高考化学考点剖析 考点30 元素周期律的应用解析版.docx
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高考化学考点剖析考点30元素周期律的应用解析版
考点30元素周期律的应用
1．[2019浙江4月选考]2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。
根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是
A．第35号元素的单质在常温常压下是液体
B．位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C．第84号元素的最高化合价是＋7
D．第七周期0族元素的原子序数为118
【答案】C
【解析】A．35号元素是溴元素，单质Br2在常温常压下是红棕色的液体，A项合理；B．位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素（As），为非金属元素，B项合理；C．第84号元素位于第六周期ⅥA族，为钋元素（Po），由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是+6，C项不合理；
D．第七周期0族元素是第七周期最后一个元素，原子序数为118，D项合理。
2．[2017北京]2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“
”，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．中子数为176的Ts核素符号是
【答案】D
【解析】元素周期表中第七周期0族应当排列118号元素。
A、117号元素位于118号左侧即ⅦA族，所以Ts是第七周期第ⅦA族元素，A正确；B、同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B正确；C、元素周期表同一列从上往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正确；D、中子数为176的Ts核素，其质量数为176+117=293，所以这种核素符号是
，D错误。
答案选D。
3．[2017天津]根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是
A．气态氢化物的稳定性：
H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．图1所示实验可证明元素的非金属性：
Cl＞C＞Si
D．用中文“
”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A、气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O＞N＞Si，所以气态氢化物稳定性H2O＞NH3＞SiH4，A正确；B、氢元素可与非金属元素形成共价化合物如H2O等，也可以与某些金属生成离子化合物如NaH等，B正确；C、不能用氢化物的酸性来验证非金属性强弱，可以采用最高价含氧酸酸性强弱来验证，C错误；D、根据元素周期表知识判断，各周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，所以第118号元素在周期表中位于第七周期0族，D正确。
故选C。
1．元素周期律
⑴定义：
元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
⑵实质：
元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
⑵具体表现形式
项目
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小
r（阴离子）＞r（阳离子）
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7（O、F除外），负化合价＝－（8－主族序数）
相同
最高正化合价＝主族序数（O、F除外）
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
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性
逐渐增强
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
①周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。
在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。
②金属性最强的元素在周期表的左下角即Cs（Fr具有放射性，不考虑），非金属性最强的元素在右上角即F。
2．微粒半径大小的比较一般要掌握以下规律：
⑴同周期元素的微粒
同周期元素的原子（稀有气体除外），从左到右原子半径或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小。
如：
Na>Mg>Al,Na+>Mg2+>Al3+。
⑵同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大。
如：
Li⑶电子层结构相同的微粒
电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子（包括阴阳离子）半径随核电荷数的增大而减小。
如：
O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。
⑷同种元素形成的微粒
同种元素形成的微粒半径大小为：
r阳离子‹r原子‹r阴离子；价态越高的微粒半径越小。
如：
Fe>Fe2+>Fe3+;H->H>H+
⑸核外电子数和核电荷数都不同的微粒
可通过一种参照物进行比较，如比较Al3+与S2-半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S同主族的氧元素的阴离子O2-进行比较，Al3+典例1（2018届湖北省荆州中学高三上学期第三次双周考11月）用下图所示装置进行下列实验：
将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
草酸溶液
酸性高锰酸钾溶液
溶液逐渐褪色
B
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
C
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
D
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
立即产生大量白色沉淀
【答案】A
【解析】A、草酸具有还原性，能还原酸性高锰酸钾溶液，溶液逐渐褪色，选项A正确；B、盐酸首先中和氢氧化钠，不会立即产生气泡，选项B错误；C、常温下铝在浓硝酸中钝化，得不到气体，选项C错误；D、氢氧化钠溶液开始是过量的，生成偏铝酸钠，不可能产生大量白色沉淀氢氧化铝，选项D错误。
答案选A。
典例2（2018届广东省揭阳市高三上学期第一次月考）短周期主族元素
的原子序数依次增大，
的简单氢化物可用作制冷剂，
的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由
、
和
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.
的简单氢化物的热稳定性比
的强
B.
的简单离子与
的具有相同的电子层结构
C.
与
形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.
