(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題5 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 2 第二單元 元素周期表與元素周期律教案

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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題5 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 2 第二單元 元素周期表與元素周期律教案 1.掌握元素周期律的實質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用?!?.以第3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?!?.了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。  元素周期表 [知識梳理] 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。 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)。 二、元素周期表的編排原則 把電子層數(shù)相同的元

2、素按原子序數(shù) 遞增順序從左到右排列成一橫行 把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素, 按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行 三、元素周期表的結(jié)構(gòu) 1.周期(7個橫行,7個周期) 短周期 長周期 周期序數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 元素種數(shù) 2 8 8 18 18 32 32(排滿時) 0族元素原子序數(shù) 2 10 18 36 54 86 118 2.族(18個縱行,16個族) 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、 3 4 5 6 7 11 12 族序 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第8、9、10共3個縱行 0族 第18縱行 3.分區(qū) (1)分界線:沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條折線,即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)分界線(氫元素除外)。 (2)各區(qū)位置:分界線左下方區(qū)域為金屬元素區(qū),分界線右上方區(qū)域為非金屬元素區(qū)。 (3)分界線附近元素的性質(zhì):既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。 四、元素周期表中的特殊位置 1.過渡元素:元素周期表中部從第ⅢB族到第ⅡB族10個縱行共六十多種元素,這些元素都是金

4、屬元素。 2.鑭系:元素周期表第 6周期中,從57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。 3.錒系:元素周期表第 7周期中,從89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。 4.超鈾元素:在錒系元素中,92號元素鈾(U)以后的各種元素。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)元素周期表是按元素的相對原子質(zhì)量由小到大排列而形成的。(  ) (2)3、4周期同主族元素的原子序數(shù)相差8。(  ) (3)元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素。(  ) (4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族的原子序數(shù)相差1。(  ) (5)元素周期表中鑭系元素

5、和錒系元素都占據(jù)同一格,它們是同位素。(  ) (6)元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素。(  ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× 2.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相鄰周期的兩種元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)可能是____________________________。 (2)若甲、乙分別是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序數(shù)分別為m和n,則m和n的關(guān)系可能為______________________________。 解析:(1)因周期表中每周期元素的數(shù)目分別為2、8、8、18、18、

6、32、32(排滿時),故同一主族中乙的原子序數(shù)可以是x+2、x+8、x+18、x+32。(2)對于第2、3周期,同一周期的ⅡA 族和ⅦA族元素的原子序數(shù)只相差5,而對于第4、5周期來說,由于存在過渡元素,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序數(shù)則相差15;而對于第6周期來說,由于存在鑭系元素,同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序數(shù)則相差29。 答案:(1)x+2、x+8、x+18、x+32 (2)n=m+5、n=m+15、n=m+29 (1)周期表18個縱行是16個族,第8、9、10縱行為一族。 (2)在描述元素在Ⅷ族時,不要寫成ⅧB。 (3)元素周期表中,族序數(shù)Ⅱ、Ⅲ是主族和副族的

7、分界線,第一次分界時主族(ⅡA)在副族(ⅢB)之前,第二次分界時副族(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。  甲~戊五種短周期元素(除稀有氣體元素外)在元素周期表中的位置如圖所示,其中元素戊的原子半徑在同周期中最小。下列有關(guān)判斷一定正確的是(  ) A.甲、丁位于第ⅠA族,均為堿金屬元素 B.五種元素中,原子半徑最大的元素為丁 C.甲、乙、丙三種元素組成的物質(zhì)中只含共價鍵 D.五種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中只有一種強酸 [解析] 由于第1、2、3周期為短周期,故甲只能是H,丁為Na,乙、丙為第2周期元素,戊

8、為第3周期原子半徑最小的元素,故戊為Cl,根據(jù)乙、丙和戊的位置關(guān)系可知乙、丙分別為N、O。A項,H位于第ⅠA族,但不是堿金屬元素,錯誤;B項,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,故Na的原子半徑最大,正確;C項,H、N、O三種元素可組成HNO3、HNO2、NH4NO3等物質(zhì),其中HNO3和HNO2中均只含共價鍵,但NH4NO3中含有共價鍵和離子鍵,錯誤;D項,N、Cl兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為HNO3和HClO4,且HNO3和HClO4均為強酸,錯誤。 [答案] B (1)戊元素在周期表中什么位置? (2)丁元素的最高價氧化物對應(yīng)的水

