資源簡介

第 10 講 元素周期律
知識點 1：元素性質的周期性變化規律
知識點 2：元素金屬性、非金屬性的周期性化規律
知識點 3：同周期、同主族元素性質遞變規律
知識點 4：元素周期表和元素周期律的應用
知識點 1：元素性質的周期性變化規律
【典例 1】下列微粒半徑大小關系錯誤的是（ ）
A．Na＞Mg＞S
B．P＞Cl＞F
C．K+＞Na+＞S2—
D．O2—＞Na+＞Al3+
【答案】C
【詳解】A. 同一周期從左到右，元素原子半徑依次減小，則原子半徑比較：Na＞Mg＞S，
A 項正確；
B. 同一周期從左到右，元素原子半徑依次減小，同主族自上而下原子半徑增大，則原子半
徑比較：P＞Cl＞F，B 項正確；
C. 最外層電子數相同，電子層越多離子半徑越大；核外電子排布相同，核電荷數越大離子
半徑越小，則原子半徑比較：S2—＞K+＞Na+，C 項錯誤；
D. 核外電子排布相同，核電荷數越大離子半徑越小，則原子半徑比較：O2—＞Na+＞Al3+，C
項正確；
答案選 C。
【典例 2】已知 n+ (n+1)+ n- (n+1)-aA 、bB 、cC 、dD 均具有相同的電子層結構，關于 A、B、C、D
四種元素的敘述正確的是
A．原子半徑 A＞B＞D＞C B．原子序數 a＞b＞c＞d
C．離子半徑 D＞C＞B＞A D．金屬性 B＞A，非金屬性 D＞C
【答案】A
【分析】已知 An+、 B(n+1)+、 Cn-、 (n+1)-a b c dD 具有相同的電子層結構，則 A、B 位于同一周期，
A 在左 B 在右；C、D 位于同一周期，且 C、D 在 A、B 的上一周期，D 在左 C 在右；則：
a-n=b-(n+1)=c+n=d+(n+1)，原子序數：b＞a＞c＞d，結合元素周期律遞變規律解答該題。
【詳解】A.電子層數越多，原子的半徑越大，同周期的元素，從左向右原子半徑逐漸減小，
所以原子半徑 A＞B＞D＞C，A 正確；
B.根據分析可知原子序數大小關系為：b＞a＞c＞d，B 錯誤；
C. An+、 B(n+1)+、 Cn-、 D(n+1)- a b c d 具有相同的電子層結構，核電荷數越大離子半徑越小，核電荷
數 b＞a＞c＞d，故離子半徑 D＞C＞A＞B，故 C 錯誤；
D.A、B 在周期表中同周期，A 在左 B 在右，同周期除零族越往左金屬性越強，故金屬性：
A＞B， C、D 在同一周期，D 在左 C 在右，同周期除零族越往右非金屬性越強，故非金屬
性： C＞D，D 錯誤；
故選 A。
【典例 3】A、B、C 為電子層數小于或等于 3 的元素，A 元素原子 M 層電子數為 K 層電子
1
數的2，B 元素原子 M 層電子數為次外層與最內層電子數之差，C 元素原子 L 層達穩定結構
1
所需電子數為該層電子數的3。由此推斷三種元素名稱分別是 A 、B 、C 。
寫出 A 的陽離子的結構示意圖 。寫出由 A 和 B 兩種元素所形成的化合物的電離方程
式 。
【答案】 鈉 硫 氧 Na2S = 2Na+ + S2
【分析】A、B、C 為電子層數小于或等于 3 的元素，A 元素原子 M 層電子數為 K 層電子數
1
的2，說明 A 有三個電子層，第三個電子層上有 1 個電子，A 為 Na 元素；B 元素原子 M 層
電子數為 8-2=6 1，則 B 為 S 元素；C 元素原子 L 層達穩定結構所需電子數為該層電子數的3，
則 C 為 O 元素，綜上 A、B、C 分別為 Na、S、O。
【詳解】由分析知，A、B、C 的名稱分別為鈉、硫、氧；Na+由 Na 失去一個電子得到，則
Na+的結構示意圖為 ；A 和 B 兩種元素所形成的化合物為Na2S，它在水溶液和熔融
狀態下均能完全電離，電離方程式：Na2S = 2Na+ + S2 。
【變式 1】下列有關原子結構、元素性質的說法正確的是(　 　)
A．Si、P、S、Cl 元素的單質與氫氣化合越來越容易
B．元素原子最外層電子數越多，元素金屬性越強
C．元素周期表共有 18 列，第 3 列是第ⅠB 族，第 17 列是第ⅦA 族
D．F、O、Mg、Na 原子半徑逐漸減小
【答案】A
【詳解】A．Si、P、S、Cl 為同周期元素，非金屬性依次增強，所以單質與氫氣化合越來越
容易，A 正確；B．元素原子最外層電子數越多，失去電子能力越弱，金屬性越弱，B 錯誤；
C．元素周期表共有 18 列，第 3 列是第ⅢB 族，第 17 列是第ⅦA 族，C 錯誤；D．F、O、
Mg、Na 原子半徑逐漸增大，D 錯誤；答案選 A。
【變式 2】下列有關原子結構及元素周期律的敘述不正確的是
A．原子半徑：Na＞O，離子半徑：r(Na+)B．碘的兩種核素 131I 和 137I 的核外電子數之差為 6
C．P 和 As 屬于第 V A 族元素，H3PO4的酸性強于 H3AsO4的酸性
D．Na、Mg、Al 三種元素最高價氧化物對應水化物的堿性依次減弱
【答案】B
【分析】A、同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大；電子層結構相
同，核電荷數越大離子半徑越小；
B、碘的兩種核素 131I 和 137I 的核外電子數相等；
C、非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強；
D、Na、Mg、Al 位于同周期，金屬性逐漸減弱。
【詳解】A、同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑
Na＞O ，Na+和 O2-電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑
r(Na+)B、碘的兩種核素 131I 和 137I 的核外電子數相等，核外電子數之差為 0，故 B 錯誤；
C、非金屬性 P>As，所以 H3PO4的酸性強于 H3AsO4的酸性，故 C 正確；
D、Na、Mg、Al 位于同周期，金屬性逐漸減弱，則失電子能力和最高價氧化物對應水化物
的堿性均依次減弱，故 D 正確；
故答案選 B。
【點睛】核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小；同周期自左而右原子半
徑減小，元素的金屬性減弱；同主族自上而下原子半徑增大，元素的金屬性增強。
【變式 3】下列有關微粒半徑大小關系比較中，正確的是
A．r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)
B．原子 X 與 Y 的原子序數 X＞Y，則原子半徑一定是 X＜Y
C．微粒 X+與 Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+＞Y-
D．同一主族非金屬原子半徑 X＞Y，則非金屬性：X＞Y
【答案】A
【詳解】A．電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小；同一元
素不同粒子，核外電子數越多，半徑越大；r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)，A 正確；
B．原子 X 與 Y 的原子序數 X＞Y，若 X 周期數大于 Y，則原子半徑 X>Y，B 錯誤；
C．電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小；微粒 X+與 Y-的
核外電子排布相同，則離子半徑：X+D．同一主族隨原子序數變大，原子半徑變大；同一主族非金屬原子半徑 X＞Y，則原子序
數 X＞Y，非金屬性：X故選 A。
【變式 4】X 元素的簡單陽離子和 Y 元素的簡單陰離子的核外電子層結構相同，下列敘述正
確的是
A．簡單離子半徑：X>Y B．原子半徑：XC．原子序數：X【答案】D
【分析】X 元素的簡單陽離子和 Y 元素的簡單陰離子的核外電子層結構相同，則 X 在 Y 的
下一周期。
【詳解】A．具有相同核外電子層結構的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，由分析可知，
X 元素的核電荷數大于 Y，則離子半徑：XB．電子層數越多，原子半徑越大，X 位于 Y 的下一個周期，則原子半徑：X>Y，B 錯誤；
C．由分析可知原子序數：X>Y，C 錯誤；
D．同周期元素從左到右，最外層電子數依次增大，X 形成陽離子，Y 形成陰離子，則 X 最
外層電子數小于 4，Y 最外層電子數大于 4，所以原子最外層電子數：X答案選 D。
【變式 5】科學家根據元素周期律和原子結構理論預測出原子序數為 114 的元素的存在，下
面關于它的原子結構和性質預測不正確的是（　　）
A．該元素原子的最外層電子數為 4
B．它的原子半徑比第 115 號元素的原子半徑小
C．它的金屬性比鉛強
D．其常見價態為+2、+4
【答案】B
【分析】根據每周期能容納的最多原子個數來進行推斷 114 號元素的位置，第一周期至第七
周期最多能容納的原子數是：2、8、8、18、18、32、32；可知 114 號元素位于第七周期第
IVA 族。
【詳解】A．該元素位于第七周期第 IVA 族，最外層電子數為 4，故 A 正確；
B．114 號元素位于 115 號元素左側，在同一周期，原子半徑從左到右依次減小，故 B 錯誤；
C．根據推算：鉛位于 114 號元素的上一周期同一族，故根據元素周期律，金屬性，114 號
元素比鉛強，故 C 正確；
D．114 號元素位于第 IVA 族，與 C 同族，故具有相似的性質，由碳元素知，常見價態為
+2、+4，故 D 正確；
答案選 B。
【變式 6】下列微粒半徑大小關系正確的是
A．F > Cl > Br > I B．Na < Mg < Al < Si < P < S < Cl
C．Na < Na+、Cl < Cl D．O2 > F > Na+ > Mg2+ > Al3+
【答案】D
【詳解】A．同主族元素，從上到下原子半徑依次增大，則原子半徑由大到小的順序為碘、
溴、氯、氟，A 錯誤；
B．同周期元素，從左至右，原子半徑依次減小，原子半徑由大到小順序為Na、Mg、Al、Si
、P、S、Cl，B 錯誤；
C．同種元素的微粒，核外電子數越多，半徑越大，鈉原子半徑大于鈉離子，C 錯誤；
D．電子層結構相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，則離子半徑由大到小的順序為
氧離子、氟離子、鈉離子、鎂離子、鋁離子，D 正確；
故選 D。
【變式 7】原子序數大于 4 的兩種主族元素形成的離子分別為X +、Y ，二者核外電子層
結構相同，則下列關于 X、Y 的敘述正確的是
A．X 的原子序數小于 Y 的原子序數
B．X、Y 的核電荷數之差是
C．X 和 Y 處于同一周期
D．Y 元素與 X 元素的族序數之差是8
【答案】D
【詳解】A．因為X +和Y 的電子層結構相同，所以在元素周期表中 X 位于 Y 的下一周期，
即 X 的原子序數大于 Y 的原子序數，A 錯誤；
B．設 X 的原子序數為 x，Y 的原子序數為 y，因X +和Y 的電子排布相同，所以
= + ， = + ，X、Y 的核電荷數之差是 + ，B 錯誤；
C．X 和 Y 處于相鄰周期，不可能在同一周期，C 錯誤；
D．主族元素的最高正化合價=元素所在族的族序數(除氧、氟外)，所以 Y 元素與 X 元素的
族序數之差是(8 ) = 8 ，D 正確；
故選 D。
知識點 2：元素金屬性、非金屬性的周期性化規律
【典例 1】一種新型漂白劑結構如圖，其中 W、Y、Z 為不同周期不同主族的短周期元素，
且 Y 的最外層電子數等于 W 和 Z 最外層電子數之和；W、X 對應的簡單離子核外電子排布
均與Ne原子相同。下列敘述正確的是
A．元素 Y 的最高價氧化物對應水化物為弱酸
B．化合物中所有元素粒子均滿足 8 電子穩定結構
C．工業上通過電解熔融的WX來制得 W
D．常溫下單質 Y 為氣態
【答案】A
【分析】由于 W、Y、Z 為不同周期不同主族的短周期元素，所有有一種元素為 H，由于 W
形成 W2+，所有 W 是 Be 或 Mg 元素，W、X 對應的簡單離子核外電子排布均與Ne原子相
同，所以 W 為 Mg，X 為 O 元素，根據該漂白劑的結構可知，Y 和 Z 中是氫元素的應該是
Z，所以 Z 為 H 元素，由于 Y 的最外層電子數等于 W 和 Z 最外層電子數之和，則 Y 的最外
層電子數為 3，且與 Mg 和 H 不同周期，因此 Y 為 B，所以總結一下 X 為 O 元素、Y 為 B
元素，Z 為 H 元素，W 為 Mg 元素，據此分析：
【詳解】A．Y 的最高價氧化物對應水化物為 H3BO3，H3BO3是弱酸，A 正確；
B．H 元素不滿足 8 電子結構，B 錯誤；
C．工業上制鎂是電解熔融的氯化鎂，不是氧化鎂，C 錯誤；
D．常溫下硼單質為固態，D 錯誤；
故選 A。
【典例 2】X、Y、Z、W 為 1~18 號中的元素，且原子序數依次增大，X 元素的的一種原子
1
中不含中子，Y 是地殼中含量最大的元素，Z 元素原子的最外層電子數為電子層數的3，W
的單質為黃綠色。下列說法正確的是
A．X 與 Y 形成的化合物只有一種
B．Z 在 W 單質中燃燒能產生白霧
C．電解熔融 Z 和 W 形成的鹽可以制備 Z
D．Z 和 Y 形成的化合物一定屬于堿性氧化物
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W 為 1~18 號中的元素，且原子序數依次增大，X 元素的的一種原子中
不含中子，X 是 H，Y 是地殼中含量最大的元素，Y 為 O，Z 元素原子的最外層電子數為電
1
子層數的3，Z 為鈉，W 的單質為黃綠色，W 為 Cl。
