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第四单元 物质结构和元素周期律
第2课 元素周期律（一）
一、 基础巩固
1．研究表明26Al可以衰变为26Mg．能比较这两种元素失电子能力强弱的方法是（ ）
A．比较这两种元素的单质的硬度及熔点
B．在氯化铝和氯化镁溶液中分别滴加过量的氨水
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将镁条和铝条插入氢氧化钠溶液中，用导线连接，构成原电池
【答案】C
【解析】A．硬度和熔点属于物理性质，不能用于比较金属性，故A错误；
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水，二者都生成沉淀，不能证明金属性强弱，故B错误；
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，溶液变红，说明镁失电子能力强，故C正确；
D．较金属金属性可以与稀非氧化性酸反应置换出氢气来比较，而不能用与碱反应来比较，故D错误。
故选：C。
2．能说明Cl的非金属性比S的非金属性强的事实是（ ）
A．Cl2与H2反应生成HCl，而S与H2反应生成H2S
B．Cl原子最外电子层上有7个电子，而S原子最外层上有6个电子
C．Cl2能与水反应而S不与水反应
D．向H2S的水溶液中通入Cl2可得到淡黄色的固体
【答案】D
【解析】A．氢化物中H原子个数与非金属性原子最外层电子数有关，与非金属性的强弱无关，故A错误；
B．非金属性越强，则原子得电子能力越强，而与最外层电子多少无关，故B错误；
C．能否与水反应不能确定非金属性的强弱，如氧气、S都不能与水反应，但非金属性O大于S，故C错误；
D．由氯气与H2S的水溶液反应生成S，则Cl的非金属性比S的强，故D正确。
故选：D。
3．下列下列各组物质的性质比较中，不正确的是（ ）
A．离子半径：Br﹣＞Cl﹣＞F﹣
B．酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
C．碱性强弱：KOH＞NaOH＞Mg（OH）2
D．氢化物的稳定性：NH3＞PH3＞H2S
【答案】D
【解析】A．同主族元素的离子，自上而下半径增大，所以Br﹣＞Cl﹣＞F﹣，故A正确；
B．非金属性Cl＞S＞P，非金属性越强，最高价氧化物对应水合物的酸性越强，则酸性强弱为：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故B正确；
C．金属性K＞Na＞Mg，则最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为：KOH＞NaOH＞Mg（OH）2，故C正确；
D．非金属性N＞S＞P，非金属性越强对应氢化物越稳定，则稳定性强弱为：NH3＞H2S＞PH3，故D错误；
故选：D。
4．下列各组性质比较中，正确的是（ ）
①沸点：I2＞Br2＞Cl2；②离子还原性：S2﹣＞Cl﹣＞Br﹣＞I﹣；③酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4；④酸性：HI＞HCl＞HBr＞HF；⑤气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞H2S；⑥半径：O2﹣＞F﹣＞Na+＞Mg2+
A．①②③ B．③④⑤⑥ C．②③④ D．①③④⑤⑥
【答案】B
【解析】①单质形成的晶体为分子晶体，相对分子质量大的沸点高，沸点：I2＞Br2＞Cl2，故①错误；
②元素的非金属性Cl＞Br＞I＞S，对应离子还原性S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣，故②错误；
③非金属性Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，故③正确；
④同主族行上到下，非金属性减弱，对应氢化物酸性：HI＞HCl＞HBr＞HF，故④正确；
⑤元素的非金属性F＞Cl＞S，气态氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，故⑤正确；
⑥电子层越多，半径越大，电子层一样，核电荷数越多，半径越小，即O2﹣＞F﹣＞Na+＞Mg2+，故⑥正确。
故选：B。
5．下列说法不正确的是（ ）
A．离子半径（r）：r（Na+）＜r（O2﹣）
B．若存在简单阴离子X﹣，则X一定属于第ⅦA族元素
C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S的还原性比H2Se的弱
D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
【答案】B
【解析】A．电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：r（Na+）＜r（O2﹣），故A正确；
B．氢负离子有1个电子层，核外电子数为2，离子结构示意图为，X属于第ⅠA族元素，故B错误；
C．S和Se属于第ⅥA族元素，H2S还原性比H2Se的弱，故C正确；
