专题05元素周期表及周期律
一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。
A．该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；
B．Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；
C．N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；
D．B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；
故选D。
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。
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。
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．（河南等省五岳届高三4月联考）元素周期表的一部分如图所示,W、X、Y、Z均为短周期主族元素,X与Z的最高正价之和与W的相等。下列说法错误的是
A．原子半径:XYZW
B．X2W2中含有离子键和共价键
C．Y的最高价氧化物对应的水化物难溶于水
D．将由X、Z的单质组成的混合物放入冷水中,Z的单质不发生反应
D
设X的最外层电子数为x，则Z和W的最外层电子数为（x+2）、（x+3），由X与Z的最高正价之和与W的相等可得，x+（x+2）=x+3，解得x=1，由此可知X为Na元素、Y为Mg元素、Z为Al元素、W为C元素。
A.同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径:XYZW，故A正确；
B.X2W2为Na2C2，Na2C2中含有离子键和共价键，故B正确；
C.Y为Mg元素，氢氧化镁为难溶于水的氢氧化物，故C正确；
D.将由Na、Al的单质组成的混合物放入冷水中，钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气，故D错误；
故选D。
将由Na、Al的单质组成的混合物放入冷水中，钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠和铝单质反应生成偏铝酸钠和氢气是解答关键，也是易错点。
A.原子半径：COH，即YZX，A项错误；
B.元素的非金属性：HCO，即XYZ，B项正确；
C.该化合物中Z的化合价为-1和-2价，C项错误；
D.氢不满足8电子稳定结构，D项错误；
答案选B。
3．（届河北省名校联盟高三联考）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由X、Y、Z、W四种元素中的几种元素形成的化合物与W、Z的单质之间的转化关系如图所示（部分产物未给出），其中Z为金属单质且与X位于不同主族，下列说法正确的是
A．Y和W形成的化合物YW4易溶于水
B．Y6X6燃烧时火焰明亮，且无黑烟产生
C．W的氧化物对应的水化物的酸性一定比Y的强
D．Z与W形成的化合物中只含有离子键
D
根据化合物M和W单质的反应条件可知化合物M应为烃，W单质为Cl2，M含有C、H元素，X是四种元素中原子序数最小的，则X应为H元素；化合物N可以和金属单质反应，N应为HCl，化合物P应为金属Z氯化物，由于氯化铝为共价化合物，无法通过电解氯化铝获得铝，且Z与H元素不是同主族，所以P为氯化镁，Z为Mg；综上所述X为H，Y为C，Z为Mg，W为Cl元素。
A．Y、W形成的化合物YW4为四氯化碳，四氯化碳难溶于水，故A错误；
B．Y6X6为C6H6，其分子中含碳量较大，燃烧时火焰明亮，且有黑烟产生，故B错误；
C．没有指出是否为元素最高价含氧酸，该说法不合理，如碳酸的酸性大于次氯酸，故C错误；
D．Z为Mg，Mg与Cl形成的氯化镁为离子化合物，只含有离子键，故D正确；
故答案为D。
4．（届广东省深圳市高三第一次调研）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，仅X、Y处于同周期，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子序数是X的两倍，X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质。下列说法正确的是。
A．简单离子的半径：
B．简单氢化物的热稳定性：
C．W与Y形成的化合物只含有极性共价键
D．Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱
B
Y是地壳中含量最高的元素，是O元素，仅X、Y处于同周期，W是H，Z的原子序数是X的两倍，X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质，Z是第三周期的元素，则X、Y、Z分别为C、O、Mg，由此分析。
A．O2-和Mg2+的核外电子排布相同，核电荷数越大，对原子核的吸引能力越强，半径越小，故半径r(O2-)＞r(Mg2+)，即，故A错误；
B．X是碳，Y是氧，碳和氧为同一周期，同周期从左到右，非金属性增强，非金属性，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，简单氢化物的热稳定性：，故B正确；
C．W是H，Y是O，W与Y形成的化合物可能是水或过氧化氢，可能含有极性键或非极性键，故C错误；
D．Z是Mg，它最高价氧化物对应的水化物为弱碱，故D错误；
答案选B。
5．（届安徽省江淮十校联考）已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中B和D同主族，中学阶段常见物质X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，当X、Y按物质的量之比为1：2反应时，有如图转化关系。下列说法正确的是
A．C、D、E三种元素一定位于同一周期
B．物质X、Y、Z既含有离子键又含有共价键
C．C和D形成的化合物溶于水，其溶液显中性
D．简单氢化物的热稳定性：DE
A
根据W为二元液态化合物，推测W为水，X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，X、Y按物质的量之比为1：2反应，推测X与Y的反应应为酸碱中和反应，进一步推测X为硫酸、Y为氢氧化钠，Z为硫酸钠；从而推断A为H元素、B为O元素、C为Na元素、D为S元素、E为Cl元素。
