資源簡介

2014高考化學必備專題——元素周期表 元素周期律
【考綱解讀】1．掌握元素周期表的結構。
2．掌握周期表中原子結構和位置、價態、元素數目等之間的關系
3．了解周期表中各區、周期、族元素的原子核外電子排布的規律
4.理解原子的組成及同位素的概念。掌握原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數，以及質量數與質子數、中子數之間的相互關系。
5.以第1、2、3周期的元素為例，掌握核外電子排布規律。
6.掌握元素周期律的實質及元素周期表(長式)的結構(周期、族)。
7.以第3周期為例，掌握同一周期內元素性質(如：原子半徑、化合價、單質及化合物性質)的遞變規律與原子結構的關系；以ⅠA和ⅡA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。
8．電離能、電負性及其周期性變化
9．以上各部分知識的綜合應用。
【高考預測】本部分高考重現率幾乎為100%，且常考常新，現將近兩年全國各地高考試題中有關考點試題分類如下：歷年考查的重點是：①同位數概念；②原子序數、核電荷數、質子數、核外電子數、中子數、質量數之間的關系；③短周期原子（或離子）核外電子排布；④元素周期表的結構；⑤同周期或同主族元素間原子半徑、元素化合價、金屬性非金屬性（表現為單質及化合物的某些性質）的遞變規律。新教材增加的考點有：①核外電子運動的原子軌道和電子自旋；②核外電子的能級分布；③核外電子排布三原理；④第一電離能及其周期性變化，并用以說明元素的某些性質。；⑤元素電負性的周期性變化。
一　元素周期表
1．原子序數 原子中：原子序數＝_______＝________＝________＝______－_______。
2．元素周期表
(1)編排原則：
①按____________遞增順序從左到右排列；
②將__________相同的元素排成一橫行，共有____個橫行。
③把________________相同的元素按____________遞增的順序從上到下排成一縱列，共有____列。
(2)周期7個橫行，7個周期
短周期
長周期
序號
1
2
3
4
5
6
7
元素種數
0族元素原子序數
86
不完全周期，最多容納32種元素，目前排了26種元素
(3)族18列，16個族
主族
列序
1
2
13
14
15
16
17
族序號
副族
列序
3
4
5
6
7
11
12
族序號
第Ⅷ族
第________共3列
0族
第______列
口訣：七橫十八縱，橫行叫周期共有七周期，三四分長短，第七不完全。一八依次現，一零再一遍。縱行就做族總共十六族，八族最特殊，三行為一族，二三分主副，逢三就變族。鑭錒各十五，均屬第三副，構位性一體，相互可推出。
(4)分區
①分界線：沿著元素周期表中______________與____________的交界處畫一條斜線，即為金屬元素區和非金屬元素區分界線(氫元素除外)。
②各區位置：分界線左下方為__________區，分界線右上方為______________區。
③分界線附近元素的性質：既表現__________的性質，又表現____________的性質。
3．元素周期表中的特殊位置
(1)過渡元素：元素周期表中部從______族到______族10個縱列共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。
(2)鑭系：元素周期表第____周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。
(3)錒系：元素周期表第____周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。
(4)超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素。
特別提醒：　(1)元素周期表結構中隱含的兩條規律：
①同周期主族元素原子序數差的關系
a．短周期元素原子序數差＝族序數差；
b．兩元素分布在過渡元素同側時，原子序數差＝族序數差。兩元素分布在過渡元素兩側時，四或五周期元素原子序數差＝族序數差＋10，六周期元素原子序數差＝族序數差＋24；
c．四、五周期的ⅡA與ⅢA族原子序數之差都為11，六周期為25。
②同主族、鄰周期元素的原子序數差的關系
a．ⅠA族元素隨電子層數的增加，原子序數依次相差2、8、8、18、18、32；
b．ⅡA族和0族元素隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、8、18、18、32；
c．ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數的增加，原子序數依次相差8、18、18、32。
(2)根據原子序數確定元素在周期表中的位置的思維程序
①首先要熟記每周期中稀有氣體元素的原子序數
周期數
1
2
3
4
5
6
7
0族元素原子序數
2
10
18
36
54
86
118
(未發現)
②比大小，定周期。若該原子序數比最鄰近的稀有氣體原子序數小，則該元素與該稀有氣體元素同周期；若該原子序數比最鄰近的稀有氣體原子序數大，則該元素在稀有氣體元素所在周期的下一周期。
③求差值，定族數。若某元素原子序數比相應稀有氣體元素多1或2，則該元素處于該稀有氣體元素所在周期的下一周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相應稀有氣體元素少1～5，則該元素處于稀有氣體元素所在周期的ⅢA～ⅦA族。對于過渡元素族序數的確定另行考慮。
