第05讲 原子结构与元素周期表-【学考必备】2025年高中化学学业水平合格性考试总复习(全国通用)
2024-11-22
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精品
内容正文:
第05讲 原子结构与元素周期表
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲精练 9
考点一 原子的构成 9
考点二 核外电子的排布 10
考点三 元素周期表 12
考点四 元素周期律 14
实战能力训练 15
1、了解原子结构与元素性质的关系。
2、知道周期与族的概念,能描述元素周期表的结构,理解元素周期表结构与原子结构的关系。
3、规范表达1~18号元素在周期表中的位置。
4、依据元素周期表及元素周期律判断有关物质的性质。
一、原子的构成源:学§科§网]
1.构成原子的微粒
构成原子
的粒子
原子核
电子
质子
中子
电性和电量
1个质子带1个单位的正电荷
不带电显中性
1个电子带1个单位的负电荷
原子核的构成一定有质子,有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:
(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数=核外电子数+离子的电荷数。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数=核外电子数-离子的电荷数。
3.质量数
电子的质量远远小于质子和中子,原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似等于1,若忽略电子的质量,则有质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
4.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示质量数,Z表示质子数。
二、 核外电子的排布规律
1.核外电子分层排布
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的远近不同。
(2)电子层与电子能量的关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核距离
由近及远
电子能量
由低到高
2.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个);
(5)倒数第三层电子最多不超过32个。
3.核外电子排布表示方法
(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
(4)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。
三、元素周期表编排与结构
1.发展历程
2.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。
3.结构
(1)周期(7个横行→7个周期)
周期分类
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
周期序数与原子结构的关系
周期序数=原子电子层数
(2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族)
族
主族
0族
副族
Ⅷ族
构成周期
由长周期元素和短周期元素共同构成
仅由长周期元素构成
列序
1,2,13~17
18
3~7,11,12
8,9,10
族序数
ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA
0
ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB
Ⅷ
族序数与原
子结构关系
主族序数=原子最外层电子数
常见族
的别称
第ⅠA族(除氢):碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素
(3)同周期相邻主族元素的原子序数之差。
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
四、元素周期律
1.同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律
(1)随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数1→8_、原子半径逐渐增大、化合价最高正价和负价逐渐升高_(第ⅣA族出现负价),都呈周期性的变化。
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
2.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与酸反应较快,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢
氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期:左→右)
单质与氢气
反应的条件
高温
较高
温度
加热
光照或
点燃
与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S受
热分解
HCl
稳定
氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3|
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4强
酸(比
H2SO4
强)
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
(3)结论:随着原子序数的递增,同周期主族元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,呈现周期性的变化。
理论解释:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
3.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱,非金属性增强
单质性质
还原性减弱,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
非金属气态氢化物的形成与性质
生成由难到易,稳定性增强,还原性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强,碱性减弱
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。实质是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
考点一 原子的构成
【典型例题】
【例1】(2024高二下·江苏·学业考试)俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是
A.臭氧:具有腥臭味 B.双氧水:1个分子中有2个氧原子
C.铁红:呈红色 D.烧碱:具有可燃性
【答案】D
【详解】A.是臭氧,具有腥臭味,A正确;
B.双氧水是,1个分子中有2个氧原子,B正确;
C.俗称铁红,呈红色,C正确;
D.俗称烧碱,不具有可燃性,D错误;
故选D。
【例2】(2024高二上·福建·学业考试)医疗上可用液氮冷冻麻醉。氮气液化过程发生改变的是
A.元素种类 B.分子间距 C.原子数目 D.化学键
【答案】B
