2019-2020年高考化學一輪復習 第五章 第2講 元素周期律和元素周期表.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 第五章 第2講 元素周期律和元素周期表 [考綱要求]　1.掌握元素周期律的實質；了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用。2.以第三周期為例，掌握同一周期內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系。3.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內元素性質遞變規(guī)律與原子結構的關系。4.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質的遞變規(guī)律。 考點一　元素周期表 1．世界上第一張元素周期表是在1869年由俄國化學家門捷列夫繪制完成的，隨著科學的不斷發(fā)展，已逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在的常用形式。 2．原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數(shù)，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質子數(shù)＝核外電子數(shù)。 3．編排原則 (1)周期：把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序，從左至右排成的橫行。 (2)族：把最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序，從上至下排成的縱行。 4．元素周期表的結構 5．元素周期表中的特殊位置 (1)分區(qū) ①分界線：沿著元素周期表中鋁、鍺、銻、釙與硼、硅、砷、碲、砹的交界處畫一條斜線，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：分界線左面為金屬元素區(qū)，分界線右面為非金屬元素區(qū)。 ③分界線附近元素的性質：既表現(xiàn)金屬元素的性質，又表現(xiàn)非金屬元素的性質。 (2)過渡元素：元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個縱列共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。 (3)鑭系：元素周期表第六周期中，57號元素鑭到71號元素镥共15種元素。 (4)錒系：元素周期表第七周期中，89號元素錒到103號元素鐒共15種元素。 (5)超鈾元素：在錒系元素中92號元素鈾(U)以后的各種元素。 結構巧記口訣 橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，第七尚不滿。 縱列稱為族，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8、9、10。 鑭系與錒系，蝸居不如意，十五擠著住，都屬ⅢB族。 說明?、僦涪馎、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ； ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。 深度思考 1．下面的虛線框中每一列、每一行相當于元素周期表的每一族和每一周期，但它的列數(shù)和行數(shù)都多于元素周期表。請在下面的虛線框中用實線畫出元素周期表第一至第六周期的輪廓，并畫出金屬與非金屬的分界線和第Ⅷ族的輪廓。 答案 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的關系為________。 答案　(1)x＋2、x＋8、x＋18、x＋32　(2)n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29 解析　(1)因前六周期中元素的數(shù)目分別為2、8、8、18、18、32；同一主族中乙的原子序數(shù)可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32。(2)對于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序數(shù)只相差5，而對于第四、五周期來說，由于存在過渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差15；而對于第六、七周期來說，由于存在鑭系和錒系元素，同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素的原子序數(shù)則相差29。 3．若A、B是相鄰周期同主族元素(A在B上一周期)，A、B所在周期分別有m種和n種元素，A的原子序數(shù)為x，B的原子序數(shù)為y，則x、y的關系為________________。 答案　y＝x＋m或y＝x＋n 解析　當A、B在 Ⅰ A族和 Ⅱ A族時，y＝x＋m，當A、B在ⅢA～ⅦA族時，y＝x＋n。 1.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 答案　A 解析　 2．已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如圖所示，設X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是(　　) Y X Z A．Y與Z的原子序數(shù)之和可能為2a B．Y的原子序數(shù)可能為a－17 C．Z的原子序數(shù)可能為a＋31 D．X、Y、Z一定為短周期元素 答案　D 解析　由題給信息可知，X、Y、Z只能位于元素周期表中過渡元素區(qū)域的右邊，則：若X、Y、Z同為短周期元素，由X的原子序數(shù)為a可知，Y的原子序數(shù)為a－8＋1＝a－7，Z的原子序數(shù)為a＋8－1＝a＋7，A正確；若X為長周期非金屬元素，Y為短周期非金屬元素，則Y的原子序數(shù)可能為a－18＋1＝a－17，B正確；若Z為第六或第七周期元素，因存在鑭系和錒系元素，則Z的原子序數(shù)可能為a＋32－1＝a＋31，C正確。 