例1. （2013·山東理綜·8）W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，W的氣態氫化物可與其最高價含氧酸反應生成離子化合物，由此可知
W
X
Y
Z
A．X、Y、Z中最簡單氫化物穩定性最弱的是Y
B．Z元素氧化物對應水化物的酸性一定強于Y
C．X元素形成的單核陰離子還原性強于Y
D．Z元素單質在化學反應中只表現氧化性
答案：A
二　元素周期律
1．定義 元素的性質隨________的遞增而呈________變化的規律。
2．實質 元素原子________________________的結果。
3．具體表現形式
項目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子結構
核電荷數
逐漸____
逐漸____
電子層數
____
逐漸____
原子半徑
逐漸____
逐漸____
離子半徑
陽離子逐漸____陰離子逐漸____r(陰離子)__r(陽離子)
逐漸____
性質
　化合價
最高正化合價由____→____(O、F除外)負化合價＝__________
相同最高正化合價＝________(O、F除外)
元素的金屬性和非金屬性
金屬性逐漸　　
非金屬性逐漸　　
金屬性逐漸____非金屬性逐漸____
離子的氧化、還原性
陽離子氧化性逐漸____陰離子還原性逐漸____
陽離子氧化性逐漸____陰離子還原性逐漸____
氣態氫化物穩定性
逐漸____
逐漸____
最高價氧化物對應水化物的酸堿性
堿性逐漸　　
酸性逐漸　　
堿性逐漸____酸性逐漸____
4.元素金屬性與非金屬性的比較
(1)元素金屬性強弱的判斷依據
①根據金屬單質與水(或酸)反應的難易程度：越易反應，則對應金屬元素的金屬性越強。
②根據金屬單質與鹽溶液的置換反應：A置換出B，則A對應的金屬元素的金屬性比B對應的金屬元素的金屬性強。
③根據金屬單質的還原性或對應陽離子的氧化性強弱：單質的還原性越強，對應陽離子的氧化性越弱，元素的金屬性越強(Fe對應的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。
④根據最高價氧化物對應水化物的堿性強弱：堿性越強，則對應金屬元素的金屬性越強。
⑤根據電化學原理：不同金屬形成原電池時，作負極的金屬活潑；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬其對應的元素不活潑。
(2)元素非金屬性強弱的判斷依據
①根據非金屬單質與H2化合的難易程度：越易化合，則其對應元素的非金屬性越強。
②根據形成的氣態氫化物的穩定性或還原性：越穩定或還原性越弱，則其對應元素的非金屬性越強。
③根據非金屬之間的相互置換：A能置換出B，則A對應的非金屬元素的非金屬性強于B對應的非金屬元素的非金屬性。
④根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：酸性越強，則對應非金屬元素的非金屬性越強。
⑤根據非金屬單質的氧化性或對應陰離子的還原性強弱：單質的氧化性越強，其對應陰離子的還原性越弱，元素的非金屬性越強。
⑥最高價含氧酸形成的鹽(同種陽離子)堿性越弱對應的非金屬元素的非金屬性越強。
例2. （2013·廣東理綜·22）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如下表所示， 其中R單質在暗處與H2劇烈化合并發生爆炸。則下列判斷正確的是
A．非金屬性：ZC．氣態氫化物穩定性：R Q
答案：BD
三　元素周期表和元素周期律的應用
1．根據元素周期表中的位置尋找未知元素
2．預測元素的性質(由遞變規律推測)
(1)比較不同周期、不同主族元素的性質。
如金屬性Mg＞Al，Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2____Al(OH)3，Ca(OH)2____Mg(OH)2(填“＞”、“＜”或“＝”)；
(2)推測未知元素的某些性質。
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2____溶；再如：已知鹵族元素的性質遞變規律，可推知未學元素砹(At)應為____色固體，與氫____化合，HAt____穩定，水溶液呈____性，AgAt____溶于水等。
3．啟發人們在一定區域內尋找新物質
(1)半導體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。
(2)農藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
(3)催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
四、微粒半徑大小比較規律
1．同周期元素的原子或最高價陽離子半徑從左至右逐漸減小（稀有氣體元素除外) ，如：Na＞Mg＞Al＞Si；Na+＞Mg2+＞Al3+。
2．同主族元素的原子或離子半徑從上到下逐漸增大， 如：Li＞Na＞K；O＞S＞Se；Li+＜Na+＜K+；F-＜C1-＜Br-。
3．電子層結構相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數的增加而減小，如02＞-F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+(上一周期元素形成的陰離子與下一周期元素形成的陽離子有此規律)。
