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元素周期表与元素周期律【经典规律与题型】专题复习
【原子序数与位置】
1、由原子序数确定元素在周期表中的位置
【例1】：已知某主族元素R的原子序数为31，依据元素周期律对该元素的性质进行预测。对下列性质的预测，你认为错误的是（ ）
A、原子核外有4个电子层 B、原子最外层有3个电子 C、该元素是非金属元素
D、最高价氧化物既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应
根据中学的核外电子排布知识很难知道它在周期表中的位置。
训练1：日本理化学研究所的科研人员于近期成功地合成了113号元素，这是亚洲科学家首次合成的新元素。中国科学院近代物理研究所研究员徐瑚珊和中国科学院高能物理研究所研究员赵宇亮参与了这项研究工作。该元素所在周期表的位置是（ ）
A、第6周期，ⅣA族B、第7周期，ⅣA族C、第6周期，ⅢA族D、第7周期，ⅢA族
2、由位置推断原子序数
　1）同周期相邻主族的原子原子序数
【例2】．已知a为IIA族元素，b为IIIA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A．b为同一周期元素，下列关系式错误的是 C
A．n=m+11 B．n=m+25 C．n=m+10 D．n=m+1

2）“⊥”、“⊥”型元素原子序数之间的规律

3）“+”型元素原子序数之间的规律

【例3】．（1）原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am+和Bn-它们的核外电子排布相同，据此推断：
①A和B所属周期数之差为___________________________________,
② A和B的核电荷数之差为______________(用含m、n的代数式表示)
③ B和A的族序数之差为________________(用含m、n的代数式表示)
（2）A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。如果A和B同在ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________；如果A和B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________。
【练习】
1．下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原
子序数为37的
是 B

2．如图所示是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若w原子最外层电子数是其内层电子数的，则下列说法中不正确的是 （ ）
A．原子半径由大到小排列顺序Z>Y>XB．Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性W>ZD．阴离子半径由大到小排列顺序X>Y>Z>W
3. 短周期元素A、B、C在周期表中的位置如右图所示。已知B、C两元素所在族数之和是A元素族数的2倍，B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，则A、B、C是( )
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
4.如下图是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。下列叙述中不正确的是(　 　)
A．三种元素的原子半径的大小顺序是W<Y<X
B．W最高价氧化物对应水化物具有强酸性，气态氢化物的水溶液具有弱碱性
C．X元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D．Y元素的单质是非金属单质中唯一能跟水发生激烈反应的单质
5.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的核电荷数之和为(　　)
A．5Z B．5Z＋18 C．5Z＋10 D．5Z＋8
解析　题目给出周期表中的部分元素的位置关系，根据该特点，D、B、E不可能是第ⅠA、第ⅡA和第ⅢA族元素，且分别位于第二、三、四周期；根据相邻元素原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z－1；C：Z＋1；D：Z－8；E：Z＋18，因此这五种元素核电荷数之和为5Z＋10。答案　C
6．X、Y、Z是周期表中相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，则X、Y、Z分别是(　　)
A．Mg、Al、Si B．Li、Be、Mg C．N、O、S D．P、S、O
解析　情况分析法，X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况：

如为①，设Y的原子序数为y，则Z(X)＝y－1，Z(Z)＝y＋8，则Z(X)＋Z(Y)＋Z(Z)＝y－1＋y＋y＋8＝3y＋7＝31，得Z(Y)＝8，则Z(X)＝7，Z(Z)＝16，故X、Y、Z分别是N、O、S，且三者最外层电子数之和为17，所以选项C符合。如为②同理可得：y－1＋y＋y－8＝31，y＝不合理，舍去。如为③同理可解得y＝不合理。如为④可解得y＝不合理。此题若用代入法更为简便快捷。答案　C
7、A、B、C为短周期元素，它们的位置关系如图所示，已知B、C两元素原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C的元素符号分别：A__________、B__________、C________。A的原子结构示意图为___________，B在周期表中的位置___________，C的离子结构示意图为__________，A的氢化物分子式为_________；B、C的最高价氧化物水化物的分子式分别为_______、_________它们的酸性_______比______强。
解析：由于A、B、C均为短周期元素，且根据其位置可判断A不可能是第一周期的氢或氦元素，A应为第二周期元素、B、C为第三周期元素。设A的原子序数为x，B位于A下一周期A的前一个主族，C位于A下一周期A的后一个主族。由于第二、第三周期同主族元素原子序数相差8，因此B的原子序数为x+8-1=x+7，C的原子序数为x+8+1=x+9。根据B、C两元素原子序数之和是A原子序数的4倍，可得下式：4x=x+7+x+9 x=8。答案：A原子序数为8，B原子序数为15，C原子序数为17。元素符号A为O，B为P，C为Cl；A的原子结构示意图：；A的氢化物分子式为H2O；B、C最高价氧化物对应水化物分子式为：H3PO4、HClO4；酸性HClO4比H3PO4强。
【元素周期表和元素周期律的应用】
1、妙用“手臂”巧解元素周期律

