内容正文:
微专题1 元素位置、结构、性质间的关系
[对应学生用书P38]
1.元素位置、结构、性质间的关系图解
2.同周期、同主族元素性质的变化规律
性质
同一周期(从左到右)
同一主族(从上到下)
核外电子的排布
电子层数
相同
增加
最外层最外层电子数
1~2或1~8
相同
金属性和非金属性
金属性
减弱
增强
非金属性
增强
减弱
原子半径
减小
增大
对应单质的氧化性和还原性
氧化性
增强
减弱
还原性
减弱
增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性
增强
减弱
碱性
减弱
增强
气态氢化物的稳定性
增强
减弱
第一电离能
增大[但I1(ⅡA)>I1(ⅢA),I1(ⅤA)>I1(ⅥA)]
减小
电负性
增大
减小
在元素周期表前四周期中,有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,A原子核外有3个未成对电子;B原子的次外层有8个电子,1 mol B单质与足量盐酸反应可生成1 mol H2,B单质不易与冷水反应;C元素的+3价离子的d轨道是半充满的;D元素易形成-1价离子。
(1)填写下表:
元素
A
B
C
D
名称
核外电子排布式
轨道表示式
—
—
所属区
(2)A元素位于第______周期______族,B元素位于第________周期________族。
(3)C元素位于第________周期________族,C2+的电子排布式为________________。
(4)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式:____________________,此化合物属于________化合物。
(5)四种元素中电负性最大的元素是______(用元素符号表示,下同),第一电离能最小的元素是________。A、B两种元素的原子半径的大小关系是________,它们的单核离子的半径的大小关系是________________。
解析 A原子有3个未成对电子,其价电子排布式为2s22p3或3s23p3。1 mol B单质与盐酸反应产生1 mol H2,B为ⅡA族的Mg或Ca元素;由于B比A的原子序数大且单质不易与冷水反应,因此B为Mg元素,A为氮元素。C的+3价离子的d轨道是半充满的,即3d5,由此可推知它的原子的价电子排布式为3d64s2,C为铁元素。D元素在第4周期(原子序数比C大)且易形成-1价阴离子,由此可推知D为溴元素。
答案 (1)
元素
A
B
C
D
名称
氮
镁
铁
溴
核外电子排布式
1s22s22p3
1s22s22p63s2
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d104s24p5
轨道表示式
—
—
所属区
p区
s区
d区
p区
[规律方法] 解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间关系的推断题的一般思路如下图所示。
1.已知在元素周期表1~18号元素中,有四种元素的简单离子W3+、X+、Y2-、Z-具有相同的电子层结构。下列判断正确的是( )
A.元素的第一电离能X比W大
B.离子的还原性Y2-比Z-强
C.氢化物的稳定性H2Y比HZ强
D.原子半径X比W小
B [1~18号元素中,四种元素的简单离子W3+、X+、Y2-、Z-具有相同的电子层结构,则W和X是金属元素,且在元素周期表中W位于X的右侧;Y和Z是非金属元素,在元素周期表中位于W和X的上一周期,其中Z位于Y的右侧。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,即金属性X比W强,非金属性Z比Y强,元素的第一电离能X比W小,原子半径X比W大,离子的还原性Y2-比Z-强,氢化物的稳定性H2Y比HZ弱,故B正确。]
2.已知X、Y、Z、W是短周期元素,且X元素原子的2p能级处于半充满状态,Y元素原子最外电子层(L电子层)上s电子数和p电子数相等,Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,W元素原子的M电子层有 1个未成对的p电子。下列说法一定正确的是( )
A.含有X元素的化合物一定是共价化合物
B.Y元素的电负性大于X元素的电负性
C.X元素的单质与Z元素的单质在一定条件下能发生化合反应
D.W元素的单质能与NaOH溶液反应放出氢气
C [根据题给信息可知,X为N,Y为C,Z为Mg,W为Al或Cl。NH4Cl为离子化合物;N元素的电负性大于C元素的电负性;N2和Mg在点燃的条件下发生化合反应生成Mg3N2;若W为Cl,Cl2与NaOH溶液反应不能放出H2。]
3.右图为元素周期表中短周期的一部分,下列关于元素Y、Z、M的说法正确的