4．核電荷數相同(即同種元素)形成的微粒半徑大小為陽離子<中性原子<陰離子，價態越高的微粒半徑越小，
如Fe3+＜Fe2+；H+＜H＜H-；C1＜C1-。
5．電子數和核電荷數都不同的，一般可通過一種參照物進行比較，如：比較Al3+與S2-的半徑大小，可找出與Al3+電子數相同，與S2-同一族元素的O2-比較，Al3+＜02-，且O2-＜S2-，故A13+＜S2-。
例3.（2013·江蘇化學·10）短周期元素X、Y、Z、W 的原子序數依次增大，且原子最外層電子數之和為13。X 的原子半徑比Y 的小，X 與W 同主族，Z 是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是
A.原子半徑的大小順序: r(Y)＞r(Z)＞r(W)
B.元素Z、W的簡單離子的電子層結構不同
C.元素Y的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的強
D.只含X、Y、Z三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可能是共價化合物
【答案】D
五、表中的常用規律
1.化合價規律：A.金屬無負價，氟無正價氧無最高正價。B.“價奇序奇、價偶序偶”C.“6、4、2、0規則”元素的最高正價與負價（負價絕對值）之和（之差）為6、4、2、0的分別為第七、六、五、四主族。
2．“陰上陽下”規律：若一種陽離子與一種陰離子電子層數相同，則陰離子在上一周期的后面，陽離子在下一周期的前面，陽離子的原子序數大。
3．“序差”規律：同族的上下周期元素原子序數之間的關系
①第ⅠA、ⅡA的元素上下周期元素原子序數的差值等于上一種元素所在周期所能夠排列的元素種類數。因此第ⅠA、ⅡA的元素的原子序數等于上一種元素的原子序數+ 上一周期所能排列的元素種類數。如：Cs的原子序數 = 37（上一種元素Rb的原子序數）+ 18（Rb所在的周期能夠排列的元素種類數）= 55。
②第ⅢA~0族的元素上下周期元素原子序數的差值等于下一種元素所在周期所能夠排列的元素種類數。因此第ⅢA~0族的元素的原子序數等于上一種元素的原子序數+ 下一周期所能排列的元素種類數。如：Se的原子序數 = 16（上一種元素S的原子序數）+ 18（Se所在的周期能夠排列的元素種類數）= 34。
六、推斷中常見的“突破口”
（1）周期表中特殊位置的關系
①族序數等于周期數的元素：H、Be、Al、Ge；
②族序數等于周期數2倍的元素：C、Si；
③族序數等于周期數3倍的元素：O
④周期數是族序數的2倍的元素是：Li、Ca；
⑤周期數是族序數的3倍的元素是：Na、Ba
⑥最高正價與最低負價之和為0的短周期元素是：C
⑦最高正價是最低負價絕對值3倍的元素是：S
⑧原子半徑最小的元素為H。其次為F
⑨短周期中離子半徑最大的是P3—
（2）常見元素及其化合物的特性
①形成化合物種類最多的元素、單質是自然界硬度最大的物質、氣態氫化物中氫的質量分數最高的元素：C；
②空氣中含量最多的元素、氣態氫化物呈堿性的元素、化合價最多的元素：N；
③地殼中含量最多的元素、氫化物沸點最高的元素、氫化物在常溫下呈液態的元素：O；
④單質在常溫下呈液態的元素：非金屬元素Br、金屬元素 Hg
⑤最高價氧化物既能與強酸反應又能與強堿反應的元素、最高價氧化物對應水化物既是酸又是堿的元素、地殼中含量最多的金屬元素：Al
⑥元素的氣態氫化物和最高價氧化物對應水化物可以發生化合反應的元素是N，可以發生氧化還原反應的元素是S
⑦單質在常溫下能與水反應生成氣體的元素是；Na、Li、F
（2013·天津化學·7）X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0；Q與X同主族；Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。
請回答下列問題：
五種元素原子半徑由大到小的順序是（寫元素符號）————————
X與Y能形成多種化合物，其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質量最小的物質（寫分子式）————
由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系

其中C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體。寫出C的結構式——；D的電子式——
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學式為——
由A轉化為B的離子方程式——————
②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性。用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因——————————————————。A、B濃度均為0.1mol/L的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是——————————；常溫下，在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質的主要成分有————————————。
【答案】原子半徑大小順序為Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ（２）Ｃ２Ｈ２
（３），
①Ａ為ＮａＡｌＯ２， AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-或2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3+CO32-
② CO32-+H2OHCO3-+OH-, c(Na+) c(HCO3-) c(CO32-) c(OH-) c(H+), 溶質是NaHCO3、NaCl、CO2。
【考點精析】
考點1 元素周期表的結構
例1. （2013·福建理綜·9）四種短周期元素在周期表中的位置如右圖，其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是
A．原子半徑ZC．X 的最簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的小
D．Z位于元索周期表中第2 周期、第ⅥA族
【答案】B
考點2 元素周期律
例2.（2013·重慶理綜·9）下列排序正確的是( )
A．酸性：H2CO3＜C6H5OH＜H3COOH B．堿性:Ba(OH)2＜Ca(OH)2＜KOH　
C．熔點：MgBr2＜SiCl4＜BN D．沸點：PH3＜NH3＜H2O
【答案】 D
考點3 元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法和規律
例3．（2013·廣西理綜·27）（15分）五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A和C同族，B和D 同族，C離子和B離子具有相同的電子層結構。A和B、D、E均能形成共價型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列問題：
（1）五種元素中，原子半徑最大的是 ，非金屬性最強的是 （填元素符號）；
（2）由A和B、D、E所形成的共價型化合物中，熱穩定性最差的是 （用化學式表示）；
（3）A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應，產物的化學式為 ，其中存在的化學鍵類型為 ；
（4）D最高價氧化物的水化物的化學式為 ；
（5）單質D在充足的單質E中燃燒，反應的化學方程式為 ；D在不充足的E中燃燒，生成的主要產物的化學式為 ；
（6）單質E與水反應的離子方程式為 。
【答案】（1）Na（1分） Cl （1分） （2）PH3（2分）
（3）NH4Cl（2分） 離子鍵和共價鍵（2分）
（4）H3PO4（2分） (5)2P＋5Cl22PCl5（2分） PCl3（1分）
（6）Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO（2分）
考點4 元素“位—構—性”之間的關系
（2013·四川理綜化學·8）（11分）
X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數依次增大。X的單質與氫氣可以化合生成氣體G，其水溶液pH>7;Y單質是一種黃色晶體；R基態原子3d軌道的電子數是4s軌道電子數的3倍。Y、Z分別與鈉元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液與AgNO3溶液反應可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z與氫元素形成的化合物與G反應生成M。
請回答下列問題：
⑴M固體的晶體類型是 。
⑵Y基態原子的核外電子排布式是 ① ；G分子中X原子的雜化軌道的類型是 ② 。
⑶L的懸濁液加入Q的溶液，白色沉淀轉化為黑色沉淀，其原因是 。
⑷R的一種含氧酸根RO42－具有強氧化性，在其鈉鹽中加入稀硫酸，溶液變為黃色，并有無色氣體產生，該反應的離子方程式是 。
答案：（1）離子晶體；（2）1s2 2s2 2p6 3s2 3p4， sp3雜化；
AgCl懸濁液中加入Ag2S，Ksp（AgCl）【課后精練】一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)
1．某元素＋3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在周期表中的位置為(　　)
A．ⅤB族　B．ⅢB族 C．Ⅷ族 D．ⅤA族
2．下列各表為周期表的一部分(表中為原子序數)，其中正確的是(　　)
3．元素周期表可以劃分為5個區，下列有關說法正確的是(　　)
A．s區全部是金屬元素 B．p區全部是非金屬元素
C．d區內元素原子的價電子排布必為(n－1)d1～10ns2
D．除ds區外，以最后填入電子的軌道能級符號作為區的符號
4．下列說法正確的是(　　)
A．SiH4比CH4穩定 B．O2－半徑比F－的小
C．Na和Cs屬于第ⅠA族元素，Cs失電子能力比Na強
D．P和As屬于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4弱
5．下列說法中正確的是(　　)
A．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小
B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大
C．在所有元素中，氟的第一電離能最大
D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大
6．已知X、Y元素同周期，且電負性X>Y，下列說法錯誤的是(　　)
A．X與Y形成的化合物中，X可以顯負價，Y顯正價
B．第一電離能可能Y小于X
