D.X与Y不能存在于同一离子化合物中
【答案】 B
【解析】 W原子的L电子层无电子，W是氢元素；X原子的L电子层有5个电子，则X是氮元素；Y、Z原子的L电子层都有8个电子，Y、Z都是第3周期的元素，根据四种元素的最外层电子数之和为18，且W、X、Y、Z的原子序数依次增加，可以推出Y是磷元素，Z是氯元素。
氢气和氮气都是分子晶体，都不存在氢键，相对分子质量越大，沸点越高，A错；H元素的非金属性弱于Cl，简单阴离子的还原性：
H->Cl-，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，高氯酸的酸性强于磷酸，若不是最高价氧化物对应水化物则不一定，如磷酸的酸性强于次氯酸的酸性，C错；N、P可以存在于同一离子化合物磷酸铵中，D错。
2.（2015·江苏卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。
下列叙述正确的是（ ）
A.原子最外层电子数由多到少的顺序：
Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序：
W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序：
Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：
X、Y、W
【答案】 A
【解析】 根据元素的描述可知X、Y、Z、W分别为O、F、Al、Si。
最外层电子数由多到少的顺序为F、O、Si、Al，A正确；原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F，B错误；元素非金属性由强到弱的顺序为O、Si、Al，C错误；简单气态氢化物的稳定性顺序与非金属性顺序一致，即F>O>Si，D错误。
3.（2015·北京卷）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）
A.酸性：
H2SO4>H3PO4
B.非金属性：
Cl>Br
C.碱性：
NaOH>Mg（OH）2
D.热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3
【答案】 D
【解析】 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：
S>P，则酸性：
H2SO4>H3PO4，能用元素周期律解释，A不选；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则非金属性：
Cl>Br，能用元素周期律解释，B不选；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：
Na>Mg，则碱性：
NaOH>Mg（OH）2，能用元素周期律解释，C不选；碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，D选。
4.（2015·重庆卷）下列说法正确的是（ ）
A.I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba（NO3）2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】 B
【解析】 I、Br同主族，自上而下原子半径增大，元素非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，A错；Si、P同周期，随原子序数增大，元素非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，H3PO4比H2SiO3的酸性强，B正确；氧化铝属于两性氧化物，能与氢氧化钠反应，而MgO属于碱性氧化物，能与酸反应、不能与氢氧化钠溶液反应，C错；二氧化硫通入硝酸钡溶液中，酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，将亚硫酸氧化为硫酸，进一步反应得到硫酸钡，SO2和SO3混合气体通入Ba（NO3）2溶液可得到BaSO4，D错。
【自主学习】
考点1 元素周期表与元素周期律
【基础梳理】
1.元素周期表
（1）元素周期表的编排原则
①按原子序数递增的顺序从左到右排列。
②周期：
将 相同的元素按 递增的顺序从左到右排成横行。
③族：
把 相同的元素（个别除外）按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。
（2）元素周期表的结构
注意：
镧系元素和锕系元素分别位于第6周期和第7周期，均在ⅢB族（第3列）。
从ⅢB族到ⅡB族（第312列，共10个纵行）的元素统称为过渡金属元素。
（3）元素周期表与原子结构的关系
周期序数=
主族序数=
2.元素周期律
（1）元素周期律
元素的性质（ ）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
元素性质的周期性变化实质是 呈周期性变化。
（2）同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期（从左到右）
同主族（自上而下）
核电荷数
逐渐
逐渐
电子层数
依次逐渐
原子半径
逐渐
逐渐
主要化合价
最高正价+1→+7；负价-4→-1
最高正价=主族序数
元素的金属性
和非金属性
金属性逐渐 ；
非金属性逐渐
金属性逐渐 ；
非金属性逐渐
（3）元素的金属性和非金属性与元素的关系：
元素的金属性越强，其单质的还原性越 ，最高价氧化物对应水化物的碱性越 ；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越 ，对应的气态氢化物的稳定性越 ，最高价氧化物对应水化物的酸性越 。
【举题说法】
[根据元素周期表中的相对位置确定元素]