与
属于同一主族，与
属于同一周期
【答案】C
【解析】由题意可推断，简单氢化物能用作制冷剂的应为液氨，故W是N，短周期中Na原子半径最大，故Y为Na。
X、Y、Z形成的盐与稀盐酸反应，生成黄色沉淀与刺激性气体，推测该沉淀为S，刺激性气体为SO2，则该盐为Na2S2O3。
X、Z分别为O、S。
A、因为O的非金属性强于N，所以稳定性：
H2O>NH3，选项A正确；B、O、Na简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构，均是10电子微粒，选项B正确；C、硫化钠水解使溶液呈碱性，该溶液不能使蓝色石蕊试纸变红，选项C不正确；D、S、O同属于ⅥA，S、Na属于第三周期，选项D正确。
答案选C。
典例3（2018届内蒙古巴彦淖尔市第一中学高三上学期期中考试）短周期元素X、Y、Z、Q、T的原子序数与其常见化合价关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.1molTX2与足量X2反应生成TX3的分子数目为NA
B.Z元素形成的可溶性盐溶液可能显碱性
C.1molY2X2与足量H2O反应转移的电子数目为2NA
D.0.1molQ元素的含氧酸在水中电离出的H+数目为3NA
【答案】B
【解析】由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素，Y的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故Y为Na元素，Z为+3价，为Al元素，Q的化合价为+5价，故Q为P元素，T的最高正价为+6价，应为S元素；A．1molSO2与O2反应为可逆反应，1molSO2与足量O2反应生成SO3的分子数目小于NA，故A错误；B．Al元素形成的可溶性盐如NaAlO2在溶液中显碱性，故B正确；C．Na2O2与H2O的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，反应中2molNa2O2转移2mol电子，则1molNa2O2与足量H2O反应转移的电子数目为NA，故C错误；D．P的含氧酸H3PO4为中强酸，在溶液中部分电离，所以0.1molP元素的含氧酸在水中电离出的H+数目为小于0.3NA，故D错误；故答案为B。
典例4（2018届四川省绵阳市高三第一次诊断性考试）a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素,a的原子中只有一个电子，b3-与d3+离子的电子层结构相同；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。
下列叙述错误的是
A.简单离子的半径:
c>dB.简单氢化物的热稳定性:
c>b
C.a、b、c可能形成离子化合物D.e的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】D
【解析】a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素,b3-与d3+离子的电子层结构相同，则b为N元素，d为Al元素；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，c为O元素，a的原子中只有一个电子，a可能为H或Li，则e可能为第ⅣA族的Si或第ⅦA族元素为Cl元素。
A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子的半径:
c>d，故A正确；B.元素的非金属性越强，氢化物越稳定，简单氢化物的热稳定性:
c>b，故B正确；C.a可能为H或Li、与N、O元素可能形成离子化合物，如硝酸锂，故C正确；D.硅酸属于弱酸，故D错误；故选D。
典例5（2018届北京市朝阳外国语学校高三9月月考）下列说法正确的是
①HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
②1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等
③17O2和18O2互为同分异构体
④第三周期非金属含氧酸的酸性从左到右依次增强
⑤1.12L16O2和1.12L18O2均含0.1NA个氧原子
⑥元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
A.②⑥B.②④C.①④D.③⑤
【答案】A
【解析】①同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性：
F＞Cl＞Br＞I，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，对应阴离子的还原性越弱，所以热稳定性：
HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：
HF＜HCl＜HBr＜HI，故①错误；②1H和2H的质子数都为1，但中子数分为为0，1，中子数不同，是不同的核素，故②正确；③17O2和18O2是单质，不是化合物，所以不是同分异构体，故③错误；④第三周期从左到右，元素非金属元素逐渐增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强，而含氧酸的酸性没有此规律，故④错误；⑤气体摩尔体积与状态有关，所以无法求出1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量，也就无法求出氧原子的数目，故⑤错误；⑥元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果，故⑥正确；故答案为A。
典例6（2018届吉林省长春外国语学校高三上学期期中考试）X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.简单离子半径:
MB.氢化物的稳定性:
YC.M的氢化物常温常压下为气体
D.X、R、Y、Z均存在两种及两种以上的氧化物
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，X、R最外层只有一个电子，为第IA族元素；Y最外层有4个电子，位于第IVA族，Z原子最外层有5个电子，位于第VA族，M最外层有6个电子，位于第VIA族；R原子半径最大，为Na元素，X原子半径最小，为H元素；Y原子和Z原子半径接近、M原子半径大于Y而最外层电子数大于Y，所以Y是C、Z是N、M为S元素。