元素周期表結構中隱含的兩條規(guī)律 1．同周期主族元素原子序數(shù)差的關系 (1)短周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差。 (2)兩元素分布在過渡元素同側時，原子序數(shù)差＝族序數(shù)差。兩元素分布在過渡元素兩側時，四或五周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋10，六周期元素原子序數(shù)差＝族序數(shù)差＋24。 (3)四、五周期的ⅡA與ⅢA族原子序數(shù)之差都為11，六周期為25。 2．同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差的關系 (1)ⅠA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差2、8、8、18、18、32。 (2)ⅡA族和0族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32。 (3)ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、18、18、32。 考點二　元素周期律及應用 1．定義 元素的性質隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2．實質 元素原子核外電子排布周期性變化的結果。 3．具體表現(xiàn)形式 項目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原 子 結 構 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 化合價 最高正化合價由＋1→＋7(O、F除外)負化合價＝－(8－主族序數(shù)) 相同 最高正化合價＝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 金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸減弱 離子的氧化性、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 最高價氧化物對應的水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱 酸性逐漸增強 堿性逐漸增強 酸性逐漸減弱 4.元素金屬性強弱的比較 (1)結構比較法：最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，元素金屬性越強。 (2)位置比較法 5．元素非金屬性強弱的比較 (1)結構比較法：最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，非金屬性越強。 (2)位置比較法 6．元素周期表、元素周期律的應用 (1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素 (2)預測元素的性質(由遞變規(guī)律推測) ①比較不同周期、不同主族元素的性質 如金屬性Mg＞Al，Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2＞Al(OH)3，Ca(OH)2＞Mg(OH)2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②推測未知元素的某些性質 如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。 (3)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質 ①半導體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。 ②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。 ③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 深度思考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小(　　) (2)電子層數(shù)越多，半徑越大(　　) (3)在主族元素中，最高正化合價均等于主族序數(shù)(　　) (4)元素的原子得電子越多，非金屬性越強；失電子越多，金屬性越強(　　) (5)元素的氧化物對應的水化物酸性越強，非金屬性越強；堿性越強，金屬性越強(　　) (6)元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強，其水溶液的酸性越強，還原性越弱(　　) (7)在Mg、Al、NaOH溶液構成的原電池中，因為Al作負極，Mg作正極，所以Al的金屬性大于Mg(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)× 2．(1)下列事實能說明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強的是________(填序號)。 ①HCl的溶解度比H2S大?、贖Cl的酸性比H2S強　③HCl的穩(wěn)定性比H2S大?、蹾Cl的還原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4強　⑥Cl2與鐵反應生成FeCl3，而S與鐵反應生成FeS?、逤l2能與H2S反應生成S　⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側?、徇€原性：Cl－＜S2－ (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________。 