内容正文:
第二节 元素周期表 元素周期律
第四章 原子结构与元素周期律
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第四章 原子结构与元素周期律
高考总复习 化学(LK)
知识复盘 考点突破
01
感悟真题 高考知势
02
课时作业
03
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第四章 原子结构与元素周期律
高考总复习 化学(LK)
★[课程标准]
1.能说出元素电离能、电负性的含义,能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律,能从电子排布的角度对这一规律进行解释,能说明电负性大小与原子在化合物吸引电子能力的关系,能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱,推测化学键的极性。
2.能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分,能例举元素周期律(表)的应用。
考点一 元素周期表
一、原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。原子序数= 核电荷数 =核外电子数=质子数。
二、元素周期表的编排原则
三、元素周期表的结构
1.周期(7个横行,7个周期)
短周期
长周期
序号
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
0族元素
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素,H元素不属于碱金属元素;
(2)元素周期表第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族。
2.族(18个纵行,16个族)
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第 8、9、10 ,共3个纵行
0族
第 18 纵行
3.分区
(1)分界线:沿着元素周期表中 铝、锗、锑、钋 与 硼、硅、砷、碲、砹 的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
(2)各区位置:分界线左下方为 金属元素 区,分界线右上方为 非金属元素 区。
(3)分界线附近元素的性质:既表现 金属元素 的性质,又表现 非金属元素 的性质。
四、元素周期表中的特殊位置
1.过渡元素:元素周期表中部从 ⅢB 族到 ⅡB 族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
2.镧系:元素周期表第 6 周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
3.锕系:元素周期表第 7 周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
4.超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
五、元素周期表的三大应用
1.进行科学预测
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
对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系,研制农药材料等。
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2023·广东卷)“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第ⅠA族元素( × )
(2)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素( × )
(3)(2023·海南卷)“嫦娥石”(Ca8Y)Fe(PO4)7是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,该矿物中的Fe位于周期表中的ds区( × )
均表示了元素在元素周期表中的相应位置( × )
(5)L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等( × )
(6)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素一定位于第3周期( √ )
(7)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素( √ )
(8)原子的最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦( √ )
2.结合如图所示的元素周期表,回答下列问题:
(1)表中所列元素,属于短周期元素的有__________(填字母,下同),属于主族元素的有____________;b元素位于第____________周期____________族;i元素位于第____________周期____________族。
(2)f元素位于第____________周期____________族,请按氦元素的样式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量:__________。
解析:(1)根据元素周期表的结构知:第1周期有2种元素,第2、3周期各有8种元素,分别位于第1、2、13~18纵行,第4、5、6、7周期为长周期,包含1~18纵行,由此可找出各元素在元素周期表中的位置。(2)第3周期ⅥA族元素为硫(S),原子序数为16,相对原子质量为32。
答案:(1)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 2 ⅣA 4 ⅡB
◆[题组1] 元素周期表的结构和特点
1.(2025·福建福州联考)下列说法正确的是( )
A.原子序数为7的元素的最高化合价为+4价,位于p区
B.周期表中共有18个纵列,其中形成化合物种类最多的在第14列
C.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为m,则乙的原子序数可能为m+4
D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为m,乙位于第ⅢA族,则乙原子序数可能为m+19
解析:B [原子序数为7的元素为氮元素,其最高化合价为+5价,故A错误;C元素形成有机物的种类繁多,C位于第14纵列,周期表中共有18个纵列,故B正确;同一主族的元素相差2、8、18、32或上述数字间的和,故C错误;同一周期第ⅠA族元素与第ⅢA族元素之间的差可能为2、12、26,故D错误。]
2.(2025·双鸭山市高三检测)下列说法中不正确的是( )
A.Xe元素的所在族的基态原子的最外层电子排布式为ns2np6
B.在元素周期表中,s区、d区和ds区的元素都是金属元素(氢元素除外)
C.基态Ag原子的价层电子排布式为4d105s1,由此可判断Ag元素在第五周期第ⅠB族,属于ds区
D.某元素基态原子的价层电子排布式为4f75d16s2,该元素在元素周期表中位于第六周期第ⅢB族
解析:A [Xe元素是稀有气体元素,同一族的He元素基态原子的核外电子排布式为1s2,A错误;s区元素除H外均为金属元素,d区和ds区的元素全部是金属元素,B正确;基态Ag原子的价层电子排布式为4d105s1,由此可判断Ag元素在第五周期第ⅠB族,属于ds区,C正确;由某基态原子的价层电子排布式为4f75d16s2可知,该元素在元素周期表中位于第六周期第ⅢB族,D正确。]
◆[题组2] 周期表的片段在元素推断中的应用
3.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:W<Z
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3<YZ3
D.简单离子的半径:Y<X
答案:D
4.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是( )
