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第五章 第2讲 元素周期律 元素周期表


化学

人教四川

第五章
第2讲

物质结构与性质
元素周期表

元素周期律

[考纲要求] 1.理解元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构 (周期、族、区)及其应用。 2.以第三周期为例, 掌握同一周期内元素性质的递变规律 与原子结构的关系。 3.

以ⅠA 和ⅦA 族为例, 掌握同一主族内元素性质递变规 律与原子结构的关系。 4.了解金属、 非金属在元素周期表中的位置及其性质递变 的规律。 5.了解元素电离能的含义,并能说明元素的某些性质;了 解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系; 了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变 化规律。

考点一

元素周期表

考点二 元素周 期律 元素周 期表
考点三

元素周期律及应用
电离能 电负性

探究高考 练出高分

明确考向

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I

考点一

元素周期表

1.世界上第一张元素周期表是在 1869 年由俄国化学家 门捷列夫 绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常 用形式。 2.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为 原子 序数 , 原子序数 =核电荷数=质子数=核外电子数。 3.编排原则 (1)周期: 把 电子层数 相同的元素, 按 原子序数递增 的顺序, 从左至右排成的横行。 (2)族:把 最外层电子数 相同的元素,按 电子层数递增 的

顺序,从上至下排成的纵行。
考点一

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4.元素周期表的结构

短 长 不完全 短周期和长周期

2 18

8

8 18 32

32 7 7 8、9、10 18

考点一

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5.元素周期表中的特殊位置 (1)分区 ①分界线:沿着元素周期表中 铝、锗、锑、钋 与 硼、硅、

砷、碲、砹 的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元
素区分界线(氢元素除外 )。 ②各区位置:分界线左面为 金属元素 区,分界线右面为 非

金属元素 区。
③分界线附近元素的性质:既表现 金属元素 的性质,又表现

非金属元素 的性质。
(2)过渡元素:元素周期表中部从 ⅢB 族到 ⅡB 族 10 个纵列 共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
考点一

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(3)镧系:元素周期表第 六 周期中,57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。 (4)锕系:元素周期表第 七 周期中,89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。 (5)超铀元素:在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素。 结构巧记口诀
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七尚不满。 纵行称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。 一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去 8、9、10。 镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB 族。 说明 ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;

②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
考点一

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深度思考
1.下面的虚线框中每一列、每一行相当于元素周期表的每一族 和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下 面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期的轮 廓,并画出金属与非金属的分界线和第 Ⅷ族的轮廓。
答案

考点一

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2.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其 中甲在上一周期),若甲的原子序数为 x,则乙的原子序数可 能是________________。 (2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA 族和ⅦA 族元素,原子序 数分别为 m 和 n,则 m 和 n 的关系为________。
解析 (1)因前六周期中元素的数目分别为 2、8、8、18、18、

32;同一主族中乙的原子序数可以是 x+ 2、x+ 8、x+18、 x+32。
考点一

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(2)对于第一、二、三周期,同一周期的ⅡA 族和ⅦA 族元素 的原子序数只相差 5,而对于第四、五周期来说,由于存在 过渡元素,同一周期的ⅡA 族和Ⅶ族元素的原子序数则相差 15;而对于第六、七周期来说,由于存在镧系和锕系元素, 同一周期的ⅡA 族和ⅦA 族元素的原子序数则相差 29。

答案 (1)x+2、x+8、x+18、x+32
(2)n=m+5、n=m+15、n=m+29

考点一

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3.若 A、B 是相邻周期同主族元素(A 在 B 上一周期),A、B 所 在周期分别有 m 种和 n 种元素,A 的原子序数为 x,B 的原
y=x+m 或 y=x+n 。 子序数为 y,则 x、y 的关系为______________________

解析 当 A、B 在ⅠA 族和ⅡA 族时,y=x+m,当 A、B 在ⅢA~ⅦA 族时,y=x+n。

考点一

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反思归纳
元素周期表结构中隐含的两条规律 1.同周期主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序数差=族序数差; (2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序 数差;两元素分布在过渡元素两侧时,四或五周期元 素原子序数差=族序数差+ 10,六周期元素原子序数 差=族序数差+24; (3)四、五周期的ⅡA 与ⅢA 族原子序数之差都为 11, 六周期为 25。
考点一

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反思归纳
2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 (1)ⅠA 族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相 差 2、8、8、18、18、32; (2)ⅡA 族和 0 族元素,随电子层数的增加,原子序数 依次相差 8、8、18、18、32; (3)ⅢA~ⅦA 族元素, 随电子层数的增加, 原子序数依 次相差 8、18、18、32。

考点一

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1 2

考点一

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1 2

1.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其 中 M 为 37 的是 ( )

考点一

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1 2

本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根 据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为 2、 8、8、18、18、32,分析比较得出 C 符合题意。

答案 C

考点一

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1 2

2.如图为元素周期表中前四周期的一部分, 若 B 元素的核电荷数为 x,则这五种元素的核 电荷数之和为 A.5x+10 C.5x+14 B.5x D.5x+16 ( )

考点一

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1 2

解析

答案 A

考点一

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I

考点二

元素周期律及应用

1.定义 元素的性质随 原子序数 的递增而呈 周期性 变化 的规律。 2.实质 元素原子 核外电子排布周期性变化 的结果。
考点二

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3.具体表现形式 项目 核电荷数 电子层数 原子 原子半径 结构 离子半径 同周期(左→右) 逐渐增大 同主族(上→下) 逐渐 增大 逐渐 增多 逐渐 增大 逐渐 增大

相同
逐渐 减小 阳离子逐渐 减小 阴离子逐渐 减小 r(阴离子) > r(阳离子)

考点二

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化合价 元素的金属性 性 质 和非金属性

最高正化合价由 +1 相同最高正化合价 → +7 (O、 F 除外 )负化 = 主族序数 (O、F 合价= -(8-主族序数) 除外) 金属性逐渐 减弱 非金属性逐渐 增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐 减弱 阳离子氧化性逐

离子的氧化、 阳离子氧化性逐渐增强 渐 减弱 还原性 阴离子还原性逐渐 减弱 阴离子还原性逐渐

增强
考点二

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气态氢化物稳 定性 性质 最高价氧化物 对应的水化物 的酸碱性

逐渐 增强 碱性逐渐 减弱 酸性逐渐 增强

逐渐 减弱 碱性逐渐 增强 酸性逐渐 减弱

考点二

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4.元素金属性强弱的比较 (1)结构比较法:最外层电子数 越少 ,电子层数 越多 ,元素金 属性 越强 。 ?同周期:从左到右,元素金属性 减弱 ? (2)位置比较法?同主族:从上到下,元素金属性 增强 ?左下右上位:左下方元素金属性 较强 ?

考点二

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?依 最高价氧化物 对应水化物碱性强弱比较: ? ?碱性强的对应元素金属性强 ?依与水、酸反应的难易或剧烈程度:越易反应 ? ?或反应越剧烈,对应元素金属性越强 ? ?依单质的还原性强弱:还原性越强,对应元素 ?的金属性越强 ? ?依阳离子氧化性的强弱:氧化性越弱,对应 ?元素的金属性越强 ? ?依单质与同一物质反应的难易程度:越易进行 ?反应,对应元素的金属性越强 ? ?依原电池正负极:一般来说,作负极的金属对应 ?元素的金属性强 ?
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实 验 (3) 比 较 法

考点二

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5.元素非金属性强弱的比较 (1)结构比较法:最外层电子数 越多 ,电子层数 越少 ,非金 属性 越强 。 ?同周期:从左到右,非金属性 增强 ? (2)位置比较法?同主族:从上到下,非金属性 减弱 ?左下右上位:左下方元素非金属性 较弱 ?