【詳解】A． X 與 Y 形成的化合物不只一種，如 H2O、H2O2，故 A 錯誤；
B． 鈉在氯單質中燃燒能產生白煙，生成的氯化鈉在常溫下呈固態，故 B 錯誤；
C． 電解熔融氯化鈉可以制備鈉，故 C 正確；
D． Z 和 Y 形成的化合物不一定屬于堿性氧化物，如 Na2O2，故 D 錯誤；
故選 C。
【典例 3】以下能作為非金屬強弱判斷依據的是
A．工業法制硅單質：SiO2+2C高溫Si+2CO↑ B．沸點：H2O＞H2S
C．氟氣通入水中：2F2+2H2O=4HF+O2 D．酸性：HCl＞H2SO3
【答案】C
【詳解】A．高溫下 C 與二氧化硅的反應不能證明 C 的非金屬性強于 Si，故 A 不符合題意；
B．氫化物的沸點不能證明元素的非金屬性強弱，故 B 不符合題意；
C．F2能與水反應置換出氧氣，說明 F2的氧化性強于 O2，能說明 F 的非金屬性強于 O，故
C 符合題意；
D．HCl 不是 Cl 的最高價含氧酸，H2SO3也不是 S 的最高價含氧酸，不能比較 Cl 和 S 的非
金屬性，故 D 不符合題意。
答案選 C。
【變式 1】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是
A．Mg與冷水較難反應，Ca與冷水較易反應，推測Be(鈹)與冷水更難反應
B．HCl在 1500℃時分解，HI在 230℃時分解，推測HBr的分解溫度介于二者之間
C．隨核電荷數遞增，第ⅠA 族元素單質的沸點逐漸降低，推測隨核電荷數遞增，第ⅦA
族元素單質的沸點也逐漸降低
D．H3PO4是中強酸，H2SO4是強酸，推測HClO4是強酸
【答案】C
【詳解】A．Ca 的金屬性比 Mg 強，Ca 與冷水反應更劇烈，而 Be 的金屬性比 Mg 弱，可推
測 Be 與冷水更難反應，推測合理，A 正確；
B．Cl 的非金屬性比 I 的強，HCl 的分解溫度比 HI 高，而 Br 的非金屬性比 I 強而比 Cl 弱，
所以 HBr 穩定性介于 HI 與 HCl 之間，則 HBr 的分解溫度介于二者之間，推測合理，B 正
確；
C．隨著核電荷數遞增，第ⅠA 族元素單質除氫外為金屬單質，形成的是金屬晶體，金屬晶體
的沸點和金屬鍵有關，沸點逐漸降低，第ⅦA 族元素和單質形成的是分子晶體，分子晶體
熔沸點和分子間作用力有關，隨著核電荷數遞增，第Ⅶ族元素單質的沸點逐漸升高，推測
不合理，C 錯誤；
D．S 的非金屬性比 P 強，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，故 H2SO4酸性比 H3PO4
強，而 Cl 的非金屬性比 S 強，HClO4酸性比 H2SO4強，HClO4是強酸，推測合理，D 正確；
故選 C。
【變式 2】如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數的關系，下列說法正確的是
A．最高價氧化物對應的水化物的堿性：Z＜M
B．M 的氧化物屬于堿性氧化物，N 的氧化物屬于酸性氧化物
C．X、Y 兩種元素簡單氣態氫化物的穩定性：X>Y
D．簡單離子的半徑：Z【答案】D
【分析】同周期主族元素從左到右,原子半徑依次減小，同主族元素從上到下，原子半徑依
次增大，題圖中元素均位于短周期，則前 7 種元素處于第二周期，后 7 種元素處于第三周期，
結合原子序數可知 X 為 O，Y 為 F，Z 為 Na，M 為 Al，N 為 Si，R 為 Cl，據此分析：
【詳解】A．元素的金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，Z 的金屬性強于
M，所以最高價氧化物對應的水化物的堿性：Z＞M，A 錯誤；
B．M 的氧化物為氧化鋁，是兩性氧化物，B 錯誤；
C．元素的非金屬性越強，簡單氣態氫化物的穩定性越強，則簡單氣態氫化物穩定性HF> H2O，
C 錯誤；
D．離子核外電子結構相同時，原子序數越小，離子半徑越大，因此簡單離子的半徑：
Z故選 D。
【變式 3】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是
選項 事實 推測
A Mg 與冷水較難反應，Ca 與冷水較易反應 Be(鈹)與冷水更難反應
B 鉻(Cr)的金屬性位于鋅和鐵之間 鉻能與稀鹽酸發生反應
C HCl 在 1500℃時分解，HI 在 230℃時分解 HBr 的分解溫度介于二者之間
D H2O 的沸點比 H2S 的高 H2S 的沸點比 H2Se 的高
【答案】D
【詳解】A．Be(鈹)、Mg、Ca 為同主族元素，從上到下金屬性越來越強。根據 Mg 與冷水
較難反應，可推測 Be 與冷水更難反應，A 正確；
B．鐵和鋅均能與鹽酸反應，鉻(Cr)的金屬性位于鋅和鐵之間，鉻能與稀鹽酸發生反應，B
正確；
C．Cl、Br 和 I 位于同主族，同主族元素從上到下非金屬性越來越弱，形成氫化物的穩定性
越來越弱，HBr 的分解溫度介于二者之間，C 正確；
D．H2O 的沸點因為氫鍵出現異常，硫化氫的相對分子質量小于硒化氫，故范德華力小，H2S
的沸點比 H2Se 的低，D 錯誤；
故選 D。
【變式 4】根據元素周期表和元素周期律的知識，下列說法正確的是
A．穩定性：H2O＞H2S B．失電子能力：Al＞Na
C．酸性：H2SO4＞HClO4 D．堿性：Mg(OH)2＞NaOH
【答案】A
【詳解】A．元素非金屬性越強，氣態氫化物穩定性越強，非金屬性：O＞S，所以穩定性：
H2O＞H2S，故 A 正確；
B．原子半徑：Na＞Al，失電子能力：Na＞Al，故 B 錯誤；
C．元素非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物酸性越強，非金屬性：Cl＞S，所以酸
性：HClO4＞H2SO4，故 C 錯誤；
D．元素金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物堿性越強，金屬性：Na＞Mg，所以堿性：
NaOH＞Mg(OH)2，故 D 錯誤；
答案選 A。
【變式 5】X、Y 是元素周期表ⅠA 族中的兩種金屬元素，下列敘述中能說明 X 的金屬性比 Y
強的是
A．Y 與水反應比 X 與水反應更劇烈 B．Y+離子的氧化性比 X+離子強
C．YOH 的堿性比 XOH 強 D．Y 的原子半徑比 X 大
【答案】B
【詳解】A、Y 與水反應比 X 與水反應更劇烈說明 Y 的金屬性強于 X，A 錯誤；
B、Y+離子的氧化性比 X+離子強能說明 X 的金屬性比 Y 強，B 正確；
C、YOH 的堿性比 XOH 強說明 Y 的金屬性強于 X，C 錯誤；
D、同主族元素，半徑越大，越易失電子，金屬性越強，Y 的原子半徑比 X 大說明 Y 的金
屬性強于 X，D 錯誤；
故答案為 B。
【變式 6】下列敘述中能說明金屬 X 比金屬 Y 的活潑性強的是(　　)
A．1 mol X 從酸中置換生成的 H2比 1 mol Y 從酸中置換生成的 H2多
B．X 原子電子層數比 Y 原子的電子層數多
C．X 原子最外層電子數比 Y 原子的最外層電子數少
D．常溫時，X 能從酸中置換出氫，而 Y 不能
【答案】D
【詳解】A．金屬的活潑性與從酸中置換出的 H2 多少無關，如 1molAl 可置換出 1.5molH2，
1molNa 可置換出 0.5molH2，但 Na 活潑，選項 A 錯誤；
B、金屬的活潑性取決于失電子的能力，與電子層數目無關，如 Cu 原子核外有 4 個電子層，
Na 核外有 3 個電子層，但 Na 比 Cu 活潑，選項 B 錯誤；
C、金屬的活潑性取決于失電子的能力，而與原子的最外層電子數目的多少無關，如 Ca 最
外層有 2 個電子，Li 最外層有 1 個電子，但 Ca 較 Li 活潑，選項 C 錯誤；
D、常溫時，X 能從酸中置換出氫，而 Y 不能，可說明 X 比 Y 活潑，選項 D 正確；
答案選 D。
【變式 7】一種麻醉劑的結構式如圖所示。元素 X 的原子核只有 1 個質子，元素 Y、Z、W
的原子序數增大，且均位于 X 的下一周期，元素 E 的原子比元素 W 的原子多 8 個電子。下
列說法錯誤的是
A．離子半徑：E > W > Z B．非金屬性：Y < Z < W
C．ZW2中，Z的化合價為+2價 D．X、Z、E能形成具有漂白性的化合物
【答案】A
【分析】由題干信息可知，X 的原子核只有 1 個質子，則 X 為 H 元素；元素 Y、Z、W 原
子序數依次增大，且均位于 X(氫)的下一周期，分子結構中 Y 形成 4 條共價鍵、Z 形成 2 條
共價鍵、W 形成 1 條共價鍵，推知 Y 為 C 元素、Z 為 O 氧元素、W 為 F 元素；元素 E 的原
子比 W(氟)原子多 8 個電子，故 E 的質子數為 9+8=17，則 E 為 Cl 元素，據此分析解題。
【詳解】由分析可知，X 為 H、Y 為 C、Z 為 O、W 為 F、E 為 Cl；
A．電子層結構相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，離子的電子層越多，離子半徑
越小，故離子半徑 Cl-＞O2-＞F-即 E＞Z＞W，A 錯誤；
B．同周期元素，從左至右，非金屬性增強，因而非金屬性 C＜O＜F 即 Y＜Z＜W，B 正確；
C．由分析可知，W 為 F、Z 為 O，且 O 的非金屬性弱于 F，OF2中 O 的化合價為+2 價，C
正確；
D．由分析可知，X 為 H、Z 為 O、E 為 Cl，故 H、O、Cl 可組成次氯酸 HClO，具有漂白
性，D 正確；
故答案為：A。
【變式 8】X、Y、Z、M、W 為五種短周期元素，它們的原子序數與其某種常見化合價的關
系如圖所示，對應坐標分別為(a，+5)、(b，-2)、(c，+1)、(d，+3)、(e，+7)。
下列說法不正確的是
A．最高價含氧酸的酸性：W > X
B．氣態氫化物的穩定性：X > Y > W
C．簡單離子半徑大小：W > X > Y > Z > M
D．Y 與 X 或 W 均可形成兩種以上的二元化合物
【答案】B
【分析】X 原子序數最小，常見化合價為+5 價，X 為 N，Y 原子序數大于 N，常見化合價
為-2 價，Y 為 O，Z 原子序數大于 O，常見化合價為+1 價，Z 為 Na，M 原子序數大于 Na，
常見化合價為+3 價，M 為 Al，W 原子序數大于 Al，常見化合價為+7 價，W 為 Al。
【詳解】A．Cl 的非金屬性強于 N，則最高價含氧酸的酸性 HClO4>HNO3，A 正確；
B．非金屬性 O>Cl>N，則氣態氫化物的穩定性 H2O>HCl>NH3，B 錯誤；
C．離子的電子層數越多，離子半徑越大，電子層結構相同時，核電荷數越大離子半徑越小，
則離子半徑 Cl->N3->O2->Na+>Al3+，C 正確；
D．O 可與 N 形成 NO、NO2、N2O5，可與 Cl 形成 Cl2O、ClO2、Cl2O3等，D 正確；
故答案選 B。
【變式 9】由四種短周期元素 X、Y、Z、R 構成的分子結構如圖所示，其中所有原子均達到
8 電子穩定結構。四種元素位于不同主族，R 的內層電子數比其最外層電子數多 3；X、Y、
Z 同周期，Z 的原子半徑為三者中最小，Y 的非金屬性為三者中最弱。下列有關敘述正確的
是
A．氫化物的沸點：YB．氧化物對應水化物的酸性：R>X>Y
C．X、Y、R 三種元素都可以形成多種氧化物
D．離子半徑：Z【答案】C
【分析】R 的內層電子數比其最外層電子數多 3，且結構式中 R 形成 1 個鍵，最外層是 7 個
電子，R 是 Cl 元素，X、Y、Z 同周期位于第二周期，X 形成 3 個鍵，最外層是 5 個電子，
X 是 N 元素，Y 形成兩個單鍵和一個雙鍵，最外層應該是 4 個電子，Y 是 C 元素，Z 形成
的是雙鍵，最外層是 6 個電子，Z 是 O 元素。
【詳解】A．沒有說明最簡單氫化物的沸點，C 的氫化物有很多種，故 A 錯誤；
B．沒有說明是最高價氧化物對應的水化物，故 B 錯誤；
C．X 可以形成 NO 和 NO2，Y 可以形成 CO 和 CO2，Z 可以形成 Cl2O 和 ClO2等多種氧化
物，故 C 正確；
D．離子半徑是 Cl->N3->O2-，故 D 錯誤；
答案選 C。
【變式 10】為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器
已略去，氣密性已檢驗)。以下說法錯誤的是
A．m 的作用是平衡氣壓，便于液體順利留下
B．裝置中 NaOH 溶液的作用是吸收尾氣，防止污染空氣
C．裝置 B 中溶液變黃說明氧化性 Cl2>Br2；裝置 E 中溶液變藍說明氧化性 Br2>I2
D．當檢驗氧化性 Br2>I2時，需要采用控制變量的思想
【答案】C
【分析】打開 K1，關閉 K2，K3，打開活塞 a，滴加濃鹽酸在 A 中與 KMnO4 反應生成 Cl2，
進入 E 中與 KI 反應，驗證 Cl2與 I2的氧化性強弱；關閉 K1，打開 K2，K3，氯氣進入 B 和 C
中，與 NaBr 反應，當 B 和 C 中的溶液都變為黃色時，證明 BC 中的 NaBr 中均有少量氯氣
進入，關閉 K3，繼續向 B 中通入 Cl2，當 B 中溶液由黃色變為棕紅色時，證明 NaBr 已被反
應完全，驗證氯氣和溴的氧化性強弱，關閉活塞 a，停止產生氯氣，最后實驗Ⅳ，打開活塞
b，使 C 中反應生成的溴進入 D 中，驗證溴的氧化性強于碘，據此分析解題。
【詳解】A．m 儀器為恒壓滴液漏斗，可平衡氣壓，便于液體順利留下，A 正確；
B．根據分析可知，裝置 E 和 B 上方浸有氫氧化鈉溶液的棉花可吸收多余尾氣，防止污染環
境，B 正確；
C．単從實驗 E 中現象：溶液變藍，不能說明氧化性：Br2>I2，需要關閉活塞 a，不再產生氯
