2020-2021学年高三化学一轮复习易错题07 元素周期律

易错 07 元素周期律 【易错分析】 1.误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA 族的元素，忽视了第ⅠA 族的氢元素的最高正价 为+1,最低负价为-1。 2.误认为主族元素的最高正价一定等于其族序数，忽视了氧元素无最高正价,氟元素无正价。 3.误认为元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性越强，忽视了关键词“最高价”。 4.误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子失电子难,得电子也难。 5.误认为同周期相邻两主族元素的原子序数之差都等于 1，忽视了长周期也有相差 11 或 25 的情况。 6.误认为得(失)电子的数目越多,元素的非金属性(金属性)越强，忽视了元素原子得失电子的数目多少与元素 的非金属性、金属性强弱没有必然的联系。 【错题纠正】 例题 1、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．Z 的单质既能与水反应，也可与甲醇反应 C．Y 的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D．X 的氟化物 XF3 中原子均为 8 电子稳定结构 【解析】A．该化合物中，H、B、N 之间均以共用电子对形成共价键，故 A 正确；B．Na 单质既能与水反 应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故 B 正确；C．N 的最高价氧化物的水化物 HNO3 为强酸，故 C 正确；D．B 的氟化物 BF3 中 B 原子最外层只有 6 个电子，达不到 8 电子稳定结构，故 D 错 误。答案：D 例题 2、科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中 W、X、Y、Z 为同一短周期元素，Z 核外最外 层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A．WZ 的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为 X>Y>Z C．Y 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 【解析】由 W、X、Y、Z 为同一短周期元素，Z 的核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半可知，Z 为 Cl、X 为 Si，由化合价代数和为 0 可知，Y 元素化合价为−3 价，则 Y 为 P 元素；由 W 的电荷数可知，W 为 Na 元素。A、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，错误；B、同周期元素从左到右，非金属性依次增 强，则非金属性的强弱顺序为 Cl＞S＞P，错误；C、P 元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元 中强酸，正确；D、新化合物中 P 元素化合价为−3 价，满足 8 电子稳定结构，错误。答案：C 【知识清单】 一、元素周期表与元素周期律 内容 同周期元素(从左到右) 同主族元素(从上到下) 核电荷数 递增 递增 电子层数 相同 递增 最外层电子数 递增 相同原子结构 原子半径 递减 递增 主要化合价 最高正价由＋1→ ＋7，最低 负价由 －4→－1 最高正价、最低负价相同，最高 正价＝族序数 最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增 强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 非金属的气态氢化 物 稳定性增强，形成由难到易 稳定性减弱，形成由易到难 单质的氧化性或还 原性 还原性逐渐减弱，氧化性逐 渐增强 还原性逐渐增强，氧化性逐渐减 弱 元素性质 元素的金属性和非 金属性 金属性逐渐减弱，非金属性 逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱 （1）金属性、非金属性强弱的判断 本质 原子越易失电子，金属性越强 在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强金属性 判断依据 单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y 金属性比 X 强 本质 原子越易得电子，非金属性越强 与 H2 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 非金属性 判断依据 An－＋B―→Bm－＋A，则 B 非金属性比 A 强 （2）半径大小比较规律：在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小： “一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例：r(Li)r(S)>r(Cl)，r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)； “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。例：r(Cl－)>r(Cl)　r(Fe2 ＋)>r(Fe3＋)。 2.化学键与化合物的关系 （1）离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。 （2）共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。 （3）熔化状态下能导电的化合物是离子化合物，如 NaCl；熔化状态下不能导电的化合物是共价化合物， 如 HCl。 （4）在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元 素，但个别含有金属元素，如 AlCl3 也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如 铵盐。 （5）气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如 NaH)是离子化合物，含离子键。 【变式练习】 1. X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素，原子序数依次增大。Y 元素的最高正价为 +4价，Y 元素与 Z、M 元 素相邻，且与 M 元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为 18 个；Q 元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是( ) A．原子半径：Z < Y < M B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z > Y > M C．X2Z ― ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性 D．X、Z 和 Q 三种元素形成的化合物一定是共价化合物 2. X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由 X、Y、Z、W 四种元素中的几种元素形成 的化合物与 W、Z 的单质之间的转化关系如图所示（部分产物未给出），其中 Z 为金属单质且与 X 位于不同 主族，下列说法正确的是 A．Y 和 W 形成的化合物 YW4 易溶于水 B．Y6X6 燃烧时火焰明亮，且无黑烟产生 C．W 的氧化物对应的水化物的酸性一定比 Y 的强 D．Z 与 W 形成的化合物中只含有离子键 【易错通关】 1．叶蜡石是一种重要的化工原料，化学式为 X2[Y4Z10](ZW)2，短周期元素 W、Z、X、Y 的原子序数依次增 大，Y 的最外层电子数为次外层的一半，X 为地壳中含量最多的金属元素，X 的离子与 ZW－含有相同的电 子数。下列说法不正确的是 A．原子半径：X>Y>Z>W B．最简单氢化物的沸点：Y>Z C．Y 的氧化物可作光导纤维的材料 D．常温常压下，Z 和 W 形成的常见化合物均为液体 2． LDFCB 是锂离子电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素 W、X、Y、Z 构成(如下图)，Y 的 最外层电子数等于 X 的核外电子总数，四种元素最外层电子数之和为 20。下列说法正确的是 A．四种元素的单质中，Z 的沸点最高 B．原子半径∶W＞X＞Y＞ZC．W、Z 形成的分子中各原子均满足 8 电子稳定结构 D．Y 分别与另外三种元素形成的二元化合物中，Y 的价态相同 3．现有 W、X、Y、Z 四种短周期主族元素，其原子半径依次增大。W、X 原子的最外层电子数相同，Y、Z 两原子的原子序数之和与 W、X 两原子的核内质子数之和相等。Z 与 X 形成的二元化合物的水溶液呈碱性。 下列说法错误的是 A．四种元素中，W 的非金属性最强，Z 的金属性最强 B．由 Z 和 W 两种元素形成的化合物中一定只含有离子键 C．四种元素形成的简单离子中，X 的半径最大，Y 的半径最小 D．X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物相互之间能发生反应 4．主族元素 Q、X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且均不大于 20。Q 的简单氢化物和其最高价含氧酸 可以化合成盐，X 与 Q 同周期且是该周期主族元素中原子半径最小的元素；Z-具有与氩原子相同的电子层 结构；Q、Y、W 原子的最外层电子数之和为 9。下列说法一定正确的是 A．X 与 Z 的简单氢化物的水溶液均呈强酸性 B．Z 和 W 形成的化合物的水溶液呈中性 C．Y 与 Z 形成的化合物只含离子键 D．简单氢化物的沸点：Q＞X 5．原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。X－的电子层结构与 氦相同，Y 和 Z 的次外层有 8 个电子，Z－和 W＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是 A．元素的非金属性顺序为 XZ+ D．常温下，XW3Q 为气态，且 X、W、Q 均满足 8 电子稳定结构 12．主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。这四种元素可组成结构为 Z+[Y–W≡X]– 的化合物。该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液。下列说法正确的是 A．Z 的焰色反应为黄色 B．简单氢化物的沸点：W>X C．该化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 D．Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 13． X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。甲、乙、丙是由这些元素组成的化合物，M、 N、P 是这些元素对应的单质，甲常温下为液态，丙中滴入盐酸开始有沉淀，继续沉淀消失，其溶液呈碱性。 上述物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．原子半径：Z>W>Y B．X 与 Z 形成的化合物能与水反应产生 N C．常温下，P 不能与浓硝酸发生反应 D．Y 分别与 X、Z 形成的化合物均不止一种 14． X、Y、Z、W 是质子数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物 Q 的结构式如图所示。X 与 W 形成的化合物 M 常温下是液体。下列说法正确的是 A．X 与 Z 可形成质子数、电子数均相同的 ZX3、 B．M 热稳定性强且具有弱氧化性 4ZX＋C．Q 分子中各原子最外电子层均达到稳定结构 D．X、Y、Z、W 四种元素间只能形成共价化合物 15．