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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第2课时 元素周期表和周期律的应用
一、单选题
1．（2020·全国高一课时练习）X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与化合价的关系如图
所示。下列说法错误的是( )
A．Q位于第三周期ⅠA族
B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C．简单离子半径：M->Q＋>R2＋
D．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
【答案】C
【分析】
由Y的化合价只有-2价推断Y为氧元素，X的半径比氧原子的半径小且只有+1价，则X为氢元素，M的
最高正价为+7价，最低负价为-1，则M代表氯元素，Z的半径小于氯元素，且最低负价为-3价，最高价为
+5价，则Z代表氮元素，Q只有+1一种化合价，且Q的半径大于氯原子半径，但小于只有+2价的R，故
Q代表钠元素，R代表Ca元素，据此分析解答。
【详解】
A. Q代表钠元素，Na为第三周期IA族，A正确；
B. X、Y、Z三种元素分析代表H、O、N，可以形成硝酸、硝酸铵和一水合氨，故B正确；
C. Na+有两个电子层，Cl-和Ca2+都有3个电子层，且核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，M-、
Q+、R2+的半径大小应该为Cl->Ca2+>Na+，故C错误；
D. Z、M的最高价氧化物对应的水化物为HNO 和HClO，都是强酸，故D正确；
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！答案为C。
2．如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。
下列说法正确的是( )
A．虚线左下方的元素均为非金属元素
B．紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D．可在虚线的右上方，寻找耐高温材料
【答案】C
【详解】
A．虚线左下方的元素均为金属元素，故A错误；
B．紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，如硅是非金属元素，故B错误；
C．元素周期表中分界线附近的元素往往都既具有金属性，又具有非金属性，可在虚线附近寻找半导体材
料(如Ge、Si等)，故C正确；
D．过渡元素均属于金属元素，位于虚线左下方，在过渡元素中可寻找耐高温材料，虚线的右上方，为非
金属元素，在非金属元素中寻找制农药的元素，故D错误。
综上所述，答案为C。
3．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X＋HO=HXO＋HX表示
2 2
B．还原性：Cl->Br-
C．卤素单质的密度从F→I 随相对分子质量增大而增大
2 2
D．F 可以从NaCl溶液中置换出Cl
2 2
【答案】C
【详解】
A．F 与水反应的化学方程式为2F＋2HO=4HF＋O，A错误；
2 2 2 2
B．因为单质的氧化性：Cl>Br ，故还原性：Cl-d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D．a和b只能形成一种化合物
【答案】C
【分析】
短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则
b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P，据此分析解答。
【详解】
A．31d和33d质子数相同，中子数不同，是不同的核素，故A错误；
B．非金属性a（O）＞e（S）＞d（P），故氢化物稳定性：a＞e＞d，故B错误；
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH) ，故C正确；
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D．a和b可形成NaO和NaO，故D错误；
2 2 2
故选C。
5．元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断，下列说法不正确的是( )
A．若 X2+和 Y-的核外电子层结构相同，则原子序数：a=b＋3
a b
B．由水溶液的酸性：HCl>HF，可推断出元素的非金属性：Cl>F
C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都能作半导体材料
D．S和Se分别位于第ⅥA族的第三、四周期，则氢化物的稳定性：HS>HSe
2 2
【答案】B
【详解】
A．X2+的核外电子数为a－2，Y－的核外电子数为b+1，由核外电子层结构相同可知a－2=b+1，则原子序
a b
数：a=b+3，A项正确；
B．HCl和HF不是最高价含氧酸，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B项错误；
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！C．锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C项正确；
D．同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：
HS>HSe，D项正确；
2 2
答案选B。
6．甲～辛均为人体必需的短周期非金属元素，在周期表中的相对位置如图，下列判断不正确的是( )
A．非金属性：丙＞庚 B．原子半径：甲＞乙
C．原子最外层电子数：辛＞己 D．最高价氧化物对应水化物酸性：戊＞乙
【答案】D
【详解】
A．同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则元素的非金属性：丙＞庚，A正确；
B．同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：甲＞乙，B正确；