氣后，再打開活塞 b，使 C 中反應生成的溴進入 D 中，才能驗證溴的氧化性強于碘，C 錯
誤；
D．結合分析可知，驗證氧化性 Br2>I2時，需要采用控制單一變量的思想，排除氯氣的干擾，
D 正確；
答案選 C。
【變式 11】隨著原子序數的遞增，8 種短周期元素(用英文字母表示)原子半徑的相對大小、
最高正化合價或最低負化合價的變化如圖所示。
(1)元素 y 在元素周期表中的位置是 。
(2)元素 x、z 可形成含 10 電子的分子，其分子式為 。元素 d、e 形成的簡單離子，
半徑較大的離子是 (填離子符號)。
(3)元素 g、h 的最高價氧化物的水化物的酸性較強的是 (填化學式)。
(4)元素 e、f 的最高價氧化物的水化物之間發生反應的離子方程式為 。
(5)化合物 e3z 遇水反應生成氨氣(NH3)和一種強堿，反應的化學方程式為 。
【答案】(1)第 2 周期第ⅣA 族
(2) NH3 O2-
(3)HClO4
(4)Al(OH) +OH-=AlO-3 2+2H2O
(5)Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑
【分析】8 種短周期元素中，d、g 均有-2 價，二者處于ⅥA 族，而 g 的原子序數較大，故 d
為 O 元素、g 為 S 元素；y 有+4 價，其處于ⅣA 族，原子序數小于 d(氧)，故 y 為 C 元素；
z 的原子序數介于 y(碳)、d(氧)之間，故 z 為 N 元素；e 有+1 價，其處于 IA 族，原子序數大
于 d(氧)，故 e 為 Na；f 有+3 價，處于ⅢA 族，原子序數大于 e(鈉)，故 f 為 Al；h 有-1 價，
原子序數大于 g(硫)，故 h 為 Cl；x 有+1 價，處于 IA 族，其中原子半徑小于 y(氮)，故 x 為
H 元素，綜上分析可知，x 為 H、y 為 C、z 為 N、d 為 O、e 為 Na、f 為 Al、g 為 S、h 為
Cl，據此分析解題。
【詳解】（1）由分析可知，y 為 C，故元素 y 在元素周期表中的位置是第 2 周期第ⅣA 族，
故答案為：第 2 周期第ⅣA 族；
（2）由分析可知，x 為 H，z 為 N，故元素 x、z 可形成含 10 電子的分子式為 NH3；d 為
O，e 為 Na，電子層結構相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，故離子半徑：O2-＞
Na+，故答案為：NH ；O2-3 ；
（3）由分析可知，g 為 S，h 為 Cl，已知非金屬性：S＜Cl，故元素 g、h 的最高價氧化物的
水化物的酸性較強的是 HClO4，故答案為：HClO4；
（4）由分析可知，e 為 Na，f 為 Al，元素 e、f 的最高價氧化物的水化物即 NaOH 和 Al(OH)3
之間發生反應的離子方程式為 Al(OH) -3+OH =AlO-2+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH-=AlO-2
+2H2O；
（5）由分析可知，e 為 Na，z 為 N，化合物 e3z 即 Na3N 遇水反應生成氨氣(NH3)和一種強
堿，根據質量守恒可知，該強堿為 NaOH，故該反應的化學方程式為
Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑，故答案為：Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑。
知識點 3：同周期、同主族元素性質遞變規律
【典例 1】下列敘述正確的是
A．元素的非金屬性越強，其單質的活潑性一定越強
B．Li、Na、K 的原子半徑和密度隨原子序數的增加而增大
C．C、P、S、Cl 的最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強
D．根據主族元素最高正化合價與族序數的關系，推出鹵族元素最高正價都是＋7 價
【答案】C
【詳解】A．非金屬性是指原子的得電子能力，而單質的活潑性還與單質的結構有關，A 錯
誤；
B．Li、Na、K 的密度大小為 Na>K>Li，B 錯誤；
C．C、P、S、Cl 的非金屬性逐漸增強，則其最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強，C 正
確；
D．鹵族元素中 F 元素無正價，D 錯誤；
故選 C。
【典例 2】下列排列順序正確的是
A．酸性：H2SO4>HClO4>HCl
B．微粒半徑：Fe(OH) 膠粒>K+3 >Cl->Na+
C．穩定性：HF>H2O>NH3>CH4
D．氫化物的沸點：H2Se>H2S>H2O
【答案】C
【詳解】A．非金屬氧化性越強，最高價含氧酸酸性越強，氧化性 Cl 大于 S，則酸性 HClO4＞
H2SO4，A 錯誤；
B．粒子半徑大小，電子層越多，半徑越大，當電子層數相同，核電荷數越多，半徑越小，
Cl-＞K+＞Na+，B 錯誤；
C．非金屬氧化性越強，氣態氫化物穩定性越強，氧化性 F＞O＞N＞C，則穩定性
HF>H2O>NH3>CH4，C 正確；
D．H2O 分子間存在氫鍵，增加了氫化物的熔沸點，H2O＞H2Se>H2S，D 錯誤；
故答案為：C。
【典例 3】用如圖裝置能達到相應實驗目的是
選項 試劑 A 試劑 B 試劑 C 實驗目的
A 稀鹽酸 NaHCO3 澄清石灰水 驗證得電子能力 Cl>C
B 濃氨水 生石灰 酚酞 驗證 NH3·H2O 是弱堿
C 氯水 淀粉 KI 溶液 NaOH 溶液 證明氧化性 Cl2>I2
D 稀硝酸 CaCO3 Na2SiO3 溶液 驗證得電子能力 N>C>Si
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【詳解】A．驗證得電子能力 Cl＞C，要用最高價氧化物對應水化物的強酸制弱酸，即將鹽
酸改為高氯酸，故 A 不符合題意；
B．NH3·H2O 能使酚酞變紅，只能驗證 NH3·H2O 是堿，不能證明是弱堿，故 B 不符合題意；
C．氯氣能使淀粉 KI 變藍，說明生成了單質碘，則證明氧化性 Cl2＞I2，故 C 符合題意；
D．由于硝酸具有揮發性，揮發出的硝酸能與硅酸鈉反應生成硅酸，因此無法驗證得電子能
力 N＞C＞Si ，故 D 不符合題意。
綜上所述，答案為 C。
【典例 4】某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。
(1)I．將鈉、鉀、鎂、鋁各 1mol 分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結果：
與鹽酸反應最劇烈， 與鹽酸反應的速度最慢； 與鹽酸反應產生的氣體最多。(用元素
符號或化學式回答)
(2)向 Na2S 溶液中通入氯氣出現黃色渾濁，可證明 Cl 的非金屬性比 S 強，反應的離子方程式
為 。
II．利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律
(3)儀器 A 的名稱為 ，干燥管 D 的作用為 。
(4)若要證明非金屬性：Cl＞I，則 A 中加 (填試劑名稱)，B 中加 KMnO4，C 中加淀粉—碘化
鉀混合溶液，觀察到 C 中溶液的 現象，即可證明。從環境保護的觀點考慮，此裝置缺少
尾氣處理裝置，可用 (填化學式)溶液吸收尾氣。
【答案】(1) K Al Al
(2)S2-+Cl2=S↓+2Cl-
(3) 分液漏斗 防止倒吸
(4) 濃鹽酸 變藍 NaOH
【詳解】（1）同一周期元素，金屬性隨著原子序數增大而減弱，同一主族元素，金屬性隨著
原子半徑的增大而增強，元素的金屬性越強，其單質與酸或水反應越劇烈，金屬性 K＞Na＞
Mg＞Al，則 K 與鹽酸反應最劇烈、Al 與鹽酸反應速率最慢，1mol 鈉、鉀、鎂、鋁分別產生
的氫氣是 0.5mol、0.5mol、1mol、1.5mol，即鋁產生的氫氣最多；
（2）氯氣具有強氧化性，與硫化鈉反應的離子方程式為 Cl 2- -2+S ＝2Cl +S↓；
（3）根據儀器構造，A 是分液漏斗；球形干燥管 D 能夠防止倒吸，可以避免 C 中液體進入
錐形瓶中；
（4）常溫下高錳酸鉀能把濃鹽酸氧化為氯氣，氯氣能把碘化鉀氧化為單質碘，碘遇淀粉顯
藍色，則觀察到 C 中溶液溶液變藍；氯氣是一種有毒氣體，必須進行尾氣吸收，氯氣能夠與
氫氧化鈉溶液反應，可以使用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣。
【變式 1】As 與 Ga 同周期，As 與 N 同主族，Ga 與 Al 同主族。下列事實不能用元素周期律
解釋的是
A．非金屬性：As＞Ga B．堿性：Ga(OH)3＞Al(OH)3
C．酸性：H3AsO4＞H3AsO3 D．熱穩定性：NH3＞AsH3
【答案】C
【分析】As 與 Ga 同周期，As 與 N 同主族，As 與 N 都位于第ⅤA 族，Ga 與 Al 同主族，Ga
與 Al 都位于第ⅢA 族。
【詳解】A．同周期從左到右主族元素的非金屬性逐漸增強，非金屬性 As＞Ga 能用元素周
期律解釋，A 項不選；
B．同主族從上到下元素的金屬性逐漸增強，最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強，金
屬性：Ga＞Al，堿性：Ga(OH)3＞Al(OH)3 能用元素周期律解釋，B 項不選；
C．H3AsO4、H3AsO3 都是 As 的含氧酸，H3AsO4 中非羥基氧的個數為 1，H3AsO3 中非羥基氧的
個數為 0，含氧酸中非羥基氧的個數越大、酸性越強，故酸性：H3AsO4＞H3AsO3，不能用元
素周期律解釋，C 項選；
D．同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，簡單氣態氫化物的穩定性逐漸減弱，非金屬
性：N＞As，熱穩定性：NH3＞AsH3 能用元素周期律解釋，D 項不選；
答案選 C。
【變式 2】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測錯誤的是
選項 事實 推測
A Na 與冷水較易反應，Mg 與冷水較難反應 Al 與冷水更難反應
B Mg 與 Cl 形成離子鍵，Al 與 Cl 形成共價鍵 Si 與 Cl 形成共價鍵
C Si 是半導體材料，同族的 Ge 是半導體材料 該族元素的單質都是半導體材料
D HCl 在1500℃時分解，HI 在230℃時分解 HBr 的分解溫度介于二者之間
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【詳解】A．同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，Na 與冷水較易反應，Mg 與冷水較難反
應，因此 Al 與冷水更難反應，故 A 正確；
B．一般情況下，活潑金屬與活潑非金屬容易形成離子鍵，Mg 與 Cl 形成離子鍵，Al 與 Cl 形
成共價鍵，因此 Si 與 Cl 形成共價鍵，故 B 正確；
C．第ⅣA 族元素有些沒有位于金屬元素和非金屬元素分界線處，因此第ⅣA 族元素不都是
半導體材料，如碳是非金屬，鉛是金屬，不是半導體材料，故 C 錯誤；
D．非金屬性越強，氫化物越穩定，同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，HCl 在1500℃時分
解，HI 在230℃時分解，因此 HBr 的分解溫度介于二者之間，故 D 正確；
答案選 C。
【變式 3】氯化溴(BrCl)化學性質與鹵素單質相似，能與大多數金屬反應生成金屬鹵化物，跟
水反應的化學方程式為：BrCl＋H2O=HCl+HBrO。下列有關 BrCl 的說法錯誤的是
A．和 NaOH 溶液反應生成 NaCl、NaBrO 和 H2O
B．BrCl 與鈉反應，化學方程式是 2Na+BrCl=NaCl+NaBr
C．BrCl 具有較強的氧化性
D．與水反應時 BrCl 既是氧化劑又是還原劑
【答案】D
【詳解】A．氯化溴(BrCl)化學性質與鹵素單質相似，和 NaOH 溶液反應生成 NaCl、NaBrO
和 H2O，故 A 正確；
B．氯化溴(BrCl) 能與大多數金屬反應生成金屬鹵化物，正確 BrCl 與鈉反應，化學方程式是
2Na+BrCl=NaCl+NaBr，故 B 正確；
C．氯化溴(BrCl)化學性質與鹵素單質相似，具有較強的氧化性，故 C 正確；
D．氯化溴(BrCl)水反應的化學方程式為：BrCl + H2O = HCl + HBrO，Cl 非金屬性大于 Br，
Br 為+1 價，Cl 為-1 價，反應中元素的化合價未發生變化，該反應不是氧化還原反應，故 D
錯誤；
答案選 D。
【變式 4】下列結論正確的是
①微粒半徑：K+＞S2-＞Cl-＞Al3+
②氫化物的穩定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
③離子的還原性：S2-＞Cl-＞Br-＞I-
④氧化性：F2＞Cl2＞S＞Se
⑤酸性：HCl＞H2CO3＞CH3COOH＞HClO
⑥非金屬性：O＞S＞P＞Si
A．②③④ B．①③⑤ C．③④⑥ D．②④⑥
【答案】D
【詳解】①Al3+比其他三種離子少一個電子層，離子半徑最小，電子層結構相同時，核電荷
數越大，離子半徑越小，則離子半徑 S2->Cl->K+>Al3+，①錯誤；
②元素的非金屬性越強，其簡單氫化物穩定性越強，非金屬性 F>Cl>S>P>Si，則氫化物的穩
定性 HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，②正確；