【例题1】 （2015·福建卷）短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，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
【解析】 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，原子半径越大，所以原子半径大小关系是Z>W>X>Y，A错；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，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，B正确；元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：
Y>X>W>Z，所以它们的氢化物的稳定性：
Y>X>W>Z，C正确；由题意可推知X、Y、Z、W分别为N、O、Si、P元素，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，D正确。
【题组训练】1
1.（2015·山东卷）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。
已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是（ ）
Y
Z
X
W
A.原子半径：
XB.气态氢化物的稳定性：
X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性：
Y>W
【答案】 C
【解析】 Y、W的原子序数之和是Z的3倍，设Y的原子序数为x，则Z的原子序数为x+1，W的原子序数为x+10，则x+x+10=3（x+1），解得x=7，即Y为N，结合位置关系可知，Z为O，X为Si，W为Cl。
电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，则原子半径：
X>Y>Z，A错；非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：
XY2.（2015·浙江卷）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元素原子的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
W
T
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对应水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3汽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
【解析】 W与X处于同一主族，且W元素原子的核电荷数为X元素的2倍，那么X为O，W为S，则Z为P，T为As，Y为Si。
元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：
O>S>P，稳定性：
H2O>H2S>H3P，故A错误；S元素在自然界中存在游离态单质，常在火山口附近，故B错误；YX2为SiO2，属于原子晶体，该固体熔化克服的是共价键，故C错误；As处于元素周期表的金属与非金属分界线上，具有半导体的性能，T2X3为As2O3，As的化合价为+3价，处于中间价态，故既有氧化性也有还原性，故D正确。
3.（2015·武汉模拟）已知X、Y、Z、W为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如右图所示，下列说法正确的是（ ）
A.若HmXOn为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性（m、n均为正整数）
B.若四种元素均为金属，则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
C.若四种元素均为非金属，则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素中只有一种为金属，则Z与Y两者的最高价氧化物对应水化物能反应
【答案】 B
【解析】 由短周期主族元素在周期表中的位置可知，X、Y处于第2周期，Z、W处于第3周期，若HmXOn为强酸，则X只能为N元素，其氢化物氨气溶于水呈碱性，A错；若四种元素均为金属，则X为Li、Y为Be、Z为Na、W为Mg，Z的最高价氧化物对应水化物NaOH为强碱，B正确；若四种元素均为非金属，则X、Z的族序数≥4而小于7，若处于ⅣA族，则W为P元素，对应的磷酸不是强酸，C错；若四种元素中只有一种为金属，则X为B、Y为C、Z为Al、W为Si，氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强酸、强碱，而碳酸属于弱酸，不能与氢氧化铝反应，D错。
4.（2016·洛阳统考）短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，其中A、C同主族，B、E同主族，A的最外层电子数与次外层电子数相等，E是太阳能转化为电能的常用材料，则下列说法正确的是（ ）
A.最高价氧化物对应水化物的碱性：
A>C
B.C、D的简单阳离子均可促进水的电离
C.B、E的最高价氧化物具有相似的物理性质和化学性质
D.含D的盐溶于水一定显酸性
【答案】 B
【解析】 短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A的最外层电子数与次外层电子数相等，A原子只能有2个电子层，最外层电子数为2，可知A为铍；A、C同主族，C为镁；E是太阳能转化为电能的常用材料，则E为硅；B、E同主族，B为碳；结合原子序数可知D为铝。
金属性：
Mg>Be，故最高价氧化物对应水化物的碱性：
A5.（2016·山东泰安期末）X、Y、Z、E、T、G元素在周期表中的相对位置如右表，T的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，Y和Z在同一周期，Y原子最外层与最内层具有相同电子数。
