4.1 原子结构与元素周期表（8大题型专项训练，黑吉辽蒙专用）化学人教版必修第一册

4.1 原子结构与元素周期表 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 题型02 核外电子的排布规律 题型03 元素周期表的结构 题型04 元素在周期表中的位置推断 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 题型08 同主族元素的相似性和递变性 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 1、原子的表示方法： 表示方法： 的含义 代表质量数为A、质子数为Z的原子 2、质量数 (1)概念：原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值 (2)构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) ②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数 3、符号中各个字母的含义及微粒作用 4、原子和离子中微粒间的数量关系 (1)原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数，如N原子： (2)阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数，如Na＋： (3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数，如S2－： 【微点拨】 ①任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数 ②有质子的微粒不一定有中子，如：1H；有质子的微粒不一定有电子，如：H＋ ③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如：F与OH－ ④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如：Al3＋和Na＋、F－等，NH与OH－等 【典例1】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）可用于治疗甲状腺疾病，下列关于说法正确的是 A．中子数与质子数之差为25 B．核外电子数为80 C．原子序数为131 D．相对原子质量为53 【变式1-1】（25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）《物理评论快报》报道：中国科学家创造出了极其稀有的氢-6。7Li通过两步衰变生成6H。到目前为止，已发现的氢核素除1H、2H、3H外还有4H和7H。下列相关说法正确的是 A．4H、6H的性质完全相同 B．7Li通过衰变转变为6H，该过程不属于化学变化 C．6H得1个电子后，其质量数为7 D．常温常压下，核素1H和2H对应的单质的密度之比为2∶1 【变式1-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）我国第一艘国产航母“山东舰”使用了钛合金。钛的一种核素为，其中50表示 A．核电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数 【变式1-3】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）近日，欧洲核子研究中心公布，科学家首次实现“点铅成金”，即发生衰变为，另外，还生成了核素(铊)、。下列说法正确的是 A．和的质量数之差为11 B．的中子数比的中子数少3 C．和的核外电子数之和为160 D．和互为同素异形体 题型02 核外电子的排布规律 1、电子的能量 (1)在多电子原子里，电子的能量不同 (2)在离核近的区域运动的电子的能量较低，在离核远的区域运动的电子的能量较高 2、电子层 (1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层 (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 最多容纳电子数(2n2) 2 8 18 32 50 72 98 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 3、电子层的表示方法 原子的结构示意图 离子结构示意图 Na＋ Cl－ 核内质子数等于核外电子数 阳离子：核外电子数小于核电荷数 阴离子：核外电子数大于核电荷数 4、原子核外电子的排布规律 (1)能量最低原则：核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里 (2)分层排布原则： ①每层最多容纳的电子数为2n2个 ②最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个) ③次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个 ④对于主族元素，除最外层外，每一层的电子数必须为2n2这个数值 【微点拨】核外电子排布的几条规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如：M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子 【典例2】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）在1~18号元素中，按要求填空。 (1)某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是 。 (2)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的名称是 。 (3)某元素原子的核电荷数是核外电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 。 【变式2-1】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）核电荷数小于18的元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为2a＋1。下列有关元素X的说法中，不正确的是 A．元素X的原子核内质子数可能为2a2－1 B．元素X形成的单质既具有氧化性又具有还原性 C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数) D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用 【变式2-2】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的m(m>1)倍，则该元素原子的核外电子总数为 A．2m B．2m＋10 C．2m＋2 D．m＋2 【变式2-3】（25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习）I．电子在原子核外的区域内作高速运动，根据电子的能量高低划分为电子层，在各电子层上电子的排布也遵循着一定的规律。一些粒子的结构都可用下面的示意图来表示，且0<y≤8。 (1)若x=12时对应的元素为A，则y = 。 (2)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子的化学符号为 。 (3)若x=10，与其电子数相同的微粒有(各举1个例子，可以是多核微粒)：正离子 ，负离子 ，分子 。 II．回答下列问题： (4)原子核外电子是分层排布的，当N层为最外层时，最多可容纳电子数是 。 (5)某元素原子，L层上的电子数是M层电子数的两倍，中子数为15，可表示相关信息的原子符号为 。 (6)原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示，如： a. b. c. d. 微粒d在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子，达到 结构；这些微粒中的稀有气体元素是 ；离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同，则的结构示意图为 。 题型03 元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 3.族 (1)主族：共7个。主族元素的族序数＝原子的最外层电子数 (2)副族：完全由长周期元素构成，共7个。 (3)Ⅷ族：占据元素周期表的第8、9、10三个纵列。 (4)0族：稀有气体元素因为性质稳定，有稳定的电子层结构，化合价定为0，因此称为0族元素。在元素周期表的第18列。 (5)过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵列，包括全部副族元素，共68种元素，全部为金属元素。 (6)由于镧系(表示原子序数57～71的15种元素)和锕系(表示原子序数89～103的15种元素)位于第3列，所以元素种类最多的族是第ⅢB族。 4．元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 【典例3】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）下列关于元素周期表中的周期、族的理解正确的是 A．元素周期表中每个纵列代表一个主族或副族B．元素周期表中只有三个短周期 C．每个周期均从金属元素开始，到非金属元素结束D．同一主族元素的最外层电子数可能不等 【变式3-1】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段练习）制作出第一张元素周期表的科学家是 A．波义耳 B．拉瓦锡 C．阿伏加德罗 D．门捷列夫 A．A B．B C．C D．D 【变式3-2】（24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习）下列说法中错误的是 A．元素周期表中有7个横行，18个纵列 B．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8 C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子 D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数不一定相差1 【变式3-3】（24-25高一上·内蒙古通辽·阶段练习）下列关于现行的元素周期表和原子结构的说法正确的是 A．