文档内容
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
由于第一节内容后连的比较多，所以这一节内容就是个概念形成和
具体应用的一节，所以内容较少，结合上一节内容一起看才能体会
元素周期表和元素周期律的真正含义
一、粒子半径大小的比较
影响粒子半径大小的因素有：
①电子层数的多少；
②原子核对核外电子的吸引力的大小；
③核外电子的多少。
(1)同周期、同主族原子半径的比较
①同一周期，从左到右，核电荷数依次增大，
原子半径依次减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
②同一主族，自上而下，电子层数依次增多，
原子半径依次增大。如r(Li)r(O)。
②电子层数相同时看核电荷数，荷少径大，
如r(F－)>r(Na＋)。
③电子层数、核电荷数都相同时看电子数，
电子数多的半径大，如r(Cl－)>r(Cl)、r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。
对点练习1
（2020·天津宝坻区·北大宝坻附属实验学校高三月考）已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具
有相同的电子层结构下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述，不正确的是
A．原子半径： X>Y>Z>W B．原子序数：Y>X>Z> W
C．原子最外层电子数Y>X> Z> W D．金属性X>Y，还原性： W2-> Z-【答案】C
【分析】
已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构，则Z、W处于同一周期，且处
于X、Y所在周期上一周期，以此解答。
【详解】
A. Z、W处于同一周期，且处于X、Y所在周期上一周期，原子序数Y>X>Z>W，同周期
元素原子序数越大，半径越小，所以原子半径X>Y，W>Z，原子核外电子层数越多，半径
越大，所以X>Y>W>Z，故A正确；
B. X、Y处于同一周期，原子序数Y>X，Z、W处于同一周期，且处于X、Y所在周期上
一周期，原子序数Z>W，所以原子序数Y>X>Z>W，故B正确；
C. X、Y处于同一周期，原子序数Y>X，则原子最外层电子数Y>X；Z、W处于同一周期，
原子序数Z>W，则原子最外层电子数Z>W ，X、Y形成阳离子，Z、W形成阴离子，所以
最外层电子数Z>W>Y>X，故C错误；
D. X、Y处于同一周期，形成阳离子，原子序数Y>X，所以金属性：X>Y；Z、W处于同
一周期，形成阴离子，原子序数Z>W，所以非金属性Z>W，非金属性越强，阴离子还原
性越弱，所以还原性：W2->Z-，故D正确；
故选C。
二、 主族元素主要化合价的确定
(1)主族元素的最高化合价＝族序数(O、F除外)。
(2)非金属元素最低负价＝8－原子的最外层电子数(H除外)。
对点练习2
某同主族（或同周期）元素的主要化合价的变化规律如右图所示，它们可能位于周期表A．ⅠA族 B．ⅡA族
C．第二周期 D．第三周期
【答案】D
【解析】A、若为ⅠA族，化合价均为+1价，选项A错误；B、若为ⅡA族，化合价均为
+2价，选项B错误；C、若为第二周期，F元素没有正价，选项C错误；D、若为第三周期，
符合最高正价从+1到+7，负价由硅的-4到Cl的-1，选项D正确。答案选D。
三. 元素周期律的具体应用
(1)预测未知元素的性质
依据：同主族元素性质的递变规律。
如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，
HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
对点练习3
（2020·全国高一课时练习）砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据元素周期表和元素周期
律的知识，下列有关推测不正确的是( )
A．砷有-3、＋3、＋5等多种化合价
B．原子半径：As＞P
C．酸性：HAsO ＞HSO
3 4 2 4
D．热稳定性：HBr＞AsH
3
【答案】C
【详解】
A．砷为第ⅤA族元素，可以有-3、＋3、＋5等多种化合价，A项正确；B．同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径：As＞P，B项正确；
C．同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性：P＞As，根据元素周期律，元素的非金
属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。则酸性：HAsO ＜HPO 。同周期元素
3 4 3 4
从左到右非金属性增强，故酸性：HSO ＞HPO ，则酸性：HAsO ＜HSO ，C项错误；
2 4 3 4 3 4 2 4
D．根据元素周期律，同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性：Br＞As，故热稳定
性：HBr＞AsH ，D项正确。
3
答案选C。
(2)比较元素的性质
依据：元素周期律。
如比较HSO 和HSeO 的酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性
