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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 第二講 元素周期表元素周期律
[考綱展示]
1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。 2.以第三周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?!?.以ⅠA和ⅦA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 4.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。
一、原子序數(shù)
按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)。
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。
二、編排原則
三、元素周期表的結(jié)構(gòu)
1.周期(7個(gè)橫行,7個(gè)周期)
短周期
長(zhǎng)周期
序號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
元素種數(shù)
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序數(shù)
2
10
18
36
54
86
118
2.族(18個(gè)縱行,16個(gè)族)
主族
列序
1
2
13
14
15
16
17
族序
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列序
3
4
5
6
7
11
12
族序
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10共3個(gè)縱行
0族
第18縱行
四、元素周期表中元素的分區(qū)
1.分界線:如上圖所示,沿著元素周期表中B、Si、As、Te、At與Al、Ge、Sb、Po的交界處畫(huà)一條斜線,即為金屬元素和非金屬元素的分界線(氫元素除外)。
2.金屬元素:位于分界線的左面區(qū)域,包括所有的過(guò)渡元素和部分主族元素。
3.非金屬元素:位于分界線的右面區(qū)域,包括部分主族元素和0族元素。
4.分界線附近的元素,既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。
五、元素周期表中的特殊位置
1.過(guò)渡元素:元素周期表中部從第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱列共六十多種元素,這些元素都是金屬元素。
2.鑭系:元素周期表第六周期中,57號(hào)元素鑭到71號(hào)元素镥共15種元素。
3.錒系:元素周期表第七周期中,89號(hào)元素錒到103號(hào)元素鐒共15種元素。
4.超鈾元素:在錒系元素中92號(hào)元素鈾(U)以后的各種元素。
(1)周期表18個(gè)縱行是16個(gè)族,第8、9、10縱行為一族。
(2)在描述元素在Ⅷ族時(shí),不要寫(xiě)成ⅧB(niǎo)。
(3)元素周期表中,族序數(shù)Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的分界線,第一次分界時(shí)主族(ⅡA)在副族(ⅢB)之前,第二次分界時(shí)副族(ⅡB)在主族(ⅢA)之前。
(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序數(shù)的差值可能為1、11、25。
(xx高考福建卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如右所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.原子半徑:W>Z>Y>X
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X>W>Z
C.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等
[解析] 從元素周期表的局部圖可知短周期元素X、Y、Z、W為二、三周期元素,W位于第三周期,W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍,故W是P元素,據(jù)此推出X、Y、Z分別是氮、氧、硅。根據(jù)四種元素在周期表中的位置關(guān)系可知,原子半徑:Z>W>X>Y,A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性:O>N>P>Si,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,即X>W>Z,氫化物的熱穩(wěn)定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,即Y>X>W>Z,B、C項(xiàng)正確;主族元素除O、F外,其他元素最高化合價(jià)都等于其主族序數(shù),D項(xiàng)正確。
[答案] A
—直接相鄰的原子序數(shù)關(guān)系
(1)“┳”型
(2)“┻”型
(3)“╋”型
1.(xx高考浙江卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下表所示,其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半,則下列說(shuō)法中正確的是( )
X
Y
Z
W
Q
A.鈉與W可能形成Na2W2化合物
B.由Z與Y組成的物質(zhì)在熔融時(shí)能導(dǎo)電
C.W得電子能力比Q強(qiáng)
D.X有多種同素異形體,而Y不存在同素異形體
解析:選A。根據(jù)X原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定X元素,并結(jié)合五種元素在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系確定其他元素,再結(jié)合各選項(xiàng)分析、解決問(wèn)題。X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半,而原子的最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè),則X為C元素,結(jié)合五種元素的相對(duì)位置關(guān)系,從而可知,Y為O元素,Z為Si元素,W為S元素,Q為Cl元素。O和S元素同處第ⅥA族,類(lèi)比Na和O元素形成化合物Na2O2,推測(cè)Na和S元素可形成化合物Na2S2,A項(xiàng)正確。Si和O元素形成的SiO2為原子晶體,在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,B項(xiàng)錯(cuò)。Cl元素的非金屬性比S元素的強(qiáng),則Cl原子得電子能力比S原子強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)。C元素可形成金剛石、石墨、C60等多種同素異形體,O元素可形成O2、O3等同素異形體,D項(xiàng)錯(cuò)。
題組一 元素周期表的結(jié)構(gòu)
1.第三周期第ⅣA族的元素是________(填元素符號(hào),下同);Na元素的原子序數(shù)為11,其相鄰的同族元素的原子序數(shù)是________;短周期元素中,族序數(shù)等于周期序數(shù)的元素有________,族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素有________,周期序數(shù)等于族序數(shù)2倍的元素有________。
