原创备战高考化学 专题09 元素周期表周期律原创备战高考化学解析版.docx
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原创备战高考化学专题09元素周期表周期律原创备战高考化学解析版
高考考纲要求“根据图表、数据等所给背景材料，分析有关现象的变化规律”，此类型的考题常受命题者的青睐。
解这类试题的关键是：
通过观察、比较图表中数据的变化趋势，总结出有关规律，再运用于解题过程中。
围绕元素周期表设计的图表数据型信息题不仅是一类情景新颖的能力型考题，也往往是各级考试中的“保留节目”。
该类题的特点是：
给出一个复杂实验的现象与数据图表，要求演绎其隐匿的化学规律。
其解题思路是：
依据图表给出的信息结合教材基本概念与基础知识的相应知识来确定。
对于信息题，尤其是好像没有见过的新题不要紧张，往往是信息新，所涉及到的知识却比较简单，属于有一定的区分度，但是并没有多大难度，起点好像很高，但落点却非常低，实质上属于比较简单的必得分的题目。
通过以上分析我们预测，2017年高考中这类试题的考查方向为：
化学用语的运用；原子结构与元素的性质；元素周期表的结构推导元素，然后运用元素周期律进行解题；与元素及化合物知识、化学反应原理的综合应用。
这部分试题以元素周期表、元素周期律为基础，对物质的性质进行综合推断和应用，一般有入下考查方向。
（1）从元素周期表的结构对元素进行推断
（2）以元素周期律为基础，对物质的性质进行分析和应用
（3）“位—构—性”的综合应用
（4）元素及化合物知识与基本原理的综合应用
☆★考点一：
元素周期表的结构
1、元素原子序数的确定
（1）依据主族元素在周期表中的位置
对于主族元素，电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数，所以知道元素在周期表中的位置，即能画出其原子结构示意图，从而确定其原子序数。
如某元素的位置为第四周期第ⅦA族，其原子结构示意图为
，则原子序数Z为35。
（2）利用同主族相邻两元素原子序数的关系
①元素周期表中左侧元素（ⅠA、ⅡA族）：
同主族相邻两元素中，Z（下）＝Z（上）＋上一周期元素所在周期的元素种类数目。
②元素周期表中右侧元素（ⅢA～ⅦA族）：
同主族相邻两元素中，Z（下）＝Z（上）＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。
③直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系
（3）利用同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数的关系
设ⅡA族、ⅢA族元素原子序数分别为x、y，
则有y=x+1（第二、三周期）
y=x+11（第四、五周期）
y=x+25（第六、七周期）
2、已知元素的原子序数确定其在元素周期表中的位置
方法：
利用稀有气体的原子序数来确定。
第一至第七周期中稀有气体的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。
【例1】【2015山东理综化学】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。
已知YW的原子充数之和是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
【考点定位】本题通过元素的推断以及元素、物质性质的比较和推测，考查了原子结构、元素周期律及和元素周期表、原子半径大小的比较、离子化合物的判断，以及考生对这些基础知识和规律的应用。
【名师点睛】掌握和理解元素周期表的结构、元素周期律的内容及应用是解答本题的关键，首先根据原子序数的关系和各元素在周期表中的位置推出各元素，然后根据元素周期律推出原子半径的大小关系、气体氢化物的稳定性和最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，同时结合离子化合物的含义判断物质的种类，体现了化学理论与元素化合物的联系以及在实践中的应用。
☆★考点二：
元素周期律
1、概念
元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。
2、实质
元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化。
3、对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质相似，如Li和Mg，Be和Al。
4、元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律
项目
同周期（从左到右）
同主族（从上到下）
最外层电子数
由1递增到7
相同
主要化合价
最高正价由+1→+7（O、F除外）
负价由-4→-1
最高正价相同
原子半径
逐渐减小（惰性气体除外）
逐渐增大
金属性与
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
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
生成由难到易
稳定性由弱到强
生成由易到难
稳定性由强到弱
得失电子能力
得电子能力逐渐增强
失电子能力逐渐减弱
得电子能力逐渐减弱
失电子能力逐渐增强
第一电离能
逐渐增大（特例：
Be>B,N>O,
Mg>Al，P>S）
逐渐减小
电负性
逐渐增大
逐渐减小
5、电离能
（1）第一电离能：
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
（2）元素第一电离能的意义：
元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。
第一电离能数值越小，原子越易失去一个电子，该元素的金属性越强；反之，第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。
（3）变化规律：
①同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势，但某些地方出现曲折变化，如Be>B，N>O，Mg>Al，P>S。
②同一族从上到下元素的第一电离能变小。
6．电负性
（1）键合电子：
原子中用于形成化学键的电子。
（2）电负性：
用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
（3）意义：