2 4 2 4
减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，故酸性：HSO >H SeO。
2 4 2 4
对点练习4
（2020·宁波市北仑中学高一期中）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（
）
A．酸性： B．与氧气反应产物种类：
C．碱性： D．沸点：
【答案】D
【详解】
A. 元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：
Cl>S>P，则酸性： ，能用元素周期律解释，故A不选；
B. 元素的金属性越强，与氧气反应产物种类越多，非金属性 ，与氧气反应产
物种类： ，能用元素周期律解释，故B不选；
C. 元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：K>Na>Mg，
则碱性： ，能用元素周期律解释，故C不选；
D. 沸点是物理性质，不能用元素周期律解释，故D选；正确答案是D
五、元素的“位”“构”“性”间的关系
(1)原子结构――→元素在周期表中的位置：
结构位置
(2)原子结构――→元素的化学性质
结构 性质
(3)位置――→原子结构和元素性质
元素“位构性”中的注意点
(1)注意原子核外最外层有1个或2个电子，既可能是第ⅠA族、第ⅡA族元素，也可
能是副族、第Ⅷ族或0族元素。
(2)铝及其氧化物、氢氧化物都具有两性，但锗等金属元素与非金属元素分界线附近的
元素的单质及其相应化合物不具有两性。
(3)非金属性最强的元素是F，但最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是
Cl(HClO )。
4
(4)一般来说，元素的性质越活泼，其单质的性质也就越活泼，但N与P却相反，N的
非金属性强于P，但N 比红磷、白磷更稳定。
2
由于新教材对铝三角的转化和计算淡化，铝和铝的氧化物已经在第三章第二节整理了这里
主要整理一些氢氧化铝的内容，为了强化两性化合物的概念,这里和氧化铝对比记忆。
对点练习5
（2020·浙江高一期中）Q、W、X、Y、Z为短周期元素，Q是原子半径最小的元素，W是
地壳中含量最高的元素，X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和： Z与Y位于同一周期，
Y原子核外最外层电子比次外层多3个电子，非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列
问题：
(1)Y、 Z的元素名称分别为___________、___________。
(2)X在周期表中的位置是______________________，其离子结构示意图为___________；Y与Z之间形成的化学键属于___________。
(3)X、Y、Z三种元素原子半径由大到小的顺序为___________(填元素符号)；X单质既可与
盐酸反应，又可溶于氢氧化钠溶液，写出X单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
___________。
(4)化合物XZ 遇QW发生反应生成ZQ， ZQ 的空间构型为 ___________，请完成该反
4 3 2 4 4
应的化学方程式___________。
【答案】氮 碳 第三周期第IIIA族 共价键 Al＞C＞N 2Al
＋2HO＋2NaOH＝2NaAlO ＋3H↑ 正四面体 Al C ＋12HO＝3CH↑＋4Al(OH) ↓
2 2 2 4 3 2 4 3
【分析】
Q、W、X、Y、Z为短周期元素，Q是原子半径最小的元素，则Q为H，W是地壳中含量
最高的元素，则W为O，非金属Z的一种固体单质可导电即石墨导电，则Z为C，Z与Y
位于同一周期， Y原子核外最外层电子比次外层多3个电子，则Y为N，X原子的质子数
等于Z与Y的质子数之和，则X为Al。
【详解】(1)根据前面分析Y、Z的元素名称分别为氮、碳；故答案为：氮；碳。
(2) 根据前面分析X为Al，X在周期表中的位置是第三周期第IIIA族，其离子结构示意图
为 ；Y与Z之间形成的化合物C N，其化学键属于共价键；故答案为：第三周期
3 4
第IIIA族； ；共价键。
(3)根据层多径大，同电子层结构核多径小，X、Y、Z三种元素原子半径由大到小的顺序为
Al＞C＞N；Al单质既可与盐酸反应，又可溶于氢氧化钠溶液，Al单质与氢氧化钠溶液反
应的化学方程式2Al＋2HO＋2NaOH＝2NaAlO ＋3H↑；故答案为：Al＞C＞N；2Al＋
2 2 2
2HO＋2NaOH＝2NaAlO ＋3H↑。
2 2 2
(4)化合物Al C 遇HO发生反应生成CH，CH 的空间构型为正四面体，请完成该反应的化
4 3 2 4 4学方程式Al C ＋12HO＝3CH↑＋4Al(OH) ↓；故答案为：正四面体；Al C ＋12HO＝
4 3 2 4 3 4 3 2
3CH↑＋4Al(OH) ↓。
4 3
五、含铝的化合物
（1）．氧化铝
白色固体，熔点(2 045 ℃)，难溶于水，是性氧化物。
（2）．氢氧化铝
氢氧化铝是两性氢氧化物，其电离方程式：
碱式电离：Al(OH) Al3＋＋3OH－；
3
酸式电离：Al(OH) H＋＋AlO＋HO。