解析:第三周期第ⅣA族元素的原子有3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為4,其核外電子排布為2、8、4,即14號(hào)元素Si;與Na元素(原子序數(shù)為11)相鄰的同族元素的原子序數(shù)是11-8=3或11+8=19;在短周期元素中,族序數(shù)等于周期序數(shù)的元素有第一周期第ⅠA族的H元素,第二周期第ⅡA族的Be元素,第三周期第ⅢA族的Al元素;族序數(shù)等于周期序數(shù)2倍的元素有第一周期第ⅡA族元素(不存在此元素),第二周期第ⅣA族的C元素,第三周期第ⅥA族的S元素;周期序數(shù)等于族序數(shù)2倍的有第二周期第ⅠA族的Li元素。
答案:Si 3、19 H、Be、Al C、S Li
2.(教材改編)判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“”
(1)最外層電子數(shù)為2的元素一定在第ⅡA族。( )
(2)元素周期表中第Ⅷ族元素種類(lèi)最多。( )
(3)第三、四周期同主族相鄰元素的原子序數(shù)之差都是18。( )
(4)同周期的ⅡA族元素與ⅢA族元素的原子序數(shù)之差都相同。( )
(5)115號(hào)元素位于第七周期第ⅤA族。( )
(6)原子序數(shù)之差為2的兩種元素不可能位于同一主族。( )
(7)位于同一主族的甲、乙兩種元素,甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)可能為x+4。( )
(8)位于同一周期的甲、乙兩種元素,甲位于ⅠA族,原子序數(shù)為x,乙位于ⅢA族,則乙原子序數(shù)可能為x+19。( )
答案:(1) (2) (3) (4) (5)√ (6) (7) (8)
題組二 元素周期表的應(yīng)用
3.(xx福建莆田高三質(zhì)檢)原子序數(shù)為Z的元素R,在周期表中位于A、B、C、D四種元素的中間,如圖所示。A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和為下列數(shù)據(jù),其中不可能是( )
C
A
R
B
D
A.4Z B.4Z+10
C.4Z+5 D.4Z+14
解析:選C。由周期表的結(jié)構(gòu)可知C與R或R與D的原子序數(shù)之差可能為8、18、32。即C、D原子序數(shù)之和存在三種情況:2Z、2Z+10或2Z+14。而A、B原子序數(shù)之和為2Z(如圖)。
C
A
ZR
B
D
4.(xx高考福建卷)四種短周期元素在周期表中的位置如右圖,其中只有M為金屬元素。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.原子半徑Z
r(陽(yáng)離子)
逐漸增大
性質(zhì)
化合價(jià)
最高正化合價(jià)由+1→+7(O、F除外),負(fù)化合價(jià)=-(8-主族序數(shù))
相同,最高正化合價(jià)=主族序數(shù)(O、F除外)
元素的金屬性和非金屬性
金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)
金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱
離子的氧化性、還原性
陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng),陰離子還原性逐漸減弱
陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱,陰離子還原性逐漸增強(qiáng)
氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性
逐漸增強(qiáng)
逐漸減弱
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性
堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)
堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱
四、元素金屬性強(qiáng)弱的比較
1.結(jié)構(gòu)比較法:最外層電子數(shù)越少,電子層數(shù)越多,元素金屬性越強(qiáng)。
五、元素非金屬性強(qiáng)弱的比較
1.結(jié)構(gòu)比較法:最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少,非金屬性越強(qiáng)。
(1)對(duì)于主族元素而言,元素的最高正化合價(jià)和主族序數(shù)相同,但是氟沒(méi)有正價(jià),氧無(wú)最高正價(jià),一般為零價(jià)或負(fù)價(jià)。,(2)判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱,依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。,(3)根據(jù)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時(shí),必須是其最高價(jià)氧化物。
(xx高考北京卷)下列有關(guān)性質(zhì)的比較,不能用元素周期律解釋的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金屬性:Cl>Br
C.堿性:NaOH>Mg(OH)2
D.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
[解析] A.S、P位于同一周期,且S位于P的右側(cè)。同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強(qiáng),故非金屬性S>P,所以H2SO4的酸性大于H3PO4。B.Cl、Br位于同一主族,Cl位于Br的上方,同主族元素由上到下非金屬性逐漸減弱,故非金屬性Cl>Br。C.Na、Mg是同周期元素,Na位于Mg的左側(cè),故Na的金屬性比Mg的強(qiáng),則NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)。D.NaHCO3的熱穩(wěn)定性差,是由于HCO3受熱易分解。
[答案] D
2.(xx高考山東卷)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí),下列推斷正確的是( )
A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱
B.核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小
D.Cl與Cl得電子能力相同
解析:選D。A.同主族的非金屬元素,從上到下非金屬性逐漸減弱,最高價(jià)含氧酸的酸性依次減弱。含氧酸不一定是最高價(jià)含氧酸,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。
B.K+、Ca2+、S2-、Cl-的核外電子排布相同,都是,但化學(xué)性質(zhì)不同,如S2-、Cl-具有還原性,而K+、Ca2+具有氧化性,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。
C.根據(jù)“具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,核電荷數(shù)越大微粒半徑越小”可知,半徑:S2->Cl->K+>Ca2+,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。
D.Cl與Cl屬于同種元素,具有相同的核外電子排布:,得電子能力相同,該選項(xiàng)正確。
題組一 對(duì)元素周期律的考查
1.(xx山東濟(jì)南期末)下列說(shuō)法正確的是( )
A.形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子間只存在靜電吸引力
B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱
C.第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)