A.C为Na元素、D为S元素、E为Cl元素，位于同一周期，A正确；
B.X为硫酸，只含有共价键，B错误；
C.C和D形成的化合物为Na2S，为强碱弱酸盐溶于水显碱性，C错误；
D.非金属性ClS，其简单氢化物的热稳定性：HClH2S，D错误；
答案选A。
同一周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，简单氢化物的热稳定性逐渐增强。
6．（届江西省重点中学盟校高三联考）叶蜡石是一种重要的化工原料，化学式为X2[Y4Z10](ZW)2，短周期元素W、Z、X、Y的原子序数依次增大，Y的最外层电子数为次外层的一半，X为地壳中含量最多的金属元素，X的离子与ZW－含有相同的电子数。下列说法不正确的是
A．原子半径：XYZW
B．最简单氢化物的沸点：YZ
C．Y的氧化物可作光导纤维的材料
D．常温常压下，Z和W形成的常见化合物均为液体
B
叶蜡石化学式为X2[Y4Z10](ZW)2，短周期元素W、Z、X、Y的原子序数依次增大，X为地壳中含量最多的金属元素，则X为Al；Y的最外层电子数为次外层的一半，其原子序数大于Al，则Y为Si元素；X的离子与ZW-含有相同的电子数，ZW-应为氢氧根，则Z、W分别为O、H中的一种，结合X2[Y4Z10](ZW)2可知，Z应为O，则W为H，以此来解答。
A．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：X＞Y＞Z＞W，故A正确；B．水分子间形成氢键导致水的熔沸点反常，沸点：SiH4＜H2O，故B错误；C．Y的最高价氧化物为SiO2，SiO2可作光导纤维的材料，故C正确；D．H、O形成的化合物为H2O和H2O2，常温常压下H2O和H2O2均为液体，故D正确；故选：B。
7．（届山西省运城市高三模拟）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。甲、乙、丙是由这些元素组成的化合物，M、N、P是这些元素对应的单质，甲常温下为液态，丙中滴入盐酸开始有沉淀，继续沉淀消失，其溶液呈碱性。上述物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A．原子半径：ZWY
B．X与Z形成的化合物能与水反应产生N
C．常温下，P不能与浓硝酸发生反应
D．Y分别与X、Z形成的化合物均不止一种
C
甲常温下为液态，应为H2O，丙中滴入盐酸开始有沉淀，继续沉淀消失，其溶液呈碱性，可知丙为NaAlO2，由转化关系可知M为Na，N为H2，乙为NaOH，P为Al，由此可知X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Al元素，据此分析解答。
由以上分析可知X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Al元素。
A．原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素，从左到右，原子半径减小，则原子半径，即Z＞W＞Y，故A正确；
B．X与Z形成的化合物为NaH，具有还原性，可与水发生氧化还原反应，生成氢氧化钠和氢气，故B正确；
C．常温下，铝与浓硝酸发生钝化反应，钝化属于化学变化，故C错误；
D．氧元素可与氢、钠两元素分别形成过氧化氢、水，过氧化钠、氧化钠等化合物，形成的化合物均不止一种，故D正确；
故选C。
8．（四川省成都七中届高三二模）短周期元素原子半径与原子序数的关系如图，下列有关说法正确的是
A．氢化物的热稳定性：CBA
B．简单离子半径大小：DC
C．E的一种氧化物和A的单质在高温下能反应
D．G的最高价氧化物对应的水化物是离子化合物
C
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，A为碳元素，B为氮元素，C为氧元素，D为铝元素，E为硅元素，G为硫元素，结合元素周期律与物质的性质等解答。
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，A为碳元素，B为氮元素，C为氧元素，D为铝元素，E为硅元素，G为硫元素；
A．碳元素有多种氢化物，如CH4、C2H6等，无法根据非金属性判断氢化物稳定性强弱，故A错误；
B．O2、Al3＋离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O2＞Al3＋，故B错误；
C．二氧化硅与碳在高温下可以反应生成硅和一氧化碳，故C正确；
D．硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，属于共价化合物，故D错误；
故答案选C。
本题推断元素的种类是解题的关键，根据原子半径变化规律结合原子序数进行推断，首先审题中要抓住“短周期元素”几个字。
9．（届黑龙江省大庆实验中学综合训练）LDFCB是锂离子电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素W、X、Y、Z构成(如下图)，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种元素最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A．四种元素的单质中，Z的沸点最高
B．原子半径∶W＞X＞Y＞Z
C．W、Z形成的分子中各原子均满足8电子稳定结构
D．Y分别与另外三种元素形成的二元化合物中，Y的价态相同
B
Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，且Y能形成化合物，则X的核外电子总数最多为7，根据该阴离子中X的成键特点可知X应为ⅣA族元素，则X为C，Y的最外层电子数为6，四种元素同周期，均为第二周期元素，所以Y为O元素；Z只能形成1个共价键，位于ⅧA族，则Z为F；四种元素最外层电子数之和为20，W的最外层电子数为20-4-6-7=3，为B元素。
A．F、O的单质常温下为气态，沸点低，B、C的单质常温下为固态，沸点高，故A错误；
B．同一周期原子序数越大原子半径越小，则原子半径：W＞X＞Y＞Z，故B正确；
C．BF3中，B原子最外层电子数为6，不满足8电子稳定结构，故C错误；
