内容正文:
专题09 元素周期表与元素周期律(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
元素周期表的结构
周期划分;族的分类;元素位置表述
元素周期表中的规律
序数规律;对角线规则;相似规律;递变规律等
元素周期律
原子半径;金属性与非金属性;化合价;元素周期律的本质;
金属性与非金属性的强弱比较
金属性强弱比较;非金属性的强弱比较
“位、构、性”三者关系
元素推断;性质比较;性质预测
要点01 元素周期表的结构
1.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数= 数= 数= 数。
2.编排原则
(1)周期:把电子层数 的元素,按原子序数 的顺序,从 排成的 行。
(2)族:把最外层电子数 的元素,按电子层数 的顺序,从 排成的 行。
3.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
周期类别
本周期
元素种数
本周期稀有
气体原子序数
【规律】某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数
(2)族(18个纵列,16个族)
族序数
ⅠA、ⅡA
ⅢB~Ⅷ
ⅠB、ⅡB
ⅢA~ⅦA
0
纵列序数
族类别
(3)分区——根据元素的金属性与非金属性分区
说明:a.分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线,即为 元素区和 元素区分界线( 元素除外)。
b.各区位置:分界线左下方为 元素区,分界线右上方为 元素区。
c.分界线附近元素的性质:既表现 元素的性质,又表现 元素的性质。
(4)元素周期表中的特殊位置
①过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素,都是 元素。
②镧系:元素周期表第6周期第ⅢB族中,57号元素镧到71号元素镥共 种元素。
③锕系:元素周期表第7周期第ⅢB族中,89号元素锕到103号元素铹共 种元素。
④超铀元素:在 系元素中, 号元素铀(U)以后的各种元素。
4.周期表的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找
(2)预测元素的 (由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如:金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则碱性:Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2,则Ca(OH)2 Al(OH)3(填“>”“<”或“=”)。
②推测未知元素的某些性质
如:已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2 ;再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为 固体,与氢 ,HAt ,水溶液呈 ,AgAt 等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
① 在金属与非金属分界线附近,如: 等。
②农药中常用元素在 ,如: 等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在 中找,如: 等。
归|纳|总|结
①碱金属元素位于ⅠA族,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素),共有32种元素。
④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
⑥电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。
要点02 元素周期表中的规律
1、原子序数规律
(1)同主族、邻周期元素的原子序数差
元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)
同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+ 期元素所在周期的元素种类数目
元素周期表中右侧元素(ⅢA~ⅦA族)
同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+ 期元素所在周期的元素种类数目
(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数差
2、元素化合价规律
(1)主族元素的最高正化合价=它所在的 数= 数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正价。
(2)只有 元素才有负价,非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于 。
(3)若某原子的最外层电子数为 数(m),则正常化合价为 数,从+1价到+m价,若出现偶数则为 化合价,其氧化物为 氧化物,如NO、NO2。
(4)若某原子的最外层电子数为 数(n),则元素的正常化合价为一系列 数,例如。
3、微粒半径大小比较的一般规律
(1)同周期(除0族外),随原子序数的 ,原子半径由 到 ,如Na Mg Al;
(2)同主族,随原子序数的 ,原子半径、离子半径由 到 ,如Li Na K;Li+ Na+ K+;
(3)具有相同核外电子排布的微粒,核电荷数越 ,微粒的半径越 (阴 阳 ,径 序 ),如Al3+ Mg2+ Na+ F- O2-;
(4)同种元素形成的微粒,阳离子 原子 阴离子,价态越 ,微粒的半径越 ,如H+ H H-;Fe3+ Fe2+ Fe。
4、元素种类判断规律
(1)周期元素种类:设n为周期序数,每一周期排布元素的数目为: 数周期为; 数周期为。如第 周期为种,第 周期为种。
(2)族“m-2” 非金属元素种类判断规律:任何一主族中,非金属元素种类=( )的绝对值
5、对角线规律
金属与非金属分界线对角( 上角与 下角)的两主族元素性质相似,主要表现在第2、3周期(如Li和Mg、Be和Al、B和Si)。
6、相似规律:
(1)相邻相似:元素周期表中, 相邻的元素性质差别不大,俗称相邻相似规律;
(2)同族相似;由于同族元素的最外层电子数 ,故同族元素性质 。
(3)对角相似:①沿表中金属与非金属分界线方向(),对角相邻的两主族元素(都是金属或非金属)性质(金属性或非金属性) .②元素周期表中左上右下()相邻的两金属元素的离子半径 .
7、递变规律:
(1)同周递变:同一周期的元素从左到右,随着核电荷数的 ,最外层电子数依次 ,原子半径逐渐 ,原子失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,所以,元素的金属性逐渐 ,非金属性逐渐 。
(2)同族递变:同一主族的元素从上到下,随着核电荷数的 ,电子层数依次 ,原子半径逐渐 ,原子失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,所以,元素的金属性逐渐 ,非金属性逐渐 。
(3)三角递变;所谓“三角递变”,即A、B处于同周期,A、C处于同主族的位置,可排列出三者原子结构、性质方面的递变规律。如:原子序数Z(C) Z(B) Z(A);原子半径r(C) r(A) r(B);A、B、C若为非金属元素,则非金属性B A C,单质的氧化性B A C等。
8、“定性”规律:若主族元素族数为m,周期数为n,则:
① 1时为金属,值越 ,金属性越 ;
② 1时是非金属,越 ,非金属性越 ;
③ 1时多为 元素
要点03 元素周期律
1.内容:元素的性质随着 的递增而呈周期性变化。
2.实质:元素性质的周期性变化是 周期性变化的必然结果。
3. 主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原
子
结
构
核电荷数
逐渐
逐渐
电子层数
逐渐
原子半径
逐渐 (稀有气体元素除外)
逐渐
离子半径
阳离子半径逐渐 ,阴离子半径逐渐 ,r(阴离子) r(阳离子)
逐渐
性
质
化合价
最高正化合价由 → (O、F除外)负化合价= (H显-1价)
相同,最高正化合价= 数(O、F除外)
元素的金属性、非金属性
金属性逐渐 ,非金属性逐渐
金属性逐渐 ,非金属性逐渐
气态氢化物的稳定性
逐渐
逐渐
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐 ,酸性逐渐
碱性逐渐 ,
酸性逐渐
归|纳|总|结
一看电子层数
最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大
二看核电荷数
当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小
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
要点04 金属性与非金属性的强弱比较
三表
元素周期表:金属性“右弱左 ,上弱下 ,右上弱左下 ”;非金属性“左 右强,下 上强,左下 右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐 (其中Pb Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序, 逐渐减弱
三反应
置换反应:强的置换 的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越 ,则非金属性越
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越
归|纳|总|结
(1)认为根据酸性HCl>H2S,可判断非金属性Cl大于S,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。
(2)认为根据失电子数Na<Al,可判断金属性Na<Al,实际金属性强弱是Na>Al,与失电子数多少无关。
(3)认为根据稳定性HF>HCl>HBr>HI,可判断酸性:HF>HCl>HBr>HI,实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。
(4)认为同主族从上到下,元素单质熔点逐渐升高,实际上同主族从上到下,金属单质熔点降低,非金属单质熔点升高。
(5)认为元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强,实际上有特例,如N非金属性较强,但N2性质稳定。
要点05 “位、构、性”三者关系
1.元素“位—构—性”综合关系
元素的原子结构 了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素在周期表中的位置 了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之间可相互推断。
2.三者的推断关系
(1)结构与位置的互推
①明确四个关系式
a.电子层数= 数。
b.质子数= 数。
c.最外层电子数= 数。
d.主族元素的最高正价= 数。
最低负价=-|8- 数|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律
a.各周期所能容纳元素种数。
b.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。
c.同族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)性质与位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置,根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括:
①元素的 。
②气态氢化物的 。
③最高价氧化物对应水化物的 。
④金属与H2O或酸反应的 。
(3)结构和性质的互推
①最外层电子数是决定元素原子的 的主要因素。
②原子半径决定了元素单质的性质;离子半径决定了元素组成化合物的 。
③同主族元素最外层电子数相同,性质 。
归|纳|总|结
推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式:a.电子层数=周期数;b.质子数=原子序数;c.最外层电子数=主族序数;d.主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;b.各周期元素种类;c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最多的元素:O。
④常见的具有漂白性的物质:氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素:F。
