小题13 元素周期表、律（根据元素周期表片段推断） ——备战2021年高考化学经典小题考前必刷（全国通用）（解析版）

小题 13 元素周期表、律（根据元素周期表片段推断） 刷知识 1．原子序数与元素位置的“序数差值”规律 (1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律。 ①除第ⅡA 族和第ⅢA 族外，其余同周期相邻元素序数差为 1。 ②同周期第ⅡA 族和第ⅢA 族元素，其原子序数差分别是：第二、三周期相差 1，第四、五周期相差 11，第 六、七周期相差 25。 (2)同主族相邻元素的“序数差值”规律。 ①第二、三周期的同族元素原子序数相差 8。 ②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：第ⅠA 族、ⅡA 族相差 8，其他族相差 18。 ③第四、五周期的同族元素原子序数相差 18。 ④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差 18，镧系之后的相差 32。 ⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差 32。 2．元素金属性、非金属性强弱的实验比较法 (1)元素金属性强弱的实验比较法。 ①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。 ②单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。 ③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。 ④若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y 金属性比 X 强。 (2)元素非金属性强弱的实验比较法。 ①与 H2 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。 ②单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。 ④An－＋B―→Bm－＋A，则 B 非金属性比 A 强。 3．“四看”突破粒子半径大小比较 (1)“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。(同主族) (2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。(同周期) (3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。(同元素) (4)“四看”原子序数：当核外电子数相同时，原子序数越高，离子半径越小。(同结构) 4．建立“位—构—性”关系模型 这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大， 解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有： (1)原子或离子结构示意图。 (2)元素主要化合价的特征关系。 (3)原子半径的递变规律。 (4)元素周期表中短周期的特殊结构。 如：①元素周期表中第一周期只有两种元素 H 和 He，H 元素所在的第ⅠA 族左侧无元素分布； ②He 为 0 族元素，0 族元素为元素周期表的右侧边界，0 族元素右侧没有元素分布。 刷试题 难度：★★★☆☆ 建议用时： 20 分钟 正确率 ： /15 1．短周期元素 m、n、p、q 在元素周期表中的排序如图所示，其中 m 的气态氢化物与其最高价氧化物对应 的水化物能反应。下列说法正确的是（ ） m n p q A．非金属性：m>n B．氢化物稳定性：nq D．最高价氧化物对应水化物酸性：p>q 【答案】C 【详解】 A.同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则氮和氧比较，氧的非金属性强，故 A 错误； B.同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则水的稳定性强于硫化 氢，故 B 错误； C.硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以硫离子半径大，故 C 正确； D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性 Cl 强于 S，则高氯酸的酸性强 于硫酸，故 D 错误； 答案选 C。 2．2019 年是门捷列夫发现元素周期律 150 周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 为短周期主 族元素，W 与 X 的最高化合价之和为 8。下列说法错误的是 A．原子半径：WSiH4，C 正确； D、Z 为 O，位于元素周期表中第二周期、第ⅥA 族，D 正确。答案选 B。 4．短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表的位置如表所示，其中 X 元素的原子内层电子数是最外层 电子数的一半，则下列说法正确的是 X Y Z W Q A．钠与 W 可能形成 Na2W2 化合物 B．由 Z 与 Y 组成的物质在熔融时能导电 C．W 得电子能力比 Q 强 D．X 有多种同素异形体，而 Y 不存在同素异形体 【答案】A 【分析】 由短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的位置可知，X、Y 处于第二周期，Z、W、Q 处于第三周 期，X 元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则最外层电子数为 4，故 X 为碳元素，则 Z 为 Si 元 素、Y 为氧元素、W 为硫元素、Q 为 Cl 元素，据此解答。 【详解】 A.Na 和 S 可形成类似于 Na2O2 的 Na2S2，正确； B.二氧化硅是原子晶体，熔融状态下，不导电，错误； C.同周期自左而右非金属性增强，得电子能力增强，故 S 得电子能力比 Cl 弱，故 C 错误； D.碳元素有金 刚石、石墨等同素异形体，氧元素存在氧气、臭氧同素异形体，C、O 元素都能形成多种同素异形体，错误。 答案选 A。 5．下表为元素周期表的一部分，其中 X、Y、Z、W 为短周期元素，W 元素的核电荷数为 X 元素的 2 倍。 下列说法正确的是（ ） A．X、W、Z 元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B．Y、Z、W 元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C．YX2 晶体熔化、液态 WX3 气化均需克服分子间作用力 D．根据元素周期律，可以推测 T 元素的单质具有半导体特性，T2X3 具有氧化性和还原性 【答案】D 【分析】 从表中位置关系可看出，X 为第 2 周期元素，Y 为第 3 周期元素，又因为 X、W 同主族且 W 元素的核电荷 数为 X 的 2 倍，所以 X 为氧元素、W 为硫酸元素；再根据元素在周期表中的位置关系可推知：Y 为硅元素、 Z 为磷元素、T 为砷元素。 【详解】 A、O、S、P 的原子半径大小关系为：P＞S＞O，三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2O＞H2S＞PH3， A 不正确； B、在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B 不正确； C、SiO2 晶体为原子晶体，熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键，C 不正确； D、砷在元素周期表中位于金属元素与非金属的交界线附近，具有半导体的特性，As2O3 中砷为+3 价，处于 中间价态，所以具有氧化性和还原性，D 正确。 