考点二

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?依 最高价氧化物 对应水化物酸性强弱比较:酸性强 ? ?的对应元素非金属性强 ?依与H 反应的难易或剧烈程度:越易反应或反应越 2 ? ?剧烈,对应元素非金属性越强 ? ?依单质的氧化性强弱:氧化性越强,对应元素的非金 ?属性越强 ? ?依简单阴离子的还原性强弱:还原性越弱,对应元素 ?的非金属性越强 ? ?依单质与同一物质反应的难易程度:越易进行反应, ?对应元素的非金属性越强 ? ?依置换反应:非金属性较强的元素单质能置换出非 ?金属性较弱的元素单质 ?
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实 验 (3) 比 较 法

考点二

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6.元素周期表、元素周期律的应用 (1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素 (2)预测元素的性质(由递变规律推测) ①比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性 Mg>Al,Ca>Mg,则碱性 Mg(OH)2 > Al(OH)3, Ca(OH)2 > Mg(OH)2(填“>”、“<”或“=”)。 ②推测未知元素的某些性质 如: 已知 Ca(OH)2 微溶, Mg(OH)2 难溶, 可推知 Be(OH)2 难 溶; 再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹 (At) 应 为 有 色固体, 与氢 难 化合, HAt 不 稳定, 水溶液呈 酸 性, AgAt 不 溶于水等。
考点二

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(3)启发人们在一定区域内寻找新物质 ①半导体元素在金属与非金属分界线附近,如:Si、Ge、 Ga 等。 ②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As 等。 ③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中 找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。
考点二

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深度思考
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半 径也逐渐减小 (2)电子层数越多,半径越大 ( ×) ( × ) ( × ) (4)元素的原子得电子越多, 非金属性越强; 失电子越多, 金属性越强
考点二

(3)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数

( × )
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(5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱 性越强,金属性越强 ( × )

(6)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸 性越强,还原性越弱 ( × )

(7)在 Mg、Al、NaOH 溶液构成的原电池中,因为 Al 作负 极,Mg 作正极,所以 Al 的金属性大于 Mg ( × )

考点二

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2.(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是__。 ①HCl 的溶解度比 H2S 大 定性比 H2S 大 H2SO4 强 ②HCl 的酸性比 H2S 强 ③HCl 的稳 ⑤ HClO4 的酸性比

④HCl 的还原性比 H2S 弱

⑥ Cl2 与铁反应生成 FeCl3,而 S 与铁反应生成 FeS ⑧在周期表中 Cl 处于 S 同周期的右侧

⑦Cl2 能与 H2S 反应生成 S ⑨还原性:Cl-<S2-

(2)有三种金属元素 A、B、C,在相同条件下,B 的最高价氧化物 的水化物的碱性比 A 的最高价氧化物的水化物的碱性强; 若将 A、 C 相连后投入稀硫酸中,发现 C 表面有明显气泡产生。则这三种 金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是 ________。
考点二

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解析 (1)元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无

关,所以 ①不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能 力大小没有固定的对应关系,所以 ②也不符合题意,其他均符合 题意。

(2)由金属 B 的最高价氧化物的水化物的碱性比 A 的最高价氧 化物的水化物的碱性强,可判断失电子能力 B>A;又根据 A 与 C 形成原电池,C 作正极,可判断失电子能力 A>C,故三 种金属元素的原子失电子能力 B>A>C。

答案

(1)③④⑤⑥⑦⑧⑨

(2)B>A>C
考点二

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3.根据第ⅡA 族、第ⅦA 族元素性质的递变规律,回答下 列问题:

难 溶于水,属于_____ 两 性氢氧 (1)Be(OH)2 的溶解性:_____
化物。

有 色固体,HAt_____ 不 稳定,水溶液呈 (2)砹(At)属于______

酸 性,其酸性_______( 大于 填“大于”或“小于”)HBr ______
不 溶于水。 的酸性;AgAt_____
考点二

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题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7 8 9 题组五 10

考点二

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题组一

综合判断元素在周期表中的位置

1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)原子的最外层有 2 个电子的元素一定是ⅡA 族元素 (× )

(2)元素所在的主族序数与最外层电子数之比为 1 的元素都是金属元素 (× ) (3)原子序数为 29 的元素位于元素周期表的第四周期 ⅠB 族 (√ ) (4)俄罗斯专家首次合成了一个178 116X 原子, 116 号元素位于元素周期表 中第七周期ⅥA 族
考点二

(√
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)

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(5)

位于第四周期第ⅡB 族

( √ ) ( × )

(6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数

(7)原子最外层电子数大于 3(小于 8)的元素一定是非金属元素 ( × ) (8)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同, 该元素一定位于第 三周期 (× )

考点二

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2.2012 年 5 月 30 日,国际理论与应用化学联合会正式 确定了第 114 号和第 116 号元素的名称。下列有关这 两种元素的说法错误的是 A.两种元素位于同一周期 B.116 号元素位于第ⅥA 族 C.两种元素都是活泼的非金属元素 D.114 号元素的原子半径比 116 号元素的大 ( )

考点二

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解析

以第 118 号元素(尚未发现)为参照,可知第 114 号和第

116 号元素均在第七周期,分别位于第ⅣA 族和第ⅥA 族,故 A、 B 正确; 由于第六周期中第ⅣA 族的铅和第ⅥA 族的钋都是金属元素, 又由于同主族元素自上而下金属性逐渐增强,所以第 114 号和 第 116 号元素都是金属元素,故 C 错误;
同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,故 D 正确。

答案

C

考点二

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思维建模

推断元素在周期表位置的常用方法

1.根据核外电子排布规律 (1)最外层电子数等于或大于 3(小于 8)的一定是主族元素。 (2)最外层有 1 个或 2 个电子,则可能是ⅠA、ⅡA 族元素,也 可能是副族、Ⅷ族元素或 0 族元素氦。 (3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。 (4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三 周期;若为阳离子,则位于第四周期。 (5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性 不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。
考点二

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思维建模
2.根据稀有气体元素的原子序数 第一~七周期稀有气体元素的原子序数依次为 2、10、18、36、 54、 86、 118(第七周期若排满 ),可利用元素的原子序数与最 相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的 位置,遵循“比大小,定周期;比差值,定族数”的原则。如 53 号元素,由于 36<53<54,则 53 号元素位于第五周期,54 -53=1,所以 53 号元素位于 54 号元素左侧第一格,即ⅦA 族,得 53 号元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA 族。
考点二

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题组二

“序、层”规律和“序、价”规律的应用

3.X 和 Y 是短周期元素, 二者能形成化合物 X2Y3, 若Y 的原子序数为 n,则 X 的原子序数不可能是 A.n-8 C.n-1 B.n-3 D.n+5 ( )