答案　(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨　(2)B＞A＞C 解析　(1)元素原子得電子能力的強弱與元素氫化物的溶解性無關，所以①不符合題意；氫化物的酸性強弱和元素原子得電子能力大小沒有固定的對應關系，所以②也不符合題意，其他均符合題意。(2)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。 3．根據(jù)第ⅡA族、第ⅦA族元素性質的遞變規(guī)律，回答下列問題： (1)Be(OH)2的溶解性：________溶于水，屬于________性氫氧化物。 (2)砹(At)屬于________色固體，HAt________穩(wěn)定，水溶液呈________性，其酸性________(填“大于”或“小于”)HBr的酸性；AgAt________溶于水。 答案　(1)難　兩 (2)有　不　酸　大于　不 題組一　多角度判斷元素在周期表中的位置 角度一：用“原子序數(shù)”推導元素 1．(1)56號元素位于第________周期________族。 (2)114號元素位于第________周期________族。 (3)25號元素位于第________周期________族。 答案　(1)六?、駻　(2)七?、鬉　(3)四?、鰾 角度二：用“化合價”推導元素 2．用“元素符號”填空 (1)最高正價與最低負價代數(shù)和為0的短周期元素______。 (2)最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素是________。 答案　(1)H、C、Si　(2)S 角度三：用“族與周期的關系”推導元素 3．用“元素符號”填空(前20號元素) (1)主族序數(shù)與周期數(shù)相同的元素有________。 (2)主族序數(shù)是周期數(shù)2倍的元素有________，3倍的元素有________。 (3)周期數(shù)是主族序數(shù)2倍的元素有________，3倍的元素有________。 答案　(1)H、Be、Al　(2)C、S　O　(3)Li、Ca　Na 角度四：用“元素原子的特殊結構”推導元素 4．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)原子的最外層有2個電子的元素一定是ⅡA族元素(　　) (2)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(　　) (3)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)(　　) (4)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(　　) (5)某元素的離子的最外層與次外層電子數(shù)相同，該元素一定位于第三周期(　　) (6)最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素(　　) (7)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(　　) (8)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期(　　) (9)某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該元素位于第三周期；若為陽離子，則位于第四周期(　　) (10)電子層結構相同的離子，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(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√　(9)√　(10)√　 根據(jù)稀有氣體元素的原子序數(shù)推斷 元素在周期表的位置 第一～七周期稀有氣體元素的原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118(第七周期若排滿)，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。如53號元素，由于36＜53＜54，則53號元素位于第五周期，54－53＝1，所以53號元素位于54號元素左側第一格，即ⅦA族，得53號元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。 題組二　“序、層”規(guī)律和“序、價”規(guī)律的應用 5．X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序數(shù)為n，則X的原子序數(shù)不可能是(　　) A．n－8 B．n－3 C．n－1 D．n＋5 答案　A 解析　由化學式X2Y3可知，X為＋3價，Y為－2價，即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能 (1)ⅢA　　ⅥA　　(2)ⅤA　　?、鯝 X Y X Y 5B 8O 7N 8O 13Al 16S 15P 16S 　　　 據(jù)以上分析，可知答案為A。 另解：由化學式X2Y3知，X、Y的原子序數(shù)，一個為奇數(shù)一個為偶數(shù)，根據(jù)“序、價”規(guī)律可判斷A項正確。 6．X、Y、Z是三種主族元素，如果Xn＋陽離子與Yn－陰離子具有相同的電子層結構，Zn－陰離子半徑大于Yn－陰離子半徑，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 答案　A 解析　根據(jù)“序、層”規(guī)律可知，X元素在Y元素的下一周期，Z元素在X同周期或下幾個周期，故三種元素的原子序數(shù)大小順序為Z>X>Y。 “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”，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”。 題組三　微粒半徑大小的比較及應用 7．比較下列微粒半徑大小，用“＞”或“＜”填空 (1)Na________Mg________Cl (2)Li________Na________K (3)Na＋________Mg2＋________Al3＋ (4)F－________Cl－________Br－ (5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋ (6)Fe2＋________Fe3＋ 答案　(1)＞?。