1、第 2 节 元素周期律和元素周期表第 1 课时 元素周期律1元素的以下性质，随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是( )A化合价 B原子半径C最外层电子排布 D相对原子质量答案 D解析 元素的化合价、原子半径、最外层电子排布都随着原子序数递增呈现周期性变化，而相对原子质量一般随原子序数的递增呈现增大的变化趋势( 有反常现象) ，绝不会出现周期性的变化。2下列关于原子序数从 39 的元素的变化关系不正确的是( )A原子电子层数不变B原子半径逐渐减小C最高正价依次升高D原子最外层电子数依次增多答案 C解析 F 无正价，O 没有最高正价。3元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的原因是( )A元素原子
2、的相对原子质量逐渐增大B元素的化合价呈周期性变化C元素原子的核外电子排布呈周期性变化D元素原子的半径呈周期性变化答案 C解析 元素原子半径、元素主要化合价等元素性质的周期性 变化取决于原子核外电子排布周期性的变化。4已知下列元素的原子半径：元素 N S O Si原子半径/10 10 m 0.75 1.02 0.73 1.11根据以上数据，磷元素的原子半径可能是( )A0.8010 10 m B1.1010 10 mC1.2010 10 m D0.7010 10 m答案 B解析 N、P 是同一主族元素，P 元素的原子序数大于 N 元素的原子序数，所以 P 的原子半径大于 N 的原子半径，Si、
3、P、S 是同一周期的元素，且 P 的原子序数大于 Si 的原子序数小于 S 的原子序数，所以 P 的原子半径小于 Si 的原子半径大于 S 的原子半径，则磷元素的原子半径可能为 1.101010 m。5关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是( )A原子半径比阴离子半径小B原子半径比阴离子半径大C原子半径比阳离子半径小D带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大答案 A解析 同种元素的阴离子半径大于原子半径，如 r(Cl ) r(Cl)，故 A 正确， B 错误；同种元素的原子半径大于阳离子半径，如 r(Na)r(Na )，故 C 错误；同种元素的阳离子，所带电荷数越多，半径越小，如
4、 r(Fe3 )r(Fe 2 )，故 D 错误。6填空：(1)A 元素的阴离子、 B 元素的阴离子和 C 元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A 的原子序数大于 B 的原子序数。则 A、B 、C 三种元素的离子半径由大到小的顺序是_。(2)X 元素最高价氧化物对应的水化物为 H3XO4，则它对应的气态氢化物为_。(3)1118 号元素中：原子半径最小的是_( 填元素符号，下同) ，只有正化合价的是 _，最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为 4 的元素是_。与水反应能生成具有漂白性物质的是_( 填名称)，反应的离子方程式是_。元素 A 原子获得 2 个电子，元素 B 原子失去 1 个电子后形
5、成的离子都与 OH 具有相同的电子数。则离子半径大小 A2 _(填“”或“AC (2)XH 3(3)Cl Na、Mg、Al S 氯气 Cl 2H 2OCl HClOH 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2、Na 2OH 2O=2NaOH (4)P 3 S 2 Cl 解析 (1)由题干条件可知 A、B、C 的原子序数 CAB，电 子层结构相同的离子，核 电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小顺序为 BAC。(2)H3XO4 中 X 为5 价，所以其最低负价为3 价，所以其氢化物为 XH3。(3)电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小，所以 Cl 的原子半径最小；若最高正价为x，则最