考点二

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解析
(1) Ⅲ A X
5B

由化学式 X2Y3 可知,X 为+ 3 价,Y 为- 2 价,即 X 可能为第

Ⅲ A 族或第 Ⅴ A 族元素。有如下几种可能

ⅥA Y
8O 16S

(2) Ⅴ A X
7N 15P

ⅥA Y
8O 16S

13Al

? ?B2O3: n-3 ?Al2O3: n+5 ? ?B2S3: n-11 ? ?Al2S3: n-3

? ?N2O3: n- 1 ?P2O3: n+ 7 ? ?N2S3: n- 9 ? ?P2S3: n- 1

据以上分析,可知答案为 A。
考点二

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另解:由化学式 X2Y3 知,X、Y 的原子序数,一个 为奇数一个为偶数,根据“序、价”规律可判断 A 项正确。

答案 A

考点二

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4.X 、 Y、Z 是三种主族元素,如果 Xn 阳离子与 Yn 阴离子具有相同
+ -

解析

的电子层结构,Zn 阴离子半径大


于 Yn 阴离子半径, 则三种元素的


原子序数由大到小的顺序 ( A.Z>X>Y C.Z>Y>X

)

B.X>Y>Z D.X>Z>Y

考点二

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4.X 、 Y、Z 是三种主族元素,如果 Xn 阳离子与 Yn 阴离子具有相同
+ -

解析

根据“ 序、层”规律可知,X 元素在 Y 元素的下一周期, Z 元素在 X 同周期或下几个 周期,故三种元素的原子序 数大小顺序为 Z>X>Y。

的电子层结构,Zn 阴离子半径大


于 Y 阴离子半径, 则三种元素的 原子序数由大到小的顺序 ( A ) A.Z>X>Y C.Z>Y>X B.X>Y>Z D.X>Z>Y

n-

考点二

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规律方法
“序、层” 、 “序、价”规律
1.“序、层”规律 (1) 若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则 “ 阴前阳 后”,阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子 序数大。 (2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子原子序数大。 2.“序、价”规律 在短周期元素中, 元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇 偶性上一般一致,“价奇序奇,价偶序偶”。
考点二

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题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7 8 9 题组五 10

题组三

微粒半径大小的比较及应用
( )

5.下列粒子半径大小的比较正确的是 A.Na <Mg <Al <O B.S2 >Cl >Na >Al3
- - + + +

2+

3+

2-

C.Na<Mg<Al<S D.Cs<Rb<K<Na
考点二

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题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7 8 9 题组五 10

解析

A 项中的离子具有相同的核外电子排布,则核电荷数越
- - + +

大,离子半径越小,故 A 项错误;
B 项中 S2 和 Cl 的电子层数比 Na 和 Al3 多, 再根据核外电子 排布相同的离子半径比较规律可知 B 项正确;

C 项属于同周期元素的原子,核电荷数越大,半径越小,故 C 项错误; D 项是同主族元素原子,核电荷数越大,半径越大,故 D 项 错误。

答案
考点二

B
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题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7
2+


8
3-

9 题组五 10


6.已知短周期元素的四种离子 A 、B 、C 、D 具有 相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是 A.原子序数:D>C>B>A B.原子半径:B>A>C>D C.离子半径:C3 >D >A2 >B
- - + +

(

)

D.氧化性:A >B ,还原性:C <D

2+



3-



考点二

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递进题组

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递进题组
题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7 8 9 题组五 10

解析

由于四种离子具有相同的电子层结构,离子所对应的元素

应位于相邻两个周期,根据阴阳离子所带的电荷,得出元素在周 C D 期表中的位置关系: 。原子序数大小应为 A>B>D BA >C,A 项错误;

根据原子半径的递变规律,可以判断 B 正确;
还原性 C3 >D ,D 错误;
- -

C 项应为 C3 >D >B >A2+。
- - +

答案
考点二

B
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题组一 1
2 题组二 3 4 题组三 5 6 题组四 7 8 9 题组五 10

思维建模

1.微粒半径大小比较方法

考点二

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思维建模

2.元素性质应用的思维模式 有结构定位置,有位置想规律,有规律作判断。 特别说明 以上方法仅适用于主族元素。

考点二

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题组四

“位、构、性”关系应用
) ⑧ 元素编号

7. 根据表中短周期元素性质的数据判断, 下列说法正确的是( ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

元素性质 原子半径 /10
-10

m

0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54 0.70 1.18 +2 -2 +1 +5 -3 +7 -1 +1 +5 +3 -3

最高或 最低化合价

考点二

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A.元素①⑧形成的化合物具有两性 B.元素⑦位于第三周期Ⅴ族 C.元素④⑤形成的化合物是离子化合物 D.元素③的最高价氧化物对应的水化物碱性最强

考点二

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解析 ①只有-2 价,可知①为氧。③⑥只有+1 价,由 原子半径关系可知③为锂,⑥为钠。④⑦为ⅤA 族元素, 由原子半径关系可知④为磷,⑦为氮。⑤的最高化合价为 +7,则⑤为氯(氟无正价)。②为ⅡA 族元素,由原子半径 关系可知②为镁(比③锂大),同理⑧为铝。A 中①⑧形成 的氧化铝具有两性,A 正确; B 中⑦应位于第二周期ⅤA 族; C 中形成的 PCl3 或 PCl5 均为共价化合物;

元素⑥的最高价氧化物对应的水化物碱性最强, D 不正确。
答案
考点二

A
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8.短周期元素 M、W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,M 元 素的一种核素没有中子,且 M、W、X、Y+、Z 的最外层 电子数与其电子层数的比值依次为 1、2、3、4、2(不考虑 零族元素)。下列关于这些元素的叙述正确的是 ( ) A.X 分别和其它四种元素均可形成至少 2 种化合物 B.M 分别和 W、X、Y、Z 形成化合物,均显相同化合价 C.M、X、Z 三种元素组成的化合物含有离子键 D.M、X、Y 组成的化合物的水溶液呈碱性,Y、Z 组成 的化合物的水溶液呈中性
考点二

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解析

根据题意,M 为 H,W 为 C,X 为 O,Y 为 Na,

Z 为 S,O 与 C 可形成 CO、CO2 两种化合物,H 与 O 可 形成 H2O、 H2O2 两种化合物, O 与 Na 可形成 Na2O、 Na2O2 两种化合物,O 与 S 可形成 SO2、SO3 两种化合物,A 对; H 与 Na 形成的化合物中 H 显-1 价其余显+1 价;

C 项,H2SO4、H2SO3 中含有共价键; D 项,NaOH 溶液、Na2S 溶液均呈碱性。

答案
考点二

A
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9.(2013· 福建理综,9)四种短周期元素在 周期表中的位置如图,其中只有 M 为 金属元素。下列说法不正确的是 A.原子半径 Z<M B.Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 X 的弱 C.X 的最简单气态氢化物的热稳定性比 Z 的小 D.Z 位于元素周期表中第二周期、第ⅥA 族
考点二

(

)

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解析 由四种元素为短周期元素可知 Y、Z 在第二周期, M、X 在第三周期,且 M、X 应在金属与非金属的分界线 处,可知 M 为 Al,X 为 Si,Y 为 N,Z 为 O。

答案

B

考点二

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反思归纳
“位—构—性”关系归纳

考点二

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题组五 元素性质递变规律的实验探究 10.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系
列实验。 Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各 1 mol 分别投入到足量的 0.1 mol· L
-1

的盐酸中,试预测实验结果:_____________与盐酸反应最剧 烈, __________________与盐酸反应最慢。 (2)将 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合生成 NH3· H2O, 从而验证 NaOH 的碱性大于 NH3· H2O, 继而可以验证 Na 的金属性大于 N,你认为此设计是否合理?并说明理由: _____________。
考点二