【详解】A.氮气液化,改变的是状态,元素种类不变,故A错误;
B.氮气液化,改变的是氮气的状态,分子间距离变小,故B正确;
C.氮气液化,改变的是状态,原子数目不变,故C错误;
D.氮气液化是物理变化,化学键并未改变,故D错误;
故选B。
【例3】(2023高一下·吉林·学业考试)下列关于原子的说法中,不正确的是
A.质子数是6 B.质量数是14 C.中子数是8 D.电子数是12
【答案】D
【详解】原子的质子数是6,质量数是14,中子数是14-6=8,电子数等于质子数是6,故不正确的是D选项,故选D。
【即时演练】
1.(2023高二上·江苏徐州·学业考试)下列化学用语表示正确的是
A.钠原子的结构示意图: B.的结构式:Cl-Cl
C.的电子式: D.NaClO的名称:氯酸钠
【答案】B
【详解】
A.钠原子核内有11个质子,核外有11个电子,则钠原子的结构示意图,故A错误;
B.中Cl原子间形成一个共价键,结构式:Cl-Cl,故B正确;
C.硫化钠为离子化合物,由Na+和S2-构成,其电子式为,故C错误;
D.NaClO的名称为:次氯酸钠,故D错误;
故选B。
2.(2024高一下·北京·学业考试)某元素原子的结构示意图为,由此得到的结论不正确的是
A.该原子有3个电子层 B.该元素属于金属元素
C.该元素属于短周期元素 D.该元素的最高正化合价为+6
【答案】B
【分析】原子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层上的电子数,离圆圈最远的弧线表示最外层,若最外层电子数≥4,则一般为非金属元素,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,则一般为金属元素,在化学反应中易失去电子,元素的最高正化合价一般等于其最外层电子数,据此分析。
【详解】A.由某元素的原子结构示意图可知:该原子核外有3个电子层,选项A正确;
B.由某元素的原子结构示意图可知:最外层电子数是6,为S元素,是非金属元素,选项B不正确;
C.该元素为第16号元素,位于第三周期ⅥA族,属于短周期元素,选项C正确;
D.由某元素的原子结构示意图可知:最外层电子数是6,最高正化合价为+6,选项D正确;
故选B。
3.(2023高一下·天津河东·学业考试)下列有关化学用语的表示正确的是
A.质子数为17、中子数为20的氯原子: B.二氧化碳分子的结构式:
C.氯分子的电子式: D.氯离子()的结构示意图:
【答案】C
【详解】A.质子数为17、中子数为20的氯原子应为,故A错误;
B.二氧化碳分子的结构式为O=C=O,故B错误;
C.氯分子中两个原子形成共用电子对,其电子式: ,故C正确;
D.氯离子()的核外电子数为18,结构示意图为 ,故D错误;
故选C。
考点二 原子核外电子的排布
【典型例题】
【例1】(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列说法不正确的是
A.CCl4、C2H4、SiO2都是共价化合物
B.SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力
C.某物质在熔融状态能导电;则该物质中一定含有离子键
D.CO2和N2中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
【答案】C
【详解】A.CCl4、C2H4、SiO2都只存在共价键,它们都是共价化合物,故A正确;
B.SO2溶于水时反应生成亚硫酸,需克服共价键和分子间作用力,故B正确;
C.某物质在熔融状态能导电,不一定含有离子键,如金属单质,故C错误;
D.CO2分子晶体中碳与氧形成四对共用电子对,碳和氧原子都达8电子的稳定结构,N2分子中N原子间形成三键,都具有8电子稳定结构;故D正确;
答案选C。
【例2】(2023高二上·江苏徐州·学业考试)O、S原子结构相同的是
A.中子数 B.电子层数 C.最外层电子数 D.核电荷数
【答案】C
【详解】A.O原子有8个中子,S原子有16个中子,中子数不相同,A错误;
B.O是第二周期元素,核外有2层电子,S是第三周期的元素,核外有三层电子,B错误;
C.O是第VIA族元素,最外层有6个电子,S也是第VIA族元素,最外层有6个电子,它们最外层电子数相同,C正确;
D.O的核电荷数为8,S的核电荷数为16,核电荷数不相同,D错误;
答案选C。
【例3】(2024高一下·天津红桥·学业考试)某元素R的原子结构示意图为,下列关于该原子的说法正确的是
A.原子在化学反应中易得到7个电子
B.元素位于周期表中第三周期
C.属于金属元素
D.最高价氧化物化学式为R7O2
【答案】B
【详解】A.该原子最外层有7个电子,在化学反应过程中容易得到1个电子,A错误;
B.该元素原子有3个电子层,说明位于元素周期表第三周期,B正确;
C.质子数为17,第17号元素为氯元素,属于非金属元素,C错误;
D.最外层电子数是7,则最高正价为+7价,其最高价氧化物化学式为Cl2O7,D错误;
答案选B。
【即时演练】
1.(2023高一上·广东·学业考试)和是铜的两种稳定同位素,被应用于环境示踪。和具有
A.相同质量数 B.相同质子数 C.相同中子数 D.不同电子数
【答案】B
【详解】有相同质子数,不同中子数或同一元素的不同核素互为同位素。故互称为同位素的两种核素之间具有相同数值的是质子数,和具有相同的质子数,不同的中子数,且两种微粒质量数不同、电子数相同。故答案选B。
2.(2024高二上·江苏泰州·学业考试)是重要的核工业原料。下列有关说法正确的是
A.与互为同位素 B.与互为同素异形体
C.含有92个中子 D.核外有143个电子
【答案】A
【详解】A.质子数相同,中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,则与互为同位素,故A正确;
B.同素异形体为同种元素形成的不同单质,与都是原子,两者不是同素异形体,故B错误;
C.中子数=质量数-质子数=235-92=143,故C错误;
D.核外电子数=质子数=92,故D错误。
答案选A。
3.(2023高二·四川·学业考试)某微观粒子的结构示意图为 ,下列关于该粒子的说法错误的是
A.核电荷数为16 B.核外有3个电子层
C.属于非金属原子 D.在化学反应中容易失去6个电子
【答案】D
【分析】根据粒子的结构示意图可知,该粒子是硫原子,据此分析。
【详解】A.根据上述分析可知,该粒子是硫原子,则硫原子的核电荷数为16,A正确;
B.根据硫的原子结构示意图可知,硫原子核外有3个电子层,B正确;
C.硫原子属于非金属原子,C正确;
D.硫是非金属元素,最外层有6个电子,故化学反应中容易得到2个电子,D错误;
故本题选D。
考点三 元素周期表
【典型例题】
【例1】(2024高一下·浙江温州·学业考试)短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍。下列说法正确的是
X
M
Y
Z
A.元素的最高正价:X>M B.氢化物的稳定性:Y>X
C.离子半径:Z>Y D.M的最高价氧化物的水化物是中强酸
【答案】D
【分析】短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍,则Y是硫元素,X是氧元素,M是P元素,Z是Cl元素。
【详解】A.O元素没有最高正价,A错误;
B.简单气态氢化物的稳定性H2S<H2O,B错误;
C.Cl-半径小于S2-的半径,C错误;
D.M是P元素,最高价氧化物的水化物为H3PO4,是中强酸,D正确;
答案选D。
【例2】(2024高二下·北京·学业考试)某元素的原子结构示意图为,下列关于该元素的说法不正确的是
A.元素符号是S B.属于短周期元素