6、低 负价为(8 x )，由 x|(8x)|4，得 x6，该元素为S。Cl 2H 2OHClHClO，HClO 具有漂白作用。 A 2 为 O2 ，B 为 Na ，电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，所以离子半径 O2 Na ，A 和 B 形成的化合物有Na2O 和 Na2O2 两种。(4)Ar 原子的 电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。 Si 原子最外 层有 4 个电子，既难得到又难失去电子，难以形成离子，符合条件的有 P3 、S2 、Cl 。电子层数相同的离子，核电荷数越多，离子半径越小，即离子半径大小顺序为
7、 P3 S 2 Cl 。分层训练基础过关题组 1 元素周期律的内容和实质1X、Y、Z 的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是 ( )AX、Y、Z 的核内质子数依次增大BX、Y、Z 的最高正价依次升高CX、Y、Z 的原子半径依次增大DX、Y、Z 单质的金属活动性依次增强答案 A解析 元素的原子序数等于原子核内的质子数， A 正确；B 和 C 不一定正确；X 、Y、Z 不一定是金属元素，D 不正确。2下列关于元素周期律的叙述正确的是( )A随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从 1 到 8 重复出现B元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从1
8、 到7，最低化合价从7 到1 重复出现D元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布、原子半径及元素主要化合价的周期性变化答案 B解析 K 层为最外层时，原子最外层电子数只能从 1 到 2，而不是从 1 到 8，A 不正确、B 正确；元素的最低化合价一般是从4 到1，而不是从7 到1，C 不正确；核外电子排布不属于元素性质，D 不正确。3下列说法正确的是( )A原子序数越大，原子半径一定越大B电子层数多的原子一定比电子层数少的原子半径大C元素的性质随元素相对原子质量的递增呈周期性的变化D元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的反映答案 D解析 原子半径与电子层数、核 电荷数和原子核外
9、电子数三个因素有关，所以原子序数越大，原子半径不一定越大，电子层数越多，原子半径不一定越大，A 和 B 都不正确；元素的性质随相对原子质量的递增不是呈周期性变化， C 不正确；元素性质的周期性变化是由元素原子核外电子排布周期性变化引起的，因此 D 正确。题组 2 微粒半径大小比较4下列说法或关系正确的是( )AH、O、F、 Ca 的原子半径依次增大B原子半径的大小顺序：MgSiSOC原子半径的大小顺序：AlNaODCl 、S 2 、Ca 2 、K 半径逐渐减小答案 B解析 A 项不正确，所有元素中，H 的原子半径最小， Be、O、F 原子电子层数相同，核电荷数 FOBe，原子半径 r(Be)r
10、(O)r(F)，Be、Ca 原子最外层电子数相等，核电荷数 CaBe，原子半径 r(Ca)r(Be)，故原子半径 r(Ca)r(O)r(F)r(H); B 项正确，Mg、 Si、S 原子电子层数相同，原子半径 r(Mg)r(Si)r(S)，S、O 位于同一主族，原子半径 r(S)r(O)，故原子半径 r(Mg)r(Si)r(S)r(O)；C 项不正确，Na、Al、 S 电子层 数相同，原子半径 r(Na)r(Al)r(S)，S、O 原子最外 层电子数相等，原子半径 r(S)r(O)，故原子半径 r(Na)r(Al)r(O)；D 项不正确，Cl 、S2 、Ca2 、K 四种微粒核外电子排布相同，
11、随着核电荷数增大，微粒半径逐渐变小，故离子半径 r(S2 )r(Cl )r( K ) r(Ca2 )。5下列微粒半径大小比较正确的是( )ANa Mg 2 Al 3 O 2BS 2 Cl Na Al 3CNa MgAlSDCsRb KNa答案 B解析 A 项，4 种离子核外电子数相同，随着核 电荷数增多，离子半径依次减小，即Al3 Mg 2 Na O 2 ，故 A 项错误。 C 项，Na、 Mg、Al、S 的原子半径依次减小，故 C 项错误。 D 项，Na 、K、Rb、Cs 最外 层电子数相同，电子层数依次增多，相应的原子半径依次增大，故 D 项错误。而 B 项正确，因 S2 、Cl 比 Na