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Ⅱ .利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。

(3)仪器 A 的名称为________, 干燥管 D 的作用是____________。 (4)实验室中现有药品 Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择 合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置 A、B、C 中 所装药品分别为________、 ________、________,装置 C 中的 实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为___________。 (5)若要证明非金属性: C>Si, 则 A 中加________、 B 中加 Na2CO3、 C 中加 ________,观察到 C 中溶液的现象为_______________。
考点二

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解析

(4)由题中所给药品可知可用 Na2S 与氯气发生置

换反应判断非金属性强弱,因为无加热装置,所以只能 选择 KMnO4 与浓盐酸反应制取氯气; (5)由 B 中药品 Na2CO3 可知,用最高价氧化物对应水化 物的酸性强弱来判断非金属性强弱, 所以 A 中加入硫酸, B、C 装置中加入相应的盐。

考点二

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题组一 1
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答案

(1)钾 铝

(2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价 氧化物对应水化物的碱性强弱比较, NH3· H2O 不是 N 元素最高价 氧化物对应的水化物

(3)分液漏斗 防止倒吸

(4)浓盐酸 KMnO4
(5)硫酸

Na2S S2 +Cl2===S↓+2Cl




Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生

考点二

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I

考点三

电离能

电负性

1.电离能 (1)第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子 转化为气态基态正离子所需要的 最低能量 ,符号: I1 ,单位: kJ· mol-1 。 (2)规律 ①同周期:第一种元素的第一电离能 最小 ,最后一 种元素的第一电离能 最大 ,总体呈现 从左至右逐

渐增大 的变化趋势。
考点三

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②同族元素:从上至下第一电离能 逐渐减小 。 ③同种原子:逐级电离能越来越 大 (即 I1 < I2 < I3?)。 2.电负性 (1)含义:元素的原子在化合物中 吸引键合电子 能力 的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中

吸引键合电子 的能力越 强 。
(2)标准:以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相 对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。

考点三

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(3)变化规律 金属元素的电负性一般 小于1.8 ,非金属元素的电负 性一般 大于1.8 ,而位于非金属三角区边界的“类金 属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右。 在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐

增大 ,同主族从上至下,元素的电负性逐渐 减小 。

考点三

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深度思考 1.为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的? 答案 随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数 越来越大,再要失去一个电子需克服的电性吸力也越 来越大,消耗的能量越来越多。 2.为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比 硫的大? 答案 Mg:1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3。镁原子、 磷原子最外层能级中,电子处于全满或半满状态,相 对比较稳定,失电子较难。如此相同观点可以解释 N 的第一电离能大于 O,Zn 的第一电离能大于 Ga。
考点三

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3.为什么 Na 容易形成+1 价离子,而 Mg、Al 易形成 +2 价、+3 价离子? 答案 Na 的 I1 比 I2 小很多,电离能差值很大,说明
失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以 Na 容易失去一个电子形成+1 价离子;Mg 的 I1 和 I2 相差不多, 而 I2 比 I3 小很多, 所以 Mg 容易失去两个 电子形成+2 价离子;Al 的 I1、I2、I3 相差不多,而 I3 比 I4 小很多,所以 Al 容易失去三个电子形成+3 价离子。 而电离能的突跃变化,说明核外电子是分能 层排布的。
考点三

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深度思考

4.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)电负性大于 1.8 的一定为非金属,小于 1.8 的一定 为金属 1.7 时,一般形成共价键 (× ) (2)电负性差值大于 1.7 时,一般形成离子键,小于 (√ ) (3)电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大 (×)
考点三

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特别提醒

(1) 金属活动性顺序与元素相应的电离能大

小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序表判断 电离能的大小。 (2)不能将电负性 1.8 作为划分金属和非金属的绝对标 准。 (3)共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成 共价键的极性就越强。 (4)同周期元素,从左到右,非金属性越来越强,电负性 越来越大,第一电离能总体呈增大趋势。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

题组一

元素推断与元素逐级电离能
-1

1.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据 (单位: kJ· mol ),回答下列各题: 元素代号 Q R S T U
考点三

I1 500 740 580 420

I2 4 600 1 500 1 800 3 100

I3 6 900 7 700 2 700 4 400

I4 9 500 10 500 11 600 5 900
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2 080 4 000 6 100 9 400

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递进题组

递进题组 题组一
1

题组二

2

(1)在周期表中,最可能处于同一族的是________。 A.Q 和 R C.T 和 U E.R 和 U (2)下列离子的氧化性最弱的是________。 A.S2+ B.R2+ C.T3+ D.U+ (3)下列元素中,化学性质和物理性质最像 Q 元素的是 ________________________。 A.硼
考点三

B. S 和 T D.R 和 T

B.铍
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C.氦

D.氢
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递进题组 题组一
1

题组二

2

(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情 况,这一事实从一个侧面说明:___________________, 如果 U 元素是短周期元素,你估计它的第 2 次电离能飞 跃数据将发生在失去第______个电子时。 (5)如果 R、S、T 是同周期的三种主族元素,则它们的原 子序数由小到大的顺序是__________,其中________元 素的第一电离能异常高的原因是__________________。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

解析

(1)根据电离能的变化趋势知, Q 为稀有气体元素,

R 为第ⅠA 族元素,S 为第ⅡA 族元素,T 为第ⅢA 族元 素,U 为第ⅠA 族元素,所以 R 和 U 处于同一主族。

(2)由于 U 为第ⅠA 族元素且比 R 电离能小,所以 U 的 氧化性最弱。
(3)由于 Q 是稀有气体元素,所以氦的物理性质和化学性 质与此最像。





考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

(4)电离能的突跃变化,说明核外电子是分层排布的。若 U 是短周期元素,则 U 是 Na,其核外电子排布式为 1s22s22p63s1,由于 2s22p6 所处能层相同,所以它的第 2 次电离能飞跃数据发生在失去第 10 个电子时。

(5)同一周期,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA 族 比相邻元素要高,因为其最外层电子呈全充满或半充满 结构。

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

答案

(1)E (2)D (3)C 10

(4)电子分层排布,各能层能量不同 (5)R<S<T

S S 元素的最外层电子处于 s 能级全充

满状态,能量较低,比较稳定,失去第一个电子吸收 的能量较多

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

思维模型

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

题组二 电离能、电负性的综合应用 2.根据信息回答下列问题:
A.第一电离能 I1 是指气态原子 X(g)处于基态时,失去一个电 子成为气态阳离子 X+(g)所需的最低能量。 下图是部分元素原子 的第一电离能 I1 随原子序数变化的曲线图(其中 12 号至 17 号元 素的有关数据缺失)。

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

B.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值 表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间 的电负性差值大于 1.7,原子之间通常形成离子键;如果两 个成键原子间的电负性差值小于 1.7,通常形成共价键。下 表是某些元素的电负性值:
元素 符号 电负 性值

Li Be B

C

O

F Na Al Si

P

S

Cl

1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0

考点三

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递进题组

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递进题组 题组一
1

题组二

2

(1)认真分析信息 A 图中同周期元素第一电离能的变化 规律,推断第三周期 Na~Ar 这几种元素中,Al 的第一 电离能的大小范围为 ________ < Al < ________( 填元素 符号)。 (2)从信息 A 图中分析可知,同一主族元素原子的第一 电离能 I1 的变化规律是________________。 (3)信息 A 图中第一电离能最小的元素在周期表中的位 置是________周期________族。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