③元素的非金屬性越強，其離子的還原性越弱，非金屬性 Cl>Br>I，則離子的還原性
Cl-④元素的非金屬性越強，其單質氧化性越強，非金屬性 F>Cl>S>Se，氧化性 F2＞Cl2＞S＞Se，
④正確；
⑤乙酸的酸性強于碳酸，⑤錯誤；
⑥同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強，從上到下非金屬性逐漸減弱，非金屬性O>S>P>Si，
⑥正確；
正確的為②④⑥，故答案選 D。
【變式 5】我國擁有自主知識產權的銣(Rb)原子鐘，能歷時 3000 萬年誤差僅 1 秒。Rb 是第
五周期第ⅠA 族元素，下列關于 Rb 的說法不正確的是
A．銣元素在自然界沒有游離態
B．銣元素能形成多種氧化物
C．與同周期元素53I的原子半徑比較：I>Rb
D．最高價氧化物對應的水化物的堿性：RbOH>KOH
【答案】C
【詳解】A．銣元素非常活潑，自然界只有化合態的銣，A 正確；
B．堿金屬越活潑形成的氧化物越復雜，鈉能形成氧化鈉、過氧化鈉，鉀還能形成超氧化鉀、
臭氧化鉀等，銣活潑性大于鈉、鉀，則銣元素能形成多種氧化物，B 正確；
C．Rb 和 I 是同一周期的元素，同一周期元素，原子序數越大，半徑越小，所以 I 的半徑更
小，C 錯誤；
D．K 與 Rb 是同一主族的元素，同一主族元素，原子序數越大，金屬性越強，所以 Rb 金屬
性更強，金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，則堿性：RbOH＞KOH，D 正
確；
答案選 C。
【變式 6】根據下表回答下列有關問題。
族
周期
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
二 ① ②
三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
四 ⑩
(1)寫出下列元素符號：① ，⑥ ，⑦ ， 。
(2)這些元素中最活潑的金屬元素是 (填元素符號，下同)，最活潑的非金屬元素
是 ，最不活潑的元素是 。
(3)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是 (填化學式，下同)，堿
性最強的是 ，呈兩性的氫氧化物是 ，寫出三者之間兩兩反應的化學方程
式： ， ， 。
(4)這些元素(除 0 族元素外)中原子半徑最小的是 (填元素符號，下同)，原子半徑最
大的是 。
(5)在⑧與 中，單質的化學性質較活潑的是 (填元素符號)，怎樣用化學實驗證
明： 。
【答案】(1) N Si S Ca
(2) K F Ar
(3) HClO4 KOH Al(OH)3 3HClO4＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O HClO4＋
KOH=KClO4＋H2O KOH＋Al(OH)3=K[Al(OH)4]
(4) F K
(5) Cl 將氯氣通入溴化鈉溶液中，溶液變為橙黃色，發生的反應為 Cl2＋2NaBr=2NaCl
＋Br2
【分析】根據元素在周期表中的位置，可知①是 N 元素、②是 F 元素、③是 Na 元素、④
是 Mg 元素、⑤是 Al 元素、⑥是 Si 元素、⑦是 S 元素、⑧是 Cl 元素、⑨是 Ar 元素、⑩
是 K 元素、 是 Ca 元素、 是 Br 元素。
【詳解】（1）根據以上分析，①是 N 元素，⑥是 Si 元素，⑦是 S 元素， 是 Ca 元素。
（2）同周期從右到左金屬性增強，同主族元素從上到下金屬性增強，這些元素中最活潑的
金屬元素是 K；同周期從左到右非金屬性增強，同主族元素從上到下非金屬性減弱，最活潑
的非金屬元素是 F，最外層電子數為 8 的原子性質穩定，最不活潑的元素是 Ar。
（3）非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，這些元素的最高價氧化物對應的水化物中
酸性最強的是 HClO4；金屬性越強，最高價氧化物的水化物堿性越強，堿性最強的是 KOH；
Al(OH)3既能與酸反應又能與堿反應，Al(OH)3呈兩性；三者之間兩兩反應的化學方程式：3HClO4
＋Al(OH)3=Al(ClO4)3＋3H2O，HClO4＋KOH=KClO4＋H2O，KOH＋Al(OH)3=K[Al(OH)4]。
（4）電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，質子數越多半徑越小，這些元素(除 0 族元
素外)中原子半徑最小的是 F，原子半徑最大的是 K。
（5）同主族元素從上到下非金屬性減弱，在 Cl 與 Br 中，單質的化學性質較活潑的是 Cl；
將氯氣通入溴化鈉溶液中，溶液變為橙黃色，發生的反應為 Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Cl 的活
潑性大于 Br。
【變式 7】某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。
(1)將 NaOH 溶液與 NH4Cl 溶液混合生成 NH3·H2O，從而驗證 NaOH 的堿性大于 NH3·H2O，繼
而可以驗證 Na 的金屬性大于 N，你認為此設計是否合理，請說明理由？ 。
(2)根據元素最高價含氧酸的酸性強弱探究元素非金屬性遞變規律。利用裝置圖 1 一次性完
成 N、C、Si 三種非金屬元素的非金屬性強弱比較的實驗研究。
①實驗中A選用的物質名稱為 ，B中為碳酸鈣固體，C選用的物質名稱為 ；
②裝置 B 中出現的現象為 。
③但有同學認為該裝置有缺陷，如何改進？ 。
(3)繼續利用裝置圖 1 證明非金屬性氯大于硫，選擇合適藥品設計實驗驗證。實驗室中現有
藥品 Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝
置 B 中所裝藥品為 KMnO4，裝置 B 中發生反應的化學方程式為 ， 裝置 C 中的實
驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為 。
【答案】 不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素的最高價氧化物的水
化物的堿性強弱比較，而 NH3 H2O 不是氮元素的最高價氧化物的水化物，無法比較。
稀硝酸 硅酸鈉或硅酸鉀溶液 有氣泡產生，固體物質逐漸溶解 在 B、C 之間
加一個裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶 2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12↑+8H2O S2-
+ Cl2=S↓+2C1-
【詳解】(1)將 NaOH 溶液與 NH4Cl 溶液混合生成 NH3 H2O，可以說明 NaOH 的堿性大于 NH3
H2O，但不能說明 Na 的金屬性大于 N，因為要驗證金屬性的強弱，必須通過比較最高價氧
化物所對應的水化物的堿性來進行，而 NH3 H2O 不是氮元素的最高價氧化物的水化物，所
以不合理。故答案為：不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素的最高價氧化
物的水化物的堿性強弱比較，而 NH3 H2O 不是氮元素的最高價氧化物的水化物，無法比較。
(2)①根據題干信息：甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，設計了如
圖 1 裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強弱比較的實驗研究，硝酸的酸性強于碳酸，碳
酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，所以 A 為
稀硝酸，B 為碳酸鈣或碳酸鋇，C 為硅酸鈉或硅酸鉀溶液。故答案：稀硝酸；硅酸鈉或硅酸
鉀溶液。
②根據上述分析可知：裝置 B 為碳酸鈣能和硝酸反應生成二氧化碳、硝酸鈣和水，所以裝
置 B 中出現的現象是有氣泡產生，固體物質逐漸溶解。故答案：有氣泡產生，固體物質逐漸
溶解。
③因為硝酸具有揮發性，所以應在 B、C 之間加一個裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去揮發
出來的硝酸。故答案：在 B、C 之間加一個裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶。
(3) 要設計實驗驗證非金屬性： Cl> S，利用氯氣與 Na2S 的氧化還原反應可驗證，則裝置 A
所裝藥品為濃鹽酸，裝置 B 中所裝藥品為 KMnO4，裝置 B 中發生反應的化學方程式為：
2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12↑+8H2O。C 中所裝藥品應為 Na2S 溶液，通入 Cl2 后發生
反應為：S2- + Cl2=S↓+2C1-，S 難溶于水的淡黃色固體，所以 C 中的實驗現象為有淡黃色沉淀
生成。故答案為：2KMnO4+ 16HCl=2MnC12+2KC1+5C12↑+8H 2- -2O；S + Cl2=S↓+2C1 。
【變式 8】為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器
和加熱裝置已略去，氣密性已檢驗)。
實驗過程：
I.打開彈簧夾，打開活塞 a，滴加濃鹽酸。
II.當 B 和 C 中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾。
III.當 B 中溶液由黃色變為棕紅色時，關閉活塞 a。
IV.……
(1)A 中利用濃鹽酸和 MnO2 固體的反應制備氯氣，反應的離子方程式是 。
(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是 。
(3)B 中溶液發生反應的離子方程式是 。
(4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程 IV 的操作和現象是：打開活塞 b，將少量 C 中溶液滴入 D
中，關閉活塞 b，取下 D 振蕩， 。
(5)過程 III 實驗的目的是 。
(6)從原子結構角度分析氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因： 。
【答案】(1)2MnO +16H++10Cl-=2Mn2+4 +5Cl2↑+8H2O
(2)淀粉-KI 試紙變藍
(3)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(4)滴入幾滴淀粉溶液，溶液變藍，或者加入少量 CCl4，靜置后下層溶液變為紫紅色，
(5)確認 C 的黃色溶液中無 Cl2，排除氯氣對溴置換碘實驗的干擾
(6)同一主族從上到下，電子層數依次增多，原子半徑依次增大，元素的非金屬性減弱，得
電子能力逐漸減弱
【分析】比較 Cl、Br、I 的非金屬性強弱，采用置換反應進行分析，利用氧化劑的氧化性強
于氧化產物的氧化性，裝置 A 制備氯氣，并且驗證 Cl 和 I 非金屬性強弱，裝置 B 驗證 Cl 和
Br 非金屬性強弱，浸有 NaOH 溶液的棉花，吸收氯氣、溴蒸氣，防止污染環境，裝置 C 中
分液漏斗作用是制備溴單質，試管中驗證溴、I 的非金屬性強弱，據此分析；
【詳解】（1）利用高錳酸鉀溶液的強氧化性，將 Cl-氧化成氯氣，本身被還原成 Mn2+，其離
子方程式為 2MnO 4 +16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案為 2MnO

4
+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）證明氯氣的氧化性強于碘單質，可發生 Cl - -2+2I =2Cl +I2，淀粉遇碘單質變藍，故答案為
淀粉-KI 試紙變藍；
（3）裝置 B 驗證 Cl、Br 非金屬性強弱，利用離子方程式為 Cl - -2+2Br =2Cl +Br2，Cl2 的氧化性
強于 Br2，即 Cl 的非金屬性強于 Br，故答案為 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
（4）C 中發生 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，因為 Br 的非金屬性強于 I，則將 C 溶液滴入試管 D 中，則
發生 Br2+2I-=2Br-+I2，驗證碘單質存在，操作是打開活塞 b，將少量 C 中溶液滴入 D 中，關
閉活塞 b，取下 D 振蕩，滴入幾滴淀粉溶液，溶液變藍，說明有碘單質生成，或者加入少量
CCl4，靜置后下層溶液變為紫紅色，故答案為滴入幾滴淀粉溶液，溶液變藍，或者加入少量
CCl4，靜置后下層溶液變為紫紅色；
（5）驗證溴的氧化性強于碘，需要避免氯氣的干擾，當 B 中溶液有黃色變為棕紅色時，說
明有大量的溴生成，此時應關閉活塞 a，否側氯氣過量，影響實驗結論；過程Ⅲ的目的是：
確認 C 的黃色溶液中無 Cl2，排除氯氣對溴置換碘實驗的干擾；故答案為確認 C 的黃色溶液
中無 Cl2，排除氯氣對溴置換碘實驗的干擾；
（6）同一主族從上到下，電子層數依次增多，原子半徑依次增大，元素的非金屬性減弱，
得電子能力逐漸減弱；故答案為同一主族從上到下，電子層數依次增多，原子半徑依次增大，
元素的非金屬性減弱，得電子能力逐漸減弱。