12、 、Al3 多一个 电子层， 则 S2 、Cl 半径比Na 、Al3 大。而 S2 、Cl 和 Na 、Al3 也分别适用“序小径大”的原则，则S2 Cl Na Al 3 。6X 和 Y 两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X 元素的阳离子半径大于 Y 元素的阳离子半径；Z 和 Y 两元素的原子核外电层数相同， Z 元素的原子半径小于 Y 元素的原子半径。X、Y、Z 三种元素原子序数的关系是( )AXYZ BYXZCZXY DZYX答案 D解析 电子层结构相同的离子，核 电荷数多的半径小，具有相同电子层数的原子，原子序数大的原子半径小。根据题给 信息， X 的原子序数小于 Y 的原子序数；Z
13、的原子序数大于Y 的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为 ZYX。7下列离子中半径最大的是( )ANa BMg 2CO 2 DF 答案 C解析 这些离子核外电子排布都是 2、8 的电子层结构。 对 于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是 O2 ，选项是 C。题组 3 元素的化合价与核外电子排布的关系8某元素 R 的原子序数小于 18，该元素的原子得到 1 个电子后形成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，该元素可形成含氧酸 HRO3，下列说法中正确的是( )R 元素的最高正价是5 价 R 元素还可形成其他含氧酸 R 元素原子的最外层电子数为 7
14、R 元素的原子序数为 7A BC D答案 B解析 根据题意，R 元素的原子获得 1 个电子后变成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，且原子序数小于 18，表明 R 可能为 F 或者 Cl，最外 层电子数为 7，最高正价为7 价( 此时 R 为 Cl)。又由于 R 元素可形成含氧酸 HRO3，可见 R 元素只能是 Cl，HRO3为HClO3，还可形成 HClO4、HClO 等含氧酸。9下列说法正确的是( )A非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数B非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子的最外层电子数C最外层有 2 个电子的原子都是金属原子D最外层有 5 个电子
15、的原子都是非金属原子答案 B解析 非金属元素最低负化合价的绝对值等于 8 减去最外层电子数，A 不正确；非金属元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数(F、O 除外)，不会超过原子的最外层电子数，B 正确；最外层有 2 个电子的原子不一定是金属原子，如氦元素原子最外层有 2 个电子，C 不正确；原子最外层电子数为 5 的原子不一定是非金属原子，如铋原子最外层电子数为 5 个，属金属原子，D 不正确。10某元素 X 的最高正价与最低负价的代数和为 4，则该元素的最高价氧化物的水化物或气态氢化物的化学式正确的是( )AXH 4 BH 2XO4CH 3XO4 DHX答案 B解析 设该元素的最高
16、正化合价为 x，最低负价为 x8，x(x8) 4，解得 x6，则最高正价为6，最低负化合价 为2，所以最高价氧化物的水化物的化学式为 H2XO4，气态氢化物的化学式为 H2X。能力提升11(1)有下列四种微粒：a. O b. Na c. Mg d. N(用字母填空)。18 2311 2412 147按原子半径由大到小顺序排列是_。微粒中质子数小于中子数的是_。在化合物中呈现的化合价的数值最多的是_。能形成 X2Y2 型化合物的是_，能形成 X3Y2 型的化合物的是_。(2)元素 X 形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且 X 的离子半径小于负二价硫的离子半径，X 元素为_ 。aAl bP c
17、Ar dK(3)X、Y、Z 三种元素的原子序数小于 18，如果 Xn 阳离子与 Yn 阴离子具有相同的电子层结构，Z n 阴离子半径大于 Yn 阴离子半径，则三种元素的原子序数由大到小的顺序是_。(4)已知 An 、 B(n1) 、C n 、D (n1) 都具有相同的电子层结构，则 A、B 、C、D 的离子半径由大到小的顺序是_，原子序数由大到小的顺序是_，最外层电子数由多到少的顺序为_。答案 (1)bcda ab d ab cd(2)d (3)ZXY (4)D (n1) C n A n B (n1) B A C D C D B A解析 (1)由 O、 N 具有 2 个电子层，原子半径 r(N
18、)r(O)； Na、 Mg 与 P 具有18 147 2311 24123 个电子层，原子半径 r(Na)r(Mg)r(P)。 N 与 P 原子最外层电子数相等，P 电子层数比N 多一层，故原子半径 r(P) r(N)，所以原子半径 r(Na)r(Mg) r (N)r(O)。 由 NAZ得中子数分别为 N(O)10、N (Na)12、N (Mg)12、N(N)7。能形成 X2Y2 型化合物， 则X 可呈1 价而 Y 呈1 价，故 为 Na2O2，能形成 X3Y2 型化合物，则 X 呈2 价，Y 呈3 价，故为 Mg3N2。(2)Ca2 核外电子数为 18，与 Ca2 核外电子排布相同的应为 1
19、8 电子的单核阳离子或阴离子或 Ar 原子，当离子的核外电子排布相同时，核电荷数越多，离子半径越小。A 不符合，Al 3 核外电子数为 10；B 不符合， P3 核外电子数为 18，但离子半径P3 S2 ；C 不符合， Ar 原子最外 层电子数为 8，不能形成简单离子；D 符合，K 核外电子数为 18，且离子半径 K Y ，Zn 阴离子半径大于 Yn 阴离子半径，则原子序数 ZY，则三种元素的原子序数由大到小的 顺序是ZXY。(4)当微粒具有相同电子层时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设 An 、B(n1) 、Cn 、D(n1) 具有的电子数为 x，则质子数分别
20、为 xn、 x( n1)、x n、x (n1) ，故离子半径由大到小的顺序为 D(n1) 、Cn 、An 、B(n1) 。12R 为 118 号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为 HnROm，则此时 R 元素的化合价为 _， R 原子的最外层电子数为_，其气态氢化物的化学式为_。答案 (2mn) 2mn H 82m n R解析 R 元素的最高正化合价 为(2m n) ，则 R 原子的最外层电子数为 2mn，最低负价的绝对值为 82mn，其气态氢化物的化学式为 H82mn R。13在水溶液中，YO 和 S2 发生反应的离子方程式如下：n3YO 3S 2 6H =Y 3S
21、3H 2O，已知 Y 为 118 号元素。n3(1)YO 中 Y 的化合价是_。n3(2)Y 元素原子的最外层电子数是_。(3)S2 的半径_(填“大于”或“小于”)Y 的半径。答案 (1)5 (2)7 (3) 大于解析 (1)在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的，即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高 总数为 236， 则 Y 元素化合价降低总数也是 6，由此可知 YO 中 Y 的化合价是 5 价。n3(2)由 Y 可知， Y 原子得到 1 个电子变为稳定结构，故 Y 元素原子的最外层电子数是7。(3)因为 Y 是 118 号元素，又属于卤族元素，则 Y 是 Cl，而 Cl
22、 与 S2 具有相同的电子层排布但原子序数大于 S2 ，故其半径小于 S2 的半径。拓展探究14下表是 118 号部分元素的原子半径及主要化合价：元素代号 W R X Y Z原子半径/nm 0.037 0.157 0.066 0.070 0.077主要化合价 1 1 2 3，5 2，4试回答下列问题：(1)五种元素的原子中原子半径最大的元素是_( 填元素符号)。(2)写出下列有关反应的化学方程式：Z 的单质与 Y 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：_；R 2X2 与 ZX2 反应的化学方程式：_。答案 (1)Na (2) C 4HNO 3(浓) CO24NO 22H 2O = = =
23、 = = 2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2解析 先根据化合价、原子半径的大小确定元素，再根据元素及其化合物的性质解答问题。 W、R 为1 价，最外层都只有一个电子，根据元素是前 18 号元素， 观察数据：R 的原子半径最大，W 的原子半径最小，推出 W 是 H，R 是 Na。根据 X、Y 均有负化合价，推出 X、Y为非金属，且 X 只有2 价， 则 X 一定为 O；Y 的原子半径略大于 X 的原子半径，根据原子半径的变化规律及主要化合价，推出 Y 是 N。根据 Z 具有变价2 和4 价，结合元素所在位置，推出 Z 是非金属元素，根据 Z 的原子半径略大于 Y 的原子半径，推出 Z 是 C。