元素周期表中第Ⅷ族是包含元素种类最多的族 B．第三、四周期同主族元素的原子序数可能相差8或18 C．元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数 D．钙原子L层与M层电子数不相等 题型04 元素在周期表中的位置推断 1．元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。 (1)三个等式 ①周期序数＝电子层数 ②主族序数＝最外层电子数 ③原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 (2)实例 ①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。 ②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。 2．根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法 (1)0族元素的周期序数和原子序数 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)方法 ①比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。如64号元素，54<64<86，其应在第六周期。 ②求差值定族数 a．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。如88号元素，88－86＝2，则其应在第七周期第ⅡA族。 b．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA～第ⅢA族。如84号元素，86－84＝2，应在第六周期第ⅥA族。 3.常见的等电子微粒 1、常见的“10电子”粒子 (1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 (2)阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋ (3)阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH 2、常见的“18电子”粒子 (1)分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 (2)阳离子：K＋、Ca2＋ (3)阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－ 【典例4】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）X、Y、Z都为短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示。 X Y Z 已知X、Y两种元素的原子序数之和等于Z元素的原子序数，下列说法正确的是 A．元素X的原子序数为7 B．元素Y位于第ⅥA族 C．元素Z位于第四周期 D．元素Z原子的最外层有5个电子 【变式4-1】（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）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4-2】（24-25高一上·辽宁铁岭·阶段练习）图为元素周期表的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为35的是 A． B． C． D． 【变式4-3】（24-25高一上·吉林通化·阶段练习）短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示， X Y Z 下列判断正确的是 A．X是最活泼的非金属元素 B．Y的最高化合价为＋7 C．Z原子的最外层电子数是6 D．3种元素的单质分子都是双原子分子 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 1．元素、核素、同位素的区别与联系 元素 核素 同位素 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的相互称谓 范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 原子 原子 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 举例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca属于5种不同核素 U、U、U互为同位素 联系 2．原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 （1）、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量，即：M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 （2）、元素的相对原子质量：因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值 如：A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为 MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量 （3）、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 【典例5】（25-26高一上·黑龙江七台河·阶段练习）有下列微粒或物质：①  ②  ③白磷、红磷  ④  ⑤H、D、T  ⑥、、，回答下列问题： (1)互为同位素的是 。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)①⑤⑥中共有 种核素，共 种元素。 (4)的摩尔质量为 ，相同质量的与所含中子数之比为 。 【变式5-1】（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习）可用于治疗甲状腺疾病。下列说法正确的是 A．的中子数是78 B．与是同种核素 C．与是同种元素 D．与是同素异形体 【变式5-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）我国科学家在嫦娥五号样品中发现的“嫦娥石”中有大量，可发生核反应。下列说法正确的是 A．该反应是一个化学反应 B．反应产物互为同位素 C．原子核中有2个中子 D．表示一个质子 【变式5-3】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是 A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料，是一种核素，的和的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第IIA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 1.碱金属的物理性质 相似性：除了铯外，碱金属都是银白色的单质，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低。 递变性：从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大[Na、K反常，ρ(K)<ρ(Na)] 2．化学性质 (1)相似性：都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价。 ②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。 (2)递变性：ⅠA族元素(氢元素除外)，从上到下，随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应越来越剧烈，说明碱金属元素原子越来越易失电子，单质的还原性越来越强，元素的金属性越来越强。 【典例6】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）关于碱金属单质的性质叙述错误的是 A．在空气中燃烧的生成物都是过氧化物 B．与盐溶液反应时都能生成碱和氢气 C．熔沸点随原子序数增加而降低 D．还原性随原子电子层数的增加而增加 【变式6-1】（25-26高一上·辽宁营口·阶段练习）下列碱金属性质不符合图示关系的是 A．熔点 B．还原性 C．原子半径 D．与水反应的剧烈程度 【变式6-3】（25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习）碱金属广泛应用于能源、核反应、精密仪器制造等领域。下列关于碱金属元素的说法错误的是 A．元素周期表第IA族的元素都是碱金属元素 B．单质与水反应的剧烈程度：K>Na C．最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH<NaOH D．