(4)根据对角线规则,Be、Al 元素最高价氧化物对应水 化物的性质相似, 它们都具有________性, 其中 Be(OH)2 显示这种性质的离子方程式是___________________。 (5)通过分析电负性值的变化规律, 确定 Mg 元素的电负 性值的最小范围________________。 (6)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是 ______________________________________________。 (7)从电负性角度,判断 AlCl3 是离子化合物还是共价化 合物并说出理由(即写出判断的方法和结论)_________ _____________________________________________。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

解析

(1)由信息所给的图可以看出, 同周期的ⅠA 族元

素的第一电离能最小,而第ⅢA 族元素的第一电离能小 于ⅡA 族元素的第一电离能,故 Na<Al<Mg。
(2)从图中可看出同主族元素的第一电离能从上到下逐 渐减小。
(3)根据第一电离能的递变规律可以看出, 图中所给元素 中 Rb 的第一电离能最小,其在周期表中的位置为第五 周期第ⅠA 族。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

(4)根据对角线规则,Al(OH)3 与 Be(OH)2 的性质相似, Be(OH)2 应具有两性, 根据 Al(OH)3+NaOH===NaAlO2 +2H2O,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O 可以类似地 写出 Be(OH)2 与酸、碱反应的离子方程式。 (5)根据电负性的递变规律:同周期元素,从左到右电负 性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小可 知,在同周期中电负性 Na<Mg<Al,Be>Mg>Ca, 最小范围应为 0.9~1.5。
考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

(6)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小, 所 以电负性越大,原子吸引电子的能力越强,非金属性越 强,反之金属性越强。
(7)AlCl3 中 Al 与 Cl 的电负性差值为 1.5,根据信息,电 负性差值若小于 1.7,则形成共价键,所以 AlCl3 为共价 化合物。离子化合物在熔融状态下以离子形式存在,可 以导电,但共价化合物不能导电。

考点三

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递进题组 题组一
1

题组二

2

答案

(1)Na

Mg

(2)从上到下依次减小 (3)第五 (4) 两 第ⅠA Be(OH)2 + 2H + ===Be2 + + 2H2O , Be(OH)2 + 2OH -

- ===BeO2 2 +2H2O

(5)0.9~1.5 (6)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小 (7)Al 元素和 Cl 元素的电负性差值为 1.5<1.7,所以形成共 价键,为共价化合物 将氯化铝加热到熔融态,进行导电性 实验,如果不导电,说明是共价化合物
考点三

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探究高考·明确考向
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

探究高考·明确考向
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1.(2013· 四川理综,4)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W、X 原子的最外层电子数 之比为 4∶3,Z 原子比 X 原子的核外电子数多 4。 下列说法正确的是 ( ) A.W、Y、Z 的电负性大小顺序一定是 Z>Y>W B.W、X、Y、Z 的原子半径大小顺序可能是 W> X>Y>Z C.Y、Z 形成的分子的空间构型可能是正四面体 D.WY2 分子中 σ 键与 π 键的数目之比是 2∶1

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解析 根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素, 然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答。
因为原子的最外层电子数不超过 8 个,且 W、X 为主族 元素,故 W、X 的最外层电子数分别为 4 和 3,结合 Z 的电子数比 X 多 4 且 W、X、Y、Z 原子序数依次增大 可知,W 为 C 元素,则 X 为 Al 元素,Z 为 Cl 元素,Y 为 Si、P、S 三种元素中的一种。 A 项若 Y 为 Si 元素,则电负性 Cl>C>Si。
B 项因为 C 元素在第二周期, 其余三种元素在第三周期, 故原子半径 X>Y>Z>W。

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C 项若 Y 为 Si 元素,SiCl4 的空间构型为正四面体。
D 项 CS2 分子的结构式为 S===C===S, 一个分子中含有 两个 σ 键和两个 π 键。

答案

C

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2.(2013· 浙江理综,9)短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周 期表中的位置如表所示,其中 X 元素的原子内层电子数是 最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是 X Z Y W Q ( )

A.钠与 W 可能形成 Na2 W2 化合物 B.由 Z 与 Y 组成的物质在熔融时能导电 C.W 得电子能力比 Q 强 D.X 有多种同素异形体,而 Y 不存在同素异形体

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解析

由 X 的原子结构特点知 X 为 C,依次推出 Y 为

O,Z 为 Si,W 为 S,Q 为 Cl。A 项中 S 与 O 的结构相 似,也可形成 Na2S2、多硫化物等;

B 项中 SiO2 是共价化合物,熔融时不导电。

答案 A

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3.(2013· 山东理综,8)W、X、Y、Z 四种短周期 元素在元素周期表中的相对位置如图所示, W 的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化 合物,由此可知 A.X、Y、Z 中最简单氢化物稳定性最弱的是 Y B.Z 元素氧化物对应水化物的酸性一定强于 Y C.X 元素形成的单核阴离子还原性大于 Y D.Z 元素单质在化学反应中只表现氧化性 ( )

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解析

根据 W 的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化

合物,则推出 W 应为 N,所以 X 为 O、Y 为 S、Z 为 Cl。A 项, H2O、H2S、HCl 中稳定性最弱的是 H2S,正确。
B 项, Cl 的氧化物对应的水化物有 HClO、 HClO2 、 HClO3、 HClO4, S 的氧化物对应的水化物有 H2SO3、H2SO4,错误。

C 项,O2-的还原性小于 S2-的还原性,错误。
D 项,Cl2 在化学反应中既可以表现氧化性,又可以表现还原性, 如 Cl2 和 NaOH 的反应,错误。

答案 A

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解析

8

9

10

11

4.(2013· 重庆理综, 3)下列排序 正确的是 ( )

A.酸性: H2CO3< C6H5OH< CH3COOH B.碱性:Ba(OH)2< Ca(OH)2 <KOH C.熔点:MgBr2< SiCl4<BN D.沸点:PH3< NH3< H2O

探究高考·明确考向
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解析

8

9

10

11

4.(2013· 重庆理综, 3)下列排序 正确的是 ( D )

A 项,酸性应为 CH3COOH> H2CO3>C6H5OH,错误。 B 项, 碱性应为 Ba(OH)2>KOH
>Ca(OH)2,错误。 C 项, 熔点: 原子晶体>离子晶
体>分子晶体,即 BN>MgBr2 >SiCl4,错误。 D 项,由于 NH3、H2O 分子间
形成氢键,所以沸点: H2O > NH3>PH3,正确。

A.酸性: H2CO3< C6H5OH< CH3COOH B.碱性:Ba(OH)2< Ca(OH)2 <KOH C.熔点:MgBr2< SiCl4<BN D.沸点:PH3< NH3< H2O

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5.(2013· 广东理综,22,改编)元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期 表中的相对位置如下表所示, 其中 R 单质在暗处与 H2 剧烈化 合并发生爆炸,则下列判断正确的是 ( )

A.非金属性:Z<T<X B.R 与 Q 的电子数相差 26 C.气态氢化物稳定性:R<T<Q D.最高价氧化物的水化物的酸性:T<Q

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解析 根据 R 单质在暗处与 H2 剧烈化合并发生爆炸,则 R 为 F,T 为 Cl,Q 为 Br,X 为 S,Z 为 Ar。
A 项,非金属性,Cl(T)>S(X)>Ar(Z),错误;

