内容正文:
专题08 元素周期表与元素周期律
考点01 元素周期表
考点02 碱金属元素
考点03 卤族元素
考点04 元素金属性和非金属性的判据
考点05 元素周期律
考点06 “位、构、性”关系及应用
▉考点01 元素周期表
1.发展历程
2.原子序数
(1)含义:按照元素在周期表中的顺序给元素编号。
(2)原子序数与元素的原子结构的关系
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
3.元素周期表的编排原则
4.周期的分类与包含元素
类别
周期序数
行序数
核外电子层数
包含元素种数
起止元素
短周期
1
1
1
2
H~He
2
2
2
8
Li~Ne
3
3
3
8
Na~Ar
长周期
4
4
4
18
K~Kr
5
5
5
18
Rb~Xe
6
6
6
32
Cs~Rn
7
7
7
32
Fr~Og
5.族的分类
16个族分为7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族。
6.常见族的别称
族
别名
第ⅠA族(除氢外)
碱金属元素
第ⅦA族
卤族元素
0族
稀有气体元素
7.元素周期表中的方格中各符号的意义
8.元素周期表记忆口诀
横行叫周期,现有一至七;三四分长短,四长副族现;竖行称作族,总共十六族;
Ⅷ族最特殊,三列是一族;二三分主副,先主后副族;镧锕各十五,均属ⅢB族。
9.推测元素在周期表中的位置
(1)根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置
(2)0族定位法确定元素的位置
①0族元素的周期序数和原子序数
周期
1
2
3
4
5
6
7
元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
②推断方法
(3)根据112号和118号元素的位置推测
原子序数
112
113
114
115
116
117
118
119
120
族序数
IIB
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
ⅠA
ⅡA
周期
7
7
7
7
7
7
7
8
8
10.元素周期表的应用
(1)金属和非金属的分界线
①元素属性:上方为非金属元素,下方为金属元素
②分界线处元素,可能具有两性,寻找半导体材料
③全部是金属的族:ⅡA族、副族和第Ⅷ族
④全部是非金属的族:ⅦA族和0族
(2)元素周期表的三大应用
①科学预测:为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
②寻找新材料
③用于工农业生产:探矿、研制农药材料等。
11.周期表中的元素
(1)元素种类最多的族:ⅢB族,共32种元素
(2)元素种类最多的主族:ⅠA族,共7种元素
(3)元素种类最多的周期:7周期,共32种元素
(4)在短周期中非金属元素多,在周期表中金属元素多。
(5)全部是气体的族:0族
(6)同时含固体、液体和气体的族:ⅦA族
★易错提醒
(1)过渡元素:元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素,这些元素都是金属元素,所以又称它们为过渡金属。
(2)镧系元素:元素周期表第六周期第ⅢB族中,从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素,统称为镧系元素,它们的化学性质相似。
(3)锕系元素:元素周期表第七周期第ⅢB族中,从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素,统称为锕系元素,它们的化学性质相似。
(4)113~118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。
▉考点02 碱金属元素
1.碱金属的一般性与特殊性
(1)原子结构与性质
①相同点:最外层上都只有1个电子
②不同点:从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
(2)化学性质
①性质的相似性(用R表示碱金属元素)
②性质的递变性
③性质的具体体现
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越剧烈,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越剧烈
反应缓慢
反应剧烈
轻微爆炸
剧烈爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
2.碱金属单质、化合物的特殊性
(1)密度:一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
(2)颜色:除了Cs略带金色光泽外,其余的都是银白色有金属光泽的固体
(3)保存
①一般都保存在煤油或石蜡油中,锂只能保存在石蜡油中
②试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶
(4)盐的溶解性
①一般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度大
②NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小
(5)碱金属氢化物(如NaH):都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,是强还原剂
(6)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2
▉考点03 卤族元素
一、卤素单质的结构
1.卤族元素:F、Cl、Br、I、At、Ts(,tián)
2.化合价:最高正价为+7(氟无正价),最低负价为-1
3.单质的结构和性质
(1)晶体类型:分子晶体
(2)作用力:范德华力
(3)熔沸点:相对分子质量越大,熔沸点越高
二、卤素单质的物理性质
1.溶解性
(1)水溶性:在水中溶解度较小,得到卤水
(2)易溶于酒精、苯、分馏汽油、四氯化碳等有机溶剂
(3)氯气不溶于饱和氯化钠溶液
2.物理特性:Cl2易液化,Br2易挥发,I2易升华
3.颜色
氯
溴
碘
单质
黄绿色
深红棕色
紫黑色
卤水
浅黄绿色
橙色
褐色
有机溶剂
黄绿色
红棕色
紫红色
4.元素存在:在自然界中全部以化合态存在
5.卤素的保存
(1)液氯:常存放干燥的钢瓶中
(2)卤水:放在棕色瓶中,阴暗处密封保存
(3)溴的保存
①密封:防止溴挥发出来 ②液封:瓶中加少量水做液封,以减少挥发 ③瓶塞:不能用橡胶塞,而应用玻璃塞
三、卤素单质的化学性质
1.与金属单质反应
(1)NaNaCl,黄色火焰,冒白色烟
(2)FeFeCl3,生成棕红色烟
(3)CuCuCl2,生成棕黄色烟
(4)FeFeBr3;FeFeI2
2.与氢气反应
(1)通式:H2+X22HX
(2)氢气和氟气反应的现象:黑暗处剧烈反应,发生爆炸
(3)氢气和氯气反应的现象
①点燃:安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾
②光照:发生爆炸
(4)卤化氢
①氢卤酸的酸性:HX的水溶液,除HF外,都是强酸
②还原性:HAt>HI>HBr>HCl>HF
③熔沸点:HF>HAt>HI>HBr>HCl
4.与还原性化合物反应
(1)氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
(2)非金属单质之间的置换
①Cl2置换Br2、I2、S:Br-Br2,I-I2,H2SS
②Br2置换I2、S:I-I2,H2SS
③I2置换S:Na2SS
(3)与SO2反应
①Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl(与还原性漂白剂混合,失去漂白性)
②Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr(检验或除去SO2)
③I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI(定量测定SO2的含量)
(4)与Fe2+反应
①Cl2:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
②Br2:2Fe2++Br22Fe3++2Br-
③I2:不反应
四、卤素离子的检验
1.硝酸银-稀硝酸法
(1)流程:X-有色沉淀
