（15）元素性质的递变规律
1.砷化镓(GaAs)太阳能电池大量应用于我国超低轨通遥一体卫星星座。下列说法正确的是( )
A.原子半径： B.电子层数：
C.电负性：As D.单质还原性：As>Ga
2.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的五种元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y原子s能级上的电子数比p能级上的电子数多1，Z元素价层电子中有2个单电子；Q元素原子核外的电子有11种不同运动状态，W元素价层电子排布式可表示为。下列说法正确的是( )
A.电负性：
B.是一种酸性氧化物
C.Y、Q、Z元素组成的化合物水溶液可能呈中性
D.Z与W元素形成的化合物可用于制造二次电池的负极材料
3.根据元素周期表和元素周期律，下列推断不合理的是( )
A.第33号元素的单质在常温常压下是固体
B.第24号元素的基态原子所含的未成对电子数是所在周期元素基态原子中最多的
C.位于第六周期第VIA族的元素，最高正价是+6，最低负价为-2
D.若能发现第120号元素，应是一种金属元素，位于周期表的第八周期第ⅡA族
4.2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料，常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是( )
A.原子半径：
B.电负性：
C.第一电离能：
D.氢化物的稳定性：
5.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①
②
③
④
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能：④>③>①>②
B.原子半径：②>①>③>④
C.电负性：④>③>②>①
D.最高正化合价：④>③=②>①
6.下列物质的主要成分（括号中）不含第ⅣA族元素的是( )
A.石英石
B.绿柱石
C.孔雀石
D.红宝石
7.我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是( )
A.O B.P C.Ca D.Fe
8.某元素的气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需要的最低能量叫作该元素的第一电离能（），气态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能（）、第三电离能（）…下表是第3周期部分元素的电离能（单位：）数据：
元素
甲 496 4562 6912
乙 738 1451 7733
丙 1246 2291 3834
丁 1505 2645 3900
下列说法正确的是( )
A.甲的金属性比乙强 B.乙的常见化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素 D.丁一定为金属元素
9.已知1～18号元素的离子-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是( )
A.电负性：
B.氢化物的稳定性：
C.质子数：，离子的还原性：
D.原子半径：，第一电离能：
10.已知X、Y、Z、W为短周期的主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是( )
A.若为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为非金属，则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C.若四种元素中只有一种为金属，则Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素均为金属，则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
11.a、b、c、d、e、f为六种短周期元素,a、b、e、f位于同一周期，c、d也是同一周期，且d、e同一主族，原子半径d＜e，a、b、c、d、f原子最外层电子依次增多，则下列说法中正确的是( )
A.e的非金属性比f强
B.d元素可能是第一周期元素
C.六种元素中，a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强
D.a、b、c、d的原子序数逐渐增大
12.黑火药爆炸时发生的主要反应为。下列说法正确的是( )
A.原子半径：
B.酸性：
C.S在周期表中的位置：第3周期ⅣA族
D.最高正化合价：
13.“律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中提到了一种具有净水作用的物质，它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成，这五种元素的性质或结构信息如下表：
元素 信息
Q 基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键
W 基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子
X 最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应
Y 在元素周期表中位于第三周期、第ⅥA族
Z 焰色反应为紫色
下列说法正确的是( )
A.电负性：Q
14.磷酸铁锂（）电极材料主要用于各种锂离子电池。回答下列问题
（1）Fe位于元素周期表中第______周期第________族，其外围电子排布式为_________。
（2）离子半径：_____；第一电离能：Li________Be；电负性：O_____P。（填“>”“<”或“=”）
（3）下列Li的轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为_______、________（填标号）。
