2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第2講 元素周期律和元素周期表 新人教版.doc
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2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第2講 元素周期律和元素周期表 新人教版 [考綱要求] 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。3.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)的遞變規(guī)律。 考點(diǎn)一 元素周期表 1.世界上第一張?jiān)刂芷诒硎窃?869年由俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫繪制完成的,隨著科學(xué)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(hào),稱之為原子序數(shù),原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)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(jié)構(gòu) 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(huà)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(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)。 (2)過(guò)渡元素:元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)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(hào)元素鑭到71號(hào)元素镥共15種元素。 (4)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。 (5)超鈾元素:在錒系元素中92號(hào)元素鈾(U)以后的各種元素。 6.元素周期表結(jié)構(gòu)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(guān)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(guò)渡元素同側(cè)時(shí),原子序數(shù)差=族序數(shù)差。兩元素分布在過(guò)渡元素兩側(cè)時(shí),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(guān)系 ①ⅠA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; ②ⅡA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; ③ⅢA~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。 深度思考 1.下面的虛線框中每一列、每一行相當(dāng)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(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中用實(shí)線畫(huà)出元素周期表第一至第六周期的輪廓,并畫(huà)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的兩種元素,若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)不可能是________(填序號(hào))。 A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18 (2)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)系不正確的是________(填序號(hào))。 A.n=m+1 B.n=m+18 C.n=m+25 D.n=m+11 答案 (1)B (2)B 解析 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,也可以是x-2、x-8、x-18、x-32。對(duì)于第一、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。 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(guān)系為_(kāi)_______________。 答案 y=x+m或y=x+n 解析 當(dāng)A、B在ⅠA族和ⅡA族時(shí),y=x+m,當(dāng)A、B在ⅢA~ⅦA族時(shí),y=x+n。 題組一 元素周期表結(jié)構(gòu)的考查 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 本題常由于對(duì)于元素周期表的結(jié)構(gòu)掌握不實(shí)造成錯(cuò)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,由此分析比較得出A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 答案 A 直接相鄰的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序數(shù)關(guān)系 (1) (2) (3) 題組二 元素周期表中元素性質(zhì)的考查 3.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如表所示。下列說(shuō) 法中,正確的是 ( ) A.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸 B.Y的原子半徑在同周期主族元素中最大 C.W的非金屬性比Z的弱 D.Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強(qiáng) 答案 A 解析 根據(jù)四種元素在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系,可以推斷X為He,Y為F,Z為S,W為Cl。Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HClO4是強(qiáng)酸,A對(duì);同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,因此Y的原子半徑在同周期主族元素中最小,B錯(cuò);同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),因此非金屬性W>Z,C錯(cuò);S為ⅥA族元素,ⅥA族元素中O的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定,D錯(cuò)。 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在過(guò)量的B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)中由于形成了氫鍵,所以很容易液化 答案 C 解析 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),氯氣單質(zhì)分子中沒(méi)有氫原子,也就不存在氫鍵,錯(cuò)。 考點(diǎn)二 元素周期律 1.定義 元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2.實(shí)質(zhì) 元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果。 3.具體表現(xiàn)形式 項(xiàng)目 同周期(左→右) 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(yáng)離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)>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、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 4.