(2)现象
①白色沉淀含Cl-
②浅黄色沉淀含Br-
③黄色沉淀含I-
★易错提醒
卤素单质及卤化物的特殊性
(1)F2遇水会置换出O2且生成HF。所以F2与其它卤化物溶液不会发生卤素间的置换反应,而先与水反应。
(2)氟可以与稀有气体元素形成化合物。
(3)HF有剧毒,且腐蚀玻璃,氢氟酸应保存在塑料瓶中;制备HF时应用铅皿。
(4)CaF2难溶于水,其它CaX2可溶于水。
(5)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。
(6)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。
▉考点04 元素金属性和非金属性的判据
1.判断元素金属性强弱的5种依据
比较元素金属性的强弱,其实质是看元素原子失去电子能力的强弱,越易失去电子,金属性越强。
判断依据
规律
实例
原子结构(元素在周期表中的位置)
同周期元素从左到右,核电荷数越多,越难失去电子,金属性越弱
金属性:Na>Mg>Al
同主族元素从上到下,原子半径越大,越易失去电子,金属性越强
金属性:K>Na>Li
单质与水
或酸反应
金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈,元素的金属性越强
如Na与冷水反应剧烈,Mg与冷水反应缓慢,则金属性:Na>Mg
金属活动
性顺序
除第ⅠA族、第ⅡA族的金属单质外,前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来
如2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,则金属性:Al>Hg
金属阳离子
的氧化性强弱
金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱
如氧化性:Na+<Mg2+,则金属性:Na>Mg
最高价氧化
物对应水化
物的碱性
最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强
如碱性:NaOH>Mg(OH)2,则金属性:Na>Mg
2.判断元素非金属性强弱的6种依据
比较元素非金属性的强弱,其实质是看元素原子得到电子能力的强弱,越易得到电子,非金属性越强。
判断依据
规律
实例
原子结构(元素在周期表中的位置)
同周期元素从左到右,核电荷数越多,越易得到电子,非金属性越强
非金属性:F>O>N
同主族元素从上到下,原子半径越大,越不易得到电子,非金属性越弱
非金属性:F>Cl>I
单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性
单质越易与H2化合,生成的氢化物越稳定,元素的非金属性越强
H2+F2===2HF,H2+Cl22HCl,则非金属性:F>Cl。
稳定性:HF>HCl>HBr>HI,则非金属性:F>Cl>Br>I
非金属单质间的置换反应
较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来
如Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,则非金属性:Cl>Br
单质的氧化性或阴离子的还原性
非金属元素的简单阴离子的还原性越强,则其单质的氧化性越弱,元素的非金属性越弱
还原性:S2->Cl-,则非金属性:Cl>S
最高价氧化物对应水化物的酸性
最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强
酸性:HClO4(高氯酸)>H2SO4,则非金属性:Cl>S
▉考点05 元素周期律
同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期(从左到右)
同主族(自上而下)
化合价
最高价:+1价→+7 价(O、F除外);最低价:-4价→-1价;最低价=主族序数-8(H除外)
最高价相同(O、F除外);最低价相同;最高价=族序数(O、F除外)
得电子能力
逐渐增强
逐渐减弱
失电子能力
逐渐减弱
逐渐增强
单质氧化性
逐渐增强
逐渐减弱
单质还原性
逐渐减弱
逐渐增强
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸、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
形成气态氢化物的难易
由难到易
由易到难
简单气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
★易错提醒
1.同一周期从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,具体体现在金属单质与H2O(或H+)反应置换出H2越来越难,最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱,非金属单质与H2化合越来越容易,气态氢化物越来越稳定,最高价氧化物对应水化物(O、F除外)的酸性越来越强。
2.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小,且阳离子半径小于上一周期的非金属元素的原子形成的阴离子半径。
3.同一周期从左到右,元素的最高正价由+1逐渐增至+7价(O、F除外)。非金属元素的负价由-4增至-1,最后以0价结束;金属无负价。
▉考点06 “位、构、性”关系及应用
1.“位”“构”“性”关系:
2.明确下列关系式:
(1)电子层数=周期序数。
(2)主族元素的最外层电子数=主族序数=价电子数
(3)质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数。
(4)主族元素的最高正价=主族序数。
最低负价=主族序数-8。
(5)原子序数是奇数(或偶数)的主族元素,其所在主族序数必为奇数(或偶数)。
3.性质与位置的互推:
(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C三种元素在同一主族中从上到下排列,则A、B、C的单质氧化性依次减弱或对应离子的还原性依次增强。
4.结构与性质的互推:
(1)若某元素的最外层电子数小于4,则该元素容易失电子;若某元素的最外层电子数大于4,则该元素容易得电子。
(2)若某元素容易得电子,则可推知该元素的最外层电子数大于4;若某元素容易失电子,则可推知该元素的最外层电子数小于4。
5.结构与位置的互推:
由原子序数确定主族元素位置的方法:
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86),就可确定主族元素在周期表中的位置。
(1)若比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88号元素:88-86=2,则该元素应在第7周期第ⅡA族。
(2)若比相应的稀有气体元素少1~5时,则应处在稀有气体元素所在周期的第ⅢA族~第ⅦA族,如84号元素应在第6周期第ⅥA族。
6.理清“序、层”规律。
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前右,阳后左”,即阴离子在前一周期右侧,阳离子在后一周期左侧,阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法:
若短周期主族元素的简单离子:A+、B2+、C-、D2-具有相同的电子层结构,则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下:
故原子序数:B>A>C>D
原子半径:A>B>D>C
离子半径:D2->C->A+>B2+
(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。
7.熟记“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”。
8.“位、构、性”三者关系的应用
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系,可以比较或推断某些元素的性质,如:
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时,要找出参照物。
(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
