【答案】D
【解析】设W原子的最外层电子数为x,由图表可知,四种元素原子的最外层电子数之和=x+x+1+x-2+x+2
=21,解得x=5,则W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。
NH3分子间有氢键,其沸点半径小,D正确。
【变式探究】元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列说法不正确的是( )
A.同周期的主族元素中,第ⅦA族元素的原子半径最小
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素
C.第ⅥA族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越稳定
D.室温下,0族元素的单质都是气体
解析 C项,第ⅥA族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,故不正确。
答案 C
【提分秘籍】
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七尚不满。
纵列称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明 ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
【举一反三】
下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是( )
①稀有气体不活泼是因为它们原子最外层都达到了8e-稳定结构
②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A.①②B.①③C.②④D.③④
解析 He的最外层电子数是2,①错误;②正确;C(碳)原子的中子数可以是6或7或8,③错误;④正确,选C。
答案 C
热点题型二元素周期表的应用
例2、【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。
下列叙述正确的是
A.原子半径:
d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B
【解析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子氢氧化物,C错误;同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。
【变式探究】已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。
则下列说法不正确的是( )
Y
X
Z
A.Y与Z的原子序数之和可能为2a
B.Y的原子序数可能为a-17
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定为短周期元素
解析 X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,D项错误;若X、Y、Z分别位于第三、四、五
答案D
【提分秘籍】元素周期表结构中隐含的两条规律
1.同周期,邻主族元素原子序数差的关系
(1)短周期元素原子序数差=族序数差;
(2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。
两元素分布在过渡元素两侧时,四或五周期元素原子序数差=族序数差+10,六周期元素原子序数差=族序数差+24;
(3)二、三周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为1,四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11,六、七周期为25。
2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
(1)ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32;
(2)ⅡA族和0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32;
(3)ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32。
【举一反三】
X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.在三种元素形成的气态氢化物中,Y的气态氢化物最稳定
B.Z元素的氧化物对应的水化物一定是一种强酸
C.三种元素原子半径的大小顺序为:
X>Y>Z
D.Z的单质与Fe反应生成的化合物中,铁元素显+3价
解析 Y是氧,X是氮,Z是硫。
SO2对应的水化物H2SO3是弱酸,B项错误;三种元素原子半径的大小顺序为:
Z>X>Y,C项错误;S与Fe反应生成的是FeS,FeS中铁元素显+2价,D项错误。
答案A
热点题型三元素周期律及其应用
例3.【2017新课标1卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答案】C
【解析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠S、Na属于第三周期,D正确。
【变式探究】X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。
X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
(1)X、Y、Z、Q、R的元素符号分别为________、________、________、________、________。
(2)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:
AB(在水溶液中进行)
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。
写出C的结构式:
________;D的电子式:
________。
如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为____________;由A转化为B的离子方程式为_____________________________________________________。
解析
(1)由X、Y最高正价与最低负价之和均为0,且原子序数X<Y可知X为H(+1,-1),Y为C(+4、-4),地壳中含量最高的非金属元素为O,金属元素为Al,Q与X同主族,原子序数比Z大,所以Q为Na,综上所述,X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。
(2)根据转化关系及所给信息C为CO2,D为Na2O2
由于通过CO2生成两性不溶物,所以A为NaAlO2、B为Al(OH)3。
答案
(1)H C O Na Al
(2)O===C===O NaAlO2
AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
(或2AlO+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO)
【提分秘籍】
元素推断两大规律
1.“序、层”规律
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前阳后”,即阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。
(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子比阳离子多一个电子层,阴离子原子序数大。
2.“序、价”规律
在短周期元素中,元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致,“价奇序奇,价偶序偶”。
【举一反三】
下列能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子得电子能力强的是( )
①HCl的溶解度比H2S的大
②HCl的酸性比H2S的强
③HCl的稳定性比H2S的强
④还原性:
Cl-⑤HClO4的酸性比H2SO4的强
⑥Cl2能与H2S反应生成S
⑦Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS
A.②④⑤⑥B.②⑤⑥⑦C.③④⑤⑥⑦D.全部
解析 元素的非金属性越强,其得电子能力越强。
比较元素非金属性强弱的依据有:
单质与H2化
答案 C
【规律总结】金属性和非金属性强弱的判断方法
热点题型四微粒半径大小的比较及应用
例4、下列各组粒子中粒子半径由大到小的是( )
A.O、Cl、S、PB.Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+
C.K+、Mg2+、Al3+、H+D.Li、Na、K、Cs
解析 比较粒子半径有以下原则:
①同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,A为P>S>Cl>O,②
答案 C
【提分秘籍】微粒半径的大小比较
【举一反三】
根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,下列叙述正确的是
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等
B.离子半径大小A+<D2-
C.最高价氧化物对应水化物的碱性A<C
D.氢化物的稳定性D>E
解析 由表中数据可知,A为钠,B为铝,C为铍,D为硫,E为氧。
答案B
1.【2017新课标1卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答案】C
【解析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠S、Na属于第三周期,D正确。
2.【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。
下列叙述正确的是
A.原子半径:
d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B
【解析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,因此a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。
一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。
3.【2017新课标3卷】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