D．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素，称为过渡元素全部为金属，故D正确；
故选：B。
6．2019年被联合国定为“国际化学元素周期表年”，如表为元素周期表的一部分，其中W、X、Y、Z均为短周期元素，Y的氧化物易形成酸雨。下列叙述正确的是（ ）
W
X
Y
Z
A．X的简单氢化物为强酸
B．Z的氧化物对应水化物的酸性强于Y的氧化物对应水化物的酸性
C．WY2分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D．X单质能够从Z的盐溶液中置换出Z单质
【答案】C
【解析】根据分析可知，W为C，X为F，Y为S，Z为Cl元素。
A．X的简单氢化物为HF，HF为弱酸，故A错误；
B．Z的氧化物对应水化物有可能是HClO，HClO属于弱酸，其酸性弱于Y的氧化物对应水化物H2SO4的酸性，故B错误；
C．CS2分子与CO2分子结构相似，结构式为S＝C＝S，每个原子的最外层均为8电子稳定结构，故C正确；
D．F2易与水反应，难以置换出氯化物水溶液中的氯元素，故D错误；
故选：C。
7．（1）X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，且XY2为常见元素形成的离子化合物，则X、Y在元素周期表中的位置分别为 、 ，用电子式表示该化合物形成过程 。
（2）现有a～g 7种短周期元素，它们在周期表中的位置如图，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
A．c和f B．b和g C．d和g D．b和e
②d与g元素形成的分子中所有原子 （填“是”或“不是”）都满足最外层为8电子结构。
（3）X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17．请填空：
①Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）： ，理由是 。
②X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8：2：4：1．写出该化合物的化学式 。
【答案】（1）第四周期第ⅡA族；第二周期第ⅦA族；；
（2）①一B；②是；
（3）①否；若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17；
②（NH4）2SO4。
【解析】（1）X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，X为第IIA族元素、Y为第VIIA族元素，其电子数是38，该化合物为CaF2，则X为Ca、Y为F元素，Ca的原子序数为20，位于周期表中第四周期第ⅡA族；F的原子序数为9，位于周期表中第二周期第ⅦA族；CaF2为离子化合物，用电子式表示其形成过程为，
故答案为：第四周期第ⅡA族；第二周期第ⅦA族；；
（2）根据元素在周期表中的位置知，a、b、c、d、e、f、g分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl元素。
①一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，所以最容易形成离子键的是ⅠA族与ⅤⅡA族元素，即b和g，
故答案为：B；
②d和g形成的分子为CCl4，CCl4中C、Cl元素均满足8电子稳定结构，
故答案为：是；
（3）①假设Y、Z、W处于同一周期，根据它们的原子序数依次增大，其最外层电子数分别设为x﹣1、x、x+1，则x﹣1+x+x+1＝17，x为分数，不合理，假设不成立，
故答案为：否；若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17；
②处于不同周期的Y、Z、W两两相邻，可能出现的位置关系有：，设Y的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有x+x+1+x+1＝17，解得x＝5，Y、Z、W对应的三种元素分别为N，O，S；若为第二种情况，则有x+x+x+1＝17，x为分数，不合理。
化合物中S与O个数之比为1：4，应该为SO42﹣，化合物中W原子与氮原子个数之比为4：1，且W的原子序数比氮原子小，应该为NH4+，所以该化合物为（NH4）2SO4，
故答案为：（NH4）2SO4。
二、拓展提升
8．请在下列问题的横线上填上合适的短周期元素符号：
（1）某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍，该元素可能是 。
（2）某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素可能是 。
（3）某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的，该元素可能是 。
（4）某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的，该元素可能是 。
【答案】（1）C；
（2）C；
（3）Li 或P；
（4）Li 或Si。