B 项,9F(R)与 35Br(Q)的电子数相差 26,正确;

C 项,气态氢化物稳定性 HF(R)>HCl(T)>HBr(Q),错误;
D 项,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越 强,HClO4(T)>HBrO4(Q),错误。

答案 B

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6.(2013· 天津理综,3)下列有关元素的性质及其递变规 律正确的是 ( )

A.ⅠA 族与ⅦA 族元素间可形成共价化合物或离子 化合物 B.第二周期元素从左到右, 最高正价从+1 递增到+7 C.同主族元素的简单阴离子还原性越强, 水解程度越大 D.同周期金属元素的化合价越高, 其原子失电子能力 越强

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解析

ⅠA 族与ⅦA 族元素间可形成共价化合物如 HCl,也可形

成离子化合物如 NaCl,A 正确;
由于氟无正价,氧无最高正价,所以 B 错误;
同主族元素简单阴离子还原性越强,其水解程度并不一定越大, 如 F-的还原性小于 Cl-,但其水解程度比 Cl-要强,所以 C 错误;

同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越弱,如 Na、 Mg、Al,D 错误。

答案 A

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7.(2012· 新课标全国卷,13)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序 数依次增大,其中 W 的阴离子的核外电子数与 X、Y、Z 原 子的核外内层电子数相同。X 的一种核素在考古时常用来鉴 定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产 Y 的单质,而 Z 不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说 法中正确的是 A.上述四种元素的原子半径大小为 W<X<Y<Z B.W、X、Y、Z 原子的核外最外层电子数的总和为 20 C.W 与 Y 可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物 D.由 W 与 X 组成的化合物的沸点总低于由 W 与 Y 组成的化 合物的沸点 ( )

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解析

首先根据元素的特性确定元素类别,再根据在周期表中的位

置和结构推断元素,最后进行辨别。 X 的一种核素能用来鉴定文物 的年代,确定为 C 元素,Y 的单质可用分馏液态空气法得到,确定 为 O 元素或 N 元素,Z 不能形成双原子分子,且核外内层电子数为 2,可确定为 Ne 元素,W 的阴离子的核外电子数是 2,确定为 H 元 素。 原子半径 r(O)<r(C)或 r(N)<r(C), 四种原子的最外层电子数之和 小于 20,故 A、B 错; H、C 形成的烃,由于 C、H 原子数目不确定,无法与 H、O 形成的

化合物 H2O、H2O2 或 H、N 形成的化合物 NH3、N2H4 比较沸点的高 低,D 错; O、H 形成的 H2O2 和 N、H 形成的 H2N—NH2 中既含有极性共价键,
又含有非极性共价键,故 C 正确。

答案 C

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8.(2012· 山东理综,9)下列关于原子结构、元素性质的 说法正确的是 A.非金属元素组成的化合物中只含共价键 B.ⅠA 族金属元素是同周期中金属性最强的元素 C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数 D.ⅦA 族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧 化物对应水化物的酸性越强 ( )

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解析 非金属元素组成的化合物中可以含有离子键, 如 NH4Cl;B 项正确;

同种元素的原子质子数相同,中子数不一定相同;
ⅦA 族元素的阴离子还原性越强, 对应元素的非金属性 越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,如:非 金属性:Cl>I,还原性:I->Cl-,酸性:HClO4>HIO4。

答案

B

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9.(2012· 福建理综,8)短周期元素 R、T、Q、 W 在元素周期表中的相对位置如右图所 示,其中 T 所处的周期序数与族序数相等。下列判断不 正确的是 A.最简单气态氢化物的热稳定性:R > Q B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q < W C.原子半径:T>Q>R D.含 T 的盐溶液一定显酸性 ( )

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解析

由各元素的相对位置可以判断 R 在第二周期,T、 Q、 W

三种元素在第三周期, 再根据 T 所处的周期序数与族序数相等可 判断 T 为 Al,则 R 为 N、Q 为 Si、W 为 S。最简单气态氢化物 的热稳定性:NH3>SiH4,故 A 正确;

最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SiO3<H2SO4,故 B 正确; 原子半径:Al>Si>N,故 C 正确;
含有铝的盐溶液也可能显碱性,如 NaAlO2( 或写作 Na[Al(OH)4] ) 溶液,故 D 错误。

答案

D

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10.(2012· 北京理综,9)已知 33As、35Br 位于同一周期。 下列关系正确的是 A.原子半径: As>Cl>P B.热稳定性: HCl>AsH3>HBr C.还原性:As3 >S2 >Cl
- - -

(

)

D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4

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解析

解答本题主要从元素周期表、元素周期律的角度分析,要

了解同一主族、同一周期元素性质的递变规律。同一周期元素原 子半径从左到右依次减小, A 选项中 P 的原子半径大于 Cl, A 错;

非金属性越强,其气态氢化物越稳定,其最高价氧化物对应的水 化物酸性越强,故 B 选项中热稳定性:HCl>HBr>AsH3,D 选项中 酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,B、D 均错;

S 和 Cl 处于同一周期,故还原性:S2 >Cl ,而 As 和 Se 处于同
- -

一周期,还原性:As3 >Se2 ,而 S 和 Se 又处于同一主族,还原
- -

性:Se2->S2-,故 C 正确。

答案

C

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11.(2013· 高考试题组合) (1)[2013· 新课标全国卷Ⅱ,37(2)]前四周期原子序 数依次增大的元素 A、B、C、D 中,A 和 B 的价 电子层中未成对电子均只有 1 个,并且 A-和 B+ 的电子数相差为 8;与 B 位于同一周期的 C 和 D, 它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2, 且 原子序数相差为 2。

K 四种元素中的第一电离能最小的是_________ ,电
F 负性最大的是_________ 。(填元素符号)

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(2)[2013· 山东理综,32(3)]第一电离能介于 B、N 之间

3 的第二周期元素有________ 种。
(3)[2013· 安徽理综,25(1)(2)]已知 X 的最高价氧化物对 应的水化物化学式为 H2XO3,Z 的基态原子最外层电子 排布式为 3s23p1,W 的一种核素的质量数为 28,中子数 为 14。

ⅣA 三 则:① W 位于元素周期表第________ 周期第 ________ 大 族; W 的原子半径比 X 的________( 填“大”或“小”)。 小 ② Z 的 第 一 电 离 能 比 W 的 ________( 填“大”或
“小”)。

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(4)[2013· 山东理综,32(1)]下列曲线表示卤族元素某种

a 性质随核电荷数的变化趋势,正确的是________ 。

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(5)[2013· 福建理综,31(1)]依据第 2 周期元素第一电离 能的变化规律,参照下图中 B、F 元素的位置,用小黑 点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。

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1.原子序数为 110 的元素被发现后,它的符号被国际纯粹与 应用化学联合会推荐为 Ds(德语 Darmstadt 的缩写),以纪 念该元素的发现地——德国。下列关于 Ds 的说法,不正 确的是 A.Ds 原子的电子层数为 7 B.Ds 是超铀元素 C.Ds 原子的质量数为 110 D.Ds 为金属元素 ( )

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本题思维的切入点是 110 号元素的位置。由原子序数推

断该元素在周期表中的位置的一般方法是:首先记住稀有气体 的原子序数分别为 2、10、18、36、54、86、118(如果填满的话), 再把原子序数与最接近的稀有气体相比较,确定所在的周期数 和纵行(即族序数)。110 号元素在 118 号元素之前 8 个纵行,所 以容易确定:它位于第七周期Ⅷ族。92 号元素(U)以后的元素 均为超铀元素,且全为金属元素。

答案

C

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2.下列各表为周期表的一部分(表中为原子序数 ),其中正确的是 ( D ) 2 A. 10 18 6 C. 11 12 24 13
D. 31
2 3 11 19 4

11 19

B.