⑥单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素:Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素:N;能发生氧化还原反应的元素:S。
⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
题型01 元素周期表的结构
【典例1】(25-26高一上·四川眉山·月考)下列关于元素周期表的叙述不正确的是
A.共有7个周期,16个族
B.某第ⅡA族元素的原子序数为a,则a+1的元素一定是第ⅢA族元素
C.周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族
D.原子最外层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
【变式1-1】(24-25高一上·广东广州·期末)与元素周期表有关的下列说法正确的是
A.第二周期中金属性最强的是锂元素 B.1~20号元素中一共有6种金属元素
C.碱金属元素中原子半径最大的是K D.制造催化剂的元素只分布在主族中
【变式1-2】(24-25高一上·甘肃·期末)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
B.前20号元素称为短周期元素
C.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.第IA族的元素都被称作碱金属元素
题型02 元素在周期表中的位置推断
【典例2】(24-25高一上·天津南开·期末)若发现119号元素,其在元素周期表中的位置应该是
A.第七周期0族 B.第六周期第A族
C.第八周期第A族 D.第七周期第A族
【变式2-1】(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋(Po)的原子序数为84,210Po为钋(Po)的一种核素,下列说法错误的是
A.钋(Po)为金属元素 B.210Po与208Po互为同位素
C.210Po含有126个中子 D.210Po位于周期表第七周期
【变式2-2】(25-26高一上·江西宜春·开学考试)今年丰城九中高一新生军训正值酷热的八月,教官发现某班化学课代表为了保持自己往常“小白脸”的形象,每次出操时都会涂一种物理防晒霜,其主要成分为和。下列关于22号元素和30号元素的说法错误的是
A.均为副族元素
B.是一种人体必需的微量元素
C.位于周期表的第四周期
D.位于周期表的第ⅠB族
题型03 元素周期律
【典例3】(24-25高一上·宁夏吴忠·期末)下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.原子半径大小:Na > S > O B.氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3
C.酸性强弱:HIO4 > HBrO4 > HClO4 D.碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH
【变式3-1】(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A.原子半径: B.稳定性:
C.溶解度: D.碱性:
【变式3-2】(24-25高一上·浙江金华·期末)目前“北京时间”授时以55号Cs原子钟为基准,已知Cs的最外层电子数是1,下列说法不正确的是
A.Cs是第六周期第ⅠA族元素 B.Cs单质还原性强于K
C.CsOH为强碱 D.的中子数为133
题型04 实验探究元素周期律
【典例4】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考)元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,某同学利用如图所示实验验证金属的金属性,下列说法错误的是
序号
①
②
③
实验
实验现象
钠块熔成光亮小球,在水面四处游动
钾块表面出现小火球
左侧试管无明显现象,右侧试管中溶液变红
A.对比实验①、②现象可知金属性:
B.实验②中发生反应的离子方程式为
C.对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱,故金属性:
D.实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色
【变式4-1】(24-25高一上·北京朝阳·期末)由下列实验及相应事实推理所得的结论,不能用元素周期律解释的是
实验
事实
结论
A
将体积相同的Na和K
分别投入冷水中
K与H2O反应更剧烈
金属性:K>Na
B
将足量硫酸与Na3PO4溶液混合
生成H3PO4
非金属性:S>P
C
分别加热HCl气体和HI气体
HI气体更易分解
稳定性:HCl>HI
D
分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体
NaHCO3固体更易分解
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【变式4-2】(24-25高一下·四川成都·月考)下列实验不能作为判断依据的是
A.钠和镁分别与冷水反应,判断钠和镁金属性强弱
B.比较与的碱性强弱,判断镁与铝的金属性强弱
C.往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,判断碳酸与硅酸的酸性强弱
D.根据和的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱
题型05 元素周期表和元素周期律的应用
【典例5】(24-25高一·全国·单元测试)元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是
A.元素的性质总在不断地发生明显的变化
B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【变式5-1】(24-25高一下·陕西渭南·期中)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项
事实
推测
A
Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应
Be(铍)与冷水更难反应
B
HF是弱酸,HBr是强酸
HI是强酸
C
、均为强碱
是弱碱
D
Si与高温时反应,S与加热时反应
P与在高温时能反应
【变式5-2】(24-25高一上·北京海淀·期末)下列物质性质不能由元素周期律推测的是
A.热稳定性: B.沸点:
C.氧化性: D.碱性:
题型06 元素“位—构—性”关系推断
【典例6】(24-25高一下·河南南阳·期末)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A、E在元素周期表中的相对位置如图所示,A元素为有机物必含元素,C与E位于同一主族,A与B的原子序数之和等于D的原子序数。下列说法错误的是
A.元素B~E的简单离子半径大小:E>B>C>D
B.B、C与氢元素能形成离子化合物,1mol元素C的氢化物中含有2mol共价键
C.检验某溶液中含有F的简单离子会用到稀硝酸和溶液
D.最高价氧化物的水化物的酸性:F>B>A
【变式6-1】(24-25高一下·北京海淀·期末)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B.Y的最高正化合价为+7价
C.常压下X单质的熔点比Z单质的低
D.Z的氢化物为强酸
【变式6-2】(24-25高一上·福建泉州·期末)X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素原子的质子数是其K层电子数的四倍,Y元素焰色为黄色,Z元素与X元素同族。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.非金属性:
C.Z元素的最高正价为
D.X、Y、Z组成的正盐至少有2种
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一上·云南玉溪·期末)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
实验操作及现象
实验结论
A
向KBr溶液中通入,溶液变为橙黄色
非金属性:Br<Cl
B
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀溶解
铝元素表现出一定的非金属性
D
把绿豆大的Na和K分别投入水中,K与水反应更剧烈
金属性:Na<K
2.(24-25高一上·浙江温州·期末)下列说法错误的是
A.元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果
B.因为金属和非金属之间有很严格的界限,所以人们多在金属与非金属之间寻找半导体材料
C.稀有气体分子中不含有化学键
D.最外层有1个或2个电子的元素,可能是第IA族、第IIA族元素,也可能是副族、第VIII族元素或氦元素
3.(25-26高一上·山东·开学考试)元素周期表为我们学习和掌握物质性质及变化规律提供了理论指导,如图是元素周期表的一部分以及硫原子结构示意图。下列说法不正确的是
A.硒原子的质子数为34
B.硫原子可以得到电子形成
C.砷元素属于非金属元素
D.硫元素和硒元素本质区别是相对原子质量不同
4.(25-26高一上·安徽·开学考试)中国生态硒都——石台县以其独特的生态富硒之美和康养服务之优,奏响了全域旅游的最强音。如图是硒元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列对硒说法不正确的是
A.x的值为18 B.相对原子质量为78.96
C.硒原子在化学反应中易失去电子 D.硒元素有防癌、抗癌作用,属于微量元素
5.(24-25高一上·广东广州·期末)2016年IUPAC将第117号元素命名为,最外层电子数是7。下列说法正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族的元素 B.Ts在同族元素中非金属性最强
C.Ts的同位素原子的中子数相同 D.中子数为176的Ts,其核素符号是
6.(24-25高一上·福建福州·期末)金属铷(Rb)与金属钠位于同一主族,根据元素周期律推测,下列说法错误的是
A.Rb的原子半径比Na大 B.Rb的金属性比Na强
C.Rb与水反应会爆炸 D.RbOH的碱性比NaOH的碱性弱
7.(23-24高一上·广东深圳·期末)填空题
(一)某同学欲验证与的金属性强弱,设计实验如下:
实验操作
实验现象
反应或结论
Ⅰ.向试管中加入少量溶液,再逐滴滴入溶液至过量,边滴边振荡
①
与不反应
Ⅱ.向试管中加入少量溶液,再逐滴滴入溶液至过量,边滴边振荡
试管中先出现白色沉淀,后白色沉淀溶解
②
依据上述实验设计,回答下列问题:
(1)铝元素在周期表中的位置为第 周期 族;
(2)上述实验试管中的实验现象为 ;
(3)写出试管中白色沉淀溶解的离子反应方程式 ;
(4)上述实验现象证明碱性: (填“>”“<”或“=”)
(二)某同学欲验证、、的氧化性强弱,实验操作如下:
Ⅰ.向盛有和混合液的试管中通入少量氯气,振荡观察;Ⅱ.向盛有淀粉混合液的试管中加入少量溶液,振荡观察;(5)、、的氧化性由强到弱的顺序为
(6)试管中通入少量氯气后的实验现象是
(7)写出试管中发生的离子反应
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·河南鹤壁·开学考试)应用元素周期律分析下列推断,正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族,砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.(24-25高一上·全国·月考)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
事实
推测
A
Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应
Be(铍)与冷水更难反应
B
HF是弱酸,HBr是强酸
HI是强酸
C
Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱
Sr(OH)2是弱碱
D
Si与H2高温时反应,S与H2加热时反应
P与H2在高温时能反应
3.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
目的
实验方案
A
比较Mg与Al的金属性
向MgCl2、AlCl3溶液中逐滴加入过量NaOH溶液,观察现象
B
鉴别KBr与 KI溶液
分别向溶液中加入少量氯水,再加入CCl4,振荡,观察溶液颜色
C
比较F与Cl的非金属性
将F2通入NaCl溶液中,观察是否有黄绿色气体生成
D
比较Cl与C的非金属性
将HClO4滴入Na2CO3溶液中,观察是否有无色气泡冒出