碱金属在自然界中都以化合态存在 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 一、卤族元素的原子结构特点 1、概念：第VIIA族的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) 2、结构的特点 (1)相似性：最外层电子数都是7，容易得到一个电子 (2)递变性：从F到I，核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大 3、相似性：都有颜色，有毒，在水中溶解度不大，易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂 4、递变性：从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，在水中的溶解度逐渐减小 【微点拨】 ①Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶有剂(汽油、苯、四氯化碳、酒精)中 水 CCl4 汽油(苯) Cl2 黄绿色 黄绿色 黄绿色 Br2 橙色 橙红色 橙红色 I2 棕黄色 紫红色 紫红色 ②溶液的颜色与溶液的浓稀有关，浓溶液颜色深，稀溶液颜色浅，如：饱和溴水为红棕色，而很稀的溴水则为浅黄色 二、卤素单质的化学性质 1、卤素单质与H2反应 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 暗处 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论 ①与H2反应的难易程度：越来越困难 ②生成气态氢化物的稳定性：依次减弱 ③与H2反应所需要的条件：逐渐升高 ④与H2反应剧烈程度：逐渐减弱 ⑤卤素的非金属性强弱：F＞Cl＞Br＞I) 2、卤素单质间的置换反应 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI＋Br2===2KBr＋I2 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 结论 ①卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2 ②卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－ 四、卤族元素性质的相似性和递变性 1、相似性 (1)单质均为双原子分子 (2)主要化合价为—1价，最高正价为＋7价(氟无正价) (3)具有强氧化性 2、递变性：随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱 五、卤素及其化合物的特性 氟 ①无正价，无含氧酸，氧化性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒 溴 ①Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质，红棕色，易挥发 ②Br2易溶于有机溶剂 ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞 碘 ①I2遇淀粉变蓝色 ②I2加热时易升华 ③I2易溶于有机溶剂 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 六、卤素离子的检验 1、AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 【典例7】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）卤族元素(用X表示)均是成盐元素。下列关于卤族元素的说法正确的是 A．砹()单质的分子式为，是白色固体 B．均是强酸 C．与溶液反应的离子方程式可能为 D．向、混合溶液中加入少量氯水及淀粉溶液，溶液变黄色 【变式7-1】（25-26高一上·黑龙江佳木斯·阶段练习）某化学小组验证卤族元素的性质，进行如下实验，分别取等浓度的溶液和溶液于试管中，再分别滴加少量氯水（或溴水），下列说法正确的是 A．实验I中产生的现象为溶液由无色变为棕黄色 B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为 C．实验Ⅲ中溴水可用反应后实验I中溶液代替 D．该实验证明卤素单质的氧化性： 【变式7-2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）类推是一种常用的学习方法，下列类推结论合理的是 选项 事实 类推 A 与反应生成HCl和HClO 与反应生成HF和HFO B 卤素单质熔点从上到下逐渐升高 碱金属元素单质熔点从上到下逐渐升高 C 最高价氧化物的水化物的酸性，N的强于P的 最高价氧化物的水化物的酸性，F的强于Cl的 D Na在常温下与水剧烈反应，生成的NaOH是强碱 Cs在常温下也能与水剧烈反应，生成的CsOH也是强碱 A．A B．B C．C D．D 【变式7-3】（24-25高一上·吉林长春·期末）如图是卤素单质()的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法不正确的是 A．单质①是最活泼的非金属单质 B．单质④的氢化物在卤素氢化物中热稳定性最强 C．阴离子还原性顺序为④>③>②>① D．四种单质的颜色随相对分子质量增大而加深 题型08 同主族元素的相似性和递变性 一、探究第三周期元素性质的递变规律 1、钠、镁、铝金属性强弱比较 单质 实验项目 Na Mg Al 实验操作 实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红 镁表面附着少量气泡，加热后，有较多的气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红 镁条逸出气体的速率较快 与水(或酸)的反应的剧烈程度 与冷水剧烈反应 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应 与酸迅速反应，放出氢气，但镁更容易 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物 结论 ①钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为：Na>Mg>Al ②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 ③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al ④与水(酸)反应越来越容易，氢氧化物的碱性越来越强 2、硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较 元素 Si P S Cl 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸而化合 由易到难的顺序是：Cl2>S>P>Si 最高价氧化物的化学式 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4强酸 HClO4酸性比H2SO4强 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 氢化物的稳定性 不稳定 受热分解 受热分解 稳定 结论 ①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为：Cl>S>P>Si ②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为： HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 ③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为：Cl>S>P>Si 3、同周期元素性质递变规律：同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 三、微粒半径大小的比较 【方法与技巧】“三看”法比较简单微粒的半径大小 ①“一看”电子层数：一般电子层数越多，半径越大 ②“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小 ③“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 五、元素的金属性和非金属性强弱的判断方法 1、元素金属性强弱的判断方法 (1)金属性：指金属元素的原子失去电子能力 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱； 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物对应水化的碱性强弱来比较： ②依据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度或剧烈程度来比较 ③依据金属单质之间的置换反应来比较： 2、元素非金属性强弱的判断方法 (1)非金属性：元素的原子得到电子能力 (2)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增强 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。 (3)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物的水化物酸性强弱来比较 ②依据非金属元素单质与H2化合的难易程度来比较 ③依据形成气态氢化物的稳定性来比较 【典例8】（25-26高一上·黑龙江黑河·阶段练习）下表列出了①~⑨九种元素在元素周期表(部分)中的位置。 周期 I A族 II A族 IIIA族 IV A族 V A族 VI A族 VII A族 2 ① ② ③ ④ ⑤ 3 ⑥ ⑦ 4 ⑧ ⑨ (1)元素④的原子结构示意图为 。 (2)①、②、⑧原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号)。 (3)③、⑥两种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是 。(填化学式)。 (4)③、④、⑤三种元素的简单气态氢化物中，稳定性最弱的是 (填化学式)。 (5)元素⑧的单质与水反应的化学方程式为 。 (6)元素⑦的单质与元素⑨的钠盐溶液反应的离子方程式为 。 (7)高温灼烧单质③，透过蓝色钻玻璃，可观察到火焰呈 色。 【变式8-1】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性： D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 【变式8-2】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）下列原因分析能正确解释递变规律的是 选项 递变规律 原因分析 A 酸性：HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性：Cl>S>Si B 离子半径： 电子层结构相同，核电荷数：Ca>Cl>S C 与水反应的剧烈程度：Na>Mg>Al 最外层电子数：Al>Mg>Na D 熔点：Cl2<Br2<I2 键能：Cl-Cl>Br-Br>I-I A．A B．B C．C D．