【變式 9】Ⅰ．已知 X、Y、Z 都是短周期元素，它們的原子序數依次遞增，X 原子的電子層
數與它的核外電子總數相同，而 Z 原子的最外層電子數是次外層電子數的 3 倍，Y 和 Z 可以
形成兩種以上氣態化合物。則：
(1)X 是 (填元素名稱，下同)，Y 是 ，Z 是 。
(2)畫出 Z 的離子結構示意圖 。
(3)由 Y 和 Z 組成，且 Y 和 Z 質量比為7:20的化合物的化學式是 。
(4)由這三種元素或任意兩種組成的三核 10 電子的分子的化學式為 ，四核 10 電子
的分子的化學式是 。
(5)X、Y、Z 可以形成一種鹽，此鹽中 X、Y、Z 元素的原子個數比為4:2:3，該鹽的化學式是 。
Ⅱ．某同學利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律。
(6)儀器 A 的名稱為 ，干燥管 D 的作用為 。
(7)若要證明非金屬性：Cl > I，C 中為淀粉碘化鉀混合溶液，B 中裝有KMnO4固體，則 A 中
試劑為 ，觀察到 C 中溶液 (填現象)，即可證明非金屬性：Cl > I。從環境保
護的角度考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用 吸收尾氣。
【答案】(1) 氫 氮 氧
(2)
(3)N2O5
(4) H2O NH3
(5)NH4NO3
(6) 分液漏斗 防止倒吸
(7) 濃鹽酸 變藍色 NaOH溶液
【分析】I．X 原子的電子層數與它的核外電子總數相同，說明 X 為氫元素。Z 原子的最外層
電子數是次外層電子數的 3 倍，說明 Z 為氧元素。能與氧元素形成兩種以上氣態化合物的是
氮元素。
【詳解】（1）根據分析，X 是氫，Y 是氮，Z 是氧；
（2）Z 為氧，離子結構示意圖 ；
（3）Y 是氮，Z 是氧，由 Y 和 Z 組成，且 Y 和 Z 質量比為7:20,設化合物中 N 原子數為 x，O
14 7 2
原子為 y，則16 = 20，可得 = 5，化合物的化學式是N2O5；
（4）由這三種元素或任意兩種組成的三核 10 電子的分子的化學式為H2O，四核 10 電子的
分子的化學式是NH3；
（5）X、Y、Z 可以形成一種鹽，此鹽中 X、Y、Z 元素的原子個數比為4:2:3，該鹽的化學式
是NH4NO3；
（6）A 用于向容器中滴加液體，名稱為分液漏斗；利用干燥管球形部分可防止倒吸；
（7）要證明非金屬性是Cl > I，裝置 B 中應該有Cl2生成，B 中盛有高錳酸鉀，因此 A 中的液
體應為濃鹽酸；C 中有碘生成，淀粉遇碘變藍，因此 C 中溶液變為藍色。多余的Cl2可用氫
氧化鈉溶液吸收。
知識點 4：元素周期表和元素周期律的應用
【典例 1】短周期元素 Z、R、T、Q、W 在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中 T 所處
的周期序數與族序數相等。下列判斷錯誤的是
A．T 的氧化物屬于兩性氧化物
B．原子半徑的大小順序：T > W
C．簡單氫化物的穩定性：Z > R
D．Q 的最高價氧化物對應的水化物是一種弱酸
【答案】C
【分析】T 所處的周期序數與族序數相等，T 是 Al，故 Z 是 C，R 是 N，T 是 Al，Q 是 Si。
【詳解】A．T 是 Al，其氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，A 正確；
B．同一周期元素原子序數越大原子半徑越小，則T(Al) > W(S)，B 正確；
C．Z 是 C，R 是 N，二者簡單氫化物化學式是CH4、NH3，同一周期從左到右，非金屬性越
強，簡單氫化物越穩定，C 錯誤；
D．Q 是 Si，其最高價氧化物對應的水化物為H2SiO3，是一種弱酸，D 正確；
故選 C。
【典例 2】X、Y、Z、M、Q、R 皆為前 20 號元素，其原子半徑與主要化合價的關系如圖所
示。說法錯誤的是
A．Q 位于第三周期 IA 族
B．X、Y、Z 三種元素組成的化合物可能是鹽或堿
C．簡單離子半徑：M-﹥Q+﹥R2+
D．Z 與 M 的最高價氧化物對應水化物均為強酸
【答案】C
【詳解】X、Y、Z、M、Q、R 都為前 20 號元素，且原子半徑依次增大，結合各元素的主要
化合價，可以推出 X 為 H，Y 為 O，Z 為 N，M 為 Cl，Q 為 Na，R 為 Ca。
A．Q 為 Na，其位于周期表中第三周期 I A 族，A 正確；
B．X 為 H，Y 為 O，Z 為 N，這三種元素組成的物質有 NH4NO3、NH3 H2O 等，其中 NH4NO3
屬于鹽，NH3 H2O 屬于鹽，B 正確；
C．M 為 Cl，Q 為 Na，R 為 Ca，則簡單離子半徑大小為：Cl->Ca2+>Na+，C 錯誤；
D．Z 為 N，M 為 Cl，它們最高價氧化物對應的水化物分別為 HNO3、HClO4，都是強酸，D
正確；
故選 C。
【典例 3】X、Y、Z、W 為四種短周期主族元素，其中 X、Z 同族，Y、Z 同周期，W 是短周
期主族元素中原子半徑最大的，X 原子最外層電子數是核外電子層數的 3 倍，Y 的最高正價
與最低負價代數和為 6。下列說法正確的是
A．Y 元素最高價氧化物對應的水化物化學式 H2YO4
B．X 與 W 形成的兩種化合物中，陰.陽離子物質的量之比均為 1：2
C．Y.Z 兩種元素氣態氫化物中，Z 的氣態氫化物最穩定
D．原子半徑由小到大的順序為：X【答案】B
【分析】X、Y、Z、W 為四種短周期主族元素，W 是短周期主族元素中原子半徑最大的，則
W 為 Na 元素；X 原子最外層電子數是核外電子層數的 3 倍，只能為電子層數為 2，最外層
電子數為 6，即 X 為 O 元素，X、Z 同族，則 Z 為 S 元素；Y 的最高正價與最低負價代數和為
6，其最高價為+7 價，Y、Z 同周期，Y 為 Cl 元素；
【詳解】分析可知 X 為 O 元素、Y 為 Cl 元素、Z 為 S 元素、W 為 Na 元素，
A．Y 為 Cl 元素，最高價氧化物對應水化物的化學式 HClO4，故 A 錯誤；
B．X 與 W 形成的兩種化合物為 Na2O、Na2O2，陰、陽離子物質的量之比均為 1：2，故 B 正
確；
C．非金屬性 Cl＞S，則 Y、Z 兩種元素氣態氫化物中，Y 的氣態氫化物最穩定，故 C 錯誤；
D．同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑 X誤；
故選：B。
【典例 4】1869 年俄國化學家門捷列夫制出第一張元素周期表，到現在形成的周期表經過了
眾多化學家的艱辛努力，歷經 142 年。元素周期表體現了元素位構性的關系，揭示了元素間
的內在聯系。如圖是元素周期表的一部分，回答下列問題：
(1)元素 Ga 的原子結構示意圖 ，鎵(Ga)的氯化物與氨水反應的化學方程式
為 ，
(2)Ge 的最高價氧化物對應水化物的化學式為 ，Bi 的最高價氧化物為 。
(3)根據元素周期律，推斷：
①陰影部分元素氫化物熱穩定性最高的是 元素(填元素符號)。
②H3AsO4、H2SeO4 的酸性強弱：H3AsO4 (填“＞”“＜”或“=”)H2SeO4。
③金屬性比較：Tl (填“＞”“＜”或“=”)Sn。
④氫化物的還原性：H2S (填“＞”“＜”或“=”)H2O。
(4)工業上常從電冶銅的陽極泥中提取納米硒。向漿化的陽極泥中通入氯氣，Cu2Se 被溶液中
的 HClO 氧化為 H2SeO3 及 CuCl2，反應中 HClO 與 Cu2Se 的物質的量之比為 。
【答案】 GaCl3+3NH3 H2O=Ga(OH)3↓+3NH4Cl H2GeO3 Bi2O5
F ＜ ＞ ＞ 4：1
【詳解】(1)Ga 和 Al 同主族，在 Al 的下一個周期，處于周期表中即第四周期第ⅢA 族，為
31 號元素，原子結構示意圖為 ，鎵的氯化物與氨水反應的化學方程式為
GaCl3+3NH3 H2O=Ga(OH)3↓+3NH4Cl；Bi 和 N 元素同主族，所以最高正價是+5 價，最高價氧
化物為 Bi2O5；
(2)Ge 的最高價氧化物對應水化物的化學式為 H2GeO3，Bi 和 N 元素同主族，所以最高正價是
+5 價，最高價氧化物為 Bi2O5；
(3)①陰影部分為 VIIA 元素，元素非金屬性越強，氫化物越穩定，同主族元素從上到下元素
非金屬性減弱，所以陰影部分元素氫化物熱穩定性最高的是 F；
②元素非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，As 和 Se 同一周期，元素從右到左非金屬
性增強，酸性強弱：H3AsO4＜H2SeO4；
③同周期金屬性從左到右減弱，則金屬性：Tl＞Sn；
④非金屬性越強，氫化物還原性越弱，非金屬性 O＞S，故氫化物的還原性：H2S＞H2O；
(4)Cu2Se 被溶液中的 HClO 氧化為 H2SeO3 及 CuCl2 寫出反應方程式為：
Cu2S+4HClO=H2SeO3+2CuCl2+H2O；則反應中 HClO 與 Cu2Se 的物質的量之比為 4：1。
【變式 1】X、Y、Z、W、Q 是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，Z 是地殼中含量
最高的金屬元素，W 的單質是黃色固體。X、Y、W 在周期表中的相對位置關系如圖所示。
下列說法錯誤的是
X Y
W
A．原子半徑的大小：X>Y
B．氣態氫化物的穩定性：Y>W
C．Q 的最高價氧化物對應的水化物為強酸
D．可電解 Z 與 Q 形成的化合物冶煉 Z 的單質
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q 是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，Z 是地殼中含量最
高的金屬元素，Z 為 Al 元素，W 的單質是黃色固體，W 為 S 元素，Y 為 O 元素，X 為 C
元素，Q 為 Cl 元素。
【詳解】A．X 為 C 元素，Y 為 O 元素，原子半徑C>O，A 正確；
B．W 為 S 元素，Y 為 O 元素，非金屬性：O>S，氣態氫化物的穩定性：H2O>H2S，B 正
確；
C．Q 為 Cl 元素，最高價氧化物對應的水化物HClO4為強酸，C 正確；
D．Z 為 Al 元素，Q 為 Cl 元素，工業上冶煉金屬 Al 不是電解AlCl3，而是電解Al2O3，D 錯
誤；
故選 D。
【變式 2】如表所示為部分短周期元素的原子半徑及主要化合價，根據表中信息判斷以下敘
述錯誤的是
元素代號 L M Q R T
原子半徑/nm 0.186 0.143 0.110 0.102 0.099
最高正化合價 +1 +3 +5 +6 +7
最低負化合價 -3 -2 -1
A．上述五種元素形成的單質中沸點最低的是T2
B．Q 與 T 形成的化合物中各原子均達到 8 電子穩定結構
C．R、T 形成的簡單離子的還原性：R2 >T
D．L、M 的最高價氧化物對應的水化物之間可反應生成鹽
【答案】B
【分析】根據表格中的數據可知，L 的半徑最大，最高正價為+1 價，則 L 為 Na，M 的半徑
比 L 小，且最高正價為+3 價，則 M 為 Al，Q 的半徑較小，主要化合價有+5 價和-3 價，則
Q 為 P，R 的半徑比 Q 略小，且主要化合價為+6 價和-2 價，則 R 為 S，T 的半徑最小，存
在+7 價和-1 價，則 T 為 Cl，即 L 為 Na，M 為 Al，Q 為 P，R 為 S，T 為 Cl，以此解題。
【詳解】A．根據分析可知，T 為 Cl，其單質為氯氣，沸點最低，A 正確；
B．由分析可知，Q 為 P，T 為 Cl，兩者形成的 PCl5 中，P 原子沒有達到 8 電子穩定結構，
B 錯誤；
C．由分析可知，R 為 S，T 為 Cl，兩者形成的簡單離子的電子排布相同，其中 S 的原子序
數小，半徑大，C 正確；
D．由分析可知，L 為 Na，M 為 Al，其最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鈉和氫氧
化鋁，兩者可以形成偏鋁酸鈉，D 正確；
故選 B。
【變式 3】下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 均為短周期主族元素，Y 的最高正價
與最低負價絕對值相等。下列說法正確的是
A．W、X 的原子序數之差可能為 7
B．W、Y、Z 的簡單氣態氫化物中，W 的簡單氣態氫化物最穩定
C．簡單離子半徑：X>W
D．X 的最高價氧化物對應的水化物一定是強堿
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z 均為短周期主族元素，Y 的最高正價與最低負價絕對值相等，則 Y
為ⅣA 族元素，Y 為硅，那么 W 為氮、Z 為磷、X 為鎂；
【詳解】A．由分析可知，W、X 的原子序數之差不會是 7，A 錯誤；
B．同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強；同主族由上而下，金屬性增強，非金屬
性變弱；非金屬性越強，其簡單氫化物穩定性越強，W、Y、Z 的簡單氣態氫化物中，W 的
簡單氣態氫化物最穩定，B 正確；
C．電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小；簡單離子半徑：
XD．X 的最高價氧化物對應的水化物氫氧化鎂不是強堿，D 錯誤；
故選 B。
【變式 4】圖為元素周期表的一部分，其中 X、Y、Z、W 為短周期元素，W 元素原子的核
電荷數為 X 元素的 2 倍。下列說法正確的是
A．Y 的最高價氧化物的水化物為強酸
