(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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(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_第1頁
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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。2.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。3.以A和A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

2、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)1234567元素種數(shù)28818183232(排滿時)0族元素原子序數(shù)210183654861182.族(18個縱行,16個族)主族列序121314151617族序AAAAAAA副族列序345671112族序BBBBBBB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)

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B族到第B族10個縱行共六十多種元素,這些元素都是金屬元素。2鑭系:元素周期表第 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B族到第B族10個縱行的

4、元素都是金屬元素。()(4)同周期第A族和第A族的原子序數(shù)相差1。()(5)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(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A族和A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、32、32(排滿時),故同一主族中乙的原子序數(shù)可以是x2、x8、x18、

5、x32。(2)對于第2、3周期,同一周期的A 族和A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A族和A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A族和A族元素的原子序數(shù)則相差29。答案:(1)x2、x8、x18、x32(2)nm5、nm15、nm29(1)周期表18個縱行是16個族,第8、9、10縱行為一族。(2)在描述元素在族時,不要寫成B。(3)元素周期表中,族序數(shù)、是主族和副族的分界線,第一次分界時主族(A)在副族(B)之前,第二次分界時副族(B)在主族(A)之前。(4)同周期第A族和第A族原子序數(shù)的差值可能為1、11

6、、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A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A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

7、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)的水化物中含有哪些類型的化學(xué)鍵?答案:(1)第3周期第A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),一零再一遍。一縱一個族,族搞特殊,三縱算一族,

8、占去八、九、十。鑭系與錒系,蝸居不如意,十五擠著住,都屬B族。說明:指A、A、B、B、B、B、B、;指B、B、A、A、A、A、A、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)υ刂芷诒淼慕Y(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.5x10B.5xC.5x14 D.5x16解析:選A。由A、B、C、D、E

9、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A族 B.第4周期第A族C.第5周期第A族 D.第4周期第A族解析:選D。與34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A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

10、性質(zhì)化合價最高正化合價由17(O、F除外),最低負化合價最高正價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:。(2)金屬性:。(3)非金屬性:。答案:(1)CAB

11、(2)CAB(3)BAC2.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:BA;又根據(jù)A與C形成原電池,C作正極,可判斷失電子能力:AC,故三種金屬元素的原子失電子能力:BAC。答案:BAC(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

12、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:MgAl。(2017高考全國卷,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

13、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。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SO

14、2,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

15、考海南卷)下列離子中半徑最大的是()A.NaB.Mg2C.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。 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

16、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

17、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、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:S2ClKCa2,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:H2ONH3SiH4B氫元素與其他元素

18、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:ClCSiD用中文“”(o)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:ONCSi,故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2ONH3SiH4,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:HClH2CO3H2SiO3,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?!拔粯?gòu)

19、性”的應(yīng)用 知識梳理一、元素周期律與周期表的應(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MgAl、CaMg,則由堿性:Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2,得堿性:Ca(OH)2Al(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、推斷元素在周期表中位置的常用方

20、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A、A族元素,也可能是副族、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17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

21、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365354,則53號元素位于第5周期,54531,所以53號元素位于54號元素左側(cè)第一格,即A族,得53號元素在元素周期表中的位置是第5周期A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A族。()(3) 位于第4周期第B族。()(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。()

22、(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XYZRT原子半徑(nm)0.1600.0800.1020.1430.074主要化合價222,4,632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:RY XB離子半徑:T2X2C元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Y R XD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

23、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)2Be(OH)2,Mg(OH)2Al(OH)3,氫氧化鎂的堿性最強,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?!靶颉印薄靶?、價”規(guī)律(1)“序、層”規(guī)律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。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

24、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,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)系正確的是()WXYZA氫化物沸點:WWC化合物熔點:Y2X3YZ3D簡單離子的半徑:YX解析根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可以判斷出W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3存在分子間氫鍵,而HCl不存在分子間氫鍵,所以NH3的沸點比HCl的沸點高,A項錯誤;Al(OH)3顯兩性,N的氧化物對應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性,B項錯誤;Al2O3是離子晶體,而AlCl3是分子

25、晶體,離子晶體的熔點一般高于分子晶體的熔點,C項錯誤;Al3和O2的電子層結(jié)構(gòu)相同,具有相同電子層結(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:Al3YZW,正確。B.W、Z同主族,故非金屬性WZ,最高價含氧酸的酸性WZ,錯誤。C.元素的非金屬性WY,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性WY,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