电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，非金属性越强。
故电负性的大小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小。
（4）变化规律
①同周期从左到右元素的电负性逐渐增大。
②同主族从上到下元素的电负性逐渐变小。
（5）应用
①判断元素的金属性和非金属性的强弱：
非金属的电负性>1.8;金属的电负性<1.8;类金属的电负性在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。
②判断化学键的类型：
元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。
【例2】【2016年高考新课标Ⅱ卷】a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2-和C+离子的电子层结构相同，d与b同族。
下列叙述错误的是（）
A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C．c的原子半径是这些元素中最大的
D．d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性
【答案】A
【考点定位】考查元素的推断，元素周期律的应用等知识。
【名师点睛】本题考查元素的推断，元素周期律的应用等知识。
在短周期元素中，能形成b2-和C+离子的元素只能位于第二、第三周期，所以b为氧元素，c为Na元素，H原子的核外只有一个电子，则A为H元素，d与b同族，则d为S元素，然后根据元素周期律的基础知识解答即可。
☆★考点三：
“位—构—性”综合应用
“位”、“构”、“性”三者的关系可表示如下
（1）原子结构与元素在周期表中的位置关系
①主族元素的最高正化合价=主族序数=最外层电子数。
主族元素的最低负化合价=最高正化合价-8。
②核外电子层数=周期数。
③质子数=原子序数=原子核外电子数=核电荷数。
④最外层电子数等于或大于3而小于8的一定是主族元素。
⑤最外层有1个或2个电子，则可能是第ⅠA、第ⅡA族元素，也可能是副族、第Ⅷ族或0族元素氦。
（2）性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
（3）结构和性质的互推是解题的要素
①电子层数和最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。
④判断元素金属性和非金属性的方法。
【例3】【2016年高考浙江卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3:
4。
W−的最外层为8电子结构。
金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。
下列说法正确的是（）
A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B．原子半径大小：
X＜Y，Z＞W
C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
【答案】D
【考点定位】考查元素的推断，元素周期律的综合应用等知识。
【名师点睛】掌握原子的电子层结构特征。
最外层电子数是电子层数的2倍的有氦、碳、硫，最外层电子数是电子层数的3倍的有氧。
最外层电子数是次外层电子数2倍的为碳，最外层电子数是次外层电子数3倍的为氧。
最外层电子数是内层电子数一半的为磷和锂。
同主族元素原子序数是2倍关系的为硫和氧。
☆★考点四：
晶体的结构与性质
【例4】【2014年高考上海卷第8题】BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2（）
A．熔融态不导电B．水溶液呈中性
C．熔点比BeBr2高D．不与氢氧化钠溶液反应
【答案】A
【命题意图】本题主要是考查晶体类型、物质性质判断，侧重考查的是分子晶体判断、熔点比较以及物质的化学性质，意在考查学生应用已知信息解决实际问题的能力的培养，有利于培养学生的逻辑思维能力和知识的迁移能力。
1．【2016年高考新课标Ⅲ卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。
下列说法正确的是（）
A．简单离子半径：
WB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：
WD．最高价氧化物的水化物的酸性：
Y>Z
【答案】B
【解析】
试题分析：
X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，为钠元素，ZX形成的化合物为中性，说明为氯化钠，则Y为硫元素，W为氧元素。
A、钠离子和氧离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故钠离子半径小于氧离子半径，故错误；B、氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，其水溶液都为氢氧化钠，显碱性，故正确；C、水和硫化氢比较，水稳定性强，故错误；D、最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸，故错误。
【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系
【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识，首选根据题目信息判断出元素名称，再根据元素周期律进行知识的判断，这就需要掌握住（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时中夯实基础知识是关键，同时应注意知识的灵活运用，审清题意如是不是最高价等。
元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。
元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律，是根据元素周期律的具体表现形式，元素周期律是元素周期表排布的依据。
元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