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)。 (2)位置比較法 (3) 實(shí)驗(yàn)比較法 5.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)。 (2)位置比較法 (3) 實(shí)驗(yàn)比較法 注意 (1)通常根據(jù)元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得、失電子的難易判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱,而不是根據(jù)得、失電子的多少。 (2)通常根據(jù)最高價(jià)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,而不是根據(jù)其他化合物酸堿性的強(qiáng)弱來(lái)判斷。 深度思考 (1)下列事實(shí)能說(shuō)明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強(qiáng)的是________。 ①HCl的溶解度比H2S大?、贖Cl的酸性比H2S強(qiáng)?、跦Cl的穩(wěn)定性比H2S大?、蹾Cl的還原性比H2S弱?、軭ClO4的酸性比H2SO4強(qiáng)?、轈l2與鐵反應(yīng)生成FeCl3,而S與鐵反應(yīng)生成FeS?、逤l2能與H2S反應(yīng)生成S?、嘣谥芷诒碇蠧l處于S同周期的右側(cè) ⑨還原性:Cl-<S2- (2)有三種金屬元素A、B、C,在相同條件下,B的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比A的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng);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(qiáng)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(qiáng)弱與元素氫化物的溶解性無(wú)關(guān),所以①不符合題意;氫化物的酸性強(qiáng)弱和元素原子得電子能力大小沒(méi)有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)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(jià)氧化物的水化物的堿性比A的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng),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。 題組一 元素性質(zhì)的直接判斷 1.下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( ) ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 c d 三 a b e f A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定 B.a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑 D.c、e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng) 答案 D 解析 結(jié)合元素周期表考查元素周期律。容易判斷出a為Na、b為Mg、c為C、d為O、e為S、f為Cl。以下各選項(xiàng)可據(jù)此判斷。本題若不推出具體元素,結(jié)合“位—構(gòu)—性”也可作答。氫化物的穩(wěn)定性取決于元素的非金屬性強(qiáng)弱,d、e是同族元素,非金屬性從上到下減弱,因而氫化物穩(wěn)定性也減弱,A錯(cuò);同一周期元素,半徑從左到右逐漸減小,a>b>e,B錯(cuò);C是第ⅣA族元素,性質(zhì)最穩(wěn)定,C錯(cuò);最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性取決于元素的非金屬性強(qiáng)弱,非金屬性越強(qiáng),酸性越強(qiáng),元素的非金屬性:c<e<f,因此酸性依次增強(qiáng),D對(duì)。 2.依據(jù)元素周期表及元素周期律,下列推測(cè)正確的是 ( ) A.H3BO3的酸性比H2CO3的強(qiáng) B.Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng) C.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng) D.若M+和R2-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同,則原子序數(shù):R>M 答案 B 解析 本題考查元素周期表與元素周期律知識(shí),意在考查考生運(yùn)用元素周期律判斷元素及其化合物性質(zhì)的能力。硼、碳同周期,硼在碳的左邊,故硼酸的酸性弱于碳酸的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鎂、鈹同主族,鎂在下方,故Mg(OH)2的堿性強(qiáng),B項(xiàng)正確;同主族元素從上到下,其氫化物的熱穩(wěn)定性依次減弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;陰、陽(yáng)離子電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),陰離子對(duì)應(yīng)的元素在陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)元素的上一周期,原子序數(shù)較小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.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 答案 D 解析 本題考查離子鍵和元素周期律的知識(shí)。陰、陽(yáng)離子間存在靜電吸引力和靜電排斥力,兩種作用力平衡時(shí),形成離子鍵,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱,還原性依次增強(qiáng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;第三周期非金屬元素的最高價(jià)含氧酸或者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性從左到右依次增強(qiáng),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)正確。 題組二 “原子半徑、元素化合價(jià)”規(guī)律應(yīng)用 4.根據(jù)表中短周期元素性質(zhì)的數(shù)據(jù)判斷,下列說(shuō)法正確的是 ( ) 元素編號(hào) 元素性質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 原子半徑 /10-10m 0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54 0.70 1.18 最高或最 低化合價(jià) +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3 -2 -3 -1 -3 A.元素①⑧形成的化合物具有兩性 B.元素⑦位于第三周期Ⅴ族 C.元素④⑤形成的化合物是離子化合物 D.元素③的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng) 答案 A 解析?、僦挥校?價(jià),可知①為氧。③⑥只有+1價(jià),由原子半徑關(guān)系可知③為鋰,⑥為鈉。④⑦為ⅤA族元素,由原子半徑關(guān)系可知④為磷,⑦為氮。