Y
X
Z
A.Y与Z的原子序数之和可能为2a
B.Y的原子序数可能为a-17
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定为短周期元素
答案:D
考点二 元素周期律
一、定义
元素性质 随着原子序数的递增而呈 周期性 变化的规律。
二、实质
元素原子 核外电子排布 的周期性变化。
三、元素周期表中主族元素性质的递变规律
内容
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子
结构
原子半径
依次 减小
依次 增大
核电荷数
依次增大
依次增大
电子层数
相同
依次 增大
最外层电子数
依次 增多
相同
元素
的性
质
得电子能力
依次 增强
依次 减弱
失电子能力
依次 减弱
依次 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
主要化合价
最高正价: +1→+7
最低负价: -4→-1
(填具体化合价)
最高正价数= 原子 (O、F除外)最外层电子数
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性逐渐 增强 碱性逐渐 减弱
酸性逐渐 减弱
碱性逐渐 增强
非金属元素气态氢化物的形成及稳定性
气态氢化物的形成越来越容易,气态氢化物稳定性逐渐 增强
气态氢化物形成越来越困难,气态氢化物稳定性逐渐 减弱
四、元素金属性、非金属性强弱的比较
1.元素金属性强弱的比较
(1)结构比较法:最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强。
(2)位置比较法eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(同周期:从左到右,元素金属性减弱,同主族:从上到下,元素金属性增强,左下右上位:左下方元素金属性较强))
2.元素非金属性强弱的比较
(1)结构比较法:最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。
(2)位置比
较法eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(同周期:从左到右,非金属性增强,同主族:从上到下,非金属性减弱,左下右上位:左下方元素非金属性较弱))
五、电离能和电负性
1.电离能
(1)定义及规律
①第一电离能:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的 最低能量 ,符号:I1,单位: kJ·mol-1 。
②规律:同周期元素:第一种元素的第一电离能 最小 ,最后一种元素的第一电离能 最大 ,总体呈现 从左至右逐渐增大 的变化趋势;同族元素:从上至下第一电离能 逐渐减小 ;同种原子:逐级电离能越来越 大 (即I1<I2<I3…)。
③注意事项:同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。
(2)电离能的3个重要应用
①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。
②判断元素在化合物中的化合价。如K:I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成+1价阳离子。
③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li:I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上,且最外层上只有一个电子。
2.电负性
(1)定义、标准及规律
含义
元素的原子在化合物中 吸引键合电子 能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中 吸引键合电子 的能力越 强
标准
以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)
变化
规律
金属元素的电负性一般 小于 1.8,非金属元素的电负性一般 大于 1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右
在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐 增大 ,同主族从上至下,元素的电负性逐渐 减小
(2)电负性的一般应用
①判断元素金属性、非金属性强弱。电负性越大,非金属性越强,金属性越弱。
②判断化学键的类型。一般认为:如果两种成键原子间的电负性差值大于1.7,通常形成 离子 键;若差值小于1.7,通常形成 共价 键。如AlCl3的电负性差<1.7,Al—Cl为共价键。
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·安徽卷)基态原子的第一电离能:Cl>P( √ )
(2)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小( × )
(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强( × )
(4)价电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族,是p区元素( √ )
(5)已知As是第4周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱( √ )
(6)电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大( × )
(7)电负性差值大于1.7时,一般形成离子键,小于1.7时,一般形成共价键( √ )
(8)短周期元素形成的微粒X2-和Y2+核外电子排布相同,离子半径:X2->Y2+( √ )
2.(2025·广东佛山高三模拟)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p63s23p3、
③1s22s22p3、④1s22s22p5。下列有关比较正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:①>②>③>④
D.最高正化合价:④>③>②>①
解析:A [根据四种元素的基态原子的电子排布式可知①是Si、②是P、③是N、④是F。同主族元素从上到下第一电离能逐渐降低,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能F>N>P>Si,A项正确;同主族元素从上向下,原子半径逐渐增大,同周期元素从左向右,原子半径逐渐减小,因此原子半径:Si>P>N>F,B项错误;元素的非
金属性越强,则电负性越大,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,因此电负性:F>N >P >Si,C项错误;元素的最高正化合价等于其族序数,F无正化合价,因此最高正化合价:Si<P=N,D项错误。]
3.根据元素周期律比较下列各组性质
(1)金属性:K____________Na____________Mg,
非金属性:F____________O____________S。
(2)碱性:Mg(OH)2__________Ca(OH)2__________KOH。
(3)酸性:HClO4__________H2SO4__________HClO。
(4)热稳定性:CH4__________NH3__________H2O。
(5)还原性:HBr__________HCl,I-__________S2-。
(6)氧化性:Fe3+____________Cu2+____________Fe2+。
答案:(1)> > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> < (6)> >
◆[题组1] 微粒半径的比较
1.下列各组微粒半径大小顺序正确的是( )
A.r(O)>r(Cl)>r(S)>r(P)
B.r(Al3+)>r(Mg2+)>r(Ca2+)>r(Ba2+)
C.r(H+)>r(Al3+)>r(Mg2+)>r(K+)
