内容正文:
专题08 元素周期表与元素周期律
题型1 元素周期表基本判断
题型2 元素的位置与原子结构的互相推断
题型3 元素的性质与原子结构的关系
题型4 元素金属性、非金属性强弱的判断
题型5 粒子半径大小的比较
题型6 元素性质的周期性变化
题型7 利用元素周期律预测元素性质
题型8 “位—构—性”在元素推断题中的应用
题型9 实验探究元素性质的相似性和递变性
题型10 元素周期律综合题
▉题型1 元素周期表基本判断
【例1】(23-24高一上·四川遂宁·阶段练习)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。
【变式1-1】(24-25高一上·全国·课后作业)如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是
A.A、E原子序数之差可能为2 B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2 D.B、D原子序数之差大于8
【答案】A
【解析】A.由题给5种元素的位置关系可以看出﹐A不是第一周期元素。因为A若为氢元素,则其位于最左侧的ⅠA族,那么就不应有B,所以A、E原子序数之差不可能为2,故A错误;
B.A、E、D可能为ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素,以ⅥA族元素为例,由如表原子序数之差可知D、E原子序数之差可能为18或32,故B正确;
元素符号
O
S
Se
Te
Po
原子序数
8
16
34
52
84
原子序数之差
8 18 18 32
C.B、C之间仅隔有1种E元素,故其原子序数之差一定为2,故C正确;
D.根据B选项,D、E原子序数之差可能为8或18或32,B原子序数比E小1,所以B,D原子序数之差应大于8,故D正确;
选A。
【变式1-2】(23-24高一下·陕西·开学考试)有关元素周期表,下列说法错误的是
A.第族的元素除氢元素外都是碱金属元素
B.最外层电子数为2的元素一定位于第族
C.过渡元素均为金属元素
D.元素周期表中含有元素种类最多的族是第族
【答案】B
【解析】A.第族的元素除氢元素外都是碱金属元素,包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,故A正确;
B.最外层电子数为2的元素不一定位于第族,0族元素氦以及很多过渡元素的最外层电子数也是2,故B错误;
C.过渡元素也称过渡金属,全部为金属元素,故C正确;
D.ⅢB族存在镧系与锕系,含有的元素种类最多,故D正确;
故选B。
【变式1-3】(23-24高一下·西藏拉萨·期中)下列对于元素周期表结构的叙述中,正确的是
A.7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
B.副族元素中没有非金属元素
C.除第一周期外,其他周期均有18种元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
【答案】B
【解析】A.7个横行代表7个周期,18个纵行代表16个族,7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族,A错误;
B.副族元素均在长周期,均为金属元素,只有主族元素存在非金属元素,B正确;
C.2、3周期每周期均有8种元素,6、7周期每周期均有32种元素,则只有4、5周期每周期有18种元素,C错误;
D.碱金属元素为金属元素,而ⅠA族元素含H,碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素,D错误;
故选B。
▉题型2 元素的位置与原子结构的互相推断
【例2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)钕(Nd)等稀土元素是一类有重要用途的资源。下列说法正确的是
A.钕属于非金属元素 B.一个钕原子的质量为144.2g
C.一个钕原子中含60个质子 D.Nd3+的核外电子数为60
【答案】C
【解析】A.钕属于金属元素,A错误;
B.144.2g为1mol钕原子的质量总和,不为一个原子的质量,B错误;
C.钕的原子序数为60,则一个钕原子中含60个质子,C正确;
D.Nd3+的核外电子数为57,D错误;
故选C。
【变式2-1】(2024高一上·全国·专题练习)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T的单质常用作自来水消毒剂。则下列判断正确的是
A.氧化物的水化物的酸性: B.简单氢化物稳定性:
C.R与Q的电子数相差26 D.非金属性:
【答案】C
【分析】T的单质常用作自来水消毒剂,结合题图可知T为元素,则根据元素相对位置可知R为F元素,Q为元素,X为S元素,Z为元素。
【解析】A.未指明是否是元素最高价氧化物对应的水化物,A错误;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,故简单氢化物稳定性:,B错误;
C.与的电子数相差,C正确;
D.同周期主族元素,自左向右非金属性逐渐增强,同主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,故元素的非金属性:,D错误;
答案选C。
【变式2-2】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图,下列关于这三种元素说法正确的是
A.Z的原子得电子能力最强
B.Y的最高正化合价等于其族序数
C.在化合物中可表现出的化合价最高的是X
D.X、Y分别与其同族下一周期元素的原子序数差相同
【答案】C
【分析】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图,则Z位于第一周期,Z只能是He,Y为F,X为S。
【解析】A.非金属性越强,得电子能力越强,则得电子能力最强的是F,即为Y,A错误;
B.Y为F元素,F无最高正化合价,B错误;
C.S最高价为+6价,F无最高正价,稀有气体He为相对稳定结构,很难形成化合物,故在化合物中可表现出的化合价最高的是X,C正确;
D.X下一周期含有过渡元素,X与其同族下一周期元素的原子序数差大于Y,D错误;
故选C。
【变式2-3】五种短周期元素在周期表中的位置如图所示。已知:W元素原子的最外层电子数是次外层的2倍,下列说法正确的是
W
X
M
Y
Z
A.5种元素最高价氧化物的水化物都是酸
B.中所含化学键类型相同,熔点都很高
C.M元素与氢元素可能形成
D.只有一种X的氢化物与Y的氧化物发生反应生成强酸
【答案】C
【分析】根据图中五种元素在周期表的位置可知W、X位于第二周期,M、Y、Z位于第三周期;W元素原子的最外层电子数是次外层的2倍,可知W为C元素,X为O元素,M为Si元素,Y为S元素,Z为Cl元素。
【解析】A.X为O元素,O元素无最高正价,除了O元素其他四种元素最高价氧化物的水化物是酸,A错误;
B.属于分子晶体含有共价键,属于共价晶体,含有共价键,共价晶体熔点高,分子晶体熔点低,B错误;
C.M为Si元素,可与氢元素可能形成,C正确;
D.X为O元素,氢化物有、;Y为S元素,氧化物有、,与反应生成硫酸,与生成硫酸,D错误;
故答案为:C。
▉题型3 元素的性质与原子结构的关系
【例3】(23-24高一下·山东青岛·阶段练习)元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质,下列有关说法正确的是
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第2周期主族元素的最高化合价都等于它所在的族序数
C.短周期元素的简单离子,最外层并不都能达到8电子稳定结构
D.同主族元素的原子,最外层电子数相同,因此化学性质也完全相同
【答案】C
【解析】A.位于金属与非金属分界线的元素既表现金属性,又表现非金属性,故A错误;
B.第二周期元素中氟元素无正价,氧元素无最高正价,故B错误;
C.短周期元素形成离子后,最外层不一定达到8电子稳定结构,如H+核外无电子,故C正确;
D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质相似,故D错误。