26、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A族元素C.S和Se屬于第A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A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,如金屬活潑性CaNa,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

27、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XC.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SiH4XH4。 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

28、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18B.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,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

29、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,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),通常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL1 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.原子半徑的大小:WXXYC.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)

30、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 molL1的r溶液的pH2,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。原子半徑:CO,A項錯誤;非金屬性:OC,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

31、族,下列關(guān)系中正確的是()A.熱穩(wěn)定性:HFHClH2SB.原子半徑:BrSeClC.還原性:S2Se2ClD.酸性:HBrO4HClO4H2SO4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的原子半徑最大,還原性:Se2S2,酸性:HClO4HBrO4,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:HClHF,不能推斷出元素的非金屬性:ClF 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

32、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HCl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):YX,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,離子半徑:X2Y2,正確。3.下列有關(guān)表述正確的是()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活潑金屬與活潑非金屬一定形成離子

33、鍵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.B.C. D.解析:選D。H也符合條件,但它為非金屬元素,錯誤;AlCl3 為共價化合物,只有共價鍵,錯誤;A族元素形成單質(zhì)的熔沸點從上到下逐漸降低,正確;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:ClNa,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:ZMRWB.簡單氫化物的沸點:WRYX 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)

34、的水化物均能與N的單質(zhì)反應(yīng)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:S2ClNaMg2,錯誤;B項,NH3、H2O分子間均存在氫鍵,故氫化物沸點:H2ONH3H2SHCl,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:XYZC.Z、W均可與Mg形成離子化合物D.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:YW解析:選C。由

35、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:XYZ。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:WY。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 molL1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:XYZWB.Y元素存在同素異形體C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:ZWYD.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)

36、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:P3S2ClNa,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:HClH2SPH3,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)四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,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:WXZB.W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:WZ解析

37、: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ClO2(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:原子半徑:甲丙乙丁原子的最外層電子數(shù):甲丙乙丁

38、8原子的核外電子層數(shù):丁乙丙2甲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。由可知乙為A族元素,由電子層數(shù)關(guān)系,得乙為氮元素,由得丁為A族元素,結(jié)合得丁為鋁元素,甲為氫元素,由得丙為A族元素,結(jié)合得丙為氟元素。A項,N原子最外層有5個電子,NH3中存在NH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,

39、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)a、b、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:dcbaB.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

40、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。原子半徑:Na(或Mg)AlSO,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:O2S,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A族,W與X屬于同一主族。下列說法正確的是()A.

41、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:HFH2S,錯誤;D項,原子半徑:NaSOF,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

42、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(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(填“酸性”“堿性”或“中性”),用離子方程式表示其原因:。解析: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

43、生成NH4ClO4,因為NH3H2O是弱堿、HClO4為強酸,NH水解顯酸性。 答案:(1)第2周期第A族 (2)ClO2Al3(3)H2OH2S(4)HH極性共價鍵(5)酸性NHH2ONH3H2OH12.4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}:mnxy(1)元素x在周期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

44、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)3AMgCl2(2)HNO3Al(OH)3(3)NCCN2NaOH(CN)2=NaCNNaCNOH2O13. 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

45、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。(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(填序號)。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Rb.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Rc.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Td.同溫、同物質(zhì)的量濃度的Na2LO3和Na2TO4溶液的pH:Na2LO3Na2TO4,則非

46、金屬性T強于L(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:ANN(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)acd(4)2Cl2SiO22CSiCl42CO14X、Y、Z、M、R、Q是常見的短周期主族元素,部分信息如下表所示:元素XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要

47、化合價4,421,73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_。(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)。aQ的熔點比Z的熔點高,Q的硬度比Z的硬度大bZ與冷水迅速反應(yīng),而Q與冷水幾乎不反應(yīng)cZ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的原子半徑

48、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,rClrSirAl。(6)Na2O2與H2O的反應(yīng)中,Na2O2既作氧化劑又作還原劑,根據(jù)得失電子數(shù)目相等,標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。答案:(1)HOOH(2)Cl2H2OHClHClO(3)Nabc(4)同位素C(或14C)(5)0.0990.143 nm

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