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1、2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 元素周期表的結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案
考點(diǎn)剖析
一、元素周期表
1.編排原則
(1)周期:把電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增順序從左到右排列成一橫行。
(2)族: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。
2.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
1
2
13
2、14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
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
3.元素周期表中必記的4個(gè)關(guān)系
(1)常見(jiàn)的四組等量關(guān)系
①核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù);
②核外電子層數(shù)=周期序數(shù);
③主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正價(jià);
④非金屬元素:最低負(fù)價(jià)=最高正價(jià)?8。(2)同主族元素的原子序數(shù)差的關(guān)系
①位于過(guò)渡元素左側(cè)的主族元素,即第ⅠA、第ⅡA族,同主族、鄰周期元素原子序
3、數(shù)之差為上一周期元素所在周期所含元素種數(shù);
②位于過(guò)渡元素右側(cè)的主族元素,即第ⅢA~第ⅦA族,同主族、鄰周期元素原子序數(shù)之差為下一周期元素所在周期所含元素種數(shù)。例如,氯和溴的原子序數(shù)之差為35?17=18(溴所在第四周期所含元素的種數(shù))。
(3)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差的關(guān)系
周期序數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
原子序數(shù)差
無(wú)
1
1
11
11
25
25
原因
——
增加了過(guò)渡元素
增加了過(guò)渡元素和鑭系或錒系元素
(4)奇偶關(guān)系
①原子序數(shù)是奇數(shù)的主族元素,其所在主族序數(shù)必為奇數(shù);
②原子序數(shù)是偶數(shù)的主族元素,其所在主族序數(shù)
4、必為偶數(shù)。4.利用稀有氣體元素確定主族元素位置
第一~第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。
確定主族元素在周期表中位置的方法:原子序數(shù)?最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)=ΔZ。
例如:①35號(hào)元素(相鄰近的是36Kr),則35?36=?1,故周期數(shù)為四,族序數(shù)為8?|?1|=7,即第四周期第ⅦA族,即溴元素;②87號(hào)元素(相鄰近的是 86Rn),則87?86=1,故周期數(shù)為7,族序數(shù)為1,即第七周期第ⅠA族,即鈁元素。
典例精析
下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法,正確的是
A.元素周期表的第8、9、10三縱列合稱Ⅷ族,Ⅷ族是元素周期表所有族中元
5、素種類最多的族
B.元素周期表中的所有副族元素都是金屬元素,副族包含過(guò)渡元素和Ⅷ族
C.金、銀、銅、鐵、鈉五種金屬元素中,只有鈉屬于主族元素
D.O、S、Na、K原子半徑依次增大;KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性逐漸增強(qiáng)
【答案】C
【解析】A項(xiàng),ⅢB是元素周期表中元素種類最多的族,故A錯(cuò);B項(xiàng),過(guò)渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素,故B錯(cuò);D項(xiàng),堿性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3,故D錯(cuò)。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
1.若甲、乙分別是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素,原子序數(shù)分別為m和n,則下列關(guān)于m和n的關(guān)系一定不正確的是
A.n=m+1
6、 B.n=m+18
C.n=m+25 D.n=m+11
【答案】B
【解析】對(duì)于第二、三周期,同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)只相差1,而對(duì)于第四、五周期來(lái)說(shuō),由于存在過(guò)渡元素,同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差11;而對(duì)于第六、七周期來(lái)說(shuō),由于存在鑭系和錒系元素,同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序數(shù)則相差25。
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(shè)X的原子序數(shù)為a。則下列說(shuō)法不正確的是
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
7、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(guò)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(zhǎng)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,因存在鑭系或錒系元素,則Z的原子序數(shù)可能為a+32?1=a+31,C正確。
