内容正文:
5.1.3元素周期表
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1.编排原则
(1)横行:把 相同的元素,按 递增的顺序从左到右排成行。
(2)纵列:将 相同的元素,按 递增的顺序由上到下排成列。
2.基本结构
(1)周期:元素周期表有 个横行,每一横行称为一个周期。周期序数=该行元素原子的 ,第一、二、三周期称为 ;其他周期均为 。
(2)族:元素周期表有 列,分为 个族。
①第1、2列和第13、14、15、16、17列为 族,符号分别为 (其中的金属元素被称为 )、 、 、 、 、 、 (统称为 )。
②第3、4、5、6、7列和第11、12列为 族,符号分别为 、 、 、 、 、 、 。
③第8、9、10列为 族。
④第18列为 族。
3.正误判断
(1)元素周期表中每一横行称为一周期,每一纵列称为一个族 ( )
(2)氧元素位于第二周期第Ⅵ族 ( )
(3)ⅠA族全部为金属元素 ( )
(4)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素 ( )
(5)同族元素的最外层电子数一定等于族序数 ( )
根基训练
2
1.某主族元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于( )
A.第三周期ⅣA族 B.第二周期ⅤA族
C.第二周期ⅤA族 D.第四周期ⅣA族
2.以下关于元素周期表的结构叙述正确的是( )
A.第三主族位于元素周期表的第三列(从左往右)
B.零族位于元素周期表的第18列(从左往右)
C.元素周期表有7个周期,8个主族
D.元素周期表有18个纵行,共18个族
3.某种锂电池电极材料中含有Li、Fe、P、O元素,其中属于第四周期的元素是( )
A.Li B.Fe C.P D.O
4.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
5.元素周期表是指导化学学习的工具,下列说法正确的是( )
A.IA族元素全部是金属元素,称为碱金属元素
B.元素周期表纵向看,由16个纵列构成,共16个族
C.元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族
D.原子最外层有2个电子的元素都在ⅡA族
6.1869年,俄国化学家制出了第一张元素周期表,随着科学的发展,周期表的形式和内涵变得更加完美,关于现代元素周期表的说法正确的是( )
A.第ⅠA、ⅡA族的元素全部是金属元素,均能与酸发生反应生成氢气
B.元素周期表中非金属元素都不位于副族
C.现代元素周期表是按照相对原子质量的大小顺序对元素进行排列的
D.0族元素中所有元素原子的最外层电子数都是8,化学性质稳定
7.2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域做出贡献的科学家,锂单质化学性质与钠类似,活泼性略弱于钠。它的密度为,锂元素的焰色为紫红色,将绿豆大的锂投入水中,下列实验现象合理的有( )
①锂沉入水中
②锂浮在水面上
③产生大量气泡
④反应后在溶液中加入几滴紫色石蕊试液,溶液变红
⑤反应剧烈,发出紫红色火焰
⑥锂四处游动
A.②③ B.①③ C.②③⑥ D.②④⑤⑥
8.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.Y所在周期共含18种元素
B.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Z元素原子核外有2个电子层
D.X、Y、Z、W四种元素中可能有1种为金属元素
9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Y的焰色为黄色,乙原子的最外层有6个电子。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Y<Z<W
B.X、Y、Z分别位于ⅢA族、ⅠA族、ⅥA族
C.W为第三周期元素
D.简单离子半径:Z<W
10.罗红霉素是家庭常备药物,广泛用于呼吸道、口腔等黏膜和软组织感染,其化学式为。X、Y、Z、M为四种原子序数依次增大的短周期元素,X的核外电子数是其主族序数的2倍;Y、Z、M为同周期相邻元素,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍。
(1)X的元素名称为______;Y在周期表中的位置是______。
(2)M原子结构示意图为_______。
拔高提升
3
1.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,元素周期表揭示了元素间的内在联系,使元素构成了一个较为系统的体系。下列说法正确的是( )
A.最外层电子数相同的元素均位于同一主族
B.元素周期表中第ⅠA族元素统称为碱金属元素
C.根据电子层数和最外层电子数可以判断主族元素在元素周期表中所处的位置
D.某原子的相对原子质量取整数值,就是其原子序数
2.如图是元素周期表的一部分,关于图中阴影部分元素的说法中,正确的是( )
A.N元素为第一周期元素
B.的稳定性比强
C.该纵行元素的最高价氧化物对应的水化物化学式均为
D.的酸性比弱
3.某科技文献上提供的螺旋形元素周期表如图所示,下列说法正确的是( )
A.处于图中区域的元素均为金属元素
B.Se元素位于元素周期表的第四周期第ⅣA族
C.图中①代表的元素对应的单质还原性大于②代表的元素对应的单质
D.该螺旋形元素周期表中所标元素都是主族元素
4.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是( )
