子的原子序數大。(2)同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比，陰離子原子序數大。2．“序、價”規律在短周期元素中，元素的原子序數與其主要化合價的數值在奇偶性上一般一致，“價奇序奇，價偶序偶”。[能力提升]某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的0.1mol·L－1的鹽酸中，試預測實驗結果：______與鹽酸反應最劇烈，______與鹽酸反應最慢。(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O，繼而可以驗證Na的金屬性大于N，你認為此設計是否合理？并說明理由：_________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規律。(3)儀器A的名稱為______，干燥管D的作用是______。(4)實驗室中現有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B、C中所裝藥品分別為______、______、______，裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為________________________________________________________________________。(5)若要證明非金屬性：C>Si，則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，觀察到C中溶液的現象為____________________。(6)若A中改加濃HNO3，能否證明非金屬性：C>Si？為什么？應怎樣改進？答案(1)鉀鋁(2)不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較，NH3·H2O不是N元素最高價氧化物對應的水化物(3)分液漏斗防止倒吸(4)濃鹽酸KMnO4Na2SS2－＋Cl2=S↓＋2Cl－(5)硫酸Na2SiO3有白色膠狀沉淀產生(6)否，因為濃HNO3具有揮發性，C中白色膠狀沉淀也可能是HNO3和Na2SiO3反應生成的。可以在兩個裝置之間加一個裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去HNO3。[典題演練]1．(2019·浙江4月選考，14)2019年是門捷列夫提出元素周期表150周年。根據元素周期律和元素周期表，下列推斷不合理的是()A．第35號元素的單質在常溫常壓下是液體B．位于第四周期第ⅤA族的元素為非金屬元素C．第84號元素的最高化合價是＋7D．第七周期0族元素的原子序數為118[解析]35號元素是溴元素，單質Br2在常溫常壓下是紅棕色的液體，A項合理；位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As)，為非金屬元素，B項合理；第84號元素位于第六周期ⅥA族，為釙元素(Po)，由于最高正價等于主族序數，所以該元素最高化合價是＋6，C項不合理；第七周期0族元素是第七周期最后一個元素，原子序數為118，D項合理。答案C2．(2019·全國卷Ⅲ，9)X、Y、Z均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數之和為10。X與Z同族，Y最外層電子數等于X次外層電子數，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A．熔點：X的氧化物比Y的氧化物高B．熱穩定性：X的氫化物大于Z的氫化物C．X與Z可形成離子化合物ZXD．Y的單質與Z的單質均能溶于濃硝酸[解析]MgO為離子晶體，碳的氧化物為分子晶體，故鎂的氧化物的熔點高于碳的氧化物，A錯誤；非金屬性：C>Si，故氫化物的熱穩定性：CH4>SiH4，B正確；C、Si形成的化合物SiC為共價化合物，C錯誤；Mg能溶解在濃硝酸中，Si不與濃硝酸反應，D錯誤。答案B3．(2019·全國卷Ⅱ，9)今年是門捷列夫發現元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：W<XB．常溫常壓下，Y單質為固態C．氣態氫化物熱穩定性：Z<WD．X的最高價氧化物的水化物是強堿[解析]原子半徑：N<Al，A項正確；常溫常壓下，單質硅呈固態，B項正確；由非金屬性：P<N，可知氣態氫化物熱穩定性：PH3<NH3，C項正確；Al的最高價氧化物對應的水化物Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，并非強堿，D項錯誤。答案D4．