高考化學復習重點知識專題講解與練習15---元素的金屬性、非金屬性強弱的比較

高考化學復習重點知識專題講解與練習

專題十五、元素的金屬性、非金屬性強弱的比較

連線高考

元素的金屬性、非金屬性強弱的比較的知識年年必考,體現在六個方面:

一是同周期的元素及化合物之間的轉化關系;二是同主族的元素及化合物之

間的轉化關系；三是元素的氫化物的穩定性的比較，四是元素最高價氧化物

對應的水化物的酸性（或堿性）的強弱比較。五是單質與化合物之間的置換

反應。六是元素的金屬性或非金屬性的強弱比較。主要題型為選擇、計算、

實驗探究等。以現代科技有關的問題，與社會生產生活緊密相連的問題為背

景，考查Fe、Fe的氧化性、還原性。飲用水的凈化、FeCl溶液腐蝕電

32

＋＋

3

路板等，也是熱點之一。

重點、難點探源

元素的金屬性和非金屬性的強弱的實質元素周期表中主族元素的遞變

規律

1 / 22

內容同周期(從左到右)同主族(從上到下)

原子半徑逐漸減小逐漸增大

電子層結構

電子層數相同，最外層電子電子層數遞增，最外層電子

數漸多數相同

得電子能力逐漸減弱逐漸增強

失電子能力逐漸增強逐漸減弱

金屬性逐漸增強逐漸減弱

非金屬性逐漸減弱逐漸增強

主要化合價

最低負價：主族序數-8F除外）

最高價氧化物對

酸性逐漸增強酸性逐漸減弱

應水化物的酸堿

堿性逐漸減弱堿性逐漸增強

性

非金屬元素氣態氣態氫化物的形成越來越氣態氫化物的形成越來越

氫化物的形成及難，易，

穩定性穩定性逐漸減弱穩定性逐漸增強

最高正價等于主族序數（O、最高正價：+1→+7

追蹤高考

1．【2018江蘇卷】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序數依次增大，

X 是地殼中含量最多的元素，Y 原子的最外層只有一個電子，Z 位于元素

2 / 22

周期表ⅢA族，W 與X屬于同一主族。下列說法正確的是

A．原子半徑：r(W) > r(Z) > r(Y)