A. B.
C. D.
5.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A.E处棉花球变成橙黄色,说明的氧化性比强
B.F处棉花球变成蓝色,说明的氧化性比强
C.E处发生反应的离子方程式为
D.G装置中NaOH溶液与反应的离子方程式为
6.现有4种原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z和Q,其中Z、Q在同一周期,相关信息如表所示。下列说法正确的是( )
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数
Q
同周期元素中原子半径最小
A.常温下,X单质能与水发生剧烈反应
B.简单气态氢化物的稳定性:Y<Z<Q
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
7.元素周期表的一部分如表所示,针对表中的元素①~⑨回答问题。
第A族
第A族
第A族
第A族
第A族
第A族
第A族
第A族
第一周期
①
②
③
第二周期
④
⑤
⑥
⑦
⑧
第三周期
⑨
(1)写出元素符号和名称。
①_____,②___________,⑧_________,⑨________。
(2)②的简单氢化物的水溶液呈_________(填“酸”或“碱”)性;⑥所形成的离子为________;⑨的原子序数为________。
(3)⑦的单质与③的氢化物反应的离子方程式为________;⑤的氧化物与④的氢氧化物溶液反应的化学方程式为________。
8.已知A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且它们的原子序数依次增大,B和E同主族,A、B在元素周期表中处于相邻的位置,C在同周期主族元素中原子半径最大,D是地壳中含量最多的金属元素,E元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。请回答下列问题。
(1)C在元素周期表中的位置是__________,D元素的符号是__________,画出F的原子结构示意图:__________。
(2)B、C、E对应的简单离子的半径由大到小的顺序为__________(用具体微粒符号表示)。
(3)A的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应,生成的化合物是__________(填化学式)。
(4)常温下,B形成的单质(空气的主要成分之一)与C形成的单质反应的化学方程式为__________。
9.已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;R元素原子最外层有3个电子,其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。回答下列问题:
(1)R元素原子的结构示意图为________。
(2)仅由X、Z、R三种元素形成的化合物的化学式为________。
(3)仅由X与Z元素形成的化合物的化学式为________和________。
(4)相同条件下,密度:________(填“>”“<”或“=”)YZ,判断的理由为________。
(5)写出在生活中的一种用途:________。
(6)化合物XW与反应的化学方程式为和________。
10.在学习元素周期表和元素周期律后,某化学兴趣小组在老师的指导下,设计实验以探究元素性质的递变规律。
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)指出溴元素在周期表中的位置___________;
(2)A中发生反应的离子方程式是___________;
(3)A中通入充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡,静置,可观察到的现象是___________。
(4)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___________。
(5)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.、、的熔点逐渐升高 b.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 d.、、的还原性逐渐增强
Ⅱ.为了验证非金属性:,该兴趣小组又设计如下装置,实验所用到的物质有:①稀②稀盐酸③碳酸钙④溶液⑤饱和溶液,已知不溶于水。据此回答以下问题。
(6)分液漏斗内装入的试剂为___________(填序号),B中装入的试剂为___________。(填序号)
(7)烧杯C中发生反应的离子方程式为___________。
答案以及解析
1、 基础巩固
1. (1)原子核外电子层数 原子序数
(2)原子核外最外层电子数 电子层数
2. (1)7 电子层数 短周期 长周期
(2)18 16 ①主 ⅠA 碱金属 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 卤素
②副 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB ③Ⅷ ④0
3.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2、 根基训练
1.答案:C
解析:原子的电子层数与其周期数相等,对主族元素来说,最外层电子数与其主族序数相等,故该元素位于第二周期ⅤA族。
2.答案:B
解析:A.由元素周期表可知,第三主族位于元素周期表的13列(从左往右),故A错误;