(2016·全國卷Ⅰ，13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．原子半徑的大小W<X<YB．元素的非金屬性Z>X>YC．Y的氫化物常溫常壓下為液態D．X的最高價氧化物的水化物為強酸[解析]由n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，可知Z元素為Cl，n為Cl2，再根據q的水溶液具有漂白性，可知q為HClO，由0.01mol·L－1r溶液的pH為2，可判斷r為一元強酸，則r為HCl，然后根據n和p的反應條件，以及s通常是難溶于水的混合物，可知p為烷烴，s為烷烴的氯代物；根據題意，W、X、Y、Z是短周期原子序數依次增加的四種元素，可進一步推知W、X、Y、Z分別為H、C、O、Cl。A項，根據原子半徑的變化規律，可知原子半徑：H<O<C，錯誤；B項，根據同周期元素非金屬性的變化規律，可知非金屬性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合價的正負，可知非金屬性：O＞Cl＞C，錯誤；C項，氧的氫化物可能為H2O或H2O2，常溫常壓下二者均為液態，正確；D項，碳的最高價氧化物的水化物H2CO3為弱酸，錯誤。答案C5．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加，由這些元素組成的常見物質的轉化關系如下圖，其中a、b、d、g為化合物，a為淡黃色固體，c是Z的單質，該單質與沸水反應，且該單質可制造照明彈；f為固體單質。下列有關說法正確的是()A．簡單離子半徑：Y>Z>XB．元素的非金屬性：W>XC．最高價氧化物對應水化物的堿性：Y>ZD．X、Y兩種元素組成的化合物只含離子鍵[解析]a為淡黃色固體，且為常見化合物，故a為Na2O2，c能與沸水反應，還可制造照明彈，故c為Mg單質，即Z為Mg，Y為Na；f為固體單質，根據圖中各物質的轉化關系可知f為C單質，故W為C，X為O；轉化關系圖中b為CO2，d為Na2CO3，e為O2，g為MgO。簡單離子半徑O2－>Na＋>Mg2＋，A項錯誤；非金屬性：C<O，B項錯誤；NaOH的堿性比Mg(OH)2的強，C項正確；O、Na可組成Na2O、Na2O2，前者只含離子鍵，后者含離子鍵和共價鍵，D項錯誤。答案C6．(2020·天津市第一中學高三上學期第三次月考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，m為元素Y的單質，通常為無色無味的氣體。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．簡單離子半徑：Z<YB．d中既含有離子鍵又含有共價鍵，其中陽離子和陰離子的數目之比為2∶1C．簡單氣態氫化物的熱穩定性：Y>XD．由上述4種元素組成的化合物的水溶液一定顯酸性[解析]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，d為Na2O2，m為元素Y的單質，通常為無色無味的氣體，則m為O2，則Y為O元素，根據圖示轉化關系可知：a為烴，b、c分別為CO2、H2O，e、f分別為Na2CO3、NaOH，結合原子序數可知，W為H，X為C，Y為O，Z為Na，據此解答。Z、Y的離子具有相同電子層結構，原子序數越大，其相應的離子半徑就越小，所以簡單離子半徑：Z＜Y，選項A正確；過氧化鈉為離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，含有陽離子鈉離子和陰離子過氧根離子，陽離子和陰離子的數目之比為2∶1，選項B正確；元素非金屬性越強，其對應的氫化物越穩定，由于元素的非金屬性：Y>X，所以簡單氣態氫化物的熱穩定性：Y＞X，選項C正確；上述4種元素組成的化合物是NaHCO3，該物質屬于強堿弱酸鹽，其水溶液水解顯堿性，選項D錯誤。答案D7．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，W、Z位于同主族，四種元素組成的一種化合物的結構式為。下列說法不正確的是()A．W的最簡單氫化物的穩定性比X的弱B．X、Y形成的化合物水溶液顯堿性C．W與Y形成的化合物中一定含有離子鍵D．原子半徑：Y>Z>X>W[解析]本題主要考查原子結構與元素周期律的知識，側重考查學生元素推斷和知識遷移能力。W、X、Y、Z四種元素依次為O、F、Na、S。氧的非金屬性比氟的弱，穩定性：H2O<HF，A項正確；NaF溶液顯堿性，B項正確；Na2O2和Na2O中均含有離子鍵，C項正確；原子半徑：Na>S>O>F，D項錯誤。答案D8．(2019·全國卷Ⅰ，13)科學家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數是X核外電子數的一半。