D．O元素与其他C、B元素形成二元化合物显负-2价，与F元素形成二元化合物OF2，显正价，O的价态不同，故D错误；
故答案为B。
10．（四川省成都市蓉城名校联盟届高三第二次联考）年是门捷列夫发现元素周期律周年。A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素；C离子半径是同周期元素中离子半径最小的；D的单质常作游泳池的消毒剂；常温下A的简单气态氢化物是元素周期表中所有元素的气态氢化物中最稳定的；B离子的核外电子排布与A离子相同。下列说法错误的是（）
A．A元素与D元素同主族，且其最高价氧化物的水化物的酸性AD
B．B的最高价氧化物的水化物不一定能与C的最高价氧化物反应
C．原子半径大小：BCDA
D．C与D形成的化合物的水溶液呈酸性
A
常温下A的简单气态氢化物是元素周期表中所有元素的气态氢化物中最稳定的，A为F；D的单质常作游泳池的消毒剂，D为Cl；A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，B离子的核外电子排布与A离子相同，B为Na或Mg或Al；C离子半径是同周期元素中离子半径最小的，C为Al，则B为Na或Mg。
A.A为F，D为Cl，属于同主族元素，F只有负价没有正价，所以氟元素没有最高正价的氧化物对应的水化物，A错误；
B.B为Na或Mg，其最高价氧化物对应的水化物是NaOH或Mg(OH)2，C为Al，其最高价氧化物为Al2O3，Al2O3和Mg(OH)2不反应，B正确；
C.A为F、B为Na或Mg、C为Al、D为Cl，同周期，从左到右，原子半径减小，NaMgAlCl，同主族，从上到下，原子半径增大，ClF，所以原子半径大小：NaMgAlClF，C正确；
D.C为Al、D为Cl，形成的化合物是AlCl3，属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，D正确；故答案为：A。
元素周期律：同周期，从左到右，原子半径减小，最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，同主族，从上到下，原子半径增大，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强。
11．（届河南省焦作市高三第三次模拟）X、Y、Z、W是质子数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物Q的结构式如图所示。X与W形成的化合物M常温下是液体。下列说法正确的是
A．X与Z可形成质子数、电子数均相同的ZX3、
B．M热稳定性强且具有弱氧化性
C．Q分子中各原子最外电子层均达到稳定结构
D．X、Y、Z、W四种元素间只能形成共价化合物
C
根据图示可知，W形成2个共价键，X形成1个共价键，X与W形成的化合物M常温下是液体，则X为H，W为O元素，M为H2O或H2O2；Z可以形成3个共价键，其质子数小于O，则Z为N；Y形成4个共价键，其质子数小于N，则Y为C元素，据此解答。
A．ZX3、ZX4+分别为NH3、NH4+，NH3、NH4+的电子数均为10，但质子数分别为10、11，故A错误；
B．M为H2O或H2O2，H2O2的热稳定性较差，且具有强氧化性，故B错误；C．该化合物中，H原子满足最外层2电子稳定结构，C、N、O原子满足8电子稳定结构，故C正确；D．H、C、N、O形成的化合物可能为离子化合物，如醋酸铵、碳酸铵等，故D错误；故选：C。
12．（届陕西省咸阳市高三模拟）原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。X－的电子层结构与氦相同，Y和Z的次外层有8个电子，Z－和W＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是
A．元素的非金属性顺序为XYZ
B．X和其它3种元素均能形成共价化合物
C．W和其它3种元素均能形成离子化合物
D．元素X、Y、Z各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
B
原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。X－的电子层结构与氦相同，则X为H，Y和Z的次外层有8个电子，Y最外层电子数为6，则Y为S，Z最外层电子数为7，则Z为Cl，Z－和W＋的电子层结构相同，则W为K。
A.同周期从左到右非金属性逐渐增强，因此元素的非金属性顺序为X＜Y＜Z，故A正确；
B.H与K形成KH离子化合物，故B错误；
C.K与其它3种元素形成KH、K2S、KCl均是离子化合物，故C正确；
D.元素X最高价+1，最低价1，最高和最低化合价的代数和为0，Y最高价+6，最低价2，最高和最低化合价的代数和为4，Z最高价+7，最低价1，最高和最低化合价的代数和为6，故D正确。
综上所述，答案为B。
13．（届广东省茂名市高三综合测试）一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质，其结构如图所示，其中X、Y，Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A．WX是共价化合物
B．原子半径：WZY
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：QY
D．Z和X、Y、W、Q均形成至少两种二元化合物
D
根据题目信息均是前20号元素，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构，又形成如图所示离子化合物，可知Y是碳（C），X是氢（H），Z是氧（O），Q是硫（S），W是钾（K），可解答。
A．WX是KH，是离子化合物，故A错误；
B．同周期，序数越大，半径越小，故原子半径关系为：WYZ，B错误；
C．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，根据氧化性SC，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：QY，C错误；
D．Z和X、Y、W、Q形成的二元化合物均在两种及以上：H2O、H2O2；CO、CO2；SO2、SO3；K2O、K2O2；故D正确；
答案选D。
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