尽?2)＜　＜　(3)＞?。尽?4)＜?。?5)＞?。尽。尽?6)＞ 8．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構，則下列敘述中正確的是(雙選)(　　) 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－＞D－ 答案　BD 解析　由于四種離子具有相同的電子層結構，離子所對應的元素應位于相鄰兩個周期，根據(jù)陰陽離子所帶的電荷數(shù)，得出元素在周期表中的位置關系：。原子序數(shù)大小應為A＞B＞D＞C，A項錯誤；根據(jù)原子半徑 的遞變規(guī)律，可以判斷B正確；C項應為C3－＞D－＞B＋＞A2＋；還原性C3－＞D－，D正確。 1.微粒半徑大小比較方法 2．元素性質應用的思維模式 有結構定位置，有位置想規(guī)律，有規(guī)律作判斷。 特別說明　以上方法僅適用于主族元素。 探究高考　明確考向 廣東五年高考 1.(xx·廣東理綜，23)甲～辛等元素在周期表中的相對位置如右表。甲與戊的原子序數(shù)相差3，戊的一種單質是自然界硬度最大的物質，丁與辛屬同周期元素，下列判斷正確的是(雙選)(　　) 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．乙的單質在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物 答案　BC 解析　根據(jù)特征法(周期表的特殊結構和微粒的特殊性質等)確定出具體元素的名稱，再結合元素周期律的知識，逐項進行分析判斷。由“戊的一種單質是自然界硬度最大的物質”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項，同主族元素從上到下金屬性逐漸增強，即金屬性乙>甲，A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，即原子半徑大小順序為庚>己>戊，辛>庚，因此原子半徑大小順序為辛>己>戊，B正確；C項，根據(jù)元素周期表的結構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項，鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，其中的過氧根離子中存在共價鍵，D錯誤。 2．(xx·廣東理綜，22)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如右表所示，其中R單質在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸，則下列判斷正確的是(雙選)(　　) A．非金屬性：Z＜T＜X B．R與Q的電子數(shù)相差26 C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：R＜T＜Q D．最高價氧化物的水化物的酸性：T>Q 答案　BD 解析　根據(jù)R單質在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸，則R為F，T為Cl，Q為Br，X為S，Z為Ar。A項，非金屬性，Cl(T)＞S(X)＞Ar(Z)，錯誤；B項，9F(R)與35Br(Q)的電子數(shù)相差26，正確；C項，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HF(R)＞HCl(T)＞HBr(Q)，錯誤；D項，非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，HClO4(T)＞HBrO4(Q)，正確。 3．(xx·廣東理綜，22)下圖是部分短周期元素化合價與原子序數(shù)的關系圖，下列說法正確的是(雙選)(　　) A．原子半徑：Z>Y>X B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：R>W C．WX3和水反應形成的化合物是離子化合物 D．Y和Z兩者最高價氧化物對應的水化物能相互反應 答案　BD 解析　結合部分短周期元素化合價與原子序數(shù)的關系圖，確定X、Y、Z、W、R元素，再結合元素周期律進行分析、解決問題。根據(jù)元素化合價可推斷，X、Y、Z、W、R元素分別為O、Na、Al、S、Cl元素。原子半徑為Na>Al>O，A項錯誤；Cl元素的非金屬性大于S元素，則HCl的穩(wěn)定性強于H2S，B項正確；SO3與水發(fā)生反應生成H2SO4，H2SO4為共價化合物，C項錯誤；Na、Al元素的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3為兩性氫氧化物，能與NaOH反應，D項正確。 4．(2011·廣東理綜，22)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大，甲和乙形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性，乙位于第ⅤA族，甲與丙同主族，丁原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，則(雙選)(　　) A．原子半徑：丙＞?。疽? B．單質的還原性：?。颈炯? C．甲、乙、丙的氧化物均為共價化合物 D．乙、丙、丁的最高價氧化物對應的水化物能相互反應 答案　AD 解析　甲和乙形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性，故氣態(tài)化合物為NH3，甲為H，乙為N，短周期中原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，且丁的原子序數(shù)最大，故丁只能為Al，丙與H同主族，且原子序數(shù)大于N小于Al，丙為Na，由此知A項正確；B項應為丙＞丁＞甲；C項中鈉的氧化物為離子化合物；D項乙、丙、丁的最高價氧化物對應的水化物分別為硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鋁，兩兩能夠反應。 