9、化物中含有哪些類型的化學(xué)鍵? 答案:(1)第3周期第ⅦA族。 (2)離子鍵、極性共價鍵。 周期表結(jié)構(gòu)巧記口訣 橫行叫周期,現(xiàn)有一至七,四長三個短,第七尚不滿??v列稱為族,共有十六族,一八依次現(xiàn)①,一零再一遍②。一縱一個族,Ⅷ族搞特殊,三縱算一族,占去八、九、十。鑭系與錒系,蝸居不如意,十五擠著住,都屬ⅢB族。 說明:①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ; ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。 題組 元素周期表的結(jié)構(gòu) 元素位置的確定 1.下列各圖為元素周期表的一部分,表中的數(shù)字為原子序數(shù),其中M為37的是( ?。? 解析:選C。本題常因?qū)?/p>

10、元素周期表的結(jié)構(gòu)掌握不牢固造成錯誤。根據(jù)元素周期表中每周期所含有的元素的種類數(shù)分別為2、8、8、18、18、32、32(排滿時),分析比較得出C項符合題意。 2. 如圖為元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核電荷數(shù)為x,則這五種元素的核電荷數(shù)之和為( ?。? A.5x+10         B.5x C.5x+14 D.5x+16 解析:選A。由A、B、C、D、E為前四周期的元素,可對其進行如圖分析: 3.原子序數(shù)為34的元素R,在周期表中的位置為(  ) A.第3周期第ⅥA族 B.第4周期第ⅢA族 C.第5周期第ⅣA族 D.第4周期第ⅥA族 解析:選D。與3

11、4號元素相鄰的稀有氣體原子序數(shù)為36,因34比36少2,故R元素與36號元素處于同一周期(第4周期),其位置應(yīng)在36號元素Kr左移兩個格,即第4周期第ⅥA族。  元素周期律及其應(yīng)用 [知識梳理] 1.元素周期律 2.主族元素的周期性變化規(guī)律 項目 同周期(左→右,除0族元素外) 同主族(上→下) 原子 結(jié)構(gòu) 核電荷數(shù) 逐漸增大 逐漸增大 電子層數(shù) 相同 逐漸增多 原子半徑 逐漸減小 逐漸增大 離子半徑 陽離子逐漸減小,陰離子逐漸減小,r(陰離子)>r(陽離子) 逐漸增大 性質(zhì) 化合價 最高正化合價由+1→+7(O、F除外),最低負化合價

12、=最高正價-8 最高正化合價相同,即等于最外層電子數(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 金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱 離子的氧化性和還原性 陽離子氧化性逐漸增強,陰離子還原性逐漸減弱 陽離子氧化性逐漸減弱,陰離子還原性逐漸增強 氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 逐漸增強 逐漸減弱 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱, 酸性逐漸增強 堿性逐漸增強, 酸性逐漸減弱 [自我檢測] 1.若A、B、C三種元素位于元素周期表中如圖所示位置,則有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序(D不能參與排列)。 (1)原子半徑:         。

13、 (2)金屬性:         。 (3)非金屬性:         。 答案:(1)C>A>B (2)C>A>B?。?)B>A>C 2.有三種金屬元素A、B、C,在相同條件下,B的最高價氧化物的水化物的堿性比A的最高價氧化物的水化物的堿性強;若將A、C相連后投入稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)C表面有明顯氣泡產(chǎn)生。則這三種金屬元素的原子失電子能力由強到弱的順序是    。 解析:由金屬B的最高價氧化物的水化物的堿性比A的最高價氧化物的水化物的堿性強,可判斷失電子能力:B>A;又根據(jù)A與C形成原電池,C作正極,可判斷失電子能力:A>C,故三種金屬元素的原子失電子能力:B>A>C。 答案:B>A>C

14、 (1)元素的非金屬性與金屬性強弱的實質(zhì)是元素的原子得失電子的難易,而不是得失電子的多少。例如:Mg比Na失電子數(shù)多,但Na比Mg更容易失電子,故Na的金屬性比Mg強。 (2)依據(jù)原電池原理比較金屬的金屬性強弱時,電解質(zhì)溶液應(yīng)是非氧化性酸或鹽溶液,否則所得結(jié)論可能不正確。例如:Mg、Al作電極,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,負極是Al,但金屬性:Mg>Al。  (2017·高考全國卷Ⅰ,12,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的簡單氫化物可用作制冷劑,Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后,加入稀鹽酸,有黃色沉淀析出,同