★易错提醒
1.短周期元素原子结构的几个特殊关系
特殊关系
元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
2.符合条件的短周期元素
族序数等于周期数的元素
H、Be、Al
族序数是周期数的2倍的元素
C、S
族序数是周期数的3倍的元素
O
周期数是族序数的2倍的元素
Li
周期数是族序数的3倍的元素
Na
最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素
S
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素
C、Si
1.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.每一周期都从碱金属元素开始,最后以稀有气体元素结束
B.元素周期表中第VIII族所含元素种类最多
C.最外层电子数大于4的一定是非金属元素
D.某ⅡA族元素的原子序数为a,则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25
【答案】D
【解析】A.第一周期只有H、He两种元素,除第一周期外都从碱金属元素开始,最后以稀有气体元素结束,A错误;
B.第ⅢB族中包含镧系元素和锕系元素,所以周期表中容纳元素最多的族是第ⅢB族,而不是第VIII族,B错误;
C.最外层电子数大于4的元素也可能是金属元素,如VA族中Sb、Bi元素,VIA族中Po元素,C错误;
D.第一二三周期,第IIA族和第IIIA族之间只相隔1种元素,从第四周期开始,第IIA族和第IIIA族之间隔着过渡元素,故第四周期和第五周期的ⅡA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差为11,到第六周期和第七周期,原子序数之差变为25,D正确;
故答案为:D。
2.(24-25高一上·云南文山·阶段练习)钽在航空航天领域有重要的应用价值,钽元素在元素周期表中的相关信息如图所示,下列说法错误的是
A.钽是一种金属元素 B.钽的元素符号为
C.每个钽原子中含73个质子 D.钽的相对原子质量为
【答案】D
【解析】A.钽带“钅”字旁,则钽属于金属元素,故A项正确;
B.根据元素周期表中的一格可知,字母表示该元素的元素符号,钽的元素符号为Ta,故B项正确;
C.根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,钽的原子序数为73,则质子数为73,故C项正确;
D.根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为180.9,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故D项错误;
故答案选D。
3.(23-24高一下·山东潍坊·期中)“金字塔”式元素周期表(部分)如图所示,图中标有几种元素的位置。下列说法错误的是
A.c 在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA 族
B.b、d、f 的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.a、e 两元素形成的化合物是离子化合物
D.黑色部分完全由长周期元素构成,族后面都需标 B
【答案】D
【分析】根据元素在周期表中的位置,a为H,b为C,c为O,e为Na,d为S,f为Cl。
【解析】A.c为O,在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA 族,A正确;
B.同周期从左往右非金属性增强,同主族从上往下非金属性减弱,故非金属性:C<S<Cl,最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,b、d、f 的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,B正确;
C.a为H,e为Na,形成的化合物NaH为离子化合物,C正确;
D.黑色部分完全由长周期元素构成,其中第VIII族后面不需标B,D错误;
故选D。
4.四种主族元素离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-,它们有相同的电子层结构,若m>n,则下列正确的有
①a-b=m-n;元素的原子序数a>b>c>d;③元素非金属性Z>R④最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y;⑤离子半径Z>R>X>Y;⑥原子半径Y>X>Z>R
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解析】①原子失去最外层电子变为阳离子,由题意可知:aXm+、bYn+具有相同的电子层结构,则a-m=b-n,所以a-b=m-n;正确;
②aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构,X、Y所在周期数大于Z、R所在周期数,又由于m>n,则Y的原子序数小于X,R的原子序数小于Z,则元素的原子序数:a>b>c>d;故正确;
③Z、R两元素形成阴离子,这两种元素为非金属元素,由上述分析可知R的原子序数小于Z,同周期从左到右,元素的非金属性不断增强,则Z的非金属性强于R,故正确;
④由上述分析可知Y的原子序数小于X,同周期从左到右,元素最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱,则Y的最高价氧化物的水化物的碱性更强,故错误;
⑤四种离子的电子层结构相同,核电荷数越大,其离子半径越小,由于元素的原子序数:a>b>c>d,所以离子半径:R> Z> Y>X,故错误;
⑥电子层数越多,半径越大,同一周期,从左到右原子半径减小;所以原子半径:Y>X> R >Z,故错误;
结合以上分析可知,正确的有①②③;
故选B。
5.元素周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药
C.在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D.可在第I、IIA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
【答案】B
【解析】A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到制造半导体材料的元素,A错误;
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药,B正确;
C.在过渡元素中可寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素,C错误;
D.可在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素,D错误;
故答案为:B。
6.下列关于元素周期律的叙述中不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次减弱
B.P、S、Cl最高正化合价依次升高,对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.原子序数大小关系为Na<Al<Si<Cl
D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
【答案】A
【解析】A.Na、Mg、Al在同周期,最外层电子数分别为1、2、3,从左向右金属性减弱,则单核离子的氧化性依次增强,A错误;
B.P、S、Cl在同周期,最高正价分别为5、6、7,从左向右非金属性增强,则气态氢化物的稳定性增强,B正确;
C.同周期从左向右原子序数逐渐增大,原子序数大小关系为Na<Al<Si<Cl,C正确;
D.Na、Mg、Al在同周期,从左向右金属性减弱,则最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性减弱,D正确;
答案选A。
7.(23-24高一上·江西新余·期末)如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,则下列说法正确的是
A.单质X与Z的反应产物中,阴阳离子个数比为
B.Z的单质很活泼,能将铜从其盐溶液中置换出来
C.X与R的氢化物稳定性:
D.W的单质有毒,不能用于自来水的消毒
【答案】A
【分析】如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,X、Y位于第二周期,Z、R、W位于第三周期,根据各原子最外层电子数可知,X为O,Y为F,Z为Na,R为S,W为Cl元素,以此分析解答。
【解析】A.由分析可知,X为O,Z为Na,故单质X与Z的反应生可以成两种氧化物Na2O和Na2O2,二者的阴阳离子个数比均为1:2,A正确;
B.由分析可知,Z为Na,Z的单质很活泼,但不能将铜从其盐溶液中置换出来,由于Na先与水反应,生成的NaOH再与Cu2+反应生成Cu(OH)2,B错误;
C.X与R的氢化物分别是H2O和H2S,二者的稳定性:H2O>H2S,C错误;
D.氯气有毒,同时具有氧化性,可以用于自来水的消毒,D错误;
答案选A。
8.(23-24高一上·河南商丘·期末)元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,某同学利用如图所示实验验证某些金属元素的金属性,下列说法错误的是
序号
①
②
③
实验
现象
钠块熔成光亮小球,在水面四处游动
钾块表面出现小火球
左侧试管无明显现象,右侧试管中溶液变红
A.对比实验①、②现象可知金属性:
B.实验③开始前应用砂纸打磨除去表面氧化膜
C.对比实验①,③现象可知同周期元素金属性随着原子序数的递增而减弱
D.实验①、②中滴入酚酞后的溶液均变红色
【答案】A
【解析】A.钾块表面出现小火球,钠块熔成光亮小球,说明钾和水反应更剧烈,说明金属性K>Na,故A错误;
B.金属镁表面有氧化镁膜,实验③开始前应用砂纸打磨除去表面氧化膜,故B正确;
C.对比实验①,③现象,钠比镁易与水反应,则Na的金属性大于Mg,可知同周期元素金属性随着原子序数的递增而减弱,故C正确;
D.实验①、②中分别生成氢氧化钠、氢氧化钾,滴入酚酞后的溶液均变红色,故D正确;
选A。
9.(24-25高一上·全国)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是
A.由于钠和钾的原子结构极为相似,所以它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属元素原子半径越大,失电子能力越强
C.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
D.通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强
【答案】C
【解析】A.钠、钾原子的最外层都只有一个电子,原子结构极为相似,故都是强碱,A正确;
B.碱金属元素原子半径越大,原子核对核外电子的吸引力越强,越易失去最外层电子,B正确;
C.金属Li在中燃烧生成,C错误;
D.元素的非金属性越强,越易与氢气反应,通过卤素单质与氢气反应所需要的条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强,D正确;
故选C。
10.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验过程:①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。③当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a.④……。下列说法不正确的是
A.通过烧瓶中湿润的淀粉-KI试纸变蓝可证明还原性:
B.若装置中撤去B试管,通过调节活塞a、b也能达到实验目的
C.C中盛放NaBr溶液的浓度应等于或小于B中的NaBr溶液
D.该实验橡胶塞要用锡纸包裹,橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧
【答案】C
【分析】A装置是氯气的制备装置,其中湿润的淀粉-KI试纸是用来比较氯气与碘的氧化性,装置B和C用来比较氯气与溴的氧化性,C和D装置用来比较溴和碘的氧化性,则第④步操作是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色。
【解析】A.A中湿润的KI淀粉试纸变蓝,说明有碘被氯气置换出来,该反应中碘离子是还原剂、氯离子是还原产物,故可得出结论:还原性:,故A正确;
B.若装置中撤去B试管,A中湿润的淀粉-KI试纸变蓝,则氧化性Cl2>I2;C中的溶液变为黄色,则氧化性Cl2>Br2;根据分析,第④步操作,证明氧化性Br2>I2,即氧化性:Cl2>Br2>I2,故B正确;
C.为了验证溴和碘氧化性强弱的准确性,C处NaBr溶液与Cl2反应时,氯气不能过量,则C处NaBr溶液浓度应大于B处,C错误;
D.溴能腐蚀橡胶管,则实验橡胶塞要用锡纸包裹,且橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧,故D正确;
故选C。
11.(24-25高一上·全国·单元测试)A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及B、E分别是同一主族元素,B、E两元素的质子数之和是A、D两元素质子数之和的2倍。则下列说法中错误的是
A.与A形成化合物的稳定性:C>B>E B.形成简单离子的半径:E>B>D
C.B和D的单质在常温下化合生成 D.C的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
【答案】D
【分析】A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,A、D及B、E分别是同主族元素,可以确定B、E分别位于二、三周期,由于B、E两元素质子数之和是A、D两元素质子数之和的2倍,确定A、D位于一、三周期,所以A为H、D为Na、B为O、E为S、C为F。
【解析】A.非金属元素越强,气态氢化物稳定,与A形成化合物的稳定性:,A项正确;
B.核外电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,形成简单离子的半径:,B项正确;
C.B和D的单质在常温下化合生成,C项正确;
D.F元素无正价,不会形成氧化物,D项错误;
故答案为:D。
12.(24-25高一上·全国)用NaClO可除去水体中过量氨氮(以表示),以防止水体富营养化。其原理如图所示,下列有关叙述正确的是
A.原理中所涉及的元素的原子半径:
B.所含的质子数和电子数均相等
C.NaClO和HClO所含的化学键类型相同
D.反应③有离子键和共价键的断裂和形成
【答案】D
【解析】A.原子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,则题图中涉及的5种元素的原子半径:,A错误;
B.所含的电子数均为10,但是质子数不完全相同,B错误;
C.NaClO中含离子键和共价键,HClO中只含共价键,C错误;
D.反应③的化学方程式为,反应过程中有离子键和共价键的断裂和形成,D正确;
故选D。
13.(24-25高一上·上海浦东新·期中)元素周期表是化学学习的重要工具,元素周期表中包含很多信息内容。如图是元素周期表中铜元素的信息内容。
(1)图中29代表的是铜原子的_______。
A.质子数 B.原子序数 C.中子数 D.质量数
(2)图中63.55的意义是_______。
A.铜原子的质量 B.铜原子的相对质量
C.铜元素的平均相对质量 D.铜原子的质量数
(3)Cu元素的两种核素表示为:63Cu、65Cu,下列说法错误的是_______。
A.63Cu和65Cu在单质中和化合物中,所占的百分含量相同
B.63Cu和65Cu的质量数不同,质子数相同
C.63Cu和65Cu可以通过化学反应相互转化
D.63Cu和65Cu核外电子数相同,化学性质几乎相同
(4)63Cu中子数为_______。
A.29 B.63 C.34 D.92
(5)已知自然界中,铜有两种核素,相对原子质量分别约为63和65,请计算两种核素在自然界中所占的丰度 、 。
【答案】(1)AB
(2)C
(3)C
(4)C
(5) 72.5% 27.5%
【解析】(1)根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知,图中29代表的是铜原子的原子序数,原子序数与质子数相同,则答案选AB。
(2)根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知,图中63.55表示相对原子质量,则其意义为铜元素的平均相对质量,答案选C。
(3)A.63Cu和65Cu互为同位素,在单质中和化合物中所占的百分含量相同,A正确;
B.63Cu和65Cu的质子数相同,均为29,;质量数不同,前者为63,后者为65,B正确;
C.63Cu和65Cu的相互转化属于原子核内部的变化,不属于化学变化,C错误;
D.63Cu和65Cu的质子数相同,因此核外电子数相同,则化学性质几乎相同,D正确;
答案选C。
(4)63Cu的质量数为63,质子数为29,则中子数为,答案选C。
(5)已知铜有两种核素,相对原子质量分别约为63和65,即63Cu和65Cu;根据元素周期表中铜元素的信息内容图可知,铜元素的相对原子质量为63.55,是按照铜元素的各种核素所占的百分比计算出来的平均值,设63Cu的丰度为x,则,解得x=0.725,即63Cu和65Cu的丰度分别为72.5%、27.5%。
14.(23-24高一下·山东济南·期末)下表是元素周期表的一部分,请参照元素M、Q、R、W、X、Y在表中的位置。
族周期
IA
0
1
IIA
…
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
…
M
3
Q
R
…
W
X
4
…
Y
回答下列问题:
(1)Q的氢化物的电子式是 ,M、R、X简单离子半径由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)以下事实正确且能反映Q与R金属性强弱关系的是 。
a.等物质的量的单质Q与R分别与足量的稀盐酸反应,后者产生的气体更多
b.单质Q与水反应比单质R与水反应更剧烈
c.常温下,Q加入溶液中产生蓝色沉淀,R加入后产生红色固体
(3)Y元素的原子结构示意图为 ,下列推断正确的是 。
a.YO2只有还原性 b.热稳定性: c.的水溶液易被空气氧化
(4)元素M、X与氢原子组成一种酸式盐,其中阳离子、阴离子分别为和微粒;向该溶液中加过量的氢氧化钠溶液并加热,反应的离子方程式为 。
(5)单质W在高温下可还原实现金属锰的冶炼,其化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)bc
(3) c
(4)
(5)
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知,M为N元素,Q、R、W、X依次为Na、Mg、Al、S元素,Y为Se元素。
【解析】(1)Q为Na元素,Na的氢化物为NaH,NaH属于离子化合物,电子式为;M、R、X的简单离子依次为N3-、Mg2+、S2-,根据“层多径大、序大径小”,三种简单离子半径由小到大的顺序为Mg2+<N3-<S2-。
(2)a.可通过金属单质与水或酸反应置换出氢的难易判断金属性的强弱,Q、R分别为Na、Mg,等物质的量的单质Na与Mg分别与足量的稀盐酸反应,后者产生的气体更多,不能说明Na、Mg金属性的强弱,a项不符合题意;
b.可通过金属单质与水或酸反应置换出氢的难易判断金属性的强弱,单质Na与水反应比单质Mg与水反应更剧烈,说明Na的金属性强于Mg的金属性,b项符合题意;
c.Na加入CuSO4溶液中产生蓝色沉淀说明Na与CuSO4溶液中的水发生反应,Mg加入CuSO4溶液中发生置换反应产生红色固体Cu,说明常温下Mg与CuSO4溶液中的水没有发生反应,说明Na的金属性强于Mg的金属性,c项符合题意;
选bc。
(3)
Y为Se元素,Se在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族,Se的原子结构示意图为;
a.SeO2中Se元素的化合价为+4价,处于中间价,SeO2既有氧化性、又有还原性,a项错误;
b.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱,则热稳定性H2X>H2Y,b项错误;
c.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的还原性逐渐增强,则H2Se易被空气中的O2氧化,c项正确;
选c。
(4)M、X分别为N、S,N、S与H组成一种酸式盐,其中阳离子、阴离子分别为10e-和18e-微粒,则该酸式盐为NH4HS,NH4HS与过量NaOH溶液加热反应生成Na2S、NH3和H2O,反应的离子方程式为+HS-+2OH-NH3↑+S2-+2H2O。
(5)W为Al,Al与MnO2高温下发生置换反应生成Mn和Al2O3,反应的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn。
15.(23-24高一上·河南·期末)短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,的某种原子不含中子,原子质子数等于、原子质子数之和且最外层电子数为电子层数的3倍,的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于 。
(2)、、三种元素组成的化合物中:
①水溶液呈碱性的是 (填化学式)。
②离子化合物是 (填名称)。
(3)热稳定性: (填“>”“<”或“=”)。
(4)、两种元素之间形成的化合物常用作自来水消毒剂的是 (填化学式)。
(5)工业上可以用溶液来腐蚀印刷电路板上的铜,向足量溶液与反应后所得的溶液Ⅰ中加入一定量的锌粉充分反应后,得到溶液Ⅱ,从理论上分析,下列说法合理的是______(填字母)。
A.若无固体剩余,则溶液Ⅱ中可能不含
B.若溶液Ⅱ中有,则体系中一定没有固体剩余
C.若有固体剩余,则固体中一定含有
D.当溶液Ⅱ中有存在时,则一定没有析出
(6)在空气中很容易被氧化,现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)第三周期第ⅦA族
(2) 硝酸铵
(3)
(4)
(5)AC
(6)
【分析】的某种原子不含中子,为;原子最外层电子数为电子层数的3倍,最外层电子数小于等于8,则为;原子的质子数等于、原子的质子数之和,为;的最高价氧化物对应的水化物为最强酸,第三周期中非金属性最强,则为。
【解析】(1)为,17号元素,在元素周期表中位于第三周期第Ⅶ族。
(2)、、三种元素组成的化合物的物质类别有酸、碱、盐,水溶液可能呈酸性,如;也可能呈碱性,如;由、、三种元素组成的化合物可能是、、等,其中为离子化合物。故答案是;硝酸铵。
(3)元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强。非金属性:,热稳定性:。故答案是>。
(4)具有强氧化性,常用于自来水的杀菌消毒。故答案是。
(5)工业上可以用溶液来腐蚀印刷电路板上的铜,发生反应为,向足量溶液与反应后所得的溶液Ⅰ,溶液Ⅰ一定含、,可能含过量的,往此溶液中加入一定量的锌粉,锌粉与、、均能发生反应,氧化性>>,充分反应后,得到溶液Ⅱ,选项分析如下:
A.若无固体剩余,则说明加入的锌粉完全反应,锌粉先与反应,不反应,否则会析出铜单质,有固体剩余,所以当锌粉恰好与完全反应时溶液Ⅱ中不含,A项正确;
B.若溶液Ⅱ中有,则加入的锌可能只与反应,也可能与反应之后,剩余部分与部分反应生成铜,所以可能有固体析出,B项错误;
C.若锌粉只与反应生成了,一定没有固体剩余,则若有固体存在,锌先与反应生成,然后锌与发生反应,所以一定有反应:发生,固体中一定含有,C项正确;
D.当加入的锌粉较少时,只发生反应:,不会有铜析出,但若加入的锌粉较多,则会析出金属铜,D项错误。
故答案选AC 。
(6)氢氧化亚铁可与氧气、水反应生成红褐色的氢氧化铁,反应的化学方程式为。
16.(24-25高一上·上海·期中)某小组想通过实验探究、、三种金属元素性质的递变规律。
(1)下表是元素周期表的一部分,将、、三种元素填入相应位置。
Ⅰ.探究、、分别与水反应的情况。
实验①:加一小块绿豆大小的金属,用滤纸吸干其表面的煤油,将其投入盛有水(含酚酞)的烧杯中。观察到与冷水发生剧烈反应,烧杯内溶液变红。
(2)与反应生成和,写出该反应的化学方程式 。
(3)溶液中使酚酞试液变红的微粒是 。
A. B. C.
实验②:分别取一小段镁条和铝条,放入两支试管中,向试管中各加入水,再滴入2滴酚酞试液,观察到试管中均无明显现象。
有同学提出,实验②的设计存在问题,故对实验②作如下调整:
实验③:另取镁条和铝条,分别用砂纸打磨去除它们表面的氧化膜后,再进行以上实验操作并加热。观察到:未加热时,反应现象均不明显;加热后镁条表面有气泡生成,溶液变红;加热后与水反应现象仍不明显。
(4)实验②的设计中未考虑到的因素是 。
(5)通过上述实验,得出、、的金属性由强到弱顺序为 。
A. B.
Ⅱ.比较、、碱性的强弱。
实验④:在试管中加入溶液,然后逐滴滴加溶液至过量,边加边振荡。观察到试管中先出现白色沉淀后全部溶解。
实验⑤:在试管中加入溶液,然后逐滴滴加溶液至过量,边加边振荡。观察到试管中出现白色沉淀且不溶解。
(6)写出由实验④、⑤的实验现象可推导得出的结论。
实验序号
现象
结论
④
出现白色沉淀
的碱性比弱
沉淀全部溶解
⑤
出现白色沉淀
沉淀不溶解
无酸性
(7)综上实验可知,、、的碱性由强到弱顺序为 。
A. B.
【答案】(1) (2)2+2=2+ (3)B (4)Mg和Al表面的氧化膜会阻碍反应的发生 (5)A (6) 有一定的酸性 碱性比NaOH弱 (7)A
【分析】实验探究的是、、三种金属元素性质的递变规律,根据金属性的判断依据,用三种金属单质分别于水反应,根据反应的难易程度可以比较金属性的强弱;可以比较、、的碱性强弱得出金属性的强弱;
(1)
、、三种元素分别位于第三周期第IA族、第三周期第IIA族、第三周期第IIIA族,填入图中位置为:;
(2)与反应生成和,该反应的化学方程式2+2=2+;
(3)溶液中使酚酞试液变红的微粒是OH-,选B;
(4)根据实验②的操作,未考虑到的因素是Mg和Al表面的氧化膜会阻碍反应的发生;
(5)根据实验①和③实验现象,可见、、与水反应越来越困难,故金属性逐渐减弱,答案选A;
(6)根据实验④的现象,可溶于NaOH溶液,说明有一定的酸性;根据实验⑤的现象,NaOH可以与Mg2+反应生成,说明碱性比NaOH弱,不可溶于NaOH溶液,则无酸性,故碱性比强;
(7)根据上一小问的分析可知,、、的碱性逐渐减弱,答案选A。
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专题08 元素周期表与元素周期律
考点01 元素周期表
考点02 碱金属元素
考点03 卤族元素
考点04 元素金属性和非金属性的判据
考点05 元素周期律
考点06 “位、构、性”关系及应用
▉考点01 元素周期表
1.发展历程
2.原子序数
(1)含义:按照元素在周期表中的顺序给元素编号。
(2)原子序数与元素的原子结构的关系
原子序数= 数= 数= 数
3.元素周期表的编排原则
4.周期的分类与包含元素
类别
周期序数
行序数
核外电子层数
包含元素种数
起止元素
短周期
1
1
1
2
H~He
2
2
2
8
Li~Ne
3
3
3
8
Na~Ar
长周期
4
4
4
18
K~Kr
5
5
5
18
Rb~Xe
6
6
6
32
Cs~Rn
7
7
7
32
Fr~Og
5.族的分类
16个族分为 个主族、 个副族、 个第Ⅷ族和1个 族。
6.常见族的别称
族
别名
第ⅠA族(除氢外)
元素
第ⅦA族
元素
0族
元素
7.元素周期表中的方格中各符号的意义
8.元素周期表记忆口诀
横行叫周期,现有一至七;三四分长短,四长副族现;竖行称作族,总共十六族;
Ⅷ族最特殊,三列是一族;二三分主副,先主后副族;镧锕各十五,均属ⅢB族。
9.推测元素在周期表中的位置
(1)根据原子序数确定元素在元素周期表中的位置
(2)0族定位法确定元素的位置
①0族元素的周期序数和原子序数
周期
1
2
3
4
5
6
7
元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
②推断方法
(3)根据112号和118号元素的位置推测
原子序数
112
113
114
115
116
117
118
119
120
族序数
IIB
周期
7
10.元素周期表的应用
(1)金属和非金属的分界线
1 元素属性:上方为 元素,下方为 元素
2 分界线处元素,可能具有 ,寻找 材料
3 全部是金属的族: 、 和
④全部是非金属的族: 和
(2)元素周期表的三大应用
①科学预测:为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
②寻找新材料
③用于工农业生产:探矿、研制农药材料等。
11.周期表中的元素
(1)元素种类最多的族: ,共 种元素
(2)元素种类最多的主族: ,共 种元素
(3)元素种类最多的周期: 周期,共 种元素
(4)在短周期中 元素多,在周期表中 元素多。
(5)全部是气体的族:
(6)同时含固体、液体和气体的族:
★易错提醒
(1)过渡元素:元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素,这些元素都是金属元素,所以又称它们为过渡金属。
(2)镧系元素:元素周期表第六周期第ⅢB族中,从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素,统称为镧系元素,它们的化学性质相似。
(3)锕系元素:元素周期表第七周期第ⅢB族中,从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素,统称为锕系元素,它们的化学性质相似。
(4)113~118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。
▉考点02 碱金属元素
1.碱金属的一般性与特殊性
(1)原子结构与性质
①相同点:最外层上都只有1个电子
②不同点:从Li→Cs电子层数逐渐 ,原子半径逐渐
(2)化学性质
①性质的相似性(用R表示碱金属元素)
②性质的递变性
③性质的具体体现
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越 ,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越
反应
反应
爆炸
爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH NaOH KOH RbOH CsOH
2.碱金属单质、化合物的特殊性
(1)密度:一般随核电荷数的增大而 ,但钾的密度比钠的 。
(2)颜色:除了Cs略带 光泽外,其余的都是 色有金属光泽的固体
(3)保存
①一般都保存在 或 中,锂只能保存在 中
②试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但金属 等需立即放回原瓶
(4)盐的溶解性
①一般情况下,碱金属所形成的盐均 水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度
②NaHCO3的溶解度比Na2CO3的
(5)碱金属氢化物(如NaH):都是 化合物,其中氢以H-形式存在,是强还原剂
(6)锂与O2反应与钠不同,只生成 ,而不生成Li2O2
▉考点03 卤族元素
一、卤素单质的结构
1.卤族元素: 、 、 、 、 、Ts(,tián)
2.化合价:最高正价为 ( 无正价),最低负价为
3.单质的结构和性质
(1)晶体类型: 晶体
(2)作用力:
(3)熔沸点:相对分子质量越大,熔沸点越
二、卤素单质的物理性质
1.溶解性
(1)水溶性:在水中溶解度较 ,得到卤水
(2)易溶于 、 、 、 等有机溶剂
(3)氯气不溶于 溶液
2.物理特性:Cl2易 ,Br2易 ,I2易
3.颜色
氯
溴
碘
单质
卤水
有机溶剂
4.元素存在:在自然界中全部以 存在
5.卤素的保存
(1)液氯:常存放干燥的 中
(2)卤水:放在 中,阴暗处 保存
(3)溴的保存
①密封:防止溴挥发出来 ②液封:瓶中加少量 做液封,以减少挥发 ③瓶塞:不能用 ,而应用
三、卤素单质的化学性质
1.与金属单质反应
(1)Na , 火焰,冒 烟
(2)Fe ,生成 烟
(3)Cu ,生成 烟
(4)Fe ;Fe
2.与氢气反应
(1)通式:H2+X22HX
(2)氢气和氟气反应的现象:黑暗处剧烈反应,发生
(3)氢气和氯气反应的现象
①点燃: 燃烧,产生 火焰,瓶口有
②光照:发生
(4)卤化氢
①氢卤酸的酸性:HX的水溶液,除 外,都是
②还原性: > > > >
③熔沸点: > > > >
4.与还原性化合物反应
(1)氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
(2)非金属单质之间的置换
①Cl2置换Br2、I2、S:Br-Br2,I-I2,H2SS
②Br2置换I2、S:I-I2,H2SS
③I2置换S:Na2SS
(3)与SO2反应
① (与还原性漂白剂混合,失去漂白性)
② (检验或除去SO2)
③ (定量测定SO2的含量)
(4)与Fe2+反应
①Cl2:
②Br2:
③I2:不反应
四、卤素离子的检验
1.硝酸银-稀硝酸法
(1)流程:X-有色沉淀
(2)现象
① 沉淀含Cl-
② 沉淀含Br-
③ 沉淀含I-
★易错提醒
卤素单质及卤化物的特殊性
(1)F2遇水会置换出O2且生成HF。所以F2与其它卤化物溶液不会发生卤素间的置换反应,而先与水反应。
(2)氟可以与稀有气体元素形成化合物。
(3)HF有剧毒,且腐蚀玻璃,氢氟酸应保存在塑料瓶中;制备HF时应用铅皿。
(4)CaF2难溶于水,其它CaX2可溶于水。
(5)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。
(6)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。
▉考点04 元素金属性和非金属性的判据
1.判断元素金属性强弱的5种依据
比较元素金属性的强弱,其实质是看元素原子失去电子能力的强弱,越易失去电子,金属性越强。
判断依据
规律
实例
原子结构(元素在周期表中的位置)
同周期元素从左到右,核电荷数越多,越难 电子,金属性越
金属性:Na>Mg>Al
同主族元素从上到下,原子半径越大,越易 电子,金属性越
金属性:K>Na>Li
单质与水
或酸反应
金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈,元素的金属性越
如Na与冷水反应剧烈,Mg与冷水反应缓慢,则金属性:Na>Mg
金属活动
性顺序
除第ⅠA族、第ⅡA族的金属单质外,前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来
如2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,则金属性:Al>Hg
金属阳离子
的氧化性强弱
金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越
如氧化性: <Mg2+,则金属性:Na>Mg
最高价氧化
物对应水化
物的碱性
最高价氧化物对应水化物的碱性越 ,元素的金属性越
如碱性:NaOH>Mg(OH)2,则金属性:Na>Mg
2.判断元素非金属性强弱的6种依据
比较元素非金属性的强弱,其实质是看元素原子得到电子能力的强弱,越易得到电子,非金属性越强。
判断依据
规律
实例
原子结构(元素在周期表中的位置)
同周期元素从左到右,核电荷数越多,越易得到电子,非金属性越强
非金属性:F>O>N
同主族元素从上到下,原子半径越大,越不易得到电子,非金属性越弱
非金属性:F>Cl>I
单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性
单质越易与H2化合,生成的氢化物越稳定,元素的非金属性越强
H2+F2===2HF,H2+Cl22HCl,则非金属性:F>Cl。
稳定性:HF>HCl>HBr>HI,则非金属性:F>Cl>Br>I
非金属单质间的置换反应
较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来
如Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,则非金属性:Cl>Br
单质的氧化性或阴离子的还原性
非金属元素的简单阴离子的还原性越强,则其单质的氧化性越弱,元素的非金属性越弱
还原性:S2->Cl-,则非金属性:Cl>S
最高价氧化物对应水化物的酸性
最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强
酸性:HClO4(高氯酸)>H2SO4,则非金属性:Cl>S
▉考点05 元素周期律
同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期(从左到右)
同主族(自上而下)
化合价
最高价:+1价→+7 价(O、F除外);最低价:-4价→-1价;最低价=主族序数-8(H除外)
最高价相同(O、F除外);最低价相同;最高价=族序数(O、F除外)
得电子能力
逐渐增
逐渐减
失电子能力
逐渐减
逐渐增
单质氧化性
逐渐增
逐渐减
单质还原性
逐渐减
逐渐增
金属性
逐渐减
逐渐增
非金属性
逐渐增
逐渐减
最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
碱性逐渐减
酸性逐渐增
碱性逐渐增
酸性逐渐减
形成气态氢化物的难易
由难到
由易到
简单气态氢化物的稳定性
逐渐增
逐渐减
★易错提醒
1.同一周期从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,具体体现在金属单质与H2O(或H+)反应置换出H2越来越难,最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱,非金属单质与H2化合越来越容易,气态氢化物越来越稳定,最高价氧化物对应水化物(O、F除外)的酸性越来越强。
2.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小,且阳离子半径小于上一周期的非金属元素的原子形成的阴离子半径。
3.同一周期从左到右,元素的最高正价由+1逐渐增至+7价(O、F除外)。非金属元素的负价由-4增至-1,最后以0价结束;金属无负价。
▉考点06 “位、构、性”关系及应用
1.“位”“构”“性”关系:
2.明确下列关系式:
(1)电子层数=周期序数。
(2)主族元素的最外层电子数= 序数= 数
(3)质子数=原子序数= 数=核外电子数。
(4)主族元素的最高正价= 序数。
最低负价=主族序数-8。
(5)原子序数是奇数(或偶数)的主族元素,其所在主族序数必为奇数(或偶数)。
3.性质与位置的互推:
(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系,可以推断元素的性质,如A、B、C三种元素在同一主族中从上到下排列,则A、B、C的单质氧化性依次减弱或对应离子的还原性依次增强。
4.结构与性质的互推:
(1)若某元素的最外层电子数小于4,则该元素容易失电子;若某元素的最外层电子数大于4,则该元素容易得电子。
(2)若某元素容易得电子,则可推知该元素的最外层电子数大于4;若某元素容易失电子,则可推知该元素的最外层电子数小于4。
5.结构与位置的互推:
由原子序数确定主族元素位置的方法:
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86),就可确定主族元素在周期表中的位置。
(1)若比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88号元素:88-86=2,则该元素应在第7周期第ⅡA族。
(2)若比相应的稀有气体元素少1~5时,则应处在稀有气体元素所在周期的第ⅢA族~第ⅦA族,如84号元素应在第6周期第ⅥA族。
6.理清“序、层”规律。
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前右,阳后左”,即阴离子在前一周期右侧,阳离子在后一周期左侧,阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法:
若短周期主族元素的简单离子:A+、B2+、C-、D2-具有相同的电子层结构,则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下:
故原子序数:B>A>C>D
原子半径:A>B>D>C
离子半径:D2->C->A+>B2+
(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。
7.熟记“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”。
8.“位、构、性”三者关系的应用
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系,可以比较或推断某些元素的性质,如:
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时,要找出参照物。
(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
★易错提醒
1.短周期元素原子结构的几个特殊关系
特殊关系
元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
2.符合条件的短周期元素
族序数等于周期数的元素
H、Be、Al
族序数是周期数的2倍的元素
C、S
族序数是周期数的3倍的元素
O
周期数是族序数的2倍的元素
Li
周期数是族序数的3倍的元素
Na
最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素
S
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素
C、Si
1.下列关于元素周期表的说法正确的是
A.每一周期都从碱金属元素开始,最后以稀有气体元素结束
B.元素周期表中第VIII族所含元素种类最多
C.最外层电子数大于4的一定是非金属元素
D.某ⅡA族元素的原子序数为a,则和其同周期ⅢA的元素的原子序数可能为a+1或a+11或 a+25
2.(24-25高一上·云南文山·阶段练习)钽在航空航天领域有重要的应用价值,钽元素在元素周期表中的相关信息如图所示,下列说法错误的是
A.钽是一种金属元素 B.钽的元素符号为
C.每个钽原子中含73个质子 D.钽的相对原子质量为
3.(23-24高一下·山东潍坊·期中)“金字塔”式元素周期表(部分)如图所示,图中标有几种元素的位置。下列说法错误的是
A.c 在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA 族
B.b、d、f 的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.a、e 两元素形成的化合物是离子化合物
D.黑色部分完全由长周期元素构成,族后面都需标 B
4.四种主族元素离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-,它们有相同的电子层结构,若m>n,则下列正确的有
①a-b=m-n;元素的原子序数a>b>c>d;③元素非金属性Z>R④最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y;⑤离子半径Z>R>X>Y;⑥原子半径Y>X>Z>R