故选C。
【变式3-1】(23-24高一下·北京·阶段练习)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S
B.最高正化合价是+6
C.该元素原子在化学反应中易失2个电子
D.在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族
【答案】C
【解析】A.原子序数为16,属于短周期的S元素,A正确;
B.S最外层有6个电子,最高正价=最外层电子数,故最高正化合价是+6价,B正确;
C.S最外层有6个电子,在化学反应中易得2个电子达到结构,C错误;
D.由原子结构示意图可知,S核外电子排布在3个电子层且最外层有6个电子,故在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族,D正确;
答案选C。
【变式3-2】下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A.IA族元素被称为碱金属元素
B.VA族元素的最高化合价一定是+6价
C.IVA族元素的最高化合价都是+4价
D.VIIA族元素的最高化合价都是+7价,且最低负价都是−1价
【答案】C
【解析】A.除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素,故A错误;
B.VA族元素的最外层有5个电子,其最高化合价是+5价,故B错误;
C.IVA族元素的最外层有4个电子,其最高化合价都是+4价,故C正确;
D.VIIA族元素的最高化合价是+7价,且最低负价都是−1价,但氟没有最高正价,故D错误。
综上所述,答案为C。
▉题型4 元素金属性、非金属性强弱的判断
【例4】(24-25高一上·全国·课后作业)下列说法中不正确的是
A.将钠和镁分别投入冷水中,根据现象可判断钠与镁的金属活动性强弱
B.铁投入溶液中,能置换出铜,钠投入溶液中不能置换出铜,判断铁比钠的金属活动性强
C.根据酸性,可判断碳的非金属性弱于硫
D.根据与分别与足量的反应的难易程度,可判断溴与碘的非金属活动性强弱
【答案】B
【解析】A.元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,Na能和冷水剧烈反应生成氢气,Mg和冷水反应缓慢,A正确;
B.Na投入硫酸铜溶液中时,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应,Na的金属性比Fe强,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性,则非金属性,C正确;
D.元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,溴单质与氢气化合比碘单质与氢气化合容易,则非金属性,D正确;
故答案为:B。
【变式4-1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法,正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐增大
B.从左到右,金属性减弱,非金属性增强
C.从左到右,氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.从左到右,简单离子的半径减小
【答案】B
【解析】A.同一周期主族元素电子层数相同,原子核对核外电子吸引力增大导致原子半径随着原子序数增大而减小,A错误;
B.同一周期主族元素随着原子序数增大,其金属性减弱,非金属性增强,B正确;
C.同一周期主族元素随着原子序数增大,其最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱,酸性增强,C错误;
D.第三周期主族元素,简单阴离子的半径大于阳离子,D错误;
故答案为:B。
【变式4-2】(23-24高一上·广东肇庆·期末)月球表面的“土壤”中含有的W、X、Y、Z元素是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y、Z为相邻的同周期元素,四种元素的最外层电子数均不相同且和为15。下列说法不正确的是
A.原子半径由大到小顺序为
B.金属性由强到弱顺序为
C.Y的氧化物既可以与强酸反应又可以与强碱反应
D.Z的最高价氧化物对应的水化物属于弱酸
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z为同周期相邻元素,可设Y的最外层电子数为a,W的最外层电子数为b,则X的最外层电子数为a-1,Z的最外层电子数为a+1,则b+(a-1)+a+(a+1)=15,即3a+b=15,由于X、Y、Z均不与W同族,只有a=3、b=6时符合题意,此时则W为O,X为Mg,Y为Al,Z为Si元素。
【解析】A.由题意知W为O,X为Mg,Y为Al,Z为Si,原子半径由大到小顺序为,A项正确;
B.金属性由强到弱顺序为,B项错误;
C.为两性氧化物,既可以与强酸反应又可以与强碱发生反应,C项正确;
D.属于弱酸,D项正确;
答案选B。
▉题型5 粒子半径大小的比较
【例5】(23-24高一上·山西运城·期末)下列各图表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,从第二周期开始,Y为元素的有关性质),下列选项中的对应关系正确的是
A.图①表示、、、、的离子半径大小关系
B.图②可表示第ⅥA族元素的最高正化合价关系
C.图③可表示碱金属单质的密度大小关系
D.图④可表示第ⅤA族含氧酸酸性大小关系
【答案】C
【解析】A.、、、、电子层数相同,核电荷数依次增大,故离子半径依次减小,则图①随Z增大Y减小,A错误;
B.第ⅥA族的氧元素没有+6价,其余元素最高正化合价为+6价,B错误;
C.随着核电荷数增大,碱金属单质的密度呈现增大的趋势,但是钾的密度比钠要小,C正确;
D.第ⅤA族元素的同一种元素有多种含氧酸,不同价态的酸的酸性大小不同,因此应比较最高价的含氧酸酸性大小,D错误;
答案选C。
【变式5-1】(23-24高一上·湖北·期末)为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成型化合物,的最高正价和最低负价的代数和为4。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A.化合物中含有离子键和非极性共价键,属于碱性氧化物
B.离子半径的大小关系为:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.元素的非金属性:
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R、T中,R原子最外层电子数是电子层数的2倍,且R的原子序数较小,则R为C,的最高正价和最低负价的代数和为4,T为S,Z的原子半径最大,序数小于S,能形成两种化合物,Z为Na,Y为O,形成Na2O和Na2O2两种化合物, X原子序数和原子半径最小,为H,据此分析解题。
【解析】A.化合物是Na2O2,含有离子键和非极性共价键,不属于碱性氧化物,A错误;
B.T为S、Z为Na、Y为O,离子半径的大小关系为:S2->O2->Na+,B错误;
C.T为S,R为C,最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2CO3,C正确;
D.Y为O,R为C元素的非金属性:O>C,D错误;
答案选C。
【变式5-2】(23-24高一上·河北·期末)是四种短周期主族元素,其中位于同一主族,Y与与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,原子的核外电子数比原子的少1.M是同一周期主族元素中半径最大的元素。下列说法正确的是
A.X、Y、Z的最简单氢化物中,Y的最简单氢化物沸点最高
B.四种元素简单离子的半径大小为
C.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为
D.可以组成多种离子化合物
【答案】D