A. B.
C. D.
（4）基态P中未成对的电子数为_________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓为_______形。
（5）Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的和可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，对此，你的解释是___________。
元素 Mn Fe
电离能 717 759
1509 1561
3248 2957
15.元素周期表反映了元素之间的内在联系，是研究物质性质的重要工具。如表是元素周期表的一部分。
回答下列问题：
（1）元素①~⑧中非金属性最强的是_________（填元素符号）；简单离子半径最大的是_________（填离子符号）。
（2）若元素④与⑧形成的化合物为X，用电子式表示X的形成过程：________；画出X中阴离子的离子结构示意图：________。
（3）⑦⑧两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为________（用化学式表示）。
（4）⑥的单质与强碱反应的离子方程式为________。
（5）已知⑤的单质与①的最高价氧化物Y在点燃条件下能反应生成黑色单质，推测④的单质______（填“能”或“不能”）与Y发生类似反应。
（6）已知铷（Rb）是37号元素，与④同主族。下列说法正确的是______（填序号）。
a.铷在周期表中的位置为第四周期第ⅠA族
b.铷的熔点比④对应单质的熔点低
c.⑥的简单离子与过量的RbOH反应最终会产生白色沉淀
d.RbOH的碱性比④的最高价氧化物对应水化物强
答案以及解析
1.答案：C
解析：分别为第四周期第ⅢA、ⅤA族元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：，A项错误；电子层数：As=Ga，B项错误；同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：，C项正确；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，单质的还原性逐渐减弱，故单质还原性：，D项错误。
2.答案：C
解析：A.X、Y、Z分别为H、N、O，非金属性O>N>H，电负性：，A错误；
B.为，是不成盐氧化物，B错误；
C.Y、Q、Z元素组成的化合物硝酸钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，C正确；
D.Z与W元素形成的化合物，可用于制造二次电池的正极材料，D错误；
故选C。
3.答案：C
解析：原子序数为33的元素为砷元素，砷单质常温常压下是固体，A正确；原子序数为24的元素为铬元素，基态铬原子的价电子排布式为，所含的未成对电子数为6，是第四周期元素基态原子中最多的，B正确；位于第六周期第VIA族的元素为金属元素钋，只有正化合价，不存在负化合价，C错误；第七周期0族元素的原子序数为118，故原子序数为120的元素位于元素周期表第八周期第ⅡA族，是一种金属性很强的金属元素，D正确。
4.答案：C
解析：硅(Si)、磷(P)、硫(S)为同一周期从左到右的位置关系，硒(Se)在S的下一周期，两者同主族；
A.根据原子半径递变规律，原子半径由大到小的顺序为：，故A错误；
B.根据位置关系，S的电负性应该大于Se，故B错误；
C.根据同一周期第一电离能的递变，第VA族出现反常，第一电离能：，故C正确；
D.的稳定性强于，故D错误。
答案选C。
5.答案：B
解析：A.P的3p轨道为半充满状态，所以第一电离能P>S，第一电离能④>③>②>①，A选项错误；
B.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，所以原子半径：②>①>③>④，B选项正确；
C.非金属性越强，电负性越大，非金属性：F>N>S>P，则电负性：④>③>①>②，C选项错误；
D.最高正化合价等于最外层电子数，F元素没有正价，所以最高正化合价：①>③＝②，D选项错误；
答案选B。
6.答案：D
解析：和中的Si元素位于第ⅣA族，A、B项不符合题意；中的C元素位于第ⅣA族，C项不符合题意；中Al元素、O元素分别位于第ⅢA族、第ⅥA族，D项符合题意。
7.答案：A
解析：O的原子结构示意图为，核外有两个电子层，则O位于元素周期表中第二周期，A正确；P的原子结构示意图为，核外有三个电子层，则P位于元素周期表中第三周期，B错误；Ca的原子结构示意图为，核外有四个电子层，则Ca位于元素周期表中第四周期，C错误；Fe的原子结构示意图为，核外有四个电子层，则Fe位于元素周期表中第四周期，D错误。
8.答案：A
解析：甲、乙、丙、丁为第3周期元素，甲元素的第一电离能和第二电离能差距较大，说明甲元素最外层有1个电子，失去1个电子后达到稳定结构，则甲为a元素；乙元素的第二电离能和第三电离能差距较大，则乙元素最外层有2个电子，失去2个电子后达到稳定结构，则乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙、丁元素最外层电子数均大于3，则丙、丁一定为非金属元素。由上述分析知，甲为Na元素，乙为Mg元素，Na的金属性比Mg的强，A正确；Mg的常见化合价为+2价，B错误；丙、丁一定为非金属元素，C、D错误。
9.答案：A
