1、物质结构 元素周期律 第5讲 考情分析 1.元素周期表 2. 元素周期律元素周期律 真题回放 1.(2020 全国卷)1934年约里奥- 居里夫妇在核反应中用粒子(即氦 核4 2He)轰击金属原子 W ZX，得到核素 30 Z2 Y，开创了人造放射性核素的先河： W ZX 4 2He 30 Z2Y 1 0n，其中元素 X、Y 的最外层电子数之和为 8。下列 叙述正确的是( ) A.W ZX 的相对原子质量为 26 B.X、Y 均可形成三氯化物 C.X 的原子半径小于 Y 的 D.Y 仅有一种含氧酸 解析：WX 比 30Y 的质子数少 2，即最外层电子数少 2，又因为WX 是 金属原子，X、Y
2、的最外层电子数之和为 8，所以 WX、30Y 的最外层电子 数分别为 3、5；再结合质量数一定大于质子数，可推知 X 为铝元素，Y 为磷元素，所以 Al、P 可形成 AlCl3、PCl3，B 项正确；根据质量守恒可 知， WX 的质量数为 27，相对原子质量为 27，A 项错误；同周期，元素的 原子半径从左到右递减，即 Al 的原子半径大于 P，C 项错误；P 元素可形 成 HPO3、H3PO4等多种含氧酸，D 项错误。 答案：B 2.(2020 山东卷)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大， 基态 X 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，Z 可与 X 形成淡黄 色化合物
3、 Z2X2，Y、W 最外层电子数相同。下列说法正确的是( ) A.第一电离能：WXYZ B.简单离子的还原性：YXW C.简单离子的半径：WXYZ D.氢化物水溶液的酸性：YW 解析：短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，基态 X 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，则 X 可能为 Be 或 O，又 Z 可与 X 形成淡黄色化合物 Z2X2，则 X 为氧元素，Z 为钠元素；Y、W 最 外层电子数相同，则 Y 为氟元素，W 为氯元素；核外电子层数越多，简 单离子半径越大，核外电子排布相同时，质子数越小，离子半径越大，所 以简单离子半径：Cl O2FNa，C 项正确；第一电离
4、能：FO ClNa，A 项错误；元素的非金属性越强，简单离子的还原性越弱，所以 简单离子的还原性：Cl O2F，B 项错误；HF 是弱酸，HCl 是强酸， 氢化物水溶液的酸性 YW，D 项错误。 答案：C 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：WXYZ B.原子半径：ZYXW C.元素 X 的含氧酸均为强酸 D.Y 的氧化物水化物为强碱 解析：根据题干信息可知，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周 期元素， 化合物 XW3与 WZ 相遇会
5、产生白烟， 则 WX3为 NH3， WZ 为 HCl， 所以 W 为 H 元素，X 为 N 元素，Z 为 Cl 元素，又四种元素的核外电子总 数满足 XYWZ，则 Y 的核外电子总数为 11，Y 为 Na 元素，据此分 析解答。根据上述分析可知，W 为 H 元素，X 为 N 元素，Y 为 Na 元素， Z 为 Cl 元素，则 A.Na 为金属元素，非金属性最弱，非金属性 YZ，A 选 项错误；B.同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素从上到下 原子半径依次增大，则原子半径：NaClNH，B 选项错误；C.N 元素 的含氧酸不一定全是强酸，如 HNO2为弱酸，C 选项错误；D.Y 的氧化
6、物 水化物为 NaOH，属于强碱，D 选项正确。 答案：D 4.(2020 浙江卷)X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素，原子序数依次增 大。Y 元素的最高正价为4 价，Y 元素与 Z、M 元素相邻，且与 M 元素 同主族；化合物 Z2X4的电子总数为 18 个；Q 元素的原子最外层电子数比 次外层少一个。下列说法不正确 的是( ) A.原子半径：ZYM B.最高价氧化物对应水化物的酸性：ZYM C.X2ZZX2易溶于水，其水溶液呈碱性 D.X、Z 和 Q 三种元素形成的化合物一定是共价化合物 解析：依据题意，Y 元素最高正价为4 价，所以为第A 元素，且五 种元素均是短周期元素，Y 与 M 同
7、主族，Y 与 Z 相邻，根据化合物 Z2X4 的电子总数为 18 个，得知 X 为 H 元素，Y、M 分别为 C、Si 元素；Z 为 N 元素，Q 一定为第三周期元素，最外层电子数比次外层少一个，则应该为 Cl 元素。 A 中原子半径： NCSi， 即 ZYCSi， 所以最高价氧化物对应水化物的酸性：ZYM，正确；C 中 X2ZZX2是 联氨即 H2NNH2， 因为结构中的氨基会与水分子间形成氢键， 所以易溶于 水， 又因为联氨分子的两个氮原子都有孤电子对， 可以通过配位键结合 H ， 使溶液呈碱性，正确；D 中 X、Z、Q 三种元素分别为 H、N、Cl，三种元 素可以形成 NH4Cl，属于离