4.(24-25高一上·全国·月考)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物的水化物的酸性:W<Z
C.简单气态氢化物的热稳定性:Y<Z
D.四种元素的单质中,Z的熔点最高
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.元素周期表总共有18个族
B.稀有气体元素的原子最外层电子均为8
C.的碱性强于,可判断金属性:
D.在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素
6.(25-26高一上·广东广州·月考)德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为:。下列叙述正确的是
A.上述过程前后质子总数发生了变化 B.的质量数为277
C.位于第六周期的Cn元素是副族元素 D.与互为同位素
7.(25-26高一上·辽宁·月考)元素周期表被认为是“科学共同的语言”,它的发现使化学学习和研究变得有规律可循,其简洁有序的背后,是众多科学家艰苦奋斗的结果。请按要求回答下列问题:
(1)Cl、P等元素的一些化合物可用于制造农药,欲制造出新品种农药,所研究的元素最可能位于元素周期表的______。
A.左下方区域 B.右上方区域 C.副族元素区域 D.稀有气体元素区域
(2)元素Na、Mg、S、Cl位于元素周期表的第三周期,下列说法正确的是______。
A.离子半径:Na+>S2- B.元素最高化合价:Mg<Cl
C.单质的还原性:Na<Mg D.稳定性:H2S>HCl
(3)硅酸铜钡(BaCuSi2O6)是一种罕见的紫色颜料,也叫汉紫。下列元素都属于短周期元素的是______。
A.Si 和 O B.Ba 和 Si C.Cu 和 O D.Ba 和 Cu
(4)下列物质的主要成分(括号中)不含第IVA族元素的是______。
A.石英石(SiO2)
B.绿柱石(Be3Al2Si6O18)
C.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]
D.红宝石(Al2O3)
(5)科学家利用粒子加速器在实验室创造出了超重铝。下列有关的说法错误的是______。
A.质子数为13 B.中子数为29 C.最外层电子数为13 D.原子序数为13
(6)华龙一号是我国自主研发的核电技术,其核燃料含有和,二者______。
A.属于同种原子 B.互为同位素 C.互为同素异形体 D.所有性质均相同
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高一上·天津南开·期末)下列关于碱金属的说法中,正确的是
A.第A族元素叫作碱金属元素
B.熔点:Li>Na>K>Rb>Cs
C.密度:Cs>Rb>K>Na>Li
D.随核电荷数的增加,碱金属元素金属性逐渐减弱
2.(25-26高一上·陕西·开学考试)核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为,最外层电子数为,原子核内质子数为。下列有关X的说法错误的是
A.X能形成化学式为的物质
B.X可能形成化学式为的物质
C.X原子的最外层电子数比核电荷数少2或10
D.X可能形成化学式为KX的物质
3.(24-25高一上·广东广州·期末)①~⑥均是元素周期表中短周期元素,它们的主要化合价和原子半径如下表所示:
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
主要化合价
+1
+1
+2
-2
-1
-1、+7
原子半径/nm
0.152
0.186
0.160
0.074
0.071
0.099
下列说法中正确的是
A.①的原子半径在它同主族的原子中最小 B.②与④形成的化合物中一定只含有离子键
C.⑥的单质常温下能与水发生置换反应 D.⑥的最高价氧化物对应的水化物是强酸
4.(24-25高一上·全国·月考)下列有关说法正确的是
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O
B.36S与74Se的中子数之和为60
C.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4
D.还原性:Se2-<S2-
5.(24-25高一上·浙江·期中)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,化合物含58电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:X>Z>Y>R B.R与X形成的化合物水溶液呈酸性
C.Y单质的氧化性比Z单质的强 D.Z元素的最高化合价为+6
6.(24-25高一上·河北廊坊·期末)元素周期表和元素周期律的出现为化学的发展带来巨大的优势,使我们在认识各元素的结构和性质时有一定的系统性和规律性。下列关于元素周期表和元素周期律的叙述正确的是
A.第三周期金属元素简单离子半径从左到右依次减小
B.同一主族元素的含氧酸由上到下酸性依次减弱
C.同主族非金属元素核电荷数小的单质可以在水溶液中置换出核电荷数大的单质
D.非金属性强的元素其简单气态氢化物的水溶液酸性一定强
7.(24-25高一上·浙江宁波·期末)某些短周期元素的数据如表(已知Be的原子半径为0.089nm)。
元素代号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(nm)
0.074
0.160
0.152
0.143
0.099
0.186
0.075
0.077
最高正化合价
+2
+1
+3
+7
+1
+5
+4
最低负化合价
-2
回答下列问题:
(1)①在元素周期元素的位置是 。
(2)上述第三周期元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填酸的化学式)。
(3)实验室保存⑥单质的试剂瓶是 (填“广口瓶”或“细口瓶”)。
(4)③单质在O2中加热发生的化学方程式 。
(5)由⑤、⑧组成,每个原子均满足最外层8电子稳定结构的最简单化合物的结构式为: 。
(6)下列说法中不能用来比较元素⑦、⑧非金属性强弱的是 (填字母)。
A.最简单气态氢化物的稳定性⑦>⑧
B.最高价氧化物对应水化物的酸性⑦>⑧
C.最简单气态氢化物的沸点⑦>⑧
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
专题09 元素周期表与元素周期律(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
元素周期表的结构
周期划分;族的分类;元素位置表述
元素周期表中的规律
序数规律;对角线规则;相似规律;递变规律等
元素周期律
原子半径;金属性与非金属性;化合价;元素周期律的本质;
金属性与非金属性的强弱比较
金属性强弱比较;非金属性的强弱比较
“位、构、性”三者关系
元素推断;性质比较;性质预测
要点01 元素周期表的结构
1.原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
3.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
周期序数
一
二
三
四
五
六
七
周期类别
短周期
长周期
本周期
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
本周期稀有
气体原子序数
2
10
18
36
54
86
118
【规律】某一周期稀有气体原子序数恰好等于上一周期稀有气体原子序数+本周期元素种数
(2)族(18个纵列,16个族)
族序数
ⅠA、ⅡA
ⅢB~Ⅷ
ⅠB、ⅡB
ⅢA~ⅦA
0
纵列序数
1、2_
3~10
11、12
13~17
18
族类别
主族
副族
主族
0族
(3)分区——根据元素的金属性与非金属性分区
说明:a.分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
b.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。
c.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。
(4)元素周期表中的特殊位置
①过渡元素:元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列元素,都是金属元素。
②镧系:元素周期表第6周期第ⅢB族中,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周期第ⅢB族中,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。
4.周期表的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如:金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,则Ca(OH)2>Al(OH)3(填“>”“<”或“=”)。
②推测未知元素的某些性质
如:已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶;再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为有色固体,与氢难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸性,AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近,如:Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
归|纳|总|结
①碱金属元素位于ⅠA族,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族(含有锕系、镧系元素),共有32种元素。
④过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
⑥电子层数=周期序数,主族序数=价电子数。
要点02 元素周期表中的规律
1、原子序数规律
(1)同主族、邻周期元素的原子序数差
元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)
同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+上一周期元素所在周期的元素种类数目
元素周期表中右侧元素(ⅢA~ⅦA族)
同主族相邻两元素中,Z(下)=Z(上)+下一周期元素所在周期的元素种类数目
(2)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数差
无
1
1
11
11
25
25
2、元素化合价规律
(1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正价。
(2)只有非金属元素才有负价,非金属元素的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
(3)若某原子的最外层电子数为奇数(m),则正常化合价为奇数,从+1价到+m价,若出现偶数则为非正常化合价,其氧化物为不成盐氧化物,如NO、NO2。
(4)若某原子的最外层电子数为偶数(n),则元素的正常化合价为一系列偶数,例如。
3、微粒半径大小比较的一般规律
(1)同周期(除0族外),随原子序数的递增,原子半径由大到小,如Na>Mg>Al;
(2)同主族,随原子序数的递增,原子半径、离子半径由小到大,如Li<Na<K;Li+<Na+<K+;
(3)具有相同核外电子排布的微粒,核电荷数越大,微粒的半径越小(阴前阳下,径小序大),如Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-;
(4)同种元素形成的微粒,阳离子<原子<阴离子,价态越高,微粒的半径越小,如H+<H<H-;Fe3+<Fe2+<Fe。
4、元素种类判断规律
(1)周期元素种类:设n为周期序数,每一周期排布元素的数目为:奇数周期为;偶数周期为。如第3周期为种,第4周期为种。
(2)族“m-2” 非金属元素种类判断规律:任何一主族中,非金属元素种类=(族序数-2)的绝对值
5、对角线规律
金属与非金属分界线对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似,主要表现在第2、3周期(如Li和Mg、Be和Al、B和Si)。
6、相似规律:
(1)相邻相似:元素周期表中,上下左右相邻的元素性质差别不大,俗称相邻相似规律;
(2)同族相似;由于同族元素的最外层电子数相等,故同族元素性质相似。
(3)对角相似:①沿表中金属与非金属分界线方向(),对角相邻的两主族元素(都是金属或非金属)性质(金属性或非金属性)相近.②元素周期表中左上右下()相邻的两金属元素的离子半径相近.