D.r(Cs)>r(K)>r(Na)>r(Li)
答案:D
2.X、Y、Z均为短周期元素。其中两种为金属元素,一种为非金属元素,其原子半径分别为
元素
X
Y
Z
原子半径/nm
0.154
0.130
0.071
X、Y处于同一周期,三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:Z>X>Y
B.三种元素可能为同周期元素
C.原子序数:Y>X>Z
D.离子半径:X>Y>Z
答案:C
微粒半径大小的比较
◆[题组2] 元素金属性和非金属性强弱比较
3.(2025·安阳市高三开学考)下列实验不能达到实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4的溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别与稀盐酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
解析:B [A项,Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易,即可判断出氯、溴的非金属性强弱,能达到实验目的;B项,向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨,MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,无法比较二者的金属性强弱,不能达到实验目的;C项,测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH,根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小,即判断出酸性:H2CO3<H2SO4,从而判断出碳、硫的非金属性强弱,能达到实验目的;D项,利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱,能达到实验目的。]
4.硒(34Se)元素是人体必需的微量元素之一,与溴同周期。下列说法不正确的是( )
A.原子半径由大到小顺序:Se>Br>Cl
B.氢化物的稳定性:硒化氢<水<氟化氢
C.SeO2和NaOH溶液反应生成Na2SeO4和水
D.SeO2既可发生氧化反应,又可发生还原反应
答案:C
元素化合价规律
(1)主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数,其中氧无最高正价氟无正价。
(2)非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
◆[题组3] 电离能、电负能
5.(2021·全国乙卷)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg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( )
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
答案:B
6.(1)(2024·浙江6月)下列有关单核微粒的描述正确的是__________。
A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能
C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子
(2)(2023·北京卷)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:__________________________________________
_____________________________________________________。
(3)(2023·海南卷)配合物
(4)(江苏高考)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为__________________。
答案:(1)AB (2)I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
(3)N (3)N>O>C
[例] (2023·广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A.元素电负性:E>Y>Z
B.氢化物沸点:M>Y>E
C.第一电离能:X>E>Y
D.YZ3和YEeq \o\al(-,3)的空间结构均为三角锥形
第一步:推“元素”
Y的基态原子价层p轨道半充满,则Y属于第ⅤA族元素,Y和M同族且均为短周期元素,故Y和M分别为N和P元素,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,若n=2,则为Li元素,若n=3,则为Mg元素,X与M同周期,对应M元素分别为N或P,E在地壳中含量最多,故E为O元素,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,化合物XYZ4ME4可作肥料,Z一定为H元素,结合化合物中化合价代数和为零,可确定M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
第二步:想“原理”
同周期和同主族元素的电负性、第一电离能、非金属性递变规律及粒子中中心原子的杂化轨道理论或VSEPR判断规律依次判断选项。
第三步:定“答案”
结合选项分析,可迅速找出题知答案。
解析:A [E在地壳中含量最多,为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,所以n-1=2,n=3,X为镁,或者n=2,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为氮或磷,Y和M同族,所以M为氮或磷,根据X与M同周期、XYZ4ME4化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。A.元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体,氨气、水固体中都存在氢键沸点高,磷化氢没有氢键沸点低,且常温下H2O为液体,NH3为气体,H2O沸点比NH3高,所以氢化物沸点:
H2O>NH3>PH3,B错误;C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁,C错误;D.NH3价层电子对为3+1=4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,NOeq \o\al(-,3)价层电子对为3+0=3,NOeq \o\al(-,3)没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误。]
1.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:B<C<N
C.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
解析:A [A.由题给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷中心重合,都是非极性分子,A错误;B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;C.由所给分子结构可知,P分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都是含156个电子,故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等,C正确;D.由所给分子结构可知,P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化,D正确。]
2.(2023·浙江6月)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确 的是( )