8、子化合物，错误。 答案：D 5.(2020 全国卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)， 具 有良好的储氢性能，其中元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大、且总和 为 24。下列有关叙述错误的是( ) A.该化合物中，W、X、Y 之间均为共价键 B.Z 的单质既能与水反应，也可与甲醇反应 C.Y 的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D.X 的氟化物中 XF3原子均为 8 电子稳定结构 解析：根据图中信息可得，Z 为 Na，W 为 H，结合给予信息原子序数 依次增大，且总和为 24，所以，X 为 B，Y 为 N。H、B、N 三种非金属元 素之间所成化学键均为共价键，A 项正确。Na 既
9、可以与水反应，也可以和 甲醇反应，B 项正确。C.N 的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，C 项正确。 B 的氟化物 BF3中 B 的最外层三个电子，与氟原子之间形成 3 个共价键，共 6 个电子，不满足 8 电子稳定结构。 答案：D 6.(2020 天津卷)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。用表 中信息判断下列说法正确的是( ) X Y Z W 分子式 H3ZO4 0.1 mol L 1 溶液对应的 pH(25 ) 1.00 13.00 1.57 0.70 A.元素电负性：ZW B.简单离子半径：WY D.元素第一电离能：ZW C.简单氢化物的沸点：XZ 解析：由 pH 可知，X
10、、Y、Z、W 对应元素最高价氧化物的水化物分别 为一元强酸、一元强碱、H3PO4和多元强酸，可推知，X 为 N，Y 为 Na，Z 为 P，W 为 S；A 项，S 最外层电子数较 P 多，更易得电子，电负性更强， 正确；B 项，S2 电子层数较 Na多，半径大，错误；C 项，P 的外围电子为 半满稳定结构，第一电离能较相邻原子大，即第一电离能：PS，错误；D 项，氨气分子间存在氢键作用，沸点较磷化氢大，错误。 答案：A 考 点 诠 释 考点考点1 微粒结构及微粒间相互作用力 1.巧记 10e 、18e 微粒：10e和 18e微粒是元素推断题的重要突破口。 以 Ne 为中心记忆 10e 微粒： 以
11、 Ar 为中心记忆 18e 微粒： 2.化学键与物质类别的关系 【例 1】用化学用语表示 NH3 HCl=NH4Cl 中的相关微粒，其中 正确的是() A.中子数为 8 的氮原子：8 7N B.HCl 的电子式： C.NH3的结构式： D.Cl 的结构示意图： 解析：中子数为 8 的氮原子的质量数为 15，可表示为15 7N，选项 A 错误； HCl 中只含共价键，其电子式为，选项 B 错误；NH3中含 3 个 NH 键， NH3的结构式为，选项 C 正确；Cl 最外层有 8 个电子，Cl的结构示意图 为，选项 D 错误。 答案：C 【变式 1】厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除
12、技术，下列 说法中不正确 的是( ) A.1 mol NH 4 所含的质子总数为 10NA B.联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键 C.过程属于氧化反应，过程属于还原反应 D.过程中，参与反应的 NH 4与 NH2OH 的物质的量之比为 11 解析： 质子数等于原子序数， 1 mol NH 4中含有质子总物质的量为 11 mol， 故 A 说法错误；联氨(N2H4)的结构式为NHHNHH，含有极性键和非极性键， 故 B 说法正确；过程，N2H4N2H2，此反应是氧化反应，过程，NO 2 NH2OH，添 H 或去 O 是还原反应，故 C 说法正确；NH 4中 N 显3 价， NH2OH 中
13、N 显1 价，N2H4中 N 显2 价，因此过程中 NH 4与 NH2OH 的物质的量之比为 11，故 D 说法正确。 答案：A 考点考点2 元素周期表元素周期律 1.强化记忆元素周期表的结构 2.掌握金属性、非金属性强弱的判断方法 【例 2】原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W，它们的最外层电子数 分别为 1、6、7、1。X 的电子层结构与氦相同，Y 和 Z 的次外层有 8 个电 子，Z 和 W的电子层结构相同。下列叙述错误的是( ) A.X 和其他三种元素均能形成共价化合物 B.元素的非金属性顺序为：ZYX C.W 和其他三种元素均能形成离子化合物 D.元素 X、Y、Z 各自最高和最低化