3 2
（3）．Al O 与Al(OH) 的比较
2 3 3
化合物 氧化铝(AlO) 氢氧化铝[Al(OH) ]
2 3 3
物理性质 白色固体，熔点高 白色胶状物质，难溶于水
与酸 Al O＋6H＋=== 2 Al 3 ＋ ＋
2 3
Al(OH) ＋3H＋=== Al 3 ＋ ＋ 3H O
3 2
反应 3HO
2
化学
与碱 Al O＋2OH－=== 2AlO ＋
2 3
性质 Al(OH) ＋OH－=== AlO ＋ 2H O
3 2
反应 HO
2
加热 — 2Al(OH) ===== Al O ＋ 3H O
3 2 3 2
①Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH ·H O===Al(OH) ↓
3 2 3
＋3NH
Al(OH) 加 热 分 解 ：
3
②AlO溶液中通入过量CO 气体：
2
制备方法 2Al(OH) ===== Al O ＋
3 2 3
AlO＋CO＋2HO===Al(OH) ↓＋HCO
2 2 3
3HO
2
③ AlCl 溶液中滴加 NaAlO 溶液：Al3＋＋3AlO＋
3 2
6HO===4Al(OH) ↓
2 3
作耐火材料、冶炼铝的原
主要用途 制药、净水
料
对点练习6
（2020·周口市中英文学校高三期中）既能跟稀盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的化合
物是( )
①NaHCO ②Al O ③Al(OH) ④Al
3 2 3 3
A．①②③ B．①④ C．②③④ D．①②③
【答案】A
【详解】①NaHCO 是弱酸酸式盐，能和稀盐酸和氢氧化钠反应生成盐和水，且是化合物，故①正
3
确；
②Al O 属于两性氧化物，能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和水，且是化合物，故
2 3
②正确；
③Al(OH) 属于两性氢氧化物，能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和水且是化合物，
3
故③正确；
④Al能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和氢气，但Al是单质，故④错误；
故选：A。
本节跟踪练习
1．（2020·河北高碑店市·高碑店一中高一月考）已知短周期元素的离子：A2+、B+、C3-、
a b c
D-都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）
d
A．原子半径A＞B＞D＞C
B．原子序数d＞c＞b＞a
C．离子半径C3-＞D-＞B+＞A2+
D．单质的还原性A＞B＞D＞C
【答案】C
【分析】
已知短周期元素的离子：A2+、B+、C3-、D-都具有相同的电子层结构，则A、B位于同一
a b c d
周期，C、D位于同一周期，A、B在C、D的下一周期，原子序数a＞b＞d＞c。
【详解】
A．同周期原子序数越大，半径越小，原子半径B＞A，C＞D，原子核外电子层数越多，
半径越大，所以原子半径B＞A＞C＞D，故A错误；
B．由分析可知原子序数a＞b＞d＞c，故B错误；
C．具有相同电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径C3-＞D-＞B+＞
A2+，故C正确；
D．A、B在同一周期，原子序数a＞b，金属性B＞A，对应单质的还原性B＞A，C、D为
非金属，单质主要表现为氧化性，故D错误；
故答案为C。
2．（2020·天津河西区·高三期中）下列叙述正确的是( )
A．沸点：B．原子半径：
C．最高正化合价：
D．碱性：
【答案】B
【详解】
A．水分子间含有氢键，熔沸点最高，A错误；
B．同主族元素，自上而下原子半径依次增大，故原子半径： ，B正确；
C．Be的最高正化合价为+2价，N的最高正化合价为+5价，C的最高正化合价为+4价，故
最高正化合价：N＞C＞Be，C错误；
D．金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性Ca＞Mg＞Al，则碱性：
，D错误；
答案选B。
3．（2019·宁县第二中学高一期中）元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化的
根本原因是（ ）
A．元素相对原子质量的递增，量变引起质变
B．元素的金属性和非金属性呈周期性变化
C．元素原子核外电子排布呈周期性变化
D．元素化合价呈周期性变化
【答案】C
【分析】
根据随原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性的变化而引起元素的性质的
周期性变化来解答。
【详解】
A、因结构决定性质，相对原子质量的递增与元素性质的变化没有必然的联系，选项A错
误；
B、因元素的金属性或非金属性属于元素的性质，则不能解释元素性质的周期性变化，选
项B错误；C、因元素原子的核外电子排布随原子序数的递增而呈现周期性变化，则引起元素的性质
的周期性变化，选项C正确；
D、因元素的化合价属于元素的性质，则不能解释元素性质的周期性变化，选项D错误；
答案选C。
【点睛】
本题考查元素周期律的实质，明确原子的结构与性质的关系、元素的性质有哪些是解答的
关键，并注意不能用元素本身的性质来解释元素性质的周期性变化。
4．（2020·上海市向明中学高一期中）卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。
下列有关说法正确的是( )
A．卤化氢的稳定性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
B．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变浅
C．卤素单质的熔点按Cl、Br 、I 的顺序依次减小
2 2 2
D．卤素单质与氢气化合按Cl、Br 、I 的顺序由难变易
2 2 2
【答案】A
【详解】
A．元素的非金属性越强，其对应的氢化物越稳定，F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减
弱，则卤化氢的稳定性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱，A正确；
B．AgCl、AgBr、AgI的颜色分别是白色、淡黄色、黄色，即卤化银的颜色按AgCl、
AgBr、AgI的顺序依次加深，B错误；
C．结构相似的分子晶体，其相对分子质量越大，单质的熔点越高，卤素单质都属于分子
晶体，相对分子质量按Cl、Br 、I 的顺序依次增大，则单质的熔点按Cl、Br 、I 的顺序
2 2 2 2 2 2
依次增大，C错误；
D．元素的非金属性越强，其单质与氢气越容易化合，非金属性Cl>Br>I，所以卤素单质与
氢气化合按Cl、Br 、I 的顺序由易变难，D错误；
2 2 2
答案选A。
5．砹（ ）属于卤族元素，下列关于砹（ ）及其化合物具有的性质的推测不正确的
是（ ）
A．单质砹易溶于某些有机溶剂
B． 是难溶于水的有色固体C． 的酸性比 的弱
D． 受热很难分解
【答案】D
【详解】
A. 单质溴、碘易溶于某些有机溶剂，故砹单质也易溶于某些有机溶剂，故A正确；
B. 由 、 、 的溶解度逐渐降低，颜色逐渐加深可知 是难溶于水的有
色固体，故B正确；
C. 元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以 的酸性比
的弱，故C正确；
D. 在卤族元素中，非金属性越弱，对应的简单氢化物稳定性越差，故砹化氢的稳定性比碘
化氢的差，受热易分解，故D错误。
综上所述，答案为D。
【点睛】
利用非金属性从上到下的变化规律来判断，从上到下，非金属性逐渐减弱，与氢气化合越
来越难，氢化物稳定性越来越不稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。
6．（2020·贵州铜仁伟才学校高二月考）短周期主族元A、B、C、D在周期表中的位置如
图所示，其中B是地壳中含量最多的元素，下列说法正确的是( )
A B
C D
A．元素B位于第二周期第IVA族
B．元素的非金属性B＞C
C．原子半径D＞C
D．简单气态氢化物的稳定性A＞B
【答案】B
【分析】
根据元素周期表的结构并结合元素律分析解题。【详解】
B是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素，由元素周期表的结构可知：A为氮元素、C
为硫元素、D为氯元素；
A．B为氧元素，位于第二周期第VIA族，故A错误；
B．O和S同主族元素，核电荷数大，元素非金属性弱，则O的非金属性强于S，故B正确；
C．S和Cl同周期主族元素，核电荷数大，原子半径小，则S的原子半径大于Cl，故C错
误；
D．O元素非金属性强于N元素，则HO的稳定性强于NH ，故D错误；
2 3
故答案为B。
7．（2020·上海高三期末）能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是
A．熔点：S > Cl B．酸性：HClO > H SO
2 4 2 4
C．相对原子质量：Cl > S D．氧化性：HClO>HSO
2 3
【答案】B
【分析】
比较两种元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢
化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱，据此分析。
【详解】
A．熔点的高低不能作为非金属性的判断依据，故A不符合题意；
B．HClO 和HSO 分别是S和Cl的最高价含氧酸，HClO 的酸性强于HSO 可以说明Cl
4 2 4 4 2 4
的非金属性强于S，故B符合题意；
C．元素的相对原子质量不能作为非金属性的判断依据，故C不符合题意；
D．不能根据含氧酸的氧化性判断元素的非金属性，故D不符合题意。
答案选B。
8．（2020·浙江高二开学考试）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所
示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，下列关系正确的是
W X
Y ZA．原子半径：W＜X B．气体WX可以用排空气法收集
C．化合物熔点：YX＜YZ D．最高价含氧酸的酸性：W＜Z
2 3 3
【答案】D
【分析】
由元素在周期表中的位置可知，W、X为第二周期，Y、Z为第三周期，设Y的最外层电子
数为n，则W的最外层电子数为n+2、X的最外层电子数为n+3、Z的最外层电子数为
n+4，则n+n+2+n+3+n+4=21，4n=12，n=3，则Y为Al元素，W为N元素，X为O元素，
Z为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答该题。
【详解】
A．同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：N>O，故A错误；
B．气体WX为NO，NO在空气中会被氧气氧化成NO ，不能用排空气法收集，NO不和
2
水反应，应该用排水法收集，故B错误；
C．Al O 离子化合物，AlCl 为共价化合物，离子化合物的熔点较高，则熔点：
2 3 3
YX>YZ ，故C错误；
2 3 3
D．非金属性：NQ＋>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；
3 4
答案为C。
10．（2020·沈丘县长安高级中学高二期中）W、X、Y、Z的原子序数依次增大，位于四个
不同的主族，W、X同周期，Y、Z同周期，W、X的最外层电子数之和等于Y、Z的最外
层电子数之和。常温下，WX 是一种能引起温室效应的气体。下列说法错误的是
2
A．简单离子半径：Z＞X＞Y B．一定条件下，W的氢化物可以和Z单质
发生不同类型的反应
C．含氧酸的酸性：Z＞W D．Y分别与X、Z组成的二元化合物均为强
电解质
【答案】C
【分析】
由题意可知，W、X、Y、Z的原子序数依次增大，位于四个不同的主族，常温下，WX 是
2
一种能引起温室效应的气体，则W为C元素，X为O元素，W、X位于第二周期，Y、Z
应该位于第三周期，W、X的最外层电子数之和等于Y、Z的最外层电子数之和，则Y为
Al元素，Z为Cl元素。
【详解】
根据上述分析，W、X、Y、Z分别为元素C、O、Al、Cl；
A．Cl-有三个电子层，O2-、Al3+均有两个电子层，核外电子排布相同的微粒，核电荷数越
大，半径越小，则简单离子半径：Cl-＞O2-＞Al3+，即Z＞X＞Y；故A正确；
B．W的氢化物可以是CH=CH ，与Cl 发生加成反应，W也可以是CH，与Cl 发生取代
2 2 2 4 2
反应，则一定条件下，W的氢化物可以和Z单质发生不同类型的反应，故B正确；
C．非金属性的强弱可以比较最高价氧化物对应水化物酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是最高价氧化物对应水化物的含氧酸无法用非金属性强
弱比较，如非金属性：Cl＞C，但是HCO 的酸性强于HClO，故C错误；
2 3
D．Y分别与X、Z组成的二元化合物分别为Al O、AlCl ，二者均为强电解质，故D正确；
2 3 3
答案选C。
11．（2020·安徽省蚌埠第三中学高一月考）下列叙述正确的是（ ）
A．碱金属单质中，锂的金属性最强
B．碱金属单质的熔点、沸点随原子序数的增加而升高
C．第三周期金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强
D．在元素周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
【答案】D
【详解】
A．碱金属单质中，锂的原子半径最小，失电子能力最小，金属性最弱，A叙述错误；
B．Li、Na、K的熔、沸点依次减小，则碱金属单质的熔点、沸点随原子序数的增加而降
低，B叙述错误；
C．第三周期金属元素随原子序数越大，失电子能力逐渐减弱，则最高价氧化物对应的水
化物的碱性逐渐减弱，C叙述错误；
D．在元素周期表中金属与非金属的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以找到半
导体材料，D叙述正确；
答案为D。
12．（2020·浙江高二期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最
高化合价与最低化合价的代数和为2，X的最简单氢化物在常温下为液体，Y的原子半径在
同周期金属元素中最小，Z与X同主族。下列说法正确的是( )
A．W、X、Y属于同一周期元素
B．四种元素中W的简单离子半径最大
C．X的最简单氢化物的热稳定性比Z的强
D．X、Y形成的化合物能与所有的酸溶液反应
【答案】C
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的最简单氢化物在常温下为液体，
该液体为水，则X为O元素；Z与X同主族，Z为S元素；W的最高化合价与最低化合价
的代数和为2，且原子序数小于X，W为N元素；Y的原子半径在同周期金属元素中最小，其原子序数大于X，为Al元素。
【详解】
通过以上分析可知：W是N，X是O，Y是Al，Z是S元素。
A．W、X、Y分别是N、O、Al元素，Y在W和X的下一周期，A错误；
B．离子核外电子层数越多，离子半径越大；对于电子层结构相同的离子，离子半径随着
原子序数增大而减小，Z离子核外有3个电子层，W、X、Y离子核外有2个电子层，且
W、X、Y原子序数依次增大，故离子半径：Z＞W＞X＞Y，B错误；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强。由于元素的非金属性：X＞Z，则
氢化物的稳定性：X＞Z，C正确；
D．X、Y生成的化合物氧化铝，氧化铝是两性氧化物，只能与强酸、强碱反应，而不能与
弱酸、弱碱发生反应，D错误；
故合理选项是C。
13．（2020·浙江高一期中）2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts (中文名“钿” ，音
tian)， Ts是第七周期VIIA 族元素。下列说法中，不正确的是( )
A．Ts 的最外层电子数是7
B．Ts原子原子半径比At原子大
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．Ts易与氢气反应形成HTs，且很稳定
2
【答案】D
【详解】
A．主族元素最外层电子数等于所在的族序数，Ts原子序数为117，位于第七周期VIIA族，
Ts的最外层电子数是7，A正确；
B．At位于第六周期VIIA族，同主族从上到下元素原子半径依次增大，即Ts的原子半径
大于At的原子，B正确；
C．同主族从上到下非金属性依次减弱，则Ts在同族元素中非金属性最弱，C正确；
D．同主族从上到下非金属性依次减弱，与氢气结合剧烈程度越来越弱，气态氢化物的稳
定性越来越差，则Ts较难与氢气反应形成HTs，且很不稳定，D错误；
2
故选D。
14．（2019·奈曼旗实验中学高一期末）元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦
尚未客满。请你在元素大厦中为119号元素安排好它的房间（ ）
A．第八周期第IA族 B．第七周期第ⅦA族C．第七周期第0族 D．第六周期第ⅡA族
【答案】A
【详解】
若第七周期排满稀有气体的原子序数为118，119-118=1，可以知道119号元素位于第八周
期第IA族，故A选项正确。
故选A。
15．（2020·浙江省长兴中学高三月考）现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最
外层电子数是电子层数的2倍；Y与Z能形成 、 型离子化合物，Z与T形成的
化合物能破坏水的电离平衡。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列
推断正确的是( )
A．原子半径和离子半径均满足：
B．简单的气态氢化物的沸点和稳定性排序均为：
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
D．由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性
【答案】B
【分析】
现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍可知R为C
或S元素，由原子半径以及原子序数的关系可知R为C；Y与Z能形成 、 型离
子化合物且Z的原子半径最大，则Z 为Na元素，Y为O元素，Z与T形成的 化合物
能破坏水的电离平衡且T为原子序数最大的元素，则T为S；X的原子半径以及原子序数
均最小，应为H；结合元素化合物的相关知识分析可得：
【详解】A．由分析可知Y为O，Z为Na，则 ，核外电子排布相同的离子，核电荷
数越大，离子半径越小，故 ，故A错误；
B．由分析可知Y为O、T为S，O和S为同主族元素，由于O原子具有很强的电负性，O
的氢化物含有氢键，而S的气态氢化物不含氢键，所以简单气态氢化物的沸点 ；又由
于同主族元素从上至下非金属的非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐减弱，则
，所以简单的气态氢化物的沸点和稳定性排序均为： ，故B正确；
C．由分析可知T为S，R为C，S的非金属性强于C的非金属性，所以最高价氧化物对应
的水化物的酸性： ，故C错误；
D．由分析可知X、R、Y、Z分别为：H、C、O、Na，由H、C、O、Na四种元素组成的
化合物不仅仅为 ，可能为有机钠盐且含有羧基，溶液不一定呈碱性，也可能呈酸
性，故D错误；
答案选B。
16．（2020·广西岑溪市·高二期中）某同学想通过实验来验证酸性：HSO ＞HCO，设计
2 4 2 3
了如图实验。
(1)仪器a的名称是__________，应盛放下列药品中的__________(填字母)。
A．稀硫酸 B．亚硫酸 C．氢硫酸 D．盐酸
(2)仪器b的名称是__________，应盛放下列药品中的__________(填字母)。
A．碳酸钙 B．硫酸钠 C．氯化钠 D．碳酸钠
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水，如果看到的现象是___________________________，
说明b中发生反应的化学方程式为______________________________，即可证明HSO 比
2 4
HCO 酸性强。
2 3【答案】分液漏斗 A 圆底烧瓶 D 澄清石灰水变浑浊
HSO +Na CO=Na SO +CO ↑+H O
2 4 2 3 2 4 2 2
【分析】
过实验来验证酸性：HSO ＞HCO，则a中应该盛放稀硫酸，b中应该盛放碳酸钠，c中检
2 4 2 3
验二氧化碳，若c中溶液变浑浊，说明硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水，说明酸性：
HSO ＞HCO，以此解答。
2 4 2 3
【详解】