A．硫离子比钠离子多一个电子层，硫离子半径较大，故A错误；B．非金属性N＞C，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故B正确；C．M的氢化物的硫化氢，常温下为气体，故C正确；D.X、R、Y、Z均存在的氧化物有水和双氧水、氧化钠和过氧化钠、一氧化碳和二氧化碳、一氧化氮和二氧化氮以及四氧化二氮等，均在两种及两种以上，故D正确；故选A。
1．（浙江省名校协作体2020届高三上学期第一次联考）2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。
根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是
A．位于第五周期第VIA族的元素为金属元素B．第32号元素的单质可作为半导体材料
C．第55号元素的单质与水反应非常剧烈D．第七周期ⅦA族元素的原子序数为117
【答案】A
【解析】A.位于第五周期第VIA族的元素为Te（碲），是非金属元素，A错误；B.第32号元素为锗，位于金属区与非金属区的交界线处，单质可作为半导体材料，B正确；
C.第55号元素是铯，为活泼的碱金属元素，单质与水反应非常剧烈，C正确；D.第七周期0族元素的原子序数为118，ⅦA族元素的原子序数为117，D正确。
2．（天津市新华中学2019届高三下学期模拟考试）根据原子结构及元素周期律的知识，下列叙述正确的是（）
A．由于相对分子质量：
HCl＞HF，故沸点：
HCl＞HF
B．锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序：
Ge（OH）4＞Sn（OH）4＞Pb（OH）4
C．硅在周期表中处于金属与非金属的交界处，硅可用作半导体材料
D．Cl-、S2-、K+、Ca2+半径逐渐减小
【答案】C
【解析】A．HF分子之间存在氢键，沸点高于HCl，故A错误；B．同主族金属性增强，形成的碱的碱性增强，锗、锡、铅的+4价氢氧化物的碱性强弱顺序：
Ge（OH）4＜Sn（OH）4＜Pb（OH）4，故B错误；C．Si处于金属与非金属交界处，表现一定的金属性、非金属性，可用作半导体材料，故C正确；D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：
S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+，故D错误。
3．（天津市宁河区芦台第一中学2019届高三下学期第四次高考模拟）为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”，下列说法不正确的是
A.元素周期表上的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素，只有少数元素是人工合成的
B.118号元素Og位于第七周期0族
C.同主族元素的单质熔、沸点自上而下减小（不包括0族）
D.IIIB族元素种类最多
【答案】C
【解析】A.元素周期表上的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素，只有少数元素是人工合成的，超铀元素中大多数是人工合成的，故A正确；B.118号元素Og一共有7个电子层，最外层有8个电子，所以位于第七周期0族，故B正确；C.第VIIA族元素形成的单质都可以形成分子晶体，自上而下随着其相对分子质量的增大，其分子间作用力增大，故其熔、沸点增大，故C错误；D.因为IIIB族中含有镧系和锕系，所以元素种类最多，故D正确。
4．（福建省厦门市2019届高中毕业班5月第二次质量检查）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。
W、X、Z最外层电子数之和为9；W与Y同族；W与Z形成的离子化合物可与水反应，其生成的气体可使酸性高锰酸钾溶液退色。
下列说法正确的是（）
A．生物分子以W为骨架B．X的氧化物常用于焊接钢轨
C．Z的硫化物常用于点豆腐D．Y的氧化物是常见的半导体材料
【答案】A
【解析】由上述分析可知，W为C、X为Al、Y为Si、Z为Ca。
A.生物分子以碳链为骨架构成的分子，A正确；B.X的氧化物为氧化铝，不能用于焊接钢轨，B错误；C.一般选硫酸钙用于点豆腐，C错误；D.Si单质是常见的半导体材料，D错误。
5．（山东省泰安市2019届高三二轮模拟考试）2019年是“国际化学元素周期表年”。
下列有关说法不正确的是
A．制冷剂氟里昂-12（CCl2F2）的研发利用，充分体现了元素周期表的指导作用
B．通过测定物质中
的含量可以推断文物的年代
C．门捷列夫预言的“类铝”镓（Ga）元素的发现，证实了元素周期律的科学性
D．过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温，耐腐蚀的特点，其合金可以制造火箭、导弹、宇宙飞船等
【答案】B
【解析】A.制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷目的．人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等制冷剂，但它们或者有毒，或者易燃，科学家根据元素及其化合物性质的递变规律来研制了新的制冷剂氟里昂-12（CCl2F2），充分体现了元素周期表的指导作用，故A正确；B.考古学家通过测定古生物遗骸中的碳-14含量来推断文物年代，不是
，故B错误；C.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素，“类铝”镓（Ga）元素的发现，证实了元素周期律的科学性，故C正确；D.根据元素周期表的应用，过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温，耐腐蚀的特点，单质及其合金可以用于制造火箭、导弹、宇宙飞船等，故D正确。
6．（广东省揭阳市2019届高三第二次模拟考试）短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，已知元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2+电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体。
下列叙述错误的是
A．简单氢化物稳定性：
X>Z
B．Z元素的最高价氧化物是制造光导纤维的主要原料
