高考化学考点26 元素周期表的结构

一、一、元素周期表及其结构1．编排原则
（1）周期：把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行。

（2）族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。

2．结构
（1）周期(7个横行，7个周期)：
短周期
长周期
序号1234567元素种数288181832320族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
（2）族(18个纵行，16个族)
主族
列
1
21314151617族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族
列
345671112族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族第8、9、10，共3个纵行
0族
第18纵行
3．元素周期表中元素的分区
4．元素周期表中必记的4个关系
（1）常见的四组等量关系
①核电荷数=质子数=原子序数；
②核外电子层数=周期序数；
③主族序数=最外层电子数=最高正价；
④非金属元素：最低负价=最高正价−8。

（2）同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA、第ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；
②位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～第ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。

例如，氯和溴的原子序数之差为35−17=18(溴所在第四周期所含元素的种数)。

（3）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差的关系
周期序数1234567
原子序数差无1111112525
增加了过渡元素和
原因——增加了过渡元素
镧系或锕系元素（4）奇偶关系
①原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数；
②原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。

二、元素周期表的应用
考向一元素周期表的结构
典例1如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为
A．5x＋10B．5x C．5x＋14D．5x＋16
【解析】
【答案】A
【规律总结】
同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。

②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。

③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。

1．下列说法正确的是
A．原子的L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素
B．同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数之差一定为1
C．相邻两个周期的同一主族元素的原子序数之差等于上一周期所含元素种类
D．主族序数等于周期序数的元素一定为金属元素
元素周期表结构中隐含的两条规律
1．同主族、邻周期元素的原子序数差
（1）元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)
同主族相邻两元素中，Z(下)=Z(上)+上一周期元素所在周期的元素种类数目。

（2）元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)
同主族相邻两元素中，Z(下)=Z(上)+下一周期元素所在周期的元素种类数目。

2．同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差
周期序数1234567
原子序数差无1111112525
增加了过渡元素和原因增加了过渡元素
镧系或锕系元素
考向二元素位置的确定
典例1甲～戊五种短周期元素(除稀有气体元素外)在元素周期表中的位置如下所示，其中元素戊的原子半径在同周期中最小。

下列有关判断一定正确的是
A．甲、丁位于第ⅠA族，均为碱金属元素
B．五种元素中，原子半径最大的元素为丁
C．甲、乙、丙三种元素组成的物质中只含共价键
D．五种元素的最高价氧化物对应的水化物中只有一种强酸
【答案】B
2．下列说法正确的是
A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B．D−核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族
C．位于同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x+4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x+19
利用稀有气体元素确定主族元素位置
第一～第七周期稀有气体元素的原子序数依次为：2、10、18、36、54、86、118。

确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数−最邻近的稀有气体元素的原子序数=ΔZ。

例如：①35号元素(相邻近的是36Kr)，则35−36=−1，故周期数为四，族序数为8−|−1|=7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素；②87号元素(相邻近的是86Rn)，则87−86=1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。

1．元素周期表是一座开放的“元素大厦”，“元素大厦”尚未客满。

若发现120号元素，则其在“元素大厦”中的“房间”应是
A.第七周期0族
B.第六周期第ⅡA族
C.第八周期第ⅡA族
D.第八周期第ⅥA族2．某同学设计如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。

空格中均有对应的元素填充。

以下说法正确的是
A.白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
B.X和Y形成的化合物只有两种
C.X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X>Y
D.X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
3．若把元素周期表原先的主族、副族序号取消，由左到右按原顺序编为18列。

如碱金属为第1列，稀有气体为第18列，按照这个规定，下列说法不正确的是
A.第3列元素种类最多
B.第10列元素全部是金属元素
C.第18列元素的单质在常温常压下均为气体
D.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
4．下列有关元素周期表及应用叙述正确的是
A．周期表中的族分为主族、副族、0族和第Ⅷ族，共18个族
B．凡单原子形成的离子，其核外电子排布一定符合0族元素原子的核外电子排布
C．俄罗斯专家首次合成了176116X原子，116号元素位于元素周期表中第七周期第ⅥA族
D．根据主族元素最高正价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7
5．下列关于元素周期表的说法，正确的是
A．元素周期表的第8、9、10三纵列合称Ⅷ族，Ⅷ族是元素周期表所有族中元素种类最多的族B．元素周期表中的所有副族元素都是金属元素，副族包含过渡元素和Ⅷ族
C．金、银、铜、铁、钠五种金属元素中，只有钠属于主族元素
D．O、S、Na、K原子半径依次增大；KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐增强
6．如图所示是周期表中短周期的一部分，W、X、Y三种元素原子核外电子数之和等于X的质量数，X原子核内质子数和中子数相等。

