内容正文:
世五维课堂
化学(LK)·必修第二册
第3课时
预测元素及其化合物的性质
课程标准
核心素养
1.认识原子结构、元素性质以及元素在元
结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质
①证据推理与
素周期表中位置的关系
呈周期性变化的规律,运用“位一构一性”的关系解
模型认知
2.初步学会利用元素周期表,分析、比较
释或推测物质的组成、结构、性质与变化
预测元素及其化合物之间的性质
3.体会元素周期律(表)在学习元素及其
②科学态度与
能结合有关资料说明元素周期表对合成新物质,寻
化合物知识及科学研究中的重要作用
社会责任
找新材料的指导作用
教材梳理。探新知
对应学生讲义P21
[知识梳理]
2.化学性质验证
一、根据同周期、同主族元素性质的递变规律预测硅
(1)单质硅的化学性质
的性质
①常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、HF、强
碱(如NaOH)溶液反应。
1.性质的预测
Si+2F2-SiF,
(1)硅元素的原子结构及性质分析
Si+4HF=SiF↑+2H2个,
Si+2NaOH+H,O-Na,SiO,+2H2↑。
原子结构
最高
最低
元素
得电子
②加热条件下和某些非金属单质(如O,、C2)发
示意图
正价
负价
类别
能力
生反应。
非金属
Si+O2Si02。
较弱
元素
(2)SiO2的化学性质
①具有酸性氧化物的通性
(2)性质预测
a.常温下SiO2与强碱溶液反应生成盐和水:
SiO,+2NaOH-Na SiO+H,O;
硅及其化合
b.高温下SiO2与碱性氧化物反应生成盐:
化学性质预测
预测依据
物的化学式
Si0,+Ca0高温
CaSiO3
化学性质不活泼,但是
②弱氧化性:S10,十2C高温s(粗)+2C0+。
与碳元素同
在一定条件下能与氧
③特性:与氢氟酸(HF)反应
主族,与碳单
Si
气等发生化学反应,由
SiO2+4HF-SiF4个+2H2O。
质具有相似
于其性质的特殊性,还
此反应常被用来刻蚀玻璃。
的化学性质
二、元素周期表的应用
具有独特的性质
1.科学预测
根据元素在周期表中的位置,推测元素的原子结
具有酸性氧化物的通
与碳元素同
构,预测其主要性质,为研究物质结构、发现新元
性,能与碱、碱性氧化
主族,与CO2
素、合成新物质等提供许多有价值的指导。
SiO2
物等发生反应,具有一
具有相似的
2.在生产生活中的应用
定的特性
化学性质
利用元素周期表寻找新材料。
将下面左右两侧对应内容连线:
具有酸的性质,能与碱
同主族元素性
①分界线附近元素
a.优良催化剂和耐高
温、耐腐蚀的合金材料
H,SiO
反应,但酸性较弱,酸
质的相似性和
②过渡元素
b.研制农药的材料
性弱于碳酸
递变规律
③氟、氯、硫、磷等元素
c.半导体材料
·40·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂兰
重难突破⊙释疑惑
对应学生讲义P22
要点一硅及其化合物的特性
(1)化合物F为
1.硅的特性
(2)化合物I为
(1)一般情况下,非金属单质熔、沸点低,硬度小,但晶
(3)反应③的化学方程式为
体硅熔、沸点高,硬度大;非金属单质一般不导电,
[解析]由题干中信息①②并结合框图中的反应
但Si为半导体,有一定的导电能力。
①可推知E和F分别为Si和CO。反就①为SiO,
(2)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但Si却能
十2C高温si十2C0*,则氧化物A是Si0,它能与
与HF反应:Si+4HF—SiF4个+2H2个。
氢氟酸反应,不与其他酸反应,由此可判断化合物1
(3)Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si:
为HF,结构框图转化关系可推出C为H2O,D为
S0,十2C高温si+2C0*。
F2,G为H2,H为O2。
(4)非金属单质跟碱液的作用一般非金属单质既作氧
[答案](1)CO(2)HF(3)2H2+O
化剂又作还原剂,且无H2放出,但Si与碱液(如
点燃2H,0
NaOH溶液)反应只作还原剂,且放出H2:Si+
[知识总结]硅及其化合物的特殊性
2NaOH+H,O-Na,SiO3+2H2↑。
(1)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从二氧
2.硅的化合物的特性
化硅中还原出硅。
(1)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接
用它与水反应来制取H2SiO。
S0,+2C商温si+2C0*.
(2)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SO2的却
(2)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,
很高。
而硅却不然。
(3)酸性氧化物一般不与酸作用,但SO,能跟HF作
Si+2NaOH+H2 -Na,SiO3+2H2↑。
用:SiO2+4HF-SiF4个+2H2O。
(3)一般情况下,活泼金属与酸发生置换反应生成
(4)H2CO3的酸性大于H2SiO3,所以有Naz SiO3+
氢气,非金属单质与非氧化性酸不反应,但硅
CO2+H2O-H2SiO3↓+Na2CO,,但在高温下
例外。
Na,CO,十siO,高温N,SO+CO,+也能发生,
Si+4HF-SiF4个+2H2↑。
(4)一般情况下,酸性氧化物不与酸反应,但SiO2
原因是CO2是低沸点、易挥发的气体,SO,是高
能与氢氟酸反应。
沸点、难挥发的固体。
SiO,+4HF-SiF4↑+2H2O。
(5)无机酸一般易溶于水,但H2SO3却难溶于水。且
(5)一般情况下,较强的酸与较弱的酸的盐溶液反
易分解:H,SiO,△-SiO,十H,0。
应,制得较弱的酸,如Na,SiO3+CO2十H2O
NaCO3十H2SiO,(胶体)。但制玻璃时却发生了
O[典例示范]
下列反应:
[典例1]如图,已知:①单质E是一种半导体材料,
可用于制造太阳能电池;②化合物F是不成盐氧化
Na,C0,十Si0,商温Na,Si0,+C0,↑.
物;③化合物I是一种酸,它能够跟氧化物A发生
(6)SiO2是熔点最高的非金属氧化物,H2SiO3是
反应,④2F2十2H2O一4HF十O2。据此,请回答
常温下呈固态的酸。
下列问题:
(?)硅酸钠叫泡花碱,但它是盐,水溶液俗称水玻
璃,但它和玻璃的成分并不相同。
氧化物A
单质E
高温
(8)硅与烧碱溶液反应的实质和铝与烧碱溶液反
单质B
反应①
化合物F
高温
应的实质相似,其中的氧化剂都是水。
反应②
单质G
氧化物C
点燃
(9)硅具有“亲氟”性:
反应③
单质H
室温
Si+2F2-SiF4Si+4HF-SiF4个+2H2个
单质D
反应④
化合物1
SiO,+4HF—SiF◆+2H,0
41
世五维课堂
化学(LK)·必修第二册
O[学以致用】
O[典例示范]
1.下列关于硅的说法中,错误的是
[典例2]锗(Ge)是第4周期NA族元素,门捷列夫
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金
把它命名为类硅,处于周期表中金属区与非金属区
属光泽的固体
的交界线上,用于制造晶体管及各种电子装置。主
B.单质硅和金刚石结构相似,但比金刚石硬度小,
要的终端应用为光纤系统与红外线光学,也用于聚
熔点低
合反应的催化剂,电子用途与太阳能电力等。铜
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
矿、铁矿、硫化矿以至岩石、泥土和泉水中都含有微
D加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属
量的锗。下列叙述正确的是
(
反应
A.锗是一种金属性很强的元素
解析:C[硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实
B.锗的单质具有半导体的性能
际上属于非金属;硅原子与碳原子最外层电子数相
C.锗化氢(GeH,)稳定性很强
同,晶体结构相似,但硅晶体比金刚石的硬度小,熔
D.锗酸(H,GO,)是难溶于水的强酸
点低;硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但
解析:B[锗处于金属区与非金属区的交界线上,
能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发生反应,加热
元素金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得电
至一定温度时,硅还能与氯气、氧气等非金属发生
子,也不易失去电子,常用于作半导体材料;锗化氢
反应。]
(GH)稳定性很弱;锗和硅处于同一主族,主族元
要点二“预测完素性质”的基本方法
素的非金属性从上到下逐渐减弱,则硅的非金属性
大于锗,非金属性越强,对应的最高价氧化物的水
1.由原子序数确定元素位置的规律
化物的酸性越强,所以锗酸酸性比硅酸弱,为弱酸,
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He一2、
碳酸溶于水,硅酸不溶于水,推知锗酸(H,GO,)应
Ne-10、Ar-18、Kr-36、Xe-54、Rn-86),就可
难溶于水,故D错误。]
由主族元素的原子序数推出主族元素的位置。
O[学以致用]
(1)若比相应的稀有气体元素多1或2,则应处在下周
2.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测,原子
期的IA族或ⅡA族,如88号元素:88一86=2,
序数为114的元素位于第7周期NA族,称为类铅
则应在第7周期ⅡA族;
元素。下面关于它的原子结构和性质预测正确
(2)若比相应的稀有气体元素少1~5时,则应处在同
的是
()
周期的ⅦA族~ⅢA族,如84号元素应在第6周
A.类铅元素原子的最外层电子数为6
期MA族;
B.其常见价态为十4价、一4价
(3)若预测新元素,可与未发现的稀有气体元素(118
C.它的金属性比铅强
号)比较,按上述方法推测知:114号元素应为第7
D.它的原子半径比铅小
周期NA族。
答案:C[根据同主族元素的相似性和递变规律可
2.性质与位置互推问题是解题的关键
知,C项正确。]
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变
要点三元素“位二构二性”三者之间的关系]
规律,主要包括:
同一元素的“位置、结构、性质”之间的关系可表示
(1)元素的金属性、非金属性。
如下:
(2)气态氢化物的稳定性。
核电荷数、原子序数
(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
结构
核外电子电子层数
(4)金属与HO或酸反应的难易程度。
、最外层电子数
反
3.结构和性质的互推问题是解题的要素
映
定
做
(1)最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性
周期
‘元素性质最高正价
判断元素推出位置
的主要原因。
族/位置通过位运用造变提律推性员
单质性质(最低负价
化合物性质
(2)原子半径决定了元素单质的性质;离子半径决定
离子性质
了元素组成化合物的性质。
应用“位置、结构、性质”三者之间的关系解答问题
(3)同主族元素最外层电子数相同,性质相似。
时要注意以下几个方面:
·42·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂型
1.元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系
O[学以致用]
〔原子序数=质子数
3.下表是周期表中的一部分,根据A~M在周期表中
结构→位置{周期数=电子层数
的位置,按要求回答下列问题(用相关的元素符号
族序数=最外层电子数(主族)
或分子式表示):
2.原子结构与元素性质的关系
族
IA
IAⅢA
VA
(核电荷数原子半径元素
周期
金属性(失电子能力)
1
A
原子
电子层数
非金属性(得电子能力)
性质
D
最外层电子数
化合价
3
F
G
H
I
K
L
3,元素性质与元素在周期表中位置的关系
位置
(1)表中元素,只有负化合价而无正化合价的元素是
氧化性最强的单质是
,化学性质最不活泼
性质
的元素是
,金属性最强的单质与水反应的
相似性:化学性质相似
化学方程式是
同主族→递变性:从上到下,得电子能力逐渐减弱,
(2)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是
失电子能力逐渐增强
,呈两性的是
同周期递变性:从左到右,失电子能力
(3)用G和H的单质与同浓度的盐酸反应,根据产
生气体的快慢来比较G、H金属性的强弱,写出反
逐渐减弱,得电子能力逐渐增强
应的化学方程式:
O[典例示范]
[典例3]如图是元素周期表
R
(4)B最高价氧化物对应水化物的化学式为
的一部分,关于元素X、Y、
I最高价氧化物对应水化物的化学式为
Z的叙述正确的是()
Z
用化学方程式表示比较二者酸性强弱的方法:
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水
化物能发生反应生成盐②Y、Z的气态氢化物的
解析:根据元素周期表中的位置可知:A~L12种
水溶液的酸性:Y<Z③Z的单质在常温下是液
元素分别为:H、C、N、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P、S、
体,可与铁粉反应④Z的原子序数比Y大19
C1。在这12种元素中,F是非金属性最强的元素,
⑤Z所在的周期中含有32种元素
只有负价而无正价,其单质的氧化性最强,Ne是稀
A.①②③④
B.①②③④⑤
有气体元素,化学性质最不活泼;金属性最强的是
Na。最高价氧化物对应水化物酸性最强的是
C.只有③
D.只有①④
HCIO,呈两性的是A1(OH)3。通过Mg、A1分别
解析:A[根据元素周期表的结构,可知R为He,
与等浓度的盐酸反应来比较Mg、A】金属性的强
X为N,Y为S,Z为Br;2NH3+H2SO4
弱。H2CO,的酸性强于H,SiO,可通过反应:
(NH)2SO,,氢硫酸的酸性小于氢溴酸;Br2在常
Na,SiO,+H,O+CO,-Na,CO+H,SiO
温下是液体,能与铁粉反应;Br的原子序数为35,S
证明。
的原子序数为16;Br处于第4周期,该周期包括18
答案:(1)FF2Ne2Na+2H2O-2NaOH+
种元素。]
H2个
[规律总结]解答元素推断题时,要充分利用已
(2)HCIO,AI(OH)
(3)Mg+2HCI-MgCl,+H,
知条件,先“化整为零,各个击破”,确定出具体的
2A1+6HC1—2A1CL3+3H2↑
元素;再“化零为整,纵横比较”。比较元素的性质
(4)H2 CO3 H2 SiO3 Naz SiO3+H2O+CO2-
时,要注意位置。同一周期“看左右”递变,同一主
Naz CO3+H2 SiO
族“看上下”递变。
·43·
世五维课堂
化学(LK)·必修第二册
随堂自测。夯基础
对应学生讲义P24
1.下列说法正确的是
①③⑤。答案选A,]
A.SiO2既可以和NaOH溶液反应,也可以和HF
4.制取下列物质,无须利用二氧化硅的是
溶液反应,所以SO2是两性氧化物
A.玻璃
B.水泥
B.向Na,SiO,溶液中逐滴加人稀盐酸制备硅酸
C.粗硅
D.光导纤维
凝胶
解析:B[A.制玻璃要用SiO2和Na,CO3,CaCO
C.石英是良好的半导体材料,可以制成光电池
反应生成Na,SiO,、CaSiO3、SiO2的混合物,A项不
D.陶瓷的烧制不涉及化学变化
选;B.水泥用硅酸盐,B项选;C,制粗硅的反应原
解析:B[A.SiO,是酸性氧化物,与NaOH反应
理为Si0,十2C商温Si十2C0*,C项不选:D.光导
生成盐和水,而与HF反应生成物不是盐,为其特
性,故A错误;B.向Na2SiO,溶液中逐滴加入稀盐
纤维的原料是二氧化硅,D项不选;答案选B。]
酸反应生成硅酸,硅酸是白色胶状物,故B正确;
5.碱金属元素在科学研究和生产生活中有着广泛
C.晶体硅是良好的半导体材料,可以制成光电池,
用途。
将光能直接转化成电能,石英是二氧化硅,不导电,
3
Li
故C错误;D.烧制陶瓷的主要原料是黏土,烧制陶
锂
瓷的过程中有新物质生成,属于化学变化,故D错
2s'
误;答案选B。]
6.941
2.下列说法不正确的是
(
)
(1)锂是最轻的金属,如果用锂做一架飞机,两个人
A.水泥是建筑工业的基础材料,可用黏土、石灰石
就可以拾动。锂在元素周期表中的表示如图所示,
等原料来制得
填写以下空格:
B.二氧化硅常温下可与NaOH溶液反应
①Li在元素周期表中的位置:
C.硅酸钠溶液中通入足量的CO2气体后,溶液中
②6.941的意义:
不会出现沉淀
(2)光电管是利用碱金属铯受到光照射时能形成电
D.利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接
流这一光电效应的性质制成的。
转化为电能
解析:C[A.生产水泥用到的原料是石灰石、黏土
等,故A正确,不符合题意;B.二氧化硅是酸性氧
①完成铯的原子结构示意图:铯
化物,能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,故
B正确,不符合题意;C.强酸制弱酸,盐酸的酸性强
于硅酸,所以向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,生成溶
②下列有关铯的说法正确的是
于水的硅酸,所以溶液中会出现沉淀,故C错误,符
A.其单质在常温下与水反应不如钠剧烈
合题意;D.硅是半导体材料,能把太阳能转化为电
B.其原子半径比钾原子半径小
能,故D正确,不符合题意;故选C。]
C.其氢氧化物的水溶液不能使氢氧化铝溶解
3.如果发现了原子序数为114的元素,下列对它的叙
D.其碳酸盐易溶于水
述中正确的是
解析:(1)Ii原子序数为3,位于第2周期IA族,
①位于第7周期②非金属元素③最外电子层
图中6.941的意义是锂元素的相对原子质量。
有4个电子④没有放射性⑤属于IVA族元素
(2)主族元素铯的L层应排8个电子,铯属于碱金
⑥属于锕系元素
属,最外层电子数为1,将所有电子数加和为55,所
A.①③⑤
B.②⑥
以核电荷数为55,由Na→K→Cs,原子序数依次增
C.①③⑥
D.③④⑤
大,原子半径依次增大,失电子能力依次增强,所以
解析:A[①根据分析可知,该元素位于第7周
铯与水反应比钠强烈,其氢氧化物的碱性强于
期,故①正确;②同周期从上到下金属性增强,该元
NaOH、KOH,所以可使Al(OH)3溶解;Na2CO3、
素为金属元素;②错误;③114号元素属于第IVA
K2CO3都易溶于水,所以CsCO3易溶于水。
族元素,主族元素最外层电子数等于其主族序数,
答案:(1)①第2周期第IA族②锂元素的相对
则该元素最外层有4个电子,故③正确:④第114
号元素位于第7周期,第7周期元素都具有具有放
射性,故④错误;⑤根据上述分析,该元素属于IVA
原子质量
(2)①
(+55
2818188
②D
族元素,故⑤正确;⑥89号至103号元素属于钢系
元素,该元素不属于锕系元素,故⑥错误;正确的是
·44·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂
课时评价®提能力
对应课时作业P12
●
1.下列哪些材料是新型无机材料
(
4.元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。
①氧化铝陶瓷②氨化硅陶瓷
③碳化硅陶瓷
下列说法正确的是
(
④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷
⑥硅化硼陶瓷
A.周期表中金属与非金属分界线附近的元素都属
⑦二硅化铜陶瓷
于过渡元素
A.仅①②③
B.仅①③④⑤
B.周期表中金属与非金属分界线附近元素具有一
C.仅①⑤⑥
D.全部
定的金属性和非金属性
解析:D[①氧化铝陶瓷②氨化硅陶瓷③碳化硅
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子
陶瓷④氨化铝陶瓷⑤氨化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷
能量较高
⑦二硅化铜陶瓷都属于新型无机材料。故选D。]
D.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化
2.下列说法正确的是
合价
A.向Na2SiO3溶液中通人过量SO2:SiO号+SO2
解析:B[A.位于金属与非金属分界线附近的元
+H2O-H,SiO3¥+SO3
素具有一定的金属性与非金属性,过渡元素为副族
B.玻璃容器可长期盛放各种酸
元素与Ⅷ族,选项A错误:B.位于元素周期表中金
C.氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化
属和非金属元素的分界线的附近的元素既有金属
D.利用如图所示装置进行实验能得出实验结论:
性又有非金属性,选项B正确;C.离核较近的区域
酸性硝酸>碳酸>硅酸
能量较低,多电子原子中,能量高的电子在离核较
)浓硝酸
远的区域内运动,选项C错误;D.O元素、F元素一
般没有正化合价,选项D错误;答案选B。]
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大
W、Z同主族,X、Y、Z同周期,Z元素原子的最外层电
NaCO,NazSiO,溶液
子数是其电子层数的2倍,Y的单质是制造太阳能电
解析:C[A.二氧化硫过量时生成HSO,故A错
池板的重要材料。下列说法正确的是
误;B.玻璃容器不可盛放氢氟酸,故B错误;C.氢
A.简单离子的半径:Z>XW
氟酸刻蚀玻璃的原因是氢氟酸与玻璃的主要成分
B.简单氢化物的沸点:W<Z
二氧化硅发生化学反应,故C正确;D.挥发出来的
C.氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
硝酸也能使硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,故D错误。
D.Y与W形成的化合物可与CaO反应
故答案为C。]
解析:D[Y的单质是制造太阳能电池板的重要
3.纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确
材料,则其为硅;Z元素原子的最外层电子数是其
的是
电子层数的2倍,则其为硫;W、Z同主族,则W为
粗SiO,
NaOH溶液☒
氧。A.X为Na、Mg、Al中一种元素,根据“径大序
小”原则可知简单离子的半径Z>W>X,A不正
A.X可用作木材防火剂
确;B.水分子间能形成氢键,简单氢化物的沸点:W
B.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO+HSO,一H,SiOY
>Z,B不正确;C.不管S的氧化物对应水化物是硫
+Naz SO
酸还是亚硫酸,其酸性都比硅酸强,C不正确;D.Y
C.步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO,来代替
与W形成的化合物SiO2在高温条件下,可与CaO
D.步骤Ⅲ若在实验室完成,一般在蒸发皿中进行
反应,D正确。故选D。]
解析:D[A.硅酸钠水溶液具有阻燃性,可用作木
6.美国“9.11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重
材防火剂,故A正确;B.硅酸钠与稀硫酸反应生成
的环境灾难…石棉污染,使吸人石棉纤维者易患
硅酸沉淀,所以步骤Ⅱ的反应是Na,SiO,十H,SO,
肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式
—H,SiO3Y十Na2SO,,故B正确;C.碳酸、硫酸
可表示为CaMg.Si,O2(OH)2,x、y的值分别为
的酸性都强于硅酸,都能够与硅酸盐反应生成硅酸,
(
因此步骤中的稀硫酸可用CO2来代替,故C正确;D,
A.5、8
B.8、3
灼烧固体应在坩埚中进行,故D错误;故选D。]
C.3、8
D.8、5
·45·
世五维课堂
化学(LK)·必修第二册
解析:A[根据化合物中元素化合价代数和为0
10.镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素,下列关
分析,有4十2.x+4y=44+2,即x+2y=21,则x
于镭的性质描述不正确的是
(
为奇数,结合答案,当x为3时,y为9,故C错误;
A.在化合物中呈十2价
当x为5,y为8,故A正确。故选A。]
B.单质能与水反应放出氢气
7.(双选)“北大富硒康”中含有微量元素硒(S),对人
C.氢氧化物呈两性
体有保健作用。已知硒为第4周期ⅥA族元素,根
D.碳酸盐难溶于水
据它在周期表中的位置推测硒不可能具有的性
解析:C[根据同主族元素性质既有相似性又有
质为
)
递变性规律,用相近位置熟悉元素来替换未知元
A.硒化氢很稳定
素,用“以旧换新”方式来拓展认识,解决问题。Ⅱ
B.硒化氢的水溶液显弱酸性
A族元素原子最外层有2个电子,最高正化合价
为十2价,A正确。镁和热水反应放出氢气,Ra
C.得电子能力强于硫
的金属性比Mg强,更易和水反应,B正确。Mg
D.其最高价氧化物的水化物酸性强于砷弱于溴