【解析】（1）某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍，有2个电子层符合电子排布规律，最外层电子数为2×2＝4，为C元素，
故答案为：C；
（2）某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，有2个电子层符合电子排布规律，最外层电子数为2×2＝4，为C元素，
故答案为：C；
（3）某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的，可能为2个电子层或3个电子层，最外层电子数为1或5，为Li或P，
故答案为：Li 或P；
（4）某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的，可能为2个电子层或3个电子层，最外层电子数为1或4，为Li或Si，
故答案为：Li 或Si。
9．A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数均小于18，且原子序数逐渐增大．已知：A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水．D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个，E元素原子的次外层电子数比最外层电子数多3个．请回答下列问题：
（1）写出D的名称 ，E的最高价氧化物的水化物的分子式 ．
（2）画出B元素的原子结构示意图 ．
（3）若构成F元素的一种核素的中子数为18，写出该核素的表示符号 ．
（4）A与C、C与F元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式依次为： 、 ．
【答案】（1）硅；H3PO4；
（2）故答案为：；
（3）3517Cl；
（4）OH﹣+Al（OH）3═AlO2﹣+2H2O、3H++Al（OH）3═Al3++3H2O；
【解析】A、B、C、D、E、F六种元素，它们的核电荷数均小于18，原子序数依次增大，D元素的最外层电子数比次外层电子数少4，D原子只能有3个电子层，原子最外层电子数为8﹣4＝4，则D为Si元素；E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3，E的原子序数大于D，E原子有3个电子层，最外层电子数为8﹣3＝5，则E为磷元素；A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水，则含有Al元素，氢氧化铝溶于强酸、强碱，故有Na元素，则A为Na、C为Al，三种原子最外层共有11个电子，则E的最外层电子数为11﹣1﹣3＝7，则F为Cl元素，结合原子序数可知B为Mg，
（1）由上面的分析可知，D为硅元素，E为磷元素，它的最高价氧化物的水化物的分子式为H3PO4，
故答案为：硅；H3PO4；
（2）B为镁元素，它的原子结构示意图为，
故答案为：；
（3）若构成氯元素的一种核素的中子数为18，则该核素的表示符号为3517Cl，
故答案为：3517Cl；
（4）氢氧化钠与氢氧化铝、氢氧化铝与高氯酸反应的离子方程式依次为OH﹣+Al（OH）3═AlO2﹣+2H2O、3H++Al（OH）3═Al3++3H2O，
故答案为：OH﹣+Al（OH）3═AlO2﹣+2H2O、3H++Al（OH）3═Al3++3H2O；
10．A、B、C、D、E均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。其中A元素原子核内只有一个质子；A与C、B与D分别同主族；B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。请回答下列问题：
（1）由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是 （填字母）。
A．C2B2 B．DB2 C．E2 D．C2DB3
（2）化合物C2B中两种离子的半径大小关系为 ＞ （填离子符号）。
（3）实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。
①实验中应选用的装置为 （按由左到右的连接顺序填写）；
②制取E2气体所发生的反应的化学方程式： 。
【答案】（1）B；
（2）O2﹣；Na+；
（3）①AFEB；
②MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【解析】由上述分析可知，A为H、B为O、C为Na、D为S、E为Cl，
（1）H2O、HCl、Na2SO3均为化合物，均可发生电离，而SO2本身不能电离，则只有B为非电解质，故答案为：B；
（2）C2B中离子具有相同电子排布，原子序数大离子半径小，离子半径为O2﹣＞Na+，故答案为：O2﹣；Na+；
（3）①装置制取并收集纯净干燥的Cl2气体，选择浓盐酸与二氧化锰加热制备，饱和食盐水除杂，浓硫酸干燥，最后收集及尾气处理，则仪器连接顺序为AFEB，
故答案为：AFEB；
②装置A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
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