高中化学学业水平考试知识点整理 7.docx
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高中化学学业水平考试知识点整理7
第3课时 元素周期表和元素周期律的应用
记一记
1.对于主族元素
（1）周期序数＝电子层数
（2）主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|（其中，F无正价，O无最高正价）。
2．金属与非金属分界线处的元素
（1）Al Ge Sb Po； B Si As Te At
（2）在金属和非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。
3．金属与非金属分界处
半导体材料
过渡元素
催化剂、合金材料
周期表右上角
制取农药的元素
探一探
1.元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？
[提示] 原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有几个电子，元素就位于第几主族。
2．原子结构与元素性质之间有何关系？
[提示]
3．如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？
（从同周期、同主族两方面分析）
[提示]
（1）同主族元素从上到下：
原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。
（2）同周期元素从左到右：
原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。
4．如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为：
X>Y，能否确定它们的相对位置？
[提示] 可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。
由已知条件可确定非金属性为X>Y，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面；如果它们同主族，则X在Y的上面。
判一判
判断正误（对的在括号内打√，错的在括号内打×）
（1）在周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近能找到作半导体材料的元素。
（√）
（2）根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。
（×）
（3）金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。
（×）
（4）最外层电子数相同的元素性质一定相似。
（×）
（5）锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。
（√）
（6）元素R的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO4，则其气态氢化物为H2R。
（√）
（7）第三周期元素的最高正价等于它所处的主族序数。
（√）
（8）F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。
（×）
（9）在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的材料，所以这几种元素的化合物都有毒。
（×）
（10）由Ba（OH）2易溶，Ca（OH）2微溶，Mg（OH）2难溶，推知Be（OH）2难溶。
（√）
练一练
1.[2019·大连检测]下列说法中不正确的是（ ）
A．19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是发现元素周期律
B．在金属和非金属元素交界处最容易找到半导体材料
C．在过渡元素中容易找到各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
D．根据硼在元素周期表中的位置，推测硼的最高价含氧酸的化学式可能是HBO3
答案：
D
2．[2019·辽宁学考真题]在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是（ ）
A．制半导体的材料
B．耐高温、耐腐蚀的合金材料
C．制农药的材料
D．制催化剂的材料
答案：
A
3．[2019·徐州检测]某元素的最高正价与负价的代数和为4，则该元素可能为（ ）
A．CB．P
C．OD．S
答案：
D
4．联合国确定2019年为“国际化学元素周期表年”，以纪念门捷列夫发明元素周期表150周年。
现有短周期元素X、Y、Z、M在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。
下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
M
A．X元素位于第2周期ⅤA族
B．Y的非金属性比Z的强
C．Z的原子半径比X的大
D．M的氧化物的水化物是强酸
答案：
C
知识点一元素周期表的分区及元素化合价的规律
1.已知某元素的最高化合价为＋7价，下列说法中正确的是（ ）
A．该元素在元素周期表中一定处于第ⅦA族
B．该元素可能是氟元素
C．该元素的某种化合物可能具有漂白性
D．该元素的单质没有还原性
解析：
元素的最高化合价为＋7价，可能位于第ⅦA族或第ⅦB族，A项错误；氟元素没有正价，B项错误；可能为氯元素，氯元素形成的次氯酸有漂白性，C项正确；若为氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气既作氧化剂又作还原剂，有还原性，D项错误。
答案：
C
2．[2019·江西九江重点高中段考]某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，下列叙述不正确的是（ ）
A．R的气态氢化物为H2R
B．R的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4
C．R一定是第ⅣA族元素
D．R的最高价氧化物为RO3
解析：
某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，则R的最高化合价是＋6价，最低化合价是－2价，所以R位于第ⅥA族，则R的气态氢化物为H2R，A项正确，C项错误；R的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4，B项正确；R的最高价氧化物为RO3，D项正确。
答案：
C
3．[2019·湖北孝感七校联盟期中]元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是（ ）
A．稀有气体元素
B．左下方区域的金属元素
C．右上方区域的非金属元素
D．金属元素和非金属元素分界线附近的元素