下列叙述中不正确的是
A.三种元素的原子半径的大小顺序是W<Y<X
B.W最高价氧化物对应的水化物具有强酸性，气态氢化物的水溶液具有弱碱性
C.X元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D.Y元素的单质是非金属单质中唯一能跟水发生剧烈反应的单质
7．A、B分别为第三、四两周期同一主族的不同元素的原子，它们原子核内的质子数等于中子数。

①若A 为ⅡA族，其质量数为X，则B的质子数为Y；②若A为ⅣA族，其质子数为m，则B质量数为n，则Y 和n的值是
A ．(2
X
+18)和(2m +18)B ．(2
X
+8)和(2m +18)C ．(
2
X
+8)和(2m +36)D ．(
2
X
+18)和(2m +36)8．19世纪中叶，门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。

请回答：
（1）门捷列夫的突出贡献是(填字母，下同)。

A.提出了原子学说
B.提出了分子学说
C.发现了元素周期律
D.发现了能量守恒定律（2）该表变化表明。

A.事物的性质总是在不断地发生变化
B.元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C.ⅠA 族元素的金属性一定比同周期ⅡA 族元素的金属性强
D.物质发生量变到一定程度必然引起质变
（3）按照表中元素的位置，认真观察从ⅢA 族的硼到ⅦA 族的砹连接的一条折线，我们能从分界线附近找到。

A.耐高温材料
B.耐腐蚀材料
C.半导体材料
D.新型催化剂材料
（4）据报道，美国科学家制得一种新原子283
116
X ，它属于116号元素(元素符号暂用X 代替)，下列关于它的推测正确的是。

A.这种原子的中子数为167
B.这种元素位于元素周期表的第6周期
C.这种元素一定是金属元素
D.这种元素的原子易与氢化合
9．如表所示是元素周期表的一部分。

表中所列的字母分别代表某一化学元素。

请你根据表中所给元素，回答下列问题：
（1）在所给短周期元素中____的原子半径与_____的原子半径之比最小(填元素符号)。

（2）表中金属性最强的元素与氧气反应生成化合物的化学式是________(填两种即可)，i和j氢化物比较，稳定性强的是________(填写氢化物化学式)。

（3）海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，其单质能做消毒杀菌剂的原因是____________________________________(用化学方程式表示)。

（4）写出均由a、b、h、j四种元素所形成的两种化合物的水溶液相互反应的离子方程式：_____________。

（5）常温下某液态化合物只含上述元素的两种，分子中原子个数比1∶1，请你仅用一个化学方程式表示该液态化合物既有氧化性又有还原性：____________________________。

1．[2018·全国Ⅰ]主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。

W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。

下列说法正确的是
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
2．[2016·全国Ⅱ]a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2−和C+离子的电子层结构相同，d 与b同族。

下列叙述错误的是
A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C．c的原子半径是这些元素中最大的
D．d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性
3．[2015·全国Ⅱ]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。

a−的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c−和d+的电子层结构相同。

下列叙述错误的是
A．元素的非金属性次序为c>b>a
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
1．【答案】A
2．【答案】B
【解析】氢和锂两种元素原子序数之差为2是同一主族，故A错误；D−核外有36个电子，则D原子有35个电子，为Br元素，Br位于第四周期第ⅦA族，故B正确；同主族相邻两周期原子序数差值可能为
2、8、18、32等，所以同一主族的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能为x+4，
故C错误；同一周期第ⅠA族与第ⅢA族之间原子序数之差可能为2、12和26，故D错误。

1．【答案】C
【解析】第七周期最后一种元素是118号元素，因此120号元素为第八周期第ⅡA族元素。

2．【答案】C
【解析】A项，第4周期共有7种主族元素，而白格有8个，故至少有一格不是主族元素，错误；B项，Z元素的最外层电子数是次外层的3倍，则Z为O元素，故X为7号元素N，分析题图可知，Y为15号元素P，X和Y形成的化合物有很多种，错误；C项，根据元素周期律可知，N、P同主族，则HNO3
的酸性强于磷酸的，正确；D 项，根据元素周期律可知，H 2O 的稳定性最强，错误。

*网3．【答案】D
【解析】第3列元素中包括镧系(共15种)和锕系(共15种)，所以种类最多，A 项说法正确；第10列为过渡元素，过渡元素全部为金属元素，B 项说法正确；第18列元素为稀有气体元素，稀有气体元素的单质在常温常压下均为气体，C 项说法正确；He 等元素的原子最外层也是2个电子，D 项说法错误。