15、時有刺激性氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是( ?。? A.X的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 B.Y的簡單離子與X的具有相同的電子層結(jié)構(gòu) C.Y與Z形成化合物的水溶液可使藍色石蕊試紙變紅 D.Z與X屬于同一主族,與Y屬于同一周期 [解析] 由題知,W為氮,X為氧,Y為鈉,Z為硫。同周期元素從左至右,簡單氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸增強,H2O的熱穩(wěn)定性比NH3的強,A項正確;鈉離子(Na+)和氧離子(O2-)核外都有10個電子,B項正確;鈉和硫形成的化合物為硫化鈉,它是強堿弱酸鹽,其水溶液呈堿性,能使紅色石蕊試紙變藍色,不能使藍色石蕊試紙變色,C項錯誤;氧、硫位于同主族,鈉與硫位于第3周期,D項正確

16、。 [答案] C (1)將鹽酸加入亞硫酸鈉溶液中產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,說明鹽酸酸性強于亞硫酸,能否證明氯元素的非金屬性強于硫?說明理由。 (2)在比較硫和碳元素的非金屬性強弱時,設(shè)計實驗如下:向Na2CO3溶液中通入SO2,產(chǎn)生的氣體通過足量的KMnO4溶液后,再通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,能否證明硫元素的非金屬性強于碳元素?說明理由。 答案:(1)不能。鹽酸是無氧酸,并非氯元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,亞硫酸也并非是硫的最高價氧化物對應(yīng)的水化物。 (2)不能。應(yīng)用兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱判斷,SO2通入Na2CO3溶液雖然生成了CO2,但SO2不是S的最

17、高價氧化物。 元素金屬性、非金屬性強弱比較的方法 (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;最外層電子數(shù)越多,電子層數(shù)越少,元素非金屬性越強。 (2)位置比較法 (3)實驗比較法 題組一 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 1.(2015·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。Na+、Mg2+、O2- 和F-離子核外電子排布都是2、8的電子層結(jié)構(gòu)。對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子來說,核電荷數(shù)越大,離子半徑就越小,所以離子半徑最大的是O2-。

18、2.(2015·高考上海卷)不能作為判斷硫、氯兩種元素非金屬性強弱的依據(jù)是( ?。? A.單質(zhì)氧化性的強弱 B.單質(zhì)沸點的高低 C.單質(zhì)與氫氣化合的難易 D.最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強弱 解析:選B。A.元素的非金屬性越強,其單質(zhì)獲得電子的能力就越強,因此單質(zhì)氧化性就越強,故可以通過比較單質(zhì)氧化性的強弱判斷元素的非金屬性的強弱,正確。B.S單質(zhì)、Cl2都是分子晶體,分子之間通過分子間作用力結(jié)合,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點就越高,這與元素的非金屬性強弱無關(guān),錯誤。C.元素的非金屬性越強,其單質(zhì)與氫氣化合形成氫化物就越容易,形成的氫化物的穩(wěn)定性就越強,因此可以比較元素的非金屬性的

19、強弱,正確。D.元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強,因此可以通過比較硫、氯兩種元素最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性的強弱比較元素的非金屬性的強弱,正確。 題組二 元素周期律的應(yīng)用 3.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識,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?;瘜W(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,最高價含氧酸的酸性依次減弱,含氧酸不一定是最高價含氧酸,該選項錯誤。B.K+、Ca2+、S2

20、-、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,該選項錯誤。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+,該選項錯誤。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,該選項正確。 4.(2017·高考天津卷)根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是(  ) A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4 B.氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物 C.如圖所示實驗可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si D.用中文“”(

21、ào)命名的第118號元素在周期表中位于第7周期0族 解析:選C。非金屬性:O>N>C>Si,故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4,A項正確;H與C、N、O、F等非金屬元素形成共價化合物,與Na、Mg等金屬元素形成離子化合物,B項正確;題圖所示實驗可證明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但元素非金屬性的強弱與元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱有關(guān),HCl不是氯元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,故不能根據(jù)其酸性強弱判斷Cl的非金屬性強弱,C項錯誤;118號元素在元素周期表中位于第7周期0族,D項正確。  “位—構(gòu)—性”的應(yīng)用 [知識梳理] 一、元素周期律與周期表

22、的應(yīng)用 1.科學(xué)預(yù)測:為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。 2.尋找新材料 3.預(yù)測元素的性質(zhì) (1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)。例如: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)推測未知元素的某些性質(zhì)。例如:已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2難溶,可推知Be(OH)2難溶;已知常見鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律,可推知元素砹(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。 二、“位—構(gòu)—性”關(guān)系 三、推斷元素在周期表

23、中位置的常用方法 1.根據(jù)核外電子排布規(guī)律 (1)最外層電子數(shù)等于或大于3且小于8的一定是主族元素。 (2)最外層有1個或2個電子,則可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。 (3)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期。 (4)某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同,該元素位于第3周期;若為陽離子,則位于第4周期。 (5)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,若電性相同,則位于同周期,若電性不同,則陽離子位于陰離子的下一周期——“陰上陽下”規(guī)律。 2.根據(jù)稀有氣體元素的原子序數(shù) 第1~7周期稀有氣體元素的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118(第