同一周期的元素原子核外电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大；同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下原子核外电子层数逐渐增大。
原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。
本题难度适中，常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。
2．【2014年高考广东卷第23题】甲～辛等元素在周期表中的相对位置如下表。
甲和戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁和辛属同周期元素。
下列判断正确的是（）
A．金属性：
甲>乙>丁
B．原子半径：
辛>己>戊
C．丙和庚的原子核外电子数相差13
D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
【答案】BC
【考点定位】本题主要是考查元素周期表和元素周期律的应用
【名师点晴】本题以第一、四主族、Ca、Ga元素为例，考查学生综合运用元素周期表、元素周期律、元素性质，对元素的金属性、原子半径、原子序数与核外电子数的关系、形成的化合物中的化学键的判断。
元素推断题需把握题目中的相关信息，寻找突破口，如本题中的戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，就是本题的突破口，根据所学知识判断戊的元素的种类，然后再根据题目中所给的元素周期表的相对位置以及甲和戊的原子序数相差3，判断其他元素，从而进行解答。
3．【2015山东理综化学】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。
已知YW的原子充数之和是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
【考点定位】本题通过元素的推断以及元素、物质性质的比较和推测，考查了原子结构、元素周期律及和元素周期表、原子半径大小的比较、离子化合物的判断，以及考生对这些基础知识和规律的应用。
【名师点睛】掌握和理解元素周期表的结构、元素周期律的内容及应用是解答本题的关键，首先根据原子序数的关系和各元素在周期表中的位置推出各元素，然后根据元素周期律推出原子半径的大小关系、气体氢化物的稳定性和最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，同时结合离子化合物的含义判断物质的种类，体现了化学理论与元素化合物的联系以及在实践中的应用。
4．【2015福建理综化学】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示，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（）
X
Y
Z
W
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
【考点定位】考查元素的推断、元素周期表、元素周期律的应用的知识。
【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是化学学习的重要规律。
利用元素周期表、元素周期律，结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。
元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数，最外层电子数是元素原子所在的主族序数，同一周期随着元素原子序数的增大，原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族的元素从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法，结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断，确定其正确性。
5．【2015北京理综化学】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>H3PO4B．非金属性：
Cl>Br
C．碱性：
NaOH>Mg（OH）2D．热稳定性：
Na2CO3>NaHCO3
【答案】D
【解析】 A项比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，可以根据元素非金属性强弱判断， B项根据元素在周期表的位置来推断，C项与金属性强弱有关，比较的是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，以上三个选项都能用元素周期律解释， D项无法根据元素周期律的知识对盐的热稳定性来判断，故选D。
【考点定位】考查元素周期律的内容和应用
【名师点晴】元素周期律是中学化学的基本规律之一，元素或物质的很多性质都能体现元素周期律的实质，如元素的金属性、非金属性，最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性强弱，金属单质与水或酸反应难易、非金属单质与氢气反应难易等。
但碳酸盐或碳酸氢盐的热稳定性与元素周期律无关。
6．【2015上海化学】不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是（）
A．单质氧化性的强弱B．单质沸点的高低
C．单质与氢气化合的难易D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
【答案】B
【考点定位】考查比较元素非金属性强弱的判断依据的正误的知识。
【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是化学学习的重要规律。
利用元素周期表、元素周期律，结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。
元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数，最外层电子数是元素原子所在的主族序数，同一周期随着元素原子序数的增大，原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族的元素从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法，结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断，确定其正确性。