B.由元素周期表可知,零族位于元素周期表的第18列(从左往右),故B正确;
C.元素周期表有7个周期,7个主族,故C错误;
D.元素周期表有18个纵行,共16个族,故D错误;
故答案为B。
3.答案:B
解析:元素周期表中,周期数由电子层数决定。Li(3)电子层数为2,属于第二周期;Fe(26)电子层数为4,属于第四周期;P(15)和O(8)电子层数分别为3和2,属于第三、第二周期。因此,只有Fe位于第四周期。
4.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。
5.答案:C
解析:A.ⅠA族元素中H是非金属元素,A错误;
B.元素周期表纵向看,由18个纵列构成,共16个族,B错误;
C.元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族,包含镧系和锕系,C正确;
D.原子最外层有2个电子的元素不一定在ⅡA族,如He是0族元素,D错误;
故选C。
6.答案:B
解析:第一周期第ⅠA族元素是H元素,不是金属元素,故A错误;副族元素都是金属元素,故B正确;现代元素周期表是按照原子的核电荷数的大小顺序对元素进行排列的,故C错误;0族元素中He元素原子的最外层电子数是2,故D错误。
7.答案:C
解析:锂的密度比水小,因此锂浮在水面上,故①错误、②正确;锂和水反应生成LiOH和,会产生大量气泡,故③正确;生成的LiOH呈碱性,使紫色石蕊试液变蓝,故④错误;锂和水反应相对平缓,不会发出火焰,生成的能推动锂四处游动,故⑤错误、⑥正确,选C。
8.答案:D
解析:由短周期主族元素在周期表中的相对位置可知,Y处于第三周期,第三周期共含8种元素,A项错误。Z元素为第三周期元素,其原子核外有3个电子层,C项错误。若Y为Si,则X为N、Z为S、W为Cl,都为非金属元素,为强酸;若Y为Al,则X为C、Z为P、W为S,有1种为金属元素,为弱酸,B项错误,D项正确。
9.答案:C
解析:由Y的焰色为黄色可知,Y为Na,X的原子序数小于Y的,则X位于第二周期,有2个电子层,且X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,故X最外层有4个电子,即X为C,Z原子的最外层有6个电子,且原子序数大于Y的,则Z为S,W只能是Cl。同一周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径Na>S>Cl,A项错误;C位于ⅣA族,B项错误;Cl为第三周期元素,C项正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径,D项错误。
10.答案:(1)氢;第二周期第ⅣA族
(2)
解析:
的核外电子数是其主族序数的2倍
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
的K层排2个电子,X为H
不存在(的K层排2个电子,L层排8个电子,X为F,主族序数不为5)
不存在(X的K、L、M层分别排2、8、8个电子,X为Cl,主族序数不为9)
Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的原子核外电子排布信息确定元素
不存在
K层排2个电子,L层排5个电子,Z为N
不存在(K、L层分别排2、8个电子,M层作为最外层最多排8个电子)
Y、Z、M为同周期相邻元素且原子序数依次增大,故Y、M分别为C、O,其中C位于第二周期第ⅣA族。O原子的K层排2个电子,M层排6个电子,原子结构示意图为。
3、 拔高提升
1.答案:C
解析:A(×)最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族,如He与Mg的最外层电子数均为2,但它们不是同一主族元素。
B(×)元素周期表中第ⅠA族元素(H除外)统称为碱金属元素。
C(√)对于主族元素,其原子电子层数=周期数,最外层电子数=主族序数,据此可判断主族元素在周期表中的位置。
D(×)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,而原子的相对原子质量是其质量与一个原子质量的的比值,在数值上近似等于其质量数。
2.答案:D
解析:A项,N元素在元素周期表中第二周期,故A项错误;
B项,非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,非金属性:,则的稳定性比弱,故B项错误;
C项,该纵行元素的最高价氧化物对应的水化物化学式多为,但N的最高价氧化物对应的水化物化学式为,故C项错误。
D项,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:,则的酸性比的酸性弱,故D项正确;
综上所述,本题正确答案为D。
3.答案:A
解析:A(√)D(×)区域为过渡元素,因此均为金属元素。该元素周期表所标元素主要为主族元素,还有部分0族元素。
B(×)Se元素在S元素下面,位于元素周期表的第四周期第ⅥA族。
C(×)①代表Al元素,②代表Na元素,单质还原性:Al<Na。
4.答案:B
解析:M的原子序数为37,位于元素周期表中第5周期IA族。A项,19号、55号元素均处于第IA族,则M应处于IIA族,故A项错误;B项,20号、56号元素均处于第IIA族,20号元素为钙元素,处于第4周期IIA族,则M处于第5周期IA族,故B项正确;C项,26号、28号元素为第VIII族元素,图中M处于第VII族,故C项错误;D项,17号、53号元素均为第VIIA族元素,图中M为稀有气体元素Kr,故D项错误。
5.答案:B
