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第 14 讲 元素周期律和元素周期表
1．下列关于元素周期表的说法正确的是
A．过渡元素全部是金属元素
B．短周期是指第1、2周期
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．元素周期表有8个副族
【答案】A
【解析】过渡元素包含副族和第VIII族，均为金属元素，A正确；第一、二、三周期为短周期，B错误；
氢元素是IA族，是非金属元素，C错误；元素周期表是七个主族、七个副族、0族和VIII族，D错误；
故选A。
2．已知某离子的结构示意图为 ，下列说法中正确的是
A．该元素位于第二周期第ⅡA族
B．该元素位于第二周期第Ⅷ族
C．该元素位于第三周期第ⅡA族
D．该元素位于第三周期0族
【答案】C
【解析】据离子结构示意图得元素是12号，位于该元素位于第三周期ⅡA族，C项正确；答案选C。
3．短周期主族元素的简单离子 Xm+、Yn+、ZP﹣、Rq﹣都具有相同的电子层结构，下列判断正确的是( )
a b c d
A．若c＞d，则Z的非金属性比R的更强
B．若p＜q，则还原性：ZP﹣＞ Rq﹣
c d
C．若n＜m，则离子半径： Xm+＞Yn+
a b
D．若半径 Xm+＞Yn+，则X的单质一定能从含Y n+的盐溶液中置换出Y
a b
【答案】A
【分析】短周期主族元素的简单离子，Xm+、Yn+、ZP-、Rq-都具有相同的电子层结构，X、Y为金属元
a b c d
素，处于第三周期，Z、R为非金属元素，处于第二周期。
【解析】若c＞d，则原子序数Z＞R，同周期，从左到右，元素的非金属性增强，所以非金属性：Z＞R，
故A正确；若p＜q，则原子序数R＜Z，同周期，从左到右，单质的氧化性增强，其对应的简单离子的还原性减弱，所以还原性：ZP-＜ Rq-，故B错误；若n＜m，则原子序数X＞Y，离子核外电子层结构相同
c d
时，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径： Xm+＜Yn+，C错误；若离子半径 Xm+＞Yn+，离子核
a b a b
外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则原子序数X＜Y，如果X为Na，Na不能从含Yn+的盐
溶液中置换出Y，D错误；故答案为A。
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子得2个电子得到与Ne原子的电子层结构
相同的微粒，X原子的M层电子数是W原子最外层电子数的一半，Y与W是同主族元素。下列有关叙述
中正确的是( )
A．W、Y形成的化合物溶于水得到的一定是强酸
B．四种元素形成的简单离子半径关系：Y＞Z＞W＞X
C．含元素Z的化合物都具有漂白性
D．W、X形成的化合物易溶于水
【答案】B
【分析】W原子得2个电子为W2-与Ne原子的电子层结构相同，则W为O；X原子的M层电子数是W原
子最外层电子数的一半，则X为13号元素Al；Y与W是同主族元素，W、X、Y、Z为原子序数依次增大
的短周期主族元素，则Y为S，Z为Cl，即W、X、Y、Z分别为O、Al、S、Cl。
【解析】W、Y分别为O、S，二者形成的化合物溶于水得到的不一定是强酸，如SO 溶于水得HSO ，
3 2 4
HSO 是强酸，SO 溶于水得HSO ，HSO 是弱酸，故A错误；W、X、Y、Z分别为O、Al、S、Cl，三
2 4 2 2 3 2 3
种离子中Al3+、O2-有两个电子层，S2-、Cl-均有3个电子层，Al3+的半径小于O2-，S的核电荷数比Cl小，则
S2-半径大于Cl-半径，即元素W、X、Y、Z形成的简单离子半径关系：Y>Z>W>X，故B正确；Z为Cl，
含有Cl的化合物不一定有漂白性，如NaCl无漂白性，故C错误；W、X分别为O、Al，二者形成的化合
物为Al O，Al O 难溶于水，故D错误；故选B。
2 3 2 3
5．依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是
A． 的酸性比 的强
B． 的热稳定性逐渐增强
C． 的碱性比 的强
D．若 和 的核外电子层结构相同，则离子半径：
【答案】C
【解析】元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强﹐非金属性C>B，所以HBO 的酸性比
3 3
HCO 的弱，故A错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性Cl>Br>I，所以
2 3HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，故B错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越
强，金属性Mg>Be，所以Mg(OH) 的碱性比Be(OH) 的强，故C正确；电子层结构相同的离子，则M的
2 2
原子序数-1=R的原子序数+2，则原子序数为RS>O，A错误；O和Na组成的化合物NaO 中存在非极性共价键，B错误；O的非金属性强
2 2
于C，则最简单气态氢化物的热稳定性HO>CH，C正确；C的非金属性弱于S，则C的最高价氧化物对
2 4
应水化物的酸性比S的弱，D错误；故选C。
9．下列有关说法正确的是
A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．原子半径
D．元素P的简单气态氢化物的化学式为
【答案】B
【解析】Al为13号元素，在周期表中位于第3周期ⅢA族，A错误；S的非金属性大于P，则其最高价氧
化物对应的水化物的酸性较强，B正确；同周期越靠右，原子半径越小，则原子半径 ，C错误；P
为15号元素，其最外层有5个电子，则元素P的简单气态氢化物的化学式为 ，D错误；故选B。
10．我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短
周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次増大，其中W为地壳中含量最多的元素。X、Y、Z为同周期相邻
元素，且均不与W同族，Z的原子中最外层电子数为其K层的2倍。下列结论正确的是A．X、Y单质既能与强酸反应又能与强碱反应产生氢气
B．化合物XW中的化学键为共价键
C．原子半径大小顺序为X＞Y＞Z＞W
D．Z的氧化物对应的水化物为强酸
【答案】C
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次増大，其中W为地壳中含量最多的元素，W是O。
X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，Z的原子中最外层电子数为其K层的2倍，Z位于第三周
期，Z是Si，所以X是Mg，Y是Al，据此解答。
【解析】单质铝既能与强酸反应又能与强碱反应产生氢气，镁只能与酸反应生成氢气，与碱不反应，A错
误；化合物MgO中的化学键为离子键，B错误；同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子
半径逐渐增大，则原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞S，C正确；Si的氧化物对应的水化物硅酸是弱酸，
D错误；答案选C。
11．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，
Y原子半径是短周期元素中最大的，Z与X属于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：r(W) > r(Z) > r(X)
B．由W、Y 组成的化合物中不含共价键
C．X 的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D．Y的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的
3倍，故X原子有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素，Y原子半径是短周期元素中最大的，
则Y是Na元素；Z与X属于同一主族，则Z为S元素，W原子序数比S大，还属于主族元素，则W是Cl
元素，以此解答该题。
【解析】根据上述分析可知X是O，Y是Na，Z是S，W是Cl元素。同一周期的元素，原子序数越大，原
子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径r(Na)＞r(S)＞r(Cl)＞
r(O)，A错误；W是Cl元素，Cl是活泼的非金属元素，Y是Na元素，Na是活泼的金属元素，由W、Y组
成的化合物为离子化合物，含有离子键，B正确；元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越
强，由于元素的非金属性O＞S，所以Z元素的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱，C错误；Y是Na元
素，Na是活泼的金属元素，其最高价氧化物对应的水化物NaOH是一元强碱，D错误；答案选B。
12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为20。X是地壳中含量最多的元素，Z与X同主族。下列说法正确的是
A．X位于周期表第二周期ⅣA族
B．原子半径：r(X)S>Cl>O，B错误；O的非金属性强于S，
则O的简单气态氢化物的热稳定性比S的强，C错误；Cl的非金属性强于S，则Cl的最高价氧化物对应水
化物的酸性比S强，D正确；故选D。
13．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，W只有一个质子，W、Y同主族。X无最高
正价，Z的原子序数是X的两倍。下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．简单阳离子的得电子能力：
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．W、X、Y三种元素形成的化合物中只含离子键
【答案】D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，W只有一个质子，则W为H元素；
W、Y同主族，则Y为Na(不可能为Li，因为Y元素前面还有X元素)；X无最高正价，X可为O或F元
素，由于Z的原子序数是X的两倍，F元素不符合，则X为O元素，Z为S元素，Q为Cl元素，据此分析
解答。
【解析】同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>S，A正确；Na和盐酸反应的离子方
程式为2Na+2H+=2Na++H ↑，H+作氧化剂，Na+为氧化产物，则氧化性：H+>Na+，即得电子能力：H+>Na+，
2
B正确；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性：Cl>S，则Q和Z的最高价氧
化物对应水化物：HClO>H SO ，C正确；W、X、Y三种元素形成的化合物NaOH，含有离子键和共价
4 2 4
键，D错误；故选D。
14． 五种短周期主族元素，原子半径依次增大，其最外层电子数之和为20， 的核外电子数等于其周期数， 与 可以形成两种常见的液体化合物 和 。 与 同主族， 是同周期中
半径最小的元素。下列说法正确的是
A．简单氢化物的热稳定性：
B． 与 形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．X、Y、Z形成的化合物一定显酸性
D． 三种元素形成的简单离子半径大小顺序：
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子半径依次增大，X半径最小而且X核外电子数等于
其周期数可知X应该是H元素，Y与X形成XY和XY，Y是O元素，形成HO和HO 两种化合物，Q
2 2 2 2 2 2
与X同族且Q的原子半径最大，应该是Na元素，M同周期中半径最小是第VIIA族元素，根据五种元素最
外层电子数之和为20，确定Z最外层有5个电子，在依据原子半径依次增大，确定这五种元素分别是H、
O、N、Cl、Na
【解析】氢化物的稳定性是HO>NH ，故A错误；Y、M可以形成ClO 用于饮用水的消毒，故B正确；
2 3 2
H、O、N可以形成一水和氨，具有碱性，故C错误；离子半径应该是N3->O2->Na+，故D错误；答案选
B。
15．前四周期主族元素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。部分元素在周期表中位置如图。
下列关于K、S、Cl、Br这四种元素说法错误的是
A．非金属性最强的是Br B．原子半径最大的是K
C．核外电子数最少的是S D．简单氢化物最稳定的是HCl
【答案】A
【解析】同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，K、
S、Cl、Br中非金属性最强的是Cl，A项错误；同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从
上到下元素的原子半径逐渐增大，K、S、Cl、Br中原子半径最大的是K，B项正确；K、S、Cl、Br的核
外电子数依次为19、16、17、35，即核外电子数最少的是S，C项正确；同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的
稳定性逐渐减弱，则简单氢化物最稳定的是HCl，D项正确；答案选A。
16．X、Y、Z为短周期主族元素，且最外层电子数之和为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．原子序数： B．Y最高价氧化物对应的水化物为强碱
C．X与Z形成的化合物在熔融状态下可导电D．气态氢化物稳定性：
【答案】D
【分析】X、Y、Z为短周期主族元素，Y最外层电子数等于X次外层电子数，则X次外层电子数为2(不可
能是8，若是8，则Y最外层电子数等于8，就不是主族元素了)，则Y最外层电子数为2，X与Z同族，
X、Y、Z最外层电子数之和为10，则X、Z最外层电子数为4，其可能是C、Si元素，X次外层电子数是
2，则X是C元素，Z是Si元素，Y原子半径大于Z，则Y是Mg 元素，则X、Y、Z三种元素分别是指
C、Mg、Si三种元素，据此分析解答。
【解析】X、Y、Z三种元素分别是指C、Mg、Si三种元素，则原子序数为Z>Y>X，故A错误；Y为Mg
元素，最高价氧化物对应的水化物为中强碱，故B错误；X与Z形成的化合物为SiC，其为共价晶体，在
熔融状态下不导电，故C错误；X、Z分别是指C、Si两种元素，C的非金属性比Si强，则气态氢化物稳
定性 ，故D正确；答案D。
17．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3
倍，下列说法正确的是
Y Z
X W
A．简单离子的半径：YZ
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物
D．最高价氧化物的水化物的酸性：YO2-
>Na+，A错误；由C、N、O、H元素构成的化合物NH HCO 中含有共价键、离子键，CO(NH) 中只含有
4 3 2 2
共价键，故B正确；CaH 中阳离子Ca2＋与阴离子H-个数比为1：2，CaO 中阳离子Ca2＋与阴离子O2-个数
2 2 2
比为1：1，C错误；CO、C H 为共价化合物，NaO 为离子化合物，故D错误；故选B。
2 2 2 2 219．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y是空气中含量最高的两种元素，W的单
质能与Z的最高价氧化物对应水化物溶液(R)反应产生氢气。下列说法不正确的是
A．X、Y两种元素可形成6种化合物
B．W是一种应用广泛的金属材料
C．简单离子半径：Z>X>Y
D．1molW的单质与足量R反应时可得到1.5mol气体
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y是空气中含量最高的两种元素，即
X为N，Y为O，W的单质能与Z的最高价氧化物对应水化物溶液(R)反应产生氢气，则W是Al，Z是
Na。据此作答。
【解析】根据分析，N、O能形成NO、NO 、NO、NO、NO、NO，A正确；根据分析，W是Al，是
2 2 4 2 5 2 2 3
一种应用广泛的金属材料，B正确；X、Y、Z的离子核外电子层数都是两层，核电荷数越大，半径越小，
所以离子半径半径：N3-> O2->Na+，C错误；根据Al与NaOH溶液反应的方程式系数关系：
2Al~2NaOH~3H ，1molAl能生成1.5molH，D正确；故选C。
2 2