C.非金属性比氧的强 D.加热条件下,其单质能与铁反应
【答案】C
【详解】A.该原子核电荷数为16,为S元素,A正确;
B.该元素为硫元素,属于短周期元素,B正确;
C.硫和氧同主族,同主族元素从上到下,非金属性依次减弱,则非金属性S<O,C错误;
D.加热条件下,S单质能与Fe反应生成FeS,D正确;
故答案选C。
【例3】(2023高一下·北京·学业考试)某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.元素符号是P B.属于短周期元素 C.非金属性比硫的强 D.最高正化合价是价
【答案】C
【分析】
由原子结构示意图为可知,该元素为磷元素。
【详解】A.磷元素的元素符号是P,A正确;
B.磷元素位于元素周期表第三周期,属于短周期元素,B正确;
C.同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,故磷非金属性比硫的弱,C错误;
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等,磷元素最外层有5个电子,则磷元素的最高正化合价是+5价,D正确;
故选C。
【即时演练】
1.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
②元素和③元素形成的氢化物,其稳定性的强弱顺序为
A.②大于③ B.②小于③ C.②等于③ D.不确定
【答案】B
【详解】由题中元素为短周期主族元素,③与氢形成生活中常见的化合物,可以推断③为O,②为N元素,根据元素周期律,从左到右,元素的非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,因此N形成的氢化物稳定性小于O,即②小于③,故选B。
2.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
③元素和④元素形成常见离子化合物的化学式为
A.NaO B.NaO2 C.NaO或Na2O2 D.Na2O或Na2O2
【答案】D
【分析】③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物,则③为O元素,由元素在周期表中的相对位置可知,①为C元素、②为N元素、④为Mg元素、⑤为Al元素、⑥为Cl元素。
【详解】③元素和④元素形成常见离子化合物为化学式为Na2O或Na2O2的氧化钠或过氧化钠,故选D。
3.(2023高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、W为短周期元素,如下表所示,其中W原子的最外层电子数是其内层电子的。下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
A.X元素的氢化物分子间可以形成氢键
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.阴离子半径从大到小的顺序为W>Z>Y>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
【答案】C
【分析】W原子的最外层电子数是其内层电子的,且W为短周期元素,则W为Cl,Z为S,Y为O,X为N。
【详解】A.N的氢化物NH3可形成分子间氢键,A正确;
B.O元素的两种同素异形体为O2和O3,这两种物质常温下都是气体,B正确;
C.阴离子电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径S2->Cl->N3->O2-,C错误;
D.Cl的非金属性强于S,则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性强于S的最高价氧化物对应的水化物,D正确;
故答案选C。
考点四 元素周期表
【典型例题】
【例1】(2024高二·江苏南通·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期,且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径: r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物,也可以组成离子化合物
【答案】D
【分析】Z是地壳中含量最多的元素,Z为O,W是短周期中金属性最强的元素,W为Na,其中只有Y、Z处于同一周期,且相邻,Y为N,X为H。
【详解】A.同周期从左往右原子半径减小,同主族从上往下原子半径增大,故原子半径:r(X) < r(Z) < r(Y) < r(W),A错误;
B.W的最高价氧化物的水化物是NaOH,是一种强碱,B错误;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N,故N的简单气态氢化物的热稳定性比O的弱,C错误;
D.X、Y、Z 三种元素可以组成硝酸、硝酸铵,硝酸为共价化合物,硝酸铵为离子化合物,D正确;
故选D。
【例2】(2024高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的最外层电子是内层电子的2倍,Z是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.X的简单气态氢化物呈正四面体形
B.最高正价:Z<M
C.Q与Z的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
【答案】B
【分析】X的最外层电子是内层电子的2倍,则X是C元素;Z是地壳中含量最多的元素,则Z是O元素;X、Y、Z原子序数依次增大,则Y是N元素;纯碱是Na2CO3,Q是纯碱中的一种元素,则Q是Na元素;M是O和Na之间的短周期元素,则M是F元素,据此分析解题。
【详解】A.X是C元素,C的简单气态氢化物是CH4,空间结构呈正四面体形,A正确;
B.Z和M分别是O元素和F元素,二者没有最高正价,不能比较最高正价,B错误;
C.Q与Z的化合物可能是Na2O、Na2O2,Na2O2中O-O键是非极性共价键,C正确;
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,是强酸,X的最高价氧化物对应的水化物是H2CO3,是弱酸,故酸性HNO3>H2CO3,D正确;
故选B。
【例3】(2023高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.最高化合价:W>X
B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W
D.Z2Y2中存在离子键
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图,Y原子最外层电子数是内层的2倍,则Y为C,Z原子在同周期中原子半径最大,则Z为Na,可知,X为Li,W为Si。
【详解】A.最高化合价W为+4,X为+1,故W>X,A项正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,原子半径:Z>Y,B项正确;
C.同周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性:Z<W,C项错误;
D.Z2Y2为Na2C2,为离子化合物,存在离子键,D项正确。
故选C。
【即时演练】
1.(2023高二·江苏扬州·学业考试)7N、8O、11Na、13Al、16S 、17Cl是元素周期表中的短周期主族元素,下列说法正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:H2O < H2S
B.原子半径:r(N) < r(O)
C.碱性强弱:NaOH < Al(OH)3
D.非金属性:S < Cl
【答案】D
【详解】A.O的非金属性强于S,则气态氢化物的热稳定性H2O>H2S,A错误;
B.同周期原子,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径r(N) > r(O),B错误;
C.Na的金属性强于Al,则碱性强弱NaOH > Al(OH)3,C错误;
D.同周期元素,从左到右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性S<Cl,D正确;
故答案选D。
2.(2023高一下·浙江温州·学业考试)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,W、Y同主族。X无最高正价,Z的原子序数是X的两倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.简单阳离子的得电子能力:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W、X、Y三种元素形成的化合物中只含离子键
【答案】D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,则W为H元素;W、Y同主族,则Y为Na(不可能为Li,因为Y元素前面还有X元素);X无最高正价,X可为O或F元素,由于Z的原子序数是X的两倍,F元素不符合,则X为O元素,Z为S元素,Q为Cl元素,据此分析解答。
【详解】A.同周期元素从左至右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>S,A正确;
B.Na和盐酸反应的离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2↑,H+作氧化剂,Na+为氧化产物,则氧化性:H+>Na+,即得电子能力:H+>Na+,B正确;
C.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性:Cl>S,则Q和Z的最高价氧化物对应水化物:HClO4>H2SO4,C正确;
D.W、X、Y三种元素形成的化合物NaOH,含有离子键和共价键,D错误;
故选D。
3.(2023高一下·黑龙江·学业考试)短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列推断正确的是
A.原子半径:W>X>Z>Y B.离子半径:Y2->Z->X+>W2+
C.a+2=c-2 D.热稳定性:H2Y>HZ
【答案】B
【分析】短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a-2=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属处于第三周期,W为Mg元素,X为Na元素。
【详解】A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Na>Mg>O>F,故A错误;
B.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以离子半径:O2->F->Na+>Mg2+,故B正确;
C.aW2+、cY2-核外电子数相同,故a-2=c+2,故C错误;
D.非金属性F>O,非金属性越强氢化物越稳定性,氢化物稳定性为HF>H2O,故D错误;
故选:B。
1.(2024高二下·江苏盐城·学业考试)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A.沸点: B.M与Q可形成化合物,
C.键角大小: D.与离子空间结构均为三角锥形
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z的核外电子排布式为:1s22s22p4,则Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素,据此分析。
【详解】A.H2O中含有氢键,则沸点高于H2S,A正确;
B.Na与S可以形成Na2S、Na2S2等多种硫化物, B正确;
C.和的组成结构相似,但O原子半径小于S,H-O的键长小于H-S,中成键电子对距离更近,斥力更大,因此键角大于,C正确;
D.中N为sp2杂化,孤电子对为0,为平面三角形,中S为sp3杂化,孤电子对为1,三角锥形,D错误;
故选:D。
2.(2023高二·江苏南京·学业考试)海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。下列化学用语表示正确的是
A.镁原子的结构示意图: B.Cl2的结构式:Cl–Cl
C.NH3的电子式: D.NaClO的名称:氯酸钠
【答案】B
【详解】
A.镁原子的结构示意图:,A 错误;
B.Cl2的结构式:Cl–Cl,B正确;
C.氨气的电子式,C错误;
D.NaClO的名称:次氯酸钠,D错误;
故答案为:B。
3.(2022高二·江苏南京·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X与Z位于同一主族,Z的单质在常温下是黄绿色气体,Y原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.X原子易失去电子
B.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)
C.Y的最高价氧化物的水化物是弱碱
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱
【答案】D
【分析】Z的单质在常温下是黄绿色气体,Z为Cl,X与Z位于同一主族,X为F,Y原子的最外层只有一个电子,Y为Na。
【详解】A.F最外层7个电子,易得到电子形成稳定结构,A错误;
B.同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下原子半径依次增大,因此半径r(Na)>r(Cl)>r(F),B错误;
C.Na最高价氧化物的水化物是NaOH,属于强碱,C错误;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定越强,非金属性F>Cl,因此稳定性HF>HCl,D正确;
故选D。
4.(2022高二上·江苏盐城·学业考试)X、Y、Z、W是周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z元素的最高正化合价与最低化合价代数和为零,W元素原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.Z的氧化物是一种重要的半导体材料 B.Y跟W只能形成一种氧化物
C.X与Z为同主族元素 D.原子半径:
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中前20号元素,且原子序数依次增大.X的一种核素在考古时常有来鉴定一些文物的年代,则X为C元素;Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故Y为O元素;Z元素的最高正化合价与最低化合价代数和为零,Z是Si,W元素原子最外层只有一个电子,则W为K元素,据此解答。
【详解】A.Z的氧化物二氧化硅常用作光导纤维,硅单质是一种重要的半导体材料,A错误;
B.O跟K可形成多种氧化物,例如氧化钾、过氧化钾等,B错误;
C.C与Si为同主族元素,都位于第ⅣA族,C正确;
D.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:,D错误;
答案选C。
5.(2022高二上·江苏扬州·学业考试)人体中含、、、等元素,它们均为短周期中的主族元素。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.非金属性:
C.最高价氧化物的水化物的酸性:
D.碳原子可以形成四对共用电子对,原子间连接方式多样
【答案】D
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氮原子的原子半径小于碳原子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,则碳元素的非金属性弱于氧元素,故B错误;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则碳酸的酸性弱于硝酸,故C错误;
D.碳原子最外层有四个电子,可以与碳原子或其他原子形成四对共用电子对,原子间连接方式多样,可以形成链状或环状化合物、可以形成单键、双键、三键,所以碳元素形成的化合物种类最多,故D增强;
故选D。
6.(2022高一下·天津红桥·学业考试)“月壤”中含有He,该原子的中子数是
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【详解】中子数=质量数-质子数=3-2=1;故选A。
7.(2022高二·江苏南通·学业考试)X、Y、Z、W属于1~20号元素且原子序数依次增大。X与Z同主族,Y与W同主族。X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在同周期主族元素中原子半径最大。下列说法正确的是
A.金属性:Y>W B.原子半径:r(X)>r(Y)>r(Z)
C.简单气态氢化物的热稳定性:Z>X D.W位于周期表第四周期ⅠA族
【答案】D
【分析】1~20号元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X最外层电子数是内层电子数的3倍,则X含有2个电子层,最外层含有6个电子,为O元素;X与Z同主族,则Z为S元素;Y在同周期主族元素中原子半径最大,且原子序数比O大,推出Y为Na元素;Y与W同主族,W为K元素。
【详解】A.Y为Na元素,W为K元素,K的金属性更强,所以金属性W>Y,A错误;
B.X为O,Y为Na,Z为S,则原子半径应是r(Y)>r(Z)>r(X),B错误;
C.X为O, Z为S,O的简单氢化物稳定性更强,简单气态氢化物的热稳定性:X>Z,C错误;
D.W为K元素,位于周期表第四周期ⅠA族,D正确;
故选D。
8.(2021高二上·江苏徐州·学业考试)碘是人体必需的微量元素。碘的一种核素是I,该原子的中子数是
A.74 B.53 C.127 D.180
【答案】A
【详解】I中质量数为127,质子数为53,其中子数=质量数-质子数=127-53=74,A项正确。
故选A。
9.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)下列叙述不正确的是
A.锂、钠、钾原子的电子层数依次增多
B.氮、氧、氟元素非金属性依次减弱
C.钠、镁、铝元素最高化合价依次升高
D.磷、硫、氯元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
【答案】B
【详解】A.锂、钠、钾元素分别位于第二、三、四周期,故锂、钠、钾原子的电子层数依次增多,A项正确;
B.同一周期从左到右元素的非金属性越强,故氮、氧、氟元素非金属性依次增强,B项错误;
C.钠、镁、铝元素最高化合价分别是+1、+2、+3,故钠、镁、铝元素最高化合价依次升高,C项正确;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:,则最高价氧化物对应的水化物酸性:,D项正确;
故答案为:B。
10.(2021高一下·湖北·学业考试)对月球的探索研究发现,月球土壤中含有比较丰富的,该原子符号中的“3”指的是
A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.质量数
【答案】D
【详解】原子符号中,左上角的3代表质量数,左下角2代表质子数,故选D。
11.(2023高一下·天津河东·学业考试)下列属于短周期元素的是
A. B. C. D.I
【答案】B
【详解】元素周期表中前三周期称为短周期,前18号元素属于短周期元素,Fe是26号元素,P是15号,Cu是29号,I是53号,只有P属于短周期元素,故选:B。
12.(2022高二下·浙江·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法正确的是
A.①~⑥中原子半径最大的是④ B.②的最高化合价为+4
C.④的金属性比⑤的金属性弱 D.⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸
【答案】A
【分析】下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物,该化合物是H2O,则③是O元素,①是C元素,②是N元素,④是Na元素,⑤是Mg元素,⑥是Cl元素,然后根据元素周期律及物质性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:①是C元素,②是N元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Mg元素,⑥是Cl元素。
A.不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,所以①~⑥中原子半径最大的是④号元素Na元素,A正确;
B.②是N元素,N原子最外层有5个电子,其最高化合价为+5价,B错误;
C.同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,该原子失去电子的能力就越弱,元素的金属性逐渐减弱,则④的金属性比⑤的金属性强,C错误;
D.⑥是Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物HClO4是强酸,D错误;
故合理选项是A。
13.(2022高二·内蒙古·学业考试)X、Y是常见的短周期主族元素,X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构。关于X、Y的比较中,正确的是
①原子序数:X>Y②原子半径:X<Y③X的最高正化合价的数值与Y的最低负化合价的绝对值一定相等④元素所在的周期数:X>Y
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【分析】X、Y是常见的短周期主族元素,X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,则X、Y在周期表中的相对位置是。
【详解】①X、Y在周期表中的相对位置是,所以原子序数:X>Y,故①正确;
②X、Y在周期表中的相对位置是,电子层数越多半径越大,原子半径:X>Y,故②错误;
③X、Y在周期表中的相对位置是,X的最高正化合价的数值与Y的最低负化合价的绝对值不一定相等,故③错误;
④X、Y在周期表中的相对位置是,元素所在的周期数:X>Y,故④正确;
正确的是①④,故选C。
14.(2020高二·辽宁·学业考试)今年是门捷列夫发现周期表150年。短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下所示,其中Q为硅元素。下列关于Q元素的叙述错误的是
S
R
A
T
Q
W
A.晶体硅可用于制作光导纤维
B.硅在周期表中位于第三周期第IVA族
C.使用量最大的无机非金属材料—陶瓷、玻璃、水泥,属于硅酸盐产品
D.石英、玛瑙的主要成分是二氧化硅
【答案】A
【详解】A.光导纤维主要成分是二氧化硅,故A项叙述错误;
B.硅原子原子结构示意图为,核外三个电子层、最外层电子数为4,因此硅在周期表中位于第三周期第IVA族,故B项叙述正确;
C.陶瓷、玻璃、水泥,都属于硅酸盐产品,故C项叙述正确;
D.石英、玛瑙的主要成分是二氧化硅,故D项叙述正确;
综上所述,叙述错误的是A项,故答案为A。
15.(2019高二上·江苏连云港·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子最外层有2个电子,Z单质晶体是一种重要的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是共价化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X为O,Y原子最外层有2个电子,Y为Mg,Z单质晶体是一种重要的半导体材料,Z为Si,W与X位于同一主族,W为S。
【详解】A. 同一周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径: r(Mg)> r(Si) > r(S) >r(O),故A错误;
B. 由X、Y组成的化合物MgO是离子化合物,故B错误;
C. W的简单气态氢化物H2S的热稳定性比X的简单氢化物(H2O)的弱,故C错误;
D. W的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性比Z的最高价氧化物对应水化物H2SiO3的酸性的强,故D正确。
综上所述,答案为D。
【点睛】同周期,从左到右,非金属性增强,其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强,同主族,从上到下,非金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱。
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第05讲 原子结构与元素周期表
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲精练 9
考点一 原子的构成 9
考点二 核外电子的排布 10
考点三 元素周期表 12
考点四 元素周期律 14
实战能力训练 15
1、了解原子结构与元素性质的关系。
2、知道周期与族的概念,能描述元素周期表的结构,理解元素周期表结构与原子结构的关系。
3、规范表达1~18号元素在周期表中的位置。
4、依据元素周期表及元素周期律判断有关物质的性质。
一、原子的构成源:学§科§网]
1.构成原子的微粒
构成原子
的粒子
原子核
电子
质子
中子
电性和电量
1个质子带1个单位的
不带电显 性
1个电子带1个单位的
原子核的构成一定有质子,有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:
(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数= 。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数= + 。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数= - 。
3.质量数
电子的质量远远小于质子和中子,原子的质量主要集中在 上,质子和中子的相对质量都近似等于1,若忽略电子的质量,则有质量数(A)= + 。
4.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示 ,Z表示 。
二、 核外电子的排布规律
1.核外电子分层排布
(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的远近不同。
(2)电子层与电子能量的关系
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核距离
由 及
电子能量
由 到
2.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由 向 ,依次排布在能量 的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳 个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过 个(K层为最外层时不能超过 个);
(4)原子核外次外层电子数不超过 个(当K层或L层为次外层时分别为 个和 个);
(5)倒数第三层电子最多不超过 个。
3.核外电子排布表示方法
(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
(4)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。
三、元素周期表编排与结构
1.发展历程
2.编排原则
(1)周期:把 相同的元素,按 的顺序,从 至 排成的横行。
(2)族:把 相同的元素,按 的顺序,从 至 排成的纵行。
3.结构
(1)周期(7个横行→7个周期)
周期分类
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
周期序数与原子结构的关系
周期序数=原子电子层数
(2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族)
族
主族
0族
副族
Ⅷ族
构成周期
由长周期元素和短周期元素共同构成
仅由长周期元素构成
列序
1,2,13~17
18
3~7,11,12
8,9,10
族序数
ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA
0
ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB
Ⅷ
族序数与原
子结构关系
主族序数=
常见族
的别称
第ⅠA族(除氢): 元素;第ⅦA族: 元素;0族:稀有气体元素
(3)同周期相邻主族元素的原子序数之差。
周期
ⅡA
ⅢA
2、3
n
n+1
4、5
n
n+11
6、7
n
n+25
四、元素周期律
1.同周期元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价的变化规律
(1)随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数 _、原子半径逐渐 、化合价最高正价和负价逐渐 (第ⅣA族出现负价),都呈周期性的变化。
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
2.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同
周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水 反应,生成H2;与酸反应 ,生成H2
与酸反应 ,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
碱
Mg(OH)2
碱
Al(OH)3
氢
氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周
期:左→右)
单质与氢气
反应的条件
较高
温度
加热
光照或
点燃
与H2化合能
力逐渐增强
气态氢化物
的热稳定性
SiH4
PH3
H2S
HCl
氢化物稳定
性逐渐增强
最高价氧化
物对应水化
物的酸性强弱
H2SiO3|
H3PO4
酸
H2SO4
酸
HClO4强
酸(比
H2SO4
)
最高价氧化物
对应的水化物
酸性逐渐增强
(3)结论:随着原子序数的递增,同周期主族元素的金属性逐渐 、非金属性逐渐 ,呈现周期性的变化。
理论解释:在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次 ,原子半径逐渐 ,失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,因此元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强。
3.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力 ,得电子能力
金属性和非金属性
金属性 ,非金属性
单质性质
还原性 ,氧化性
离子性质
阳离子氧化性 ,阴离子还原性
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
非金属气态氢化物的形成与性质
生成由难到易, 增强, 减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
增强, 减弱
元素的性质随着原子序数的递增而呈现 变化的规律。实质是 发生周期性变化的必然结果。
考点一 原子的构成
【典型例题】
【例1】(2024高二下·江苏·学业考试)俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是
A.臭氧:具有腥臭味 B.双氧水:1个分子中有2个氧原子
C.铁红:呈红色 D.烧碱:具有可燃性
【例2】(2024高二上·福建·学业考试)医疗上可用液氮冷冻麻醉。氮气液化过程发生改变的是
A.元素种类 B.分子间距 C.原子数目 D.化学键
【例3】(2023高一下·吉林·学业考试)下列关于原子的说法中,不正确的是
A.质子数是6 B.质量数是14 C.中子数是8 D.电子数是12
【即时演练】
1.(2023高二上·江苏徐州·学业考试)下列化学用语表示正确的是
A.钠原子的结构示意图: B.的结构式:Cl-Cl
C.的电子式: D.NaClO的名称:氯酸钠
2.(2024高一下·北京·学业考试)某元素原子的结构示意图为,由此得到的结论不正确的是
A.该原子有3个电子层 B.该元素属于金属元素
C.该元素属于短周期元素 D.该元素的最高正化合价为+6
3.(2023高一下·天津河东·学业考试)下列有关化学用语的表示正确的是
A.质子数为17、中子数为20的氯原子: B.二氧化碳分子的结构式:
C.氯分子的电子式: D.氯离子()的结构示意图:
考点二 原子核外电子的排布
【典型例题】
【例1】(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列说法不正确的是
A.CCl4、C2H4、SiO2都是共价化合物
B.SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力
C.某物质在熔融状态能导电;则该物质中一定含有离子键
D.CO2和N2中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
【例2】(2023高二上·江苏徐州·学业考试)O、S原子结构相同的是
A.中子数 B.电子层数 C.最外层电子数 D.核电荷数
【例3】(2024高一下·天津红桥·学业考试)某元素R的原子结构示意图为,下列关于该原子的说法正确的是
A.原子在化学反应中易得到7个电子
B.元素位于周期表中第三周期
C.属于金属元素
D.最高价氧化物化学式为R7O2
【即时演练】
1.(2023高一上·广东·学业考试)和是铜的两种稳定同位素,被应用于环境示踪。和具有
A.相同质量数 B.相同质子数 C.相同中子数 D.不同电子数
2.(2024高二上·江苏泰州·学业考试)是重要的核工业原料。下列有关说法正确的是
A.与互为同位素 B.与互为同素异形体
C.含有92个中子 D.核外有143个电子
3.(2023高二·四川·学业考试)某微观粒子的结构示意图为 ,下列关于该粒子的说法错误的是
A.核电荷数为16 B.核外有3个电子层
C.属于非金属原子 D.在化学反应中容易失去6个电子
考点三 元素周期表
【典型例题】
【例1】(2024高一下·浙江温州·学业考试)短周期元素X、Y、Z、M在周期表中的位置如图所示,已知Y的原子序数是X的2倍。下列说法正确的是
X
M
Y
Z
A.元素的最高正价:X>M B.氢化物的稳定性:Y>X
C.离子半径:Z>Y D.M的最高价氧化物的水化物是中强酸
【例2】(2024高二下·北京·学业考试)某元素的原子结构示意图为,下列关于该元素的说法不正确的是
A.元素符号是S B.属于短周期元素
C.非金属性比氧的强 D.加热条件下,其单质能与铁反应
【例3】(2023高一下·北京·学业考试)某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.元素符号是P B.属于短周期元素 C.非金属性比硫的强 D.最高正化合价是价
【即时演练】
1.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
②元素和③元素形成的氢化物,其稳定性的强弱顺序为
A.②大于③ B.②小于③ C.②等于③ D.不确定
2.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
③元素和④元素形成常见离子化合物的化学式为
A.NaO B.NaO2 C.NaO或Na2O2 D.Na2O或Na2O2
3.(2023高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、W为短周期元素,如下表所示,其中W原子的最外层电子数是其内层电子的。下列说法不正确的是
X
Y
Z
W
A.X元素的氢化物分子间可以形成氢键
B.Y元素的两种同素异形体常温下都是气体
C.阴离子半径从大到小的顺序为W>Z>Y>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
考点四 元素周期表
【典型例题】
【例1】(2024高二·江苏南通·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期,且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径: r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物,也可以组成离子化合物
【例2】(2024高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的最外层电子是内层电子的2倍,Z是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A.X的简单气态氢化物呈正四面体形
B.最高正价:Z<M
C.Q与Z的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
【例3】(2023高一下·浙江·学业考试)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.最高化合价:W>X
B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W
D.Z2Y2中存在离子键
【即时演练】
1.(2023高二·江苏扬州·学业考试)7N、8O、11Na、13Al、16S 、17Cl是元素周期表中的短周期主族元素,下列说法正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:H2O < H2S
B.原子半径:r(N) < r(O)
C.碱性强弱:NaOH < Al(OH)3
D.非金属性:S < Cl
2.(2023高一下·浙江温州·学业考试)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W只有一个质子,W、Y同主族。X无最高正价,Z的原子序数是X的两倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.简单阳离子的得电子能力:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W、X、Y三种元素形成的化合物中只含离子键
3.(2023高一下·黑龙江·学业考试)短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列推断正确的是
A.原子半径:W>X>Z>Y B.离子半径:Y2->Z->X+>W2+
C.a+2=c-2 D.热稳定性:H2Y>HZ
1.(2024高二下·江苏盐城·学业考试)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A.沸点: B.M与Q可形成化合物,
C.键角大小: D.与离子空间结构均为三角锥形
2.(2023高二·江苏南京·学业考试)海水晒盐得到NaCl与卤水。氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,Cl2与NaOH溶液反应可制取漂白剂;以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3,NaHCO3可用于治疗胃酸过多。利用Cl2的氧化性可提取卤水中的溴元素,Br和Cl都位于元素周期表VIIA族,Br位于Cl的下一周期;从卤水中也可提取镁。下列化学用语表示正确的是
A.镁原子的结构示意图: B.Cl2的结构式:Cl–Cl
C.NH3的电子式: D.NaClO的名称:氯酸钠
3.(2022高二·江苏南京·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X与Z位于同一主族,Z的单质在常温下是黄绿色气体,Y原子的最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.X原子易失去电子
B.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)
C.Y的最高价氧化物的水化物是弱碱
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的弱
4.(2022高二上·江苏盐城·学业考试)X、Y、Z、W是周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z元素的最高正化合价与最低化合价代数和为零,W元素原子最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.Z的氧化物是一种重要的半导体材料 B.Y跟W只能形成一种氧化物
C.X与Z为同主族元素 D.原子半径:
5.(2022高二上·江苏扬州·学业考试)人体中含、、、等元素,它们均为短周期中的主族元素。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.非金属性:
C.最高价氧化物的水化物的酸性:
D.碳原子可以形成四对共用电子对,原子间连接方式多样
6.(2022高一下·天津红桥·学业考试)“月壤”中含有He,该原子的中子数是
A.1 B.2 C.3 D.5
7.(2022高二·江苏南通·学业考试)X、Y、Z、W属于1~20号元素且原子序数依次增大。X与Z同主族,Y与W同主族。X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在同周期主族元素中原子半径最大。下列说法正确的是
A.金属性:Y>W B.原子半径:r(X)>r(Y)>r(Z)
C.简单气态氢化物的热稳定性:Z>X D.W位于周期表第四周期ⅠA族
8.(2021高二上·江苏徐州·学业考试)碘是人体必需的微量元素。碘的一种核素是I,该原子的中子数是
A.74 B.53 C.127 D.180
9.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)下列叙述不正确的是
A.锂、钠、钾原子的电子层数依次增多
B.氮、氧、氟元素非金属性依次减弱
C.钠、镁、铝元素最高化合价依次升高
D.磷、硫、氯元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
10.(2021高一下·湖北·学业考试)对月球的探索研究发现,月球土壤中含有比较丰富的,该原子符号中的“3”指的是
A.质子数 B.中子数 C.电子数 D.质量数
11.(2023高一下·天津河东·学业考试)下列属于短周期元素的是
A. B. C. D.I
12.(2022高二下·浙江·学业考试)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法正确的是
A.①~⑥中原子半径最大的是④ B.②的最高化合价为+4
C.④的金属性比⑤的金属性弱 D.⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸
13.(2022高二·内蒙古·学业考试)X、Y是常见的短周期主族元素,X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构。关于X、Y的比较中,正确的是
①原子序数:X>Y②原子半径:X<Y③X的最高正化合价的数值与Y的最低负化合价的绝对值一定相等④元素所在的周期数:X>Y
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
14.(2020高二·辽宁·学业考试)今年是门捷列夫发现周期表150年。短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下所示,其中Q为硅元素。下列关于Q元素的叙述错误的是
S
R
A
T
Q
W
A.晶体硅可用于制作光导纤维
B.硅在周期表中位于第三周期第IVA族
C.使用量最大的无机非金属材料—陶瓷、玻璃、水泥,属于硅酸盐产品
D.石英、玛瑙的主要成分是二氧化硅
15.(2019高二上·江苏连云港·学业考试)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子最外层有2个电子,Z单质晶体是一种重要的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是共价化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
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