内容正文:
考点2 元素周期表和元素周期律
1.了解元素周期表的基本结构
2.熟记同周期和同主族元素原子结构和元素性质的变化规律
项目
同周期
(左→右)
同主族
(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小
阴离子逐渐减小
r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由+1价→+7价(O、F除外)
最低负化合价=-(8-主族序数)
相同,最高正化合价=主族序数
(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
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
离子的氧化性、还
原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢
化物稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
微点拨:①元素化合价中O、F的特殊性:O无最高正价,F无正化合价;②元素的非金属性与单质的氧化性、简单氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性等一致,低价含氧酸则不一定。
3.熟记元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
4.比较不同粒子半径大小的方法
(元素周期表和元素周期律)
(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
C 解析:由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C、Y为O、Z为F、W为Si。同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,A正确;同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,B正确;位于元素周期表右上角的F元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,C错误;原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族,D正确。
(2022·重庆卷)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1。1 mol化合物RZY3X含58 mol电子。下列说法正确的是( )
A.R与X形成的化合物水溶液呈碱性
B.X是四种元素中原子半径最大的
C.Y单质的氧化性比Z单质的弱
D.Z的原子最外层电子数为6
D 解析:由题干信息可知,R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y,R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,则R为H,X为Cl或F;1 mol化合物RZY3X含58 mol电子,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8;若X为F,则有1+9+a+8+3a=58,解得a=10,则Y为Ne,不符合题意;若X为Cl,则有1+17+a+8+3a=58,解得a=8,则Y为O,Z为S。R为H、X为Cl,故R与X形成的化合物即HCl水溶液呈酸性,A错误;H、Cl、O、S中S是四种元素中原子半径最大的,B错误;由于O的非金属性比S强,故O2的氧化性比S强,C错误;Z为S,是16号元素,S原子最外层电子数为6,D正确。
(元素周期表中的“位-构-性”关系及应用)
(2023·全国乙卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( )
A.X的常见化合价有-1、-2
B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
A 解析:X2-与Y2+具有相同的电子结构,W、X、Y为短周期元素,符合条件的短周期元素X、Y分别为O、Mg,结合原子序数关系和矿物可溶于稀盐酸且有无色无味气体生成,则可推出W为C。氧元素常见化合价有-1、-2,A正确;原子半径Mg>C>O(Y>W>X),B错误;MgO的水合物Mg(OH)2不具有两性,C错误;碳单质有金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等多种同素异形体,D错误。
(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(