B．由X、Y 組成的化合物中均不含共價鍵

C．Y 的最高價氧化物的水化物的堿性比Z的弱

D．X 的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強

【答案】D

【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大；X是地殼

中含量最多的元素，X為O元素；Y原子的最外層只有一個電子，Y為Na

元素；Z位于元素周期表中IIIA族，Z為Al元素；W與X屬于同一主族，

W為S元素。A項，Na、Al、S都是第三周期元素，根據同周期從左到右主

族元素的原子半徑依次減小，原子半徑：r（Y）r（Z）r（W），A項錯

誤；B項，由X、Y組成的化合物有NaO、NaO，NaO中只有離子鍵，

2222

NaO中既含離子鍵又含共價鍵，B項錯誤；C項，金屬性：Na（Y）Al

22

（Z），Y的最高價氧化物的水化物的堿性比Z的強，C項錯誤；D項，非金

屬性：O（X）S（W），X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比W的強，D項

正確；答案選D。

3 / 22

2

．【2015福建理綜化學】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的

相對位置如右下圖所示，其中W原子的質子數是其最外層電子數的三倍，

下列說法不正確的是（ ）

A．原子半徑：W>Z>Y>X

B．最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>Z

C．最簡單氣態氫化物的熱穩定性：Y>X>W>Z

XY

ZW

D．元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等

【答案】A

【解析】在短周期元素中，W原子的質子數是其最外層電子數的三倍，

則W是15號的P元素，根據元素在周期表中的相對位置關系可確定：X是

N元素，Y是O元素；Z是Si元素。A．同一周期的元素，原子序數越大，

原子半徑越小；不同周期的元素，原子核外電子層數越多，原子半徑就越大。

因此這四種元素的原子半徑大小關系是：Z>W>X > Y，錯誤。B．元素的非

金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強。由于元素的非金屬

性：X>W>Z，所以它們的最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>Z，正確。

C．元素的非金屬性越強，其相應的最簡單的氫化物的穩定性就越強。由于

4 / 22

元素的非金屬性：Y>X>W>Z，所以元素的氫化物的穩定性：Y>X>W>Z，

正確。D．除非金屬性很強的F、O元素外，一般情況下，元素原子的最外

層電子數等于該元素原子的最外層電子數。X、Z、W的最高化合價分別與

其主族序數相等，正確。

指點迷津

元素金屬性、非金屬性與其對應單質或離子的還原性、氧化性有著密不

可分的關系，它們具有統一性，其實質就是對應原子得失電子的能力，那么，

如何判斷元素金屬性、非金屬性強弱呢？這主要應從參加反應的某元素的原

子得失電子的難易上進行分析，切忌根據每個原子得失電子數目的多少進行

5 / 22

判斷。下面就針對元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法做一簡要分析和總

結。

一、元素的金屬性：

1、在一定條件下金屬單質與水反應的難易程度和劇烈程度。一般情況

下，與水反應越容易、越劇烈，其金屬性越強。

常溫下與同濃度酸反應的難易程度和劇烈程度。一般情況下，與

2、

酸反應越容易、越劇烈，其金屬性越強。

依據最高價氧化物的水化物堿性的強弱。堿性越強，其元素的金

3、

屬性越強。

依據金屬單質與鹽溶液之間的置換反應。一般是活潑金屬置換不

4、

活潑金屬。但是ⅠA族和ⅡA族的金屬在與鹽溶液反應時，通常是先與水反

應生成對應的強堿和氫氣，然后強堿再可能與鹽發生復分解反應。

5、依據金屬活動性順序表——金屬的位置越靠前，其金屬性越強（極

少數例外）。

（從鉀至金）：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Cr、Fe、Ni、Sn、Pb、

（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

6 / 22

需說明的是這其中也有特殊情況，如Sn和Pb，金屬活動性Sn﹥Pb，元

素的金屬性是Pb> Sn。

依據元素周期表。同周期中，從左向右，隨著核電荷數的增加，

6、

金屬性逐漸減弱；同主族中，由上而下， 隨著核電荷數的增加，金屬性逐

漸增強。

依據原電池中的電極名稱。做負極材料的金屬性強于做正極材料

7、

的金屬性。

依據電解池中陽離子的放電（得電子，氧化性）順序。優先放電

8、

的陽離子，其元素的金屬性弱。

9、氣態金屬原子在失去電子變成穩定結構時所消耗的能量越少，其金

屬性越強。

二、比較元素非金屬性強弱的依據

1、非金屬單質與H反應的難易程度、劇烈程度和生成氣態氫化物的穩

2

定性。與氫氣反應越容易、越劇烈，氣態氫化物越穩定，其非金屬性越強。

依據最高價氧化物的水化物酸性的強弱。酸性越強，其元素的非

2、

金屬性越強。（F除外，因F無正價）

7 / 22

3、

據元素周期表。同周期中，從左向右，隨著核電荷數的增加，非

金屬性逐漸增強；同主族中，由上而下，隨著核電荷數的增加，非金屬性逐

漸減弱。

非金屬單質與鹽溶液中簡單陰離子之間的置換反應。非金屬性強

4、

的置換非金屬性弱的。元素的非金屬性 F>Cl,但把F通入到NaCl溶液

2

中發生反應：2F+2HO=4HF+O。并未把Cl元素的單質置換出來。

222

非金屬單質與具有可變價金屬的反應。能生成高價金屬化合物的，

5、

其非金屬性強。

氣態非金屬原子在得到電子變成穩定結構時所釋放的能量越多，

6、

其非金屬性越強。

依據兩種非金屬元素在同種化合物中相互形成化學鍵時化合價的

7、

正負來判斷。如在KClO中Cl顯+5價， O顯-2價，則說明非金屬性

3

是O > Cl；在OF中，O顯+2價，F顯-1價，則說明非金屬性是F > O

2

從非金屬陰離子還原性強弱判斷。非金屬陰離子還原性越強，對

8、

應原子得電子能力越弱，其非金屬性越弱，即“易失難得”，指陰離子越易失

電子，則對應原子越難得電子。

8 / 22

三、原電池中正負極的判斷:

易錯地帶

1、

元素的非金屬性與金屬性強弱的實質是元素的原子得失電子的難

易，而不是得失電子的多少。如Mg比Na失電子數多，但Na比Mg失電子

更容易，故Na的金屬性比Mg強。

金屬性Pb>Sn，但金屬的活動性是Sn >Pb。這與金屬晶體的結構

2、

有關。

金屬性K>Na，但金屬K的制備方法是Na（熔融）

3、

通電

+KClNaCl+K，這是由于沸點K，當Ｋ離子得到電子變為Ｋ蒸汽從

體系中分離出來后，就得到了NaCl了。這與金屬性的強弱無關。

9 / 22

4、

根據原電池原理比較金屬的金屬性強弱時，一般是活潑的金屬作

負極，不活潑的金屬作正極電解質溶液應是非氧化性酸或鹽溶液，否則所得

結論可能不正確，如（1）Mg、Al作電極，NaOH溶液作電解質溶液，由于

在強堿性溶液中Al比Mg更容易失去電子，故負極是Al。（2）在

Fe(Al)---Cu----HNO的原電池中，由于Fe、Al在濃HNO中鈍化，比Cu等

33

金屬更難失電子，故Cu等金屬作負極，Fe、Al作正極。

強化突破

1．(2017·重慶調研)元素X、Y、Z的原子序數依次增大，且序數之和

為36。Y、Z在同一周期，X、Z在同一主族，X原子最外層電子數是Y原

子最外層電子數的3倍。下列說法正確的是( )

A．Y的單質不與水反應

B．Z的最高價氧化物對應的水化物不穩定

C．簡單離子的半徑由大到小為Y>Z>X

D．由X、Y、Z三種元素形成的化合物里含有離子鍵

2．(2017·唐山一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，X

10 / 22

1

在元素周期表中原子半徑最小， Y的次外層電子數是最外層的，ZX是一

3

種生氫劑，W與Y同主族。下列敘述正確的是( )

A．原子半徑：r＞r＞r

WZY

B．化合物ZX中各原子均滿足8電子穩定結構

C．由X、Y、Z、W組成的化合物的水溶液可能顯酸性

D．簡單氣態氫化物穩定性：W>Y

3．(2017·濰坊二模)X、Y、M、N是四種短周期主族元素，原子序數依

次增大。X與M同主族，M原子的最外層電子數是內層電子數的一半，四

種元素原子最外層電子數之和為19，N的單質是一種有色氣體，可用于自

來水的消毒。下列說法正確的是( )

A．原子半徑：r(N)>r(M)>r(Y)>r(X)

B．X與Y形成的化合物溶于水，溶液顯堿性

C．簡單氣態氫化物的熱穩定性：M>N>X

11 / 22

D．單質的熔點：Y>N>M>X

4．(2017·濟寧一模)常溫下，A是由X和Y兩種短周期元素組成的氣

體，X的原子序數小于Y，甲、乙、丙分別是X、Y、Z元素對應的單質，Z

是地殼中含量最高的元素，它們有如圖所示的轉化關系。下列說法不正確

的是( )

A．X、Y、Z三種元素能組成離子化合物

B．反應②為化合反應，反應③為置換反應

C．常溫常壓下，Z的氫化物熔點為同族最高

D．原子半徑：Y>Z>X

5．(2017·保定一模)短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增大，B

和D同主族；X、Y、N分別是由以上四種元素中的兩種組成的化合物，Z

是由以上三種元素組成的化合物；若X與Y摩爾質量相同，Y為淡黃色固

12 / 22

體，上述物質之間的轉化關系如圖所示(部分生成物省略)，則下列說法中一

定正確的是( )

A．相對分子質量M>N，沸點N>M

B．簡單離子半徑：D>B>C>A

C．Z為NaCO

23

D．圖中有兩個氧化還原反應

6．(2018·遼寧百校聯盟聯考)X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周

期主族元素，其中X的簡單氫化物的分子式為XH，Y為短周期中最活潑的

3

金屬元素，Z的原子最外層電子數是其內層電子數的0.4倍，W的單質常溫

下為氣體。下列說法正確的是( )

A．Y的離子半徑大于W的離子半徑

B．若WO中各原子均滿足8e穩定結構，則WO中既存在極性鍵，

22

－

13 / 22

又存在非極性鍵

C．X的簡單氫化物的沸點小于與其同主族的短周期元素簡單氫化物的

沸點

D．Z的氧化物在高溫下與碳反應可制得一種半導體材料

7．(2017·武漢5月調研)下表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Y元素的2倍。下列說法正確

的是 ( )