6 14 32

7

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10

11

12

13

14

3. X、Y、Z 均为短周期元素, 其简单离子 X+、 Y3+、 Z2 - 的核外电子层结构相同。下 列说法不正确的是 ( A.原子序数:Y>X>Z B.碱性:XOH>Y(OH)3 C.单质的还原性:X>Y D.离子半径:X >Y >Z


)

3+

2-

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10

11

12

13

14

3. X、Y、Z 均为短周期元素, 其简单离子 X+、 Y3+、 Z2 - 的核外电子层结构相同。下 列说法不正确的是 ( D ) A.原子序数:Y>X>Z B.碱性:XOH>Y(OH)3 C.单质的还原性:X>Y D.离子半径:X >Y >Z


X、 Y、 Z 在元素周期表中 的 X 位 Y 置 大 Z 体 为 ,所以原

子 序数 Y > X > Z , 碱性 Y(OH)3< XOH,单质还原 性 X> Y,离子半径 Y3+< X < Z2 。
+ -

3+

2-

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4.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表: 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 X 0.186 +1 Y 0.102 Z 0.075 M 0.074 -2 R 0.143 +3 ( )

+6 -2 +5 -3

已知 X 是短周期中最活泼的金属,且与 R 同周期。下列叙述不 正确的是 A.离子半径大小:Y2->M2->R3+ B.Z 与 M 组成的化合物是形成酸雨的原因之一 C.将 YM2 通入 BaCl2 溶液中有大量白色沉淀产生 D.X、Y、R 的最高价氧化物的水化物两两之间能发生反应

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根据元素的主要化合价和元素原子半径的大小
- - +

关系,可以推断 X 为 Na, Y 为 S, Z 为 N, M 为 O, R 为 Al。离子半径 S2 >O2 >Al3 ;NO2 是形成酸雨 的原因之一;NaOH、H2SO4、 Al(OH)3 能两两之间发 生反应,SO2 和 BaCl2 溶液不反应。 答案 C

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5.下图是部分短周期元素原子(用字母表示 )最外层电子数与原子 序数的关系图。下列说法不正确的是 ( )

A.X 和 R 在同一主族 B.原子半径:W>R>X C.气态氢化物的稳定性:Y>X D.X、Z 形成的化合物中可能含有共价键

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解析

根据图示,X 为 O,Y 为 F,Z 为 Na,R 为 S,

W 为 Cl。 A 项, O 和 S 在同一主族;
B 项,原子半径 S>Cl>O;

C 项,稳定性 HF>H2O;
D 项, 在 Na2O2 中含有共价键。

答案

B

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6.短周期元素 X、Y、Z 在元素周期表中的 位置如图所示。下列说法正确的是( A.原子半径:Z>Y>X B.若 X 的一种单质为原子晶体,则含 Y 元素的盐 溶液一定呈酸性 C.若 Y 可作半导体材料,则 X、Z 的单质均为分子 晶体 D.若 Y 与 Z 的核电荷数之和为 X 的 4 倍,则 X、Z 各自形成的氢化物熔沸点:X<Z )

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解析

A 项,原子半径 Y>Z>X。

B 项, 若 X 为 C, 则 Y 为 Al, AlCl3 溶液呈酸性, 但 NaAlO2 溶液呈碱性。

C 项,若 Y 为 Si,则 N2、硫单质均为分子晶体。
a-2+a D 项,设 Z 的原子序数为 a,则 =4,a=17,所 a-9 以 Z 为 Cl、Y 为 P、X 为 O,沸点 H2O>HCl。

答案

C

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7. Q、W、X、Y、Z 都是短周期元素。X、Y、Q 在周期表中的 位置关系如图。W、Z 的最外层电子数相同,Z 的核电荷数是 W 的 2 倍。则下列说法不正确的是 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA Q X A.非金属性:W>Z B.原子半径:X>Y>Z C.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y D.氢化物稳定性:Q>W Y ( )

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解析

由图分析得 Q 为 C, Y 为 Al, X 为 Na,根据

W、 Z 的最外层电子数及核电荷数关系,Z 为 S, W 为 O。
A 项,非金属性 O>S;

B 项,原子半径 Na>Al>S; C 项,碱性 NaOH>Al(OH)3;

D 项,稳定性 CH4<H2O。

答案

D

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8.已知 X、Y、Z、W 四种短周期元素在周期 表中的相对位置如图所示, 下列说法正确的 是 A.Z 元素的原子半径可能比 Y 元素的小 B.W 的原子序数可能是 Y 的原子序数的 2 倍 C.W 的气态氢化物的稳定性一定比 Y 的强 D.Z 的化学活泼性一定比 X 强 ( )

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解析 A 项, 原子半径 Y<Z, 错误;
B 项,设 Y 的原子序数为 x,则 W 的原子序数为 x+9, 若 x+9 是 x 的 2 倍,则 x=9,Y 为 F,W 为 Ar,正确;

C 项,W 的非金属性不一定强于 Y,所以其气态氢化物 的稳定性也不一定比 Y 强,错误;

D 项,Cl2 与 O2、N2 与 S、C 与 P、B 与 Si 在活泼性比 较上,B 比 Si 活泼。
答案 B

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9.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下: ①1s22s22p63s23p4 ; ②1s22s22p63s23p3 ; ③1s22s22p3 ; ④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是 A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>① C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>①>③=② ( )

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解析 ①表示 S,②表示 P,③表示 N,④表示 F。第一电 离能:F>N>P>S,A 项正确;

原子半径:P>S>N>F,B 项错误;
电负性:F>N>S>P,C 项错误; F 无正价,D 项错误。

答案

A

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10.已知 X、Y 是主族元素,I 为电离能,单位是 kJ· mol 。请根据下表数据判断,错误的是 ( 元素 X Y I1 I2 I3 I4 500 4 600 6 900 9 500 580 1 800 2 700 11 600
-1

)

A.元素 X 的常见化合价是+1 B.元素 Y 是ⅢA 族元素 C.元素 X 与氯形成化合物时,化学式可能是 XCl D.若元素 Y 处于第三周期,它可与冷水剧烈反应

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解析

X 为第ⅠA 族元素,Y 为第ⅢA 族元素;

D 项,若元素 Y 处于第三周期,则 Y 为 Al,Al 不与 冷水反应。

答案

D

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11.据元素周期表及周期律的知识回答下列问题: (1)请在下图所示元素周期表中用实线画出前 36 号元素所在的 范围的边界。

(2)下列比较元素性质的递变规律正确的是_____(填字母序号)。 a.离子半径:Na+>Mg2+>S2->Cl- b.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4 c.氢化物稳定性:H2O>H2S>PH3>SiH4 d.NH3 结合 H 的能力比 H2O 弱