【分析】是四种短周期主族元素。 Y与与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,X是O元素; 位于同一主族,Y是S元素; 原子的核外电子数比原子的少1,Z是N元素;M是同一周期主族元素中半径最大的元素,M是Na元素。
【解析】A.O、S、N的最简单氢化物H2O、H2S、NH3中,H2O的沸点最高,故A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径大小为S2->N3->O2->Na+,故B错误;
C.S的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,故C错误;
D.O、S、Na可以组成Na2SO4、Na2SO3等离子化合物,故D正确;
选D。
▉题型6 元素性质的周期性变化
【例6】(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。
【变式6-1】(23-24高一上·浙江丽水·期末)下列关于物质结构与性质的比较,不正确的是
A.非金属性:Cl<I B.碱性:Mg(OH)2<NaOH
C.稳定性:H2S<HCl D.粒子半径:Na+<O2-
【答案】A
【解析】A.同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以非金属性:Cl>I,故A错误;
B.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,Na的金属性强于Mg,所以碱性:Mg(OH)2<NaOH,故B正确;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越强,非金属性Cl>S,则稳定性:H2S<HCl,故C正确;
D.离子核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则粒子半径:Na+<O2-,故D正确;
故选A。
【变式6-2】(23-24高一上·江西赣州·期末)下列关于物质的性质比较,不正确的是
A.碱性强弱:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.氢化物的稳定性强弱:HCl>H2S>H2O
C.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4
D.氧化性强弱:Cl2>Br2>I2
【答案】B
【解析】A.金属性:Na >Mg >Al,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,碱性强弱:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,A正确;
B.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:,氢化物稳定性:H2O >HCl>H2S,B错误;
C.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性:,酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4,C正确;
D.同族元素从上到下,非金属性逐渐增强,氧化性:Cl2>Br2>I2,D正确;
答案选B。
【变式6-3】(23-24高一上·天津河西·期末)关于卤素性质的叙述,不正确的是
A.、、单质的颜色逐渐变深
B.、、的稳定性减弱
C.、、的酸性增强
D.、、单质的氧化性减弱
【答案】C
【解析】A.从F2到I2,卤素单质的颜色逐渐变深,A正确;
B.从F到I非金属性减弱,对应单质与化合的能力逐渐减弱,生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱,B正确;
C.从F到I非金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,C错误;
D.同主族从上到下,非金属性减弱,其单质氧化性逐渐减弱,D正确;
故选C。
▉题型7 利用元素周期律预测元素性质
【例7】(23-24高一下·云南保山·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.碱性:
B.酸性:
C.热稳定性:
D.还原性:
【答案】B
【解析】A.同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。元素的金属性:Na>Mg>Al,碱性,A正确;
B.同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。非金属性:Cl>S>Si,由于S元素最高价含氧酸是H2SO4,不是H2SO3,不能根据元素周期律判断酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,B错误;
C.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:O>S>P,最简单氢化物的热稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;
D.同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性:,阴离子还原性,D正确;
故答案为:B。
【变式7-1】下列实验不能作为判断依据的是
A.钠和镁分别与冷水反应,判断钠和镁金属性强弱
B.比较与的碱性强弱,判断镁与铝的金属性强弱
C.往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,判断碳酸与硅酸的酸性强弱
D.根据和的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱
【答案】D
【解析】A.钠与冷水比镁与冷水反应剧烈,因此钠的金属性强于镁,故A正确;
B.金属性越强,对应碱的碱性越强,镁的金属性强于铝,则碱性,故B正确;
C.根据强酸制弱酸,往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,说明碳酸的酸性强于硅酸的酸性,故C正确;
D.氢氟酸是弱酸,而盐酸是强酸,但氟的非金属性要比氯的非金属性强,故D错误;
故选D。
【变式7-2】下述事实能够说明硫原子得电子能力比氯原子弱的是( )
A.硫酸比盐酸稳定 B.氯化氢比硫化氢稳定
C.盐酸酸性比氢硫酸强 D.硫酸酸性比高氯酸强
【答案】B
【解析】A.硫酸比盐酸稳定,但不能说明非金属性S<Cl,所以不能说明硫原子得电子能力小于Cl,故A错误;
B.元素得电子能力越强,其氢化物越稳定,氯化氢比硫化氢稳定说明得电子能力C1>S,故B正确;
C.盐酸酸性比氢硫酸强,说明HCl易电离,氢硫酸难电离,但不能说明硫原子得电子能力小于Cl,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以可以根据其最高价氧化物的水化物酸性强弱判断非金属得电子能力强弱,根据硫酸酸性大于高氯酸,判断出元素得电子能力是硫的强,与题目不符,也与实际情况不符,故D错误;
故选B。
【变式7-3】根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.人工合成的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A.非金属性O>N,则气态氢化物的稳定性:H2O>NH3,故A正确;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;
C.利用元素最高价氧化物的水化物的酸性比较元素非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确;
故答案为C。
▉题型8 “位—构—性”在元素推断题中的应用
【例8】W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,由它们在元素周期表中的位置,可确定Z比W的最外层电子数多3个,则W为C元素,Z为Cl元素,X为P元素,Y为O元素。