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为 17。其中 W、X、Y 三 种元素的简单离子的核外电子排布相同，且可形成结构如图所示的化合物。下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X>W B．X 与 Z 形成的化合物会抑制水的电离 C．X、Z 均能形成两种常见氧化物 D．W 的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 参考答案 【变式练习】 1.D【解析】X、Y、Z、M、Q 为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y 元素的最高正价为+4 价，则证明 该元素为第 IVA 族元素，又知 Y 元素与 Z、M 元素相邻，且与 M 同族，则在元素周期表位置应为 IVA 族 VA 族 Y Z M ，故推知 Y 为 C 元素，Z 为 N 元素，M 为 Si 元素；化合物 Z2X4 的电子总数为 18，则推知，X 为 H，该化 合物为 N2H4；Q 元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出 Q 为 Cl 元素。A．同周期元 素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径比较：Z(N)Na+>Al3+，即 S2-半径最大，Al3+半径最小，C 选项正确；D．Na、Al、S 的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Al(OH)3、H2SO4，Al(OH)3 具有两性，可与强 酸 H2SO4 和强碱 NaOH 发生反应，NaOH 和 H2SO4 可发生中和反应，D 选项正确； 答案选 B。 4．B【解析】主族元素 Q、X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且均不大于 20。Q 的简单氢化物和其最高 价含氧酸可以化合成盐，说明 Q 为非金属元素，氢化物显碱性，X 与 Q 同周期且是该周期主族元素中原子 半径最小的元素，即 X 为 F，Q 为 N；Z-具有与氩原子相同的电子层结构，Z 为 Cl；Q、Y、W 原子的最外 层电子数之和为 9，说明 W 为 K 时，Y 为 Al，W 为 Ca 时，Y 为 Mg。 A. X 的简单氢化物的水溶液为 HF，Z 的简单氢化物的水溶液为 HCl，盐酸为强酸，氢氟酸为弱酸，A 错误； B. Z 和 W 形成的化合物为氯化钾或氯化钙，均为强酸强碱盐，水溶液呈中性，B 正确； C. 若 Y 为铝，则 Y 与 Z 形成的化合物含有共价键，C 错误； D．HF 和 NH3 分子间均存在氢键，但由于电负性 F>N，形成的 H—F…H 更强，所以简单氢化物的沸点：HF ＞NH3，D 错误； 答案为 B。 5．B【解析】原子序数依次增大的元素 X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。X－的电 子层结构与氦相同，则 X 为 H，Y 和 Z 的次外层有 8 个电子，Y 最外层电子数为 6，则 Y 为 S，Z 最外层电 子数为 7，则 Z 为 Cl，Z－和 W＋的电子层结构相同，则 W 为 K。 A. 同周期从左到右非金属性逐渐增强，因此元素的非金属性顺序为 X＜Y＜Z，故 A 正确； B. H 与 K 形成 KH 离子化合物，故 B 错误； C. K 与其它 3 种元素形成 KH、K2S、KCl 均是离子化合物，故 C 正确； D. 元素 X 最高价+1，最低价−1，最高和最低化合价的代数和为 0，Y 最高价+6，最低价−2，最高和最低化 合价的代数和为 4，Z 最高价+7，最低价−1，最高和最低化合价的代数和为 6，故 D 正确。 综上所述，答案为 B。 6．C【解析】由题干可知， 为实验室一种常见试剂，由结构式可知，Z 为第一主族元素，W 为第四主族元素，X 为第五主族元素，由 W、X、Y 最外层电子数之和为 15 可知，Y 为第ⅥA 族元素，因 为 W、X、Y、Z 为原子序数依次递增的主族元素，且均不超过 20，因此 W 为碳，X 为氮，Y 为硫，Z 为 钾。 A．Z2Y 为 K2S，由于 S2-水解，所以溶液显碱性，故 A 不符合题意； B．X 的最简单氢化物为 NH3，W 的最简单氢化物为 CH4，因为 NH3 分子间存在氢键，所以沸点高，故 B 不符合题意；C．根据非金属性，硫的非金属性强于碳，所以对应单质的氧化性也强，故 C 符合题意； D． 中三种元素最外层电子均满足 8 电子稳定结构，故 D 不符合题意； 答案选 C。 7．B【解析】元素 V 在地壳中含量仅 0.087%，但其化合物每年以近百万种增加，则知 V 为 C、W 的气态 氢化物和最高价氧化物的水化物在常温下能发生反应，那是氨气和硝酸生成硝酸铵，故 W 为 N、灼烧 X 的 单质时可以观察到黄色的光，则 X 为 Na、X 与 Y 同主族且原子序数 X 小于 Y，则 Y 为 K； A. 离子半径大小：r(X)O>H，即 Y>Z>X，A 项错误； B. 元素的非金属性：HO2->Na+，故 C 正确； D. 常温下，CH3Cl 为气态，但 H 原子不满足 8 电子稳定结构，故 D 错误； 故答案选：D。 12．D【解析】该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液，则化合物中含 SCN-，且 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20，再根据结构 Z+[Y–W≡X]-可得 W 为 C，X 为 N，Y 为 S，Z 为 K，以 此分析。 A. Z 为 K，焰色反应为紫色，故 A 错误； B.NH3 分子间存在氢键，而甲烷分子间不能形成氢键，所以，简单氢化物的沸点：WAl>S>F，A 错误； B. X 与 Z 形成的化合物为硫化钠，是强碱弱酸盐，会水解促进水的电离，B 错误； C. 钠能形成氧化钠、过氧化钠，硫能形成二氧化硫、三氧化硫，C 正确； D. W 为 F，没有正化合价，D 错误； 答案选 C。 r(Na) r(Al) r(O)＞ ＞