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
5.元素周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是
A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料
B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药
C.在过渡元素中可寻找制造半导体的元素
D.可在第I、IIA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素
6.下列关于元素周期律的叙述中不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次减弱
B.P、S、Cl最高正化合价依次升高,对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.原子序数大小关系为Na<Al<Si<Cl
D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
7.(23-24高一上·江西新余·期末)如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,则下列说法正确的是
A.单质X与Z的反应产物中,阴阳离子个数比为
B.Z的单质很活泼,能将铜从其盐溶液中置换出来
C.X与R的氢化物稳定性:
D.W的单质有毒,不能用于自来水的消毒
8.(23-24高一上·河南商丘·期末)元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,某同学利用如图所示实验验证某些金属元素的金属性,下列说法错误的是
序号
①
②
③
实验
现象
钠块熔成光亮小球,在水面四处游动
钾块表面出现小火球
左侧试管无明显现象,右侧试管中溶液变红
A.对比实验①、②现象可知金属性:
B.实验③开始前应用砂纸打磨除去表面氧化膜
C.对比实验①,③现象可知同周期元素金属性随着原子序数的递增而减弱
D.实验①、②中滴入酚酞后的溶液均变红色
9.(24-25高一上·全国)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法错误的是
A.由于钠和钾的原子结构极为相似,所以它们对应的碱都是强碱
B.通过钠与钾分别与水反应的剧烈程度可知,碱金属元素原子半径越大,失电子能力越强
C.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
D.通过卤素单质与氢气反应所需要的反应条件难易,可以判断氯的非金属性比溴强
10.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验过程:①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。③当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a.④……。下列说法不正确的是
A.通过烧瓶中湿润的淀粉-KI试纸变蓝可证明还原性:
B.若装置中撤去B试管,通过调节活塞a、b也能达到实验目的
C.C中盛放NaBr溶液的浓度应等于或小于B中的NaBr溶液
D.该实验橡胶塞要用锡纸包裹,橡胶管连接处的玻璃导管要靠紧
11.(24-25高一上·全国·单元测试)A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及B、E分别是同一主族元素,B、E两元素的质子数之和是A、D两元素质子数之和的2倍。则下列说法中错误的是
A.与A形成化合物的稳定性:C>B>E B.形成简单离子的半径:E>B>D
C.B和D的单质在常温下化合生成 D.C的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
12.(24-25高一上·全国)用NaClO可除去水体中过量氨氮(以表示),以防止水体富营养化。其原理如图所示,下列有关叙述正确的是
A.原理中所涉及的元素的原子半径:
B.所含的质子数和电子数均相等
C.NaClO和HClO所含的化学键类型相同
D.反应③有离子键和共价键的断裂和形成
13.(24-25高一上·上海浦东新·期中)元素周期表是化学学习的重要工具,元素周期表中包含很多信息内容。如图是元素周期表中铜元素的信息内容。
(1)图中29代表的是铜原子的_______。
A.质子数 B.原子序数 C.中子数 D.质量数
(2)图中63.55的意义是_______。
A.铜原子的质量 B.铜原子的相对质量
C.铜元素的平均相对质量 D.铜原子的质量数
(3)Cu元素的两种核素表示为:63Cu、65Cu,下列说法错误的是_______。
A.63Cu和65Cu在单质中和化合物中,所占的百分含量相同
B.63Cu和65Cu的质量数不同,质子数相同
C.63Cu和65Cu可以通过化学反应相互转化
D.63Cu和65Cu核外电子数相同,化学性质几乎相同
(4)63Cu中子数为_______。
A.29 B.63 C.34 D.92
(5)已知自然界中,铜有两种核素,相对原子质量分别约为63和65,请计算两种核素在自然界中所占的丰度 、 。
14.(23-24高一下·山东济南·期末)下表是元素周期表的一部分,请参照元素M、Q、R、W、X、Y在表中的位置。
族周期
IA
0
1
IIA
…
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
…
M
3
Q
R
…
W
X
4
…
Y
回答下列问题:
(1)Q的氢化物的电子式是 ,M、R、X简单离子半径由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)以下事实正确且能反映Q与R金属性强弱关系的是 。
a.等物质的量的单质Q与R分别与足量的稀盐酸反应,后者产生的气体更多
b.单质Q与水反应比单质R与水反应更剧烈
c.常温下,Q加入溶液中产生蓝色沉淀,R加入后产生红色固体
(3)Y元素的原子结构示意图为 ,下列推断正确的是 。
a.YO2只有还原性 b.热稳定性: c.的水溶液易被空气氧化
(4)元素M、X与氢原子组成一种酸式盐,其中阳离子、阴离子分别为和微粒;向该溶液中加过量的氢氧化钠溶液并加热,反应的离子方程式为 。
(5)单质W在高温下可还原实现金属锰的冶炼,其化学方程式为 。
15.(23-24高一上·河南·期末)短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,的某种原子不含中子,原子质子数等于、原子质子数之和且最外层电子数为电子层数的3倍,的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于 。
(2)、、三种元素组成的化合物中:
①水溶液呈碱性的是 (填化学式)。
②离子化合物是 (填名称)。
(3)热稳定性: (填“>”“<”或“=”)。
(4)、两种元素之间形成的化合物常用作自来水消毒剂的是 (填化学式)。
(5)工业上可以用溶液来腐蚀印刷电路板上的铜,向足量溶液与反应后所得的溶液Ⅰ中加入一定量的锌粉充分反应后,得到溶液Ⅱ,从理论上分析,下列说法合理的是______(填字母)。
A.若无固体剩余,则溶液Ⅱ中可能不含
B.若溶液Ⅱ中有,则体系中一定没有固体剩余
C.若有固体剩余,则固体中一定含有
D.当溶液Ⅱ中有存在时,则一定没有析出
(6)在空气中很容易被氧化,现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,该反应的化学方程式为 。
16.(24-25高一上·上海·期中)某小组想通过实验探究、、三种金属元素性质的递变规律。
(1)下表是元素周期表的一部分,将、、三种元素填入相应位置。
Ⅰ.探究、、分别与水反应的情况。
实验①:加一小块绿豆大小的金属,用滤纸吸干其表面的煤油,将其投入盛有水(含酚酞)的烧杯中。观察到与冷水发生剧烈反应,烧杯内溶液变红。
(2)与反应生成和,写出该反应的化学方程式 。
(3)溶液中使酚酞试液变红的微粒是 。
A. B. C.
实验②:分别取一小段镁条和铝条,放入两支试管中,向试管中各加入水,再滴入2滴酚酞试液,观察到试管中均无明显现象。
有同学提出,实验②的设计存在问题,故对实验②作如下调整:
实验③:另取镁条和铝条,分别用砂纸打磨去除它们表面的氧化膜后,再进行以上实验操作并加热。观察到:未加热时,反应现象均不明显;加热后镁条表面有气泡生成,溶液变红;加热后与水反应现象仍不明显。
(4)实验②的设计中未考虑到的因素是 。
(5)通过上述实验,得出、、的金属性由强到弱顺序为 。
A. B.
Ⅱ.比较、、碱性的强弱。
实验④:在试管中加入溶液,然后逐滴滴加溶液至过量,边加边振荡。观察到试管中先出现白色沉淀后全部溶解。
实验⑤:在试管中加入溶液,然后逐滴滴加溶液至过量,边加边振荡。观察到试管中出现白色沉淀且不溶解。
(6)写出由实验④、⑤的实验现象可推导得出的结论。
实验序号
现象
结论
④
出现白色沉淀
的碱性比弱
沉淀全部溶解
⑤
出现白色沉淀
沉淀不溶解
无酸性
(7)综上实验可知,、、的碱性由强到弱顺序为 。
A. B.
(
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