D.元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果
解析:選D。形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子間存在靜電作用,該靜電作用既包括靜電吸引,也包括靜電排斥;同主族元素,從上至下,氫化物的還原性依次增強(qiáng);第三周期非金屬元素最高價(jià)含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng),但稀有氣體除外;由于元素原子核外電子排布的周期性變化,引起原子最外層電子排布出現(xiàn)周期性變化,則元素性質(zhì)出現(xiàn)周期性變化。
2.(xx山東沾化模擬)下列各組中的性質(zhì)比較,不正確的是( )
A.穩(wěn)定性:NH3>PH3>SiH4
B.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
C.堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
D.還原性:F->Cl->Br-
解析:選D。由于非金屬性N>P>Si,則穩(wěn)定性NH3>PH3>SiH4,故A正確。由于非金屬性Cl>S>P,則酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,故B正確。由于金屬性K>Na>Mg,則堿性KOH>NaOH>Mg(OH)2,故C正確。由于單質(zhì)的氧化性F2>Cl2>Br2,則還原性F-H2CO3
B.熱穩(wěn)定性:HI>HBr>HCl
C.堿性:CsOH>NaOH
D.若離子半徑:R2->M+,則原子序數(shù):R>M
解析:選C。碳、硅同主族,碳的非金屬性比硅強(qiáng),故酸性H2CO3>H2SiO3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性Cl>Br>I,故氫化物的穩(wěn)定性HIM+,則原子序數(shù)可能:M>R,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(xx江蘇揚(yáng)州模擬)下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是( )
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
A
Cl2、Br2分別與H2反應(yīng)
比較氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱
B
MgCl2、AlCl3溶液中分別通入NH3
比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱
C
測(cè)定同濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH
比較碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱
D
Fe、Cu分別與鹽酸反應(yīng)
比較鐵、銅的金屬性強(qiáng)弱
解析:選B。A項(xiàng)Cl2、Br2分別與H2反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)條件的難易即可判斷出氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱;B項(xiàng)MgCl2、AlCl3溶液中分別通入氨氣,MgCl2與NH3H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2,AlCl3與NH3H2O反應(yīng)生成Al(OH)3,無(wú)法比較二者的金屬性強(qiáng)弱;C項(xiàng)測(cè)定同濃度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH,根據(jù)Na2CO3溶液顯堿性而Na2SO4溶液顯中性,可判斷出Na2CO3水解而Na2SO4不水解,則酸性H2SO4>H2CO3,從而判斷出碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱;D項(xiàng)利用Fe、Cu與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同即可判斷出Fe、Cu的金屬性強(qiáng)弱。
題組三 微粒半徑大小比較及應(yīng)用
5.下列粒子半徑大小的比較正確的是( )
A.Na+<Mg2+<Al3+ B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S D.Cs<Rb<K<Na
解析:選B。A項(xiàng)中的離子具有相同的核外電子排布,則核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中S2-和Cl-的電子層比Na+和Al3+多,再根據(jù)核外電子排布相同的離子半徑比較規(guī)律可知B項(xiàng)正確;對(duì)于同周期的元素原子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)是同主族元素原子,核電荷數(shù)越大,半徑越大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(xx河北邯鄲一模)幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如表所示:
元素代號(hào)
X
Y
Z
R
T
原子半徑(nm)
0.160
0.080
0.102
0.143
0.074
主要化合價(jià)
+2
+2
-2,+4,+6
+3
-2
根據(jù)表中信息,判斷以下說(shuō)法正確的是( )
A.單質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)的速率快慢:R>Y>X
B.離子半徑:T2->X2+
C.元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:Y>R>X
D.單質(zhì)與氫氣化合的難易程度:Z>T
解析:選B。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),由化合價(jià)數(shù)據(jù)知Z為S,T為O,R為Al,再根據(jù)原子半徑數(shù)據(jù),X和Y位于同主族,Y為Be,X為Mg。鎂、鈹、鋁與稀硫酸反應(yīng)(接觸面積相同)時(shí),鎂的反應(yīng)速率最快,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;O2-與Mg2+都是10電子粒子,O2-的半徑較大,B選項(xiàng)正確;堿性:Mg(OH)2>Be(OH)2,Mg(OH)2>Al(OH)3,氫氧化鎂的堿性最強(qiáng),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;氧的非金屬性比硫的強(qiáng),O2與H2化合比S與H2化合容易,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
1.原子半徑的比較
(1)同一周期元素原子,原子序數(shù)越大,原子半徑越小。例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(2)同一主族元素原子,電子層數(shù)越多,原子半徑越大。例如:r(I)>r(Br)>r(Cl)>r(F)。
(3)不同周期、不同主族元素的原子
原子半徑可根據(jù)同主族與同周期原子半徑的比較規(guī)律解決。
例如:比較r(K)與r(Mg),可利用同主族r(K)>r(Na),然后利用同周期r(Na)>r(Mg)可得出r(K)>r(Mg)。
2.離子半徑的比較
(1)同種元素的粒子,電子數(shù)越多,半徑越大。
例如:r(Cl-)>r(Cl);r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。