⑤的最高化合價(jià)為+7,則⑤為氯(氟無(wú)正價(jià))。②為ⅡA族元素,由原子半徑關(guān)系可知②為鎂(比③鋰大),同理⑧為鋁。A中①⑧形成的氧化鋁具有兩性,A正確;B中⑦應(yīng)位于第二周期ⅤA族;C中形成的PCl3或PCl5均為共價(jià)化合物;元素⑥的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng),D不正確。 5.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如表所示: 元素符號(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 答案 B 解析 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),氧與氫化合比硫與氫化合容易,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 元素化合價(jià)規(guī)律 (1)主族元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù),且等于主族元素原子的最外層電子數(shù),其中氟無(wú)正價(jià)。 (2)非金屬元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和為8,絕對(duì)值之差為0、2、4、6的主族元素分別位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。 題組三 微粒半徑大小比較及應(yīng)用 6.下列粒子半徑大小的比較正確的是 ( ) A.Na+<Mg2+<Al3+<O2- B.S2->Cl->Na+>Al3+ C.Na<Mg<Al<S D.Cs<Rb<K<Na 答案 B 解析 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-的電子層數(shù)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;C項(xiàng)屬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。 7.X和Y兩元素的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑;Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素的原子序數(shù)的關(guān)系是 ( ) A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>X>Y D.Z>Y>X 答案 D 解析 根據(jù)原子序數(shù)和元素周期律推測(cè)原子和離子半徑大小,這是正向思維。而此題是已知原子和離子半徑的大小,要判斷原子序數(shù)大小的關(guān)系,這是逆向思維。已知電子層結(jié)構(gòu)相同的陽(yáng)離子,核電荷數(shù)大的半徑??;具有相同的電子層數(shù)的原子,隨著原子序數(shù)增大,原子半徑遞減。根據(jù)題意,X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑,則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù);Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同,且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑,則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素的原子序數(shù)。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X。 微粒半徑大小比較方法 特別說(shuō)明 以上方法僅適用于主族元素。 題組四 元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究 8.某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 molL-1的鹽酸中,試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:______________________________________________________________ 與鹽酸反應(yīng)最劇烈,________________________與鹽酸反應(yīng)最慢。 (2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3H2O,從而驗(yàn)證NaOH的堿性大于NH3H2O,繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性大于N,你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理?并說(shuō)明理由:________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 Ⅱ.利用下圖裝置可以驗(yàn)證非金屬性的變化規(guī)律。 (3)儀器A的名稱為_(kāi)_______,干燥管D的作用是________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性大于硫:裝置A、B、C中所裝藥品分別為_(kāi)_______、________、________,裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_(kāi)___________。 (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_(kāi)______________________________________________。 答案 (1)鉀 鋁 (2)不合理,用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí),一定要用元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較,NH3H2O不是N元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(yīng)判斷非金屬性強(qiáng)弱,因?yàn)闊o(wú)加熱裝置,所以只能選擇KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣;(5)由B中藥品Na2CO3可知,用最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱來(lái)判斷非金屬性強(qiáng)弱,所以A中加入硫酸,B、C裝置中加入相應(yīng)的鹽。 9.某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表: 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞 A浮于水面,熔成一個(gè)小球,在水面上無(wú)定向移動(dòng),隨之消失,溶液變紅色 ②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水 B產(chǎn)生氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色 ③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng) C反應(yīng)不十分強(qiáng)烈,產(chǎn)生可燃性氣體 ④鎂帶與2 molL-1的鹽酸反應(yīng) D劇烈反應(yīng),產(chǎn)生可燃性氣體 ⑤鋁條與2 molL-1的鹽酸反應(yīng) E生成白色膠狀沉淀,既而沉淀消失 ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量 F生成淡黃色沉淀 請(qǐng)你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告: (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲______________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)用品: 儀器:_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________, 藥品:______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(填寫題給信息表中的序號(hào)) 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________________________________________________________。 (5)請(qǐng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡(jiǎn)單說(shuō)明具有上述結(jié)論的原因。 (6)請(qǐng)你補(bǔ)充兩組簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)方案,證明此周期中另外兩種元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 答案 (1)驗(yàn)證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律 (2)試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等 鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制飽和硫化氫溶液、2 molL-1的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞試液、AlCl3溶液 (3) 實(shí)驗(yàn) 方案 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)方程式 ③ A 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ① B Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ ④ D Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ ⑤ C 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ ⑥ E AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O ② F H2S+Cl2===2HCl+S↓ (4)金屬性:Na>Mg>Al;非金屬性:Cl>S (5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個(gè)電子層,但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7,原子半徑隨電子數(shù)增多而減小,所以原子核對(duì)最外層電子的吸引力依次增強(qiáng),失電子能力減弱,得電子能力增強(qiáng)。 (6)方案一:測(cè)定0.1 molL-1的Na2SiO3、Na3PO4的pH,由此判斷兩種鹽溶液的水解能力,得出硅酸、磷酸兩種最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序,進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。 方案二:在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液,可發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀,進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。 解析 該題綜合性很強(qiáng),以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查元素周期律的知識(shí),并且以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的形式考查學(xué)生的思維想象能力和創(chuàng)新能力。解答該題要認(rèn)真審題,結(jié)合元素化合物的性質(zhì)和元素周期律的知識(shí),系統(tǒng)分析,填出(3)表中內(nèi)容。再結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求,得出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)所需儀器、藥品,綜合分析,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。結(jié)合元素周期律的實(shí)質(zhì),分析(5)。該題中的實(shí)驗(yàn)對(duì)第三周期的元素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,但沒(méi)有涉及Si和P兩種元素,結(jié)合Si、P兩元素在第三周期的位置和其性質(zhì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,證明其非金屬性的遞變規(guī)律,可利用其最高價(jià)含氧酸的酸性,或利用最高價(jià)含氧酸 的鈉鹽的水解程度等方法。 考點(diǎn)三 元素周期表、元素周期律的應(yīng)用 1.根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素 2.預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè)) (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,則堿性Mg(OH)2>Al(OH)3,Ca(OH)2>Mg(OH)2(填“>”、“<”或“=”)。 (2)推測(cè)未知元素的某些性質(zhì) 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(zhì)遞變規(guī)律,可推知未學(xué)元素砹(At)應(yīng)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?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì) (1)半導(dǎo)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(guò)渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 題組一 綜合判斷元素在周期表中的位置 1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“” (1)原子的最外層有2個(gè)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)原子序數(shù)為29的元素位于元素周期表的第四周期 ⅠB族 (√) (4)俄羅斯專家首次合成了一個(gè)X原子,116號(hào)元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族 (√) (5)位于第四周期第ⅡB族 (√) (6)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) () (7)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 () (8)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 () 2.早在2007年3月21日,我國(guó)就公布了111號(hào)元素Rg的中文名稱。該元素名稱及所在周期是 ( ) A.钅侖 第七周期 B.鐳 第七周期 C.錸 第六周期 D.氡 第六周期 答案 A 解析 第六周期的稀有氣體為86號(hào)元素氡(Rn),顯然111號(hào)元素Rg在第七周期,排除選項(xiàng)C、D,而鐳為88號(hào)元素,故選A。 