24、7周期若排滿),可利用元素的原子序數(shù)與最相近稀有氣體元素原子序數(shù)的差值來推斷元素在周期表中的位置,遵循“比大小,定周期;比差值,定族數(shù)”的原則。例如:53號元素,由于36<53<54,則53號元素位于第5周期,54-53=1,所以53號元素位于54號元素左側(cè)第一格,即ⅦA族,得53號元素在元素周期表中的位置是第5周期ⅦA族。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素都是金屬元素。(  ) (2)俄羅斯專家首次合成了一個X原子,該元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族。(  ) (3) 位于第4周期第ⅡB族。(  )

25、(4)原子及離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)。(  ) (5)原子最外層電子數(shù)大于3(小于8)的元素一定是非金屬元素。(  ) (6)某元素的離子的最外層與次外層電子數(shù)相同,該元素一定位于第3周期。(  ) (7)根據(jù)主族元素最高正化合價與族序數(shù)的關(guān)系,推出鹵族元素最高正化合價都是+7價。(  ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× 2.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如表所示: 元素代號 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 +2

26、 +2 -2,+4,+6 +3 -2 根據(jù)表中信息,判斷以下說法正確的是(  ) 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.元素最高價氧化物對應(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。由主要化合價數(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,鎂的反應(yīng)速率最快,A選項錯誤;O2-與Mg2+都是10電子粒子,O2-的半徑較大,B選項正確;堿性:Mg(OH)2>Be(OH)2,Mg(OH)2>Al(OH)3,氫氧化鎂的

27、堿性最強,C選項錯誤;氧的非金屬性比硫的強,O2與H2化合比S與H2化合容易,D選項錯誤。 “序、層”“序、價”規(guī)律 (1)“序、層”規(guī)律 ①若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同,則“陰前陽后”,即陰離子在前一周期,陽離子在后一周期,陽離子的原子序數(shù)大。 ②同周期元素的簡單陽離子與陰離子相比,陰離子原子序數(shù)大。 (2)“序、價”規(guī)律 在短周期元素中,元素的原子序數(shù)與其主要化合價的數(shù)值在奇偶性上一般一致,“價奇序奇,價偶序偶”。  (2017·高考全國卷Ⅲ,12,6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示,這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確

28、的是(  ) W X Y Z A.氫化物沸點:WW C.化合物熔點:Y2X3

29、子層結(jié)構(gòu)的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:Al3+

30、的一種,其中Z的原子序數(shù)比Y大且與W同主族。A.同一周期的元素,原子序數(shù)越大,原子半徑越小(稀有氣體元素除外);同一主族的元素,原子核外電子層數(shù)越多,原子半徑越大,所以原子半徑:X>Y>Z>W,正確。B.W、Z同主族,故非金屬性W>Z,最高價含氧酸的酸性W>Z,錯誤。C.元素的非金屬性W>Y,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性W>Y,錯誤。D.若W、X原子序數(shù)相差5,則二者形成的化合物的化學(xué)式是X3W2(Mg3N2)或X2W3(Al2O3),錯誤。 元素推斷的思維途徑和方法 (1)熟練掌握元素的性質(zhì)特點、原子結(jié)構(gòu)特點,充分運用“位—構(gòu)—性”的相互關(guān)系。 (2)建立合理的思維模式 題組

31、一 元素周期律與周期表的應(yīng)用 1.(2018·泉州高三檢測)下列敘述正確的是( ?。? A.鉛位于周期表中金屬元素與非金屬元素交界處,可作半導(dǎo)體材料 B.若存在簡單陰離子R2-,則R一定屬于第ⅥA族元素 C.S和Se屬于第ⅥA族元素,H2S還原性比H2Se的強 D.元素原子最外層電子數(shù)較少的金屬一定比最外層電子數(shù)較多的金屬活潑性強 解析:選B。鉛在周期表中并不位于金屬與非金屬元素交界處,不能作半導(dǎo)體材料,A錯誤;若存在簡單陰離子R2-,則R為-2價,一定屬于第ⅥA族元素,B正確;H2S還原性比H2Se的弱,C錯誤;元素原子最外層電子數(shù)較少的金屬不一定比最外層電子數(shù)較多的金屬活潑性強,

32、如金屬活潑性Ca>Na,D錯誤。 2.門捷列夫在描述元素周期表時,許多元素尚未發(fā)現(xiàn),但他為第4周期的三種元素留下了空位,并對它們的一些性質(zhì)作了預(yù)測,X是其中的一種“類硅”元素,后來被德國化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn),并證實門捷列夫當時的預(yù)測相當準確。根據(jù)元素周期律,下列有關(guān)X性質(zhì)的描述中錯誤的是( ?。? A.X單質(zhì)不易與水反應(yīng) B.XO2可被碳或氫氣還原為X C.XCl4的沸點比SiCl4的高 D.XH4的穩(wěn)定性比SiH4的強 解析:選D。由題意知,X與Si位于同一主族,根據(jù)元素周期律,同主族元素隨著原子序數(shù)的增加,非金屬性減弱,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱。由硅的性質(zhì)類推可知,穩(wěn)定性SiH4>XH

33、4。 題組二 “位—構(gòu)—性”應(yīng)用 3.(2015·高考廣東卷改編)甲~庚等元素在周期表中的相對位置如表,己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是( ?。? A.丙與戊的原子序數(shù)相差18 B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚<己<戊 C.常溫下,甲和乙的單質(zhì)均能與水劇烈反應(yīng) D.丁的最高價氧化物可用于制造光導(dǎo)纖維 解析:選D。己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性,則己為S;由元素在周期表中的相對位置可推斷:丙為B、丁為Si、庚為F。因甲和丁在同一周期,且甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù),則甲為Mg,乙為Ca。A.丙為B

34、,原子序數(shù)為5,而戊位于P的下方,其原子序數(shù)比P的原子序數(shù)大18,即戊的原子序數(shù)為33,則丙與戊的原子序數(shù)相差28,錯誤。B.同周期元素自左向右,元素的非金屬性逐漸增強;同主族元素自上而下,元素的非金屬性逐漸減弱,因此元素的非金屬性:庚>己>戊,元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,故氫化物穩(wěn)定性:庚>己>戊,錯誤。C.常溫下,甲(Mg)與水反應(yīng)緩慢,加熱時反應(yīng)較快,錯誤。D.?。⊿i)的最高價氧化物為SiO2,可用于制造光導(dǎo)纖維,正確。 4.(2016·高考全國卷Ⅰ,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物,n是元素Z的單質(zhì),通

35、常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L-1 r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(  ) A.原子半徑的大?。篧X>Y C.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài) D.X的最高價氧化物的水化物為強酸 解析:選C。單質(zhì)n通常為黃綠色氣體,則n為Cl2,q的水溶液具有漂白性,q為HClO,0.01 mol·L-1的r溶液的pH=2,說明r為一元強酸,r為HCl;s為難溶于水的混合物,結(jié)合其在光照條件下生成,則二元化合物p為CH4。綜上分析,涉及的元素有H、C、O、Cl,分別對應(yīng)W、X、Y、Z

36、。原子半徑:C>O,A項錯誤;非金屬性:O>C,B項錯誤;O的氫化物為H2O或H2O2,常溫常壓下均為液態(tài),C項正確;C的最高價氧化物的水化物為H2CO3,為弱酸,D項錯誤。 “位—構(gòu)—性”應(yīng)用題目的解題步驟 [課后達標檢測] 一、選擇題 1.(2018·商丘高三模擬)已知16S和34Se位于同一主族,下列關(guān)系中正確的是( ?。? A.熱穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S B.原子半徑:Br>Se>Cl C.還原性:S2->Se2->Cl- D.酸性:HBrO4>HClO4>H2SO4 解析:選A。比較元素性質(zhì)應(yīng)該把元素放在元素周期表中的大致位置:,由此可知Se的原子半徑最

37、大,還原性:Se2->S2-,酸性:HClO4>HBrO4,B、C、D選項錯誤。 2.(2018·大連高三模擬)元素周期表和元素周期律可以指導(dǎo)人們進行規(guī)律性的推測和判斷。下列說法不合理的是( ?。? A.由水溶液的酸性:HCl>HF,不能推斷出元素的非金屬性:Cl>F B.人們可在周期表的過渡元素中尋找催化劑和耐腐蝕、耐高溫的合金材料 C.短周期元素正化合價數(shù)值與其族序數(shù)相同 D.短周期元素形成的微粒X2-與 Y2+ 核外電子排布相同,則離子半徑:X2- >Y2+ 解析:選C。A項,非金屬性的強弱應(yīng)根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比較,不能根據(jù)氫化物的酸性進行比較,HF的酸性比H

38、Cl弱,但非金屬性F強于Cl,正確;B項,優(yōu)良的催化劑及耐高溫、耐腐蝕的合金材料(如鎳、鉑等)大多屬于過渡元素,正確;C項,短周期元素正化合價數(shù)值與其族序數(shù)不一定相同,如C有+2、+4價,錯誤;D項,微粒X2-與Y2+核外電子排布相同,核電荷數(shù):Y>X,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,離子半徑:X2->Y2+,正確。 3.下列有關(guān)表述正確的是( ?。? ①元素所在的主族序數(shù)與最外層電子數(shù)之比為1的元素都是金屬元素 ②活潑金屬與活潑非金屬一定形成離子鍵 ③同主族元素形成單質(zhì)的熔沸點從上到下不一定都逐漸升高 ④第3周期元素原子形成的簡單離子半徑從左到右依次減小 A.①②          

39、B.①③ C.②④ D.③ 解析:選D。①H也符合條件,但它為非金屬元素,錯誤;②AlCl3 為共價化合物,只有共價鍵,錯誤;③ⅠA族元素形成單質(zhì)的熔沸點從上到下逐漸降低,正確;④第3周期元素原子形成的陰離子為3個電子層,陽離子為2個電子層,如半徑:Cl->Na+,錯誤。 4.(2018·鄭州高三質(zhì)檢)如圖是部分短周期元素原子序數(shù)與最外層電子數(shù)之間的關(guān)系圖,下列說法中正確的是( ?。? A.元素對應(yīng)的離子半徑:Z>M>R>W(wǎng) B.簡單氫化物的沸點:W>R>Y>X C.M、N、R、W的簡單離子均能促進水的電離 D.Z、X、R、W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均能與N的單質(zhì)反應(yīng)

40、 解析:選D。由圖可知X為氮元素,Y為氧元素,Z為鈉元素,M為鎂元素,N為鋁元素,R為硫元素,W為氯元素。A項,離子半徑:S2->Cl->Na+>Mg2+,錯誤;B項,NH3、H2O分子間均存在氫鍵,故氫化物沸點:H2O>NH3>H2S>HCl,錯誤;C項,Cl-不能水解,錯誤;D項,NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4均能與鋁單質(zhì)反應(yīng),正確。 5.(2015·高考山東卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,下列說法 正確的是(  ) A.原子半徑:XZ C.Z、W均可與Mg形成離

41、子化合物 D.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y>W 解析:選C。由X、Y、Z、W四種元素的相對位置關(guān)系和Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍可推出:X是硅,Y是氮,Z是氧,W是氯。A.原子半徑:X>Y>Z。B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:XY(N),故最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:W>Y。 6.(2018·永州高三模擬)第3周期元素X、Y、Z、W的最高價氧化物溶于水可得四種溶液,0.010 mol·L-1的這四種溶液pH與該元素原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( ?。? A.簡單離子半徑:X

42、>Y>Z>W(wǎng) B.Y元素存在同素異形體 C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>W(wǎng)>Y D.X和Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物恰好中和時,溶液呈中性 解析:選B。由pH可知W對應(yīng)一元強酸,為氯元素,Z對應(yīng)二元強酸,為硫元素,Y對應(yīng)弱酸,為磷元素(不能為硅元素,因為SiO2不溶于水),X對應(yīng)一元強堿,為鈉元素。A項,簡單離子半徑:P3->S2->Cl->Na+,錯誤;B項,磷元素存在紅磷、白磷等同素異形體,正確;C項,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HCl>H2S>PH3,錯誤;D項,Na3PO4溶液因PO水解而使溶液呈堿性,錯誤。 7.(2016·高考全國卷Ⅲ)四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增

43、大,W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的,W與Y同族,Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是( ?。? A.簡單離子半徑:WZ 解析:選B。根據(jù)“X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的”可知X為Na,結(jié)合題給條件推出W為O(或N),Y為S(或P),Z為Cl。Cl-具有3個電子層,Na+、O2-(或N3-)只有2個電子層,所以Cl-的半徑大于Na+、O2-(或N3-)的半徑,Na+、O2-(或N3-)具有相同的

44、電子層結(jié)構(gòu),則核電荷數(shù)越小,離子半徑越大,所以簡單離子半徑為Cl->O2-(或N3-)>Na+,故A項錯誤。非金屬性越強,其對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,故C項錯誤。非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強,故D項錯誤。 8.(2018·蘭州高三診斷)現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種短周期元素,它們之間的關(guān)系如下: ①原子半徑:甲<丙<乙<丁 ②原子的最外層電子數(shù):甲+丙=乙+?。? ③原子的核外電子層數(shù):丁>乙=丙=2甲 ④乙元素的主要化合價:最高正價+最低負價=2 則下列說法不正確的是( ?。? A.乙元素的最外層有5個電子,其氫化物含有極性鍵 B.四種元素中丙的非金屬性最強,其最

45、高價氧化物對應(yīng)的含氧酸酸性最強 C.丁元素的氧化物對應(yīng)的水化物與乙元素最高價氧化物對應(yīng)水化物恰好完全反應(yīng)形成的鹽溶液顯酸性 D.乙、丙兩元素形成的簡單氫化物穩(wěn)定性丙的強于乙 解析:選B。由④可知乙為ⅤA族元素,由電子層數(shù)關(guān)系③,得乙為氮元素,由②得丁為ⅢA族元素,結(jié)合③得丁為鋁元素,甲為氫元素,由②得丙為ⅦA族元素,結(jié)合③得丙為氟元素。A項,N原子最外層有5個電子,NH3中存在N—H極性鍵,正確;B項,F(xiàn)的非金屬性最強,但無含氧酸,錯誤;C項,Al(NO3)3溶液因Al3+水解使溶液顯酸性,正確;D項,氟的非金屬性強于氮,氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定,正確。 9.(2017·高考全國卷Ⅱ)a、b、

46、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同;c所在周期數(shù)與族數(shù)相同;d與a同族。下列敘述正確的是( ?。? A.原子半徑:d>c>b>a B.4種元素中b的金屬性最強 C.c的氧化物的水化物是強堿 D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強 解析:選B。解答本題的關(guān)鍵是確定b原子次外層有2個電子還是8個電子。若b原子次外層有2個電子,則a為He,與a為主族元素不符,故b原子次外層應(yīng)有8個電子,即a原子核外有8個電子,a為O;結(jié)合c所在周期數(shù)與族數(shù)相同,可確定c為Al;再結(jié)合b原子次外層有8個電子,可推出b可能為Na或Mg,d與a同族,則d為S。原子

47、半徑:Na(或Mg)>Al>S>O,A項錯誤;同周期主族元素從左到右,金屬性逐漸減弱,即金屬性:Na(或Mg)>Al,B項正確;Al2O3對應(yīng)的水化物為Al(OH)3,Al(OH)3是兩性氫氧化物,C項錯誤;同主族元素自上而下,非金屬性逐漸減弱,則對應(yīng)單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,即氧化性:O2>S,D項錯誤。 10.(2016·高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層有6個電子,Y是迄今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W與X屬于同一主族。下列說法正確的是( ?。? A.元素X、W的簡單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu) B.由Y、Z兩種元素組成的化合物是

48、離子化合物 C.W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的強 D.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) 解析:選B。依據(jù)題意推知,X、Y、Z、W分別為O、F、Na和S。A項,O2-和S2-的電子層結(jié)構(gòu)不同,錯誤;B項,NaF為離子化合物,正確;C項,F(xiàn)的非金屬性比S強,所以氫化物的熱穩(wěn)定性:HF>H2S,錯誤;D項,原子半徑:Na>S>O>F,錯誤。 二、非選擇題 11.短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示,其中A為地殼中含量最高的金屬元素。 請用化學(xué)用語回答下列問題: (1)D元素在周期表中的位置:      。 (2)A、D、E元素簡單離子半

49、徑由大到小的順序為  ?。尽  。尽   #ㄌ钗⒘7枺? (3)F與D同主族且相鄰,二者氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小關(guān)系為   >   。(填微粒符號) (4)用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時,一個分子能釋放一個電子,同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子,試寫出該陽離子的電子式:_________________________________,該陽離子中存在的化學(xué)鍵為      。 (5)C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應(yīng),生成化合物K,則K的水溶液顯  ?。ㄌ睢八嵝浴薄皦A性”或“中性”),用離子方程式表示其原因:                  。 解析:

50、A是鋁,所以B、C、D、E分別為碳、氮、氧、氯。(2)依據(jù)“同層比核”可知Al3+的半徑小于O2-,Cl-比O2-多一個電子層,所以離子半徑大。(5)NH3與HClO4生成NH4ClO4,因為NH3·H2O是弱堿、HClO4為強酸,NH水解顯酸性。 答案:(1)第2周期第ⅥA族  (2)Cl- O2- Al3+ (3)H2O H2S?。?)[HH]+ 極性共價鍵 (5)酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+ 12.4種相鄰主族短周期元素的相對位置如表,元素x的原子核外電子數(shù)是m的2倍,y的氧化物具有兩性?;卮鹣铝袉栴}: m n x y (1)元素x在周期