例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)同主族元素的離子,電子層數(shù)越多,半徑越大。
例如:r(K+)>r(Na+)>r(Li+);r(S2-)>r(O2-)。
(4)所帶電荷、電子層數(shù)都不相同的離子,可選一種離子參照比較。
例如:比較r(K+)與r(Mg2+)的大小,可選r(Na+)作參照:r(K+)>r(Na+),r(Na+)>r(Mg2+),故r(K+)>r(Mg2+)。
考 點(diǎn) 三 元素“位—構(gòu)—性”的關(guān)系及應(yīng)用[學(xué)生用書(shū)P110]
一、元素“位—構(gòu)—性”的關(guān)系
1.性質(zhì)與位置的互推
(1)根據(jù)元素的性質(zhì)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的金屬性逐漸增強(qiáng),則可知A、B、C在同周期中按C、B、A的順序從左向右排列。
(2)根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系,可以推斷元素的性質(zhì),如A、B、C三元素在同一主族中從上往下排列,則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。
2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推
(1)若某主族元素的最外層電子數(shù)小于4,則該元素容易失電子;若該元素的最外層電子數(shù)大于4,則該元素容易得電子。
(2)若某主族元素容易得電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4;若某元素容易失電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。
3.結(jié)構(gòu)與位置的互推
由原子序數(shù)確定主族元素位置方法:只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He-2、Ne-10、Ar-18、Kr-36、Xe-54、Rn-86),就可確定主族元素的位置。
(1)若比相應(yīng)的稀有氣體元素多1或2,則應(yīng)處在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88號(hào)元素:88-86=2,則應(yīng)在第七周期第ⅡA族;
(2)若比相應(yīng)的稀有氣體元素少1~5時(shí),則應(yīng)處在同周期的ⅢA族~ⅦA族,如84號(hào)元素應(yīng)在第六周期第ⅥA族;
二、元素“位—構(gòu)—性”的應(yīng)用
1.尋找新材料
2.預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)
(1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì),如金屬性Mg>Al、Ca>Mg,則由堿性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,得堿性:Ca(OH)2>Al(OH)3。
(2)推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)
①已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2難溶,可推知Be(OH)2難溶。
②根據(jù)鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律,可推知不常見(jiàn)元素砹(At)應(yīng)為黑色固體,與氫難化合,HAt不穩(wěn)定,水溶液呈酸性,AgAt難溶于水。
“序、層”、“序、價(jià)”規(guī)律
(1)“序、層”規(guī)律
①若一種陽(yáng)離子與一種陰離子電子層數(shù)相同,則“陰前陽(yáng)后”,即陰離子在前一周期,陽(yáng)離子在后一周期,陽(yáng)離子的原子序數(shù)大。
②同周期元素的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子與陰離子相比,陰離子原子序數(shù)大。
(2)“序、價(jià)”規(guī)律
在短周期元素中,元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致,“價(jià)奇序奇,價(jià)偶序偶”。
(xx高考天津卷)隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題:
(1)f在周期表中的位置是________________________________________________________________________。
(2)比較d、e常見(jiàn)離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同):________>________;比較g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:____________________。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物,寫(xiě)出其電子式:____________。
(4)已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.5 kJ熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL-1 R 溶液的燒杯中滴加1 molL-1 NaOH溶液,沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下:
①R溶液中,離子濃度由大到小的順序是_____________________________________。
②寫(xiě)出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________。
③若在R溶液中改加20 mL 1.2 molL-1 Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。
[解析] 根據(jù)圖中八種短周期元素原子半徑的相對(duì)大小,最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化,判斷出x是H,y是C,z是N,d是O,e是Na,f是Al,g是S,h是Cl。
(1)f是Al,在元素周期表中位于第三周期ⅢA族。
(2)O2-和Na+的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故r(O2-)>r(Na+);元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>S,故酸性:HClO4>H2SO4。
(3)八種短周期元素組成的四原子共價(jià)化合物有NH3、H2O2、C2H2等,它們的電子式分別為、等。
(4)1 mol Na在O2中完全燃燒生成Na2O2放出熱量為255.5 kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJmol-1。
(5)鹽R的化學(xué)式為NH4Al(SO4)2。①因?yàn)锳l(OH)3的堿性比NH3H2O的堿性弱,故Al3+的水解程度大于NH4的水解程度,溶液呈酸性,離子濃度大小順序?yàn)閏(SO4)>c(NH4)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。②向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由圖像分析,先發(fā)生Al3++3OH-===Al(OH)3↓,之后是NH4+OH-===NH3H2O,最后是沉淀的溶解:Al(OH)3+OH-===AlO2+2H2O,故m點(diǎn)的離子反應(yīng)為NH4+OH-===NH3H2O。③因NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為0.01 L1 molL-1=0.01 mol,Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.02 L1.2 molL-1=0.024 mol,產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有兩類(lèi),一是SO4+Ba2+===BaSO4↓,n(SO4)=0.01 mol2=0.02 mol,0.02 mol<0.024 mol,故n(BaSO4)=0.02 mol;二是OH-參與的反應(yīng),
Al3+?。?OH- === Al(OH)3↓
0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol
OH-余0.024 mol2-0.03 mol=0.018 mol,之后發(fā)生反應(yīng):NH4+OH-===NH3H2O,n(NH4)=0.01 mol,再消耗OH-0.01 mol,則剩余OH-為0.018 mol-0.01 mol=0.008 mol,最后發(fā)生沉淀的溶解:Al(OH)3+OH-===AlO2+2H2O,OH-為0.008 mol,溶解Al(OH)3為0.008 mol,則剩余Al(OH)3為0.01 mol-0.008 mol=0.002 mol。溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02 mol+0.002 mol=0.022 mol。
[答案] (1)第三周期ⅢA族 (2)r(O2-) r(Na+) HClO4>H2SO4
(3) 等其他合理答案均可)
(4)2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJmol-1
(5)①c(SO4)>c(NH4)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
②NH4+OH-===NH3H2O
③0.022
3.(xx高考天津卷節(jié)選)元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請(qǐng)根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外),以下說(shuō)法正確的是________。
a.原子半徑和離子半徑均減小
b.金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng)
c.氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱,酸性增強(qiáng)
d.單質(zhì)的熔點(diǎn)降低
(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱(chēng)為_(kāi)_______,氧化性最弱的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子是________。
(3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
類(lèi)型
離子化合物
離子化合物
離子化合物
共價(jià)化合物
熔點(diǎn)/℃
2 800
2 050
714
191
工業(yè)制鎂時(shí),電解MgCl2而不電解MgO的原因是______________________________;制鋁時(shí),電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是____________________________。
解析:(1)第三周期元素從左到右原子序數(shù)依次增大,原子半徑逐漸減小,金屬陽(yáng)離子的半徑小于同一周期非金屬元素陰離子半徑,a錯(cuò)誤;第三周期元素從左到右元素得電子能力增強(qiáng),失電子能力減弱,即金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng),b正確;第三周期元素從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性減弱,酸性增強(qiáng),c錯(cuò)誤;第三周期元素單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是硅,最低的是氯氣,所以從左到右元素單質(zhì)的熔點(diǎn)不是逐漸降低的,d錯(cuò)誤。
(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為○ +18 ,其元素名稱(chēng)是氬;Na的失電子能力最強(qiáng),所以Na+的氧化性最弱。
(3)MgO的熔點(diǎn)太高,電解時(shí)消耗的能量多,增加生產(chǎn)的成本;AlCl3屬于共價(jià)化合物,熔融態(tài)時(shí)難導(dǎo)電。
答案:(1)b (2)氬 Na+(或鈉離子)
(3)MgO的熔點(diǎn)高,熔融時(shí)耗費(fèi)更多能源,增加生產(chǎn)成本 AlCl3是共價(jià)化合物,熔融態(tài)難導(dǎo)電
題組一 元素“位—構(gòu)—性”的關(guān)系
1.X、Y、Z是三種主族元素,如果Xn+與Yn-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),Zn-的半徑大于Yn-的半徑,則三種元素的原子序數(shù)由大到小的順序是( )
A.Z>X>Y B.X>Y>Z
C.Z>Y>X D.X>Z>Y
解析:選A。對(duì)于主族元素X、Y、Z,當(dāng)Xn+與Yn-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)時(shí),則X在Y的下一周期,原子序數(shù)X>Y,r(Zn-)>r(Yn-),說(shuō)明Z在Y下面的周期,原子序數(shù)Z>Y,綜上分析X與Z至少在同一周期,且原子序數(shù)Z>X,綜上所述原子序數(shù)關(guān)系Z>X>Y,答案為A。
2.已知短周期元素的四種離子A2+、B+、C3-、D-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述中正確的是( )
A.原子序數(shù):D>C>B>A
B.原子半徑:B>A>C>D
C.離子半徑:C3->D->A2+>B+
D.氧化性:A2+>B+,還原性:C3-B>D>C,原子半徑:B>A>C>D,離子半徑:C3->D->B+>A2+,氧化性:A2+>B+,還原性C3->D-,故正確答案為B。
題組二 元素“位—構(gòu)—性”的綜合應(yīng)用
3.W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期主族元素,其原子半徑隨原子序數(shù)的變化如圖所示。已知Y、Z兩種元素的單質(zhì)是空氣的主要成分,W原子的最外層電子數(shù)與Ne原子的最外層電子數(shù)相差1。下列說(shuō)法正確的是( )
A.Y、W的最簡(jiǎn)單氫化物的水溶液都呈酸性
B.X、Y、Z中的任意兩種元素均可形成兩種或兩種以上的化合物
C.上述四種元素形成的化合物都抑制水的電離
D.W的單質(zhì)可從Z的最簡(jiǎn)單氫化物中置換出Z的單質(zhì)
解析:選B。首先推斷出W、X、Y、Z依次是Cl、H、N、O。Cl、N的最簡(jiǎn)單氫化物分別是HCl、NH3,后者的水溶液呈堿性,A選項(xiàng)錯(cuò)誤。H、N、O中任意兩種都可以形成兩種或兩種以上的化合物,如NH3和N2H4,H2O和H2O2,N2O、NO和NO2等,B選項(xiàng)正確。H、N、O可形成NH4NO3,NH水解促進(jìn)水的電離,C選項(xiàng)錯(cuò)誤。Cl2不能從H2O中置換出O2,而是發(fā)生反應(yīng)生成HCl和HClO,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.
元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有關(guān)A、B、C、D、E五種元素的敘述中,正確的是( )
A.D單質(zhì)在過(guò)量的B單質(zhì)中燃燒的主要產(chǎn)物為DB3
B.C的氫化物的水溶液酸性比E的強(qiáng)
C.A與B形成的陰離子可能有AB、A2B
D.E單質(zhì)分子間由于氫鍵作用,所以很容易液化
解析:選C。根據(jù)五種元素在元素周期表中的相對(duì)位置,可以確定A為碳、B為氧、C為氟、D為硫、E為氯。A項(xiàng),硫在氧氣中燃燒生成SO2,錯(cuò);B項(xiàng),氫氟酸為弱酸,其酸性比鹽酸的弱,錯(cuò);C項(xiàng),碳與氧形成的陰離子較多,AB為碳酸根離子,A2B為草酸根離子,對(duì);D項(xiàng),氯氣分子中沒(méi)有氫、氧、氮、氟等原子,也就不存在氫鍵,錯(cuò)。
1.牢記1~6周期的元素種類(lèi)數(shù):2、8、8、18、18、32。
2.熟記周期表中各族的排列順序:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
3.掌握4個(gè)關(guān)系式
(1)質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù);
(2)電子層數(shù)=周期序數(shù);
(3)最外層電子數(shù)=主族序數(shù);
(4)最低負(fù)價(jià)=主族序數(shù)-8。
4.理解元素性質(zhì)的2個(gè)遞變規(guī)律
1.(xx高考海南卷)下列離子中半徑最大的是( )
A.Na+ B.Mg2+
C.O2- D.F-
解析:選C。這些離子核外電子排布都是2、8的電子層結(jié)構(gòu)。對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來(lái)說(shuō),核電荷數(shù)越大,離子半徑就越小,所以四個(gè)選項(xiàng)中離子半徑最大的是O2-。
2.(xx高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的常見(jiàn)最低價(jià)離子分別為X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.原子最外層電子數(shù):X>Y>Z
B.單質(zhì)沸點(diǎn):X>Y>Z
C.離子半徑:X2->Y+>Z-
D.原子序數(shù):X>Y>Z
解析:選D。短同期元素X、Z形成的常見(jiàn)最低價(jià)離子為X2-、Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則X、Y、Z三種元素分別處于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又知X和Y處于同一周期,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A.原子最外層電子數(shù):F>S>Na。B.Na單質(zhì)為金屬晶體,S、F2為分子晶體,S為固體,F(xiàn)2為氣體,顯然沸點(diǎn):Na>S>F2。C.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,元素的原子序數(shù)越大,離子半徑越小,Na+、F-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則離子半徑:F->Na+,S2-多一個(gè)電子層,所以S2-半徑最大。D.三種元素的原子序數(shù)關(guān)系為S>Na>F。
3.(xx高考廣東卷)(雙選)甲~辛等元素在周期表中的相對(duì)位置如右表。甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素,下列判斷正確的是( )
A.金屬性:甲>乙>丁
B.原子半徑:辛>己>戊
C.丙與庚的原子核外電子數(shù)相差13
D.乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物
解析:選BC。由“戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)”可知戊為碳元素;由“甲與戊的原子序數(shù)相差3”可知甲為鋰元素。A.同主族元素從上到下金屬性逐漸增強(qiáng),即金屬性:乙>甲,A錯(cuò)誤。B.同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,即原子半徑大小順序?yàn)楦?己>戊,辛>庚,因此原子半徑大小順序?yàn)樾?己>戊,B正確。C.根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知丙和庚在第四周期中,排在ⅡA族和ⅢA族元素中間的是10種過(guò)渡金屬元素,從而可知丙與庚的原子序數(shù)差為13,C正確。D.鈉在空氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉,其中的過(guò)氧根離子中存在共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。
4.(xx高考天津卷)下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是( )
A.ⅠA族與ⅦA族元素間可形成共價(jià)化合物或離子化合物
B.第二周期元素從左到右,最高正價(jià)從+1遞增到+7
C.同主族元素的簡(jiǎn)單陰離子還原性越強(qiáng),水解程度越大
D.同周期金屬元素的化合價(jià)越高,其原子失電子能力越強(qiáng)
解析:選A。ⅠA族和ⅦA族元素,如H與Na、Cl可形成HCl和NaCl,兩者分別屬于共價(jià)化合物和離子化合物,A正確。第二周期F元素?zé)o正價(jià),B錯(cuò)。如第ⅦA族的元素中,還原性F-I-,C錯(cuò)。同周期金屬元素從左到右化合價(jià)升高,其還原性減弱,原子失電子能力減弱,D錯(cuò)。
5.(xx高考山東卷)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,由此可知( )
W
X
Y
Z
A.X、Y、Z中最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y
C.X元素形成的單核陰離子還原性大于Y
D.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性
解析:選A。W、X、Y、Z均為短周期元素,且W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,則W為N元素,結(jié)合四種元素在周期表中的相對(duì)位置可知,X為O元素,Y為S元素,Z為Cl元素。B項(xiàng),Cl元素的非金屬性強(qiáng)于S元素,則Cl元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于S元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性,但Cl元素的低價(jià)態(tài)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性不一定強(qiáng)于S元素,如HClO的酸性比H2SO3的弱。C項(xiàng),O元素的非金屬性比S元素強(qiáng),O2的氧化性強(qiáng)于S單質(zhì),則O2-的還原性比S2-弱。D項(xiàng),Cl2中Cl元素為0價(jià),處于中間價(jià)態(tài),與強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液等)反應(yīng)表現(xiàn)還原性,與強(qiáng)還原劑(如Fe、H2等)反應(yīng)表現(xiàn)氧化性,Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)中,Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
6.(xx高考大綱全國(guó)卷)五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A和C同族,B和D 同族,C離子和B離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共價(jià)型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性。
回答下列問(wèn)題:
(1)五種元素中,原子半徑最大的是________,非金屬性最強(qiáng)的是________。(填元素符號(hào))
(2)由A和B、D、E所形成的共價(jià)型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是______________。(用化學(xué)式表示)
(3)A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)_____,其中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(4)D最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為_(kāi)_______。
(5)單質(zhì)D在充足的單質(zhì)E中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________;D在不充足的E中燃燒,生成的主要產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)_________。
(6)單質(zhì)E與水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
______________________。
解析:由A和B、D、E三種元素均能形成共價(jià)型化合物,結(jié)合A和B形成的化合物的水溶液顯堿性可知,A為H元素,B為N元素。由A、B、C原子序數(shù)依次增大,A和C
同族,則C為Na元素。B和D同族,則D為P元素。又因?yàn)镃和E形成的化合物在水中呈中性,可知E為Cl元素。
(1)根據(jù)同周期元素原子序數(shù)越大原子半徑越小,非金屬性越強(qiáng),同主族元素原子序數(shù)越大原子半徑越大,非金屬性越弱可知,五種元素中,原子半徑最大的是Na原子,非金屬性最強(qiáng)的是Cl元素。
(2)非金屬性越弱,氫化物的穩(wěn)定性越差,故最不穩(wěn)定的是PH3。
(3)HCl與NH3反應(yīng)生成離子化合物NH4Cl,NH和Cl-之間存在離子鍵,在NH中存在共價(jià)鍵。
(4)P的最高價(jià)氧化物為P2O5,其水化物為磷酸,化學(xué)式為H3PO4。
(5)磷在足量的氯氣中燃燒生成五氯化磷,在少量氯氣中燃燒生成三氯化磷。
(6)氯氣溶于水后有一部分生成鹽酸和次氯酸,但次氯酸是弱酸,不能完全電離,在離子方程式中寫(xiě)分子形式。
答案:(1)Na Cl (2)PH3
(3)NH4Cl 離子鍵和共價(jià)鍵
(4)H3PO4 (5)2P+5Cl22PCl5 PCl3
(6)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
一、選擇題
1.元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置,下列有關(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說(shuō)法中,正確的是( )
A.形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子間不存在靜電排斥力
B.元素周期表中,第三周期最右端的元素得電子能力最強(qiáng)
C.主族元素原子中最易失去的電子能量最高
D.目前使用的元素周期表中最長(zhǎng)的周期含有36種元素
解析:選C。離子鍵中既存在靜電吸引力,也存在靜電排斥力,A項(xiàng)不正確;第三周期最右邊的元素是氬,性質(zhì)非常穩(wěn)定,B項(xiàng)不正確;目前使用的元素周期表中最長(zhǎng)的周期含有32種元素,D項(xiàng)不正確。
2.(xx江西南昌調(diào)研)下列結(jié)論不正確的是( )
A.粒子半徑:S>S2->Cl->F
B.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
C.氧化性:Cl2>S>Se>Te
D.離子還原性:S2->I->Br->OH-
解析:選A。同一種元素的陰離子半徑比其原子大,所以S2-半徑應(yīng)比S半徑大。
3.(xx山東濰坊模擬)下列根據(jù)元素周期表和元素周期律得出的推斷中正確的是( )
A.金屬元素原子最外層電子數(shù)越少,該金屬失電子能力越強(qiáng)
B.若存在簡(jiǎn)單陰離子R2-,則R一定位于ⅥA族
C.a(chǎn)A2+、bB+、cC3-三種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則原子序數(shù)c>a>b
D.鉛位于周期表中金屬和非金屬的交界處,可作半導(dǎo)體材料
解析:選B。A選項(xiàng)由Na與Ca的活潑性強(qiáng)弱可知錯(cuò)誤,C選項(xiàng)原子序數(shù)a>b>c,錯(cuò)誤,D選項(xiàng),鉛是金屬,屬于導(dǎo)體,錯(cuò)誤。
4.(xx蘇北四市聯(lián)考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。下列說(shuō)法正確的是( )
X
Y
Z
W
A.元素Y和元素Z的最高正化合價(jià)相同
B.單核陰離子半徑的大小順序?yàn)閞(W)>r(Y)>r(Z)
C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)閄r(Cl-)、r(S2-)>r(O2-),B項(xiàng)錯(cuò);氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:NH3H2S,C項(xiàng)錯(cuò);HNO3、H2SO4、HClO4三種酸中,HClO4的酸性最強(qiáng),D項(xiàng)正確。
5.某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為Xn-,下列說(shuō)法正確的是( )
A.Xn-含有的中子數(shù)為b+a
B.Xn-含有的電子數(shù)為a-n
C.X原子的質(zhì)量數(shù)為a+b+n
D.1個(gè)X原子的質(zhì)量約為 g
解析:選D。 Xn-中a表示質(zhì)子數(shù),b表示質(zhì)量數(shù),“n-”表示X得到n個(gè)電子變成Xn-,則其含有的中子數(shù)為b-a,電子數(shù)為a+n。1 mol Xn-的質(zhì)量約為b g,則1個(gè)X原子的質(zhì)量約為 g。
6.X、Y、Z是周期表中相鄰的三種短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為31,則X、Y、Z是( )
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg
C.N、O、S D.P、S、O
解析:選C。A項(xiàng)中Mg、Al同周期,但Al、Si不同主族,故錯(cuò)誤。B中三者最外層電子數(shù)之和為5,不等于17,故錯(cuò)誤。D項(xiàng)三者質(zhì)子數(shù)之和為15+16+8=39,不等于31,故錯(cuò)誤。
7.(xx河南洛陽(yáng)質(zhì)檢)應(yīng)用元素周期律分析下列推斷,其中正確的組合是( )
①鉈(Tl)與鋁同主族,其單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HF大于HCl
③硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比硫酸弱
④第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后,水溶液均為酸性
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:選D。在元素周期表中,鉈位于鋁的下面,其金屬性比鋁的金屬性強(qiáng),不與堿反應(yīng),①錯(cuò)誤;由NH3可知④錯(cuò)誤。
8.現(xiàn)有四種短周期元素的有關(guān)信息如下表所示:
元素
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在周期表中的位置
單質(zhì)及化合物的部分性質(zhì)與用途
甲
在元素周期表中,主族序數(shù)等于周期數(shù)
工業(yè)上用電解法冶煉該金屬
乙
單質(zhì)及氧化物的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
氧化物是工業(yè)制普通玻璃的主要原料
丙
原子最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的2倍
單質(zhì)存在多種同素異形體
丁
元素能形成兩種不同的陰離子
丁的一種單質(zhì)與KI溶液反應(yīng)生成另一種丁的單質(zhì)
則甲、乙、丙、丁四種元素的原子序數(shù)從大到小排列的是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙
C.丙、丁、甲、乙 D.乙、甲、丁、丙
解析:選D。由表中信息推知:甲是Al、乙是Si、丙是C、丁是O,原子序數(shù)Si>Al>O>C,故D正確。
二、非選擇題
9.(xx江西南昌調(diào)研)A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次遞增的五種短周期元素,已知:
①B原子核外電子總數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4∶3;
②D原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3∶4;
③E-、C+、A+的離子半徑逐漸減小;
④A單質(zhì)在E單質(zhì)中燃燒火焰呈蒼白色。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________________________________________;
它的酸性比D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性____________(填“強(qiáng)”或“弱”);
(2)X、Y是由上述元素中任意3種組成的強(qiáng)電解質(zhì),且構(gòu)成的原子個(gè)數(shù)比均為1∶1∶1。已知X溶液中水電離出來(lái)的c(H+)=10-12 molL-1,則X的電子式為_(kāi)___________;Y的水溶液酸堿性與X相同,則其原因是(寫(xiě)離子方程式)________________________________________________________________________;
(3)B與C構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________;
(4)A與B,A與D均可形成18個(gè)電子的分子,這兩種分子在水溶液中反應(yīng)生成物之一是含10電子的化合物;該反應(yīng)可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________,
原因是(用化學(xué)方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由題意可得出B為O,D為S;由③可知A、C在第ⅠA族,A的原子序數(shù)小于O,所以A為H,C為Na,E為Cl。(1)高氯酸為最強(qiáng)無(wú)機(jī)酸;(2)X抑制了水的電離,應(yīng)為酸或堿,且原子個(gè)數(shù)比為1∶1∶1,可得出X為NaOH,Y為NaClO或NaHS;(3)B與C構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物應(yīng)為Na2O2;(4)A與B,A與D能形成18個(gè)電子的分子,則應(yīng)為H2O2和H2S,依據(jù)氧化還原反應(yīng)及10電子的化合物可知生成S、H2O。
答案:(1)HClO4 強(qiáng)
(2)Na+[H]- ClO-+H2OHClO+OH-(或HS-+H2OH2S+OH-)
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(4)產(chǎn)生淡黃色沉淀 H2S+H2O2===S↓+2H2O
10.(xx安徽師大附中模擬)X~W是元素周期表中的短周期元素,其性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表:
元素
X
Y
Z
V
W
性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息
單質(zhì)為有色氣體,有毒,可用于自來(lái)水消毒
日常生活中常見(jiàn)金屬,熔化時(shí)并不滴落,好像有一層膜兜著
其單質(zhì)的體積在空氣中約占4/5左右
單質(zhì)為淡黃色晶體,質(zhì)脆,不溶于水,微溶于酒精
位于第ⅣA族,是形成的化合物最多的元素之一
回答下列問(wèn)題:
(1)X在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________,
V2-的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_________________。
(2)Z的單質(zhì)特別穩(wěn)定,原因在于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
X、Y和V三元素中原子半徑最小的是________(填元素符號(hào))。
(3)X的氫化物和Z的氫化物反應(yīng)生成的化合物溶于水,水溶液呈酸性的原因是_______________________________________
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