内容正文:
专题四 考点2 元素周期律与元素周期表
1.元素周期律
(1)元素周期律的内容及实质。
(2)元素周期表中主族元素性质的递变规律。
项目
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
电子层结构
相同,最外层电子数逐渐增多
相同,电子层数逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
(得)失电子能力
逐渐(增大)减小
逐渐(减小)增大
(非)金属性
逐渐(增强)减弱
逐渐(减弱)增强
气态氢化物的稳定性
SiH4<PH3<H2S<HCl
HF>HCl>HBr>HI
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
酸性逐渐 ,H3PO4<H2SO4<HClO4
碱性逐渐 ,NaOH>
Mg(OH)2>
Al(OH)3
酸性逐渐
碱性逐渐
主要化合价
最高正化合价:+1→+7(O、F除外)
最高正化合价=族序数(O、F除外)
附:第三周期主族元素化合价及常见化合物
元素
最高价
最低价
最高价氧
化物及其
水化物
气态氢化物
Na
+1
-
Na2O
NaOH
-
Mg
+2
-
MgO
Mg(OH)2
-
Al
+3
-
Al2O3
Al(OH)3
-
Si
+4
-4
SiO2
H2SiO3
SiH4
P
+5
-3
P2O5
H3PO4
PH3
S
+6
-2
SO3
H2SO4
H2S
Cl
+7
-1
Cl2O7
HClO4
HCl
2.元素周期表
(1)
结构
(2)周期序数=原子电子层数;主族序数=原子最外层电子数。
考向1 粒子半径大小比较
[典例1] 根据元素周期律判断,下列元素的原子半径最小的是( )
A.Na B.S C.Cl D.Si
[变式1]下列元素的原子半径最大的是( )
A.氮 B.磷 C.氧 D.硫
考向2 元素性质递变规律
[典例2] 甲~辛均为人体必需的短周期非金属元素,在周期表中的相对位置如下表,下列判断不正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
A.非金属性:丙>庚
B.原子半径:甲>乙
C.原子最外层电子数:辛>己
D.最高价氧化物对应水化物酸性:戊>乙
[变式2](2023·江苏合格考)海水晒盐得到NaCl与卤水。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。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(Cl)>r(Br)
B.非金属性:N>O
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:HBr >HCl
考向3 元素周期表、周期律综合应用
[典例3] (2024·1月合格考)“民以食为天”,对元素周期表中有关元素的认识可使我们更好地了解食品的营养和安全。
结合上述材料,回答(1)~(5)小题。
(1)仅含a、b、d三种元素的营养物质有 (填字母,下同)。
A.脂肪 B.葡萄糖
C.蛋白质 D.氨基酸
(2)成熟水果会释放出由a和b按原子数目比2∶1组成的气体。该气体分子 。
A.分子式为C2H4 B.呈四面体结构
C.呈三角锥形结构 D.所有原子共平面
(3)某些元素的单质或化合物常用于食品加工和保存。下列说法正确的是 。
A.a的单质可与植物油发生加成反应
B.c的单质充入食品包装袋中可防腐
C.f的单质制作的容器可用于贮存酸菜
D.e和h形成的化合物可用于腌制食品
(4)土豆中富含淀粉。淀粉 。
A.遇碘溶液变色
B.可水解得到乙醇
C.由a、b、g三种元素组成
D.水解的最终产物能发生银镜反应
(5)由a、b、d和e四种元素形成的物质可用作糕点膨松剂。下列说法正确的是 。
A.非金属性:b>a>d
B.原子半径:e>b>d
C.e的最高价氧化物对应的水化物是强碱
D.b、d、e原子具有相同的电子层数
[变式3] (2023·7月合格考)化学家舍勒是化学史上最灿烂的明星之一,他把一生都献给了化学。舍勒发现了氧、氯、锰、氟等元素,以及盐酸、氨、氢氟酸、磷酸、亚硝酸、亚砷酸铜、钨酸钙、硫酸亚铁和苹果酸等很多物质。这些物质的部分组成元素在元素周期表中的位置如图所示:
结合上述材料,回答(1)~(5)小题。
(1)下列说法正确的有( )
A.非金属性:Cl>S>P
B.原子半径:O>N>C