答案选 D。 6．短周期元素 R、T、Q、W 在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中 T 所处的周期序数与族序数 相等。下列判断不正确的是 R T Q W A．最简单气态氢化物的热稳定性：R > Q B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q < W C．原子半径：T > Q > R D．含 T 的盐溶液一定显酸性 【答案】D 【分析】 T 所处的周期序数与族序数相等，说明 T 为铝，Q 为硅，R 为氮，W 为硫。 【详解】 A、R 的非金属性比 Q 强，所以氢化物的稳定性 R > Q，正确； B、最高价氧化物对应的水化物为硅酸和硫酸，硫酸酸性强，正确； C 、电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷数越大，半径越小，所以正确； D、含铝元素的盐可能为铝盐显酸性，偏铝酸盐显碱性，错误。 7．短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图 1 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：rX>rY>:rZ>rW>rQ C．离子 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 【答案】A 【分析】 根据短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元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。 【详解】 A.根据以上分析，X、Y、Z、W、Q 分别是 N、O、Al、S、Cl，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； B. 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 rZ＞rW＞rQ＞rX＞rY，故 B 错误； C.离子 Y2-和 Z 3+都为 10 微粒，核外电子数和电子层数都相同，故 C 错误； D. 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。 答案选 A。 8．四种短周期元素 X、Y、Z 和 W 在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为 48。下列说法不正确的是 X Y Z W A．原子半径(r)大小比较 r(X)＞r(Y) B．X 和 W 可形成共价化合物 XW3 C．W 的非金属性比 Z 的强，所以 W 氢化物的沸点比 Z 的高 D．Z 的最低价单核阴离子的失电子能力比 Y 的强 【答案】C 【分析】 X、Y、Z、W 四种短周期元素，由位置可知，X、Y 在第二周期，Z、W 在第三周期，设 Y 的原子序数为 y， 则 X 的原子序数为 y-1，Z 的原子序数为 y+8，W 的原子序数为 y+9，X、Y、Z 和 W 的原子序数之和为 48， 则 y-1+y+y+8+y+9=48，解得 y=8，所以 Y 为 O，Z 为 S，W 为 Cl，X 为 N，据此解答。 【详解】 A 项，在同一周期内，自左向右原子核吸引核外电子的能力越强，半径逐渐减小，故 A 项正确； B 项，X 为 N 元素，W 为 Cl 元素，可以形成共价化合物 NCl3，故 B 项正确； C 项，熔沸点为物质的物理性质，与分子间作用力有关，与非金属性无关，故 C 项错误； D 项，非金属性 ZY，同主族元素原子半径随着原子序 数增大而增大，所以原子半径 Y>X，总之，W、Y、X 三种元素的原子半径依次减小，故 A 正确； B. 非金属性 Z>Y，所以 Z 元素的气态氢化物的热稳定性比 Y 的高，故 B 正确； C. W 为硅，W 元素与氢元素会形成乙硅烷即 Si2H6，故 C 正确； D. Y 元素的单质硫不能从 NaCl 溶液中置换出 Z 元素的单质氯气，故 D 不正确。 故选 D。 13．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 Z A．氢化物沸点：W ＜ Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y > W C．化合物熔点：Y2X3 < YZ3 D．简单离子的半径：Y < X 【答案】D 【解析】 由图表可知，W 为 N 元素、X 为 O 元素、Y 为 Al 元素、Z 为 Cl 元素；A.NH3 分子间有氢键，其沸点比 HCl 高，故 A 错误；B.Al(OH)3 显两性，N 元素的氧化物对应的水化物 HNO3、HNO2 均显酸性，故 B 错误；C.Al2O3 是离子晶体，高熔点，而 AlCl3 是分子晶体，熔点低，故 C 错误；D.Al3+和 O2-离子结构相同，核电荷数大， 离子半径小，故 D 正确；答案为 D。 14．W、X、Y、Z 四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示。下列说法不正确的是 A．Z、Y、X 的原子半径依次减小，非金属性依次降低 B．Z、Y、W 的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低 C．WH4 与 Z 元素的单质在一定条件下可发生化学反应 D．W 的位置是第 2 周期，第 IVA 族 【答案】A 【详解】 W、X、Y、Z 四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，则 W 是 C，X 是 O，Y 是 S，Z 是 Cl。 A. 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，则 X、Z、Y 的原子半径依次 减小，非金属性依次降低，A 错误； B. 非金属性是：Z＞Y＞W，Z、Y、W 的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低，B 正确； C. CH4 与 Cl2 在一定条件下可发生取代反应，C 正确； D. 碳元素的位置是第 2 周期，第 IVA 族，D 正确； 答案选 A。 15．短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层 电子数的三倍，下列说法不正确的是（ ） A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z D．元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等 【答案】A 【详解】 A、同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径 就越大，所以原子半径大小关系是：Z＞W＞X＞Y，故 A 错误； B、元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性：X＞W＞Z，所以 它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z，故 B 正确； C、元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：Y＞X＞W＞Z，所以元素的 氢化物的稳定性：Y＞X＞W＞Z，故 C 正确； D、主族元素除了 O 和 F 之外，最高化合价等于主族序数，所以 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数 相等，故 D 正确； 故选 A。