XY

WZ

T

A.元素X、W、Z在自然界中均可以游離態存在

B．元素X、Y、W的原子半徑依次遞增

C．實驗室儲存T的單質時，應在其表面覆蓋少量的水

D．元素Z的氧化物是制作計算機芯片的材料

14 / 22

8．A、B、C、D、E均為短周期主族元素，其原子序數依次增大。其

中A元素原子核內只有一個質子；A與C、B與D分別同主族；B、D兩元

素原子序數之和是A、C兩元素原子序數之和的2倍。

請回答下列問題：

（1）由上述元素組成的下列物質中屬于非電解質的是________(填字

母)。

A．AB B．DB

22

C．E D．CDB

223

（2）D元素在元素周期表中的位置為________；化合物CB中兩種離

2

子的半徑大小關系為________＞________(填離子符號)。

（3）實驗室中欲選用下列裝置制取并收集純凈干燥的E氣體。

2

①實驗中應選用的裝置為________(按由左到右的連接順序填寫)；

②裝置A中發生反應的離子方程式為___________________。

15 / 22

【參考答案】

1．【解析】元素X、Y、Z原子序數之和為36，Y、Z在同一周期，Y、

Z不可能處于第四周期(第四周期兩元素原子序數之和最小為39)；X、Z在

同一主族，若Y、Z處于第二周期，當為O、F、Cl時原子序數最大，三者

之和為8＋9＋17＝34，小于36，故Y、Z處于第三周期，X原子最外層電

子數是Y原子最外層電子數的3倍，則X、Z的最外層電子是3或6，當X、

Z的最外層電子是3時，Y最外層電子數為1，則Y的原子序數為11，Z的

原子序數為13，X的原子序數為36－11－13＝12，X不處于第ⅢA族，不

合題意；當X、Z的最外層電子是6時，Y最外層電子數為2，則Y的原子

序數為12，Z的原子序數為16，X的原子序數為36－12－16＝8，X處于第

16 / 22

ⅥA族，故X為O，Y為Mg，Z為S。Y為Mg，在加熱條件下能與水反應

生成氫氣和氫氧化鎂，A項錯誤；Z的最高價氧化物對應的水化物化學式為

HSO，硫酸穩定，B項錯誤；離子的電子層數越多，離子半徑越大，核外

24

電子排布相同時，離子半徑隨原子序數的增大而減小，則簡單離子的半徑

由大到小為Z>X>Y，C項錯誤；由X、Y、Z三種元素形成的化合物可以是

硫酸鎂，含有離子鍵，D項正確。

【答案】D

2．【解析】周期表中原子半徑最小的是H元素，則X為H，次外層是

最外層的1/3，原子核外電子排布只可能是，則Y為O，W與Y同主

族，短周期中只有S元素，W為S，X是H元素，則Z為＋1價，且原子序

數介于8與16 之間，因此Z是Na。Na與S處于同一周期，核電荷數較小

的Na元素原子半徑更大，即r＞r＞rA項錯誤；ZX為NaH，H元素核

NaSO,

外穩定結構為K層2個電子，B項錯誤；四種元素組成的化合物有

NaHSO、NaHSO，二者的溶液均呈酸性，C項正確；O元素的非金屬性比

34

S強，所以簡單氣態氫化物HO比HS穩定，D項錯誤。

22

17 / 22

【答案】C

3．【解析】M原子的最外層電子數是內層電子數的一半，則M為P(Li

不符合原子序數依次增大)，X與M同主族，且原子序數小于M，所以X為

N元素，M為P元素，N的單質是一種有色氣體，可用于自來水的消毒，則

N是Cl元素，四種元素原子最外層電子數之和為19，則Y的最外層電子數

為19－5－5－7＝2，則Y為Mg。原子半徑：r(Mg)>r(P)>r(Cl)>r(N)，即

r(Y)>r(M)>r(N)>r(X), A項錯誤；X與Y形成的化合物MgN溶于水生成氨

32

水和氫氧化鎂，溶液顯堿性，選項B正確；簡單氣態氫化物的熱穩定性：

HCl>NH>PH，即N>X>M, C項錯誤；單質的熔點：Mg>P>Cl>N，即

3322

Y>M>N>X, D項錯誤。

【答案】B

4．【解析】地殼中含量最高的元素Z是氧元素，則丙為氧氣，根據圖