D 【变式8-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）为研究同主族元素性质的递变规律，某小组以第VIIA元素为例用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 已知：的氧化性大于 (1)仪器X的名称为 ，A中反应的离子方程式 。 (2)探究卤素单质氧化性的相对强弱，将实验现象填写在下表对应的空格里： 操作步骤 实验现象 I．打开弹簧夹、活塞a，滴加浓盐酸。 II．当B和C中分液漏斗中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簀夹。 湿润的淀粉碘化钾试纸 III．当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。 IV．打开活塞b，将少量溶液滴入C中，关闭活塞b，取下C振荡。 试管C中的现象为 (3)操作步骤III的实验目的是 。 (4)结合元素周期律解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因： 。 (5)实验中若氯气的通入量过多，淀粉碘化钾试纸会逐渐褪色，可能的原因 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 原子结构与元素周期表 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 题型02 核外电子的排布规律 题型03 元素周期表的结构 题型04 元素在周期表中的位置推断 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 题型08 同主族元素的相似性和递变性 题型01 组成原子的有关粒子间的关系 1、原子的表示方法： 表示方法： 的含义 代表质量数为A、质子数为Z的原子 2、质量数 (1)概念：原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值 (2)构成原子的微粒间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) ②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数 3、符号中各个字母的含义及微粒作用 4、原子和离子中微粒间的数量关系 (1)原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数，如N原子： (2)阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数，如Na＋： (3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数，如S2－： 【微点拨】 ①任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数 ②有质子的微粒不一定有中子，如：1H；有质子的微粒不一定有电子，如：H＋ ③质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如：F与OH－ ④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如：Al3＋和Na＋、F－等，NH与OH－等 【典例1】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）可用于治疗甲状腺疾病，下列关于说法正确的是 A．中子数与质子数之差为25 B．核外电子数为80 C．原子序数为131 D．相对原子质量为53 【答案】A 【详解】A．中子数=131-53=78，质子数=53，差为78-53=25，A正确； B．核外电子数=质子数=53，B错误； C．原子序数=质子数=53，C错误； D．相对原子质量近似等于质量数，等于131，D错误； 故答案选A。 【变式1-1】（25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）《物理评论快报》报道：中国科学家创造出了极其稀有的氢-6。7Li通过两步衰变生成6H。到目前为止，已发现的氢核素除1H、2H、3H外还有4H和7H。下列相关说法正确的是 A．4H、6H的性质完全相同 B．7Li通过衰变转变为6H，该过程不属于化学变化 C．6H得1个电子后，其质量数为7 D．常温常压下，核素1H和2H对应的单质的密度之比为2∶1 【答案】B 【详解】A．同位素化学性质相似，但物理性质不同，因此性质不可能完全相同，A错误； B．衰变是原子核的变化，属于核反应而非化学变化，B正确； C．质量数由质子数和中子数决定，与电子数无关，得电子后质量数仍为6，C错误； D．H2和D2的摩尔质量分别为2 g/mol和4 g/mol，密度之比应为1∶2而非2∶1，D错误； 答案选B。 【变式1-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）我国第一艘国产航母“山东舰”使用了钛合金。钛的一种核素为，其中50表示 A．核电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数 【答案】C 【详解】在核素的原子表示中，在元素符号的左下角表示的是质子数，在元素符号的左上角表示的是质量数，该核素中的50在元素符号的左上角，则表示的是该原子的质量数；则所给四个选项中，符合的选项为：C。 【变式1-3】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）近日，欧洲核子研究中心公布，科学家首次实现“点铅成金”，即发生衰变为，另外，还生成了核素(铊)、。下列说法正确的是 A．和的质量数之差为11 B．的中子数比的中子数少3 C．和的核外电子数之和为160 D．和互为同素异形体 【答案】A 【详解】A．的质量数为208，的质量数为197，两者之差为208-197=11，A正确； B．的中子数=208-82=126，的中子数=197-79=118，126-118=8，Pb的中子数比Au多8，B错误； C．Pb的核外电子数=质子数=82，Au的核外电子数=质子数=79，两者之和为82+79=161≠160，C错误； D．同素异形体是同元素的不同单质，Au和Pb是不同元素，D错误； 故选A。 题型02 核外电子的排布规律 1、电子的能量 (1)在多电子原子里，电子的能量不同 (2)在离核近的区域运动的电子的能量较低，在离核远的区域运动的电子的能量较高 2、电子层 (1)概念：在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层 (2)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 最多容纳电子数(2n2) 2 8 18 32 50 72 98 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 3、电子层的表示方法 原子的结构示意图 离子结构示意图 Na＋ Cl－ 核内质子数等于核外电子数 阳离子：核外电子数小于核电荷数 阴离子：核外电子数大于核电荷数 4、原子核外电子的排布规律 (1)能量最低原则：核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里 (2)分层排布原则： ①每层最多容纳的电子数为2n2个 ②最外层不超过8个 (K层为最外层时不超过2个) ③次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个 ④对于主族元素，除最外层外，每一层的电子数必须为2n2这个数值 【微点拨】核外电子排布的几条规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如：M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子 【典例2】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）在1~18号元素中，按要求填空。 (1)某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是 。 (2)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的名称是 。 (3)某元素原子的核电荷数是核外电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 。 【答案】(1)Mg (2)碳 (3) 【详解】（1） K层最多容纳2个电子，M层的电子数和K层相同，则M层上也有2个电子。该元素的原子结构示意图为，为镁元素，元素的元素符号是：Mg； （2）某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则该元素核外电子由内到外依次为2、4，元素的名称是：碳； （3） 设元素原子的核电荷数=质子数，核外电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：，，则，。因原子的最外层电子数不能超过8，即(取正整数)，通过讨论可知仅当，时合理，则该元素原子的核电荷数为15，其原子结构示意图为。 【变式2-1】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）核电荷数小于18的元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为2a＋1。下列有关元素X的说法中，不正确的是 A．元素X的原子核内质子数可能为2a2－1 B．元素X形成的单质既具有氧化性又具有还原性 C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数) D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用 【答案】C 【详解】核电荷数小于18的元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为2a＋1，2a＋1≤8，则a≤3．5，讨论：当a＝1时，最外层电子数为3，不符合核外电子排布规律；当a＝2时，最外层电子数为5，则X的核电荷数为7，此时X是N；当a＝3时，最外层电子数为7，则X的核电荷数为17，X是Cl。X的质子数可能为7或17，符合2a2－1，A正确；N2和Cl2中元素均显0价，处于中间价态，故二者具有氧化性和还原性，B正确；若X为Cl， Cl－的最外层有8个电子，不符合2n2，C错误；若X是Cl，Cl元素形成的化合物，如HClO、ClO2等都有强氧化性，具有杀菌消毒作用，D正确。 