下列敘述正確的是()A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序為X>Y>ZC．Y的最高價氧化物的水化物是中強酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩定結構[解析]氯化鈉是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性，A項錯誤；元素非金屬性順序為Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項錯誤；磷的最高價氧化物是P2O5，其對應的水化物為HPO3、H3PO4，它們均是中強酸，C項正確；2個硅原子和1個P原子形成2個共價鍵，陰離子得到1個電子，所以該化合物中磷原子最外層達到8電子穩定結構，D項錯誤。答案C9．R、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素，a、b、c、d分別是這4種元素的單質。已知：Y是地殼中含量最高的金屬元素。向甲的溶液中通入丙氣體，產生白色沉淀，它們之間的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．元素對應的簡單離子的半徑：Y>Z>XB．元素非金屬性：Z>R>XC．Y的最高價氧化物對應的水化物是強堿D．元素最高化合價：Z>X>Y>R[解析]Y是地殼中含量最高的金屬元素，則Y是鋁元素，c是金屬Al，甲是含鋁化合物。向甲的溶液中通入丙氣體，產生白色沉淀，白色沉淀是氫氧化鋁。丙氣體溶于水溶液呈堿性，則丙為氨氣。中學兩種氣體相遇產生白煙的有氨氣與氯化氫、氨氣與硝酸蒸氣等。結合R、X、Y、Z是短周期元素及框圖信息可知，丁為氯化銨，乙為氯化氫。則R為H，X為N，Y為Al，Z為Cl。A項，最外層電子數相等時，離子的電子層數越多，離子半徑越大；電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小。所以，離子半徑r(Cl－)>r(N3－)>r(Al3＋)，錯誤；B項，NH3、N2H4中N為負化合價，H為正化合價，說明N吸引電子的能力比H的強，即N的非金屬性比H的強，錯誤；C項，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，是一種弱堿，錯誤；D項，Cl、N、Al、H的最高化合價分別為＋7、＋5、＋3、＋1，正確。答案D10．短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數依次增大，X的簡單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結構，Y原子最外層電子數等于內層電子數的2倍，Q的單質與稀硫酸劇烈反應生成X的單質。向100mLX2R的水溶液中緩緩通入RZ2氣體，溶液pH與RZ2體積關系如下圖。下列說法正確的是()A．X2R溶液的濃度為0.03mol·L－1B．最簡單氣態氫化物的穩定性：Y＞Z＞RC．工業上通常采用電解法冶煉Q的單質D．RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中，均無明顯現象[解析]短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數依次增大，X的簡單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結構，說明X為氫元素；Y原子最外層電子數等于內層電子數的2倍，為碳元素；Q的單質與稀硫酸劇烈反應生成X的單質，為活潑金屬，可能為鈉、鎂、鋁中的一種。向100mLX2R的水溶液中緩緩通入RZ2氣體，根據溶液的pH變化分析，應為硫化氫和二氧化硫的反應，即R為硫，Z為氧。A項，2H2S＋SO2=2H2O＋3S↓，根據圖像分析，當二氧化硫的體積為336mL時，溶液的pH為7，說明硫化氫的物質的量為0.03mol，其濃度為eq\f(0.03mol,0.1L)＝0.3mol·L－1，故錯誤；B項，非金屬性越強，其最簡單氣態氫化物的穩定性越強，故穩定性順序為：Z＞R＞Y，故錯誤；C項，Q為活潑金屬鈉、鎂、鋁中的一種，工業上通常采用電解法冶煉Q的單質，故正確；D項，二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中會產生硫酸鋇沉淀，故錯誤。答案C11．X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期主族元素，它們之間可形成組成不同的多種可溶性常見鹽，其中有兩種組成為ZXY3、ZWY4。下列說法中正確的是()A．簡單離子半徑：r(W)>r(Z