14、合价的代数和分别为 0、4、6 解析：原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分 别为 1、6、7、1，X 的电子层结构与氦相同，则 X 为 H 元素；Y 和 Z 的次 外层有 8 个电子，原子只能有 3 个电子层，则 Y 为 S 元素，Z 为 Cl；Z 和 W 的电子层结构相同，则 W 为 K 元素，据此解答。H 元素与 S 元素、Cl 元素 分别形成 H2S、HCl，二者属于共价化合物，但与 K 元素形成的化合物为 KH， KH 属于离子化合物，A 错误；同周期自左而右非金属性增强，氢化物中 H 元素为正价，其非金属性最弱，则非金属性 XYZ，B 正确；K 元素与 H、
15、S、Cl 可以形成离子化合物 KH、K2S、KCl, C 正确；H 元素最高正化合价为 1、最低负化合价为1，S 元素最高正化合价为6、最低负化合价为2， Cl 元素最高正化合价为7、最低负化合价为1。 答案：A 【变式 2】X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素，X 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 H2XO3，Y 的最外层电子数是电 子层数的 3 倍，Z 是地壳中含量最高的金属元素，W 的一种核素的质量数 为 28，中子数为 14。下列说法正确的是( ) A.Z2Y3、WX 分别是离子化合物、共价化合物 B.元素的非金属性 WYX C.原子半径由大到小的顺序是 ZWYX D
16、.X、Z、W 的最高价氧化物都是酸性氧化物 解析：Z 是地壳中含量最高的金属元素，根据地壳中元素含量(O、Si、 Al、Fe、Ca)，Z 为 Al；X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 的最高价氧化 物对应的水化物的化学式为 H2XO3，X 的化合价为4 价，X 为 C；Y 的最外 层电子数是电子层数的 3 倍，Y 为 O；W 的一种核素的质量数为 28，中子数 为 14，质子数质量数中子数14，则 W 为 Si。根据分析 Z2Y3为 Al2O3， 是离子化合物，WX 是 SiC，是共价化合物，A 正确；元素的非金属性，从左 到右依次增强，从上到下依次减弱，OCSi，B 错误；原子半径从左到
17、右依 次减小，从上到下依次增大，原子半径由大到小的顺序是 AlSiCO，C 错 误；Z 的最高价氧化物是 Al2O3，为两性氧化物，D 错误。 答案：A 考点考点3 元素的推断及综合应用 通过建立“位、构、性”关系模型来推断元素： 【例 3】短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示。 下列说法正确的是( ) A.元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8 B.原子半径的大小顺序为 rXrYrZrWrQ C.Y2 和 Z 3的核外电子数和电子层数都不相同 D.元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强 解析：根据短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元
18、素周期表中的相对位置可 知，它们分别是 N、O、Al、S、Cl，据此分析解答。N 元素最高正化合价为 其主族数等于 5，Al 元素最高正化合价为其主族数等于 3，二者之和等于 8， 故 A 正确；同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下，原子半径 逐渐增大，所以原子半径的大小顺序为 rZrWrQrXrY，故 B 错误；Y2 和 Z 3 都为 10 电子微粒，核外电子数和电子层数都相同，故 C 错误；同周期 自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强，故 D 错误。 答案：A 【变式 3】Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q 原 子的最外层电子数是内层电
19、子数的 2 倍，X、Y、Z 在周期表中的位置关系 如图所示。下列说法正确的是( ) A.Q 和 Z 可能形成化合物 QZ2 B.Y 的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸 C.X、Z 和氢三种元素不可能组成离子化合物 D.最简单气态氢化物的沸点：QX 解析：Q 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，则 Q 为 C；再根据 Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，以及 X、Y、Z 在周期 表中的位置关系可推知 X 可能为 N(或 O)，Y 可能为 P(或 S)，Z 可能为 S(或 Cl)，若 Z 为 S，则 C、S 可形成分子 CS2，故 A 正确；若 Y 为 P，则最高价 氧化物对应的水化物 H3PO4不是强酸，故 B 错误；N、S 和 H 三种元素可以 形成离子化合物(NH4)2S，故 C 错误。 答案：A