(1)仪器a的名称是分液漏斗，应盛放的药品中是稀硫酸，故答案为：分液漏斗；A；
(2)仪器b的名称是圆底烧瓶，应盛放的药品是碳酸钠，故答案为：圆底烧瓶；D；
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水，二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水会变浑浊，
说明b中发生反应生成了二氧化碳，化学方程式为：HSO +Na CO=Na SO +CO ↑+H O，
2 4 2 3 2 4 2 2
故答案为：澄清石灰水变浑浊；HSO +Na CO=Na SO +CO ↑+H O。
2 4 2 3 2 4 2 2
17．某校化学学习小组设计了相关实验来探究元素周期律。该组同学为验证卤素单质氧化
性的相对强弱，用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程及现象：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸；
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹；
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a；
Ⅳ．打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后 层溶
液变为紫红色。
请回答下列有关问题。
（1）B中溶液由黄色变为棕红色时发生反应的离子方程式为______。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______。
（3）B和C仪器口放置浸有 溶液的棉花的作用是______。
（4）由此实验得出的结论：同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐______（填“减弱”或“增强”）。
【答案】 湿润的淀粉 试纸变蓝 吸收未反应的氯气，
防止污染空气 减弱
【分析】
浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气使湿润淀粉-KI试纸变蓝，氯气与溴化钠反应生成
溴单质和氯化钠。将C中生成的单质溴加入到D中，把碘化钾氧化为单质碘，由于氯气会
向外扩散，因此在试管口要用浸有 溶液的棉花，主要是除掉氯气，防止污染环境。
【详解】
（1） 与 溶液反应生成 和 ，反应的离子方程式为
；故答案为： 。
（2）湿润的淀粉 试纸变蓝色，说明有单质碘生成，即说明氯气的氧化性强于碘；故
答案为：湿润的淀粉 试纸变蓝。
（3）B和C仪器口放置浸有 溶液的棉花的作用是吸收未反应的氯气，防止其对空
气造成污染；故答案为：吸收未反应的氯气，防止污染空气。
（4）由实验可知氯气的氧化性强于溴，而溴的氧化性强于碘，所以同主族元素从上到下，
原子的得电子能力逐渐减弱；故答案为：减弱。
18．学习了元素周期律的知识后，同学们设计了多个实验探究元素性质的递变规律。
Ⅰ．甲组同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，选取C、Si、S三种非金
属元素的常见化合物，设计了如图装置来一次性完成同主族和同周期元素非金属性强弱比
较的实验研究。
(1)甲组同学设计实验时，A中装HSO ，则B,C中分别装
2 4B____________________C__________________；
(2)烧杯C中发生反应的离子方程式 ____________________，
(3)通过实验得出的结论：元素非金属性强弱顺序为 ________________。（填元素符号）
Ⅱ．乙组同学认为利用图1装置可直接比较Cl 和S单质的氧化性强弱，他们选择的药品是
2
浓盐酸，KMnO 固体， NaS溶液。
4 2
(4)预计C中观察到的现象是__________________________________________________，
(5)C中反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(6)有同学提出该装置存在明显缺陷需加以改进，你认为缺陷是_____________________。
【答案】 B CaCO 或NaCO C Na SiO CO + H O + SiO 2- = H SiO +
3 2 3 2 3 2 2 3 2 3
CO2- S>C>Si 产生黄色沉淀
3
【解析】Ⅰ.（1）根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，用如图1装置来一
次性完成C、Si、S三种元素非金属性强弱比较，利用的是强酸制弱酸原理，用稀硫酸与碳
酸盐反应生成CO，再用碳酸与硅酸盐反应生成硅酸，所以B中可盛装NaCO 或CaCO 等
2 2 3 3
固体，C中可盛装NaSiO 或KSiO 等溶液。
2 3 2 3
（2）B中生成的CO 与C中硅酸盐溶液反应生成碳酸盐和硅酸沉淀，离子方程式为：
2
CO+H O+SiO2-=H SiO↓+CO 2-。
2 2 3 2 3 3
（3）同周期元素最高价氧化物水化物酸性越强，元素的非金属性就越强，故元素非金属性
强弱顺序为：S>C>Si。