【解析】A.由分析可知,Y为O元素,常见化合价有-1、-2,A正确;
B.Z为Cl元素,常温常压下,Z单质Cl2为气态,B正确;
C.Y为O元素,W为C元素,二者为同周期元素,非金属性O>C,常温下H2O呈液态,CH4呈气态,则简单氢化物的沸点:H2O>CH4,C正确;
D.X为P元素,X的最高价氧化物的水化物H3PO4是中强酸,D错误;
故选D。
【变式8-1】(23-24高一上·江西赣州·期末)“鱼浮灵”可作水产养鱼的增氧剂,其主要成分的结构如图所示。元素X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,其中Z位于元素周期表第三周期。下列说法正确的是
A.单质的沸点:X>Y B.Z2Y2、Z2Y所含化学键类型完全相同
C.原子半径:Z>Y>X D.简单氢化物的稳定性:X>Y
【答案】A
【分析】由题干信息可知,由主要成分的结构式示意图可知,Z形成+1价的阳离子,X周围能形成4个共价键,Y周围形成2个共价键,且元素X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,故可推测X为C,Y为O,Z为Na,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,X为C,其单质为金刚石和石墨具有很高的沸点,Y为O,其单质为O2和O3在常温下为气体,故单质沸点:X>Y,A正确;
B.由分析可知,Y为O,Z为Na ,故Na2O2、Na2O所含化学键类型不完全相同,前者既有离子键又有共价键,后者只有离子键,B错误;
C.原子半径:同一周期从左往右依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:Na>C>O,C错误;
D.元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性:O>C,简单氢化物稳定性:H2O>CH4,D错误;
答案选A。
【变式8-2】(23-24高一上·湖南衡阳·期末)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A.最简单氢化物的热稳定性:Z >X>Y
B.简单离子半径:W>Y>Z
C.Z、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D.Y元素的单质能从水中置换出氧气
【答案】D
【分析】根据元素在周期表中位置,可知X是N元素、Y是F元素、Z是P元素、W是S元素;
【解析】A.元素的非金属性F>N>P,故最简单氢化物的热稳定性:HF>NH3>PH3,故A错误;
B.F-比S2-、P3-少一个电子层,S2-、P3-电子层结构相同,P3-的核电荷数小,半径大,故半径:P3->S2->F-;故B错误;
C.P元素对应的最高价含有酸磷酸是中强酸,不是强酸,故C错误;
D.F2能从水中置换出氧气,故D正确;
答案选D。
【变式8-3】(23-24高一上·贵州六盘水·期末)下表是元素周期表中短周期的一部分,①~⑦分别代表七种短周期元素。元素⑦的单质在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体。下列说法中正确的是
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
A.非金属性:①>②
B.元素③的最高化合价为价
C.简单氢化物的热稳定性:⑥>⑦
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤
【答案】D
【分析】元素⑦的单质在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,则⑦为Cl,由图可知,⑥为S,⑤为Mg,④为Na,③为O,②为N,①为C,据此回答。
【解析】A.C和N位于同周期,随着核电荷数的增加,非金属性逐渐增强,故非金属性:C<N,A错误;
B.元素③为O,非金属性强,无最高化合价,B错误;
C.S和Cl位于同周期,随着核电荷数的增加,非金属性逐渐增强,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,简单氢化物的热稳定性:HCl>H2S,C错误;
D.Na和Mg位于同周期,随着核电荷数的增加,金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱,故最高价氧化物对应的水化物的碱性:NaOH>Mg(OH)2,D正确;
故选D。
▉题型9 实验探究元素性质的相似性和递变性
【例9】(23-24高一下·河南郑州·期末)某同学探究同周期元素性质递变规律,实验方案、现象均正确且能得出相应结论的是
选项
实验方案
现象
结论
A.
向碳酸钙上滴加稀盐酸
有气体生成
得电子能力:Cl>C
B.
向新制Na2S溶液中滴加新制氯水
生成淡黄色沉淀
得电子能力:Cl>S
C.
砂纸打磨的镁条、铝条分别放入含有少量酚酞的沸水中
铝条表面气泡较多,水溶液红色更深
失电子能力:Al>Mg
D.
将金属钠投入氯化镁溶液中
有银白色金属析出
失电子能力:Na>Mg
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向碳酸钙上滴加稀盐酸,有气体生成,说明盐酸酸性大于碳酸;元素的非金属性可以通过最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断,且非金属性越强,对应的得电子能力越强,Cl元素的最高价氧化物的水化物对应的酸是,因此根据盐酸酸性大于碳酸,无法判断得电子能力:Cl>C,A错误;
B.向新制Na2S溶液中滴加新制氯水,生成淡黄色沉淀,说明单质的氧化性:;元素的非金属性越强,对应元素的得电子能力越强,单质的氧化性越强,因此根据的氧化性强于S可得,得电子能力:Cl>S,B正确;
C.砂纸打磨的镁条、铝条分别放入含有少量酚酞的沸水中,镁条表面气泡较多,水溶液红色更深,说明单质还原性:Mg>Al,则失电子能力:Mg>Al,C错误;
D.将金属钠投入氯化镁溶液中,钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与氯化镁生成氢氧化镁沉淀,则现象为放出气体,同时有白色沉淀生成,D错误;
答案选B。
【变式9-1】(23-24高一上·湖北武汉·期末)某同学设计下列实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱。
已知:①酸性强弱:亚硫酸>碳酸
②(浓)
下列说法正确的是
A.圆底烧瓶中的反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.实验时,应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗活塞
C.装置B中产生可说明硫元素的非金属性强于碳元素
D.装置C中生成白色沉淀可说明碳元素的非金属性强于硅元素
【答案】A
【分析】装置A中,浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫,二氧化硫进入装置B中和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳进入装置C中和硅酸钠反应生成硅酸,以此解题。
【解析】A.圆底烧瓶中的反应是Cu与浓硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸体现氧化性和酸性,A正确;
B.实验时,应先打开分液漏斗,使浓硫酸与铜反应生成二氧化硫,再点燃酒精灯,可以防止铜和氧气的反应,B错误;
C.装置B中产生二氧化碳,不能说明硫元素的非金属性强于碳元素,因为亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,C错误;
D.从装置B到装置C的气体中可能含有二氧化硫,则装置C中生成白色沉淀,不能说明碳酸的酸性强于硅酸,所以不能说明碳元素的非金属性强于硅元素,D错误;
故选A。
【变式9-2】(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。