中信息可知A為烴，則X為氫，Y為碳，甲為氫氣，乙為碳單質，B為二

氧化碳，C為水。X、Y、Z三種元素是氫、碳、氧，不能組成離子化合

物，A項錯誤；反應②為高溫下碳與二氧化碳化合生成一氧化碳，屬于化

18 / 22

合反應，反應③為高溫條件下水蒸汽與碳反應生成氫氣和一氧化碳，屬于

置換反應，B項正確；常溫常壓下，Z的氫化物為水，由于存在氫鍵，故其

熔點為同族最高，C項正確；氫原子半徑最小，而同周期元素的原子半徑從

左到右逐漸減小，故原子半徑：Y>Z>X，D項正確。

【答案】A

5．【解析】A、B、C、D為短周期內原子序數依次增大的元素，X、

Y、N分別由這四種元素中的兩種組成的常見化合物，Z是由以上三種元素

組成的化合物；Y為淡黃色固體，則Y為NaO，X與Y的摩爾質量相等，

22

均為78 g/mol，且X與酸反應生成M，Y能與N反應生成Z，硫與氧氣摩爾

質量均為32 g/mol，所以X為NaS，M為HS，N為HO，Z為NaOH，故

222

A為H，B為O，C為Na，D為S；M可能是HS，也可能是NaHS，M的

2

相對分子質量大于N，但沸點可能M>N(M為NaHS)，也可能N>M(M為

HS)，A項錯誤；離子的核外電子層數越多，離子半徑越大，核外電子排布

2

相同時離子半徑隨原子序數的增大而減小，則簡單離子半徑：D>B>C>A，

B項正確；Z是NaOH，C項錯誤；反應中只有過氧化鈉與水的反應是氧化

19 / 22

還原反應，D項錯誤。

【答案】B

6．【解析】X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期主族元素，其

中X的簡單氫化物的分子式為XH，X為N元素，Y為短周期中最活潑的

3

金屬元素，Y為Na元素，Z的原子最外層電子數是其內層電子數的0.4倍，

Z為Si元素，W的單質常溫下為氣體，W為Cl元素。Y的離子為Na，W

＋

的離子為Cl，后者多一個電子層，Y的離子半徑小于W的離子半徑，A項

－

錯誤；若WO中各原子均滿足8e穩定結構，氧與兩個氯原子各形成一個

2

－

共價鍵，兩個氯原子間不形成化學鍵，則WO中只存在極性鍵，不存在非

2

極性鍵，B項錯誤；N的簡單氫化物由于存在分子間氫鍵，其沸點高于與其

同主族的短周期元素簡單氫化物的沸點，C項錯誤；工業制硅，用二氧化硅

與碳在高溫下生成硅和一氧化碳，硅是一種半導體材料，D項正確。

【答案】D

7．【解析】根據元素在周期表中的位置可知，W元素原子的核電荷數

為Y元素的2倍，則W為S元素，Y為O元素，則X為N元素，Z為Si

20 / 22

元素，T為Br元素。硅屬于親氧元素，在自然界中沒有游離態存在，A項

錯誤；同一周期，從左到右，原子半徑逐漸減小，原子半徑X＞Y，B項錯

誤；實驗室儲存溴的單質時，應在其表面覆蓋少量的水，進行水封，減少

溴的揮發，C項正確；制作計算機芯片的材料是硅，不是二氧化硅，D項錯

誤。

【答案】C

8．【解析】根據題意可知：A是H元素，C是Na元素，B是O元素，

D是S元素，根據原子序數遞增知E是Cl元素。

（1）水是弱電解質，NaSO是強電解質，Cl既不是電解質也不是非電

232

解質，二氧化硫是非電解質，選B。（2）S元素在元素周期表中的位置是第

三周期ⅥA族，相同電子層結構的微粒，核電荷數大的半徑小，即O＞Na

2

－

＋

。（3）用濃鹽酸與二氧化錳反應制取氯氣，離子方程式中二氧化錳是難溶

物，寫化學式。用飽和食鹽水除去氯化氫，用濃硫酸干燥，用向上排空氣

法收集氯氣，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，因此裝置順序是AFEB。

【答案】（1）B （2）第三周期ⅥA族 O Na

2

－＋

21 / 22

（3）AFEB MnO＋4H＋2ClMn＋ClO

222

＋－＋

2

↑＋2H

22 / 22