C．化合物XM2中含有极性共价键和非极性共价键
D．简单离子半径：
Y【答案】C
【解析】元素X的一种高硬度单质是宝石，为金刚石，X为C元素。
Y2＋电子层结构与氖相同，氖的核外K、L层电子数目依次为2、8，Y失去2个电子与氖相同，则Y的核外K、L、M层电子数目依次为2、8、2，元素Y为Mg。
室温下M的单质为淡黄色固体，元素M为S。
元素Z在Mg和S之间，且Z的质子数为偶数，则元素Z为Si。
A．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱。
C和Si同主族，CH4的稳定性比SiH4强，X>Z，A项正确；B．Z元素的最高价氧化物为SiO2，为制造光导纤维的主要原料，B项正确；C．化合物XM2为CS2，结构式为S=C=S，只含有极性共价键，C项错误；D．简单离子半径，Y为Mg2＋，M为S2－，Mg2＋只有2个电子层，S2－有3个电子层。
一般情况下，电子层数越多，半径越大，Y7．（北京市房山区2019届高三下学期二模考试）部分元素在周期表中的分布如图所示（虚线为金属元素与非金属元素的分界线），下列说法不正确的是
A．B只能得电子，不能失电子
B．原子半径Ge＞Si
C．As可作半导体材料
D．Po处于第六周期第VIA族
【答案】A
【解析】A.根据以上分析，B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A错误；B.同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径Ge＞Si，故B正确；C.As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，可作半导体材料，故C正确；D.Po为主族元素，原子有6个电子层，最外层电子数为6，处于第六周期第VIA族，故D正确。
8．（辽宁省沈阳市东北育才中学（科学高中部）2019届高三最后一模）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2。
甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体（常温下）。
上述物质间的转化关系如图所示（部分反应物和生成物省略）。
下列说法正确的是
A．原子半径：
r（Y）>r（Z）>r（W）
B．化合物N与乙烯均能使溴水褪色，且原理相同
C．含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
D．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构
【答案】C
【解析】乙是一种“绿色氧化剂”，即乙为H2O2，乙和丁组成的元素相同，则丁为H2O，化合物N是具有漂白性的气体（常温下），则N为SO2，根据转化关系，M是单质，H2O2分解成O2和H2O，即M为O2，甲在酸中生成丙，丙为二元化合物，且含有S元素，即丙为H2S，四种元素原子序数依次增大，且都为短周期元素，X为H，Y为O，如果W为S，X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，则Z为Na，如果Z为S，则W不符合要求；A、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子半径大小顺序是r（Na）>r（s）>r（O），故A错误；B、SO2能使溴水褪色，发生SO2＋Br2＋H2O=2HBr＋H2SO4，利用SO2的还原性，乙烯和溴水反应，发生的加成反应，故B错误；C、含S元素的盐溶液，如果是Na2SO4，溶液显中性，如果是NaHSO4，溶液显酸性，如果是Na2SO3，溶液显碱性，故C正确；D、形成化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S，NaH中H最外层有2个电子，不满足8电子结构，故D错误，答案选C。
9．（广东省佛山市南海区桂城中学等七校联合体2019届高三冲刺模拟）R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与Y同主族，R的最外层电子数是次外层电子数的2倍。
W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒。
R与W元素原子的最外层电子数之和等于X与Z元素原子的最外层电子数之和。
下列说法正确的是
A．简单离子的半径：
W＜Y＜Z
B．X与Z形成的化合物溶于水可抑制水的电离
C．氧化物对应水化物的酸性：
Z＞R＞X
D．最高价氧化物的熔点：
Y＞R
【答案】D
【解析】根据分析可知;R为C元素，W为O，X为Al，Y为S，Z为Cl元素。
A.离子的电子层越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子径：
WY>R，故D正确；答案：
D。
10．（山东省威海市2019届高三5月高考模拟考试）短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。
甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关
物质的转化关系如下图所示。
下列说法错误的是
A．W与Z形成的化合物为离子化合物B．戊一定为有毒气体
C．离子半径大小：
Y>Z>WD．相同条件下，乙的沸点高于丁
【答案】B
【解析】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。
甲、乙、丙、丁、戊均由上述二种或三种元素组成，甲为淡黄色固体，则甲为过氧化钠，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，根据转化变系可知乙为水，Y的单质为氧气，丙为氢氧化钠，若丁为氮气，则戊为一氧化氮；若丁为甲烷，则戊为二氧化碳，故W、X、Y、Z分别为H、C（或N）、O、Na。
A.W与Z形成的化合物NaH为离子化合物，选项A正确；B.戊为一氧化氮或二氧化碳，不一定为有毒气体，选项B错误；C.W离子比其他二者少一个电子层，半径最小，Y、Z离子具有相同电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径大小：
Y>Z>W，选项C正确；D.相同条件下，乙为水常温下为液态，其的沸点高于丁（氨气或甲烷），选项D正确。
11．（山东省临沂
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