7、递变规律:
(1)同周递变:同一周期的元素从左到右,随着核电荷数的递增,最外层电子数依次增多,原子半径逐渐减小,原子失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,所以,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
(2)同族递变:同一主族的元素从上到下,随着核电荷数的递增,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,原子失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,所以,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
(3)三角递变;所谓“三角递变”,即A、B处于同周期,A、C处于同主族的位置,可排列出三者原子结构、性质方面的递变规律。如:原子序数Z(C)>Z(B)>Z(A);原子半径r(C)>r(A)>r(B);A、B、C若为非金属元素,则非金属性B>A>C,单质的氧化性B>A>C等。
8、“定性”规律:若主族元素族数为m,周期数为n,则:
①<1时为金属,值越小,金属性越强;
②>1时是非金属,越大,非金属性越强;
③=1时多为两性元素
要点03 元素周期律
1.内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
2.实质:元素性质的周期性变化是核外电子排布周期性变化的必然结果。
3. 主族元素的周期性变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原
子
结
构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小(稀有气体元素除外)
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小,r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性
质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数)(H显-1价)
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性、非金属性
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
碱性逐渐增强,
酸性逐渐减弱
归|纳|总|结
一看电子层数
最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大
二看核电荷数
当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小
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
要点04 金属性与非金属性的强弱比较
三表
元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性逐渐减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序,非金属性逐渐减弱
三反应
置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强
归|纳|总|结
(1)认为根据酸性HCl>H2S,可判断非金属性Cl大于S,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。
(2)认为根据失电子数Na<Al,可判断金属性Na<Al,实际金属性强弱是Na>Al,与失电子数多少无关。
(3)认为根据稳定性HF>HCl>HBr>HI,可判断酸性:HF>HCl>HBr>HI,实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。
(4)认为同主族从上到下,元素单质熔点逐渐升高,实际上同主族从上到下,金属单质熔点降低,非金属单质熔点升高。
(5)认为元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强,实际上有特例,如N非金属性较强,但N2性质稳定。
要点05 “位、构、性”三者关系
1.元素“位—构—性”综合关系
元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之间可相互推断。
2.三者的推断关系
(1)结构与位置的互推
①明确四个关系式
a.电子层数=周期序数。
b.质子数=原子序数。
c.最外层电子数=主族序数。
d.主族元素的最高正价=最外层电子数。
最低负价=-|8-最外层电子数|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律
a.各周期所能容纳元素种数。
b.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。
c.同族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)性质与位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置,根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括:
①元素的金属性、非金属性。
②气态氢化物的稳定性。
③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
④金属与H2O或酸反应的难易程度。
(3)结构和性质的互推
①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。
②原子半径决定了元素单质的性质;离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同,性质相似。
归|纳|总|结
推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式:a.电子层数=周期数;b.质子数=原子序数;c.最外层电子数=主族序数;d.主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;b.各周期元素种类;c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最多的元素:O。
④常见的具有漂白性的物质:氯水、SO2、Na2O2、双氧水等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素:F。
⑥单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素:Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素:N;能发生氧化还原反应的元素:S。
⑩元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
题型01 元素周期表的结构
【典例1】(25-26高一上·四川眉山·月考)下列关于元素周期表的叙述不正确的是
A.共有7个周期,16个族
B.某第ⅡA族元素的原子序数为a,则a+1的元素一定是第ⅢA族元素
C.周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族
D.原子最外层只有2个电子的元素可能是金属元素也可能是非金属元素
【答案】B
【解析】A.元素周期表共有7个周期,16个族(7主族、7副族、VIII族和0族),A正确;B.第ⅡA族元素的原子序数为a时,a+1的元素不一定是ⅢA族,例如,钙(20号,ⅡA)的下一位是钪(21号,ⅢB),B错误;C.第ⅢB族包含镧系和锕系,元素种类最多(共32种),C正确;D.最外层2个电子的元素可能是金属(如Mg)或非金属(如He),D正确;故答案选B。
方|法|点|拨
1.解题思路:紧扣周期表 “横行成周期、纵列成族” 核心框架,先判周期、再定主副族,结合周期和族的排布规律快速解题。
2.解题步骤模板
(1)判周期:看原子电子层数,电子层数=周期序数,短周期(1-3周期)、长周期(4-7周期)直接对应。
(2)定族数:①主族/0族:最外层电子数=主族序数(ⅠA~ⅦA),最外层8电子(He为2)则为0族;②副族/Ⅷ族:熟记第4周期典型排布,结合核外电子排布规律判断,无需死记,侧重主族判断。
(3)补特征:牢记周期表边界,第1周期2种元素,2、3周期8种,4、5周期18种;主族位于周期表两侧,副族+Ⅷ族为过渡金属区,0族在最右侧。
3.易错规避区分周期序数=电子层数、主族序数=最外层电子数,勿混淆;注意He最外层2电子却归0族,并非ⅡA族。
【变式1-1】(24-25高一上·广东广州·期末)与元素周期表有关的下列说法正确的是
A.第二周期中金属性最强的是锂元素 B.1~20号元素中一共有6种金属元素
C.碱金属元素中原子半径最大的是K D.制造催化剂的元素只分布在主族中
【答案】A
【解析】A.第二周期中金属性最强的元素是第IA族的锂,因为同周期内金属性从左到右递减,Li位于第二周期最左侧,A正确;B.1~20号元素中的金属元素包括Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca,共7种,而非6种,B错误;C.碱金属中原子半径随周期数增加而增大,最大的是Cs,而非K,C错误;D.催化剂元素不仅分布在主族,也分布在副族等过渡金属,D错误;故答案选A。
【变式1-2】(24-25高一上·甘肃·期末)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
B.前20号元素称为短周期元素
C.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.第IA族的元素都被称作碱金属元素
【答案】C
【解析】A.元素周期表共有7个横行,称为周期,共有18个纵行,16个族,A错误;B.前18号元素称为短周期元素,B错误;C.由于周期表中位置靠近的元素性质相近,所以在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料,C正确;D.第IA族中氢元素不是碱金属元素,D错误;故选C。
题型02 元素在周期表中的位置推断
【典例2】(24-25高一上·天津南开·期末)若发现119号元素,其在元素周期表中的位置应该是
A.第七周期0族 B.第六周期第A族
C.第八周期第A族 D.第七周期第A族
【答案】C
【解析】第七周期稀有气体原子序数=86+32=118,因此119号元素属于第八周期,每个新周期起始为第ⅠA族(如第7周期起始87号Fr为ⅠA族),故119号位于第八周期第ⅠA族,故选C。
方|法|点|拨
1.解题思路:依托周期表中各周期的元素种类数,用递减法确定周期序数,结合0族定位法精准推导主族序数,两步锁定元素位置。
2.解题步骤模板
(1)定周期:牢记各周期元素数(1周期2、2-3周期8、4-5周期18、6-7周期32),用原子序数依次减去对应周期元素数,直至余数≤下一周期元素数,减的次数即为周期序数。
(2)定族数:①找紧邻的0族原子序数,计算原子序数与该0族序数的差值;②差值为0则为0族,差值1~7对应ⅠA~ⅦA族,差值>7结合过渡元素区调整(高一侧重主族/0族推断)。
3.易错规避:熟记稀有气体原子序数(2、10、18、36、54、86);区分短、长周期元素数差异,避免递减时计数错误;注意余数对应族序数的取值范围,勿混淆主族与0族边界。
