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第2课时 元素周期律
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基础达标·对点练
知识点一：元素周期律
1．下列说法中正确的是( )
A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化
B．元素性质的周期性变化决定于元素原子核外电子排布的周期性变化
C．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化
D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1到8呈现周期性变化
解析：元素性质的周期性变化不限于原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化，还有元素的金属性和非金属性的周期性变化等，故A错误；元素性质的周期性变化决定于元素原子核外电子排布的周期性变化，故B正确；F的非金属性最强，所以F没有正价，故C错误；电子层数为1的原子核外电子排布，其最外层电子数从1到2，故D错误。故选B。
答案：B
2．元素性质呈周期性变化的原因是( )
A．相对原子质量逐渐增大
B．核电荷数逐渐增大
C．核外电子排布呈周期性变化
D．元素的化合价呈周期性变化
解析：相对原子质量虽然逐渐增大，但是不呈现规律性变化，所以不可能决定元素性质的周期性变化，A错误；核电荷数虽然逐渐增大，但也不呈现规律性变化，所以不可能决定元素性质的周期性变化，B错误；核外电子排布的周期性变化是产生元素性质周期性变化的根本原因，C正确；元素化合价呈周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果，D错误。
答案：C
3．下列事实不能用元素周期律解释的只有( )
A．碱性：KOH>NaOH B．元素的金属性：Mg>Al
C．酸性：HNO3>H2CO3 D．相对原子质量：Ar>K
解析：金属性K>Na，对应碱的碱性KOH>NaOH，可用元素周期律解释，故A不选；同周期从左向右金属性减弱，则元素的金属性：Mg>Al，可用元素周期律解释，故B不选；非金属性N>C，对应最高价含氧酸的酸性HNO3>H2CO3，可用元素周期律解释，故C不选；Ar的相对原子质量为39.95，K的相对原子质量为39.10，不能利用元素周期律解释，故选D。
答案：D
4．下列排列顺序正确的是( )
A．原子半径：Al<Mg<F
B．热稳定性：HI>HBr>HCl>HF
C．酸性：H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
D．碱性：Al(OH)3>Mg(OH)2>NaOH
解析：原子半径：Mg>Al>F，A错；热稳定性：HI<HBr<HCl<HF，B错；酸性：H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4，C正确；碱性：Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH，D错。
答案：C
知识点二：粒子半径大小比较
5．下列微粒半径大小比较正确的是( )
A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－
B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋
C．Na<Mg<Al<Si
D．Cs<Rb<K<Na
解析：A项，四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，应为O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋；B项，S2－和Cl－，Na＋和Al3＋的核外电子排布相同，电子层数相同，微粒半径大小决定于核电荷数，S2－和Cl－比Na＋和Al3＋多一个电子层，微粒半径显然是前者大；C项，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si；D项，从Na→Cs电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na。
答案：B
6．下列微粒半径的比较中，正确的是( )
A．r(Na＋)>r(Na) B．r(Cl－)>r(Cl)
C．r(Ca2＋)>r(Cl－) D．r(Mg)>r(Na)
解析：同种元素价态越高半径越小，r(Na＋)<r(Na)，r(Cl－)>r(Cl)；核外电子排布相同的粒子，核内质子数越多，半径越小，r(Ca2＋)<r(Cl－)；电子层数相同的原子，核内质子数越多，半径越小，r(Mg)<r(Na)。
答案：B
知识点三：元素的金属性、非金属性
7．不能说明X的非金属性比Y强的是( )
A．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
B．X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强
C．与H2化合时X单质比Y单质容易
D．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
解析：非金属性越强的元素其吸引电子能力越强，其单质的氧化性越强，X单质可以把Y从其氢化物中置换出来能说明X比Y的非金属性强，选项A不选；非金属性越强的元素其单质得电子能力越强，其最高价含氧酸的酸性越强，X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强能说明X比Y的非金属性强，选项B不选；非金属性越强的元素其单质得电子能力越强即氧化性越强，和氢气化合越容易，所以与H2化合时X单质比Y单质容易能说明X比Y的非金属性强，选项C不选；元素非金属性强弱与吸引电子能力有关，与最外层电子数多少无关，如氧元素的非金属性强于碘元素，但氧原子最外层电子数小于碘原子最外层电子数，所以X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X比Y的非金属性强，选项D选。答案选D。
答案：D
8．下列叙述中，金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的是( )
A．a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少
B．常温时，a能从水中置换出氢，而b不能
C．1 mol a从酸中置换H＋生成的H2比1 mol b从酸中置换H＋生成的H2多
D．a原子电子层数比b原子的电子层数多
解析：最外层电子数少的金属，其金属性不一定比最外层电子数多的金属性强，如锂比钙弱，选项A错误；金属的活泼性越强，越易与水反应，常温时，a能从水中置换出氢，而b不能，说明金属的活泼性a比b活泼，选项B正确；产生氢气的多少取决于金属失去电子数的多少，金属的活泼性与得失电子难易有关，与得失电子数目多少无关，选项C错误；如金属不位于同一主族，则不能根据电子层数的多少来判断金属的活泼性强弱，选项D错误。答案选B。