B．簡單離子半徑大小：X>W
C．簡單氫化物的穩定性：Z>W
D．根據元素周期律，可以推測 T 元素的單質具有半導體特性
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W 為短周期元素可知，其為二、三周期元素，X、W 為同族元素，且 W
元素原子的核電荷數為 X 元素的 2 倍，則 X 為 O，W 為 S，Y、Z 分別為 Si、P，T 為 Si 的
同族元素 Ge，根據表格信息可推斷 X、Y、Z、W、T 分別為 O、Si、P、S、Ge；
【詳解】A．Si 的最高價氧化物的水化物為硅酸，是弱酸，A 錯誤；
B．根據元素周期律，同主族從上到下離子半徑依次增大，B 錯誤；
C．元素的非金屬性越強，氫化物越穩定，同周期從左到右，元素的非金屬性增強，C 錯誤；
D．T 元素處于金屬和非金屬的分界線，具有半導體的特性，D 正確；
故答案為：D。
【變式 5】元素周期表對化學的發展有很大影響，在材料、能源、環境和生命科學研究上發
揮著越來越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，請按題目要求回答下列問題：
根據表中所列元素回答下列問題：
(1)e 元素在周期表中的位置是
(2)元素 d、g、n 的原子半徑從大到小的順序： (填寫元素符號)。
(3)c 的離子結構示意圖為 。
(4)寫出：f、g 的最高價氧化物對應的水化物相互反應的離子方程式 ，寫出 f、e 的最
高價氧化物對應的水化物相互反應的化學方程式 。
(5)非金屬性強弱比較 g n(填寫“大于”或“小于”)，下列表述中能證明這一事實的是
(填字母)。
①g 的氫化物比 n 的氫化物穩定
②g 最高價氧化物對應的水化物的酸性強于最高價氧化物對應的水化物的酸性
③g 的單質能將 n 從其鈉鹽溶液中置換出來
【答案】(1)第三周期第ⅠA 族
(2)Br>Cl>F
(3)
(4) Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
(5) 大于 ①②③
【詳解】（1）e 的元素名稱為鈉，在周期表中的位置為第三周期第ⅠA 族；
（2）電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小；元素 d、g、n
的原子半徑從大到小的順序：Br>Cl>F；
（3）c 為氧，容易得到 2 個電子形成氧離子，離子結構示意圖為 ；
（4）f、g 的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鋁、高氯酸，高氯酸為強酸能溶解氫
氧化鋁生成鋁離子和水，相互反應的離子方程式Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；f、e 的最高價
氧化物對應的水化物分別為氫氧化鋁、氫氧化鈉，氫氧化鋁能溶于強堿氫氧化鈉生成偏鋁酸
鈉和水，相互反應方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；
（5）同主族由上而下，金屬性增強，非金屬性變弱；非金屬性強弱比較氯大于溴；
①．非金屬性越強，其氣態氫化物越穩定，g 的氫化物比 n 的氫化物穩定可以證明非金屬性
Cl＞Br，①正確；
②．非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，g 最高價氧化物對應的水化物
的酸性強于 n 最高價氧化物對應的水化物的酸性可以證明非金屬性 Cl＞Br，②正確；
③．非金屬性強的鹵素單質能置換出非金屬性弱的鹵素單質，g 的單質能將 n 從其鈉鹽溶液
中置換出來可以證明非金屬性 Cl＞Br，③正確；
故選①②③。
【變式 6】Y、Z、R、T為短周期主族元素，其中R為第二周期元素，其最外層電子數是電子
層數的 2 倍，Y與Z能形成Z2Y,Z2Y2型離子化合物，Y與T同主族。五種元素原子半徑與原子序
數之間的關系如圖所示。下列推斷正確的是
A．最簡單氫化物的穩定性：Y < T
B．Z2Y和Z2Y2的陰、陽離子個數比相同
C．最高價氧化物對應水化物的酸性：T < R
D．由Y、Z、T三種元素組成的鹽僅有一種
【答案】B
【分析】R、Y、Z、T 為原子序數依次增大的短周期主族元素，其中 R 為第二周期元素，其
最外層電子數是電子層數的 2 倍，R 是 C 元素；Y與Z能形成Z2Y,Z2Y2型離子化合物，則 Y 為
O 元素，Z 為 Na 元素；Y 與 T 同主族，則 T 是 S 元素。
【詳解】A．同主族元素從上到下非金屬性減弱，最簡單氫化物的穩定性減弱，穩定性 H2O＞
H2S，故 A 錯誤；
B．O 與 Na 能形成 Na2O、Na2O2 型離子化合物，其陰陽個數比均為 1:2，故 B 正確；
C．S 的非金屬性大于 C，最高價氧化物對應水化物的酸性：H2SO4>H2CO3，故 C 錯誤；
D．由 O、S、Na 三種元素組成的鹽有 Na2SO4、Na2SO3 等鹽，故 D 錯誤；
選 B。
【變式 7】（多選）2023 年 4 月 15 日，我國神舟十五號航天員順利完成第四次出艙任務，
安全返回天問實驗艙。載人飛船的材料中含有的主族元素 W、X、Y、Z，分布在三個短周期
中，其原子序數依次增大，X、Z 同主族，X 的最外層電子數是 W 和 Y 的最外層電子數之和，
其中只有 Y 的單質為金屬，能與 NaOH 溶液反應。下列敘述正確的是
A．原子半徑：Y>Z>X>W
B．Z 的氧化物為酸性氧化物，能與水反應生成對應的酸
C．X 與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性比 Z 與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性差
D．Z 單質可廣泛應用于制造光電池、芯片等
【答案】AD
【分析】主族元素 W、X、Y、Z，分布在三個短周期中，其原子序數依次增大，則 W 為氫；
只有 Y 的單質為金屬，能與 NaOH 溶液反應，Y 為鋁；X、Z 同主族，X 的最外層電子數是 W
和 Y 的最外層電子數之和，則 X 為碳、Z 為硅。
【詳解】A．電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小；原子半
徑：Y>Z>X>W，A 正確；
B．Z 的氧化物二氧化硅為酸性氧化物，但是二氧化硅不能與水反應生成對應的酸，B 錯誤；
C．非金屬性越強，其簡單氫化物穩定性越強；X 與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性比 Z
與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性大，C 錯誤；
D．Z 單質為硅，具有良好的半導體性能，可廣泛應用于制造光電池、芯片等，D 正確；
故選 AD。
【變式 8】Ⅰ.下表是元素周期表短周期的一部分：
(1)①表示的元素名稱是 ②對應簡單離子結構示意圖 。
(2)③位于元素周期表中的位置是 。
(3)④的單質與 NaOH 溶液反應的離子方程式 。
Ⅱ.寫出如下化學反應方程式，如果是離子反應，則寫離子反應方程式：
(4)除去 Fe2O3 固體中混有的 Al2O3： ；
(5)過氧化鈉與二氧化碳反應： ；
(6)氯氣通入石灰乳中制取漂白粉： ；
(7)硫酸亞鐵使酸性高錳酸鉀褪色： 。
【答案】(1) 碳
(2)三周期第ⅡA 族
(3)2Al+2OH-+2H2O=2AlO 2 +3H2↑
(4)Al2O3+2OH-=2AlO 2 +H2O
(5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(6)Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O
(7)MnO 4 +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
【分析】根據元素在周期表中的分布可以知道①是 C，②是 O，③是 Mg,④是 Al,⑤是 Cl；
【詳解】（1）①表示的元素名稱是碳，②對應簡單離子是 O2-，質子數為 8，核外電子數為
10，離子結構示意圖為 ；
（2）Mg 在元素周期表中的位置是：第三周期第ⅡA 族；
（3）④是 Al,Al 與 NaOH 溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑；
（4）氧化鋁為兩性氧化物，可與強堿反應，反應的離子方程式為 Al2O3+2OH-=2AlO-2+H2O；
（5）過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣，反應方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（6）氯氣通入石灰乳中生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，石灰乳不能拆，反應離子方程式為：
Ca(OH) +Cl =Ca2++Cl-2 2 +ClO-+H2O；
（7）高錳酸鉀可以將硫酸亞鐵氧化成硫酸鐵，離子反應方程式為MnO-4
+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
【變式 9】聯合國大會將 2019 年定為“化學元素周期表國際年”，表明了元素周期律的重要
性。如表列出了元素周期表中短周期的一部分，a～i 代表 9 種短周期元素。
周期 ⅠA 0
1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

2 a b c d
3 c f g h i
請用化學用語回答下列問題：
(1)a 和 b 形成的化合物可用作催化劑，其化學式為 。
(2)元素 c、d 形成的簡單離子半徑大小關系為 > (填離子符號)。
(3)9 種元素中非金屬性最強的是 (填元素符號)。
(4)若單質 c 與水反應得到 3.36L 的氣體(標準狀況)，則消耗單質 c 的質量為 g。
(5)寫出實驗室制備 g 的最高價氧化物對應的水化物的離子方程式 。
(6)預測將 i 的單質通入 h 的氫化物的水溶液中 (填“能”或“不能”)發生反應，請簡
述預測的依據： 。
【答案】(1)Li3N
(2) O2- F-
(3)F
(4)6.5
(5)Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
(6) 能 非金屬性 Cl>S
【分析】由元素在周期表中的位置可知 a 為 Li、b 為 N、c 為 O、d 為 F、c 為 Na、f 為 Mg、
g 為 Al、h 為 S、i 為 Cl，據此分析解答。
【詳解】（1）a 和 b 形成的化合物可用作催化劑為氮化鋰，化學式為：Li3N；
（2）元素 c、f 形成的簡單離子為：O2﹣、F﹣離子的電子層數相同時，核電荷數越大離子半
徑越小，則離子半徑 O 2﹣>F﹣；
（3）3 種元素中非金屬性最強的是：F；
3.36L
（4）若單質 Na 與水反應得到 3.36L 的氣體(標準狀況)，生成氫氣物質的量 n=22.4L/mol，反
應的化學方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，則消耗單質 Na 的物質的量=4.3mol；
（5）實驗室利用鋁鹽和氨水反應制備 Al 的最高價氧化物對應的水化物 Al(OH)3，反應的離
子方程式為：Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH+4 ；
（6）將 Cl 的單質 Cl2 通入 S 的氫化物 H2S 的水溶液中，氯氣氧化性大于硫單質，反應的化
學方程式為：Cl2+H2S=2HCl+S↓。
【變式 10】如表所示是元素周期表的一部分，參照元素在表中的位置，請用化學用語回答
下列問題：
(1)寫出表中相應字母所對應的元素符號：A 、D 、E 。
(2)字母 B 對應的元素位于元素周期表中第 族(填羅馬數字和字母)。
(3)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是 (填化學式)；最高價
氧化物對應的水化物中，具有兩性的是 (填化學式)。
(4)字母 C 和 E 對應元素的氣態氫化物中更穩定的是 (填氫化物的化學式)。
(5)字母 A、B、C、D 對應元素中原子半徑最大的是 (填元素符號)。
(6)A 和 B 兩元素相比較，金屬性較弱的是 (填元素名稱)。
【答案】(1) Mg Cl O
(2)IIIA
(3) HClO4 Al(OH)3
(4)H2O
(5)Mg
(6)鋁
【分析】由元素在元素周期表中的位置可知：A 為Mg、B 為Al、C 為 S、D 為Cl、E 為 O；
【詳解】（1）由分析可知 A 的元素符號是Mg，D 的元素符號為Cl，E 的元素符號為 O；
（2）Al元素位于元素周期表的第ⅢA 族；
（3）非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，這些元素中Cl元素的非金
屬性最強，則HClO4的酸性最強；B 為Al元素，其最高價氧化物對應的水化物是Al(OH)3，既
能與酸反應，又能與堿反應，呈兩性；
（4）同主族元素從上到下，非金屬性逐漸減弱，則 C 和 E 的氣態氫化物的穩定性：H2O > H2
S；
（5）A、B、C、D 分別是Mg、Al、S、Cl，同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，則原
子半徑最大的是Mg；
（6）同周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸減弱，則鎂、鋁中金屬性較弱的是鋁；第 10 講 元素周期律
知識點 1：元素性質的周期性變化規律
知識點 2：元素金屬性、非金屬性的周期性化規律
知識點 3：同周期、同主族元素性質遞變規律
知識點 4：元素周期表和元素周期律的應用
知識點 1：元素性質的周期性變化規律
【典例 1】下列微粒半徑大小關系錯誤的是（ ）
A．Na＞Mg＞S
B．P＞Cl＞F
C．K+＞Na+＞S2—
D．O2—＞Na+＞Al3+
【典例 2】已知 An+、 B(n+1)+a b 、 Cn-c 、 D(n+1)-d 均具有相同的電子層結構，關于 A、B、C、D
四種元素的敘述正確的是
A．原子半徑 A＞B＞D＞C B．原子序數 a＞b＞c＞d
C．離子半徑 D＞C＞B＞A D．金屬性 B＞A，非金屬性 D＞C
【典例 3】A、B、C 為電子層數小于或等于 3 的元素，A 元素原子 M 層電子數為 K 層電子
1
數的2，B 元素原子 M 層電子數為次外層與最內層電子數之差，C 元素原子 L 層達穩定結構
1
所需電子數為該層電子數的3。由此推斷三種元素名稱分別是 A 、B 、C 。
寫出 A 的陽離子的結構示意圖 。寫出由 A 和 B 兩種元素所形成的化合物的電離方程
式 。
【變式 1】下列有關原子結構、元素性質的說法正確的是(　 　)
A．Si、P、S、Cl 元素的單質與氫氣化合越來越容易
B．元素原子最外層電子數越多，元素金屬性越強
C．元素周期表共有 18 列，第 3 列是第ⅠB 族，第 17 列是第ⅦA 族
D．F、O、Mg、Na 原子半徑逐漸減小
【變式 2】下列有關原子結構及元素周期律的敘述不正確的是
A．原子半徑：Na＞O，離子半徑：r(Na+)B．碘的兩種核素 131I 和 137I 的核外電子數之差為 6
C．P 和 As 屬于第 V A 族元素，H3PO4的酸性強于 H3AsO4的酸性
D．Na、Mg、Al 三種元素最高價氧化物對應水化物的堿性依次減弱
【變式 3】下列有關微粒半徑大小關系比較中，正確的是
A．r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)
B．原子 X 與 Y 的原子序數 X＞Y，則原子半徑一定是 X＜Y
C．微粒 X+與 Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+＞Y-
D．同一主族非金屬原子半徑 X＞Y，則非金屬性：X＞Y
【變式 4】X 元素的簡單陽離子和 Y 元素的簡單陰離子的核外電子層結構相同，下列敘述正
確的是
A．簡單離子半徑：X>Y B．原子半徑：XC．原子序數：X【變式 5】科學家根據元素周期律和原子結構理論預測出原子序數為 114 的元素的存在，下
面關于它的原子結構和性質預測不正確的是（　　）
A．該元素原子的最外層電子數為 4
B．它的原子半徑比第 115 號元素的原子半徑小
C．它的金屬性比鉛強
D．其常見價態為+2、+4
【變式 6】下列微粒半徑大小關系正確的是
A．F > Cl > Br > I B．Na < Mg < Al < Si < P < S < Cl
C．Na < Na+、Cl < Cl D．O2 > F > Na+ > Mg2+ > Al3+
【變式 7】原子序數大于 4 的兩種主族元素形成的離子分別為X +、Y ，二者核外電子層
結構相同，則下列關于 X、Y 的敘述正確的是
A．X 的原子序數小于 Y 的原子序數
B．X、Y 的核電荷數之差是
C．X 和 Y 處于同一周期
D．Y 元素與 X 元素的族序數之差是8
知識點 2：元素金屬性、非金屬性的周期性化規律
【典例 1】一種新型漂白劑結構如圖，其中 W、Y、Z 為不同周期不同主族的短周期元素，
且 Y 的最外層電子數等于 W 和 Z 最外層電子數之和；W、X 對應的簡單離子核外電子排布
均與Ne原子相同。下列敘述正確的是
A．元素 Y 的最高價氧化物對應水化物為弱酸
B．化合物中所有元素粒子均滿足 8 電子穩定結構
C．工業上通過電解熔融的WX來制得 W
D．常溫下單質 Y 為氣態
【典例 2】X、Y、Z、W 為 1~18 號中的元素，且原子序數依次增大，X 元素的的一種原子
1
中不含中子，Y 是地殼中含量最大的元素，Z 元素原子的最外層電子數為電子層數的3，W
的單質為黃綠色。下列說法正確的是
A．X 與 Y 形成的化合物只有一種
B．Z 在 W 單質中燃燒能產生白霧
C．電解熔融 Z 和 W 形成的鹽可以制備 Z
D．Z 和 Y 形成的化合物一定屬于堿性氧化物
【典例 3】以下能作為非金屬強弱判斷依據的是
A．工業法制硅單質：SiO2+2C高溫Si+2CO↑ B．沸點：H2O＞H2S
C．氟氣通入水中：2F2+2H2O=4HF+O2 D．酸性：HCl＞H2SO3
【變式 1】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是
A．Mg與冷水較難反應，Ca與冷水較易反應，推測Be(鈹)與冷水更難反應
B．HCl在 1500℃時分解，HI在 230℃時分解，推測HBr的分解溫度介于二者之間
C．隨核電荷數遞增，第ⅠA 族元素單質的沸點逐漸降低，推測隨核電荷數遞增，第ⅦA
族元素單質的沸點也逐漸降低
D．H3PO4是中強酸，H2SO4是強酸，推測HClO4是強酸
【變式 2】如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數的關系，下列說法正確的是
A．最高價氧化物對應的水化物的堿性：Z＜M
B．M 的氧化物屬于堿性氧化物，N 的氧化物屬于酸性氧化物
C．X、Y 兩種元素簡單氣態氫化物的穩定性：X>Y
D．簡單離子的半徑：Z【變式 3】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是
選項 事實 推測
A Mg 與冷水較難反應，Ca 與冷水較易反應 Be(鈹)與冷水更難反應
B 鉻(Cr)的金屬性位于鋅和鐵之間 鉻能與稀鹽酸發生反應
C HCl 在 1500℃時分解，HI 在 230℃時分解 HBr 的分解溫度介于二者之間
D H2O 的沸點比 H2S 的高 H2S 的沸點比 H2Se 的高
【變式 4】根據元素周期表和元素周期律的知識，下列說法正確的是
A．穩定性：H2O＞H2S B．失電子能力：Al＞Na
C．酸性：H2SO4＞HClO4 D．堿性：Mg(OH)2＞NaOH
【變式 5】X、Y 是元素周期表ⅠA 族中的兩種金屬元素，下列敘述中能說明 X 的金屬性比 Y
強的是
A．Y 與水反應比 X 與水反應更劇烈 B．Y+離子的氧化性比 X+離子強
C．YOH 的堿性比 XOH 強 D．Y 的原子半徑比 X 大
【變式 6】下列敘述中能說明金屬 X 比金屬 Y 的活潑性強的是(　　)
A．1 mol X 從酸中置換生成的 H2比 1 mol Y 從酸中置換生成的 H2多
B．X 原子電子層數比 Y 原子的電子層數多
C．X 原子最外層電子數比 Y 原子的最外層電子數少
D．常溫時，X 能從酸中置換出氫，而 Y 不能
【變式 7】一種麻醉劑的結構式如圖所示。元素 X 的原子核只有 1 個質子，元素 Y、Z、W
的原子序數增大，且均位于 X 的下一周期，元素 E 的原子比元素 W 的原子多 8 個電子。下
列說法錯誤的是
A．離子半徑：E > W > Z B．非金屬性：Y < Z < W
C．ZW2中，Z的化合價為+2價 D．X、Z、E能形成具有漂白性的化合物
【變式 8】X、Y、Z、M、W 為五種短周期元素，它們的原子序數與其某種常見化合價的關
系如圖所示，對應坐標分別為(a，+5)、(b，-2)、(c，+1)、(d，+3)、(e，+7)。
下列說法不正確的是
A．最高價含氧酸的酸性：W > X
B．氣態氫化物的穩定性：X > Y > W
C．簡單離子半徑大小：W > X > Y > Z > M
D．Y 與 X 或 W 均可形成兩種以上的二元化合物
【變式 9】由四種短周期元素 X、Y、Z、R 構成的分子結構如圖所示，其中所有原子均達到
8 電子穩定結構。四種元素位于不同主族，R 的內層電子數比其最外層電子數多 3；X、Y、
Z 同周期，Z 的原子半徑為三者中最小，Y 的非金屬性為三者中最弱。下列有關敘述正確的
是
A．氫化物的沸點：YB．氧化物對應水化物的酸性：R>X>Y
C．X、Y、R 三種元素都可以形成多種氧化物
D．離子半徑：Z【變式 10】為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器
已略去，氣密性已檢驗)。以下說法錯誤的是
A．m 的作用是平衡氣壓，便于液體順利留下
B．裝置中 NaOH 溶液的作用是吸收尾氣，防止污染空氣
C．裝置 B 中溶液變黃說明氧化性 Cl2>Br2；裝置 E 中溶液變藍說明氧化性 Br2>I2
D．當檢驗氧化性 Br2>I2時，需要采用控制變量的思想
【變式 11】隨著原子序數的遞增，8 種短周期元素(用英文字母表示)原子半徑的相對大小、
最高正化合價或最低負化合價的變化如圖所示。
(1)元素 y 在元素周期表中的位置是 。
(2)元素 x、z 可形成含 10 電子的分子，其分子式為 。元素 d、e 形成的簡單離子，
半徑較大的離子是 (填離子符號)。
(3)元素 g、h 的最高價氧化物的水化物的酸性較強的是 (填化學式)。
(4)元素 e、f 的最高價氧化物的水化物之間發生反應的離子方程式為 。
(5)化合物 e3z 遇水反應生成氨氣(NH3)和一種強堿，反應的化學方程式為 。
知識點 3：同周期、同主族元素性質遞變規律
【典例 1】下列敘述正確的是
A．元素的非金屬性越強，其單質的活潑性一定越強
B．Li、Na、K 的原子半徑和密度隨原子序數的增加而增大
C．C、P、S、Cl 的最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強
D．根據主族元素最高正化合價與族序數的關系，推出鹵族元素最高正價都是＋7 價
【典例 2】下列排列順序正確的是
A．酸性：H2SO4>HClO4>HCl
B．微粒半徑：Fe(OH)3 膠粒>K+>Cl->Na+
C．穩定性：HF>H2O>NH3>CH4
D．氫化物的沸點：H2Se>H2S>H2O
【典例 3】用如圖裝置能達到相應實驗目的是
選項 試劑 A 試劑 B 試劑 C 實驗目的
A 稀鹽酸 NaHCO3 澄清石灰水 驗證得電子能力 Cl>C
B 濃氨水 生石灰 酚酞 驗證 NH3·H2O 是弱堿
C 氯水 淀粉 KI 溶液 NaOH 溶液 證明氧化性 Cl2>I2
D 稀硝酸 CaCO3 Na2SiO3 溶液 驗證得電子能力 N>C>Si
A．A B．B C．C D．D
【典例 4】某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。
(1)I．將鈉、鉀、鎂、鋁各 1mol 分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結果：
與鹽酸反應最劇烈， 與鹽酸反應的速度最慢； 與鹽酸反應產生的氣體最多。(用元素
符號或化學式回答)
(2)向 Na2S 溶液中通入氯氣出現黃色渾濁，可證明 Cl 的非金屬性比 S 強，反應的離子方程式
為 。
II．利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律
(3)儀器 A 的名稱為 ，干燥管 D 的作用為 。
(4)若要證明非金屬性：Cl＞I，則 A 中加 (填試劑名稱)，B 中加 KMnO4，C 中加淀粉—碘化
鉀混合溶液，觀察到 C 中溶液的 現象，即可證明。從環境保護的觀點考慮，此裝置缺少
尾氣處理裝置，可用 (填化學式)溶液吸收尾氣。
【變式 1】As 與 Ga 同周期，As 與 N 同主族，Ga 與 Al 同主族。下列事實不能用元素周期律
解釋的是
A．非金屬性：As＞Ga B．堿性：Ga(OH)3＞Al(OH)3
C．酸性：H3AsO4＞H3AsO3 D．熱穩定性：NH3＞AsH3
【變式 2】根據元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測錯誤的是
選項 事實 推測
A Na 與冷水較易反應，Mg 與冷水較難反應 Al 與冷水更難反應
B Mg 與 Cl 形成離子鍵，Al 與 Cl 形成共價鍵 Si 與 Cl 形成共價鍵
C Si 是半導體材料，同族的 Ge 是半導體材料 該族元素的單質都是半導體材料
D HCl 在1500℃時分解，HI 在230℃時分解 HBr 的分解溫度介于二者之間
A．A B．B C．C D．D
【變式 3】氯化溴(BrCl)化學性質與鹵素單質相似，能與大多數金屬反應生成金屬鹵化物，跟
水反應的化學方程式為：BrCl＋H2O=HCl+HBrO。下列有關 BrCl 的說法錯誤的是
A．和 NaOH 溶液反應生成 NaCl、NaBrO 和 H2O
B．BrCl 與鈉反應，化學方程式是 2Na+BrCl=NaCl+NaBr
C．BrCl 具有較強的氧化性
D．與水反應時 BrCl 既是氧化劑又是還原劑
【變式 4】下列結論正確的是
①微粒半徑：K+＞S2-＞Cl-＞Al3+
②氫化物的穩定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
③離子的還原性：S2-＞Cl-＞Br-＞I-
④氧化性：F2＞Cl2＞S＞Se
⑤酸性：HCl＞H2CO3＞CH3COOH＞HClO
⑥非金屬性：O＞S＞P＞Si
A．②③④ B．①③⑤ C．③④⑥ D．②④⑥
【變式 5】我國擁有自主知識產權的銣(Rb)原子鐘，能歷時 3000 萬年誤差僅 1 秒。Rb 是第
五周期第ⅠA 族元素，下列關于 Rb 的說法不正確的是
A．銣元素在自然界沒有游離態
B．銣元素能形成多種氧化物
C．與同周期元素53I的原子半徑比較：I>Rb
D．最高價氧化物對應的水化物的堿性：RbOH>KOH
【變式 6】根據下表回答下列有關問題。
周期 族
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
二 ① ②
三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
四 ⑩
(1)寫出下列元素符號：① ，⑥ ，⑦ ， 。
(2)這些元素中最活潑的金屬元素是 (填元素符號，下同)，最活潑的非金屬元素
是 ，最不活潑的元素是 。
(3)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是 (填化學式，下同)，堿
性最強的是 ，呈兩性的氫氧化物是 ，寫出三者之間兩兩反應的化學方程
式： ， ， 。
(4)這些元素(除 0 族元素外)中原子半徑最小的是 (填元素符號，下同)，原子半徑最
大的是 。
(5)在⑧與 中，單質的化學性質較活潑的是 (填元素符號)，怎樣用化學實驗證
明： 。
【變式 7】某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。
(1)將 NaOH 溶液與 NH4Cl 溶液混合生成 NH3·H2O，從而驗證 NaOH 的堿性大于 NH3·H2O，繼
而可以驗證 Na 的金屬性大于 N，你認為此設計是否合理，請說明理由？ 。
(2)根據元素最高價含氧酸的酸性強弱探究元素非金屬性遞變規律。利用裝置圖 1 一次性完
成 N、C、Si 三種非金屬元素的非金屬性強弱比較的實驗研究。
①實驗中A選用的物質名稱為 ，B中為碳酸鈣固體，C選用的物質名稱為 ；
②裝置 B 中出現的現象為 。
③但有同學認為該裝置有缺陷，如何改進？ 。
(3)繼續利用裝置圖 1 證明非金屬性氯大于硫，選擇合適藥品設計實驗驗證。實驗室中現有
藥品 Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝
置 B 中所裝藥品為 KMnO4，裝置 B 中發生反應的化學方程式為 ， 裝置 C 中的實
驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為 。
【變式 8】為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器
和加熱裝置已略去，氣密性已檢驗)。
實驗過程：
I.打開彈簧夾，打開活塞 a，滴加濃鹽酸。
II.當 B 和 C 中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾。
III.當 B 中溶液由黃色變為棕紅色時，關閉活塞 a。
IV.……
(1)A 中利用濃鹽酸和 MnO2 固體的反應制備氯氣，反應的離子方程式是 。
(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是 。
(3)B 中溶液發生反應的離子方程式是 。
(4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程 IV 的操作和現象是：打開活塞 b，將少量 C 中溶液滴入 D
中，關閉活塞 b，取下 D 振蕩， 。
(5)過程 III 實驗的目的是 。
(6)從原子結構角度分析氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因： 。
【變式 9】Ⅰ．已知 X、Y、Z 都是短周期元素，它們的原子序數依次遞增，X 原子的電子層
數與它的核外電子總數相同，而 Z 原子的最外層電子數是次外層電子數的 3 倍，Y 和 Z 可以
形成兩種以上氣態化合物。則：
(1)X 是 (填元素名稱，下同)，Y 是 ，Z 是 。
(2)畫出 Z 的離子結構示意圖 。
(3)由 Y 和 Z 組成，且 Y 和 Z 質量比為7:20的化合物的化學式是 。
(4)由這三種元素或任意兩種組成的三核 10 電子的分子的化學式為 ，四核 10 電子
的分子的化學式是 。
(5)X、Y、Z 可以形成一種鹽，此鹽中 X、Y、Z 元素的原子個數比為4:2:3，該鹽的化學式是 。
Ⅱ．某同學利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律。
(6)儀器 A 的名稱為 ，干燥管 D 的作用為 。
(7)若要證明非金屬性：Cl > I，C 中為淀粉碘化鉀混合溶液，B 中裝有KMnO4固體，則 A 中
試劑為 ，觀察到 C 中溶液 (填現象)，即可證明非金屬性：Cl > I。從環境保
護的角度考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用 吸收尾氣。
知識點 4：元素周期表和元素周期律的應用
【典例 1】短周期元素 Z、R、T、Q、W 在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中 T 所處
的周期序數與族序數相等。下列判斷錯誤的是
A．T 的氧化物屬于兩性氧化物
B．原子半徑的大小順序：T > W
C．簡單氫化物的穩定性：Z > R
D．Q 的最高價氧化物對應的水化物是一種弱酸
【典例 2】X、Y、Z、M、Q、R 皆為前 20 號元素，其原子半徑與主要化合價的關系如圖所
示。說法錯誤的是
A．Q 位于第三周期 IA 族
B．X、Y、Z 三種元素組成的化合物可能是鹽或堿
C．簡單離子半徑：M-﹥Q+﹥R2+
D．Z 與 M 的最高價氧化物對應水化物均為強酸
【典例 3】X、Y、Z、W 為四種短周期主族元素，其中 X、Z 同族，Y、Z 同周期，W 是短周
期主族元素中原子半徑最大的，X 原子最外層電子數是核外電子層數的 3 倍，Y 的最高正價
與最低負價代數和為 6。下列說法正確的是
A．Y 元素最高價氧化物對應的水化物化學式 H2YO4
B．X 與 W 形成的兩種化合物中，陰.陽離子物質的量之比均為 1：2
C．Y.Z 兩種元素氣態氫化物中，Z 的氣態氫化物最穩定
D．原子半徑由小到大的順序為：X【典例 4】1869 年俄國化學家門捷列夫制出第一張元素周期表，到現在形成的周期表經過了
眾多化學家的艱辛努力，歷經 142 年。元素周期表體現了元素位構性的關系，揭示了元素間
的內在聯系。如圖是元素周期表的一部分，回答下列問題：
(1)元素 Ga 的原子結構示意圖 ，鎵(Ga)的氯化物與氨水反應的化學方程式
為 ，
(2)Ge 的最高價氧化物對應水化物的化學式為 ，Bi 的最高價氧化物為 。
(3)根據元素周期律，推斷：
①陰影部分元素氫化物熱穩定性最高的是 元素(填元素符號)。
②H3AsO4、H2SeO4 的酸性強弱：H3AsO4 (填“＞”“＜”或“=”)H2SeO4。
③金屬性比較：Tl (填“＞”“＜”或“=”)Sn。
④氫化物的還原性：H2S (填“＞”“＜”或“=”)H2O。
(4)工業上常從電冶銅的陽極泥中提取納米硒。向漿化的陽極泥中通入氯氣，Cu2Se 被溶液中
的 HClO 氧化為 H2SeO3 及 CuCl2，反應中 HClO 與 Cu2Se 的物質的量之比為 。
【變式 1】X、Y、Z、W、Q 是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，Z 是地殼中含量
最高的金屬元素，W 的單質是黃色固體。X、Y、W 在周期表中的相對位置關系如圖所示。
下列說法錯誤的是
X Y
W
A．原子半徑的大小：X>Y
B．氣態氫化物的穩定性：Y>W
C．Q 的最高價氧化物對應的水化物為強酸
D．可電解 Z 與 Q 形成的化合物冶煉 Z 的單質
【變式 2】如表所示為部分短周期元素的原子半徑及主要化合價，根據表中信息判斷以下敘
述錯誤的是
元素代號 L M Q R T
原子半徑/nm 0.186 0.143 0.110 0.102 0.099
最高正化合價 +1 +3 +5 +6 +7
最低負化合價 -3 -2 -1
A．上述五種元素形成的單質中沸點最低的是T2
B．Q 與 T 形成的化合物中各原子均達到 8 電子穩定結構
C．R、T 形成的簡單離子的還原性：R2 >T
D．L、M 的最高價氧化物對應的水化物之間可反應生成鹽
【變式 3】下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 均為短周期主族元素，Y 的最高正價
與最低負價絕對值相等。下列說法正確的是
A．W、X 的原子序數之差可能為 7
B．W、Y、Z 的簡單氣態氫化物中，W 的簡單氣態氫化物最穩定
C．簡單離子半徑：X>W
D．X 的最高價氧化物對應的水化物一定是強堿
【變式 4】圖為元素周期表的一部分，其中 X、Y、Z、W 為短周期元素，W 元素原子的核
電荷數為 X 元素的 2 倍。下列說法正確的是
A．Y 的最高價氧化物的水化物為強酸
B．簡單離子半徑大小：X>W
C．簡單氫化物的穩定性：Z>W
D．根據元素周期律，可以推測 T 元素的單質具有半導體特性
【變式 5】元素周期表對化學的發展有很大影響，在材料、能源、環境和生命科學研究上發
揮著越來越重要的作用。如表是元素周期表的一部分，請按題目要求回答下列問題：
根據表中所列元素回答下列問題：
(1)e 元素在周期表中的位置是
(2)元素 d、g、n 的原子半徑從大到小的順序： (填寫元素符號)。
(3)c 的離子結構示意圖為 。
(4)寫出：f、g 的最高價氧化物對應的水化物相互反應的離子方程式 ，寫出 f、e 的最
高價氧化物對應的水化物相互反應的化學方程式 。
(5)非金屬性強弱比較 g n(填寫“大于”或“小于”)，下列表述中能證明這一事實的是
(填字母)。
①g 的氫化物比 n 的氫化物穩定
②g 最高價氧化物對應的水化物的酸性強于最高價氧化物對應的水化物的酸性
③g 的單質能將 n 從其鈉鹽溶液中置換出來
【變式 6】Y、Z、R、T為短周期主族元素，其中R為第二周期元素，其最外層電子數是電子
層數的 2 倍，Y與Z能形成Z2Y,Z2Y2型離子化合物，Y與T同主族。五種元素原子半徑與原子序
數之間的關系如圖所示。下列推斷正確的是
A．最簡單氫化物的穩定性：Y < T
B．Z2Y和Z2Y2的陰、陽離子個數比相同
C．最高價氧化物對應水化物的酸性：T < R
D．由Y、Z、T三種元素組成的鹽僅有一種
【變式 7】（多選）2023 年 4 月 15 日，我國神舟十五號航天員順利完成第四次出艙任務，
安全返回天問實驗艙。載人飛船的材料中含有的主族元素 W、X、Y、Z，分布在三個短周期
中，其原子序數依次增大，X、Z 同主族，X 的最外層電子數是 W 和 Y 的最外層電子數之和，
其中只有 Y 的單質為金屬，能與 NaOH 溶液反應。下列敘述正確的是
A．原子半徑：Y>Z>X>W
B．Z 的氧化物為酸性氧化物，能與水反應生成對應的酸
C．X 與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性比 Z 與 W 形成的最簡單化合物的熱穩定性差
D．Z 單質可廣泛應用于制造光電池、芯片等
【變式 8】Ⅰ.下表是元素周期表短周期的一部分：
(1)①表示的元素名稱是 ②對應簡單離子結構示意圖 。
(2)③位于元素周期表中的位置是 。
(3)④的單質與 NaOH 溶液反應的離子方程式 。
Ⅱ.寫出如下化學反應方程式，如果是離子反應，則寫離子反應方程式：
(4)除去 Fe2O3 固體中混有的 Al2O3： ；
(5)過氧化鈉與二氧化碳反應： ；
(6)氯氣通入石灰乳中制取漂白粉： ；
(7)硫酸亞鐵使酸性高錳酸鉀褪色： 。
【變式 9】聯合國大會將 2019 年定為“化學元素周期表國際年”，表明了元素周期律的重要
性。如表列出了元素周期表中短周期的一部分，a～i 代表 9 種短周期元素。
周期 ⅠA 0
1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 a b c d
3 c f g h i
請用化學用語回答下列問題：
(1)a 和 b 形成的化合物可用作催化劑，其化學式為 。
(2)元素 c、d 形成的簡單離子半徑大小關系為 > (填離子符號)。
(3)9 種元素中非金屬性最強的是 (填元素符號)。
(4)若單質 c 與水反應得到 3.36L 的氣體(標準狀況)，則消耗單質 c 的質量為 g。
(5)寫出實驗室制備 g 的最高價氧化物對應的水化物的離子方程式 。
(6)預測將 i 的單質通入 h 的氫化物的水溶液中 (填“能”或“不能”)發生反應，請簡
述預測的依據： 。
【變式 10】如表所示是元素周期表的一部分，參照元素在表中的位置，請用化學用語回答
下列問題：
(1)寫出表中相應字母所對應的元素符號：A 、D 、E 。
(2)字母 B 對應的元素位于元素周期表中第 族(填羅馬數字和字母)。
(3)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的是 (填化學式)；最高價
氧化物對應的水化物中，具有兩性的是 (填化學式)。
(4)字母 C 和 E 對應元素的氣態氫化物中更穩定的是 (填氫化物的化學式)。
(5)字母 A、B、C、D 對應元素中原子半徑最大的是 (填元素符號)。
(6)A 和 B 兩元素相比較，金屬性較弱的是 (填元素名稱)。

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