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(3)元素甲是第三周期Ⅶ A 族元素,甲元素与另两种非金属元素可 组成离子化合物 A,写出 A 的电子式__________________。工业 上可用 MnSO4 溶液吸收氯气,获得 Mn2O3,请写出该化学反应 的化学方程式__________________________________。 (4)氮和氧都是较活泼的非金属元素,用一个化学方程式说明两种 单质的氧化性强弱______________________。 (5)在所有元素的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,写出元 素乙的单质与水反应的化学方程式____________________。 (6)0.1 mol 的单质 Cl2 与 100 mL 1.5 mol· L 1 的 FeBr2 溶液反应,


则被氧化的 Fe2+和 Br-的物质的量之比是__________________。

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解析 (2)a 项, 离子半径 S2->Cl->Na+>Mg2+; d 项, NH3 与酸反应易形成铵盐,而 H2O 不和酸反应,所以 NH3 结合 H+的能力比 H2O 强。 (3)非金属元素间能形成离子化合物的必须是铵盐, 元素甲为
Cl,所以其离子化合物为 NH4Cl,电子式为 。

在 MnSO4 和 Cl2 的反应中,Cl2 作氧化剂,MnSO4 作还原剂。
(4)根据 NH3 的催化氧化判断 O2、N2 的氧化性强弱。
(5)F 的非金属性最强,气态氢化物最稳定, F2 和 H2O 反应生 成 HF 和 O2。

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(6)n(Cl2)=0.1 mol,n(Fe2+)=0.15 mol,n(Br-)=0.3 mol,被氧 化的 Fe2+为 0.15 mol,被氧化的 Br-为 0.05 mol,其物质的 量之比为 3∶1。
答案 (1)

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(2)bc
(3) 或

2MnSO4+Cl2+3H2O===Mn2O3+2H2SO4+2HCl 点燃 催化剂 (4)4NH3 + 3O2 ===== 2N2 + 6H2O 或 4NH3 + 5O2 ===== 4NO + △
6H2O

(5)2F2+2H2O===4HF+O2 (6)3∶1

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12.下表中的实线表示元素周期表的部分边界。 ①~⑤分别表 示元素周期表中对应位置的元素。

(1) 元 素 ③④⑤ 的 氢 化 物 的 稳 定 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 ________________(用氢化物的化学式表示)。

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(2)元素③一般在化合物中显________价,但在与________形成化 合物时,所显示的价态正好相反。 (3)M、N 两种化合物均由①②③④四种元素组成,写出此两种化 合物在水溶液中发生反应的离子方程式:_______________。 (4)X、Y、Z 代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表 中,Y 与 X 相邻,Y 与 Z 也相邻;X、Y 和 Z 三种元素原子的最 外层电子数之和为 17;X、Y、Z 三种元素有的是上表中编号①~ ⑤的元素,有的不是,请在上表中用元素符号标出不是①~⑤元 素的相应位置。

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(5)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。若把第七周期 排满,则可以排 118 种元素。某同学受镧系、锕系元素排列方式 的启发,将元素周期表设计成下列更简明的形式,把 118 种元素 全部排列在内,表中除 A、B、C、D 外每个位置只表示一种元素。 则该表中的 A 位置包含________(填数字)种元素。 C 位置中的元 素是否全部是金属元素________(填“是”或“否”)。

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解析 由①~⑤元素在周期表中的位置很容易推出,它们分别 为 H、Na、O、S、F;若把元素周期表设计成简明的形式,第 四周期共有 18 种元素,而表中共有 8 个纵行,故 A 位置包含 11 种元素,C 位置所含元素均为金属元素。

答案

(1)HF>H2O>H2S
F(或氟或⑤)

(2)负(或-2)

(3)H++HSO- 3 ===SO2↑+H2O
(4)在表中相应的位置写出“N”

(5)11 是

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13.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用 一定数值 x 来表示,x 越大,其原子吸引电子的能 力越强。下面是某些短周期元素的 x 值:
元素 符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl

x 值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0

(1)通过分析 x 值变化规律,确定 Mg 的 x 值范围: ________<x(Mg)<________。 (2)推测 x 值与原子半径的关系是______________; 根据短周期元素的 x 值变化特点,体现了元素性质 的________________变化规律。

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(3) 分别 指出 下列两 种 化合 物中 氧元 素 的化 合价: HClO________,HFO________。 (4)经验规律告诉我们:成键的两原子相应元素 x 数值 的差值为 Δx,当 Δx>1.7 时,一般为离子键,当 Δx <1.7 时,一般为共价键,试推断 AlBr3 中化学键类型 是________________。 (5)预测元素周期表中,x 值最小的元素位于________ 周期________族(放射性元素除外)。

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解析 Na

(1)x 代 表 电 负 性 的 大 小 , 根 据 位 置 关 系 Be Mg Al 判断 x(Na) < x(Mg) < x(Be) ,即 0.9 <

x(Mg)<1.5。

(2)x 值越大,其原子半径越小,电负性随着原子序数 的递增,呈现周期性变化。
(3)根据电负性的数值,在 HClO 中氧为-2 价,根据 H 和 O 的共用电子对偏向 O,而 O 和 F 的共用电子对又偏向 F,所以 O 为 0 价。

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(4)x(Br)- x(Al)< x(Cl)- x(Al)= 3.0- 1.5= 1.5,所以 AlBr3 中化学键类型为共价键。

(5)电负性最小的应为金属性最强的。
答案 期性 (3)-2 0 (4)共价键 (5)第六 第ⅠA (1)0.9 1.5 (2)同周期(同主族)中,x 值越大,其原子半径越小 周

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14.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分 别代表某一化学元素。

(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都 是电的良导体。 ①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f

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(2)如给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子 核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要 的能量主要受两大因素的影响:①原子核对核外电子 的吸引力,②形成稳定结构的倾向。下表是一些气态 原子失去核外不同电子所需的能量(kJ· mol-1): 锂 失去第一个电子 519 X 502 Y 580

失去第二个电子 7 296 4 570 1 820 失去第三个电子 11 799 6 920 2 750 失去第四个电子 9 550 11 600

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①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去 核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个 电子所需的能量:_____________________________。 ②表中 X 可能为以上 13 种元素中的________(填写字 母)元素,则该元素属于________ 区元素。用元素符 号表示 X 和 j 所能形成的化合物的化学式是 __________。 ③Y 是周期表中________族元素。 ④以上 13 种元素中,________(填写字母)元素原子失 去核外第一个电子需要的能量最多。

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解析

根据位置可以判断 b 为 H,a 为 Na,c 为 Mg,

d 为 Sr,e 为 Ti,f 为 Al,g 为 Ge,h 为 C,i 为 P, j 为 O,k 为 Te,l 为 Cl,m 为 Ar。

(1)金属以及石墨为电的良导体,所以①④都符合。
(2)①由于 Li 失去一个电子后, 达到稳定结构, 所以再 失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需 能量。 ②根据 X 的逐级电离能数据, X 最外层应有 1 个电子, 应为 Na 元素, 即 a, Na 在 s 区, Na 与 O(j)可形成 Na2O, Na2O2 两种化合物。

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③根据 Y 的逐级电离能数据, Y 最外层应有 3 个电子, 对应的应为 Al(f)。
④稀有气体元素原子最稳定,失去第一个电子需要能 量最多。
答案 (1)①④ (2)①锂原子失去核外第一个电子后 即达到稳定结构,所以锂原子失去核外第二个电子时 所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量 ②a s Na2O 和 Na2O2 ③ⅢA ④m
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