推斷元素在周期表位置的常用方法 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(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外層有1個(gè)或2個(gè)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二周期。 (4)某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同,該元素位于第三周期;若為陽(yáng)離子,則位于第四周期。 (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(yáng)離子位于陰離子的下一周期——“陰上陽(yáng)下”規(guī)律。 2.根據(jù)稀有氣體元素的原子序數(shù) 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(lái)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(hào)元素,由于36<53<54,則53號(hào)元素位于第五周期,54-53=1,所以53號(hào)元素位于54號(hào)元素左側(cè)第一格,即ⅦA族,得53號(hào)元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。 題組二 綜合判斷元素或物質(zhì)的性質(zhì) 3.根據(jù)第ⅡA族、第ⅦA族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,回答下列問(wèn)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 4.已知釷(Th)的原子可發(fā)生下列放射性變化,Th→X+α,生成的X是與鈁(Fr)同周期的一種元素的原子,下列對(duì)X的推斷錯(cuò)誤的是 ( ) A.X的氫氧化物是一種強(qiáng)堿 B.X的碳酸正鹽不溶于水 C.X原子核外有6個(gè)電子層 D.X的最高化合價(jià)為+2價(jià) 答案 C 解析 X的位置在第七周期第ⅡA族,應(yīng)有7個(gè)電子層,它的最高正價(jià)為+2價(jià),它的金屬性比Ba還強(qiáng),其碳酸鹽與CaCO3、BaCO3相似,不溶于水,據(jù)此分析,A、B、D選項(xiàng)均正確,只有C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.元素X、Y和Z可結(jié)合形成化合物XYZ3;X、Y和Z的原子序數(shù)之和為26;Y和Z在同一周期。下列有關(guān)推測(cè)正確的是 ( ) A.XYZ3是一種可溶于水的酸,且X與Y可形成共價(jià)化合物XY B.XYZ3是一種微溶于水的鹽,且X與Z可形成離子化合物XZ C.XYZ3是一種易溶于水的鹽,且Y與Z可形成離子化合物YZ D.XYZ3是一種離子化合物,且Y與Z可形成離子化合物YZ2 答案 B 題組三 “序、層”規(guī)律和“序、價(jià)”規(guī)律的應(yīng)用 6.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(xué)式X2Y3可知,X為+3價(jià),Y為-2價(jià),即X可能為第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下幾種可能 (1)ⅢA ?、鯝 (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(xué)式X2Y3知,X、Y的原子序數(shù),一個(gè)為奇數(shù)一個(gè)為偶數(shù),根據(jù)“序、價(jià)”規(guī)律可判斷A項(xiàng)正確。 7.X、Y、Z是三種主族元素,如果Xn+陽(yáng)離子與Yn-陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu), 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(gè)周期,故三種元素的原子序數(shù)大小順序?yàn)閆>X>Y。 “序、層”規(guī)律 1.“序?qū)印币?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”,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”。 1.(xx北京理綜,9)已知33As、35Br位于同一周期。下列關(guān)系正確的是 ( ) A.原子半徑:As>Cl>P B.熱穩(wěn)定性:HCl>AsH3>HBr C.還原性:As3->S2->Cl- D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4 答案 C 解析 解答本題主要從元素周期表、元素周期律的角度分析,要了解同一主族、同一周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。同一周期原子半徑從左到右依次減小,A選項(xiàng)中P的原子半徑大于Cl,A錯(cuò);非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng),故B選項(xiàng)中熱穩(wěn)定性:HCl>HBr>AsH3,D選項(xiàng)中酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,B、D均錯(cuò);S和Cl處于同一周期,故還原性:S2->Cl-,而As和Se處于同一周期,還原性:As3->Se2-,而S和Se又處于同一主族,還原性:Se2->S2-,故C正確。 2.(xx山東理綜,9)下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的說(shuō)法正確的是 ( ) A.非金屬元素組成的化合物中只含共價(jià)鍵 B.ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素 C.同種元素的原子均有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù) D.ⅦA族元素的陰離子還原性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng) 答案 B 解析 非金屬元素組成的化合物中可以含有離子鍵,如NH4Cl;B項(xiàng)正確;同種元素的原子質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不一定相同;ⅦA族元素的陰離子還原性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越弱,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越弱,如:非金屬性:Cl>I,還原性:I->Cl-,酸性:HClO4>HIO4。 3.(xx福建理綜,8)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對(duì)位置如右 圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是 ( ) A.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:R > Q B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Q < W C.原子半徑:T>Q>R D.含T的鹽溶液一定顯酸性 答案 D 解析 由各元素的相對(duì)位置可以判斷R在第二周期,T、Q、W三種元素在第三周期,再根據(jù)T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等可判斷T為Al,則R為N、Q為Si、W為S。最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:NH3>SiH4,故A正確;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:H2SiO3- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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