C．同一周期元素从左到右原子核外最外层电子数逐渐增多，则原子最外层电子数：辛＞己，C正确；
D．元素的非金属性越强，其对应的最高价氧化物对应水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性：乙＞
戊，所以最高价氧化物对应水化物酸性：乙＞戊，D错误；
故合理选项是D。
7．（2020·广东高二学业考试）W、X、Y、Z、N、M元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确
的是( )
A．原子半径：W＞X＞ Y
B．单质的还原性：X＞Y
C．硒与元素N同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比N的弱
D．元素Z位于金属与非金属的分界线附近，推测Z元素的单质可以做半导体材料
【答案】A
【分析】
由元素在周期表的位置可知，W、X、Y、Z、M、N六种主族元素分别为N、Na、Mg、Si、Ga、S。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！【详解】
A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：Na＞
Mg＞N，即X＞Y＞W，A错误；
B．同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：Na＞Mg，即X＞Y，B正确；
C．非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，硒与元素S同主族，非金属性S＞Se，则S的最高
价氧化物的水化物的酸性强，C正确；
D．根据元素周期表可知，元素Si位于金属与非金属的分界线附近，因此单质硅可以做半导体材料，D正
确；
答案选A。
8．如图是某另类元素周期表的一部分，下列说法正确的是
A．简单阴离子的半径大小：X>Z>Y
B．单质的氧化性：X>Y>Z
C．简单氢化物沸点：Y>X>Z
D．X的最高价氧化物对应的水化物为三元酸
【答案】D
【分析】
按周期表中元素的排列规律分析可知：Y为N元素，X为P元素，Z为O元素；
【详解】
A．同主族时电子层数越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则 简
单阴离子的半径大小： ，A错误；
B．单质的氧化性： ，B错误；
C．氨分子间有氢键、水分子间有氢键，分子间有氢键时，物质的沸点较高，水常温呈液态、氨气常温呈
气态，简单氢化物沸点： ，C错误；
D．X的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，HPO 为三元酸，D正确；
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！答案选D。
9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。工业上以金红石（主要成分是TiO）为原料制备
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金属钛的步骤：①在高温下，向金红石与W的单质组成的混合物中通入黄绿色气体单质Z，得到化合物甲
和化学式为WX的气体乙，气体乙会与血红蛋白结合导致人体中毒；②金属Y形成的淡黄色氧化物可用于
呼吸面具。在稀有气体环境和加热条件下，用Y的金属单质与甲反应可得钛。下列说法不正确的是（ ）
A．W的氢化物的沸点一定小于X的氢化物
B．简单离子半径：Z>X>Y
C．W与Z形成的化合物可用做工业上的重要有机溶剂
D．含Z元素的某种盐具有强氧化性，可用于饮用水消毒
【答案】A
【分析】
黄绿色气体单质Z为氯气，则Z为Cl；WX会与血红蛋白结合导致人体中毒，则WX为CO，所以W为
C，X为O；金属Y形成的淡黄色氧化物可用于呼吸面具，淡黄色化合物为NaO，则Y为Na。则W、
2 2
X、Y、Z依次为C、O、Na、Cl。在高温下，向金红石与C的混合物中通入Cl 得到化合物TiCl 和CO；
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在稀有气体环境和加热条件下，用钠与TiCl 反应可得钛。
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【详解】
A．C的氢化物除了甲烷还有很多，烃类都是C的氢化物，有些烃的沸点高于水，故A不正确；
B．电子层数越多，半径越大；当电子层数相同时，质子数越多，半径越小，故简单离子半径：Cl-＞O2-＞
Na+，故B正确；
C．C与Cl形成的化合物CCl 可用做工业上的重要有机溶剂，故C正确；
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D．Ca(ClO) 含氯元素，是漂白粉的有效成分，具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，故D正确；
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故选A。
10．部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，下列说法错误的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：M＜Z
B．组成单质的熔点：Z＜M＜N
C．Y、R 两种元素气态氢化物的还原性：Y＞R
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！D．简单离子的半径：R＞Y＞M
【答案】C
【分析】
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素
处于第三周期，由原子序数可知，X为C元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Mg元素，N为Si，R为
Cl元素，结合元素周期律与物质的性质等解答。
【详解】
A．金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性钠大于镁，故氢氧化钠的碱性大于氢氧
化镁，故A不选；
B．氯气是分子晶体，在常温下是气体，镁是金属晶体，硅是原子晶体，则单质熔点硅大于镁，镁大于氯
气，故B不选；
