内容正文:
(7) 元素周期表与元素周期律—2025高考化学一轮复习易混易错专项复习
1、判断元素金属性和非金属性强弱的方法:
(1) 金属性强(弱)—— ①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);
②氢氧化物碱性强(弱);
③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2) 非金属性强(弱)—— ①单质与氢气易(难)反应;
②生成的氢化物稳定(不稳定);
③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);
④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
2、粒子半径大小的判断方法
一看电子层数:当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大
二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小
三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大
3、化学键类型的判断方法
(1) 单质:若是非金属单质(稀有气体除外),则只存在非极性共价键。
(2) 化合物:判断是否存在离子,若有,则该化合物中阴、阳离子间一定存在离子键(氯化铝除外);若没有,则肯定只有共价键。
①判断有离子键后,判断各复杂离子的组成,若组成离子的元素都是非金属元素,如、等,则可判断该离子中非金属原子间一定存在共价键。
②判断有共价键后,看相邻元素是否相同,相同则形成非极性共价键,不同则形成极性共价键。
【典型例题】
1.元素周期表揭示了元素间的内在联系和规律性,下列说法正确的是( )
A.第31号元素位于周期表第四周期族,可做半导体材料
B.元素周期表中有7个横行,共七个周期;18个纵列,共18个族
C.在元素周期表中包含元素种类最多的是第族
D.卤素单质及碱金属单质的熔沸点均随着原子序数的递增而升高
2.已知与位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.As在元素周期表中位于第五周期VA族
B.第一电离能:
C.酸性:
D.沸点:
3.已知X、Y、Z、W为短周期的主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.若为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C.若四种元素中只有一种为金属,则Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
4.一种医用胶的结构如图,所含元素的原子结构及性质比较,下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.最简单氢化物沸点:
C.元素非金属性: D.元素最高正化合价:
5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子最外层只有一个电子,Z与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.由X、Y组成的化合物一定不含共价键
C.W的含氧酸均为强酸
D.最简单气态氢化物的热稳定性:
6.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原子的次外层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上用Y的简单氢化物作致冷剂,W、Z同族。下列说法中错误的是( )
A.Y的简单氢化物的VSEPR模型为四面体形
B.简单的离子半径大小:Z<Y<X
C.基态X和Y原子最高能级的原子轨道的形状均为哑铃形
D.Y与W只形成含极性共价键化合物
7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z同主族,X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的6倍。p、q、r分别为W、X、Z的单质,s、t、u为W、X、Z三种元素形成的二元化合物,上述物质的转化关系如图所示(反应条件略去),下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.反应①可用于工业上制备Z的单质
C.s、t、u均能与Y的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应
D.X、Y、Z三种元素形成的一种化合物的水溶液可做木材防火剂
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为16,Y的单质是空气中含量最多的气体,Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.俗称干冰,分子间存在氢键 B. 原子半径:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)
C. X、Y、Z的非金属性依次减弱 D. 由Z和W组成的化合物只有一种
9.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下表所示,一种新型人工合成固定X元素的原理如下图所示。
X
Y
Z
W
Q
下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>W>Y>X
B.简单氢化物的稳定性:Y>W
C.Q元素氧化物的水化物的酸性比W的强
D.上图总反应中X的单质置换出氧气,说明X的非金属性比氧强
10.某储氢材料前驱体结构如下图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.简单氢化物沸点高低: B.Y和W位于同一主族
C.第一电离能大小: D.阴、阳离子中均有配位键
11.1932年美国化学家鲍林(L.Pauling)首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.7
2.1
2.3
3.0
0.8
请仔细分析,回答下列有关问题:
(1)根据表中所给数据分析,同主族内不同元素X值的变化规律是___________;简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系__________________。
(2)预测周期表中电负性最大的元素应为_______,估计钙(Ca)元素电负性的取值范围_____________。
(3)经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的化学键一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断中的化学键类型为___________,其理由是____________。
12.为原子序数依次增大的短周期主族元素。X的电子总数等于电子层数,Y最外层电子数为电子层数的3倍,Z的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应可生成淡黄色的Z单质,元素P的简单离子半径是同周期元素中最小的。由四种元素及元素Q组成的物质之间的转化关系如图所示,其中C为强酸,分别是元素Q和W组成的单质(反应过程中部分产物略去);
回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是_______________;Z简单阴离子的结构示意图为_______________。
(2)若A与M均为微粒,则A的化学式为_______________,M的电子式为_______________;
(3)的非金属性由强到弱的顺序为_______________ (用元素符号表示)。
(4)F与B反应生成E的离子方程式为_______________。
(5)P与W形成的化合物为_______________化合物(填“离子”或“共价”),其与过量溶液反应的离子方程式为_______________。
13.下表是元素周期表的一部分,请参照元素①~⑤在表中的位置,回答下列问题:
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)⑧的最高价氧化物的水化物的化学式是___________。
(2)④、⑤、⑥、⑦四种元素的离子半径由大到小排序___________(写离子符号)。
(3)元素③、④形成的简单气态氢化物的稳定性中较大的是___________(填化学式)。
(4)⑤和③的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为___________。
(5)下列事实能判断⑤和⑥的金属性强弱的是___________(填字母,下同)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
(6)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是___________。
a.只具有还原性
b.Se的最低负化合价是-2价
c.Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比强
(7)同温同压下,0.2mol的⑤、⑥、⑦单质分别与100mL1mol/L的盐酸充分反应,产生氢气的体积比为___________。
14.下表为元素周期表中主族元素的相关信息,其中、、、、、为短周期元素
元素
相关信息
在自然界中有三种核素,其中一核素没有中子
为第三周期元素,其最高价氧化物的水化物A是一种强碱
的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
是自然界中含量最高的金属
、、组成的36电子的化合物B是家用消毒剂的主要成分
元素原子最外层比次外层少2个电子
在元素周期表中的位置如图所示
请依据上述信息回答下列问题:
(1)在元素周期表的位置是___________。
(2)离子的原子结构示意图:___________。
(3)分别与形成的化合物中较稳定的是___________(写化学式)。
(4)和形成的化合物可在野外用作供氢剂。请写出跟水反应化学方程式:___________。
(5)写出与水反应的离子方程式:___________。向的水溶液中滴加几滴紫色石蕊溶液,现象为___________。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A.第31号元素使Ga,位于周期表第四周期族,可做半导体材料,A错误;
B.元素周期表有7个横行即七个周期,有18个纵列16个族,B错误;
C.第IIIB族包括镧系和锕系,包含元素种类最多,C正确;
D.卤素单质的熔沸点随着原子序数的递增而升高,而碱金属单质的熔沸点随着原子序数的递增而降低,D错误;
答案选C。
2.答案:C
解析:C.非金属性:S>P>As,则最高价氧化物对应水化物性:,故C正确。
3.答案:D
解析:A.若为强酸,则X为氮元素,氨水呈碱性,A错误;
B.若四种元素均为非金属,则为X、Z可能处于ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族,对应的Y、W处于ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族,若W为P元素,则磷酸属于中强酸,B错误;
C.若四种元素中只有一种为金属,则X为B、Z为Al、Y为C、W为Si,碳酸属于弱酸;C错误;
D.若四种元素均为金属,则X为Li、Z为Na、Y为Be、W为Mg,则Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,属于强碱,D正确。
故选D。
4.答案:B
解析:A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:,A错误;
B.水分子能比氨分子形成更多氢键,水的沸点最高,甲烷不能形成氢键,沸点最低,故最简单氢化物沸点:,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素非金属性:,C错误;
D.氧元素的电负性太强,没有正价,D错误;
故选B。
5.答案:D
解析:A.同周期从左往右原子半径依次减小,故原子半径:,A错误;
B.中含共价键,B错误;
C.W的含氧酸有多种,其中HClO为弱酸,C错误;
D.同主族从上往下非金属性减弱,故最简单气态氢化物的热稳定性:,D正确;
故选D。
6.答案:D
解析:由题意可知,W为H元素,X为C元素,Y为N元素,Z为Na元素,N的简单氢化物为氨气,的VSEPR模型为四面体形,A正确;电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则简单离子半径大小为,B正确;C和N的最高能级均为2p能级,2p能级的原子轨道形状为哑铃形,C正确;W与Y可形成化合物,中既含极性共价键又含非极性共价键,D错误。
7.答案:C
解析:由信息推知,W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Si;p、q、r分别为碳单质、、硅单质;s、t、u分别为、CO、。原子半径:Na>Si>C>O,A正确;碳还原二氧化硅是工业上制备粗硅的方法,B正确;CO不能与NaOH溶液反应,C错误;水溶液可用作木材防火剂,D正确。
8.答案:B
解析:根据上述分析可知,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素。
A.固态俗称干冰,分子间不存在氢键,故A错误;
B.同周期元素随核电荷数增大原子半径逐渐减小,Na为短周期中原子半径最大的元素,则原子半径:r(Na)>r(C)>r(N)>r(O),故B正确;
C.C、N、O位于同周期且相邻的元素,随核电荷数增大,非金属性逐渐增强,则C、N、O的非金属性依次增强,故C错误;
D.由O、Na组成的化合物为氧化钠和过氧化钠,故D错误。
答案选B。
9.答案:B
解析:A.原子半径同周期从左到右依次减小,同主族由上到下依次增大故半径由大到小的顺序为:,故A项错误;
B.Y、W的简单氢化物分别为和,简单氢化物的稳定性与非金属性有关,非金属性:S<O,故简单氢化物稳定性:,故B项正确;
C.未标明最高价氧化物的水化物的酸性,无法比较,故C项错误;
D.元素非金属性同周期从左到右依次增大,O的非金属性比N元素强,故D项错误;
故本题选B。
10.答案:B
解析:A.X为C,Y为N,由于N元素形成的简单氢化物氨气中含有氢键,则其沸点高于C的简单氢化物甲烷,A正确;
B.Y为N,位于第ⅤA族,W为B,位于第ⅢA族,二者不属于同主族元素,B错误;
C.X为C,Y为N,Z为O,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA,ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:,C正确;
D.由于阳离子中的Y原子是N原子,形成了类似于铵根离子的阳离子,故存在配位键,阴离子中的W为B,最外层上只有3个电子,能形成3个共价键,现在形成了4个共价键,故还有一个配位键,D正确;
故选B。
11.答案:(1)同主族从上到下,电负性数值逐渐变小;电负性越大,非金属性越强,金属性越弱,反之亦然;
(2)F;0.8;1.2
(3)共价键;氯的电负性为3.0,溴的电负性小于氯,中溴与铝的电负性差值<3.0-1.5=1.5
解析:(1)根据分析可知,同主族从上到下,电负性数值逐渐变小,元素周期律:同一周期中,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱;同一主族,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐减弱、金属性逐渐增强;表中电负性规律有:同一周期中,随着原子序数的递增,元素的电负性逐渐增大;同一主族,随着原子序数的递增,元素的电负性有减小趋势。即元素的电负性越大,非金属性越强;元素的电负性越小,金属性越强;故答案为:同主族从上到下,电负性数值逐渐变小;电负性越大,非金属性越强,金属性越弱,反之亦然;
(2)周期表中电负性最大的元素应为F,钾、钙同周期,电负性同主族,电负性:,所以钙元素的电负性的取值范围,故答案为:F;0.8;1.2;
(3)氯的电负性为3.0,溴的电负性小于氯,中溴与铝的电负性差值,所以中形成的化学键的类型为共价键,故答案为:共价键;氯的电负性为3.0,溴的电负性小于氯,中溴与铝的电负性差值;
12.答案:(1)第三周期第VIIA族;
(2);
(3)O>Cl>S
(4)
(5)共价;
解析:(1)根据分析可知W为Cl元素,原子序数17,在元素周期表中位于第三周期第VIIA族;Z为S元素,其阴离子结构示意图:;
(2)若A与M均为微粒,则A的化学式,M为过氧化氢,电子式:;
(3)同主族从上到下元素非金属性递减,同周期从左到右元素非金属性递增,Y、Z、W的非金属性由强到弱的顺序:O>Cl>S;
(4)F与B反应生成E,即与发生氧化还原反应生成,离子方程式:;
(5)Al元素和Cl元素形成化合物,属于共价化合物,与过量溶液反应的离子方程式:。
13.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)ab
(6)b
(7)2:1:1
解析:(1)⑧是Cl元素,Cl最高价为+7,最高价氧化物的水化物的化学式是;
(2)④、⑤、⑥、⑦四种元素的离子,电子层数相同,质子数越大半径越小,半径由大到小排序。
(3)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强气态氢化物越稳定,元素N、O形成的简单气态氢化物的稳定性中较大的是。
(4)Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,N的最高价氧化物的水化物是,NaOH和反应生成硝酸钠和水,发生反应的离子方程式为。
(5)a.常温下Na与水反应比Mg与水反应更剧烈,说明Na的金属性大于Mg,故选a;
b.NaOH的碱性大于,说明Na的金属性大于Mg,故选b;
c.相同温度下,碱的溶解性与元素的金属性无关,故不选c;
选ab。
(6)a.硒(Se)位于第四周期ⅥA族,最高价为+6、最低价为-2,中Se为+4价,既有氧化性又有还原性,故a错误;
b.硒(Se)位于第四周期ⅥA族,最高价为+6、最低价为-2,故b正确;
c.同主族元素从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比弱,故c错误;
选b。
(7)同温同压下,0.2mol的Na与100mL1mol/L的盐酸充分反应生成0.1mol氢气,0.2mol的Mg与100mL1mol/L的盐酸充分反应,盐酸不足,生成0.05mol氢气;0.2mol的Al与100mL1mol/L的盐酸充分反应,盐酸不足,生成0.05mol氢气,产生氢气的体积比为2:1:1。
14.答案:(1)第四周期ⅥA族
(2)
(3)
(4)
(5);溶液先变红,后褪色
解析:(1)由分析可知,R为Se,在周期表中位于第四周期ⅥA族,故答案为:第四周期ⅥA族;
(2)由分析可知,Z为Cl,的核电荷数为17,核外电子总数为18,其离子结构示意图为:,故答案为:;
(3)由分析可知,W、X、M分别为H、O、S,非金属性,则简单氢化物的稳定性较强的为,故答案为:;
(4)由分析可知,W为H,故T为Na,TW为NaH,NaH与水反应的方程式为,则NaH可在野外用作供氢剂;
(5)由分析可知,Z为Cl,其单质为Cl2,氯气与水反应的离子方程式为:,向Cl2的水溶液中滴加几滴紫色石蕊溶液,HClO具有漂白性,氯水呈酸性,则现象为溶液先变红,后褪色;
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