C．最高價含氧酸的酸性：X的弱于Y的
D．氣態氫化物的穩定性：HmY小于HnX
7．X和Y是原子序數大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說法中正確的是(　　)
A．X的原子半徑比Y小 B．X和Y的核電荷數之差為m－n
C．電負性X>Y D．第一電離能X8．下列各組原子中，彼此化學性質一定相似的是(　　)
A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子
B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子
C．2p軌道上有一個空軌道的X原子與3p軌道上有一個空軌道的Y原子
D．最外層都只有一個電子的X、Y原子
9．現有四種元素的基態原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3④1s22s22p5
則下列有關比較中正確的是(　　)
A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①
C．電負性：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③＝②>①
10．運用元素周期律分析下面的推斷，其中錯誤的是(　　)
A．已知Ra是第7周期、ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強
B．已知As是第4周期、ⅤA族的元素，故AsH3的穩定性比NH3的穩定性強
C．已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大，故Cs與水反應比Na與水反應更劇烈
D．已知Cl的核電荷數比Al的核電荷數大，故Cl的原子半徑比Al的原子半徑小
11．下列實驗不能達到預期目的的是(　　)
序號
實驗操作
實驗目的
A
Cl2、Br2分別與H2反應
比較氯、溴的非金屬性強弱
B
MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3
比較鎂、鋁的金屬性強弱
C
測定相同濃度Na2CO3、Na2SO4兩溶液的pH
比較碳、硫的非金屬性強弱
D
Fe、Cu分別與鹽酸反應
比較鐵、銅的金屬性強弱
12.A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數之和等于M、N層電子數之和；C元素是第3周期第一電離能最小的元素；D元素在第3周期中第一電離能最大。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C．元素A、C簡單離子的半徑大小關系為AD．元素B、C電負性大小關系為B>C
二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)
13．(8分)元素周期表中前七周期的元素種類如下表所示：
周期數
1
2
3
4
5
6
7
元素種類
2
8
8
18
18
32
32
(1)第6、7周期比第4、5周期多了14種元素，其原因是____________________________。
(2)周期表中________族所含元素種類最多。
(3)請分析周期數與元素種類的關系，然后預言第八周期最多可能含有的元素種類為________(填字母，下同)。A．18　B．32C．50D．64
(4)據國外有關資料報道，在獨居石(一種共生礦，化學成分為Ce、La、Nb……的碳酸鹽)中，查明有尚未命名的116、124、126號元素。試推斷其中116號元素應位于元素周期表中的________。
A．第6周期ⅣA族 B．第7周期ⅥA族C．第7周期Ⅷ族 D．第8周期ⅥA族
14．(10分)鉈的相關信息卡片如圖所示：
(1)鉈的原子序數為81，鉈在元素周期表中位于第______周期第______族。
(2)若設鉈的質量數為A，則鉈原子中中子數和質子數之差為________。
(3)下列推斷正確的是________。
A．單質的還原性：Tl>Al B．原子半徑：Al>Tl
C．堿性：Al(OH)3>Tl(OH)3 D．氧化性：Tl3＋>Al3＋
(4)鉈(Tl)是某超導材料的組成元素之一。Tl3＋與Ag在酸性介質中發生反應：Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推斷正確的是________。
A．Tl＋最外層有1個電子B．Tl能形成＋3價和＋1價的化合物
C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱D．Tl＋的還原性比Ag強
15．(14分)現有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息，回答問題。
A元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素
B元素原子的核外p電子數比s電子數少1
C原子的第一至第四電離能分別是：I1＝738 kJ/mol
I2＝1 451 kJ/mol　I3＝7 733 kJ/mol　I4＝10 540 kJ/mol
D是前四周期中電負性最小的元素
E在周期表的第七列
(1)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式__________。
(2)B基態原子中能量最高的電子，其電子云在空間有__________個方向，原子軌道呈__________形。