C.碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2
D.原子最外层电子数:H>Na>F
(2)亚砷酸铜俗称舍勒绿,其中的砷(As)位于( )
A.第四周期第ⅤA族
B.第三周期第ⅤA族
C.第四周期第15列
D.第三周期第15列
(3)化学区别于其他科学最本质的特征是发现和创造新物质。到目前为止,由元素周期表中一百多种元素组成的物质已超过1亿种。下列化合物中含有离子键的有( )
A.HF B.CaSO4
C.NH3 D.NaNO2
(4)在有机化学还处在萌芽阶段,舍勒就发现了十几种有机酸。已知苹果酸分子式为C4H6O5,其在足量O2中完全燃烧,生成CO2与H2O的物质的量之比为( )
A.4∶3 B.3∶2
C.2∶1 D.2∶3
(5)舍勒发现的下列物质中,含有非极性共价键的物质是( )
A.Cl2 B.HCl
C.H3PO4 D.FeSO4
核心整合
1.(2)电子层数 最外层电子数 增强 减弱 减弱 增强
2.(1)短周期 长周期元素
考向突破
[典例1] C Na、S、Cl、Si是同一周期的元素,原子核外电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小。由于原子序数Na<Si<S<Cl,所以原子半径最小的是Cl,故选C。
[变式1] B 磷、硫原子有三个电子层,氮、氧原子有两个电子层,因此磷、硫原子半径大于氮、氧原子半径;根据同电子层结构,序大径小原则,磷原子序数小,原子半径大,即原子半径最大的是磷。
[典例2] D 同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性丙>庚,A项正确;同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,原子半径甲>乙,B项正确;同周期主族元素从左到右原子最外层电子数逐渐增多,原子最外层电子数辛>己,C项正确;非金属性乙>戊,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,D项错误。
[变式2] C 氯、溴是同一主族元素,从上到下原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子半径r(Br)>r(Cl),A不正确;同周期从左到右元素非金属性递增,非金属性O>N,B不正确;同周期从左到右元素金属性递减,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,碱性NaOH>Mg(OH)2,C正确;同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则热稳定性HCl >HBr,D不正确。
[典例3] 解析:由图中元素周期表可知,a为氢,b为碳,c为氮,d为氧,e为钠,f为铝,g为硫,h为氯。
(1)仅含H、C、O三种元素的营养物质有脂肪和葡萄糖,蛋白质和氨基酸一般含有C、H、O和N等,故选AB。
(2)成熟水果会释放出由a和b按原子数目比2∶1组成的气体,该气体为乙烯,其分子式为C2H4,乙烯分子呈平面形结构,所有原子共平面,故选AD。
(3)氢气可与植物油发生加成反应,因为植物油结构中含有不饱和键,A正确;氮气充入食品包装袋中可防腐,B正确;酸性、碱性的食物都不能用铝制容器来蒸煮或存放,因为它们都会溶解铝表面的氧化铝保护膜,并进一步溶解里面的铝,从而使很多的铝以铝离子的形式进入食物,人体摄入过多的铝会造成老年痴呆,C错误;氯化钠可用于腌制食品,D正确。
(4)淀粉遇碘变蓝色,A正确;淀粉经水解只会得到葡萄糖,无法生成乙醇,B错误;淀粉由H、C、O三种元素组成,C错误;淀粉经水解得到葡萄糖,葡萄糖属于还原性糖,可以被银氨溶液氧化,发生银镜反应,D正确。
(5)非金属性为O>C>H,A错误;同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素,从上至下原子半径逐渐增大,原子半径Na>C>O,B正确;钠的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠,为强碱,C正确;碳和氧的电子层数为2,钠的电子层数为3,不相同,D错误。
答案:(1)AB (2)AD (3)ABD (4)AD (5)BC
[变式3] (1)AC (2)AC (3)BD (4)A (5)A
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