【变式2-2】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的m(m>1)倍，则该元素原子的核外电子总数为 A．2m B．2m＋10 C．2m＋2 D．m＋2 【答案】C 【详解】由原子核外电子排布的一般规律可知，最外层电子数不超过8，由于最外层电子数是次外层电子数的m(m＞1)倍，所以次外层电子数小于8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，则该元素原子的核外电子总数为2m＋2。 【变式2-3】（25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习）I．电子在原子核外的区域内作高速运动，根据电子的能量高低划分为电子层，在各电子层上电子的排布也遵循着一定的规律。一些粒子的结构都可用下面的示意图来表示，且0<y≤8。 (1)若x=12时对应的元素为A，则y = 。 (2)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子的化学符号为 。 (3)若x=10，与其电子数相同的微粒有(各举1个例子，可以是多核微粒)：正离子 ，负离子 ，分子 。 II．回答下列问题： (4)原子核外电子是分层排布的，当N层为最外层时，最多可容纳电子数是 。 (5)某元素原子，L层上的电子数是M层电子数的两倍，中子数为15，可表示相关信息的原子符号为 。 (6)原子核外电子排布可以用原子结构示意图简明的表示，如： a. b. c. d. 微粒d在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子，达到 结构；这些微粒中的稀有气体元素是 ；离子的核外电子排布与这种稀有气体原子的核外电子排布相同，则的结构示意图为 。 【答案】(1)8 (2)Na+ (3) Na+(或Mg2+、Al3+、H3O+、) F-(或O2-、N3-、OH-) H2O或HF或NH3或CH4 (4)8 (5) (6) 失去 稳定 Ne 【详解】(1)若x=12，则A为Mg，质子数为12，失去2个电子后成为Mg2+，最外层有8个电子，故y=8；(2)若某粒子带一个单位正电荷，则该粒子核内质子数为11，为Na+；(3)若x=10，则为Ne，电子数是10，10个电子的微粒中，阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、，阴离子有F-、O2-、N3-、OH-，分子有H2O、HF、NH3、CH4. (4)原子核外电子排布规律为最外层容纳电子数最多为8(K层为最外层最多为2)； (5)L层上的电子数是M层电子数的两倍，则M层电子数为4，该元素原子核外有14个电子，原子核电荷数为14，该元素为Si，原子的中子数为15，质量数为14+15=29，则该原子符号为； (6)微粒d原子核内有11个质子，为Na原子，最外层有1个电子，不稳定容易失去1个电子，形成Na+稳定的电子层结构；c表示的稀有气体元素是Ne；离子为，的结构示意图为。 。 题型03 元素周期表的结构 1．元素周期表的结构 2．周期 (1)特点：每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 (2)分类：短周期和长周期。 3.族 (1)主族：共7个。主族元素的族序数＝原子的最外层电子数 (2)副族：完全由长周期元素构成，共7个。 (3)Ⅷ族：占据元素周期表的第8、9、10三个纵列。 (4)0族：稀有气体元素因为性质稳定，有稳定的电子层结构，化合价定为0，因此称为0族元素。在元素周期表的第18列。 (5)过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵列，包括全部副族元素，共68种元素，全部为金属元素。 (6)由于镧系(表示原子序数57～71的15种元素)和锕系(表示原子序数89～103的15种元素)位于第3列，所以元素种类最多的族是第ⅢB族。 4．元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 【典例3】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）下列关于元素周期表中的周期、族的理解正确的是 A．元素周期表中每个纵列代表一个主族或副族 B．元素周期表中只有三个短周期 C．每个周期均从金属元素开始，到非金属元素结束 D．同一主族元素的最外层电子数可能不等 【答案】B 【详解】A. Ⅷ族包括3个纵列，元素周期表中最后一个纵列为0族，0族、Ⅷ族既不是主族，也不是副族，故A错误； B. 元素周期表中前三个周期为短周期，故B正确； C. 第一周期仅有的两种元素均为非金属元素，故C错误； D.同一主族元素的最外层电子数一定相等，故D错误。 故选B。 【变式3-1】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段练习）制作出第一张元素周期表的科学家是 A．波义耳 B．拉瓦锡 C．阿伏加德罗 D．门捷列夫 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．波义耳把严密的实验方法引入化学，提出了波义耳定律，1661年提出化学元素的概念，A错误； B．拉瓦锡建立了燃烧现象的氧化学说，通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，B错误； C．阿伏加德罗首先提出了分子的概念，创立了分子学说，C错误； D．门捷列夫发现了元素周期律，并编制了元素周期表；发现了元素周期律的是门捷列夫，D正确； 故选D。 【变式3-2】（24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习）下列说法中错误的是 A．元素周期表中有7个横行，18个纵列 B．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8 C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子 D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数不一定相差1 【答案】B 【详解】A．元素周期表有7个横行、18个纵列，故A正确； B．0族元素为稀有气体元素，稀有气体氦最外层只有2个电子，其它稀有气体元素原子最外层电子数为8，故B错误； C．当L层上的电子数为奇数时，说明L层电子没有排满，M层上不可能有电子，故C正确； D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数：第二、三周期相差1；第四、五周期相差11；第六、七周期相差25，故D正确； 故选B。 【变式3-3】（24-25高一上·内蒙古通辽·阶段练习）下列关于现行的元素周期表和原子结构的说法正确的是 A．元素周期表中第Ⅷ族是包含元素种类最多的族 B．第三、四周期同主族元素的原子序数可能相差8或18 C．元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数 D．钙原子L层与M层电子数不相等 【答案】B 【详解】A．Ⅷ虽然占三列，但ⅢB含有镧系和锕系，因此元素周期表中第ⅢB包含元素种类最多，故A错误； B．如果是ⅠA、ⅡA族，第三、四周期元素的原子序数相差8，如果是ⅢA～ⅦA族，第三、四周期元素的原子序数相差18，故B正确； C．主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数，副族元素的最外层电子数不一定等于所在族的序数，故C错误； D．钙元素原子的核外电子排布为2、8、8、2 ，L 层有 8个电子，M 层有 8个电子，L层与M层电子数均为8，D项错误； 答案选B。 题型04 元素在周期表中的位置推断 1．元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。 (1)三个等式 ①周期序数＝电子层数 ②主族序数＝最外层电子数 ③原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 (2)实例 ①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。 ②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。 2．根据原子序数确定元素在周期表中位置的方法——0族定位法 (1)0族元素的周期序数和原子序数 0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og 周期序数 一 二 三 四 五 六 七 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)方法 ①比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。如64号元素，54<64<86，其应在第六周期。 ②求差值定族数 a．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的第ⅠA族或第ⅡA族。如88号元素，88－86＝2，则其应在第七周期第ⅡA族。 b．若某元素的原子序数比相邻近的0族元素少1～5时，则该元素应处在0族元素所在周期的第ⅦA～第ⅢA族。如84号元素，86－84＝2，应在第六周期第ⅥA族。 3.常见的等电子微粒 1、常见的“10电子”粒子 (1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 (2)阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋ (3)阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH 2、常见的“18电子”粒子 (1)分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 (2)阳离子：K＋、Ca2＋ (3)阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－ 【典例4】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）X、Y、Z都为短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示。 X Y Z 已知X、Y两种元素的原子序数之和等于Z元素的原子序数，下列说法正确的是 A．