【变式9-3】某化学小组用下图所示装置验证Cl2、Br2、 I2单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是
A.E处棉花球变成橙色,说明Cl的非金属性比Br强
B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
C.E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+ H2O
【答案】B
【分析】F处棉花球变成蓝色,说明F处KI被氧化成I2;而Cl2和Br2均能与KI反应生成I2,故不能说明Br2的氧化性比I2强。
【解析】A.E处棉花球变成橙黄色,发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,说明Cl2的氧化性比Br2强,故A正确;
B.F处棉花球变成蓝色,则可能为Cl2或Br2氧化的I-,无法说明Br2的氧化性比I2强,故B错误;
C.E处发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故C正确;
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故D正确;
故选B。
▉题型10 元素周期律综合题
【例10】(23-24高一下·河南南阳·期中)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,A、B、F三者原子序数之和为25,A与F形成的气态化合物在标准状况下的密度约为1.518,1.8gE和足量的盐酸反应生成2.24L氢气(标准状况下),和E的离子具有相同的电子层结构。试判断:
(1)六种元素中非金属性最强的是 (填元素符号),该元素在周期表中的位置 。
(2)由A、B、D三种元素形成化合物的电子式 。
(3)下列能够说明B、F非金属性强弱的方法有_______。
A.最高价氧化物对应水化物酸性
B.简单氢化物的稳定性
C.简单氢化物的沸点B比F高
D.向F的气态氢化物溶液中通入B单质,溶液变浑浊
(4)写出下列反应的方程式:
①由A、B、D、F四种元素可以组成两种酸式盐,写出这两种盐溶液相互反应的离子方程式 。
②写出E和盐酸反应生成的盐与足量D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
③元素A与元素B可形成10电子分子和18电子分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式: 。
【答案】(1) F 第2周期第ⅦA族
(2)
(3)BD
(4) +H+=SO2↑+H2O 4OH- + Al3+=[Al(OH)4]- 2H2O2 2H2O+O2↑
【分析】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,其最外层有6个电子,次外层有2个电子,B为O元素,A、B、F三者原子序数之和为25,A和F的原子序数之和为17,A与F形成的气态化合物在标准状况下的密度约为1.518,其相对分子质量为1.518×22.4=34,A为H元素,F为S元素,1.8gE和足量的盐酸反应生成2.24L氢气(标准状况下),生成氢气的物质的量为0.1mol,转移0.2mol电子,E为金属元素,则E为Al元素,和E的离子具有相同的电子层结构,D为Na元素,以此解答。
【解析】(1)同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从下到上非金属性逐渐减弱,则六种元素中非金属性最强的是F元素,F元素在周期表中的位置为:第2周期第ⅦA族。
(2)
由H、O、Na三种元素形成化合物NaOH是离子化合物,电子式为:。
(3)A.氧元素没有最高价氧化物对应水化物,不能说明O、S非金属强弱关系,A不选;
B.元素非金属性与简单氢化物的热稳定性一致,元素的非金属性越强,氢化物稳定性越强,可以通过比较简单氢化物的稳定性来比较O、S非金属强弱关系,B选;
C.简单氢化物的沸点与分子间作用力有关,与元素的非金属性无关,C不选;
D.向硫的气态氢化物溶液中通入氧气,有浑浊,有单质硫生成,说明氧气的氧化性强于硫,即氧的非金属性强于硫,D选;
故选BD。
(4)①由A、B、D、F四种元素可以组成两种酸式盐,分别为NaHSO3、NaHSO4,两者反应生成硫酸钠、SO2和水,则两种盐相互反应的离子方程为:+H+=SO2↑+H2O;
②Al和盐酸反应生成的盐为AlCl3,与足量Na的最高价氧化物对应水化物NaOH反应生成Na[Al(OH)4],离子方程式为:4OH- + Al3+=[Al(OH)4]-;
③元素H与元素O可形成10电子分子为H2O,18电子分子为H2O2,H2O2转化成H2O的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑。
【变式10-1】(23-24高一下·四川成都·期中)硫及其化合物的“价一类”二维图体现了化学变化之美。
I.据图回答下列问题:
(1)硫元素在元素周期表中的位置为 ,a的化学式为 。
(2)c是引发酸雨的主要物质之一,过量溶液与c反应的离子方程式为 。
Ⅱ.某小组同学设计实验以实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①浓硫酸;②稀硫酸;③溶液;④溶液;⑤酸性溶液;⑥品红溶液;⑦铜片。
实验序号
预期转化
选择试剂
证明实现转化的现象
i
ii
iii
②③④
有淡黄色沉淀生成
(3)请写出实验i实现转化的化学反应方程式: 。
(4)证明实现实验ii转化的现象是 ,写出该转化反应的离子方程式: 。
(5)实验iii实现了和向的转化,每生成硫单质,转移的电子数为 。
(6)硫元素与氯元素在同一周期,非金属性:S Cl(填“>”“<”或“=”),下列可作为判断硫元素与氯元素非金属性强弱依据的是 (填标号)。
A.酸性:盐酸>氢硫酸 B.还原性:
C.稳定性: D.熔点:
【答案】(1) 第三周期第VIA族
(2)
(3)
(4) 酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅
(5)
(6) < BC
【分析】由硫元素价类图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。
【解析】(1)硫元素位于第三周期,第VIA族;a为硫的氢化物,为;
(2)为酸性氧化物,与反应生成对应的盐与水,离子方程式为:;
(3)本题需要验证硫元素,应该选择浓硫酸与铜,化学方程式为:;
(4)实验ii需要验证硫元素,应选择亚硫酸钠与高锰酸钾溶液,高锰酸钾被还原为,现象为高锰酸钾溶液褪色或变浅,对应离子方程式为;
(5)实验iii选择亚硫酸钠、硫化钠和稀硫酸反应,离子方程式为:,从方程式可以看出,,则每生成硫单质转移的电子数为;
(6)根据元素周期律,硫元素的非金属性小于氯;
A.根据最高价含氧酸的酸性强弱可判断非金属性强弱,故A项错误;
B.元素气态氢化物的稳定性越强非金属性越强,对应离子的还原性越弱非金属性越强,则还原性:HCl<H2S,故B项正确;
C.非金属性越强则元素气态氢化物的稳定性越强,则稳定性:H2S<HCl,故C项正确;
D.熔点为物理性质,不能判断非金属性强弱,故D项错误;
故答案为:BC。
【变式10-2】在学习元素周期表和元素周期律后,某小组在老师的指导下,探究元素性质的相似性和递变性规律。
Ⅰ.为了验证卤族部分元素递变规律,设计如图装置进行实验。
(1)A中发生反应的化学方程式是 ;
(2)根据上述实验操作步骤,为确保“非金属性:氯溴碘”的实验结论可靠,你认为做好本实验最关键因素是 。
(3)下列性质的递变正确,且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是 。填写序号
a. 、、的还原性逐渐增强 b.、、的熔点逐渐升高
c.、、的酸性逐渐减弱 d.、、的稳定性逐渐减弱
Ⅱ.、等称之为卤素互化物,、、等称之为拟卤素,它们的化学性质与卤素单质相似,请回答下列问题。
(4)氯化碘能与水发生反应:,该反应 填“是”或“不是”氧化还原反应。