各省市兩年高考 1．(xx·浙江理綜，9)如表所示的五種元素中，W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是(　　) X Y W Z T A.X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高 B．由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵 C．物質WY2、W3X4、WZ4均有熔點高、硬度大的特性 D．T元素的單質具有半導體的特性，T與Z元素可形成化合物TZ4 答案　D 解析　由W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置關系，確定這五種元素分別是X為氮、Y為氧、Z為氯、W為硅、T為鍺。A項中，NH3、H2O、HCl三種氫化物沸點的高低順序為H2O>NH3>HCl，該項錯誤；B項中，由N、O、H三種元素形成的化合物NH4NO3中存在離子鍵，該項錯誤；C項中，SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4為原子晶體，熔點高、硬高大，SiCl4為分子晶體，熔點低、硬度小，該項錯誤；D項中，鍺為半導體材料，可以形成GeCl4，所以該項正確。 2．(xx·江蘇，9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結構，W與X同主族。下列說法正確的是(　　) A．原子半徑的大小順序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X) B．Y分別與Z、W形成的化合物中化學鍵類型相同 C．X的最高價氧化物對應的水化物的酸性比W的弱 D．Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 答案　D 解析　短周期主族元素X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍，則X是C元素；Y是地殼中含量最高的元素，則Y是O元素；Z2＋與Y2－具有相同的電子層結構，則Z是Mg元素；W與X同主族，則W是Si元素。A項，原子半徑大小順序為r(Mg)＞r(Si)＞r(C)＞r(O)；B項，O與Mg元素形成離子鍵，O與Si元素形成共價鍵，化學鍵類型不同；C項，C元素的非金屬性強于Si元素，則H2CO3的酸性強于H2SiO3；D項，O元素的非金屬性強于Si元素，則H2O的穩(wěn)定性強于SiH4。 3．(xx·新課標全國卷Ⅰ，10)X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價離子分別為X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結構。下列說法正確的是(　　) A．原子最外層電子數(shù)：X>Y>Z B．單質沸點：X>Y>Z C．離子半徑：X2－>Y＋>Z－ D．原子序數(shù)：X>Y>Z 答案　D 解析　短周期元素X、Z形成的最低價離子為X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的電子層結構，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構，從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A項，原子最外層電子數(shù)：F>S>Na；B項，Na單質為金屬晶體，S、F2為分子晶體，S為固體，F(xiàn)2為氣體，顯然沸點Na>S>F2；C項，具有相同電子層結構的離子，元素的原子序數(shù)越大，原子半徑越小，Na＋、F－具有相同的電子層結構，則離子半徑：F－>Na＋，S2－多一個電子層，所以S2－半徑最大；D項，三種元素的原子序數(shù)關系為S>Na>F。 4．[xx·新課標全國卷Ⅱ，27(1)]鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第________周期第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“強”或“弱”)。 答案　六　ⅣA　弱 解析　Pb是碳的同族元素，比碳多4個電子層，因此為第六周期第ⅣA族，PbO2酸性比CO2的弱。 5．[xx·福建理綜，23(1)(2)]元素周期表中第ⅦA族元素的單質及其化合物的用途廣泛。 (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結構示意圖為________。 (2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是________(填序號)。 a．Cl2、Br2、I2的熔點 b．Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d．HCl、HBr、HI的酸性 答案　(1)　(2)bc 解析　(1)根據(jù)題意可知，與Cl同族的短周期元素為F，其原子序數(shù)為9，最外層電子數(shù)為7，電子層數(shù)為2，故其原子結構示意圖為。 (2)比較元素的非金屬性強弱可以通過比較元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性或者最高價氧化物對應水化物的酸性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強，也可以通過單質之間的置換反應比較，故只有b、c正確。 6．[xx·天津理綜，7(1)(2)]元素單質及其化合物有廣泛用途，請根據(jù)周期表中第三周期元素相關知識回答下列問題： (1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說法正確的是________。 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 c．氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強 d．