(3)某同學根據上述信息，推斷C基態原子的核外電子排布圖為
該同學所畫的電子排布圖違背了________。
(4)E位于________族________區，價電子排布式為________。
(5)檢驗D元素的方法是________，請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因是________________________________________________________________________。
16．(10分)已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大。其中A、C原子的L層有2個未成對電子。D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。F3＋的M層3d軌道電子為半充滿狀態。請根據以上信息，回答下列問題：
(1)A、B、C的電負性由小到大的順序為________(用元素符號表示)。
(2)D元素的原子核外共有________種不同運動狀態的電子、________種不同能級的電子。
(3)寫出E的基態原子的電子排布式：________。
(4)F和X(質子數為25)兩元素的部分電離能數據列于下表：比較兩元素的I2、I3可知，氣態X2＋再失去一個電子比氣態F2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是________________________________________________________________________。
元素
X
F
電離能/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
17.(10分)根據表中左欄信息，回答有關問題：
信息
問題
①短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，它們原子的最外層電子數均不少于最內層電子數。其中X是形成化合物種類最多的元素
(1)X的最高價氧化物的結構式為____________________
②在一定條件下，上述四種元素的單質均能與足量的氧氣反應，其中Z元素的氧化物是固體，既能溶于稀硫酸，又能溶于濃NaOH溶液
(2)Z元素的氧化物溶于濃NaOH溶液的離子方程式：____________________
③Y固體單質與鹽酸反應，再向反應后的溶液中加入過量的燒堿溶液，最終溶液中有白色沉淀生成
(3)寫出生成白色沉淀的化學方程式：________________
④W的最高價氧化物的水化物不溶于水，但可溶于NaOH溶液
(4)W的最高價氧化物的水化物可溶于NaOH溶液的離子方程式為__________
(5)X、Y、Z、W四種元素的原子半徑由大到小的順序為__________________(用元素符號表示)
答案
1．C　由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布為3d64s2，因為共有8個價電子，所以為Ⅷ族。
2．D　A項：第2列為0族元素，第3列為ⅠA族元素，且11號元素應在10號元素下一周期，19號元素應在18號元素的下一周期；B項：2號元素應在第1周期0族位置，在3、4號元素所在周期的上一周期；C項：6、12、24號元素不應在同一主族。
3．D　A項，H為非金屬；B項，p區左下角元素為金屬；C項，d區內Cr為3d54s1。
4．C　非金屬性越強，其氣態氫化物越穩定，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，C的非金屬性強于Si，P的非金屬性強于As，因此CH4的穩定性大于SiH4，H3PO4的酸性強于H3AsO4，故A、D項均錯誤。O2－和F－的電子層結構相同，由于O原子比F原子核電荷數少，故半徑：O2－>F－，B項錯誤。同主族元素從上到下，原子失電子能力增強，C項正確。
5．A　同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C不正確；由于Mg的外圍電子排布式為3s2，而Al的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的。
6．C　由題意，非金屬性X>Y，所以最高價含氧酸的酸性：X的強于Y的。
7．D　Xm＋與Yn－的核外電子排布相同，則質子數X>Y，原子半徑X>Y。X比Y更易失電子，第一電離能X小于Y，電負性X小于Y。
8．C　本題考查的是核外電子排布的知識。A中1s2結構的原子為He,1s22s2結構的原子為Be，兩者性質不相似；B項X原子為Mg，Y原子N層上有2個電子的有多種，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化學性質不一定相似；C項均為ⅣA元素，同主族元素，化學性質一定相似；D項最外層只有1個電子的第ⅠA族元素可以，過渡元素中也有很多最外層只有1個電子的，故性質不一定相似。
9．A　①～④四種元素分別為S、P、N、F，第一電離能F>N、P>S，又由于第一電離能N>P，所以A項正確；原子半徑N>F，故B項錯誤；電負性應S>P，即①>②，故C項錯誤；F無正化合價，N、S、P最高正化合價分別為＋5、＋6、＋5價，故應為①>③＝②，D項錯誤。
10．B　同主族元素從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減，則最高價氧化物對應水化物堿性增強，金屬活潑性增強，非金屬氣態氫化物穩定性減弱，A、C正確，B錯誤；同周期從左到右原子半徑遞減，D正確。