(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2均为碱,且碱性逐渐
解析:AC[根据同主族元素性质可以推出其化合
递增,故Ra(OH)2碱性更强,不可能为两性化合
物性质的变化规律,ⅥA中硫的氢化物H,S不稳
物,C不正确。MgCO3微溶于水、CaCO、BaCO
定,因此硒化氢不稳定;根据元素得电子能力越强,
不溶于水,可见溶解度减小,则RaCO溶解度更
对应的最高价氧化物的水化物酸性越强判断D项
小,难溶于水,D正确。]
正确;同一主族中由上到下元素得电子能力逐渐减
11.氧族元素(ⅥA族)的各种性质可归纳整理如下
弱,所以C项错误。]
(部分):
8.(双选)下列叙述不正确的是
元素
A.Ra是第7周期ⅡA族的元素,Ra(OH)2的碱性
80
16S
34Se(硒)》
s2Te(碲)
性质
比Mg(OH)2的碱性强
单质沸点(℃)
-183
444.6
685
1390
B.As是第4周期VA族的元素,AsH3的还原性
-2,十4,
2,十4,
主要化合价
-2
+6
+6
比NH弱
原子半径(nm)
0.074
0.102
0.116
0.143
C.Cs的原子半径比Na的大,与水反应Cs比Na
不能直
剧烈
单质与H2反应点燃易化合
加热化合
伽热难化合
接化合
D.酸性HNO3<HPO
回答下列问题:
解析:BD[根据同主族元素性质递变规律,Ra(OH)2
(1)氧原子的结构示意图为
,硫离子的结
的碱性比Mg(OH)2强;HNO,的酸性比HPO,强;
构示意图为
AsH的还原性比NH强;Cs与HO反应比Na剧
(2)碲的主要化合价可能有
烈,故A,C正确,B、D错误。]
(3)氧元素比硫元素的非金属性
(填“强”
9.(双选)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚
或“弱”)。请用化学方程式证明该结论:
未发现,但他为第4周期的三种元素留下了空位,
(4)HO2被C12氧化生成O2,HO2经常作脱氯
并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种
剂,用于消除水中的C12,写出该反应的化学方程
“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证
式:
实门捷列夫当时的预测非常准确。根据元素周期
解析:同主族元素性质相似,所以碲的主要化合价
与S、Se可能相同。同主族元素,随原子序数的递
表,下列有关X性质的描述中错误的是
(
增非金属性减弱,可用单质间的置换反应、氧化反
A.X单质易与水剧烈反应
应、氢化物的稳定性等进行证明。HO2作脱氯剂
B.XO2可被碳还原为X
时,被CL2氧化生成O2,据此可写出对应反应的化
C.X可能表现金属性和非金属性,可做半导体材料
学方程式。
D.XH的稳定性比SiH,的高
解析:AD[由题目信息推知,类硅与硅同在ⅣA
答案:(1
(2)-2、+4、十6
族,并在硅的下一周期,根据同主族元素性质的相
似性和递变规律,X单质不易与水反应,稳定性
(3)强
2Na,S+02+2H2O-4NaOH+2S
XH<SiH4。]
(合理即可)(4)C12+H2O2-2HC1+O2
·46·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂型
12.某研究性学习小组设计了下列实验验证元素非金
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的
属性的递变规律。甲同学根据“非金属元素的非
变化规律。
金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强”
的规律设计了下图装置,以验证氨、碳、硅元素的
非金属性强弱。
(3)仪器A的名称为
,干燥管D的作用
为
(4)若要证明非金属性:C1>I,C中为淀粉碘化钾
混合溶液,B中装有KMnO,固体,则A中试剂为
甲同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强
,观察到C中溶液
(填现象),即
弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状