4．【答案】C
【解析】Ⅷ族包含8、9、10共3个纵行，共18个纵行，16个族，故A 错误；H +核外没有电子，与稀有气体元素原子的核外电子排布不同，故B 错误；第七周期0族元素的原子序数为118，结合118−116=2和8−2=6知，116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA 族，故C 正确；主族元素中，元素最高正化合价与其族序数相等，但O 、F 元素除外，所以卤族元素中除了F 元素外其他元素最高正化合价为+7，故D 错误。

5．【答案】C
6．【答案】A
【解析】设X 的原子核外电子数为a ，则W 原子的核外电子数为a -9，Y 原子的核外电子数为a-7，由题意得a-9+a-7+a =2a ，得a =16，所以可推知W 为N 、Y 为F 、X 为S 。

三种元素的原子半径关系为X>W>Y ，A 错误；W 最高价氧化物对应的水化物为强酸HNO 3，气态氢化物为NH 3，NH 3的水溶液为氨水，显弱碱性，B 正确；X 元素的氧化物SO 2、SO 3的水溶液分别为H 2SO 3、H 2SO 4，显酸性，氢化物为H 2S ，H 2S 的水溶液为氢硫酸，显弱酸性，C 正确；Y 元素的单质为F 2，是唯一能与水剧烈反应的非金属单质，D 正确。

*网7．【答案】C
【解析】若A 为ⅡA 族，A 质量数为X ，质子数等于中子数，则A 的质子数为2
X
，处于过渡元素之前，则B 的质子数Y =
2
X
+8；若A 为ⅣA 族，A 质子数为m ，处于过渡元素之后，则B 的质子数Y =m +18，B 的质量数n =2Y =2m +36。

8．【答案】（1）C
（2）CD
（3）C
（4）AC
【解析】（1）门捷列夫的贡献是发现了元素周期律，并根据元素周期律制得第一张元素周期表。

（2）元素的性质呈周期性变化，A 错误；氦是稀有气体元素，非金属性最强的元素是氟，B 错误；同周
期元素，从左到右金属性逐渐减弱，C正确；随着原子序数的递增，同周期元素由金属元素变化到非金属元素，同主族元素由非金属元素过渡到金属元素(ⅡA族和ⅦA族除外)，即由量变引起质变，D正确。

（3）该折线是金属元素和非金属元素的分界线，所以在该分界线附近能找到半导体材料。

在过渡元素中可寻找耐高温、耐腐蚀的材料，也可寻找各种优良的催化剂。

（4）若第7周期排满，最后为118号元素，则116号元素X位于第7周期ⅥA族。

第6周期ⅥA族的钋元素是金属元素，根据同主族元素，从上到下金属性逐渐增强，可知116号元素是金属元素。

根据同主族元素从上到下与氢气化合由易到难的递变性知，该元素不易与氢化合。

9．【答案】（1）H Na
（2）K2O、K2O2、KO2(任填两种)HF
（3）Cl2+H2O HCl+HClO
HSO-===SO2↑+H2O
（4）H++3
（5）2H2O22H2O+O2↑
【解析】（1）在所给短周期元素中氢原子半径最小，钠原子半径最大，二者比值最小。

（2）在元素周期表前四周期元素中钾元素的金属性最强，金属钾与氧气反应可生成K2O、K2O2，甚至生成KO2；i为F元素，j为S元素，F的非金属性比S强，故HF的稳定性强于H2S。

（3）海水中除氢、氧元素外含量最多的元素是Cl，Cl2做消毒杀菌剂的原因是Cl2+H2O HCl+HClO。

（4）a、b、h、j四种元素分别为Na、H、O、S，四种元素所形成的两种化合物分别为NaHSO4和NaHSO3，
HSO-===SO2↑+H2O。

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二者的水溶液相互反应的离子方程式为H++3
（5）分子中原子个数比1∶1，且常温下呈液态的化合物是H2O2，在H2O2的分解反应中，H2O2既做氧化剂又做还原剂。

1．【答案】B
2．【答案】A
【解析】a的原子中只有1个电子，则a为氢元素，a、b、c、d为短周期元素，b2−和c+离子的电子层结构相同，则b为氧元素，c为Na元素，d与b同族，则d为硫元素，据此解答。

A．H分别与O、S形成化合物可以为H2O和H2S，氢元素的化合价为+1，而NaH中氢元素的化合价为−1价，A项错误；B．氧元素与其他三种元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2，B项正确；C．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：Na>S>O>H，C项正确；D．d 和a形成的化合物为H2S，硫化氢的溶液呈弱酸性，D项正确；答案选A。

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【名师点睛】在短周期元素中，能形成电子层结构相同的b2−和c+离子的元素只能位于第二、第三周期，所以b为氧元素，c为Na元素，H原子的核外只有一个电子，则a为H元素，d与b同族，则d为S元素，然后根据元素周期律的基础知识解答即可。

3．【答案】B。