(5)分子中键与键之间的夹角为,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足电子稳定结构,其结构式为 ,与水溶液反应的化学方程式为 。
(6)已知某些离子的还原性强弱顺序为。在NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)氯气通入少适量
(3)
(4)不是
(5)
(6)2SCN-+(CN)2=(SCN)2+2CN-
【解析】(1)Cl的氧化性强于Br,故A中氯气与溴化钠反应生成溴单质和氯化钠;
故答案为:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;
(2)氯气氧化性强易与KI反应,故验证溴的氧化性大于碘则需要排除氯气的干扰;
故答案为:氯气通入少 ( 适 ) 量;
(3)a.氧化性Cl>Br>I,故离子的还原性I->Br->Cl-,a符合题意;
b.熔点为物理性质与非金属性无关,b不符合题意;
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强,c不符合题意;
d.氧化性Cl>Br>I,气态氢化物的稳定性减弱,d符合题意;
故答案为:ad;
(4)反应中元素的化合价不变,不属于氧化还原反应;
故答案为:不是;
(5)碳原子在形成化合物时有四个共价键,碳原子形成化合物时有三个共价键,故结构式为;因其化学性质与氯气相似,故与NaOH发生氧化还原反应;
故答案为:;;
(6)根据氧化性强的物质制取氧化性弱的物质;
故答案为:2SCN-+(CN)2=(SCN)2+2CN-。
【变式10-3】1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经142年。元素周期表体现了元素位置,结构和性质的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)Ge的最高价氧化物对应水化物的化学式为 ,P、S、Cl元素对应的简单离子的还原性由强到弱的顺序为 。(写离子符号)
(2)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 。(写化学式)
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4(填“>”“<”或“=”) H2SeO4。
③镓的氯化物与氨水反应的化学方程式为 。
(3)结合原子结构解释,氮、磷两种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 。
(4)用铝热法还原下列氧化物,制得金属各lmol,消耗铝最少的是 。
A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4
【答案】(1) H2GeO3或Ge(OH)4或H4GeO4 P3->S2->Cl-
(2) HClO4 < GaCl3+3NH3•H2O=Ga(OH)3↓+3NH4Cl
(3)N、P位于同一主族,N原子的原子半径较小,对最外层电子的吸引力较强,N的非金属性更强,所以最高价氧化物对应的水化物的酸性更强
(4)D
【解析】(1)Ge为ⅣA元素,最高正价为+4价,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2GeO4或Ge(OH)4或H4GeO4同周期元素从左到右,氧化性增强,故P<S<Cl,则;
故答案为:H2GeO4或Ge(OH)4或H4GeO4;;
(2)①同主族元素,从上到下,氧化性减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,因为F只有没有正价,故酸性最强的为HClO4;
故答案为:HClO4;
②同周期元素从左到右,氧化性增强,故As<Se,故酸性H3AsO4<H2SeO4;
故答案为:<;
③镓与铝是同族元素,化学性质相似,故镓盐与氨水生成沉淀;
故答案为:GaCl3+3NH3•H2O=Ga(OH)3↓+3NH4Cl;
(3)N、P位于同一主族,N原子的原子半径较小,对最外层电子的吸引力较强,N的非金属性更强,所以最高价氧化物对应的水化物的酸性更强;
故答案为:见解析;
(4)根据化合价的变化判断,化合价变化的数值越小,说明发生氧化还原反应时得到的电子数目越少,则消耗铝的量最少,Mn(+4);W(+6);Cr(+3);;Co化合价最低,消耗铝最少;
故答案为:D。
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专题08 元素周期表与元素周期律
题型1 元素周期表基本判断
题型2 元素的位置与原子结构的互相推断
题型3 元素的性质与原子结构的关系
题型4 元素金属性、非金属性强弱的判断
题型5 粒子半径大小的比较
题型6 元素性质的周期性变化
题型7 利用元素周期律预测元素性质
题型8 “位—构—性”在元素推断题中的应用
题型9 实验探究元素性质的相似性和递变性
题型10 元素周期律综合题
▉题型1 元素周期表基本判断
【例1】(23-24高一上·四川遂宁·阶段练习)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
【变式1-1】(24-25高一上·全国·课后作业)如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是
A.A、E原子序数之差可能为2 B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2 D.B、D原子序数之差大于8
【变式1-2】(23-24高一下·陕西·开学考试)有关元素周期表,下列说法错误的是
A.第族的元素除氢元素外都是碱金属元素
B.最外层电子数为2的元素一定位于第族
C.过渡元素均为金属元素
D.元素周期表中含有元素种类最多的族是第族
【变式1-3】(23-24高一下·西藏拉萨·期中)下列对于元素周期表结构的叙述中,正确的是
A.7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
B.副族元素中没有非金属元素
C.除第一周期外,其他周期均有18种元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
▉题型2 元素的位置与原子结构的互相推断
【例2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)钕(Nd)等稀土元素是一类有重要用途的资源。下列说法正确的是
A.钕属于非金属元素 B.一个钕原子的质量为144.2g
C.一个钕原子中含60个质子 D.Nd3+的核外电子数为60
【变式2-1】(2024高一上·全国·专题练习)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T的单质常用作自来水消毒剂。则下列判断正确的是
A.氧化物的水化物的酸性: B.简单氢化物稳定性:
C.R与Q的电子数相差26 D.非金属性:
【变式2-2】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图,下列关于这三种元素说法正确的是
A.Z的原子得电子能力最强
B.Y的最高正化合价等于其族序数
C.在化合物中可表现出的化合价最高的是X
D.X、Y分别与其同族下一周期元素的原子序数差相同
【变式2-3】五种短周期元素在周期表中的位置如图所示。已知:W元素原子的最外层电子数是次外层的2倍,下列说法正确的是
W
X
M
Y
Z
A.5种元素最高价氧化物的水化物都是酸
B.中所含化学键类型相同,熔点都很高
C.M元素与氢元素可能形成
D.只有一种X的氢化物与Y的氧化物发生反应生成强酸
▉题型3 元素的性质与原子结构的关系
【例3】(23-24高一下·山东青岛·阶段练习)元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质,下列有关说法正确的是
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第2周期主族元素的最高化合价都等于它所在的族序数