20．一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．常温下，Z的单质能与水剧烈反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF 中原子均为8电子稳定结构
3
【答案】D
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W为1价形成共价键，W为H元素，Z为+1价阳离子，Z为Na元
素，Y为 3价，Y为N元素，24-1-11-7=5 ，X为B元素；
【解析】该化合物中，H、B、N 之间均以共用电子对形成共价键，A正确；Na单质可以与水反应生成氢
氧化钠和氢气，B正确；N的最高价氧化物的水化物HNO 为强酸，C正确；B的氟化物BF 中B原子最外
3 3
层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，D错误；故选D。21．R、W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y与R原子半径比值是短周期主族元
素中最大的。X、M同主族，R、W、X原子序数之和等于M的原子序数，Z的最外层电子数是X的最外
层电子数的一半。回答下列问题：
(1)X元素在周期表中的位置是 。
(2) 的电子式为 。
(3) 的结构式为 。
(4)写出 与 反应的化学方程式： ，若反应中转移 ，则氧化产物与还原产物的质量
差为 g。
(5)W的最高价氧化物对应的水化物的极稀溶液，与Z的单质反应时，还原产物可用作化肥，写出该反应的
离子方程式：
(6)现有一定量的Z单质和 的固体混合物，加入适量的 后，混合物完全溶解，所得溶液中只含一
种溶质，则固体溶解时发生反应的总化学方程式为 。
【答案】(1)第二周期第ⅥA族
(2)
(3)
(4) 16
(5)
(6)
【分析】R、W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与R原子半径比值是短周期主
族元素中最大的，可知Y是Na元素，R是H元素，同时可知W、X位于第二周期，Z、M位于第三周期；
由于X、M同主族，R、W、X原子序数之和等于M的原子序数，可知W是N元素，X是O元素，M是S
元素；Z的最外层电子数是X的最外层电子数的一半，可知Z是Al元素，综上可知R、W、X、Y、Z、M
分别为H、N、O、Na、Al、S。
【解析】（1）X元素是O元素，在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族；（2） 的电子式，即 的电子式为 ；
（3） 的结构式，即 的结构式为 ；
（4） 与 反应即为 ，若反应中转移 ，生成1.5molS，其中氧化产物
为1molS，还原产物0.5molS，两者产物质量差为16g；
（5）W的最高价氧化物对应的水化物的极稀溶液为稀硝酸，根据题干提示，与Al反应时，产生 ，离
子方程式为 ；
（6） 为 ，与水反应生成 和NaOH，NaOH溶液与Al恰好反应生成 和 ，总化学方
程式为 。
22．为验证同主族元素性质的递变规律。某小组用如图所示的装置进行实验( 夹持仪器 已略去，装置气密
性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当装置B和装置C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当装置B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）装置A 中发生的置换反应的化学方程式为 。
（2）装置B的溶液中NaBr完全被氧化，则消耗Cl 的物质的量为 。
2
（3）为验证溴元素的非金属性强于碘元素，过程Ⅳ的操作和现象是 。
（4）氯水和二氧化硫气体均有漂白作用，但两者混合使用却失去漂白作用，其原因是(用离子方程式表示)。
（5）设计实验方案证明Fe3+的氧化性比I 强(写出实验操作过程、实验现象与结论)：
2
。
【答案】Cl+2KI=I +2KCl 0.005mol 打开活塞b，将装置C中的少量溶液滴入装置D中，然后关
2 2
闭活塞b，取下装置D振荡， 静置后CCl 层变为紫红色 Cl+SO+2H O=4H++2Cl-+SO2- 取一
4 2 2 2 4
支试管，往其中加入一定量的KI溶液和淀粉溶液，然后再向试管中加入FeCl 溶液，若溶液变蓝色，则证
3
明Fe3+的氧化性比I 强(或其他合理答案)
2
【解析】（1）A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，氯气具有氧化性，则装置A中发生的置换反应的化
学方程式为Cl+2KI=I +2KCl。（2）装置B的溶液中NaBr是0.01mol，根据电子得失守恒可知完全被氧化
2 2
时消耗Cl 的物质的量为0.01mol÷2＝0.005mol。（3）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是打
2
开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl 层溶液变为紫红色，其中紫
4
红色为I 溶解在CCl 呈现的颜色；（4）氯水和二氧化硫气体均有漂白作用，但两者混合使用却失去漂白
2 4
作用，其原因是二者发生了氧化还原反应生成硫酸和盐酸，离子方程式为Cl+SO+2H O=4H++2Cl-+SO2-。
2 2 2 4
（5）根据碘遇淀粉显蓝色可知证明Fe3+的氧化性比I 强的实验操作过程、实验现象与结论是：取一支试
2
管，往其中加入一定量的KI溶液和淀粉溶液，然后再向试管中加入FeCl 溶液，若溶液变蓝色，则证明
3
Fe3+的氧化性比I 强。
2