下列判断正确的是（ ）
A.E与G的原子序数相差25
B.常温下，X和Y的单质均能与水剧烈反应
C.TE2的熔点高于ZE2晶体
D.E、T、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
【答案】 A
【解析】 T的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，则T为S元素，E为O元素，G为As元素，Z为Si元素；Y和Z在同一周期，Y原子最外层与最内层具有相同电子数，则Y为Mg元素，X为Be元素。
O元素的原子序数为8，As元素的原子序数为33，E与G的原子序数相差25，A正确；Mg与热水反应，Be通常不与水反应，B错；SO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，SO2的熔点低于SiO2，C错；O、S、Si的原子半径依次递增，O、S、Si的非金属性依次递减，其气态氢化物的热稳定性依次递减，D错。
[根据图像（或表格）的定量关系确定元素]
【例题2】 （2015·郑州质检）下图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，下列说法正确的是（ ）
A.元素对应的离子半径：
Z>M>R>W
B.简单氢化物的沸点：
W>R>Y>X
C.M、N、R、W的简单离子均能促进水的电离
D.Z、X、R、W的最高价氧化物对应水化物均能与N的单质反应
【答案】 D
【解析】 元素的化学性质是由其最外层电子数决定的，按照原子序数可以推出对应的元素。
电子层数越多，离子半径越大，核外电子数相同，核电荷数越大离子半径越小，A错；W、R、Y、X分别对应的元素是Cl、S、O、N，它们的氢化物中H2O、NH3会形成氢键，所以它们的沸点较高，B错；M、N、R、W对应的元素分别是Mg、Al、S、Cl，它们的简单离子中，Cl-是强酸根离子，不能水解，所以不能促进水的电离，C错；Z、X、R、W的最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化钠、硝酸、硫酸和高氯酸，都可以和铝反应，D正确。
【题组训练2】
6.短周期元素中，A是地壳中含量最高的元素；B比Ne的质子数多1个；C的最外层电子数与其电子层数相等；D单质是半导体材料；E的非金属性在同周期元素中最强。
下列说法正确的是（ ）
A.B离子的半径比C离子的半径小
B.A、B两单质反应可得到两种不同的共价化合物
C.C单质与A或E单质形成的化合物均为离子化合物
D.B的最高价氧化物对应水化物与D单质发生反应能产生气体
【答案】 D
【解析】 由题给信息推知A、B、C、D、E分别为O、Na、Al、Si、Cl元素。
离子半径：
Na+>Al3+，A错；O2和Na可反应生成Na2O和Na2O2，均为离子化合物，B错；Al与O2形成的Al2O3是离子化合物，而Al与Cl2形成的AlCl3是共价化合物，C错；NaOH与Si反应生成氢气，D正确。
7.下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法正确的是（ ）
A.金属性：
YB.气态氢化物的稳定性：
MC.X和Y形成的化合物只有一种
D.化合物MX2能与碱反应，不能与任何酸反应
【答案】 B
【解析】 X是氧，Y是钠，Z是铝，M是硅，N是氯。
金属性：
Y>Z，A错；非金属性：
MM8.（2015·增城调研）X、Y、Z、W是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如下图所示。
已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。
下列说法正确的是（ ）
A.Y、Z、W处于同一周期
B.Y、W的最简单氢化物的水溶液不能相互反应
C.非金属性：
YD.X、Z、W形成的化合物均为强酸
【答案】 C
【解析】 Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，是氮气和氧气，Z的原子序数大于Y，Y、Z分别为N、O；X原子半径小于Y，X只能是H；W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1，且半径大于O原子，W只能是Cl。
N、O、Cl处于不同的周期，A错；氨水和盐酸反应，B错；非金属性：
N9.下图是部分短周期主族元素最高价氧化物对应水化物相同浓度稀溶液的pH与原子半径的关系示意图，下列说法正确的是（ ）
A.原子序数：
WB.气态氢化物的稳定性：
N>R
C.Y和W形成共价化合物
D.X和Z两者最高价氧化物对应水化物能相互反应
【答案】 D
【解析】 原子序数应为W>Z>X，A选项错误；相同浓度溶液的pH越大的碱性越强，酸性越弱，N与R的最高价氧化物对应水化物都显酸性，说明都是非金属元素，且R的非金属性更强，气态氢化物的稳定性：
R>N，B选项错误；Y是较活泼的金属元素，W是非金属元素，二者应该形成离子化合物，C选项错误；X是活泼金属元素，最高价氧化物对应水化物显碱性，Z的最高价氧化物对应水化物显酸性，二者可以反应，D选项正确。
10.（2015·江淮名校二模）根据下表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，判断以下叙述正确的是（ ）
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.最高价氧化物对应水化物的碱性：
A>C
B.氢化物的沸点：
H2D>H2E
C.单质与稀盐酸反应的速率：
AD.C2+与A+的核外电子数相等
【答案】 A
【解析】 由表中数据可推知，A、B、C、D、E分别为Na、Al、Be、S、O。