C.短周期元素的简单离子,最外层并不都能达到8电子稳定结构
D.同主族元素的原子,最外层电子数相同,因此化学性质也完全相同
【变式3-1】(23-24高一下·北京·阶段练习)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S
B.最高正化合价是+6
C.该元素原子在化学反应中易失2个电子
D.在周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族
【变式3-2】下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A.IA族元素被称为碱金属元素
B.VA族元素的最高化合价一定是+6价
C.IVA族元素的最高化合价都是+4价
D.VIIA族元素的最高化合价都是+7价,且最低负价都是−1价
▉题型4 元素金属性、非金属性强弱的判断
【例4】(24-25高一上·全国·课后作业)下列说法中不正确的是
A.将钠和镁分别投入冷水中,根据现象可判断钠与镁的金属活动性强弱
B.铁投入溶液中,能置换出铜,钠投入溶液中不能置换出铜,判断铁比钠的金属活动性强
C.根据酸性,可判断碳的非金属性弱于硫
D.根据与分别与足量的反应的难易程度,可判断溴与碘的非金属活动性强弱
【变式4-1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列有关元素周期表中第三周期主族元素的说法,正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐增大
B.从左到右,金属性减弱,非金属性增强
C.从左到右,氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.从左到右,简单离子的半径减小
【变式4-2】(23-24高一上·广东肇庆·期末)月球表面的“土壤”中含有的W、X、Y、Z元素是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y、Z为相邻的同周期元素,四种元素的最外层电子数均不相同且和为15。下列说法不正确的是
A.原子半径由大到小顺序为
B.金属性由强到弱顺序为
C.Y的氧化物既可以与强酸反应又可以与强碱反应
D.Z的最高价氧化物对应的水化物属于弱酸
▉题型5 粒子半径大小的比较
【例5】(23-24高一上·山西运城·期末)下列各图表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,从第二周期开始,Y为元素的有关性质),下列选项中的对应关系正确的是
A.图①表示、、、、的离子半径大小关系
B.图②可表示第ⅥA族元素的最高正化合价关系
C.图③可表示碱金属单质的密度大小关系
D.图④可表示第ⅤA族含氧酸酸性大小关系
【变式5-1】(23-24高一上·湖北·期末)为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成型化合物,的最高正价和最低负价的代数和为4。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A.化合物中含有离子键和非极性共价键,属于碱性氧化物
B.离子半径的大小关系为:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.元素的非金属性:
【变式5-2】(23-24高一上·河北·期末)是四种短周期主族元素,其中位于同一主族,Y与与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,原子的核外电子数比原子的少1.M是同一周期主族元素中半径最大的元素。下列说法正确的是
A.X、Y、Z的最简单氢化物中,Y的最简单氢化物沸点最高
B.四种元素简单离子的半径大小为
C.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为
D.可以组成多种离子化合物
▉题型6 元素性质的周期性变化
【例6】(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
【变式6-1】(23-24高一上·浙江丽水·期末)下列关于物质结构与性质的比较,不正确的是
A.非金属性:Cl<I B.碱性:Mg(OH)2<NaOH
C.稳定性:H2S<HCl D.粒子半径:Na+<O2-
【变式6-2】(23-24高一上·江西赣州·期末)下列关于物质的性质比较,不正确的是
A.碱性强弱:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.氢化物的稳定性强弱:HCl>H2S>H2O
C.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4
D.氧化性强弱:Cl2>Br2>I2
【变式6-3】(23-24高一上·天津河西·期末)关于卤素性质的叙述,不正确的是
A.、、单质的颜色逐渐变深
B.、、的稳定性减弱
C.、、的酸性增强
D.、、单质的氧化性减弱
▉题型7 利用元素周期律预测元素性质
【例7】(23-24高一下·云南保山·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.碱性:
B.酸性:
C.热稳定性:
D.还原性:
【变式7-1】下列实验不能作为判断依据的是
A.钠和镁分别与冷水反应,判断钠和镁金属性强弱
B.比较与的碱性强弱,判断镁与铝的金属性强弱
C.往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,判断碳酸与硅酸的酸性强弱
D.根据和的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱
【变式7-2】下述事实能够说明硫原子得电子能力比氯原子弱的是( )
A.硫酸比盐酸稳定 B.氯化氢比硫化氢稳定
C.盐酸酸性比氢硫酸强 D.硫酸酸性比高氯酸强
【变式7-3】根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.人工合成的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
▉题型8 “位—构—性”在元素推断题中的应用
【例8】W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
【变式8-1】(23-24高一上·江西赣州·期末)“鱼浮灵”可作水产养鱼的增氧剂,其主要成分的结构如图所示。元素X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,其中Z位于元素周期表第三周期。下列说法正确的是
A.单质的沸点:X>Y B.Z2Y2、Z2Y所含化学键类型完全相同
C.原子半径:Z>Y>X D.简单氢化物的稳定性:X>Y
【变式8-2】(23-24高一上·湖南衡阳·期末)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A.最简单氢化物的热稳定性:Z >X>Y
B.简单离子半径:W>Y>Z
C.Z、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D.Y元素的单质能从水中置换出氧气
【变式8-3】(23-24高一上·贵州六盘水·期末)下表是元素周期表中短周期的一部分,①~⑦分别代表七种短周期元素。元素⑦的单质在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体。下列说法中正确的是
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
A.非金属性:①>②
B.元素③的最高化合价为价
C.简单氢化物的热稳定性:⑥>⑦
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤
▉题型9 实验探究元素性质的相似性和递变性
【例9】(23-24高一下·河南郑州·期末)某同学探究同周期元素性质递变规律,实验方案、现象均正确且能得出相应结论的是
选项
实验方案
现象
结论
A.