解析：
金属是导体，非金属一般为绝缘体，所以位于金属元素和非金属元素的分界线附近的元素可以用于制造半导体。
答案：
D
知识点二元素“位—构—性”关系的应用
4.[2019·安徽池州一中质量检测]2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“石田”，tián），Ts的原子核外最外层电子数是7。
下列说法不正确的是（ ）
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．HTs易溶于水，稳定性强，还原性强
解析：
元素周期表中第七周期0族为118号元素。
117号元素位于118号左侧，即第ⅦA族，所以Ts是第七周期第ⅦA族元素，A项正确；同位素是同种元素的不同原子，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B项正确；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C项正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，所以HTs的稳定性较弱，D项错误。
答案：
D
5．[2019·天津和平区期中]短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的位置关系如图所示，下列判断正确的是（ ）
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径：
戊>丁>丙
B．金属性：
甲>丙
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：
丙>丁>戊
D．最外层电子数：
甲>乙
解析：
由题图可知，丙、丁、戊位于元素周期表中同一周期，同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：
丙>丁>戊，A项错误；甲、丙位于同一主族，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则金属性：
甲<丙，B项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：
丙>丁>戊，C项正确；甲、乙位于同一周期，同周期元素从左向右最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：
甲<乙，D项错误。
答案：
C
6．[2019·重庆八中期中]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。
下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径：
Z>W>X>Y
B．简单气态氢化物的热稳定性：
X>Y>W>Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性；X>W>Z
D．非金属性：
Z解析：
W原子的质子数是其最外层电子数的3倍，则W为磷元素，故X、Y、Z分别为氮元素、氧元素、硅元素。
同周期的元素，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，原子半径越大，所以原子半径：
Z>W>X>Y，A项正确；元素的非金属性越强，则简单气态氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：
Y>X>W>Z，则简单气态氢化物的稳定性：
Y>X>W>Z，B项错误，D项正确；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，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，C项正确。
答案：
B
知识点三元素周期表和元素周期律的综合应用
7.在元素周期表哪个区域寻找制造新的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料的元素（ ）
A．碱金属元素
B．周期表右上角的非金属元素
C．金属元素与非金属元素分界线附近的元素
D．过渡元素
解析：
优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料中的元素大多属于过渡元素（如火箭、飞机中的钛、钼等元素）。
答案：
D
8．关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：
①元素周期表是学习化学知识的重要工具；
②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；
③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；
④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。
其中正确的是（ ）
A．①②③④B．只有②③④
C．只有③④D．只有②③
解析：
根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的
原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。
答案：
A
9．利用元素周期表，我们可以认识更多元素的性质。
（1）根据元素周期表来比较Mg和Cs的金属性，要通过另一种元素作中介或桥梁进行比较，这种元素是________（填元素符号）。
（2）元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。
根据元素周期表对角线规则，金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似。
①已知2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②鉴别Be（OH）2和Mg（OH）2可选用的试剂为________。
（3）元素周期表中某一元素具有如下性质：
①该元素单质常被用作半导体材料。
②其单质与稀盐酸不反应，与氢氧化钠溶液反应可以放出氢气。
③其最高价氧化物既可以溶于浓盐酸，也可以溶于氢氧化钠溶液。
④其最高价氧化物对应的水化物既可以和酸反应，也可以和碱反应。
在与盐酸反应时，1mol这种最高价氧化物对应的水化物最多消耗4mol·L－1的盐酸1L。
请你写出这种元素在周期表中的位置：
________。
解析：
（1）比较元素的性质，可通过相邻元素进行，所以需要Na或Ba作中介；
（2）根据Be与Al的性质相似，可写出铍与NaOH溶液反应的离子方程式：
Be＋2OH－===BeO
＋H2↑；
（3）由①可知，该元素位于元素周期表金属元素与非金属元素分界线附近；由②知，该元素属于非金属元素；由③、④知，该元素既具有金属性，又具有非金属性，且由④知，元素的最高正化合价为＋4价。