可证明非金属性:C1>I。从环境保护的角度考
固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色
虑,此装置缺少尾气处理装置,可用
吸收
沉淀生成。
尾气。
(1)写出所选用物质的化学式:A:
(5)若要证明非金属性是C>Si,则在A中加盐
B:
;C:
。写出烧杯中发生反应
酸、B中加CaCO3、C中加Na SiO,溶液。观察到
的离子方程式:
C中溶液
(填现象),即可证明。但有的
(2)乙同学对上述方案提出了质疑,它并不能证明
同学认为盐酸具有挥发性,HC】可进人C中干扰
碳和硅的非金属性强弱,乙同学的理由是
实验,应在两装置间添加装有
溶液的洗
如果你赞同乙同学的质疑,请你补充改进方法:
气瓶除去HCI。
解析:(1)三种金属中钾的金属性最强,因此钾与
解析:因为酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,硝酸
盐酸反应最剧烈;1 mol Na、Mg、Al与足量盐酸反
常温下可与铜反应,所以A是硝酸。根据“强酸
应,分别可失去电子的物质的量为1mol、2mol、
制弱酸”原理可以判断B为难溶性碳酸盐,块状固
3mo1,因此铝与盐酸反应产生的气体最多。
体应为CaCO,C为可溶性硅酸盐。(2)硝酸是挥
(2)该反应为氯气置换出单质S的反应,根据氧化
发性酸,导致通入烧杯中的CO,中混进HNO3,
剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:
白色沉淀的生成不一定是碳酸的原因,方案不严
Cl2>S,所以非金属性:C1>S,离子方程式为C2
密。CO2通入烧杯前需要除去其中的酸雾,可在
+S2--S¥+2C1。
B和C间连接盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。
(3)A用于向容器中滴加液体,名称为分液漏斗;
答案:(1)HNO3CaCO3Na,SiO
利用干噪管球形部分可防止溶液的倒吸。
CO2+SiO+H2O—H2SiO3¥+CO(或
(4)要证明非金属性是CI>I,装置B中应该有氯气
2CO,+SiO+2H2O=H2 SiO+2HCO)
生成,B中盛有高锰酸钾,因此A中的液体应为浓盐
(2)由烧瓶中生成的CO。中混有易挥发的硝酸,
酸;C中有碘生成,淀粉遇碘变蓝,因此C中溶液变为
白色沉淀可能因硝酸而生成在B和C间连接盛
蓝色。多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
(5)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳可
13.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规
以与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,因此可观察到C
律,设计了如下系列实验。
中有白色沉淀生成即可。由于盐酸易挥发出HC】
I.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投人到足量
气体,HC1也可以与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉
的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
与
淀,因此要证明C的非金属性比S的强,首先要
盐酸反应最剧烈,
与盐酸反应产生的气
除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,可以添加盛
体最多。
有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去氯化氢气体。
(2)向Na2S溶液中通人氯气出现黄色浑浊,可证
答案:(1)钾铝(2)>Cl2+S-S¥+2CI
明非金属性:C1
S(填“>”或“<”),反应
(3)分液漏斗防止倒吸(4)浓盐酸变蓝色
的离子方程式为
NaOH溶液(5)产生白色沉淀饱和NaHCO,
·47·