11．B　元素的非金屬性強弱和金屬性強弱的實質是得失電子的難易。可以通過直接或間接地比較變化過程中元素得失電子的難易，來比較元素非金屬性和金屬性的強弱。A項Cl2、Br2分別與H2反應，根據反應條件的難易即可判斷出氯、溴的非金屬性強弱；B項MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨氣，MgCl2與NH3·H2O反應生成Mg(OH)2，AlCl3與NH3·H2O反應生成Al(OH)3，但無法比較二者的金屬性強弱；C項測定Na2CO3、Na2SO4兩溶液的pH，根據pH的數據可判斷出Na2CO3與Na2SO4水解程度的大小，從而判斷出碳、硫的非金屬性的強弱；D項利用Fe、Cu與鹽酸反應現象的不同即可判斷出Fe、Cu的金屬性強弱。
12．C　自然界中含量最多的元素為氧；由題意知B元素K層和L層電子數之和為10，則M層為8個，N層為2個，故B元素為鈣；C是第3周期第一電離能最小的元素，為鈉；第3周期中第一電離能最大的元素為氬。選項C中，A的簡單離子O2－和C的簡單離子Na＋具有相同的電子層結構，根據“序大徑小”的規律知r(O2－) >r(Na＋)。
13．解析：　(3)根據題意可通過分析已知數據歸納出潛在的規律：
周期數
1
2
3
4
5
6
7
元素種類
2
2×12
8
2×22
8
2×22
18
2×32
18
2×32
32
2×42
32
2×42
可見，規律是2n2(n＝1、2、3……)，由此預測第8周期元素應為2×52＝50種，答案為C。(4)116－86－14＝16，則為第7周期ⅥA族。
答案：　(1)第6、7周期在ⅢB族出現了鑭系、錒系
(2)ⅢB　(3)C　(4)B
14．解析：　(1)推斷Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素種類數(2、8、8、18、18、32)進行分析，81－2－8－8－18－18＝27，首先推知該元素位于第6周期，第六周期中鑭系有15種元素占一個格，則27－14＝13。根據元素周期表的結構可知，第13縱行為第ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置為：第6周期第ⅢA族。
(2)根據A－Z＝N，可知鉈原子中中子數和質子數之差為(A－Z)－Z，即A－162。
(3)根據元素周期律的遞變規律，同主族從上至下，元素金屬性逐漸增強，單質還原性增強，原子半徑增大，離子氧化性減弱，堿性增強。
(4)鉈位于第ⅢA族，說明鉈原子最外層有3個電子，則Tl＋最外層有兩個電子，A錯；由Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋知，Tl3＋的氧化性比Ag＋強，Ag的還原性比Tl＋強，C、D錯。
答案：　(1)6　ⅢA　(2)A－162　(3)A　(4)B
15．解析：　根據提供信息，可以推斷A為H，B為N，C為Mg，D為K，E為Mn。

(2)N的基態原子中能量最高的電子為2p能級上的電子，電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形(或啞鈴形)。
(3)該同學所畫的電子排布圖中3s能級上的兩個電子自旋方向相同，違背了泡利不相容原理。
(4)Mn的價電子排布式為3d54s2，位于第四周期ⅦB族，屬于d區元素。
(5)檢驗鉀元素可以利用焰色反應。
答案：　
(2)3　紡錘(或啞鈴)
(3)泡利不相容原理
(4)ⅦB　d　3d54s2
(5)焰色反應　當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以光的形式釋放能量。
16．解析：　A、C原子的L層有2個未成對電子，則A為1s22s22p2，C為1s22s22p4；A為C(碳)，C為O，A～F序數依次增大，則B為N。D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，則D為Mg，E為Ca；F3＋的M層3d軌道電子為半充滿狀態，則F為Fe。(1)C、N、O的電負性，由小到大順序為C(4)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態，較穩定，故再失去一個電子比Fe2＋難。
答案：　(1)C(2)12　4
(3)1s22s22p63s23p64s2
(4)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態，較穩定
17．解析：　①X是形成化合物種類最多的元素，說明X是碳元素，最高價氧化物是二氧化碳，其結構式為O===C===O；②中Z元素的氧化物是固體，既能溶于稀硫酸，又能溶于濃NaOH溶液，是氧化鋁，說明Z是鋁；③Y固體單質能與鹽酸反應，說明是金屬，產物為一種鹽，加入過量氫氧化鈉溶液能生成白色沉淀結合原子序數依次增大，只有鎂符合條件；④短周期中最高價氧化物的水化物不溶于水，但可溶于NaOH溶液的有氫氧化鋁和硅酸，而Z是鋁，說明W應是硅；X是碳、Y是鎂、Z是鋁、W是硅，所以原子半徑大小順序應是Y>Z>W>X。
答案：　(1)O===C===O
(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
(4)H2SiO3＋2OH－===SiO＋2H2O
(5)Mg>Al>Si>C

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