【练习】
1．用元素符号回答原子序数11～18号的元素的有关问题。
(1)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 钠 。
(2)最高价氧化物的水化物酸性最强的是 氯 。
(3)最容易生成氢化物且最稳定的是 氯 。
2.从原子序数11依次增加到17，下列所叙递变关系错误的是( )
A.电子层数逐渐增多 B.原子核吸引电子的能力逐渐增强
C.最高正价数值逐渐增大 D.从硅到氯负价从-4→ -1
3.已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。则下列说法不正确的是（　）
A.气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3 B.非金属活泼性：Y＜X＜Z
C.单质的氧化性：X2＞Y＞Z D.原子最外电子层上电子数相等
4.稳定性强弱：HF HCl HBr HI NH3 HF NH3 PH3
5.碱性强弱：KOH NaOH Mg(OH)2
6.酸性强弱：HClO4 HBrO4 HNO3 H3PO4
7. 碱性强弱（水溶液）HF HCl HBr HI

8、硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律

Si
P
S
Cl
最高正价

最低负价

单质与氢气反应的条件及氢化物稳定性

最高价氧化物

离高价氧化物的水化物
H4SiO4弱酸
H3PO4中强酸
H2SO4强酸
HClO4最强无机酸
酸性逐渐增强
结论

综上所述，我们可以从11～18号元素性质的变化中得出如下结论：
Na Mg Al Si P S Cl Ar
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 稀有气体元素

2．元素周期表中的规律
(1)“三角形”规律所谓“三角形”，即A、B处于同周期，A、C处于同主族的位置
(2)“对角线”规律 有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg，B和Si等。 “对角线”规律。
(3)“相似”规律 ①同族元素性质相似；②左上右下对角线上元素性质相似；③同位素的化学性质几乎完全相同。
3.粒子半径大小比较
3.粒子半径大小比较
(1)即同周期元素（电子层数相同）的原子半径随核电荷数的增大，自左至右逐渐减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)。
(2)稀有气体元素的原子半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。如r(Ar)>r(Cl)。
(3)即同主族元素的原子半径随电子层数的增多而增大。如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)。
(4)核外电子排布相同的粒子的半径，随核电荷数的增多而减小。
离子的半径大小是r(Ca2＋)<r(K＋)<r(Cl－)<r(S2－)。
(5)对同一元素来讲，价态越高半径越小。如r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)。
(6)不同周期、不同主族元素原子半径大小的比较。先找参照元素，使其建立起同周期、同主族的关系，然后进行比较。比较S与F的原子半径大小，先找O做参照，因为O与F同周期，r(F)<r(O)；而O与S同主族，r(O)<r(S)，所以r(F)<r(S)。
经典题型
题型1由化学式推断物质
例1　X和Y的原子序数都小于18，两者都能组合化合物X2Y3，已知X的原子序数为n，则Y的原子序数不可能是 A、n+11 B、n－5 C、n+3 D、n－6
训练1 两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为:① m－4 ②m+4 ③m+8 ④m－2 ⑤m+6
A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
题型2 原子半径和元素主要化合价的应用
例2　根据下列信息，判断以下叙述正确的是(　　)
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.166
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋2
＋6、－2
－2
A.M与Q在同一周期 B．单质与稀盐酸反应的速率为L<Q
C．M与T形成的化合物具有两性 D．L2＋与R2－的核外电子数相等
解析　由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg，Al和Be不在同一周期，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。答案　C
变式训练．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)：
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.16
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
＋2
＋3
＋6、－2
－1
－2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)

(2)B元素处于周期表中第________周期、第________族；
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为__________________________________________________；
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)；
(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。
答案　(1)

(2)三　ⅢA (3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(4)HClO4　(5)SO2、SO3
题型3 信息及元素周期表中周期律的应用
例3　下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是(　　)

ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
二

c

d

三
a
b

e
f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定 B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
变式训练．下列为元素周期表中的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题：
族
周期　　
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二

⑥

⑦

三
①
③
⑤

⑧
⑩
四
②
④

⑨

(1)11种元素中，化学性质最不活泼的是________。
(2)①②⑤中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是________________________。
(4)元素⑦的氢化物分子式为________，该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是_____________________________________________________，该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是_______________________________________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式为__________和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为_________________________，该化合物灼烧时焰色为________，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为___________________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为______，该化合物溶解⑨的单质所得溶液为______。
(8)⑧⑨三种元素形成的气态氢化物最稳定的是___________________________。
答案　(1)Ar　(2)KOH　(3)K＋>Ca2＋>Mg2＋(4)H2O　2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO(5)NaOH　HBrO4　NaBr　黄色Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
(6)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O(7)CCl4　溴的CCl4溶液　(8)HF
题型4元素同周律和元素周期表的应用
例3　下列说法正确的是(　　)
A．SiH4比CH4稳定 B．O2－半径比F－的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
解析　非金属性越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C的非金属性强于Si的，P的非金属性强于As的，因此CH4的稳定性大于SiH4，H3PO4的酸性强于H3AsO4，A、D选项错误；同主族元素，核电荷数越大，原子半径越大，失电子能力越强，C选项正确。
例4　A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请回答下列问题：
(1)4种元素的符号依次是A____________，B__________，C____________，D____________。它们的原子半径由大到小的顺序是______________________。
(2)试写出4种元素的离子结构示意图：
A______ ，B__________，C__________，D_________。
它们离子的半径由大到小的顺序_______________________________。
(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是________________，分别比较它们酸性和碱性的强弱_____________________________________________。
(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：_________________，比较其稳定性：______________，理由是_____________________________________________________。
解析　A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。答案　(1)S　Cl　K　Ca　r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)S2－　Cl－　K＋Ca2＋　r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2
(4)HCl、H2S　HCl>H2S　因非金属性氯元素强于硫元素
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