【变式2-1】(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋(Po)的原子序数为84,210Po为钋(Po)的一种核素,下列说法错误的是
A.钋(Po)为金属元素 B.210Po与208Po互为同位素
C.210Po含有126个中子 D.210Po位于周期表第七周期
【答案】D
【解析】A.钋的汉字带钅字旁,属于金属元素,A正确;B.同位素需质子数相同、中子数不同,²¹⁰Po与²⁰⁸Po均为Po的同位素,B正确;C.中子数=质量数-质子数=210-84=126,C正确;D.钋的原子序数为84,位于第六周期第ⅥA族,而非第七周期,D错误;答案选D。
【变式2-2】(25-26高一上·江西宜春·开学考试)今年丰城九中高一新生军训正值酷热的八月,教官发现某班化学课代表为了保持自己往常“小白脸”的形象,每次出操时都会涂一种物理防晒霜,其主要成分为和。下列关于22号元素和30号元素的说法错误的是
A.均为副族元素
B.是一种人体必需的微量元素
C.位于周期表的第四周期
D.位于周期表的第ⅠB族
【答案】D
【解析】A.副族包括IIIB到IIB族,Ti(IVB)和Zn(IIB)均属于副族,A正确;B.锌是人体必需的微量元素,B正确;C.钛(22号)位于第四周期,C正确;D.锌位于IIB族,而非IB族,D错误;故选D。
题型03 元素周期律
【典例3】(24-25高一上·宁夏吴忠·期末)下列关于物质性质的比较,不正确的是
A.原子半径大小:Na > S > O B.氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3
C.酸性强弱:HIO4 > HBrO4 > HClO4 D.碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH
【答案】C
【解析】A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Na>S;同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:S>O,A正确;B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:,则氢化物的稳定性:HF > H2O > NH3,B正确;C.非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>Br>I,酸性:HIO4 <HBrO4 < HClO4,C错误;D.金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Li,碱性强弱:KOH > NaOH > LiOH,D正确;故选C。
方|法|点|拨
1.解题思路:紧扣同周期从左到右、同主族从上到下的递变规律,以原子结构(核电荷数、电子层数)为依据,判断元素金属性、非金属性及相关性质的强弱。
2.解题模板
(1)判规律:①同周期:核电荷数增大,原子半径减小,金属性减弱、非金属性增强;②同主族:电子层数增多,原子半径增大,金属性增强、非金属性减弱。
(2)推性质:金属性越强→单质与水/酸反应越剧烈、最高价氧化物对应水化物碱性越强;非金属性越强→单质与H2化合越容易、气态氢化物越稳定、最高价氧化物对应水化物酸性越强。
(3)比强弱:先定位元素在周期表中的相对位置,再结合递变规律,逐级比较性质差异。
3.易错规避:必须用最高价氧化物对应水化物判断酸、碱性;气态氢化物稳定性仅与非金属性相关,与熔沸点无关;注意同周期0族元素不参与递变规律比较。
【变式3-1】(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A.原子半径: B.稳定性:
C.溶解度: D.碱性:
【答案】C
【解析】A.同周期主族元素从左到右,核电荷数增大,半径减小,原子半径:,可以用元素周期律解释,A不符合;B.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,同周期元素从左到右,主族元素的非金属性逐渐增强,非金属性Cl>S,稳定性HCl>H2S,B不符合;C.溶解度:,不能用元素周期律来解释,C符合题意;D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性K>Na,碱性,可以用元素周期律来解释,D不符合;答案选C。
【变式3-2】(24-25高一上·浙江金华·期末)目前“北京时间”授时以55号Cs原子钟为基准,已知Cs的最外层电子数是1,下列说法不正确的是
A.Cs是第六周期第ⅠA族元素 B.Cs单质还原性强于K
C.CsOH为强碱 D.的中子数为133
【答案】D
【解析】A.Cs为碱金属元素,位于第六周期第ⅠA族,A正确;B.同主族元素自上而下金属性增强,金属性Cs>K,Cs还原性强于K,B正确;C.同主族元素自上而下金属性增强,金属性Cs>Na,NaOH为强碱,故CsOH也为强碱,C正确;D.的中子数为133−55=78,D错误;故选D。
题型04 实验探究元素周期律
【典例4】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考)元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,某同学利用如图所示实验验证金属的金属性,下列说法错误的是
序号
①
②
③
实验
实验现象
钠块熔成光亮小球,在水面四处游动
钾块表面出现小火球
左侧试管无明显现象,右侧试管中溶液变红
A.对比实验①、②现象可知金属性:
B.实验②中发生反应的离子方程式为
C.对比实验①③镁置换出氢的能力比钠弱,故金属性:
D.实验①、②中滴有酚酞的溶液最终均呈红色
【答案】A
【解析】A.钾块表面出现小火球,钠块熔成光亮的小球,说明钾和水的反应更剧烈,钾的金属性强于钠,故A错误;B.实验②中发生的反应为钾与水的反应,其离子方程式为2K+2H2O=2K+ +2OH-+H2↑,故B正确;C.对比实验①、③现象可知,钠比镁更容易和水反应,则钠的金属性强于镁,故C正确;D.实验①、②中分别生成氢氧化钠和氢氧化钾,所以滴有酚酞的溶液均呈红色,故D正确;故答案为:A。
方|法|点|拨
1.解题思路:立足同周期/同主族性质递变核心,通过对照实验验证金属性、非金属性强弱,以实验现象为依据,结合周期律推导结论,做到现象→性质→规律的逻辑闭环。
2.解题步骤模板
(1)明确探究方向:锁定同周期/同主族元素,确定验证金属性(与水/酸反应、最高价碱碱性)或非金属性(单质置换、最高价酸酸性)。
(2)规范实验操作:控制单一变量,对比实验现象(反应剧烈程度、沉淀生成、溶液酸碱性变化),精准记录实验事实。
(3)推导规律结论:现象越明显→对应金属性/非金属性越强,结合元素在周期表中的位置,佐证同周期/同主族的性质递变规律。
3.易错规避:实验需用纯净单质,排除杂质干扰;验证酸碱性必须选用最高价氧化物对应水化物;注意反应条件统一,避免因操作差异导致现象判断失误。
【变式4-1】(24-25高一上·北京朝阳·期末)由下列实验及相应事实推理所得的结论,不能用元素周期律解释的是
实验
事实
结论
A
将体积相同的Na和K
分别投入冷水中
K与H2O反应更剧烈
金属性:K>Na
B
将足量硫酸与Na3PO4溶液混合
生成H3PO4
非金属性:S>P
C
分别加热HCl气体和HI气体
HI气体更易分解
稳定性:HCl>HI
D
分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体
NaHCO3固体更易分解
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【答案】D
【解析】A.将体积相同的Na和K分别投入冷水中,K与H2O反应更剧烈,因同主族元素从上到到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则金属性:K>Na;故A不符合题意;B.将足量硫酸与Na3PO4溶液混合,生成H3PO4,说明硫酸可以制取H3PO4,则硫酸的酸性比磷酸的酸性强,根据最高价含氧酸的酸性强弱可以比较非金属性的强弱,则非金属性:S>P,故B不符合题意;C.分别加热HCl气体和HI气体,HI气体更易分解,根据同主族非金属元素从上到下非金属性逐渐减弱,非金属氢化物的稳定性逐渐减弱,则稳定性:HCl>HI,故C不符合题意;D.分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体,NaHCO3固体更易分解,因为Na2CO3属于正盐,而NaHCO3属于酸式盐,二者不属于同一类别,没有可比性,所以不能用元素周期律来解释,故D符合题意;故选D。
【变式4-2】(24-25高一下·四川成都·月考)下列实验不能作为判断依据的是
A.钠和镁分别与冷水反应,判断钠和镁金属性强弱
B.比较与的碱性强弱,判断镁与铝的金属性强弱
C.往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,判断碳酸与硅酸的酸性强弱
D.根据和的水溶液的酸性强弱判断氟与氯的非金属性的强弱
【答案】D
【解析】A.钠与冷水比镁与冷水反应剧烈,因此钠的金属性强于镁,故A正确;B.金属性越强,对应碱的碱性越强,镁的金属性强于铝,则碱性,故B正确;C.根据强酸制弱酸,往硅酸钠溶液中通入产生白色沉淀,说明碳酸的酸性强于硅酸的酸性,故C正确;D.氢氟酸是弱酸,而盐酸是强酸,但氟的非金属性要比氯的非金属性强,故D错误;故选D。
题型05 元素周期表和元素周期律的应用
【典例5】(24-25高一·全国·单元测试)元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是
A.元素的性质总在不断地发生明显的变化
B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【答案】C
【解析】A.同族元素的性质是相似的,同周期元素的性质是递变的,A项错误;B.紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性,但没有两性金属元素这一说法,B项错误;C.虚线附近是金属与非金属的分界线,可以寻找半导体材料,C项正确;D.耐高温材料应该在过渡元素中寻找,D项错误;答案选C。
方|法|点|拨
1.解题思路:立足周期表 “位-构-性”三者关联,以元素位置推结构、以结构定性质,利用周期律递变规律,分析元素性质、预测未知元素、判断物质特性。
2.解题步骤模板
(1)定位推导:根据元素在周期表中的位置,确定电子层数、最外层电子数,明确金属性/非金属性强弱趋势。
(2)性质判断:依据周期律,比较单质及化合物的性质(反应难易、酸碱性、稳定性),推断物质反应规律。
(3)应用拓展:①预测未知元素性质,同族找相似、同周期找递变;②筛选新材料,金属区找导体、非金属区找半导体/农药原料。
3.易错规避:牢记“位决定构,构决定性”,不可脱离位置空谈性质;区分相似性与递变性,同族元素性质并非完全相同;注意特殊元素的性质特例,避免规律绝对化。
【变式5-1】(24-25高一下·陕西渭南·期中)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项
事实
推测
A
Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应
Be(铍)与冷水更难反应
B
HF是弱酸,HBr是强酸
HI是强酸
C
、均为强碱
是弱碱
D
Si与高温时反应,S与加热时反应
P与在高温时能反应
【答案】C