51、表中的位置是第    周期第    族,其單質(zhì)可采用電解熔融    的方法制備。 (2)m、n、y三種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的是    ,堿性最強的是    。(填化學(xué)式) (3)氣體分子(mn)2的電子式為        ,(mn)2稱為擬鹵素,性質(zhì)與鹵素相似,其與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 解析:由題意可知x、y、m、n四種元素分別為Mg、Al、C、N。(1)由于鎂元素很活潑,故工業(yè)上常采取電解熔融狀態(tài)下的MgCl2的方法來制取單質(zhì)Mg;(3)C原子最外層有4個電子、N原子最外層有5個電子,每個碳

52、原子要形成四個共價鍵而氮原子需要形成三個共價鍵,故成鍵結(jié)構(gòu)為NCCN,據(jù)此可寫出(CN)2的電子式。(CN)2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaCN與NaCNO兩種鹽及水。 答案:(1)3?、駻 MgCl2 (2)HNO3 Al(OH)3 (3)N??CC??N 2NaOH+(CN)2===NaCN+NaCNO+H2O 13. L、M、R、T、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,M、T在周期表中的相對位置如右表;L與R元素的最外層電子數(shù)相同,R的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料。請回答下列問題: (1)T原子的結(jié)構(gòu)示意圖為    ,元素W在周期表中位于第    族,M單質(zhì)分子的電子式為    

53、    。 (2)R是組成玻璃的元素之一,不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放氫氧化鈉溶液的原因是(用化學(xué)方程式表示)______________________________________。 (3)下列有關(guān)相應(yīng)元素非金屬性強弱比較的說法,正確的是   ?。ㄌ钚蛱枺?。 a.M的氣態(tài)氫化物比R的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定,則非金屬性M強于R b.高溫下,L的單質(zhì)能從R的最高價氧化物中置換出R,則非金屬性L強于R c.W的核電荷數(shù)比T多,原子半徑比T小,得電子能力強,則非金屬性W強于T d.同溫、同物質(zhì)的量濃度的Na2LO3和Na2TO4溶液的pH:Na2LO3>Na2TO4,則非金屬性T強于L

54、(4)工業(yè)上可用二氧化硅、氯氣和焦炭在高溫條件下制備RW4,該反應(yīng)中除RW4外的另一種產(chǎn)物可用于工業(yè)煉鐵。制備RW4的化學(xué)方程式為_______________________。 解析:R的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料,R應(yīng)是硅元素,則L是碳元素,M為氮元素,T為硫元素,W為氯元素。(3)中b項,通常元素的非金屬性越強,其對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強,而該反應(yīng)中碳所表現(xiàn)出的是還原性。 答案: ⅦA N??N (2)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O (3)acd (4)2Cl2+SiO2+2CSiCl4+2CO 14.X、Y、Z、M、R、Q是常見的短周期主族元素,部分信息如下表

55、所示: 元素 X Y Z M R Q 原子半 徑/nm 0.186 0.074 0.099 0.143 主要化 合價 -4,+4 -2 -1, +7 +3 其他 陽離子 核外 無電子 其氧化物 可用于制 造光導(dǎo) 纖維 焰色 反應(yīng) 呈黃色 (1)X和M的原子可構(gòu)成18電子的分子,該分子的結(jié)構(gòu)式為____________________。 (2)R元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式是________________________________________ ______________________

56、__________________________________________________。 (3)Z與Q相比,金屬性較強的是________(用元素符號表示),下列事實能證明這一結(jié)論的是________(填字母序號)。 a.Q的熔點比Z的熔點高,Q的硬度比Z的硬度大 b.Z與冷水迅速反應(yīng),而Q與冷水幾乎不反應(yīng) c.Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物是強堿,而Q的最高價氧化物對應(yīng)水化物具有兩性 (4)與Y元素同主族的短周期元素E在自然界中存在多種核素,它們之間的關(guān)系是互為________,其中用于測定一些文物年代的核素的符號為________。 (5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測,Y的原子半

57、徑的最小范圍是__________________。 (6)寫出Z2M2與X2M反應(yīng)的化學(xué)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系:________________________________________________________________________。 解析:利用表中性質(zhì)可先推出X、Y、Z分別為H、Si、Na,然后依次作對比,利用化合價與原子半徑等性質(zhì)可推出,M、R、Q分別為O、Cl、Al。(1)H原子和O原子構(gòu)成的18電子的分子為H2O2。(3)金屬單質(zhì)的熔點、硬度等物理性質(zhì)不能用來證明元素的金屬性強弱。(4)與Si元素同主族的短周期元素是C,C與C互為同位素。(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)及原子半徑的遞變規(guī)律,rCl

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