A、C最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Be（OH）2，氢氧化钠的碱性强于氢氧化铍，A正确；H2O分子间形成氢键，沸点较高，B错误；金属钠的活泼性强于铝，故与稀盐酸反应的速率：
Na>Al，C错；Be2+与Na+的核外电子数分别为2、10，二者核外电子数不等，D错误。
[元素周期表的推断]
【例题3】 （2015·四川卷改编）X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。
X和R属同族元素；Z和U位于ⅦA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。
请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是 。
（2）利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是 。
（3）X所在周期元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 （填化学式）；Z和U的氢化物中沸点较高的是 （填化学式）；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是 （填化学式）。
（4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是 。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2）
（2）三角锥形
（3）HNO3 HF Si>Mg>Cl2
（4）P4+10CuSO4+16H2O
10Cu+4H3PO4+10H2SO4
【解析】 由题意可知X、Z、Q、R、T、U分别为C、F、Mg、Si、P、Cl。
（1）Si基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。
（2）PCl3价层电子对数为4，还有一对孤电子对，空间构型为三角锥形。
（3）第2周期酸性最强的为HNO3；HF分子间能形成氢键，故沸点较高；Si为原子晶体，Mg为金属晶体，Cl2为分子晶体，则熔点：
Si>Mg>Cl2。
（4）由题意可知CuSO4和P4反应生成H3PO4和Cu根据质量守恒和得失电子守恒配平化学方程式。
元素性质的周期性变化与图像
（1）元素原子最外层电子数的周期性变化规律
结论：
随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈周期性变化。
（2）元素原子半径的变化规律
原子序数
原子半径的变化
3~9
大→小
11~17
大→小
结论
电子层数相同的元素的原子，随原子序数的递增，半径逐渐减小
说明
稀有气体原子半径突然变大是因为稀有气体原子半径的测量方法与其他原子半径的测量方法不同
（3）元素化合价的变化规律
原子序数
化合价的变化
1~2
+1
0
3~10
+1
+4 +5-4 -3
0
11~18
+1
+4
+7-4
-1→0
结论
随着原子序数的递增，元素化合价呈周期性变化
说明
①F元素没有正化合价，O元素没有最高正化合价，金属没有负化合价
②a.主族元素的最高正化合价=原子核外最外层电子数
b.元素的最低负化合价=原子核外最外层电子数-8
c.最高正化合价+|最低负化合价|=8
考点2 元素的金属性与非金属性的变化规律
【基础梳理】
1.元素的金属性和非金属性
对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条线，线的左侧为 元素，右侧为 元素；位于此线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法
试用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验方案，证明镁元素的金属性比铝强。
试剂：
镁条、铝丝、AlCl3溶液、MgCl2溶液，稀盐酸、NaOH溶液。
[方案]
方案一：
用镁条和铝丝分别与稀盐酸反应，观察其反应速率的快慢。
方案二：
用镁条和铝丝分别与NaOH溶液反应，观察其反应情况。
方案三：
分别向AlCl3溶液、MgCl2溶液中加入NaOH溶液至过量，观察其沉淀及溶解情况。
方案四：
将镁条和铝丝靠在一起，插入稀盐酸中，观察其气泡产生的情况。
微课10 元素金属性和非金属性强弱的判断方法
本质
原子越易失电子，金属性越强（与原子失电子数无关）
判断方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn++Y
X+Ym+，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：
左边或下方元素的金属性强
本质
原子越易得电子，非金属性越强（与原子得电子数无关）
判断方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，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
④元素在周期表中的位置：
右边或上方元素的非金属性强
【举题说法】
【例题4】 某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象如下表。
实验操作
实验现象
1.用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞
A.浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
B.产生的气体可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
C.反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧
D.剧烈反应，产生可燃性气体
E.生成白色胶状沉淀，进而沉淀消失
F.
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