【解析】A.Be位于Mg的上方,同主族金属活动性从上到下增强,因此Be与冷水反应比Mg更难,推测合理,A正确;B.VIIA族氢化物酸性从上到下增强,HBr为强酸,HI酸性更强,推测合理,B正确;C.ⅡA族金属的最高价氢氧化物碱性从上到下增强,Ca(OH)2和Ba(OH)2均为强碱,Sr位于二者之间,Sr(OH)2应为强碱,推测其为弱碱不合理,C错误;D.非金属性S>P>Si,S与H2加热反应,Si需高温,推测P需高温反应,符合非金属性递变规律,D正确;故选C。
【变式5-2】(24-25高一上·北京海淀·期末)下列物质性质不能由元素周期律推测的是
A.热稳定性: B.沸点:
C.氧化性: D.碱性:
【答案】B
【解析】A.元素周期表中,同一主族元素从上到下,非金属性依次减弱,非金属性越强,对应简单氢化物的稳定性就越强,非金属性:N>P,则热稳定性:NH3>PH3,能用元素周期律解释,A不选;B.水分子之间和HF分子间都能形成氢键,水分子间形成的氢键数目多,故沸点高,不能由元素周期律推测,B选;C.元素周期表中,同一主族元素从上到下,非金属性依次减弱,则非金属性:Br>I,氧化性:Br2>I2,能用元素周期律解释,C不选;D.元素周期表中,同周期主族元素,从左往右,金属性依次减弱,元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性Na>Mg,碱性:NaOH>Mg(OH)2,能用元素周期律解释,D不选;故选B。
题型06 元素“位—构—性”关系推断
【典例6】(24-25高一下·河南南阳·期末)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A、E在元素周期表中的相对位置如图所示,A元素为有机物必含元素,C与E位于同一主族,A与B的原子序数之和等于D的原子序数。下列说法错误的是
A.元素B~E的简单离子半径大小:E>B>C>D
B.B、C与氢元素能形成离子化合物,1mol元素C的氢化物中含有2mol共价键
C.检验某溶液中含有F的简单离子会用到稀硝酸和溶液
D.最高价氧化物的水化物的酸性:F>B>A
【答案】B
【分析】A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A元素为有机物必含元素,A是C元素;根据A、E在元素周期表中的相对位置,可知E是S元素、F是Cl元素;C与E位于同一主族,C是O元素,A是C元素、C是O元素,则B是N元素;A与B的原子序数之和等于D的原子序数,D是Al元素。
【解析】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径大小:,故A正确;B.H、N、O可形成,属于离子化合物,氧的氢化物有水和过氧化氢两种,1mol水中含有2mol共价键,1mol过氧化氢中含3mol共价键,故B错误;C.检验氯离子会用到稀硝酸和溶液,故C正确;D.非金属性Cl>N>C,最高价氧化物的水化物的酸性:高氯酸>硝酸>碳酸,故D正确;选B。
方|法|点|拨
1.解题思路:紧扣位置决定结构,结构决定性质核心逻辑,以周期表位置、原子结构特征、元素性质递变三者为抓手,任知其一即可推导另外两项,形成闭环解题思路。
2.解题模板
(1)找突破口:优先提取题干特征信息——特殊原子结构(电子层数、最外层电子数)、典型性质(反应规律、化合物特性)、周期表明确位置,锁定核心元素。
(2)联动推导:①由位推构:周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数;②由构推性:最外层电子数定得失电子趋势,推金属/非金属性及化合物性质;③由性推位:根据性质强弱,结合周期律反推元素在表中相对位置。
(3)验证结论:将推导结果代入题干,核对三者匹配度,确认无矛盾即可判定。
3.易错规避:注意0族、过渡元素的结构特例;推导性质必须结合最高价对应化合物;勿混淆同周期、同主族的递变方向,避免性质判断颠倒。
【变式6-1】(24-25高一下·北京海淀·期末)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B.Y的最高正化合价为+7价
C.常压下X单质的熔点比Z单质的低
D.Z的氢化物为强酸
【答案】C
【分析】由题意,X、Y、Z均为短周期元素,结合图中位置关系和短周期元素的位置可知,X为He、Y为F、Z为S。
【解析】A.He为稀有气体,非金属最弱,F的非金属性最强,故A错误;B.F无正价,故B错误;C.常压下,He单质为气体,S单质为固体,因此He单质的熔点比S单质的低,故C正确;D.Z的氢化物为,是一种弱酸,故D错误;故答案选C。
【变式6-2】(24-25高一上·福建泉州·期末)X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素原子的质子数是其K层电子数的四倍,Y元素焰色为黄色,Z元素与X元素同族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.Z元素的最高正价为 D.X、Y、Z组成的正盐至少有2种
【答案】A
【分析】X元素质子数是其K层电子数的四倍。K层电子数为2,故质子数为8,X为氧元素(O)。Y元素焰色为黄色,故Y为钠元素(Na)。Z与X同族(VIA族)且原子序数更大,故Z为硫元素(S)。
【解析】A.根据周期表规律,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。因此,原子半径顺序为:Na > S > O,即Y > Z > X,A错误;B.非金属性同主族自上而下减弱,氧(X)非金属性强于硫(Z),B正确;C.硫(Z)最高正价为+6,C正确;D.X、Y、Z可组成多种正盐,如Na2SO4、Na2SO3等,至少2种,D正确;故选A。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一上·云南玉溪·期末)下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
实验操作及现象
实验结论
A
向KBr溶液中通入,溶液变为橙黄色
非金属性:Br<Cl
B
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
C
向沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀溶解
铝元素表现出一定的非金属性
D
把绿豆大的Na和K分别投入水中,K与水反应更剧烈
金属性:Na<K
【答案】B
【解析】A.向KBr溶液中通入 Cl2 ,Cl2和KBr发生置换反应:Cl2+2KBr=Br2+2KCl,溶液变为橙黄色,说明氯气的氧化性强于Br2,所以非金属性Cl>Br,故A相符;B.白色沉淀可能为AgCl,也可能是Ag2CO3,则溶液中不一定含有Cl-,故B不相符;C.氢氧化铝具有两性,溶于NaOH溶液,铝表现出一定的非金属性,故C相符;D.金属性越强、与水反应越剧烈,由操作和现象可知,金属性:Na<K,故D相符;故选B。
2.(24-25高一上·浙江温州·期末)下列说法错误的是
A.元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果
B.因为金属和非金属之间有很严格的界限,所以人们多在金属与非金属之间寻找半导体材料
C.稀有气体分子中不含有化学键
D.最外层有1个或2个电子的元素,可能是第IA族、第IIA族元素,也可能是副族、第VIII族元素或氦元素
【答案】B
【解析】A.元素周期律的本质是原子核外电子排布的周期性变化,故A正确;B.金属与非金属之间是渐变过渡,而非严格界限,半导体材料(如硅、锗)正位于金属与非金属分界线附近,故B错误;C.稀有气体分子为单原子分子,分子内无化学键,故C正确;D.例如Cu(IB族)最外层1个电子,氦(0族)最外层2个电子,铁(Ⅷ族)最外层2个电子,均符合描述,故D正确;故选B。
3.(25-26高一上·山东·开学考试)元素周期表为我们学习和掌握物质性质及变化规律提供了理论指导,如图是元素周期表的一部分以及硫原子结构示意图。下列说法不正确的是
A.硒原子的质子数为34
B.硫原子可以得到电子形成
C.砷元素属于非金属元素
D.硫元素和硒元素本质区别是相对原子质量不同
【答案】D
【解析】A.元素周期表是按原子序数递增顺序排列的,则硒的原子序数为34,原子的质子数=原子序数,故硒原子的质子数为34,A正确;B.硫的最外层电子数为6,>4,容易得到2个电子形成带2个单位负电荷的阴离子,离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,则离子符号为:S2-,B正确;C.砷字带有石字旁,属于非金属元素,C正确;D.元素是具有相同质子数的一类原子的总称,故硫元素和硒元素本质区别是质子数不同,D错误;故答案为:D。
4.(25-26高一上·安徽·开学考试)中国生态硒都——石台县以其独特的生态富硒之美和康养服务之优,奏响了全域旅游的最强音。如图是硒元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列对硒说法不正确的是
A.x的值为18 B.相对原子质量为78.96
C.硒原子在化学反应中易失去电子 D.硒元素有防癌、抗癌作用,属于微量元素
【答案】C
【解析】A.在原子中,质子数=核外电子数,故34=2+8+x+6,x=18,A正确;B.在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故硒的相对原子质量为78.96,B正确;C.硒原子的最外层电子数为6,大于4,在化学反应中容易得到电子,C不正确;D.硒元素有防癌、抗癌作用,属于微量元素,缺硒会导致表皮角质化和癌症,D正确。故选C。
5.(24-25高一上·广东广州·期末)2016年IUPAC将第117号元素命名为,最外层电子数是7。下列说法正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族的元素 B.Ts在同族元素中非金属性最强
C.Ts的同位素原子的中子数相同 D.中子数为176的Ts,其核素符号是
【答案】A
【解析】A.的原子序数为117,最外层电子电子数为7,根据核外电子排布规则,其位于第七周期第族,A正确;B.同主族非金属性从上到下逐渐减弱,在同族中非金属性最弱,B错误;C.同位素是质子数相同但中子数不同的原子,C错误;D.中子数为的核素,质量数应为,符号为,D错误;故答案选A。
6.(24-25高一上·福建福州·期末)金属铷(Rb)与金属钠位于同一主族,根据元素周期律推测,下列说法错误的是
A.Rb的原子半径比Na大 B.Rb的金属性比Na强
C.Rb与水反应会爆炸 D.RbOH的碱性比NaOH的碱性弱
【答案】D
【解析】A.铷(Rb)与钠(Na)同属第IA族(碱金属),Rb位于Na的下方,根据元素周期律,同族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此Rb的原子半径大于Na,A正确;B.同族元素从上到下金属性(失电子能力)逐渐增强,Rb的金属性强于Na,B正确;C.碱金属与水反应的剧烈程度随金属性增强而增加,Na与水反应已较剧烈,Rb金属性更强,与水反应会剧烈爆炸,C正确;D.金属性越强,其氢氧化物碱性越强,Rb金属性强于Na,因此RbOH的碱性应比NaOH强,D错误;故选D。
7.(23-24高一上·广东深圳·期末)填空题
(一)某同学欲验证与的金属性强弱,设计实验如下:
实验操作
实验现象
反应或结论
Ⅰ.向试管中加入少量溶液,再逐滴滴入溶液至过量,边滴边振荡
①
与不反应
Ⅱ.向试管中加入少量溶液,再逐滴滴入溶液至过量,边滴边振荡
试管中先出现白色沉淀,后白色沉淀溶解