C． 非金属性F>Cl，非金属性越强氢化物还原性越弱，故还原性HFMg2+，同一主族从上到
下原子半径和离子半径都是逐渐增大，则Cl->F-半径，则离子半径Cl->F->Mg2+，故D不选；
故选：C。
二、填空题
11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_____。
(2)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：_______＞_______(用分子式表示)。
(3)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是_______。
【答案】Al(OH) +OH-= +2H O HCl HS )S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+
3 2 2
【详解】
(1)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物可
以反应生成盐和水，则W是Na，X是Al，形成的两种物质为NaOH和Al(OH) ，二者反应的离子方程式为
3
Al(OH) +OH-= +2H O；
3 2
(2)Z和Y是同一周期元素，原子序数比Y大，则Z为Cl元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的非
金属性就越强。元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强。由于非金属性：Cl＞S，所以气态
氢化物的稳定性：HCl＞HS；
2
(3)这四种元素形成的离子分别是Na+、Al3+、S2-、Cl-。Na+、Al3+核外电子排布是2、8；S2-、Cl-的核外电子
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！排布是2、8、8。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，所以Na＋＞Al3＋，S2－＞
Cl－。对于电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，由于S2-、Cl-核外有3层电
子，Na+、Al3+核外有2层电子，所以离子半径大小关系为：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+。
12．（2020·湖南高一期中）现有X、Y、Z三种属于元素周期表前18种的元素，X的单质可以在Z的单质
中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰为苍白色；X的单质也可以与Y的单质化合，生成常温下为液体的XY；Z
2
的单质溶于XY中，生成一种含X、Y、Z三种元素的物质，具有强氧化性，可用于自来水的消毒。根据
2
以上信息，完成下列问题：
（1）画出Z的原子结构示意图为____________。
（2）将XZ的水溶液滴入NaHCO 溶液中，有气泡产生，反应的离子方程式为____________。
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（3）实验室可用X、Y两种元素组成的另外一种化合物来制备Y的单质，试写出该反应的化学方程式
______；若生成11.2 L（标准状况）的Y的单质，则转移的电子的物质的量为____________。
（4）据报道：“84”消毒液（主要成分是NaClO）与“洁厕灵”（主要成分是XZ）混用，释放出一种有毒气
体，发生中毒事件。试用离子方程式表示其原因__________。
（5）试写出Z的单质溶于XY中反应的化学方程式为_____________。
2
（6）由Y与Z组成的化合物ZY，已成为一种新型自来水消毒剂。从物质的分类角度分析，化合物ZY 属
2 2
于___________。
【答案】 H++HCO =H O+CO↑ 2HO 2HO+O↑ 1mol ClO-+Cl-+2H+=Cl↑+H O
2 2 2 2 2 2 2 2
Cl+H O=HCl+HClO （非金属）氧化物
2 2
【分析】
X的单质可以在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰为苍白色，则X为H、Z为Cl；
X的单质（H）也可以与Y的单质化合，生成常温下为液体的XY，则Y为O；
2 2
综上所述，X为H，Y为O，Z为Cl，据此解答。
【详解】
(1)Z为Cl，其原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(2)XZ即HCl，HCl和NaHCO 反应的离子方程式为H++HCO =H O+CO↑，故答案为：H++HCO
3 2 2
=H O+CO↑；
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(3)实验室可用X(H)、Y(O)两种元素组成的另外一种化合物(H O)来制备Y的单质(O )，该反应的化学方程
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！式为2HO 2HO+O↑，HO 中O有一半升高到0价，一半降低到-2价，每生成标况下22.4LO 转移
2 2 2 2 2 2 2
2mol电子，则若生成11.2 L（标准状况）的Y的单质(O )，则转移的电子的物质的量为1mol，故答案为：
2
2HO 2HO+O↑；1mol；
2 2 2 2
(4)NaClO与HCl发生归中反应产生氯气，反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl↑+H O，故答案为：ClO-
2 2
+Cl-+2H+=Cl↑+H O；
2 2
(5)Z的单质（Cl）溶于XY（HO）中反应的化学方程式为Cl+H O=HCl+HClO，故答案为：
2 2 2 2 2
Cl+H O=HCl+HClO；
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(6)ZY 即ClO 由Cl和O组成的纯净物，属于（非金属）氧化物，故答案为：（非金属）氧化物。
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