單質的熔點降低 (2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為________，氧化性最弱的簡單陽離子是________。 答案　(1)b　(2)氬　Na＋(或鈉離子) 解析　(1)第三周期元素從左到右原子序數(shù)依次增大，從左到右原子半徑逐漸減小，金屬元素陽離子的半徑小于同一周期非金屬元素陰離子半徑，a錯誤；第三周期元素從左到右元素得電子能力增強，失電子能力減弱，即金屬性減弱，非金屬性增強，b正確；第三周期元素從左到右最高價氧化物對應水化物的堿性減弱，酸性增強，c錯誤；第三周期元素單質熔點最高的是硅，最低的是氯氣，所以從左到右元素單質的熔點不是逐漸降低的，d錯誤。 (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構示意圖為，其元素名稱是氬；Na的失電子能力最強，所以Na＋的氧化性最弱。 7．[xx·大綱全國卷，27(1)(2)]A、B、D、E、F為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E＋與D2－具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強酸?；卮鹣铝袉栴}： (1)A在周期表中的位置是________________，寫出一種工業(yè)制備單質F的離子方程式________________________________________________________________________。 (2)B、D、E組成的一種鹽中，E的質量分數(shù)為43%，其俗名為__________，其水溶液與F單質反應的化學方程式為____________________________；在產(chǎn)物中加入少量KI，反應后加入CCl4并振蕩，有機層顯________色。 答案　(1)第一周期 ⅠA族　2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑[或2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑] (2)純堿(或蘇打)　2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3　紫 解析　根據(jù)題目中給出的各種元素的結構特點和性質，推斷出各種元素，解答各題。最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同的短周期非金屬元素只有氫元素，A為氫元素。最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)2倍的短周期元素可能為碳元素或硫元素，根據(jù)B在D中充分燃燒生成的最高價化合物的化學式為BD2判定B為碳元素，D為氧元素。E＋與O2－具有相同的電子數(shù)，則E為鈉元素。H2在Cl2中燃燒生成的HCl溶于水得到的鹽酸為強酸，F(xiàn)為氯元素。 (1)氫元素在周期表中的位置為第一周期ⅠA族。工業(yè)上制備Cl2可由電解飽和食鹽水或電解熔融的NaCl得到，其離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑或2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (2)C、O、Na組成的鹽Na2CO3中Na的質量分數(shù)為43%，Na2CO3的俗名為純堿或蘇打，Na2CO3溶液與Cl2反應的化學方程式為2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3，產(chǎn)物中加入少量KI，ClO－將I－氧化為I2，I2易溶于CCl4而使有機層顯紫色。 練出高分 一、單項選擇題 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 (　　) 答案　C 解析　本題常因對元素周期表的結構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，分析比較得出C符合題意。 2．原子序數(shù)為110的元素被發(fā)現(xiàn)后，它的符號被國際純粹與應用化學聯(lián)合會推薦為Ds(德語Darmstadt的縮寫)，以紀念該元素的發(fā)現(xiàn)地——德國。下列關于Ds的說法，不正確的是(　　) A．Ds原子的電子層數(shù)為7 B．Ds是超鈾元素 C．Ds原子的質量數(shù)為110 D．Ds為金屬元素 答案　C 解析　本題思維的切入點是110號元素的位置。由原子序數(shù)推斷該元素在周期表中的位置的一般方法是：首先記住稀有氣體的原子序數(shù)分別為2、10、18、36、54、86、118(如果填滿的話)，再把原子序數(shù)與最接近的稀有氣體相比較，確定所在的周期數(shù)和縱行(即族序數(shù))。110號元素在118號元素之前8個縱行，所以容易確定：它位于第七周期Ⅷ族。92號元素(U)以后的元素均為超鈾元素，且全為金屬元素。 3．(xx·中山模擬)已知16S和34Se位于同一主族，下列關系中正確的是(　　) 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 答案　A 解析　比較元素性質應該把元素放在元素周期表中的大致位置，Se的原子半徑最大、還原性Se2－＞S2－、酸性HClO4＞HBrO4，B、C、D選項錯誤。 4．原子結構決定元素的性質，下列說法中正確的是(　　) A．Na、Al、Cl的原子半徑依次減小，Na＋、Al3＋、Cl－的離子半徑也依次減小 B．在第ⅥA族元素的氫化物(H2R)中，熱穩(wěn)定性最強的一定是無毒的 C．第二周期元素原子的最外層電子數(shù)都等于其最高正化合價 D．非金屬元素的非金屬性越強，其氧化物對應水化物的酸性也一定越強 答案　B 解析　A選項，Cl－比Al3＋多了一個電子層，所以Cl－的離子半徑更大，錯誤；B選項，第ⅥA族元素的氫化物中H2O的穩(wěn)定性最強，正確；由O、F可知C選項錯誤；D選項，沒有注明最高價氧化物對應的水化物，如碳酸酸性大于次氯酸，錯誤。 5．