解析：A.同周期元素随核电荷数的递增电负性逐渐增大，同主族元素随核电荷数的递增电负性逐渐減小，故电负性，故A正确；
B.非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性，则氢化物的稳定性，B错误；
C.离子的电子层结构相同，则，则质子数；元素的非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性，则离子的还原性：错误；
D.W是Al元素、X是Na元素，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径W
10.答案：D
解析：A.若为强酸，则X为氮元素，氨水呈碱性，A错误；
B.若四种元素均为非金属，则为X、Z可能处于ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族，对应的Y、W处于ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族，若W为P元素，则磷酸属于中强酸，B错误；
C.若四种元素中只有一种为金属，则X为B、Z为Al、Y为C、W为Si，碳酸属于弱酸；C错误；
D.若四种元素均为金属，则X为Li、Z为Na、Y为Be、W为Mg，则Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，属于强碱，D正确。
故选D。
11.答案：C
解析：A.a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,则d的最外层电子数24,故e的最外层电子数大于等于4,且小于f的最外层电子数,因e、f位于同一周期,同周期从左到右非金属性逐渐增强,所以f的非金属性比e强,故A镨误；
B.a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,则d的最外层电子数≥4,d、e同一主族,原子半径d ＜ e,则处于第二周期故B错误；
C.c、d处于第二周期,a、b、e、f处于第三周期,a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,所以金属性a最强a元素最高价氧化物对应水化物碱性最强,故C正确；
D.由上述分析可知,c在d的左侧,a、b、e、f处于第三周期,所以原子序数大小顺序是c＜d＜a＜b，故D错误。
12.答案：B
解析：A.同一周期，从左往右，原子半径逐渐减小，所以，A项错误；
B.非金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氮元素的非金属性比碳元素强，所以酸性：，B项正确；
C.S在周期表中的位置：第3周期ⅥA族，C项错误；
D.碳元素最高正化合价是+4，氮元素最高正化合价是+5，D项错误；
故选B。
13.答案：C
解析：电负性H
（2）<；<；>
（3）D；C
（4）3；纺锤
（5）的外围电子排布式为，3d轨道为半充满状态，比较稳定，的外围电子排布式为，再失去一个电子则为半充满稳定状态，气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难
解析：（1）Fe是26号元素，其基态原子外围电子排布式为，Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。
（2）与具有相同的核外电子排布，且原子序数Li>H，则离子半径：；同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，第ⅡA族、第VA族的第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能：Li
（3）D是基态Li的轨道表示式，此时能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2p轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C。
（4）基态P外围电子排布式为，未成对电子数为3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓为纺锤形。
15.答案：（1）F；
（2）；
（3）
（4）
（5）能
（6）bd
解析：根据元素在元素周期表中的位置，知①~⑧分别为C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl。
（1）同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则①~⑧中非金属性最强的是F。根据离子半径的比较方法知，核外有3个电子层，且原子序数：S>Cl，故简单离子半径最大的是。
（2）Na和Cl形成的化合物NaCl为离子化合物，故形成过程用电子式表示为；的结构示意图为。
（3）S和Cl的最高价氧化物对应水化物分别为和，Cl的非金属性强，即酸性：。
（4）铝既能与强酸反应又能与强碱反应，铝与强碱反应的离子反应方程式为。
（5）Mg与在点燃条件下能反应生成黑色单质，即Mg将还原为C，Na比Mg金属性更强，还原性更强，故Na也可以将还原为C。
（6）铷在元素周期表中的位置为第五周期第ⅠA族，a错误；Rb与Na位于同一主族，从上到下，碱金属熔点降低，故铷的熔点比钠低，b正确；同一主族元素从上到下，金属性增强，故碱性：RbOH>NaOH，与过量RbOH反应，最终生成，无白色沉淀，c错误，d正确。