②
依据上述实验设计,回答下列问题:
(1)铝元素在周期表中的位置为第 周期 族;
(2)上述实验试管中的实验现象为 ;
(3)写出试管中白色沉淀溶解的离子反应方程式 ;
(4)上述实验现象证明碱性: (填“>”“<”或“=”)
(二)某同学欲验证、、的氧化性强弱,实验操作如下:
Ⅰ.向盛有和混合液的试管中通入少量氯气,振荡观察;Ⅱ.向盛有淀粉混合液的试管中加入少量溶液,振荡观察;(5)、、的氧化性由强到弱的顺序为
(6)试管中通入少量氯气后的实验现象是
(7)写出试管中发生的离子反应
【答案】(1)三 IIIA
(2)出现白色沉淀且沉淀不溶解
(3)
(4)>
(5)、、
(6)溶液出现血红色
(7)
【解析】(1)铝元素在周期表中的位置为第三周族IIIA族;
(2)上述实验试管中的实验现象为出现白色沉淀且沉淀不溶解;
(3)试管中白色沉淀溶解的离子反应方程式
(4)氢氧化铝溶于强碱说明其为两性氢氧化物,其碱性小于氢氧化镁;
(5)试管A中出现血红色说明生成了三价铁,说明氯气的氧化性强于三价铁离子;试管B中出现蓝色说明三价铁离子的氧化性强于碘单质,故、、的氧化性由强到弱的顺序为:、、;(6)氯气的氧化性强于三价铁离子,试管中通入少量氯气会生成三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰根离子会出现血红色,故实验现象是试管A中的溶液出现血红色;
(7)试管中发生的离子反应:。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·河南鹤壁·开学考试)应用元素周期律分析下列推断,正确的组合是
①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低
②砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的稳定性强于HCl
③第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱
④磷与砷(As)位于同主族,砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于磷酸
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【解析】①碱金属元素随原子序数的增大,其原子半径依次增大,金属键的强度减弱,导致熔点降低,则碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低,①正确;②元素非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因非金属性:Cl>At,则砹(At)是ⅦA族元素,其氢化物的稳定性小于HCl,②错误;③同周期元素从左到右,金属性依次减弱,其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱,则第3周期金属元素的最高价氧化物对应水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱,③正确;④磷与砷(As)位于同主族,同主族元素从上到下,非金属性依次减弱,其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱,因非金属性:P>As,则砷元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于磷酸,④错误;所以正确的组合是①③,故选A。
2.(24-25高一上·全国·月考)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
事实
推测
A
Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应
Be(铍)与冷水更难反应
B
HF是弱酸,HBr是强酸
HI是强酸
C
Ca(OH)2、Ba(OH)2均为强碱
Sr(OH)2是弱碱
D
Si与H2高温时反应,S与H2加热时反应
P与H2在高温时能反应
【答案】C
【解析】A.Be位于Mg的上方,同主族金属活动性从上到下增强,因此Be与冷水反应比Mg更难,推测合理,A正确;B.VIIA族氢化物的酸性从上到下增强,HBr为强酸,HI酸性更强,推测合理,B正确;C.ⅡA族金属的最高价氢氧化物碱性从上到下增强,Ca(OH)2和Ba(OH)2均为强碱,Sr位于二者之间,Sr(OH)2应为强碱,推测其为弱碱不合理,C错误;D.同周期单质非金属性从左到右增强,非金属性S>P>Si,S与H2加热反应,Si需高温,推测P与H2在高温时能反应,符合非金属性递变规律,D正确;故选C。
3.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
目的
实验方案
A
比较Mg与Al的金属性
向MgCl2、AlCl3溶液中逐滴加入过量NaOH溶液,观察现象
B
鉴别KBr与 KI溶液
分别向溶液中加入少量氯水,再加入CCl4,振荡,观察溶液颜色
C
比较F与Cl的非金属性
将F2通入NaCl溶液中,观察是否有黄绿色气体生成
D
比较Cl与C的非金属性
将HClO4滴入Na2CO3溶液中,观察是否有无色气泡冒出
【答案】C
【解析】A.MgCl2加入过量NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀, AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀后又溶解生成NaAlO2,说明Al(OH)3是两性氢氧化物,碱性更弱,金属的最高价氧化物对应的水化物碱性越弱,金属性越弱,Mg的金属性大于Al,故A正确;B.氯水分别滴入两溶液后分别置换出Br2和I2,在CCl4中分别显示红棕色和紫红色,可以鉴别,故B正确;C.将通入溶液中,F2先与水反应生成O2,并不能产生黄绿色的气体,因此不能比较的非金属性,故C错误;D.HClO4是Cl的最高价氧化物的水化物,根据非金属性越强,则对于最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,可以验证非金属性:Cl>C,故D正确;故答案选C。
4.(24-25高一上·全国·月考)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物的水化物的酸性:W<Z
C.简单气态氢化物的热稳定性:Y<Z
D.四种元素的单质中,Z的熔点最高
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,所以Y为氧元素;根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素。
【解析】A.同一周期的主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径递增,故原子半径Z(S)>W(Cl)>X(N)>Y(O),A错误;B.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z为硫元素,W为氯元素,非金属性Cl>S,故最高价氧化物对应水化物的酸性,B错误;C.非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,的稳定性比的强,C错误;D.四元素的单质中,硫常温下为固体,均为气体,故硫的熔点最高,D正确;故答案选D。
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.元素周期表总共有18个族
B.稀有气体元素的原子最外层电子均为8
C.的碱性强于,可判断金属性:
D.在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素
【答案】C
【解析】A.元素周期表共有16个族:7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族,而非18个,A项错误;B.稀有气体中氦的最外层电子数为2,其他为8,B项错误;C.同主族金属性从上到下增强,Ca在Mg下方,则Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2,可推断金属性Ca>Mg,C项正确;D.耐高温、耐腐蚀的合金元素多位于过渡金属区,不是金属与非金属分界处,D项错误;答案选C。
6.(25-26高一上·广东广州·月考)德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为:。下列叙述正确的是
A.上述过程前后质子总数发生了变化 B.的质量数为277
C.位于第六周期的Cn元素是副族元素 D.与互为同位素
【答案】B
【解析】A.反应前质子总数:30 + 82 = 112;反应后质子总数:112 + 0 = 112,质子总数不变,A错误;B.中,277表示质量数,B正确;C.Cn原子序数为112,第六周期最大原子序数为86(Rn),112 > 86,位于第七周期ⅡB族,不是第六周期,C错误;D.质子数为82,质子数为80,质子数不同,不是同种元素,不互为同位素,D错误;故选B。
7.(25-26高一上·辽宁·月考)元素周期表被认为是“科学共同的语言”,它的发现使化学学习和研究变得有规律可循,其简洁有序的背后,是众多科学家艰苦奋斗的结果。请按要求回答下列问题:
(1)Cl、P等元素的一些化合物可用于制造农药,欲制造出新品种农药,所研究的元素最可能位于元素周期表的______。
A.左下方区域 B.右上方区域 C.副族元素区域 D.稀有气体元素区域
(2)元素Na、Mg、S、Cl位于元素周期表的第三周期,下列说法正确的是______。
A.离子半径:Na+>S2- B.元素最高化合价:Mg<Cl
C.单质的还原性:Na<Mg D.稳定性:H2S>HCl
(3)硅酸铜钡(BaCuSi2O6)是一种罕见的紫色颜料,也叫汉紫。下列元素都属于短周期元素的是______。
A.Si 和 O B.Ba 和 Si C.Cu 和 O D.Ba 和 Cu
(4)下列物质的主要成分(括号中)不含第IVA族元素的是______。
A.石英石(SiO2)
B.绿柱石(Be3Al2Si6O18)
C.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]
D.红宝石(Al2O3)
(5)科学家利用粒子加速器在实验室创造出了超重铝。下列有关的说法错误的是______。
A.质子数为13 B.中子数为29 C.最外层电子数为13 D.原子序数为13
(6)华龙一号是我国自主研发的核电技术,其核燃料含有和,二者______。
A.属于同种原子 B.互为同位素 C.互为同素异形体 D.所有性质均相同
【答案】(1)B (2)B (3)A (4)D (5)C (6)B
【解析】(1)氯元素、磷元素的原子序数分别为17、15,分别位于元素周期表的VIIA族、VA族,都位于元素周期表的右上方区域,故选B。
(2)A.电子层数越多,离子半径越大;S2-有3个电子层,Na+有2个电子层,故,所以离子半径大小顺序为:S2- > Na+,A不符合题意;B.主族元素的最高化合价与原子的最外层电子数相等,镁元素位于元素周期表ⅡA族,最高化合价为+2,氯元素位于元素周期表ⅦA族,最高化合价为+7,所以元素的最高化合价大小顺序为:Mg< Cl,B符合题意;C.同周期元素,从左到右金属性依次减弱,单质的还原性依次减弱,则还原性的强弱顺序为:Na > Mg,C不符合题意;D.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,气态氢化物的稳定性依次增强,则氯化氢的稳定性强于硫化氢,D不符合题意;故选B。
