内容正文:
第五章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表 元素周期律
一、原子构成和表示方法
原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成(有一种氢核素没有中子);原子的质量主要集中在原子核,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),常表示为X(X表示原子符号)。
二、元素周期表
1.元素周期表是按原子序数排列的,原子序数=核电荷数=质子数=电子数。
2.周期表中的横行叫周期,由电子层数决定;其中周期分为短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6、7);每周期元素个数分别为:2、8、8、18、18、32、32;每周期末尾元素分别为:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og;每周期末尾元素的原子序数分别为:2、10、18、36、54、86、118。
3.周期表中的纵列(共18个纵列)叫族;有7个主族(ⅠA~ⅦA,第ⅠA族为碱金属元素,第ⅦA族为卤族元素),7个副族(ⅠB~ⅦB),Ⅷ族(3个纵行),0族(稀有气体)组成;主族的族序数=最外层电子数=最高正化合价数(F没有正化合价)。
三、元素、核素、同位素
1.元素是指具有相同质子数的一类原子的统称;
核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
同位素是指具有相同质子数和不同中子数的核素之间的关系。
2.元素的相对原子质量是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。
四、元素性质
1.元素金属性强弱的判断:
(1)单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度;
(2)最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)的碱性强弱;
(3)金属单质的还原性;
(4)金属性强的金属能够置换金属性弱的金属(金属间的置换反应);
(5)越靠近左下角金属性越强,最活泼的金属元素是Cs。
2.元素非金属性强弱的判断:
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;
(2)与氢气反应生成气态氢化物的难易程度;
(3)氢化物的稳定性;
(4)非金属单质的氧化性;
(5)非金属性强的元素能置换非金属性弱的元素;
(6)越靠近右上角非金属性越强(稀有气体除外),最活泼的非金属元素是F。
五、元素周期律
1.元素周期律指元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化规律。元素周期表左下部属于金属区,右上部属于非金属区,中间的元素具有半导体性质,如Si、Ge、Ga。
2.半径比较:先看电子层,电子层越大,半径越大,若电子层数相同,质子数越小,半径越大。
3.同主族元素具有相同的最外层电子数,具有相似的化学性质。
例1 2016年IUPAC命名118号元素为Og,该元素的一种核素为Og。下列叙述不合理的是( C )
A.该核素核外有118个电子
B.该元素位于第七周期0族
C.该核素的中子数为294
D.该元素原子的最外层电子数为8
例2 下列结论正确的是( C )
①粒子半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的酸性:HCl>HBr>HI
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
A.①④⑤ B.③⑥
C.④⑤⑥ D.②④⑤⑥
1.(2019海南卷)(双选)2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( AB )
A.元素周期表共有18列
B.ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
2.下列关于元素周期表的说法正确的是( B )
A.每一周期的元素都从碱金属开始,最后以稀有气体结束
B.第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差8个
C.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
D.元素周期表共有16个纵列,也就是16个族
3.(2022全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( D )
A.非金属性:X>Q
B.单质的熔点:X>Y
C.简单氢化物的沸点:Z>Q
D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
4.(2020全国Ⅲ卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( D )
A.非金属性:W>X>Y>Z
B.原子半径:Z>Y>X>W
C.元素X的含氧酸均为强酸
D.Y的氧化物对应水化物为强碱
5.原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,若最高价氧化物对应的水化物酸性强弱为H3XO4<H2YO4<HZO4,则下列判断正确的是( D )
A.非金属性强弱为X>Y>Z
B.原子半径为X<Y<Z
C.气态氢化物的稳定性为H3X>H2Y>HZ
D.对应阴离子的还原性为X>Y>Z
6.(2019全国Ⅱ卷)2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( D )
A.原子半径:W<X
B.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:Z<W
D.X的最高价氧化物对应的水化物是强碱
7.(2019全国Ⅲ卷)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( B )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸
8.如图为元素周期表中短周期的一部分,四种元素均不是稀有气体元素。下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是( C )
A.原子半径:W>Z
B.气态氢化物的稳定性:W>X
C.W的最高正化合价与负化合价的绝对值可能相等
D.Z的最高价氧化物反应的水化物可能为强碱
9.(2019全国Ⅰ卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( C )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物对应的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
10.(2020北京卷)已知:33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是( B )
A.As原子核外最外层有5个电子
B.AsH3的电子式是
C.热稳定性:AsH3<PH3
D.非金属性:As<Cl
11.(2020全国Ⅰ卷)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X,得到核素Y,开创了人造放射性核素的先河:X+He→Y+n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( B )
A.X的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
12.(2020·全国Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24。下列有关叙述错误的是( D )
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
13.(2021全国乙卷)我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是( B )
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
14.(2021湖南卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是( B )
A.简单离子半径:Z>X>Y
B.W与Y能形成含有非极性键的化合物
C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>Y
D.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
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