7．【2013年高考广东卷第22题】元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。
则下列判断正确的是（）
R
X
T
Z
Q
A．非金属性：
ZB．R与Q的电子数相差26
C．气态氢化物稳定性：
RD．最高价氧化物的水化物的酸性：
T>Q
【答案】BD
考点：
本题考查考生对第VIA、VIIA、0族元素单质和重要化合物性质的了解；考查考生对元素在元素周期表中的位置及其性质递变规律的了解；综合考查考生对“位置、结构、性质”三角关系的掌握程度。
同时考查考生简单推理的能力，以及对重要非金属元素及其化合物相关性质的掌握。
着重考查卤素及其化合物的结构和主要性质。
8．【2014年高考浙江卷第9题】如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。
下列说法正确的是（）
X
Y
W
Z
T
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22，则X、Y为第二周期元素，W、Z为第三周期元素，设X的最外层电子为x，则Y、W、Z的原子序数分别为x+1、x-1、x+2，所以x+x+1+x-1+x+2＝22，解得x＝5，即X为N，Y为O，W为Si，Z为Cl，W与T同主族，则T为Ge，则A、X、Y、Z三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl，H2O、氨气分子中均存在氢键，沸点高于氯化氢的，其中水的沸点高于氨气的，故A错误；B、N、H、O三种元素可形成NH4NO3，既有共价键也有离子键，故B错误；C、SiO2、Si3N4属于原子晶体，熔点高，硬度大，而SiCl4属于分子晶体，熔点低，硬度小，故C错误；D、Ge元素位于金属与非金属之间的分界线，因此具有半导体的特性，与碳属于同一主族，最外层四个电子，性质相似，可形成GeCl4，故D正确，答案选D。
【命题意图】本题主要是考查元素周期表的结构以及元素周期律的应用，涉及氢键、化学键、晶体类型及性质、元素周期律等，综合性较强，题目难度不大，把握元素周期表的结构及最外层电子数的关系推断元素为解答的关键，侧重考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
9．【2014年高考江苏卷第9题】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。
下列说法正确的是（）
A．原子半径大小顺序：
r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）
B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强
【答案】D
【命题意图】考查元素周期表的结构与元素周期律的应用，涉及原子结构、元素周期律、元素周期表等内容，考察学生对元素的“位构性”三者的理解，重点考察了元素周期律的知识。
10．【2014年高考海南卷第2题】下列有关物质性质的说法错误的是（）
A．热稳定性：
HCl>HIB．原子半径：
Na>Mg
C．酸性：
H2SO3>H2SO4。
D．结合质子能力：
S2->Cl-
【答案】C
【命题意图】元素周期表是化学学习的工具，元素周期律是化学学习的重要理论。
元素的原子结构决定元素在周期表中的位置，原子结构决定元素的性质，元素在周期表中的位置体现了元素的原子结构。
本题通过典型的金属族元素碱金属、典型的非金属元素族卤素和氧族元素为例考查了考生对元素周期表、元素周期律的知识掌握情况，考查了考生对知识的灵活应用程度。
考查了应用所学知识进行必要的分析、和解决具体的问题的能力。
11．【2016年高考天津卷】（14分）下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列问题
（1）Z元素在周期表中的位置为__________。
（2）表中元素原子半径最大的是（谢元素符号）__________。
（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________；
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
（4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式__________。
（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg（OH）2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9:
1，烃的电子式为__________。
Q与水反应的化学方程式为__________。
（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由表中两种气体组成，气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为__________，生成硫酸铜物质的量为__________。
【答案】
（1）第三周期，ⅦA族
（2）Si
（3）ac
（4）Si（s）+2Cl2（g）=SiCl4（l）△H=-687kJ/mol
（5）
；Mg2C3+4H2O=2Mg（OH）2+C3H4↑
（6）NO0.9mol；NO21.3mol；2mol
（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成一氧化氮和二氧化氮，相对分子质量都小于50，符合题意，1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。
假设二氧化氮的物质的量为x，一氧化氮的物质的量为y，则x+y=2.2，x+3y=4，解得x=1.3mol，y=0.9mol。
参与反应的铜的物质的量为
mol=2mol，因此生成硫酸铜物质的量为2mol，故答案为：
NO0.9mol；NO21.3mol；2mol。
【考点定位】考查元素周期表和元素周期律、元素及其化合物的性质、氧化还原反应
【名师点晴】本题考查了元素周期表的结构以及元素化合物的性质和元素周期律的知识。
能结合题中条件快速确定元素的名称是解答的前提和基础。
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