因此，该元素位于金属与非金属元素分界线附近为非金属元素，位于ⅣA族，该元素为Ge元素。
答案：
（1）Na或Ba
（2）①Be＋2OH－===BeO
＋H2↑
②NaOH溶液
（3）第四周期第ⅣA族
基础达标
1．[2019·江苏兴化一中期末]元素R的原子序数是15，下列关于R的说法中错误的是（ ）
A．R的最高化合价是＋5
B．R是第二周期第ⅤA族的元素
C．R的氢化物分子式是RH3
D．R的最高价氧化物对应水化物的溶液呈酸性
解析：
R的原子序数是15，则R为P元素，最高化合价为＋5价，故A项正确；R为P元素，位于元素周期表中的第三周期第ⅤA族，故B项错误；P元素的最低化合价为－3价，则其氢化物分子式是PH3，故C项正确；P元素的最高化合价为＋5价，为非金属元素，则其最高价氧化物对应水化物为H3PO4，其水溶液呈酸性，故D项正确。
答案：
B
2．[2019·安徽淮北一中期中]应用元素周期律分析，下列推断正确的是（ ）
A．砹（At）是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于HCl
B．铊（Tl）与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
C．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
D．第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱
解析：
同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A项错误；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl处于第六周期，是一种典型的金属元素，只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B项错误；第二周期的非金属元素对应的氢化物中，只有HF溶于水后溶液呈酸性，C项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，D项正确。
答案：
D
3．原子结构决定元素的性质，下列说法中正确的是（ ）
A．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na＋、Al3＋、Cl－的离子半径也依次减小
B．在第ⅥA族元素的氢化物（H2R）中，热稳定性最强的是H2O
C．第二周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数
D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
解析：
Na＋、Al3＋的电子层结构相同，Al的核电荷数大，离子半径较小，Cl－的电子层数最多，离子半径最大，故离子半径：
Cl－>Na＋>Al3＋，A项错误；第ⅥA族中O元素的非金属性最强，对应的氢化物最稳定，B项正确；O元素、F元素没有最高正化合价，C项错误；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，不是最高价氧化物对应的水化物，其酸性不一定符合此规律，如非金属性：
Cl>S，但次氯酸是弱酸，硫酸是强酸，D项错误。
答案：
B
4.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。
下列说法中正确的是（ ）
A．W的最高价氧化物对应水化物是强酸
B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C．还原性：
W－>Z2－
D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
解析：
根据元素在周期表中的位置关系可知，X为He元素，Y为F元素，W为Cl元素，Z为S元素。
Cl的非金属性较强，其最高价氧化物对应水化物HClO4是强酸，故A项正确；同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，F的原子半径在同周期主族元素中最小，故B项错误；元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，还原性：
Cl－答案：
A
5．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：
元素
元素性质或原子结构
T
M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下，单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高化合价是＋7价
下列叙述中不正确的是（ ）
A．14X可用于测定文物年代
B．Z的非金属性比T强
C．Y和T位于同一主族
D．X元素形成的化合物种类很多
解析：
T原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，则T是S元素；X原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X是C元素；常温下，Y的单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y是N元素；Z元素最高化合价是＋7价，则Z是Cl元素。
14C可用于测定文物年代，A项正确；Cl的非金属性比S强，B项正确；N位于第ⅤA族，S位于第ⅥA族，C项错误；碳元素形成的化合物种类很多，例如有机物，D项正确。
答案：
C
6．[2019·江西九江重点高中段考]锗（Ge）是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线处，下列对锗的相关叙述正确的是（ ）
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗可用作半导体材料
C．锗化氢（GeH4）稳定性很强
D．锗酸（H4GeO4）是难溶于水的强酸
解析：
锗处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界线上，则锗的金属性和非金属性都较弱，故A项错误；锗既有金属性又有非金属性，常用作半导体材料，故B项正确；锗元素的金属性和非金属性都较弱，则锗化氢（GeH4）的稳定性较弱，故C项错误；锗和硅处于同一主族，同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性强于锗，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以锗酸的酸性比硅酸弱，锗酸为弱酸，故D项错误。
答案：
B
7．[2019·安徽滁州期中]下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是（ ）
A．高温下，2C＋SiO2
2CO↑＋Si，说明非金属性：
C>Si