(3)A.硅酸铜钡(BaCuSi2O6) 中O元素位于第二周期、Si元素位于第三周期都是处于短周期元素,A符合题意;B.Ba元素位于第六周期,B不符合题意;C.Cu元素位于第四周期,C不符合题意;D.Ba 和 Cu均不属于短周期元素,D不符合题意;故选A。
(4)A.第ⅣA族元素包括C、Si、Ge等元素,SiO2中Si元素位于第三周期第IVA族元素,A不符合题意;B.Be3Al2Si6O18中Si元素位于第三周期第IVA族元素,B不符合题意;C.Cu2(OH)2CO3中C元素位于第三周期第IVA族元素,C不符合题意;D.Al2O3中O元素位于第二周期第VA族元素、Al元素位于第三周期第ⅢA族元素,不含第IVA族元素,D符合题意;故选D。
(5)A.中,原子序数=质子数= 13,A不符合题意;B.中原子序数=质子数= 13,中子数=质量数-质子数= 42-13=29,B不符合题意;C.Al 的原子结构示意图为: ,最外层电子数为3,并非13,C符合题意;D.中,原子序数=质子数= 13,D不符合题意;故选C。
(6)和的质子数相同、中子数不同,是同种元素的不同种原子,互为同位素,故选B。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高一上·天津南开·期末)下列关于碱金属的说法中,正确的是
A.第A族元素叫作碱金属元素
B.熔点:Li>Na>K>Rb>Cs
C.密度:Cs>Rb>K>Na>Li
D.随核电荷数的增加,碱金属元素金属性逐渐减弱
【答案】B
【解析】A.第A族包含氢和碱金属元素,但氢元素不是碱金属元素,A错误;B.碱金属熔点随原子半径增大、金属键减弱而降低,顺序符合实际数据,B正确;C.钠密度大于钾,C错误;D.同主族从上往下元素的金属性增强,碱金属从上到下金属性增强,D错误;故选B。
2.(25-26高一上·陕西·开学考试)核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为,最外层电子数为,原子核内质子数为。下列有关X的说法错误的是
A.X能形成化学式为的物质
B.X可能形成化学式为的物质
C.X原子的最外层电子数比核电荷数少2或10
D.X可能形成化学式为KX的物质
【答案】A
【分析】质子数等于核电荷数,核内质子数2n2-1<18,n为整数,故n只能取1、2、3,n=1时最外层电子数为2n+1=3,不符合核外电子排布规律,n=2时,最外层电子数为5,为N元素,n=3时,最外层电子数为7,为Cl元素,因此X为N或Cl。
【解析】A.由于元素X可能为氮元素或氯元素,因此难以形成X(OH)3的碱,A错误;B.元素X可能为氮元素或氯元素,可形成KNO3或KClO3,B正确;C.若X为N元素,则最外层比核电荷数少2,若X为Cl元素,则最外层比核电荷数少10,C正确;D.若为Cl,可生成KCl,D正确;故选A。
3.(24-25高一上·广东广州·期末)①~⑥均是元素周期表中短周期元素,它们的主要化合价和原子半径如下表所示:
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
主要化合价
+1
+1
+2
-2
-1
-1、+7
原子半径/nm
0.152
0.186
0.160
0.074
0.071
0.099
下列说法中正确的是
A.①的原子半径在它同主族的原子中最小 B.②与④形成的化合物中一定只含有离子键
C.⑥的单质常温下能与水发生置换反应 D.⑥的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】D
【分析】①∼⑥是周期表中第二、三周期的元素,根据元素的主要化合价和原子半径可知,①②为第ⅠA族元素,②的原子半径大,因此②为 Na,①为 Li;⑤和⑥为第ⅦA族元素,⑤没有正价,⑤为 F元素,则⑥为Cl元素;④只有-2价,且其原子半径大于⑤,则④为 O元素,③为+2 价,原子半径比①大,比②小,则③为Mg元素,据此回答。
【解析】A.①为Li,同主族中H的原子半径更小,A错误;B.②(Na)与④(O)可形成Na2O2,含离子键和共价键,B错误;C.⑥的单质(Cl2)与水反应生成HCl和HClO,非置换反应,C错误;D.⑥的最高价氧化物对应水化物为HClO4(强酸),D正确;故选D。
4.(24-25高一上·全国·月考)下列有关说法正确的是
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O
B.36S与74Se的中子数之和为60
C.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4
D.还原性:Se2-<S2-
【答案】B
【解析】A.同主族从上往下元素非金属性依次减弱,且元素氢化物的热稳定性随非金属性增强而增强,故非金属性O>S>Se,则热稳定性应为H2O>H2S>H2Se,A错误;B.36S的中子数为36-16=20,74Se的中子数为74-34=40,总和为60,B正确;C.已知同一周期从左往右元素的非金属性依次增强,同一主族从上往下元素的非金属性依次减弱,可知非金属性Cl>S>Se,且非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性一致,故酸性应为HClO4>H2SO4>H2SeO4,C错误;D.一元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱,故同主族中Se2-的还原性强于S2-,应为Se2->S2-,D错误;故答案为:B。
5.(24-25高一上·浙江·期中)R、X、Y、Z均为短周期主族元素,Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,R的最高化合价为+1,化合物含58电子。下列说法不正确的是
A.原子半径:X>Z>Y>R B.R与X形成的化合物水溶液呈酸性
C.Y单质的氧化性比Z单质的强 D.Z元素的最高化合价为+6
【答案】A
【分析】R、X、Y、Z均为短周期主族元素,R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,其中R的最高化合价为+1,即R最外层为1个电子且只能得到1个电子,则R总的只有1个电子,得出R为H元素,同理X的原子也能得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构,则X原子最外层应该有7个电子,X可能为F元素或Cl元素;Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y,则Y、Z元素分别位于二、三周期,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为,设X的原子序数为b,根据化合物含58电子,列式,解得,假设X为F元素,代入b=9,解得a=10,为稀有气体,不符合题意,舍去;假设X为Cl元素,代入b=17,解得a=8,Y为O元素,则Z为S元素,符合同主族条件,最后四种元素分别为R为H、X为Cl、Y为O、Z为S,据此分析解答。
【解析】A.X为Cl元素,Z为S元素,同一周期主族元素从左往右,原子半径逐渐减小,则有原子半径,即,A错误;B.R与X形成的化合物为HCl气体,溶于水形成盐酸,溶液呈酸性,B正确;C.Y为O元素,Z为S元素,同一主族元素从上往下,非金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱,则有氧化性,C正确;D.Z为S元素,第VIA族元素,价电子数为6,则最高正化合价为+6价,D正确;故答案为:A。
6.(24-25高一上·河北廊坊·期末)元素周期表和元素周期律的出现为化学的发展带来巨大的优势,使我们在认识各元素的结构和性质时有一定的系统性和规律性。下列关于元素周期表和元素周期律的叙述正确的是
A.第三周期金属元素简单离子半径从左到右依次减小
B.同一主族元素的含氧酸由上到下酸性依次减弱
C.同主族非金属元素核电荷数小的单质可以在水溶液中置换出核电荷数大的单质
D.非金属性强的元素其简单气态氢化物的水溶液酸性一定强
【答案】A
【解析】A.Na+、Mg2+、Al3+具有2个电子层,核电荷数越大,半径越小,A正确;B.未限定是最高价含氧酸,同一主族元素的含氧酸由上到下酸性不一定减弱,例如酸性HClO<HBrO3,B错误;C.同主族从上到下,非金属性减弱,理论上可以实现强制弱,但存在例外,如F2与HCl反应时,是先和水反应生成HF和O2,无法置换Cl2,C错误;D.非金属性强的元素其简单气态氢化物的水溶液酸性不一定强,例如酸性,HF<HCl,D错误;故选A。
7.(24-25高一上·浙江宁波·期末)某些短周期元素的数据如表(已知Be的原子半径为0.089nm)。
元素代号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(nm)
0.074
0.160
0.152
0.143
0.099
0.186
0.075
0.077
最高正化合价
+2
+1
+3
+7
+1
+5
+4
最低负化合价
-2
回答下列问题:
(1)①在元素周期元素的位置是 。
(2)上述第三周期元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填酸的化学式)。
(3)实验室保存⑥单质的试剂瓶是 (填“广口瓶”或“细口瓶”)。
(4)③单质在O2中加热发生的化学方程式 。
(5)由⑤、⑧组成,每个原子均满足最外层8电子稳定结构的最简单化合物的结构式为: 。
(6)下列说法中不能用来比较元素⑦、⑧非金属性强弱的是 (填字母)。
A.最简单气态氢化物的稳定性⑦>⑧
B.最高价氧化物对应水化物的酸性⑦>⑧
C.最简单气态氢化物的沸点⑦>⑧
【答案】(1)第二周期ⅥA族 (2) (3)广口瓶 (4)
(5) (6)c
【分析】表中各元素都是短周期元素,①有−2价,其处于ⅥA族,没有最高正化合价,且原子半径小于氯,故①为O元素;③⑥均有最高价+1,可知二者处于IA族,原子半径⑥>③,故③为Li元素、⑥为Na元素;②④最高正化合价分别为+2、+3价,二者分别处于ⅡA族、ⅢA族,原子半径②>④>Be,故②为Mg元素、④为Al元素;⑤有+7价,位于VIIA族,其原子半径大于Be,可知⑤是Cl元素;⑧有+4、−4价,⑦有+5、−3价,则它们分别处于IVA族、ⅤA族,原子半径均小于Cl,故⑧为C元素,⑦为N元素。
【解析】(1) 由分析可知,①为O元素,位于周期表中的第二周期ⅥA族。
(2)最高价氧化物对应水化物酸性与元素的非金属性一致, 上述第三周期元素有②Mg、④Al、⑤Cl、⑥Na,Cl元素的非金属性最强,则最高价氧化物对应水化物酸性最强的是。
(3)由分析可知,⑥为Na元素,Na单质是固体,放在广口瓶中。
(4)③Li单质在中加热发生的化学方程式。
(5)由⑤Cl、⑧C组成,每个原子均满足最外层8电子稳定结构的最简单化合物的结构式为。
(6) 由分析可知,⑦为N元素,⑧为C元素;a.元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,最简单气态氢化物的稳定性:N>C,说明元素非金属性:N>C,a正确;b.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性:N>C,说明元素非金属性:N>C,b正确;c.最简单气态氢化物的沸点高低受分子间作用力影响,与中心元素非金属性无关,不能比较中心元素的非金属性强弱,c错误,故选c。
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$