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专题05元素周期表及周期律【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷【母题题文】科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是A．WZ的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为XYZC．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【试题解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为−3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。A项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；B项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞P＞Si，故B错误；C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；D项、新化合物中P元素化合价为−3价，满足8电子稳定结构，故D错误。故选C。【命题意图】本题考查元素周期律的应用，注意分析题给化合物的结构示意图，利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。【命题方向】高考对本讲内容的考查空间很大，知识面很广，主要考查原子结构中各种微粒关系，结合原子结构图式进行分析判断和简单计算，对1～20号元素原子结构的考查是重点，注意规律和结论的应用。其次以元素化合物为载体，综合应用元素周期表和元素周期律，可集判断、实验、计算于一体。题型稳定。另外高考对化学键的考查主要是围绕电子式正误判断、化学键与物质类别和性质的关系两方面进行、题目基础性强，一般不独立命题。通常为选择题的一个选项和基础填空。展望2020年高考仍然以短周期元素原子或离子结构特征及核外电子排布规律为背景，考查原子结构、元素周期律和常见物质的相关性质；或者以“残缺的”元素周期表或元素性质的递变规律为切入点，考查元素的“位-构-性”关系；结合元素化合物和化学反应原理等基础知识，采用框图或文字叙述形式，考查元素推断、元素周期律的综合运用。【得分要点】本题考查元素周期表和元素周期律的知识，准确判断出元素是解答的关键，注意从元素及其化合物知识的角度去判断，例如制冷剂、淡黄色沉淀和刺激性气味气体等，然后再根据元素周期律的知识进行解答，这就需要掌握（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时学习中要夯实基础知识，同时应注意知识的灵活运用。掌握“位—构—性”的转化应用（1）性质与位置的互推①根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置，如同周期主族元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左向右排列。②根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质，如A、B、C三元素在同一主族中从上往下排列，则A、B、C的单质氧化性依次减弱或还原性依次增强。（2）结构与性质的互推①若某主族元素的最外层电子数小于4，则该元素容易失电子；若该元素的最外层电子数大于4，则该元素容易得电子。②若某主族元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数大于4；若该元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数小于4。（3）结构与位置的互推由原子序数确定主族元素位置方法：只要记住了稀有气体元素的原子序数(He－2、Ne－10、Ar－18、Kr－36、Xe－54、Rn－86)，就可确定主族元素的位置。①若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第七周期ⅡA族；②若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA族～ⅦA族，如84号元素应在第六周期ⅥA族。1．【辽宁省兴城市2019届高三第九次模拟考试】如图是某另类元素周期表的一部分，下列说法正确的是A．简单阴离子的半径大小：XYZB．单质的氧化性：XYZC．Y的氢化物只有一种D．X的最高价氧化物对应的水化物为强酸【答案】A【解析】根据周期表中元素的排列规律可知：X为P元素，Y为N元素，Z为O元素，结合元素周期律分析判断。A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，离子半径的大小：X＞Y＞Z，故A正确；B．元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，单质的氧化性X＜Y＜Z，故B错误；C．N的氢化物不只有一种，可以是氨气、联氨等氢化物，故C错误；D．P的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，属于弱酸，故D错误；答案选A。【点睛】理解元素的排列规律，正确判断元素是解题的关键，本题的易错点为C，要注意肼也是N的氢化物。2．【四川省绵阳市2019届高三第三次诊断性考试】2019年是元素周期表诞生的第150周年，联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”。W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定，X与W同周期相邻，四种元素中只有Y为金属元素，Z的单质为黄绿色气体。下列叙述正确的是A．W的氢化物中只存在极性共价键B．Z的氧化物对应的水化物均为强酸C．X与Y的化合物可发生水解反应D．Y与Z的化合物熔融电解一定得金属单质【答案】C【解析】【分析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定，W为C元素；X与W同周期相邻，则X为N元素；Z的单质为黄绿色气体，Z为Cl元素；四种元素中只有Y为金属元素，则Y可能为Na、Mg、Al元素，据此分析解答。【详解】A.W的氢化物为烃，烃中可能存在非极性共价键，如乙烷、乙烯等，故A错误；B.Z的氧化物对应的水化物不一定为强酸，如次氯酸为弱酸，故B错误；C.X与Y的化合物为氮化物，均可发生水解反应，如氮化钠水解生成氨气和氢氧化钠，氮化镁水解生成氨气和氢氧化镁，氮化铝水解生成氨气和氢氧化铝，故C正确；D.Y与Z的化合物可能为氯化铝，熔融状态不能导电，不能电解得到铝单质，故D错误；答案选C。【点睛】本题的难点为Y元素的不确定，易错点为C，要知道金属氮化物能够水解生成氨气。3．【福州市2019届高三毕业班第三次质量检测】一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30，X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大，X与Y位于同一主族，Y与W位于同一周期。