II.利用图1装置比较Cl 和S单质的氧化性强弱，选择浓盐酸和KMnO 固体反应制取Cl，
2 4 2
Cl 与NaS溶液反应生成S单质。
2 2
（4）由上分析可知，C中生成S单质，故现象为：产生黄色（或淡黄色）沉淀。
（5）Cl 与NaS溶液发生氧化还原反应生成S单质，0价氯被还原为-1价，离子方程式
2 2
为:Cl +S2-=S↓+2Cl-。
2
（6）因为Cl 有毒，所以应有尾气吸收装置，故缺陷是：无尾气吸收装置。
2
19．X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的气态氢化物
具有相同的电子数，X元素的最外层电子数是次外层电子数的三倍。
（1）写出实验室制取W 的离子方程式____________________________________；
2
（2）某小组设计如图所示的实验装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究YX 和
2
W 的性质。
2①分别通入YX 和W 时，在装置A中观察到的现象是否相同（填“相同”或“不相
2 2
同”）______。
装置D中装的是五氧化二钒，当通入YX 时，打开K放入适量的氧气，在D装置中发生化
2
学反应方程式为________________，
②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10-3mol/L的碘水，当通入足量W 完全反应后，转移了
2
5.0×10-5mol电子，该反应的化学方程式为_______________________________________。
（3）某同学将足量的YX 通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加
2
入适量（填字母）______________，可以看到白色沉淀产生。
A．氨水 B．稀盐酸 C．稀硝酸 D．氯化钙
【答案】MnO +4Cl-+4H+ Mn2++2Cl-+Cl↑+2H O 相同 2SO +O 2SO
2 2 2 2 2 3
5Cl+I +6H O=2HIO +10HCl AC
2 2 2 3
【分析】
X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X元素的最外层电子数是次外层电子数的
三倍，则X为氧元素，X和Y同主族，则Y为硫元素；Y和W的气态氢化物具有相同的电
子数，则含有18个电子，则W为Cl元素；
(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气与水；
(2)①二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色；氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有
强氧化性，可以使品红溶液褪色；
二氧化硫与氧气在五氧化二钒作催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫；
②令碘元素在氧化产物中的化合价为a，则根据电子转移守恒有5.0×10-3L×1.0×10-3mol/
L×2×a=5.0×10-5mol，解得a=+5，所以碘单质被氧化为HIO ，据此书写方程式；
3
(3)当加入氨水时，使该溶液变为碱性，产生BaSO 白色沉淀(或当加入HNO 时，使溶液中
3 3
HSO 氧化成HSO ，产生BaSO 白色沉淀)。
2 3 2 4 4【详解】
(1)X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X元素的最外层电子数是次外层电子数
的三倍，则X为氧元素，X和Y同主族，则Y为硫元素；Y和W的气态氢化物具有相同的
电子数，则含有18个电子，则W为Cl元素；
(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO +4Cl-+4H+
2
Mn2++2Cl-+Cl↑+2H O；
2 2
(2)①二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色；氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有
强氧化性，可以使品红溶液褪色，在装置A中观察到的现象是相同，
二氧化硫与氧气在五氧化二钒作催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫，方程式为
2SO +O 2SO ；
2 2 3
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水，当通入足量Cl 完全反应后，转移的电子
2
为5.0×10-5mol，令碘元素在氧化产物中的化合价为a，则根据电子转移守恒有5.0×10-
3L×1.0×10-3mol/L×2×a=5.0×10-5mol，解得a=+5，所以碘单质被氧化为HIO ，则该反应的化
3
学方程式为5Cl+I +6H O=2HIO +10HCl；
2 2 2 3
(3)当加入氨水时，使该溶液变为碱性，产生BaSO 白色沉淀(或当加入HNO 时，使溶液中
3 3
HSO 氧化成HSO ，产生BaSO 白色沉淀)，故答案为AC。
2 3 2 4 4