解析:E处棉花球变成橙黄色,发生反应,说明的氧化性比强,A、C正确;F处棉花球变成蓝色,说明被氧化为,但氧化剂有可能是,故无法说明的氧化性比强,B错误;G装置中NaOH溶液与反应的离子方程式为,D正确。
6.答案:B
解析:X原子最外层电子数是核外电子总数的一半,且X的原子序数较小,则X为Be;由Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零可知,Y位于ⅣA族,为C或Si;Z的最外层电子数与最内层电子数之和等于次外层电子数,则Z为S;Q与Z同周期,且在同周期中原子半径最小,则Q为Cl。
由金属性:Be<Mg可知,常温下Be单质不能与水发生剧烈反应,A项错误;非金属性:C(或Si)<S<Cl,则简单气态氢化物的稳定性及最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强,B项正确,C项错误;第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘,在常温常压下呈固态,D项错误。
7.答案:(1)C—碳;N—氮;Ar—氩;K—钾
(2)碱;;19
(3);
解析:根据各元素在元素周期表中的位置知,元素①~⑨分别为C、N、O、Na、Al、S、Cl、Ar、K。
(1)①、②、⑧、⑨的元素符号和名称依次为C—碳、N—氮、Ar—氩、K—钾。
(2)②的简单氢化物为,其水溶液呈碱性;S原子含16个电子,则S形成的离子为。
(3)⑦的单质与③的氢化物反应生成HCl、HClO,离子方程式为;⑤的氧化物Al₂O₃与④的氢氧
化物NaOH溶液反应生成,反应的化学方程式为。
8.答案:(1)第三周期ⅠA族;Al;
(2)
(3)
(4)
解析:D为地壳中含量最多的金属元素,则D为Al;A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,E、F的原子序数均大于Al的,处于第三周期,而E元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,即其最外层电子数为6,故E为S,F为Cl;B、E同主族,则B为O;A、B在元素周期表中处于相邻的位置,则A为N;C在同周期主族元素中原子半径最大,则C处于ⅠA族,原子序数介于O、Al之间,C为Na。
(1)F为Cl,原子结构示意图为。
(2)B为O,C为Na,E为S,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子的电子层数越多,离子半径越大,故离子半径。
(3)A为N,其简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成。
(4)B为O,C为Na,常温下氧气与钠反应生成。
9.答案:(1)
(2)
(3);(两空可互换位置)
(4)>;相同条件下,相对分子质量大小与其密度成正比
(5)人工降雨(或其他合理答案)
(6)
解析:(1)X是原子序数最小的元素,则X为H。
Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,无内外层之分)
K层排2个电子,L层排4个电子,为C
K层排2个电子,L层排8个电最多排8个电子,不满足
Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,无内外层之分)
K层排2个电子,L层排6个电子,为O
K层排2个电子,L层排8个电最多排8个电子,不满足
R元素原子最外层有3个电子
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,最多排2个电子)
K层排2个电子,L层排3个电子,为B
K层排2个电子,L层排8个电子,M层排3个电子,为Al
R的阳离子与Z的阴离子()的核外电子总数相同,则R为Al
W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在
不存在
K层排2个电子,L层排8个电子,M层排7个电子,为Cl
由上述分析知,X为H、Y为C、Z为O、R为Al、W为Cl。
(1)Al的原子结构示意图是。
(2)由H、O、Al形成的化合物为。
(3)H、O可形成两种化合物。
(4)的密度比CO的密度大,因为相同条件下,和CO的相对分子质量大小与其密度成正比。
(5)为,可用于人工降雨,用来灭火,用作化工原料等。
(6)XW为HCl,为,与HCl反应的化学方程式是。
10.答案:(1)第四周期第ⅦA族
(2)
(3)溶液分层,上层几乎无色,下层呈紫红色
(4)氯气通入少(适)量
(5)bd
(6)①;⑤
(7)
解析:(1)Br为第35号元素,位于元素周期表的第四周期第ⅦA族。
(2)向A中通入氯气,氯气与溴化钠溶液反应生成氯化钠和溴,反应的离子方程式为。
(3)向A中通入充分反应后,反应生成的Br,可以与试管中的KI溶液反应生成。根据题图,与水不能互溶,且密度大于水,则液体分层,易溶于,则下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。
(4)为保证氯气只与Br-反应而不溶于溴水中,应保证氯气通入适量。
(5)卤素单质的熔、沸点不能作为判断元素非金属性强弱的依据,a错误;HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,说明与氢气的化合反应逐渐变难,元素非金属性逐渐减弱,b正确;无氧酸的酸性不能作为判断元素非金属性强弱的依据,c错误;还原性逐渐增强,说明的失电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐减弱,d正确。
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