A.第一电离能:Y>Z>X
B.电负性:Z>Y>X>W
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z
D.W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
解析:A [X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,则X为C,Y为N,Z为F,W原子在同周期中原子半径最大,则W为Na。A.根据同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,则第一电离能:Z>Y>X,故A错误;B.根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大,同主族从上到下元素电负性逐渐减小,则电负性:Z>Y>X>W,故B正确;C.根据同电子层结构核多径小,则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z,故C正确;D.W2X2与水反应生成产物之一为乙炔,乙炔是非极性分子,故D正确。]
3.(2022·湖南卷)下列说法错误的是( )
A.氢键、离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
解析:A [A.离子键和共价键都属于化学键,氢键属于分子间作用力,A说法错误;B.第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的,B说法正确;C.药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关,因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作,C说法正确;D.制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱,制造水泥的主要原料是石灰石和黏土,D说法正确。]
4.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
解析:C [甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应的水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;C.甲的氢化物可能为氨气、甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。]
5.(2021·北京卷)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3
D.非金属性:F>O>N
解析:A [A.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就越强,由于S元素最高价含氧酸是H2SO4,不是H2SO3,因此不能根据元素周期律判断酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,A错误;B.同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:K>Na>Li,所以碱性:KOH>NaOH>LiOH,B正确;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,所以氢化物的热稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;D.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强,所以元素的非金属性:F>O>N,D正确;故合理选项是A。]
6.(1)(2021·山东高考)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________。
(2)(2021·湖南高考)H、C、N的电负性由大到小的顺序为____________。
(3)比较离子半径:F-____________O2-(填“大于”“等于”或“小于”)
(4)(全国卷Ⅲ)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是____________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态____________(填“相同”或“相反”)。
(5)(全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为_____________________。第一电离能I1(Zn)____________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)(全国卷Ⅰ)由2Li(晶体)eq \o(――――――→,\s\up17(318 kJ·mol-1),\s\do17( ))2Li(g)eq \o(―――――――→,\s\up17(1 040 kJ·mol-1),\s\do17( ))2Li+(g)可知,Li原子的第一电离能为____________ kJ·mol-1。
答案:(1)F>O>Cl (2)N>C>H
(3)小于 (4)Mg 相反 (5)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2) 大于 Zn核外电子排布为全充满稳定结构,较难失电子 (6)520
7.(化学与新科技)(2025·潍坊市模拟)SiCl4的水解反应可用于军事工业中烟雾剂的制造,其部分反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.SiCl4为非极性分子
B.电负性:O>Cl>H>Si
C.沸点:SiCl4大于SiH4
D. 过程①中Si的sp3杂化轨道接纳O的孤电子对形成配位键
解析:D [A.SiCl4的中心原子上的价层电子对数是4,采用sp3杂化,SiCl4中心原子上没有孤电子对,分子的空间结构为正四面体形,属于非极性分子,A正确;B.元素非金属性越强,则元素电负性越强,O>Cl>H>Si,B正确;C.组成结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,沸点:SiCl4大于SiH4,C正确;D.Si原子无孤电子对,但有3d空轨道,而H2O中的O的孤电子对个数为2,可提供孤电子对与Si形成配位键,中间体Si采用的是sp3d杂化,D错误。]
8.(化学与实验探究)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>SiH4
B.已知Ra是第七周期ⅡA族的元素,故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析:C [元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强,由图可知酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,因此不能比较元素的非金属性强弱,C项错误。]
体系构建
核心巧记
1.牢记1~7周期的元素种类数:2、8、8、18、18、32、32。
2.掌握五个关系式
(1)质子数=原子序数;
(2)电子层数=周期序数;
(3)最外层电子数=主族序数;
(4)最高正价数=主族序数(O、F除外);
(5)最低负价=主族序数-8。
3.明确元素性质的两个递变规律
(1)同周期从左至右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
(2)同主族从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
4.掌握两个物理量
(1)电离能:定量描述元素原子失去电子的能力。要注意ⅡA族、ⅤA族元素的特殊性。
(2)电负性:定量描述元素原子得电子能力。
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