(xx·深圳調研)W、X、Y、Z是短周期元素，其部分性質如下表。 W 單質是淡黃色固體 X 在地殼中的含量居第二位 Y 原子最外層電子數(shù)是電子總數(shù)的 Z 第三周期原子半徑最小的金屬元素 下列說法正確的是(　　) A．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X＞W(wǎng) B．最高價氧化物對應水化物的酸性：Y＞X C．離子半徑：Z＞W(wǎng) D．Z的氧化物中含有非極性共價鍵 答案　B 解析　淡黃色固體單質W為S，地殼中含量第二位的為Si；Y的核外電子排布只能為2、4，為C；第三周期原子半徑最小的金屬元素為Al。H2S的穩(wěn)定性大于SiH4的，A選項錯誤；Si的非金屬性小于C的，B選項正確；S2－的半徑大于O2－的，O2－的半徑大于Al3＋的，C選項錯誤；Al2O3是離子化合物，無共價鍵，D選項錯誤。 二、雙項選擇題 6．甲～辛等元素在周期表中的相對位置如表。甲與戊的原子序數(shù)相差4，戊是空氣中含量最多的元素。下列判斷正確的是(　　) A．最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：辛＞戊＞己 B．丙和庚的原子核外電子數(shù)相差14 C．按甲、乙、丙的順序，單質的熔點依次降低 D．原子半徑：庚＞丙＞己＞乙 答案　BC 解析　同周期元素從左至右及同主族元素從下到上，元素原子半徑逐漸減小，非金屬性逐漸增強，非金屬性越強，最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，選項A和選項D錯誤；根據(jù)元素周期表的結構可知選項B正確；同主族金屬元素的單質從上到下熔點逐漸降低，選項C正確。 7．幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表： 元素代號 X Y Z M R Q 原子半徑(×10－10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74 主要 化合價 最高正價 ＋1 ＋7 ＋3 ＋2 ＋5 — 最低負價 — －1 — — －3 －2 下列說法中正確的是(　　) A．X、Z、R的最高價氧化物的水化物之間可兩兩相互反應 B．元素X和Q形成的化合物中可能含有共價鍵 C．X、Y、M的單質分別與水反應，Y最劇烈 D．Y的氫化物的水溶液可用于雕刻玻璃 答案　AB 三、非選擇題 8．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元素簡單離子半徑由大到小的順序為______＞______＞______。(填微粒符號) (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鍵有______。 (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，生成化合物K，則K的水溶液顯______(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示其原因____________________。 答案　(1)第二周期第ⅥA族　(2)Cl－　O2－　Al3＋　(3)H2O　H2S　(4)　極性共價鍵 (5)酸性　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ 解析　A是Al，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。 9．某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規(guī)律，設計了如下系列實驗。 Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L－1的鹽酸中，試預測實驗結果：________________________________________________________________________ 與鹽酸反應最劇烈，________________與鹽酸反應最慢。 (2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O，繼而可以驗證Na的金屬性大于N，你認為此設計是否合理？并說明理由： ________________________________________________________________________。 Ⅱ.利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。 (3)儀器A的名稱為______，干燥管D的作用是___________________________________。 (4)實驗室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B、C中所裝藥品分別為____________、____________、____________，裝置C中的實驗現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為__________________________。 (5)若要證明非金屬性：C>Si，則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，觀察到C中溶液的現(xiàn)象為______________________。 答案　(1)鉀　鋁 (2)不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較，NH3·H2O不是N元素最高價氧化物對應的水化物　(3)分液漏斗　防止倒吸　(4)濃鹽酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－　(5)硫酸　Na2SiO3　有白色膠狀沉淀產(chǎn)生 解析　(4)由題中所給藥品可知可用Na2S與氯氣發(fā)生置換反應判斷非金屬性強弱，因為無加熱裝置，所以只能選擇KMnO4與濃鹽酸反應制取氯氣。(5)由B中藥品Na2CO3可知，用最高價氧化物對應水化物的酸性強弱來判斷非金屬性強弱，所以A中加入硫酸，B、C裝置中加入相應的鹽。