元素X的原子序数为7 B．元素Y位于第ⅥA族 C．元素Z位于第四周期 D．元素Z原子的最外层有5个电子 【答案】A 【详解】由三种元素的相对位置可知，X、Y处于第二周期，Z处于第三周期，设X的原子序数为x，则Y、Z的原子序数分别为x＋2、x＋9，又知“X、Y两种元素的原子序数之和等于Z元素的原子序数”，则有x＋x＋2＝x＋9，解得x＝7，从而推知X、Y、Z分别代表N、F、S，A正确；元素Y是F，位于第ⅦA族，B错误；元素Z是S，位于第三周期，C错误；S最外层有6个电子，D错误。 【变式4-1】（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）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 【详解】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； 【变式4-2】（24-25高一上·辽宁铁岭·阶段练习）图为元素周期表的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为35的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】同主族相邻元素原子序数之差分别是2、8、8、18、18、32、32，35号元素为Br元素，位于周期表中第四周期第ⅦA族； 【详解】A．55号元素位于第六周期IA族，M上方的元素原子序数为20，M下方原子序数为56，则M的原子序数为20+18=38，A不选； B．56号元素位于第六周期IIA族，M右侧的元素原子序数为20+18=38，则M的原子序数为38-1=37，B不选； C．28号元素位于第四周期VIII族，M上方的元素原子序数为27，则M的原子序数为27+18=45，C不选； D．53号元素位于第五周期，M下方的元素原子序数为53，则M的原子序数为53-18=35，D选； 答案选D。 【变式4-3】（24-25高一上·吉林通化·阶段练习）短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示， X Y Z 下列判断正确的是 A．X是最活泼的非金属元素 B．Y的最高化合价为＋7 C．Z原子的最外层电子数是6 D．3种元素的单质分子都是双原子分子 【答案】C 【分析】由于X、Y、Z都属于短周期元素，则X一定在第 1周期，而第1周期只有两种元素，X一定是He，不难判断出Y、Z分别为F、S； 【详解】A．X为He，He为稀有气体元素，化学性质稳定， A错误； B．F是最活泼的非金属元素，没有正价，B错误； C．S是第16号元素，原子的最外层电子数是6，C正确； D．He为稀有气体元素，是单原子分子，D错误； 故选C； 题型05 元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系 1．元素、核素、同位素的区别与联系 元素 核素 同位素 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子之间的相互称谓 范畴 同类原子，存在游离态、化合态两种形式 原子 原子 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 举例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca属于5种不同核素 U、U、U互为同位素 联系 2．原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 （1）、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量，即：M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数 （2）、元素的相对原子质量：因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值 如：A、B、C…为某元素的不同核素，其原子数百分比分别为a%、b%、c%…则该元素的相对原子质量为 MA·a%＋MB·b%＋MC·c%＋…其中MA、MB、MC…分别表示核素A、B、C…的相对原子质量 （3）、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算 【典例5】（25-26高一上·黑龙江七台河·阶段练习）有下列微粒或物质：①  ②  ③白磷、红磷  ④  ⑤H、D、T  ⑥、、，回答下列问题： (1)互为同位素的是 。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)①⑤⑥中共有 种核素，共 种元素。 (4)的摩尔质量为 ，相同质量的与所含中子数之比为 。 【答案】(1)①⑤ (2)③ (3) 9 5 (4) 20g/mol 【详解】（1）质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是①⑤； （2）由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则互为同素异形体的是③； （3）①⑤H、D、T⑥、、，共有9种核素； （4）D的质量数为2，O的质量数为16，则摩尔质量为；中子数为2+8=10，D218O中子数为2+10=12，相同质量中子数之比为。 【变式5-1】（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习）可用于治疗甲状腺疾病。下列说法正确的是 A．的中子数是78 B．与是同种核素 C．与是同种元素 D．与是同素异形体 【答案】A 【分析】根据原子符号中左下角数字为质子数，左上角数字为质量数，中子数=质量数-质子数，核外电子数=核内质子数，质子数相等中子数不等的同种元素的不同原子互为同位素，由此分析。 【详解】A．中子数=质量数-质子数=131-53=78，A正确； B．同种核素是指质子数、中子数均相同，与的质子数相同，中子数不同，所以不是同种核素，B错误； C．元素由质子数决定，同种元素质子数相同，与质子数不同，二者不是同种元素，C错误； D．同素异形体是指由同元素组成的性质不同的单质，与是同位素，不是单质，二者不是同素异形体，D错误； 答案选A。 【变式5-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）我国科学家在嫦娥五号样品中发现的“嫦娥石”中有大量，可发生核反应。下列说法正确的是 A．该反应是一个化学反应 B．反应产物互为同位素 C．原子核中有2个中子 D．表示一个质子 【答案】B 【详解】A．该反应涉及原子核的变化，属于核反应而非化学反应，A错误； B．反应产物1H和3H质子数相同（均为1），中子数不同（0和2），互为同位素，B正确； C．3He的质子数为2，质量数为3，中子数=3-2=1，C错误； D．表示中子，质子应表示为，D错误； 故选B。 【变式5-3】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是 A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料，是一种核素，的和的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第IIA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 【答案】B 【详解】A．硅（Si）和碳（C）是短周期元素(前三周期)，但锗（Ge）位于第四周期，属于长周期元素，因此所涉元素不全是短周期元素，A错误； B．的中子数为3-2=1，3 g 的物质的量为1 mol，含1 mol 中子；的中子数为2-1=1，2 g 的物质的量为1 mol ，含1 mol 中子，中子数相同，B正确； C．同素异形体是由同一种元素组成、结构不同的单质，如氧气()和臭氧()。和是氢的同位素D和T形成的单质，分子结构相同，不互为同素异形体，C错误； D．钡（Ba）位于第六周期第IIA族，而非第五周期，对于第IIA族金属元素，从上带下金属性逐渐增强，可推测其单质可与水发生置换反应产生氢气，D错误； 故答案选B。 题型06 碱金属元素性质的相似性和递变规律 1.碱金属的物理性质 相似性：除了铯外，碱金属都是银白色的单质，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低。 递变性：从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大[Na、K反常，ρ(K)<ρ(Na)] 2．化学性质 (1)相似性：都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价。 ②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。 (2)递变性：ⅠA族元素(氢元素除外)，从上到下，随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应越来越剧烈，说明碱金属元素原子越来越易失电子，单质的还原性越来越强，元素的金属性越来越强。 【典例6】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）关于碱金属单质的性质叙述错误的是 A．在空气中燃烧的生成物都是过氧化物 B．与盐溶液反应时都能生成碱和氢气 C．熔沸点随原子序数增加而降低 D．还原性随原子电子层数的增加而增加 【答案】A 【详解】A．锂在空气中燃烧生成氧化锂，钾燃烧生成超氧化钾，故A错误； B．碱金属性质活泼，与盐溶液中的水反应生成碱和氢气，故B正确； C．碱金属随原子序数增加，原子半径增大，金属键越弱，熔沸点越低，故C正确； D．碱金属随原子序数增加，电子层数的增加，失去电子的能力越强，金属性越强，单质还原性越强，故D正确； 故选：A。 【变式6-1】（25-26高一上·辽宁营口·阶段练习）下列碱金属性质不符合图示关系的是 A．熔点 B．还原性 C．原子半径 D．与水反应的剧烈程度 【答案】A 【详解】A．碱金属熔点随原子核电荷数的增大而降低，故A错误； B．随着碱金属原子核电荷数的增大，其电子层数增多，失去电子的能力增强，还原性增强，故B正确； C．随着碱金属原子核电荷数的增大，其电子层数增多，原子半径增大，故C正确； D．随着碱金属原子核电荷数的增大，其电子层数增多，原子半径增大，失去电子的能力增强，单质还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增强，故D正确； 答案选A。 