答案：B
9．已知原子序数相连的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判断正确的是( )
①阴离子的还原性按X、Y、Z顺序减弱 ②单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强 ③元素的原子半径按X、Y、Z顺序减小 ④气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减弱
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
解析：由酸性：HZO4>H2YO4>H3XO4可知，非金属性：Z>Y>X，①②正确，④错；又因原子序数相连，则原子序数：Z>Y>X，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，③正确。
答案：C
10．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1、4、5、7，已知B原子的核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数均为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸，则：
(1)A、B、C、D分别是________、________、________、________(填元素名称)。
(2)A的离子结构示意图是________，C的原子结构示意图是________。
(3)C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物生成________种盐，化学式为__________________。
(4)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是__________________。
解析：(1)最高正价＝原子最外层电子数，B元素的原子最外层电子数应为4，B元素原子的次外层电子数为2，为K层，B元素原子核外共有2＋4＝6个电子，B是碳；A、C次外层电子数为8，则A、C原子核外电子数分别为2＋8＋1＝11和2＋8＋5＝15，所以A为钠，C为磷；在1～18号元素中，最高价为＋7价的只有Cl(F无正价)，而HClO4是已知含氧酸中最强的酸，故D为氯。
(3)磷的最高价(＋5)氧化物对应水化物是H3PO4，与NaOH反应生成Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4三种盐。
(4)P、Cl原子都具有3个电子层，核电荷数P(15)小于Cl(17)，原子半径r(P)＞r(Cl)，所以非金属性Cl＞P，气态氢化物稳定性HCl＞PH3。
答案：(1)钠 碳 磷 氯
(3)三 Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4
(4)HCl＞PH3
能力提升·速达标
1．a、b、c、d、e五种元素的原子序数都小于18且具有相同的电子层，a和b的最高价氧化物对应水化物均呈碱性，且碱性b>a，c和d的气态氢化物的稳定性c>d；e是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序( )
A．a、b、c、d、e B．e、c、d、b、a
C．b、a、d、c、e D．c、d、a、b、e
解析：这五种元素具有相同电子层，由元素周期律知，随原子序数递增，元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱，则原子序数b<a；c和d的气态氢化物的稳定性c>d，则原子序数c>d；随原子序数递增，元素原子半径逐渐减小，则e的原子序数最大，它们的原子序数由小到大的顺序为b<a<d<c<e。
答案：C
2．下列关于金属性、非金属性强弱判断不正确的是( )
A．高温下C＋SiO2===2CO＋Si，说明非金属性C>Si
B．同浓度下碱性：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：该反应能够进行，是因为高温下生成了气态的一氧化碳，一氧化碳非常稳定，又能脱离反应体系，才能使反应平衡右移，顺利进行，并不能够说明C的非金属性比Si强，选项A错误；同周期元素从左向右金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的碱性也依次减弱，选项B正确；元素非金属性越强，其单质与氢气的化合越容易，选项C正确；金属阳离子的氧化性越强，其单质的还原性越弱，选项D正确。答案选A。
答案：A
3．已知1～20号元素的离子aX2＋、bY＋、cW2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )
A．原子半径：X>Y>W>Z
B．离子半径：W2－>Z－>Y＋>X2＋
C．原子序数：d>c>b>a
D．原子最外层电子数：X>Y>Z>W
解析：aX2＋、bY＋、cW2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则有a－2＝b－1＝c＋2＝d＋1，所以原子序数是a>b>d>c，选项C错误；因此离子半径是W2－>Z－>Y＋>X2＋，选项B正确；其中W、Z属于非金属位于同一周期，X、Y属于金属位于同一周期，且位于W和Z的下一周期，所以原子半径是Y>X>W>Z，选项A错误；原子最外层电子数分别为2、1、6、7，即Z>W>X>Y，选项D错误。答案选B。
答案：B
4．有A、B、C、D四种元素，其原子序数大小关系为A＞B＞C＞D。已知：将0.5 mol A元素的最高价离子还原成中性原子时，需得到6.02×1023个电子。当A的单质同盐酸充分反应放出0.02 g氢气时，用去0.4 g A单质。B元素原子的核外电子层数和A相同，并知B元素的原子半径比A大。C元素形成的氧化物既能溶于强酸，也能溶于强碱。D元素与氢元素生成的化合物的化学式为DH3，其最高价氧化物中氧元素的质量分数为74.07%。试回答：
(1)元素符号：A________，B________，C________，D________。
(2)鉴定某物质中含有B元素的最简单的实验是____________________________。
(3)A、B、C三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是________________________(用化学式表示)。
解析：(1)由题意得，将1 mol A离子还原，需要得到2 mol电子，则A离子为A2＋。由0.4 g A与盐酸充分反应生成氢气0.02 g，可知A的相对原子质量为40，A为Ca。再结合题意综合分析即可得B、C、D分别为K、Al、N。
(3)由金属活泼顺序表可知金属性：K＞Ca＞Al，所以其最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3。
答案：(1)Ca K Al N
(2)焰色反应
(3)KOH＞Ca(OH)2＞Al(OH)3
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