向碳酸钙上滴加稀盐酸
有气体生成
得电子能力:Cl>C
B.
向新制Na2S溶液中滴加新制氯水
生成淡黄色沉淀
得电子能力:Cl>S
C.
砂纸打磨的镁条、铝条分别放入含有少量酚酞的沸水中
铝条表面气泡较多,水溶液红色更深
失电子能力:Al>Mg
D.
将金属钠投入氯化镁溶液中
有银白色金属析出
失电子能力:Na>Mg
A.A B.B C.C D.D
【变式9-1】(23-24高一上·湖北武汉·期末)某同学设计下列实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱。
已知:①酸性强弱:亚硫酸>碳酸
②(浓)
下列说法正确的是
A.圆底烧瓶中的反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.实验时,应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗活塞
C.装置B中产生可说明硫元素的非金属性强于碳元素
D.装置C中生成白色沉淀可说明碳元素的非金属性强于硅元素
【变式9-2】(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
【变式9-3】某化学小组用下图所示装置验证Cl2、Br2、 I2单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是
A.E处棉花球变成橙色,说明Cl的非金属性比Br强
B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
C.E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+ H2O
▉题型10 元素周期律综合题
【例10】(23-24高一下·河南南阳·期中)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,A、B、F三者原子序数之和为25,A与F形成的气态化合物在标准状况下的密度约为1.518,1.8gE和足量的盐酸反应生成2.24L氢气(标准状况下),和E的离子具有相同的电子层结构。试判断:
(1)六种元素中非金属性最强的是 (填元素符号),该元素在周期表中的位置 。
(2)由A、B、D三种元素形成化合物的电子式 。
(3)下列能够说明B、F非金属性强弱的方法有_______。
A.最高价氧化物对应水化物酸性
B.简单氢化物的稳定性
C.简单氢化物的沸点B比F高
D.向F的气态氢化物溶液中通入B单质,溶液变浑浊
(4)写出下列反应的方程式:
①由A、B、D、F四种元素可以组成两种酸式盐,写出这两种盐溶液相互反应的离子方程式 。
②写出E和盐酸反应生成的盐与足量D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
③元素A与元素B可形成10电子分子和18电子分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式: 。
【变式10-1】(23-24高一下·四川成都·期中)硫及其化合物的“价一类”二维图体现了化学变化之美。
I.据图回答下列问题:
(1)硫元素在元素周期表中的位置为 ,a的化学式为 。
(2)c是引发酸雨的主要物质之一,过量溶液与c反应的离子方程式为 。
Ⅱ.某小组同学设计实验以实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①浓硫酸;②稀硫酸;③溶液;④溶液;⑤酸性溶液;⑥品红溶液;⑦铜片。
实验序号
预期转化
选择试剂
证明实现转化的现象
i
ii
iii
②③④
有淡黄色沉淀生成
(3)请写出实验i实现转化的化学反应方程式: 。
(4)证明实现实验ii转化的现象是 ,写出该转化反应的离子方程式: 。
(5)实验iii实现了和向的转化,每生成硫单质,转移的电子数为 。
(6)硫元素与氯元素在同一周期,非金属性:S Cl(填“>”“<”或“=”),下列可作为判断硫元素与氯元素非金属性强弱依据的是 (填标号)。
A.酸性:盐酸>氢硫酸 B.还原性:
C.稳定性: D.熔点:
【变式10-2】在学习元素周期表和元素周期律后,某小组在老师的指导下,探究元素性质的相似性和递变性规律。
Ⅰ.为了验证卤族部分元素递变规律,设计如图装置进行实验。
(1)A中发生反应的化学方程式是 ;
(2)根据上述实验操作步骤,为确保“非金属性:氯溴碘”的实验结论可靠,你认为做好本实验最关键因素是 。
(3)下列性质的递变正确,且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是 。填写序号
a. 、、的还原性逐渐增强 b.、、的熔点逐渐升高
c.、、的酸性逐渐减弱 d.、、的稳定性逐渐减弱
Ⅱ.、等称之为卤素互化物,、、等称之为拟卤素,它们的化学性质与卤素单质相似,请回答下列问题。
(4)氯化碘能与水发生反应:,该反应 填“是”或“不是”氧化还原反应。
(5)分子中键与键之间的夹角为,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足电子稳定结构,其结构式为 ,与水溶液反应的化学方程式为 。
(6)已知某些离子的还原性强弱顺序为。在NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2,反应的离子方程式为 。
【变式10-3】1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经142年。元素周期表体现了元素位置,结构和性质的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)Ge的最高价氧化物对应水化物的化学式为 ,P、S、Cl元素对应的简单离子的还原性由强到弱的顺序为 。(写离子符号)
(2)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 。(写化学式)
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4(填“>”“<”或“=”) H2SeO4。
③镓的氯化物与氨水反应的化学方程式为 。
(3)结合原子结构解释,氮、磷两种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 。
(4)用铝热法还原下列氧化物,制得金属各lmol,消耗铝最少的是 。
A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4
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