B．碱性：
KOH>Mg（OH）2，说明金属性：
K>Mg
C．氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸，氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸，说明非金属性：
F>Cl
D．氧化性：
Cu2＋>Na＋，说明金属性：
Na>Cu
解析：
2C＋SiO2
2CO↑＋Si能够进行，是因为高温下生成的气态一氧化碳脱离反应体系，使反应正向进行，并不能够说明C的非金属性比Si强，A项错误；同周期元素从左向右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐减弱，B项正确；元素非金属性越强，其单质与氢气的化合越容易，C项正确；金属阳离子的氧化性越强，其单质的还原性越弱，D项正确。
答案：
A
8．在一定条件下，RO
和I－发生反应的离子方程式为RO
＋6I－＋6H＋===R－＋3I2＋3H2O，则RO
中R元素的化合价及R在元素周期表中的位置是（ ）
A．＋5价，第ⅦA族B．＋5价，第ⅤA族
C．＋7价，第ⅦA族D．＋7价，第ⅤA族
解析：
根据电荷守恒可知n＝1，所以RO
中R元素的化合价是＋5价；还原产物是R－，说明R元素的最低化合价是－1价，所以R是第ⅦA族元素，A项正确。
答案：
A
9．[2019·江苏学考真题]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期元素中原子半径最大的原子，X、Y、Z的简单离子电子层结构相同，Z与W最外层电子数之和等于10。
下列说法正确的是（ ）
A．最高正价由低到高的顺序为：
Y、Z、X、W
B．原子半径由小到大的顺序为：
X、Z、W
C．Y、Z、W的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应
D．X与Y两种元素只能组成一种化合物
解析：
依题意可推断出X、Y、Z、W元素，分别为氧、钠、铝、氯四种元素。
X对应的氧元素没有最高正化合价，A项错误；Z为Al元素、W为Cl元素，同周期元素从左到右，原子半径依次减小，原子半径Z>W，B项错误；Y、Z、W的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，则两两之间均能发生反应，C项正确；X与Y两种元素可以组成氧化钠和过氧化钠，D项错误。
答案：
C
10．X、Y是周期表中的两种元素，X的原子半径比Y的小，且二者具有相同的电子层数，下列有关叙述正确的是（选项中m、n均为正整数）（ ）
A．若X、Y的原子序数相差1，Y位于第ⅡA族，则X一定位于第ⅢA族
B．若Y（OH）m易溶于水，则X（OH）n一定不溶于水
C．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性
D．若Y元素形成的单质是气体，则X元素形成的单质一定也是气体
解析：
电子层数相等，说明X、Y位于同一周期，X的原子半径比Y的原子半径小，那么X的核电荷数必然比Y大，所以在周期表中，X的位置在Y同周期的右边。
题意未说明X、Y是短周期元素，则X可能为第ⅢB族，A项错误；若Y为K元素，X为Ca元素，KOH易溶于水，而Ca（OH）2微溶于水，B项错误；若X为N元素，其氢化物为NH3，其水溶液显碱性，C项错误；同一周期从左到右，单质的状态由固态到气态，或由固态到液态再到气态，X的位置在Y同周期的右边，所以若Y元素形成的单质是气体，则X元素形成的单质一定也是气体，D项正确。
答案：
D
11．如图所示，已知A元素最低化合价为－3价，它的最高价氧化物含氧56.36%，原子核内中子数比质子数多1个，试回答：
（1）写出它们的元素符号：
A________；B________；C________；D________；E________。
（2）A、B、C、D的简单气态氢化物中稳定性最差的是________（用分子式表示）。
（3）指出C在元素周期表中的位置：
________。
（4）A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________________（用分子式表示）。
解析：
（1）A元素最低化合价为－3价，则最高化合价是＋5价，最高价氧化物的化学式为A2O5，所以有
＝0.5636，解得MA＝31。
又因为A原子核内中子数比质子数多1个，所以A的质子数是15，即A是磷元素，则B是硫元素，C是氯元素，D是氧元素，E是硒元素。
（2）元素的非金属性越强，相应气态氢化物的稳定性越强，所以气态氢化物稳定性最差的是PH3。
（3）C为氯元素，氯元素位于第三周期第ⅦA族。
（4）元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
非金属性：
Cl>S>P，所以酸性：
HClO4>H2SO4>H3PO4。
答案：
（1）P S Cl O Se
（2）PH3
（3）第三周期第ⅦA族
（4）HClO4>H2SO4>H3PO4
12．[2019·宁夏银川一中期中]现有下列短周期元素的数据（已知Be的原子半径为0.089nm）：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.074
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
最低化合价
－2
－3
－1
－3
（1）⑧号元素在周期表中的位置是________；上述元素处于同一主族的有________（用元素符号表示）。
（2）元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：
____________。
（3）含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料（Li2NH等）、便携式电源材料（LiCoO2等）。
根据下列要求回答问题：
①
Li和
Li作核反应堆最佳热载体，
LiH和
LiD用作高温堆减速剂。
下列说法正确的是________（填序号）。
A.
Li和
Li互为同位素
B.
Li和
Li属于同种核素
C.
LiH和
LiD的化学性质不同
D.
LiH和
LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________（填序号）。
A．碱性：
Be（OH）2B．微粒半径：
K>Na>Li>Li＋
C．氧化性：
Li＋D．金属性：
Cs>Rb>K>Na>Li>Be
解析：
由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA族、第ⅡA族、第ⅠA族、第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅤA族和第ⅢA族。
Be的原子半径为0.089nm，Be的最高正化合价为＋2
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