X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是A．原子半径：XYWB．最高价氧化物对应水化物的碱性：XYC．Z、W组成的化合物能与强碱反应D．X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:1【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大，W是地壳中含量最多的元素，则W为O元素；X与Y位于同一主族，Y与W位于同一周期，则X、Z均为第三周期；X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，设X、Y的最外层电子数为a，Z的最外层电子数为b，则2a+b+6，当a=1，b=4时满足题意，即Y为Li、X为Na、Z为Si。【详解】由分析可知：Y为Li元素、W为O元素、X为Na元素、Z为Si元素；A．Li、O同周期，核电荷数大，原子半径小，Li的原子半径大于O，Li、Na同主族，核电荷数大，原子半径大，Na的原子半径大于Li，则原子半径是X＞Y＞W，故A正确；B．Na的金属性比Li强，NaOH的碱性比LiOH强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：XY，故B正确；C．Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物，能与强碱反应，故C正确；D．X的单质是Na，在氧气中燃烧生成Na2O2，存在Na+和O22-，则阴阳离子之比为1:2，故D错误；故答案为D。【点睛】微粒半径大小比较的常用规律：（1）同周期元素的微粒：同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na＞Mg＞Al＞Si，Na+＞Mg2+＞Al3+，S2－＞Cl－。（2）同主族元素的微粒：同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li＜Na＜K，Li+＜Na+＜K+。（3）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)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na+＞Mg2+＞Al3+。（4）同种元素形成的微粒：同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如Fe3+＜Fe2+＜Fe，H+＜H＜H－。（5）电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较，如比较A13+与S2－的半径大小，可找出与A13+电子数相同的O2－进行比较，A13+＜O2－，且O2－＜S2－，故A13+＜S2－。4．【天津市红桥区2019届高三一模】第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.01mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如下图所示。下列说法正确的是A．简单离子半径:XYZWB．W的单质在常温下是黄绿色气体C．气态氢化物的稳定性:ZWYD．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液中的微粒共有2种【答案】B【解析】【分析】第三周期元素中，X最高价氧化物水化物的溶液pH为12，氢氧根浓度为0.01mol/L，故为一元强碱，则X为Na元素；Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7，均为酸，W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，故为一元强酸，则W为Cl元素；最高价含氧酸中，Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱，而原子半径Y＞Z＞Cl，SiO2不溶于水，故Z为S元素，Y为P元素，以此解答该题。【详解】综上所述可知X是Na元素，Y是P元素，Z是S元素，W是Cl元素。A.离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小；离子的电子层越多，离子半径越大，离子半径P3-S2-Cl-Na+，A错误；B.W是Cl元素，其单质Cl2在常温下是黄绿色气体，B正确；C.元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性WZY，所以气态氢化物的稳定性：WZY，C错误；D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、H3PO4，二者恰好中和时生成磷酸钠，由于该盐是强碱弱酸盐，溶液中磷酸根发生分步水解反应，产生HPO42-，产生的HPO4-会进一步发生水解反应产生H2PO4-、H3PO4，同时溶液中还存在H+、OH-，因此溶液中的微粒种类比2种多，D错误；故合理选项是B。【点睛】本题考查结构、性质、位置关系的应用的知识，根据溶液的pH与浓度的关系，结合原子半径推断元素是解题关键，侧重对元素周期表、元素周期律的考查，难度中等。5．【河北省示范性高中2019届高三4月联考】四种位于不同主族的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的内层电子与最外层电子数之比为2：5，Z和W位于同一周期。Z与W组成的化合物是常用的调味品，也是重要的医用药剂，工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质，Y和Z可形成两种离子化合物，这两种离子化合物的阴离子与阳离子数之比均为1：2。下列说法正确的是A．四种元素中至少有两种金属元素B．四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物C．四种元素形成的简单高子中，离子半径最小的是元素Y形成的离子D．常温下，XYZ、、三种元素形成的化合物的水溶液的pH小于7【答案】B【解析】【分析】原子序数依次增大，位于不同主族的四种短周期元素X、Y、Z、W，X的内层电子与最外层电子数之比为2：5，X为氮元素，Z和W位于同周期。Z的化合物与人类生活关系密切，Z与W组成的化合物是常用的调味品，也是重要的医用药剂，工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质，Z为钠元素，W为氯元素。Y和Z可形成两种离子化合物，其中阴、阳离子数之比均为1：2，Y为氧元素，据此解答。【详解】A.四种元素中只有钠为金属元素，故A错误；B.氢化钠为离子化合物，四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物，故B正确；C.四种元素形成的常见简单离子中，离子半径最小的是元素Z形成的离子，钠离子半径最小，故C错误；D.XYZ、、三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2，若为NaNO3溶液显中性