3.根據(jù)元素周期表判斷,下列敘述不正確的是
A.兩短周期元素原子序數(shù)相差8,則周期數(shù)一定相差1
B.L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相
8、等
C.所有主族元素的最高化合價(jià)與它的族序數(shù)數(shù)值相等
D.某元素原子的核電荷數(shù)為53,則該元素位于第五周期、ⅦA族
【答案】C
【解析】在短周期里,除第一周期含兩種元素外,其余兩個(gè)周期所含元素都是8種。若兩元素原子序數(shù)相差8,則不可能在同一周期也不可能相差兩個(gè)周期,A正確;L層電子為奇數(shù),則一定是核外最外層電子,其所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等,B正確;氟元素沒(méi)有正價(jià),C錯(cuò)誤;稀有氣體元素Xe是54號(hào)元素,故核電荷數(shù)為53的元素位于第五周期ⅦA族,D正確。
4.近年來(lái)連續(xù)出現(xiàn)的鉈中毒事件,給各科研單位及學(xué)校危險(xiǎn)藥品的管理敲響了警鐘。鉈的相關(guān)信息卡片如圖所示:
(1)鉈
9、的原子序數(shù)為81,鉈在元素周期表中位于第______周期第______族。
(2)若設(shè)鉈的質(zhì)量數(shù)為A,則鉈原子中中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差為_(kāi)_______。
(3)下列推斷正確的是________。
A.單質(zhì)的還原性:Tl>Al
B.原子半徑:Al> Tl
C.堿性:Al(OH)3>Tl(OH)3
D.氧化性:Tl3+>Al3+
(4)鉈(Tl)是某超導(dǎo)材料的組成元素之一。Tl3+與Ag在酸性介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng):Tl3++2Ag===Tl++2Ag+。下列推斷正確的是________。
A.Tl+最外層有1個(gè)電子
B.Tl能形成+3價(jià)和+1價(jià)的化合物
C.Tl3+的氧化性比Ag+弱
10、
D.Tl+的還原性比Ag強(qiáng)
【答案】(1)六 ⅢA
(2)A?162
(3)A
(4)B
【解析】(1)推斷Tl在元素周期表中的位置,可利用各周期的元素種類數(shù)(2、8、8、18、18、32)進(jìn)行分析,81?2?8?8?18?18=27,首先推知該元素位于第六周期,第六周期中鑭系有15種元素占一個(gè)格,則27?14=13。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知,第13縱行為第ⅢA族,即Tl在元素周期表中的位置為:第六周期第ⅢA族。
(2)根據(jù)A?Z=N,可知鉈原子中中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差為(A?Z)?Z,即A?162。
(3)根據(jù)元素周期律的遞變規(guī)律,同主族從上至下,元素金屬性逐漸增強(qiáng),單質(zhì)還原性增
11、強(qiáng),原子半徑增大,離子氧化性減弱,堿性增強(qiáng)。
(4)鉈位于第ⅢA族,說(shuō)明鉈原子最外層有3個(gè)電子,則Tl+最外層有2個(gè)電子,A錯(cuò)誤;由Tl3++2Ag===Tl++2Ag+知,Tl3+的氧化性比Ag+強(qiáng),Ag的還原性比Tl+強(qiáng),C、D錯(cuò)誤。
5.如表所示是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。
請(qǐng)你根據(jù)表中所給元素,回答下列問(wèn)題:
(1)在所給短周期元素中____的原子半徑與_____的原子半徑之比最小 (填元素符號(hào))。
(2)表中金屬性最強(qiáng)的元素與氧氣反應(yīng)生成化合物的化學(xué)式是________(填兩種即可),i和j氫化物比較,穩(wěn)定性強(qiáng)的是________(填寫氫化
12、物化學(xué)式)。
(3)海水中除氫、氧元素外含量最多的元素,其單質(zhì)或化合物也是自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中常用的消毒殺菌劑,其單質(zhì)能做消毒殺菌劑的原因是____________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(4)寫出均由a、b、h、j四種元素所形成的兩種化合物的水溶液相互反應(yīng)的離子方程式:_____________。
(5)常溫下某液態(tài)化合物只含上述元素的兩種,分子中原子個(gè)數(shù)比1∶1,請(qǐng)你僅用一個(gè)化學(xué)方程式表示該液態(tài)化合物既有氧化性又有還原性:____________________________。
【答案】(1)H Na (2)K2O、K2O2、KO2
13、(任填兩種) HF
(3)Cl2+H2OHCl+HClO
(4)H++===SO2↑+H2O
(5)2H2O22H2O+O2↑
【解析】(1)在所給短周期元素中氫原子半徑最小,鈉原子半徑最大,二者比值最小。
(2)在元素周期表前四周期元素中鉀元素的金屬性最強(qiáng),金屬鉀與氧氣反應(yīng)可生成K2O、K2O2,甚至生成KO2;i為F元素,j為S元素,F(xiàn)的非金屬性比S強(qiáng),故HF的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S。
(3)海水中除氫、氧元素外含量最多的元素是Cl,Cl2做消毒殺菌劑的原因是Cl2+H2OHCl+HClO。
(4)a、b、h、j四種元素分別為Na、H、O、S,四種元素所形成的兩種化合物分別為NaHSO4和NaHSO3,二者的水溶液相互反應(yīng)的離子方程式為H++===SO2↑+H2O。
(5)分子中原子個(gè)數(shù)比1∶1,且常溫下呈液態(tài)的化合物是H2O2,在H2O2的分解反應(yīng)中,H2O2既做氧化劑又做還原劑。