【变式6-3】（25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习）碱金属广泛应用于能源、核反应、精密仪器制造等领域。下列关于碱金属元素的说法错误的是 A．元素周期表第IA族的元素都是碱金属元素 B．单质与水反应的剧烈程度：K>Na C．最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH<NaOH D．碱金属在自然界中都以化合态存在 【答案】A 【详解】A．元素周期表第IA族的H元素不是碱金属元素，故A错误； B．同主族元素从上到下金属性增强，单质与水反应的剧烈程度：K>Na，故B正确； C．同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性：LiOH<NaOH，故C正确； D．碱金属元素最外层只有1个电子，易失电子，所以碱金属在自然界中都以化合态存在，故D正确； 选A。 题型07 卤族元素性质的相似性和递变规律 一、卤族元素的原子结构特点 1、概念：第VIIA族的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At) 2、结构的特点 (1)相似性：最外层电子数都是7，容易得到一个电子 (2)递变性：从F到I，核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大 3、相似性：都有颜色，有毒，在水中溶解度不大，易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂 4、递变性：从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，在水中的溶解度逐渐减小 【微点拨】 ①Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶有剂(汽油、苯、四氯化碳、酒精)中 水 CCl4 汽油(苯) Cl2 黄绿色 黄绿色 黄绿色 Br2 橙色 橙红色 橙红色 I2 棕黄色 紫红色 紫红色 ②溶液的颜色与溶液的浓稀有关，浓溶液颜色深，稀溶液颜色浅，如：饱和溴水为红棕色，而很稀的溴水则为浅黄色 二、卤素单质的化学性质 1、卤素单质与H2反应 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 暗处 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论 ①与H2反应的难易程度：越来越困难 ②生成气态氢化物的稳定性：依次减弱 ③与H2反应所需要的条件：逐渐升高 ④与H2反应剧烈程度：逐渐减弱 ⑤卤素的非金属性强弱：F＞Cl＞Br＞I) 2、卤素单质间的置换反应 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI＋Br2===2KBr＋I2 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 结论 ①卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2 ②卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－ 四、卤族元素性质的相似性和递变性 1、相似性 (1)单质均为双原子分子 (2)主要化合价为—1价，最高正价为＋7价(氟无正价) (3)具有强氧化性 2、递变性：随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱 五、卤素及其化合物的特性 氟 ①无正价，无含氧酸，氧化性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒 溴 ①Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质，红棕色，易挥发 ②Br2易溶于有机溶剂 ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞 碘 ①I2遇淀粉变蓝色 ②I2加热时易升华 ③I2易溶于有机溶剂 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 六、卤素离子的检验 1、AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 【典例7】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）卤族元素(用X表示)均是成盐元素。下列关于卤族元素的说法正确的是 A．砹()单质的分子式为，是白色固体 B．均是强酸 C．与溶液反应的离子方程式可能为 D．向、混合溶液中加入少量氯水及淀粉溶液，溶液变黄色 【答案】C 【详解】A．卤族元素单质从上到下颜色越来越深，故砹()单质的分子式为，不是白色固体，A错误； B．HF是弱酸，则HX不一定是强酸，B错误； C．与溶液反应可生成溴化钠和次溴酸钠，其离子方程式可能为，C正确； D．向、混合溶液中加入少量氯水及淀粉溶液，会发生反应2KI+Cl2=2KCl+I2，淀粉遇I2变蓝，故溶液变蓝色，D错误； 故选C。 【变式7-1】（25-26高一上·黑龙江佳木斯·阶段练习）某化学小组验证卤族元素的性质，进行如下实验，分别取等浓度的溶液和溶液于试管中，再分别滴加少量氯水（或溴水），下列说法正确的是 A．实验I中产生的现象为溶液由无色变为棕黄色 B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为 C．实验Ⅲ中溴水可用反应后实验I中溶液代替 D．该实验证明卤素单质的氧化性： 【答案】C 【详解】A．实验I中氯置换出溴化钾中的单质溴，现象为溶液由无色变为橙黄色，A项错误； B．实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为，B项错误； C．根据题意实验I中溶液未反应完全，其中含有单质溴，不含有氯气分子，则可用于实验Ⅲ，C项正确； D．该实验未进行F元素的性质实验，无法验证的氧化性强弱，D项错误； 故选C。 【变式7-2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）类推是一种常用的学习方法，下列类推结论合理的是 选项 事实 类推 A 与反应生成HCl和HClO 与反应生成HF和HFO B 卤素单质熔点从上到下逐渐升高 碱金属元素单质熔点从上到下逐渐升高 C 最高价氧化物的水化物的酸性，N的强于P的 最高价氧化物的水化物的酸性，F的强于Cl的 D Na在常温下与水剧烈反应，生成的NaOH是强碱 Cs在常温下也能与水剧烈反应，生成的CsOH也是强碱 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．与反应方程式为：，A错误； B．碱金属的熔点从上到下逐渐降低，B错误； C．F没有正价，不可能形成正价的含氧酸，C错误； D．同主族元素的还原性，从上到下逐渐增强，Cs比Na金属性更强，D正确； 故选D。 【变式7-3】（24-25高一上·吉林长春·期末）如图是卤素单质()的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法不正确的是 A．单质①是最活泼的非金属单质 B．单质④的氢化物在卤素氢化物中热稳定性最强 C．阴离子还原性顺序为④>③>②>① D．四种单质的颜色随相对分子质量增大而加深 【答案】B 【分析】卤素单质的溶沸点与其相对分子质量成正比，根据图像知，①②③④分别表示：。 【详解】A．同主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A正确； B．非金属性越强，其氢化物的热稳定性越强，非金属性：F>Cl>Br>I，则卤素氢化物中热稳定性最强的是HF，B错误； C．非金属性越强，其单质氧化性越强，对应阴离子还原性越弱，则阴离子还原性顺序为，C正确； D．相对分子质量逐渐增大，颜色逐渐加深，D正确； 答案选B。 题型08 同主族元素的相似性和递变性 一、探究第三周期元素性质的递变规律 1、钠、镁、铝金属性强弱比较 单质 实验项目 Na Mg Al 实验操作 实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红 镁表面附着少量气泡，加热后，有较多的气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红 镁条逸出气体的速率较快 与水(或酸)的反应的剧烈程度 与冷水剧烈反应 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应 与酸迅速反应，放出氢气，但镁更容易 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物 结论 ①钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为：Na>Mg>Al ②钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 ③钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为Na>Mg>Al ④与水(酸)反应越来越容易，氢氧化物的碱性越来越强 2、硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较 元素 Si P S Cl 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸而化合 由易到难的顺序是：Cl2>S>P>Si 最高价氧化物的化学式 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4强酸 HClO4酸性比H2SO4强 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 氢化物的稳定性 不稳定 受热分解 受热分解 稳定 结论 ①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为：Cl>S>P>Si ②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为： HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 ③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为：Cl>S>P>Si 3、同周期元素性质递变规律：同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 三、微粒半径大小的比较 【方法与技巧】“三看”法比较简单微粒的半径大小 ①“一看”电子层数：一般电子层数越多，半径越大 ②“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小 ③“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 五、元素的金属性和非金属性强弱的判断方法 1、元素金属性强弱的判断方法 (1)金属性：指金属元素的原子失去电子能力 (3)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱； 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。 (4)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物对应水化的碱性强弱来比较： ②依据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度或剧烈程度来比较 ③依据金属单质之间的置换反应来比较： 2、元素非金属性强弱的判断方法 (1)非金属性：元素的原子得到电子能力 (2)位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增强 同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。 (3)根据元素单质及其化合物的相关性质判断 ①依据最高价氧化物的水化物酸性强弱来比较 ②依据非金属元素单质与H2化合的难易程度来比较 ③依据形成气态氢化物的稳定性来比较 【典例8】（25-26高一上·黑龙江黑河·阶段练习）下表列出了①~⑨九种元素在元素周期表(部分)中的位置。 周期 I A族 II A族 IIIA族 IV A族 V A族 VI A族 VII A族 2 ① ② ③ ④ ⑤ 3 ⑥ ⑦ 4 ⑧ ⑨ (1)元素④的原子结构示意图为 。 (2)①、②、⑧原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号)。 (3)③、⑥两种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是 。(填化学式)。 (4)③、④、⑤三种元素的简单气态氢化物中，稳定性最弱的是 (填化学式)。 (5)元素⑧的单质与水反应的化学方程式为 。 (6)元素⑦的单质与元素⑨的钠盐溶液反应的离子方程式为 。 (7)高温灼烧单质③，透过蓝色钻玻璃，可观察到火焰呈 色。 【答案】(1) (2)B<Li<K (3)HNO3 (4)NH3 (5)2K+2H2O=2KOH+H2↑ (6)Cl2+ 2Br-=2C1-+Br2 (7)紫 【分析】根据元素在元素周期表中的位置，可知①是Li，②是B，③是N，④是O，⑤是F，⑥是P，⑦是Cl，⑧是K，⑨是Br，然后根据元素周期表分析解答。 【详解】（1） 根据分析知元素④是O元素，O原子的结构示意图为。 （2）根据分析知①是Li，②是B，⑧是K，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大原子半径越大，则三种元素的原子半径大小关系为B<Li<K。 （3）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，③是N，⑥是P，两者是同主族元素，元素的非金属性N>P，所以两者最高价氧化物对应的水化物中，酸性强弱关系为HNO3>H3PO4，故两种酸的酸性较强的为HNO3。 （4）③是N，④是O，⑤是F，它们是同周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，其简单氢化物的稳定性就越强，所以三种元素的简单氢化物稳定性关系为NH3<H2O<HF，故三种氢化物中稳定性最弱的为NH3。 （5）⑧是K，金属钾活动性很强，能够与水剧烈反应产生KOH、H2，反应的化学方程式为2K+2H2O = 2KOH+H2↑。 （6）⑦是CI，⑨是Br，Cl2氧化性强于Br2，故Cl2与NaBr在溶液中发生置换反应生成NaCl、Br2，发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2CI-+ Br2。 （7）⑧是K，其焰色试验呈紫色，因此高温灼烧单质钾，透过蓝色钴玻璃，可观察到火焰呈紫色。 【变式8-1】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性： D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 【答案】C 【分析】由于四种元素为短周期，故X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期。Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知Y为元素，则X为元素，Z为元素，W为元素。 【详解】A．X、Y、Z、W分别为，没有金属元素，A正确； B．化合物ZW2分子为，其和两个各共用一对电子达到稳定结构，则三个原子都达到了8个电子的稳定结构，B正确； C．由于非金属性，故气态氢化物的稳定性：，C错误； D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物，D正确； 故答案选C。 【变式8-2】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）下列原因分析能正确解释递变规律的是 选项 递变规律 原因分析 A 酸性：HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性：Cl>S>Si B 离子半径： 电子层结构相同，核电荷数：Ca>Cl>S C 与水反应的剧烈程度：Na>Mg>Al 最外层电子数：Al>Mg>Na D 熔点：Cl2<Br2<I2 键能：Cl-Cl>Br-Br>I-I A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．比较非金属性应使用最高价氧化物对应酸的酸性，H2SO3不是S的最高价氧化物对应水化物的酸，A错误； B．电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，Ca2+、Cl-、S2-的核电荷数递减，对应半径递增，B正确； C．金属与水反应的剧烈程度由金属性决定，而非最外层电子数决定，C错误； D．卤素单质熔点由分子间作用力决定，而非键能，D错误； 故选B。 【变式8-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）为研究同主族元素性质的递变规律，某小组以第VIIA元素为例用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 已知：的氧化性大于 (1)仪器X的名称为 ，A中反应的离子方程式 。 (2)探究卤素单质氧化性的相对强弱，将实验现象填写在下表对应的空格里： 操作步骤 实验现象 I．打开弹簧夹、活塞a，滴加浓盐酸。 II．当B和C中分液漏斗中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簀夹。 湿润的淀粉碘化钾试纸 III．当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。 IV．打开活塞b，将少量溶液滴入C中，关闭活塞b，取下C振荡。 试管C中的现象为 (3)操作步骤III的实验目的是 。 (4)结合元素周期律解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因： 。 (5)实验中若氯气的通入量过多，淀粉碘化钾试纸会逐渐褪色，可能的原因 。 【答案】(1) 分液漏斗 (2) 变蓝 层溶液变为紫红色 (3)确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰 (4)氯、溴、碘同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱 (5)氯气过量，将生成的氧化成 【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B中盛有溴化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈橙红色，验证氯的氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，以此解题。 【详解】（1）由图可知仪器X的名称为分液漏斗；A中为高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，其离子方程式为：； （2）高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，氯气可以和碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇到单质碘变蓝；C中分液漏斗中由单质溴，打开活塞b，溴可以置换出碘化钾中的碘，生成单质碘，并溶于四氯化碳中，现象为：层溶液变为紫红色； （3）B和C中分液漏斗内含有的溶质的量是相同的，关闭活塞b后，B中溶液由黄色变为棕色，说明步骤II中C中分液漏斗内没有氯气分子，故操作步骤III的实验目的是：确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰； （4）氯、溴、碘属于同主族元素，同主族元素越靠上，原子半径越小，元素的非金属性越强，非金属性越强，其单质的氧化性越强，故氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因是：氯、溴、碘同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱； （5）过量的氯气可以和单质碘反应，从而是淀粉碘化钾试纸会逐渐褪色，故可能的原因是：氯气过量，将生成的氧化成。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $