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第11讲 元素周期律
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重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.能说出元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化规律,理解元素周期律的本质。
2.掌握同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律,会比较单质及化合物性质强弱。
3.能结合元素周期表位置、原子结构,预测陌生元素及其化合物的性质。
4.体会结构决定性质的化学思想,学会用周期律解决简单推断、比较类化学问题。
重点01 元素的原子核外电子排布、原子半径、元素化合价的变化规律
1~18号元素的原子核外电子排布、原子半径和主要化合价
第一周期
原子序数
1
2
元素名称
氢
氦
元素符号
H
He
核外电子排布
原子半径/nm
0.037
——
主要化合价
+1
0
第二周期
原子序数
3
4
5
6
7
8
9
10
元素名称
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
元素符号
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
核外电子排布
原子半径/nm
0.152
0.089
0.082
0.077
0.075
0.074
0.071
——
最高正价或
最低负价
+1
+2
+3
+4
—4
+5
—3
—2
—1
0
第三周期
原子序数
11
12
13
14
15
16
17
18
元素名称
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
元素符号
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
核外电子排布
原子半径/nm
0.186
0.160
0.143
0.117
0.110
0.102
0.099
——
最高正价或
最低负价
+1
+2
+3
+4
—4
+5
—3
+6
—2
+7
—1
0
1、原子核外电子排布的周期性变化
1~18号元素的原子的最外层电子数变化图
规律
随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现1~8的周期性变化(第一周期除外)
2、原子半径的周期性变化
1~18号元素的原子的原子半径变化图
规律
随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化
3、元素化合价的周期性变化
1~18号元素的化合价变化图
规律
随着原子序数的递增,元素的化合价呈周期性变化,即同周期:
最高正价:+1→+7(O、F无正价)负价:-4→-1
4、钠、镁、铝金属性强弱比较
实验操作
实验现象
实验结论
取一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放到试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液,观察现象。过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象
加热前,镁条表而出现无色气泡,加热至沸腾后,有较多无色气泡冒出,滴加酚酞溶液变为粉红色
镁与冷水反应緩慢,能与沸水反应,反应的化学方程式
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3溶液,然后滴加氨水,直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。 将Al(OH)3沉淀分别装在两支试管 中,向一支试管中滴加2 mol /L盐酸,向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边加边振荡,观察现象
两支试管中的白色沉淀都逐渐溶解
Al(OH)3表现出两性,既能与 NaOH溶液反应又能与盐酸反应,反应的离子方程式分别为
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
用 2 mL 1 m/L MgCl2 溶液代替
AlCl3溶液做上述实脸,观察现象
加入氢氧化钠溶液的试 管中,Mg(OH)2沉淀不溶解;加入盐酸的试管中,Mg(OH)2沉淀溶解
Mg(OH)2不具有两性,只具有碱性,能与强酸反应但不能与碱反应
5、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
6、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
电子层结构
电子层数相同,最外层电子数增多
电子层数递增,最外层电子数相同
原子半径
逐渐减小 (惰性气体除外)
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小
同周期:r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
性
质
主要化合价
元素的最高正化合价由+1→+7(O、F除外)
非金属元素负价由-4→-1
非金属元素负化合价== —(8—主族序数)
相同
最高正化合价==主族序数
(O、F除外)
元素的金属性
金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
元素的非金属性
非金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
失电子能力
失电子逐渐减弱
失电子逐渐增强
得电子能力
得电子逐渐增强
得电子逐渐减弱
单质的还原性
还原性逐渐减弱
还原性逐渐增强
单质的氧化性
氧化性逐渐增强
氧化性逐渐减弱
阳离子的氧化性
阳离子氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子的还原性
阴离子还原性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
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,其稳定性逐渐增强
气态氢化物的形成越来越困难,其稳定性逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
【方法技巧】
掌握核外电子排布、原子半径、化合价规律,核心抓住同周期、同主族两条主线。同周期从左到右,电子层数不变,最外层电子数递增,最高正价从 + 1 递增到 + 7,最低负价从 - 4 到 - 1;原子半径逐渐减小。同主族从上到下,最外层电子数相同,化合价基本一致,电子层数增多,原子半径逐渐增大。牢记 “结构决定性质”,电子层数、核电荷数共同影响半径:层数多半径大,同层核电荷数越大半径越小。做题先定周期主族,再套规律,快速判断排布、半径、化合价变化,高效解题。
重点02 三大周期律
一、微粒半径大小的比较方法及规律
“三看”法比较简单微粒的半径大小
①“一看”电子层数:当电子层数不同时,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,如电子层结构相同的离子,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
1、原子
(1)
同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小,
如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)
(2)
同主族原子半径随原子序数递增逐渐增大
如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)
2、离子
(1)阳离子半径总比相应原子半径小,如:r(Na)>r(Na+)
(2)阴离子半径总比相应原子半径大,如:r(Cl)<r(Cl-)
(3)同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大,如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)
(4)同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大,如:r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)
(5)同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小,如:r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
(6)同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小,如:r(N3— )>r(O2—)>r(F—)
(7)电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)
(8)同一元素不同价态的离子半径,价态越高则离子半径越小,如:r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)
二、根据元素单质及其化合物的相关反应判断
(1)与氢有关的判断
①金属单质与水(或酸)反应越剧烈,元素的金属性越强。如Na与水反应比Mg与水反应更剧烈,则金属性:Na>Mg。
②非金属单质越易跟H2化合,其非金属性越强。如F2与H2在暗处即可反应,Br2与H2在加热条件下才能反应,则非金属性:F>Br。
③简单气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强如稳定性:HF>HCl,则非金属性:F>Cl。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
①最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强,如碱性:NaOH>Mg(OH)2,则金属性:Na>Mg。
②最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,如酸性:H2SO4>H3PO4,则非金属性:S>P。
(3)置换反应
①金属单质间的置换反应。如Zn + Cu2+ Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu。
②非金属单质间的置换反应。如Cl2+2KI 2KCl+I2,则非金属性:Cl>I。
(4)离子的氧化性和还原性
①元素原子对应简单阳离子的氧化性越强,则元素的金属性越弱。如氧化性:Mg2+>Na+,则金属性:Mg<Na。
②元素原子对应简单阴离了的还原性越强,则元素的非金属性越弱,如还原性:S2->Cl-,则非金属性:Cl>S。
三、元素周期表的分区及元素性质的比较
分
区
示
意
图
分界线的划分
沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚线,虚线的左下方是金属元素,右上方是非金属元素
特点
①元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性
②周期表的左下方金属性最强的元素是铯元素(放射性元素除外);右上方非金属性最强的元素是氟元素;最后一个纵行是0族元素
③金属元素在分界线的左侧,但分界线的左侧并不都是金属元素,如氢元素属于非金属元素
【方法技巧】
①核外电子层数=周期数。
②主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。
③质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。
④最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。
⑤原子半径越大,失电子越容易,单质还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
⑥原子半径越小,得电子越容易,单质氧化性越强,形成的简单气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
考向01 元素性质的周期性变化规律
【典例01】(25-26高一上·广东·期末)下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是
A.热稳定性: B.酸性:
C.非金属性: D.原子半径:
【答案】A
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠是钠元素对应的碳酸正盐和酸式盐,二者热稳定性差异是酸式盐和正盐的固有性质区别,与元素周期律无关,不能用元素周期律解释,A符合题意;
B.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此酸性,能用元素周期律解释,B不符合题意;
C.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,和位于第三周期,原子序数,因此非金属性,能用元素周期律解释,C不符合题意;
D.同主族元素从上到下电子层数增多,原子半径逐渐增大,和位于第IVA族,在的下一周期,因此原子半径,能用元素周期律解释,D不符合题意;
故选A。
【即时提升1-1】(25-26高一上·湖北孝感·期末)某离子凝胶具有高导电性、阻燃性等特点,其含有的某种阴离子的结构如图所示,已知:、、、、为原子序数依次增大的前三周期主族元素,原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,、同主族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.简单氢化物的还原性:
C.该离子中X,Y,Z原子最外层电子均达到8个 D.该阴离子中不含非极性键
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,W原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,即W原子最外层电子数是4,次外层电子数是2,则W为C;Y、Q同主族,且该阴离子的结构图中Y、Q分别形成2对、6对共用电子对,则Y为O,Q为S;因W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,则X为N; 该阴离子的结构图中Z能形成1对共用电子对,且原子序数大于Y(O),则Z为F,据此解答。
【详解】A.同一周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径:W(C)>Z(F),A正确;
B.X为N,Y为O,非金属性O>N,简单氢化物的还原性:,B错误;
C.X为N,Y为O,Z为F,X,Y,Z原子最外层电子均达到8个,C正确;
D.不同元素原子间形成的共价键属于极性键,同种元素原子间形成的共价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,这种共价键属于非极性键。则该阴离子中不含非极性键,含极性键,D正确;
故选B。
【即时提升1-2】(25-26高一上·江苏盐城·期末)是元素周期表中短周期主族元素,下列说法不正确的是
A.简单气态氢化物的热稳定性:H2O>H2S B.原子半径:r(N)>r(O)
C.碱性强弱:NaOH>Al(OH)3 D.非金属性:S>O
【答案】D
【详解】A.O和S是同主族元素,非金属性O > S,因此简单气态氢化物热稳定性> ,A正确;
B. N和O是同周期主族元素,从左到右主族元素的原子半径减小,N在O左侧,因此r(N) > r(O),B正确;
C.Na和Al是同周期主族元素,从左到右金属性减弱,Na金属性强于Al,因此NaOH碱性强于,C正确;
D.O和S是同主族元素,从上到下非金属性减弱,因此非金属性O > S,D错误;
故选D。
考向02 元素周期表与元素周期率的应用
【典例02】(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)下表为元素周期表的一部分,表中每个字母代表一种元素。请回答下列问题:
(1)元素a的一种核素可测定文物年代,用原子符号表示该核素为_______。
(2)b的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质是_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)用电子式表示元素e和元素h组成的化合物的形成过程____________________________。
(4)元素f的最高价氧化物与元素d的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式__________________________________。
(5)元素k在元素周期表中的位置为_______;推测k不可能具有的性质是_______。
A.k的单质在常温下可与氢气化合 B.元素k最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸强
C.室温下k的单质为固体 D.k的单质具有半导体性能
(6)下列实验事实能比较元素g和h非金属性强弱的是_______(填标号)。
a.g的氢化物的酸性比h的氢化物的酸性弱
b.h的单质R2与H2化合比g的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.在g的氢化物H2Q的水溶液中通少量h的单质R2气体可置换出单质Q
【答案】(1)
(2)离子
(3)
(4)
(5) 第五周期第VIA族 AB
(6)bc
【分析】根据元素在周期表的相对位置,可知:a是C元素,b是N元素,c是O元素,d是Na元素,e是Mg元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素,k是Te元素,然后根据元素周期律分析解答。
【详解】(1)元素a为碳元素,其测定文物年代的一种核素可用原子符号表示为;
(2)b是N元素,其形成的简单氢化物是NH3,其最高价氧化物对应的水化物是HNO3,NH3与HNO3形成NH4NO3,该物质是盐,属于离子化合物;
(3)e是Mg元素,h是Cl元素,二者形成的化合物是是MgCl2,该物质是离子化合物,Mg原子失去电子形成Mg2+,Cl原子得到电子形成Cl-,然后Mg2+与Cl-以离子键结合形成离子化合物MgCl2,用电子式表示其形成过程为<>;
(4)元素f的最高价氧化物为Al2O3,元素d的最高价氧化对应水化物为NaOH,二者反应生成四羟基合铝酸钠,其离子方程式为;
(5)元素k是Te元素,根据其在周期表的位置,可知k位于元素周期表第五周期第ⅥA。
A.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则Te的非金属性比S弱,因此k的单质在常温下不能与氢气化合,A错误;
B.元素Te位于S下方,其非金属性比S弱,因此元素k最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸弱,B错误;
C.元素Te名称为碲,可知其在室温下呈固态,C正确;
D.元素Te处于金属与非金属交界处,导电性介于导体与绝缘体之间,因此具有半导体的性能,D正确;
故合理选项是AB。
(6)a.不能通过氢化物的酸性比较非金属性,非金属性应比较最高价含氧酸酸性,a错误;
b.非金属性越强,单质越容易与氢气化合,氢化物稳定性越强,该事实可以证明非金属性,b正确;
c.置换反应中能置换出中的,说明氧化性强于,证明非金属性,c正确。
因此选bc。
【即时提升2-1】(25-26高一上·河北石家庄·期末)下列性质的变化规律描述不正确的是
A.单质的密度:Li< Na<K< Rb< Cs
B.还原性: HI>HBr>HCl>HF
C.颜色深浅:
D.热稳定性:
【答案】A
【详解】A.碱金属单质密度随核电荷数增大总体呈递增趋势,但存在反常:K的密度小于Na,实际密度顺序为,A错误;
B.同主族从上到下卤素非金属性减弱,对应阴离子还原性增强,因此氢化物还原性:,B正确;
C.卤素单质颜色随核电荷数增大逐渐加深,为浅黄绿色、为黄绿色、为深红棕色、为紫黑色,故颜色深浅,C正确;
D.同周期从左到右元素非金属性,非金属性越强简单氢化物热稳定性越强,故热稳定性,D正确;
故选A。
【即时提升2-2】(25-26高一上·广东广州·期末)2025年8月15日,我国神舟二十号航天员顺利完成第三次出舱任务,安全返回问天实验舱。载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z,分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,X、Z同主族,X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,其中只有Y的单质为金属,能与NaOH溶液反应,下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.Z的氧化物为酸性氧化物,能与水反应生成对应的酸
C.X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差
D.非金属性:
【答案】D
【分析】 主族元素W、X、Y、Z,分布在三个短周期中,原子序数依次增大,则W为H;短周期中能与溶液反应的金属单质为Al,则Y为Al;X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,则X的最外层电子数为4,X、Z同主族,则X为C,Z为Si元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、C、Al、Si。
【详解】A.同周期主族元素从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,故原子半径顺序为,即,A错误;
B.Z的氧化物为,属于酸性氧化物,但不溶于水,不能与水反应生成硅酸,B错误;
C.元素非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,非金属性,故最简单氢化物稳定性,即X与W形成的最简单化合物热稳定性更强,C错误;
D.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,和同主族,位于第二周期,位于第三周期,故非金属性,D正确;
故选D。
考向03 元素“位-构-性”的规律及应用
【典例03】(25-26高一上·广东广州·期末)元素周期表是化学学习的重要工具。以下为元素周期表的一部分,请回答下列问题:
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
C
F
G
三
A
D
E
H
L
四
B
J
(1)以上元素中,化学性质最不活泼的是________,金属性最强的是________。(填元素符号)
(2)A、B、H三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为________(填元素符号)。A、B、D三种元素所对应的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为________。(填化学式)
(3)F与氢元素可形成最简单的有机物________,其电子式为________,的结构式为________。
(4)A与G按原子个数比所形成的化合物中化学键类型有________、________。
(5)已知元素C与元素E性质相似,可预测C的单质或化合物也有类似E的单质或化合物的性质,请写出一条化学方程式表示你的预测________。
(6)请设计证明H比J元素的非金属性强的实验方案________。
【答案】(1) Ar K
(2)
(3)
(4) 离子键 非极性共价键
(5),或,,或者,,或者
(6)取少量溶液于试管中,向溶液中通入氯气,观察溶液颜色变化。若溶液由无色变为橙红色,则证明置换出,Cl的非金属性强于Br
【分析】题目给出了各元素在元素周期表中的位置,易知A为Na元素,B为K元素,C为Be元素,D为Mg元素,E元素为Al元素,F为C元素,G为O元素,H为Cl元素,J为Br元素,L为Ar元素;
【详解】(1)①Ar为0族元素,在以上元素中化学性质最不活泼;
②在元素周期表中,位置越靠“左下”的元素,金属性越强,故以上元素金属性最强的为K元素;
(2)①A、B和H元素分别为Na、K和Cl,K元素电子层数最多,原子半径最大,Na和Cl位于同一周期,同一周期元素自左向右原子半径依次减小,故原子半径Na>Cl,故原子半径由大到小的顺序排列为;
②D为Mg元素,Na、K、D三种元素的金属性大小顺序为,故其所对应的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为;
(3)F为C元素,其与氢元素形成的最简单有机物为;中C原子与H原子形成共价键,其电子式为 ;即为,C原子与O原子共用两对电子,结构式为;
(4)A与G元素分别为Na与O,按原子个数比所形成的化合物即为,其中内部存在非极性共价键,与之间存在离子键;
(5)元素C与元素E分别为Be与Al,已知Al元素具有两性,推测Be元素也具有这样的性质,如氢氧化物可与强碱反应、单质可与强碱反应生成氢气等,可以证明的方程式有,或,,或者,,或者;
(6)H与J分别为Cl与Br元素,要证明二者的非金属性强弱关系,可以比较两单质的氧化性强弱,氧化性更强即非金属性越强;取少量溶液于试管中,向溶液中通入,观察溶液颜色变化。若溶液由无色变为橙红色,则证明置换出,的非金属性强于。
【即时提升3-1】(25-26高一上·湖北·期末)一种新型消毒剂由W、X、Y、Z四种元素组成,其结构如图所示,其中W形成的单质是自然界中最硬的物质;X的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物可以发生反应生成一种常见的盐;Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸;Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述错误的是
A.简单氢化物的稳定性:X>Y B.原子半径:W>X>Y
C.该消毒剂中X原子最外层满足8电子稳定结构 D.ZY2可用于自来水的消毒剂
【答案】A
【分析】W形成的单质是自然界中最硬的物质,故W为C;X的最高价氧化物对应水化物与其简单氢化物可反应生成盐,故X为N;Z的最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸,故Z为Cl;Y分别与C、N、Cl可形成多种二元化合物,Y形成两根共价键,故Y为O,据此分析。
【详解】A.非金属性O>N,即稳定性H2O>NH3,A符合题意;
B.同周期主族元素从左至右,原子半径减小,原子半径,即,B不符合题意;
C.N原子最外层有5个电子,在消毒剂中形成三个共价键,最外层电子数为5+3=8,C不符合题意;
D.为,具有强氧化性,可用于自来水消毒,D不符合题意;
故选A。
【即时提升3-2】(25-26高一上·浙江杭州·期末)如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况,下列有关说法正确的是
A.最高正价的顺序:
B.形成的简单离子半径:
C.b、d、e的最高价氧化物的水化物能两两之间相互发生反应
D.a和c、b和c、f和c形成的化合物中,均有能够造成酸雨危害的物质
【答案】C
【分析】短周期元素原子序数递增,结合题图元素原子半径和化合价可知:a为C元素,b为N元素,c为O元素,d为Na元素,e为Al元素,f为S元素,g为Cl元素。
【详解】A.O无最高正价,Cl的最高正价为+7,N的最高正价为+5,顺序应为,A错误;
B.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子半径为,B错误;
C.三者最高价氧化物的水化物分别为HNO3、NaOH、Al(OH)3,HNO3和NaOH发生中和反应,HNO3和Al(OH)3反应生成硝酸铝和水,NaOH和Al(OH)3反应生成四羟基合铝酸钠,可两两反应,C正确;
D.C和O形成的CO、CO2均不能造成酸雨(CO2为温室气体),D错误;
故选C。
基础巩固
1.(24-25高一上·四川广安·开学考试)肾上腺素主要用于治疗心脏骤停、支气管哮喘、过敏性休克等疾病,其化学式为。下列有关肾上腺素的说法正确的是
A.所含、、质量之比为
B.一个分子由个原子构成
C.所含元素位于元素周期表的同一周期
D.是一种有机高分子化合物
【答案】A
【详解】A.肾上腺素化学式为,所含C、O、N质量之比为,A正确;
B.一个肾上腺素分子的原子总数为,并非25个,B错误;
C.所含H元素位于元素周期表第一周期,C、O、N元素位于第二周期,不属于同一周期,C错误;
D.有机高分子化合物相对分子质量通常达上万,肾上腺素相对分子质量仅为,远小于一万,不属于有机高分子化合物,D错误;
故答案选A。
2.(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)下列离子方程式书写正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.将CO2通入饱和碳酸钠溶液中:
D.AlCl3溶液与过量氨水反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
【答案】D
【详解】A.MnO2与浓盐酸反应需要加热才能发生,该离子方程式未注明加热条件,,A错误;
B.氯气溶于水生成的次氯酸是弱电解质,不能拆写成离子形式,正确离子方程式为,B错误;
C.将CO2通入饱和碳酸钠溶液中,生成的碳酸氢钠溶解度较小会析出,应写沉淀符号且需包含钠离子,正确离子方程式为,C错误;
D.Al(OH)3不溶于弱碱氨水,该反应离子方程式电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,D正确;
故选D。
3.(25-26高一上·湖北孝感·期末)我国科学家利用激光操控法,从原子束流中俘获,实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期达万年,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是
A.和的电子数不同,互为同位素
B.单质的还原性比K弱
C.的半衰期长,说明很难失去电子
D.从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
【答案】B
【详解】A.和互为同位素,二者质子数相同,中性原子核外电子数等于质子数,因此电子数相同,A错误;
B.同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,单质还原性逐渐减弱,K和Ca同处于第四周期,K位于Ca左侧,故Ca单质的还原性比K弱,B正确;
C.半衰期是原子核的固有物理性质,失去电子的难易由原子核外电子排布决定,二者没有关联,C错误;
D.化学变化的本质是有新物质生成,且变化中原子种类不变,俘获原子的过程没有新物质生成,不属于化学变化,D错误;
故选B。
4.(25-26高一上·浙江杭州·期末)“类比”是研究物质变化规律的重要方法。下列“类比”说法正确的是
A.中Cl的化合价为价,则OF中F的化合价为价
B.S将Fe氧化生成FeS,则S将Cu氧化生成
C.ICl性质与相似,,则
D.Na在空气中加热生成,则Li在空气中加热生成
【答案】B
【详解】A.O的非金属性弱于F,强于Cl,因此Cl2O中O为-2价,Cl为+1价;OF2中F的非金属性强于O,F为-1价,O为+2价,A错误;
B.S的氧化性较弱,只能将变价金属氧化为低价态,S将Fe氧化为+2价的FeS,将Cu氧化为+1价的Cu2S,B正确;
C.ICl中Cl非金属性更强,因此Cl为-1价,I为+1价,ICl与碱反应为非氧化还原反应,正确反应为,C错误;
D.Li金属性弱于Na,Li在空气中加热只能生成,不能生成,D错误;
故选B。
5.(25-26高一上·浙江杭州·期末)砷化镓是一种重要的半导体材料,Ga、As等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
A.元素Ga位于第四周期第ⅢA族
B.原子半径:
C.气态氢化物的稳定性:
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】D
【详解】A.Ga与Al同主族,在Al下方,位于第四周期第ⅢA族,A正确;
B.同周期主族元素从左往右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,因此原子半径:,符合同主族和同周期半径变化规律,因此原子半径,B正确;
C.同主族从上到下非金属性减弱,非金属性,非金属性越强气态氢化物越稳定,因此稳定性,C正确;
D.同周期从左到右非金属性增强,As和Se同周期,氧化性,故酸性,D错误;
故选D。
6.(25-26高一上·浙江杭州·期末)锗()和硒()分别是第四周期第ⅣA族和第ⅥA族元素,下列关于它们叙述正确的是
A.锗的单质可能具有半导体的性能,它的最高价氧化物的水化物可能是强酸
B.锗是一种金属性很强的元素,极易与空气反应
C.的稳定性大于,的酸性比强
D.将通入的水溶液中可得到
【答案】D
【详解】A.锗处于金属与非金属分界线附近,单质具有半导体性能;同主族从上到下元素非金属性减弱,非金属性弱于,其最高价氧化物对应水化物酸性弱于硅酸(硅酸为弱酸),因此锗的最高价氧化物的水化物不是强酸,A错误;
B.锗位于金属与非金属分界线附近,金属性较弱,化学性质比较稳定,不易与空气反应,B错误;
C.与同主族,在下方,非金属性,非金属性越强氢化物越稳定、最高价含氧酸的酸性越强,因此的稳定性小于,的酸性比强,C错误;
D.的非金属性强于,氧化性强于,将通入水溶液中可发生置换反应生成单质,D正确;
故答案选D。
7.(25-26高一上·浙江杭州·期末)1934年约里奥―居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述不正确的是
A.的质量数为27
B.Y与氯形成的分子内所有原子最外层均满足8电子
C.Y的简单氢化物的稳定性比的弱
D.X的最高价氧化物的水化物能与氨水反应
【答案】D
【详解】A.根据和质量守恒可知,W+4=30+1,则W=27,即的质量数为27,A正确;
B.Y的质子数比X的大2,X是金属元素,则X、Y位于同一周期,可知X的最外层电子数比Y的少2,元素X、Y的最外层电子数之和为8,则X的最外层电子数=,X的质量数为27,则X为Al元素,Y为P元素,P与氯形成的分子内所有原子最外层均满足8电子,B正确;
C.Y的简单氢化物为PH3,同主族元素从上到下,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,即PH3的稳定性比的弱,C正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3不能与氨水反应,D错误;
答案选D。
8.(25-26高一上·浙江杭州·期末)下列说法中不符合元素周期律的是
A.原子半径: B.碱性:
C.酸性: D.热稳定性:
【答案】C
【详解】A.C和O同处于第二周期,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子序数C<O,因此原子半径,符合元素周期律,A不符合题意;
B.Ba和Ca同处于第ⅡA族,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,金属性,因此碱性,符合元素周期律,B不符合题意;
C.元素周期律中,非金属性对应最高价氧化物对应水化物的酸性,而非氢化物的酸性;F非金属性强于I,但HF是弱酸、HI是强酸,实际酸性,因此的说法不符合元素周期律,C符合题意;
D.C和Si同处于第ⅣA族,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物热稳定性逐渐减弱,非金属性,因此热稳定性:,符合元素周期律,D不符合题意;
故选C。
9.(25-26高一上·浙江杭州·期末)原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、W、Z,X的核外电子总数与电子层数相同,Y是地壳中含量最多的元素,Y、W同族,Z的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A.最高化合价: B.酸性:
C.非金属性: D.原子半径:
【答案】B
【分析】X核外电子总数与电子层数相同,X为H;Y是地壳中含量最多的元素,Y为O;Y、W同族,短周期中W为S;Z原子序数大于S且为短周期主族元素,Z最外层电子数为1+6=7,故Z为Cl。
【详解】A.Y为O,O无+6价(最高正化合价),W为S,S最高正化合价为+6,二者最高化合价不相等,A错误;
B.W为S,Z为Cl,同周期主族元素从左到右非金属性增强,故非金属性Cl>S,非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,因此酸性,B正确;
C.X为H、Y为O、Z为Cl,非金属性,即,C错误;
D.W为S、Z为Cl,二者同周期,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,因此原子半径,即,D错误;
故选B。
10.(2025高一上·浙江杭州·专题练习)下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
取少量溶液于试管中,滴加稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中不含
B
向盛有和的试管中分别加入溶液和盐酸
只溶于盐酸,都能溶解
非金属性:
C
用洁净的铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧
蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
该溶液中一定含有K+,无
D
向溶液中加入绿豆大小的钠
未观察到红色固体
的金属性弱于
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.检验时,需要滴加浓溶液并加热才能使逸出,该操作中没有加热,生成的一水合氨无法分解为氨气,试纸不变蓝不能证明原溶液不含,A错误;
B.只溶于盐酸,说明其只有碱性,既能溶于酸也能溶于碱,为两性氢氧化物,说明比酸性更强,对应元素非金属性,符合元素周期律,实验和结论都正确,B正确;
C.透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,只能证明溶液中一定含K+,蓝色钴玻璃会滤除钠的黄色火焰,无法证明溶液中不含,C错误;
D.钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,不会发生置换反应生成铜,不能说明钠金属性弱于铜,D错误;
答案选B。
11.(25-26高一上·新疆喀什·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为弱碱 D.Cs可以和水反应
【答案】C
【详解】A.Cs是第六周期第ⅠA族元素,A正确;
B.元素周期表中同主族自上而下金属性增强,还原性Cs>K,B正确;
C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,Cs金属性强于K,CsOH碱性强于KOH,KOH为强碱,CsOH应为强碱,C错误;
D.碱金属均能与水反应生成氢氧化物和氢气,D正确;
故选C。
12.(25-26高一上·天津西青·期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是),要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.操作a是过滤,操作b是蒸发
B.操作c一般在蒸发皿中进行
C.纯铝的硬度和强度较大,适合制造机器零件
D.得到溶液X的离子方程式为:
【答案】D
【分析】碱溶:铝土矿中是两性氧化物,与NaOH反应生成可溶于水的四羟基合铝酸钠;等杂质不反应或反应后生成不溶物;向含的溶液中通入过量,;灼烧,;工业上电解熔融可制备单质铝,。操作a为过滤,操作b为过滤,操作c为高温灼烧。由此解题。
【详解】A.操作a是铝土矿与NaOH溶液反应后,分离得到溶液X含有和不溶性残渣,因此操作a是过滤。操作b是向溶液X中通入过量,生成沉淀,分离沉淀和溶液也需要过滤,而非蒸发,A错误;
B.操作c是将加热分解为,该操作需要在坩埚中进行,而蒸发皿用于蒸发溶液,B错误;
C.纯铝的硬度和强度较低,不适合直接制造机器零件,通常使用铝合金,C错误;
D.溶液X是铝土矿中的与NaOH溶液反应生成的含有的溶液,其反应的离子方程式为,D正确;
故答案选D。
13.(25-26高一上·陕西西安·期末)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.非金属性:X>Q B.X的最高价氧化物能与碳酸反应
C.常温常压下,Z的单质一定为固态 D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
【答案】D
【分析】Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y 原子最外层电子数是 Q 原子内层电子数的 2 倍,Q 的内层电子数为 2,故 Y 最外层电子数为 4,Y 为 Si。X、Y 相邻,且原子序数 X < Y,故 X 为 Al。Q 与 X、Y、Z 位于不同周期,故 Q 位于第二周期,X、Y、Z 位于第三周期。四种元素最外层电子数之和为 19,X、Y 最外层电子数分别为 3、4,Q和 Z 最外层电子数可以为6、6或5、 7或7、5,故 Q 、Z分别是N、Cl或者O、S或F、P。
【详解】A.X 为 Al(金属元素),Q 为 N、O、F(非金属元素),非金属性 Q > X,A 错误;
B.X 的最高价氧化物为 ,它是两性氧化物,但不与弱酸(如碳酸)反应,B 错误;
C.Z 为 P、S、Cl,单质 在常温常压下为气态,C 错误;
D.Z 为P 、Cl或S,最高价含氧酸为H3PO4、 或H2SO4(强酸);Y 为 Si,最高价含氧酸为 (弱酸),最高价含氧酸的酸性 Z>Y,D 正确;
故选D。
14.(25-26高一上·广西玉林·开学考试)图1为3种微粒的结构示意图,图2为铁元素周期表标签,根据图1、图2,请回答下列问题。
(1)写出9号元素的元素符号________。
(2)11号元素和17号元素形成化合物的化学式为________。
(3)图1中,A图表示某原子结构示意图,则________.写出B图表示的化学符号________。
(4)图1中C图为20号元素的原子结构示意图,则其位于元素周期表的第________周期。
(5)由图2可知,铁的质子数是________,相对原子质量是________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
四
(5)
【详解】(1)原子序数等于元素的编号,9号元素是氟元素,对应元素符号为。
(2)11号元素为钠元素,化合物中显+1价,17号元素为氯元素,化合物中显-1价,根据化合物正负化合价代数和为0,二者形成氯化钠,化学式为。
(3)原子中质子数等于核外电子数,A为原子,核外电子数为,故;B微粒质子数为14,对应硅元素,核外电子数为,说明其失去4个电子,带4个单位正电荷,化学符号为。
(4)元素周期表中,周期数等于原子核外电子层数,20号元素核外有4个电子层,因此位于第四周期。
(5)元素周期表单元格中,左上角数字为原子序数,原子序数等于质子数,因此铁的质子数为26;单元格最下方数字为相对原子质量,因此铁的相对原子质量为55.85。
15.(25-26高一上·新疆喀什·期末)元素周期表反映元素之间的内在联系,是化学学习、研究和应用的一种重要工具。下图是元素周期表的一部分。回答下列问题:
(1)元素 c在元素周期表中的位置是_______。
(2)画出元素h的原子结构示意图_______。
(3)元素d、e、f、h、i形成的简单离子中,离子半径最小的是_______(填离子符号)。
(4)c、d元素可形成一种淡黄色的离子化合物,该离子化合物中阴离子与阳离子个数之比是_______。
【答案】(1)第二周期第VIA族
(2)
(3)Al3+
(4)1:2
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知a是Li元素、b是C元素、c是O元素、d是Na元素、e是Mg元素、f是Al元素、g是Si元素、h是S元素、i是Cl元素。
【详解】(1)c是O元素,在元素周期表中的位置是第二周期第VIA族;
(2)
h是S元素,S是16号元素,原子结构示意图为;
(3)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,Na+、Mg2+、Al3+、S2-、Cl-中,离子半径最小的是Al3+。
(4)O、Na元素可形成一种淡黄色的离子化合物Na2O2,该离子化合物由Na+、构成,阴离子与阳离子个数之比是1:2。
培优拓展
16.(25-26高一上·天津河东·期末)下列实验能达到实验目的的是
A.验证与水反应生成
B.比较、、的氧化性
C.除去中的少量HCl
D.制取纯净的沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.与水反应生成NaOH和,其中可以用带火星的木条来检验,若是木条复燃则证明有生成,A选项正确;
B.氯气可以将NaBr溶液中的溴以及KI溶液中的碘均置换出来,可证明氧化性Cl2>Br2,以及Cl2>I2,但是无法比较两者氧化性的强弱,B选项错误;
C.以及HCl均可以和氢氧化钠溶液反应,无法实现除杂目的,C选项错误;
D.NaOH溶液和FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2沉淀,但是Fe(OH)2沉淀容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,因此无法制得纯净的沉淀,D选项错误;
故选A。
17.(25-26高一上·陕西西安·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:Mg>Cl>F B.金属性强弱:Na>Mg>Al
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH D.酸性强弱:
【答案】D
【详解】A.Mg和Cl位于第三周期,同周期主族元素从左到右原子半径减小,故原子半径Mg>Cl;F和Cl位于同主族,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径Cl>F,因此原子半径:Mg>Cl>F,A正确;
B.Na、Mg、Al为同周期元素,同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性:Na>Mg>Al,B正确;
C.K、Na、Li为同主族元素,同主族元素从上到下金属性增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:KOH>NaOH>LiOH,C正确;
D.Cl、Br、I为同主族元素,同主族元素从上到下非金属性减弱,对应最高价含氧酸酸性减弱,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,D错误;
故选D。
18.(25-26高一上·天津·期末)下列说法不正确的是
加热碳酸钠或碳酸氢钠
光照过程中氯水中的浓度变化
A.可以比较二者的热稳定性
B.氯离子浓度升高的原因是分解
还原铁粉与水蒸气的反应
分别向溶液和溶液中加入氯水
C.用肥皂水和燃着的火柴检验氢气的生成
D.说明卤素单质的氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳酸氢钠不稳定,受热分解生成的二氧化碳能使石灰水变浑浊,而碳酸钠受热不分解,石灰水不变浑浊,该实验可以比较二者的热稳定性,A正确;
B.氯水中的次氯酸见光分解为HCl和O2,溶液中氯离子浓度增大,B正确;
C.铁与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气,氢气在肥皂泡中分散分布,点燃不会发生危险,且氢气点燃火焰呈淡蓝色,因此该装置生成的气体可以用燃着的火柴来检验,C正确;
D.KBr溶液和KI溶液中都加入氯水,氯气能将溴和碘置换出来,只能说明氯气的氧化性比溴和碘都强,但不能比较溴和碘的氧化性的强弱,D错误;
故答案选D。
19.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法中正确的是
A.同主族化学性质相似,故卤素单质都能与水反应生成两种酸
B.各碱金属在氧气中燃烧时都能生成两种及以上的氧化物
C.、、是互为同位素的三种核素
D.、、互为同素异形体
【答案】C
【详解】A.卤素单质与水反应,氯、溴、碘(,):发生歧化反应,生成氢卤酸和次卤酸,通式为,产物为两种酸;氟气():发生置换反应,生成氟化氢和氧气,反应为,产物为一种酸和一种单质,不符合“生成两种酸”的描述,A不符合题意;
B.各碱金属在氧气中燃烧时,只生成一种氧化物,并非都生成两种及以上的氧化物,B不符合题意;
C.、、质子数均为6,中子数不同,是互为同位素的三种核素,C符合题意;
D.、、均为化合物,同素异形体的研究对象是单质,因此不互为同素异形体,D不符合题意;
故选C。
20.(25-26高一上·新疆·期末)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前18号主族元素,X是原子序数最小的元素,Z原子的最外层电子数比次外层多4个,Y与Z相邻,Z与W位于同一主族。下列说法错误的是
A.原子半径:Z<W B.1分子的与含有相同的质子数
C.单质的氧化性: D.X与Z只能形成一种化合物
【答案】D
【分析】X是原子序数最小的元素,为H;Z原子最外层电子数比次外层多4个,为O;Y与Z相邻,为N;W与Z同主族,为S,据此分析。
【详解】A.同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径:S>O,即Z<W,A不符合题意;
B.1分子含质子数为,1分子含质子数为,二者质子数相同,B不符合题意;
C.Z为O,X为H,其单质分别为和,非金属性O>H,故单质的氧化性,即,C不符合题意;
D.X为H与Z为O可形成和两种化合物,并非只能形成一种,D符合题意
故选D。
21.(25-26高一上·河北石家庄·期末)根据实验操作和现象及得出的结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向FeCl2溶液中加入少量的Na2O2粉末,产生红褐色沉淀
FeCl2已经变质
B
取少量在空气中久置的Na于试管中,加入适量的水,产生无色气体,收集并验纯后点燃该气体,发出淡蓝色火焰
金属Na没有完全变质
C
用pH计测量等浓度盐酸和氢氟酸的pH,得出盐酸的酸性大于氢氟酸
非金属性:Cl>F
D
向某溶液中滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成
原溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向FeCl2溶液中加入Na2O2粉末产生红褐色沉淀,是由于Na2O2的氧化性将Fe2+氧化为Fe3+并生成Fe(OH)3沉淀,与FeCl2是否变质无关,A错误;
B.久置钠加水产生无色气体(氢气),点燃呈淡蓝色火焰,证明仍有未变质的金属钠存在,B正确;
C.等浓度下盐酸酸性强于氢氟酸,但非金属性F强于Cl;比较非金属性应依据最高价含氧酸的酸性,而非氢化物水溶液的酸性, C错误;
D.滴加澄清石灰水产生白色沉淀,可能由、、等多种离子引起,D错误;
故答案为:B。
22.(25-26高一上·福建泉州·期末)是一种常用的除草剂,其中、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素。的最高正价与最低负价的绝对值相等,的最外层电子数是内层的3倍,短周期主族元素中原子半径最大,和的最外层电子数之和等于最外层电子数。下列说法错误的是
A.的一种核素可对文物进行年代测定和研究
B.形成的单质存在同素异形现象
C.单质在一定条件下能置换出钛等稀有金属
D.单质在单质中燃烧产生棕褐色的烟
【答案】D
【分析】根据题干信息,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层的3倍,短周期中,氧的电子排布为1s22s22p4,最外层6个电子,内层2个电子,故Y为氧,Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素,短周期主族元素中,钠位于第三周期IA族,原子半径最大,故Z为钠,Y和Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Y是O,最外层6个电子,Z是Na,最外层1个电子,故W最外层电子数为7,W原子序数大于Na,故W为氯,X的最高正价与最低负价的绝对值相等且X的原子序数最小,所以X最高正价为+4价,最低负价-4价,故X为碳,据此分析;
【详解】A.可用于文物年代测定,A正确;
B.氧的单质有氧气和臭氧,氧气和臭氧是同种元素组成的不同单质,互称同素异形体,B正确;
C.工业上用钠还原制钛,,钛为稀有金属,C正确;
D.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,实验现象为剧烈反应、黄色火焰并产生白烟,D错误;
故答案选D。
23.(25-26高一上·四川成都·期末)处理某酸浸液(主要含、、、)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”过程中实际消耗量大于理论值可能是因为生成的催化了的分解
D.易溶于水
【答案】C
【分析】往酸浸液中先加入Fe粉沉铜,过滤后得Cu单质和含Fe2+、Li+、Al3+的滤液,再加入NaOH碱浸,控制pH,过滤、得Al(OH)3沉淀,再加入H2O2将Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后得含LiOH的滤液,再加入碳酸钠沉锂,得碳酸锂,据此解答。
【详解】A.沉铜过程发生置换反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,A错误;
B.碱浸时需要控制pH,NaOH过量会导致Al(OH)3溶解,B错误;
C.Fe3+等金属离子对H2O2的分解有催化作用,C正确;
D.根据对角线规则,碳酸锂与碳酸镁性质接近,均为难溶于水,D错误;
故选C。
24.(25-26高一上·陕西西安·期末)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素的名称,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应:得到。该元素的质子数为_______、在周期表中的位置为_______。
(2)如图是元素周期表的一部分,其中每个字母代表对应的一种元素。请按要求回答下列问题:
①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为:_______(用化学符号表示,下同)。
②考古学上利用b的一种核素测定文物年代,该核素的符号是_______。
(3)g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性:_______强于_______。
(4)元素a和d形成的化合物及元素a和c形成的化合物均为18电子分子,可分别作火箭推进器的助燃剂和燃料,请写出该两种化合物按物质的量之比为2:1反应的化学方程式_______。
(5)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是_______。
A.测两种元素单质的硬度和熔、沸点 B.比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
C.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度 D.比较两种元素在化合物中化合价的高低
(6)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理,以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) 115 第七周期第ⅤA族
(2) S2->O2->Na+ 14C
(3) HClO4 H2SO4
(4)2H2O2+N2H4=4H2O+N2
(5)BC
(6)NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3
【分析】根据元素周期表中各元素所在位置可知;a为H,b为C,c为N,d为O,e为Na,f为Al,g为S,i为Cl;
【详解】(1)根据核反应左右质子总数相等可知n=95+20=115;115号元素位于元素周期表中第七周期第ⅤA族;
(2)①因为电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多离子半径越小,所以半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+;
②14C常用于测定文物年代;
(3)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,所以酸性HClO4较强;H2SO4较弱;
(4)a(H)和d(O)形成的18电子分子为H2O2,a(H)和c(N)形成的18电子分子为N2H4,所以两种化合物按物质的量之比为2:1反应的化学方程式为2H2O2+N2H4=4H2O+N2;
(5)A.元素的金属性强弱是化学性质,而其单质的硬度和熔沸点是物理性质,二者没有关系,A不符合题意;
B.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,B符合题意;
C.元素的金属性越强其单质越活泼,与同浓度盐酸反应越剧烈,C符合题意;
D.元素的金属性越强,其单质在反应中越容易失去电子,并不是失去电子越多,所以化合价与元素的金属性无关,D不符合题意;
故答案选BC;
(6)b(C)、c(N)、e(Na)三者组成的剧毒化合物是NaCN,根据“其与过氧化氢反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性”可推测其与过氧化氢反应得到的酸式盐为NaHCO3和NH3,所以该反应的化学方程式为NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3。
25.(25-26高一上·河北石家庄·期末)元素周期表的一部分如图所示,请参照元素①~⑨的位置回答下列问题:
(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和2个中子,表示该核素组成的符号是___________。
(2)⑧的原子结构示意图是___________。
(3)上述元素中,原子半径最大的是___________(写元素符号)。
(4)用电子式表示由①⑨组成的化合物的形成过程:___________。
(5)金属性:⑥___________(填“>”或“<”)⑦;列举一条能证明该结论的事实:___________。
(6)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.由①③④组成的化合物可能既含离子键又含共价键
b.简单氢化物的还原性:④>⑧
c.在化合物中④呈现的最高化合价为价
(7)35号元素溴(Br)和⑨位于同一主族,其化合物在生产中有着广泛的应用,高溴酸的酸性比的___________(填“强”或“弱”)。
【答案】(1)(2)(3)Na(4)(5) > 氢氧化镁碱性大于氢氧化铝
(6)a(7)弱
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,①是H、②是C、③是N、④是O、⑤是Na、⑥是Mg、⑦是Al、⑧是S、⑨是Cl,以此解题。
【详解】(1)元素H的一种核素中,1个质子和2个中子,该核素的质量数为3,符号为。
(2)
⑧是S,原子核外有16个电子,原子结构示意图为:。
(3)在周期表中,同主族元素从上到下,原子半径依次增大,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,所以上述元素中,原子半径最大的是Na。
(4)
由分析可知,①和⑨组成的化合物是HCl,HCl是共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程:。
(5)⑥是Mg、⑦是Al,两者属于同周期,同周期元素电子层数相同,原子序数小的,其半径大,原子核对最外层电子的吸引力减小,原子失电子能力增强,金属性增强,即金属性:Mg>Al;元素金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,所以列举能证明该结论的事实是氢氧化镁碱性大于氢氧化铝。
(6)a.H、N、O组成的化合物例如硝酸铵(NH4NO3)等,既含离子键又含共价键,a项正确;
b.同主族元素从上到下非金属性减弱,其简单氢化物的还原性增强,由于非金属性O>S,故还原性H2S>H2O,b项错误;
c.在化合物中O没有最高价,c项错误;
故答案为:a。
(7)同主族元素,从上往下,非金属性依次减弱,非金属性越强的元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl和Br是同主族元素,Cl位于第三周期,Br位于第四周期,非金属性Cl>Br,所以高溴酸(HBrO4)的酸性比HClO4的弱。
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第11讲 元素周期律
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暑期启航·目标明确:暑期提前规划学习任务,明确阶段目标与提升路径
新知先修·体系构建:提前预习核心知识内容,梳理知识脉络,搭建完整框架
重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.能说出元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化规律,理解元素周期律的本质。
2.掌握同周期、同主族元素金属性、非金属性的递变规律,会比较单质及化合物性质强弱。
3.能结合元素周期表位置、原子结构,预测陌生元素及其化合物的性质。
4.体会结构决定性质的化学思想,学会用周期律解决简单推断、比较类化学问题。
重点01 元素的原子核外电子排布、原子半径、元素化合价的变化规律
1~18号元素的原子核外电子排布、原子半径和主要化合价
第一周期
原子序数
1
2
元素名称
氢
氦
元素符号
H
He
核外电子排布
原子半径/nm
0.037
——
主要化合价
+1
0
第二周期
原子序数
3
4
5
6
7
8
9
10
元素名称
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
元素符号
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
核外电子排布
原子半径/nm
0.152
0.089
0.082
0.077
0.075
0.074
0.071
——
最高正价或
最低负价
+1
+2
+3
+4
—4
+5
—3
—2
—1
0
第三周期
原子序数
11
12
13
14
15
16
17
18
元素名称
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
元素符号
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
核外电子排布
原子半径/nm
0.186
0.160
0.143
0.117
0.110
0.102
0.099
——
最高正价或
最低负价
+1
+2
+3
+4
—4
+5
—3
+6
—2
+7
—1
0
1、原子核外电子排布的周期性变化
1~18号元素的原子的最外层电子数变化图
规律
随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现1~8的周期性变化(第一周期除外)
2、原子半径的周期性变化
1~18号元素的原子的原子半径变化图
规律
随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化
3、元素化合价的周期性变化
1~18号元素的化合价变化图
规律
随着原子序数的递增,元素的化合价呈周期性变化,即同周期:
最高正价:+1→+7(O、F无正价)负价:-4→-1
4、钠、镁、铝金属性强弱比较
实验操作
实验现象
实验结论
取一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放到试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液,观察现象。过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象
加热前,镁条表而出现无色气泡,加热至沸腾后,有较多无色气泡冒出,滴加酚酞溶液变为______
镁与冷水反应緩慢,能与沸水反应,反应的化学方程式
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
向试管中加入2 mL 1mol/L AlCl3溶液,然后滴加氨水,直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。 将Al(OH)3沉淀分别装在两支试管 中,向一支试管中滴加2 mol /L盐酸,向另一支试管中滴加2 mol/L NaOH溶液。边加边振荡,观察现象
两支试管中的白色沉淀都逐渐溶解
Al(OH)3表现出两性,既能与 NaOH溶液反应又能与盐酸反应,反应的离子方程式分别为
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
用 2 mL 1 m/L MgCl2 溶液代替
AlCl3溶液做上述实脸,观察现象
加入氢氧化钠溶液的试 管中,Mg(OH)2沉淀不溶解;加入盐酸的试管中,Mg(OH)2沉淀溶解
Mg(OH)2不具有两性,只具有碱性,能与强酸反应但不能与碱反应
5、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______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
6、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
电子层结构
电子层数相同,最外层电子数增多
电子层数递增,最外层电子数相同
原子半径
逐渐减小 (惰性气体除外)
逐渐______
离子半径
阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小
同周期:r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐______
性
质
主要化合价
元素的最高正化合价由+1→+7(O、F除外)
非金属元素负价由-4→-1
非金属元素负化合价== —(8—主族序数)
相同
最高正化合价==主族序数
(O、F除外)
元素的金属性
金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
元素的非金属性
非金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
失电子能力
失电子逐渐减弱
失电子逐渐增强
得电子能力
得电子逐渐增强
得电子逐渐减弱
单质的还原性
还原性逐渐减弱
还原性逐渐增强
单质的氧化性
氧化性逐渐增强
氧化性逐渐减弱
阳离子的氧化性
阳离子氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐______
阴离子的还原性
阴离子还原性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
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,其稳定性逐渐增强
气态氢化物的形成越来越困难,其稳定性逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
【方法技巧】
掌握核外电子排布、原子半径、化合价规律,核心抓住同周期、同主族两条主线。同周期从左到右,电子层数不变,最外层电子数递增,最高正价从 + 1 递增到 + 7,最低负价从 - 4 到 - 1;原子半径逐渐减小。同主族从上到下,最外层电子数相同,化合价基本一致,电子层数增多,原子半径逐渐增大。牢记 “结构决定性质”,电子层数、核电荷数共同影响半径:层数多半径大,同层核电荷数越大半径越小。做题先定周期主族,再套规律,快速判断排布、半径、化合价变化,高效解题。
重点02 三大周期律
一、微粒半径大小的比较方法及规律
“三看”法比较简单微粒的半径大小
①“一看”电子层数:当电子层数不同时,一般电子层数越多,半径越______
②“二看”核电荷数:当电子层数相同时,如电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径______
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
1、原子
(1)
同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小,
如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)
(2)
同主族原子半径随原子序数递增逐渐增大
如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)
2、离子
(1)阳离子半径总比相应原子半径小,如:r(Na)>r(Na+)
(2)阴离子半径总比相应原子半径大,如:r(Cl)<r(Cl-)
(3)同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大,如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)
(4)同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大,如:r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)
(5)同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小,如:r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
(6)同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小,如:r(N3— )>r(O2—)>r(F—)
(7)电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)
(8)同一元素不同价态的离子半径,价态越高则离子半径越小,如:r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)
二、根据元素单质及其化合物的相关反应判断
(1)与氢有关的判断
①金属单质与水(或酸)反应越剧烈,元素的金属性越强。如Na与水反应比Mg与水反应更______,则金属性:Na>Mg。
②非金属单质越易跟H2化合,其非金属性越强。如F2与H2在暗处即可反应,Br2与H2在__________才能反应,则非金属性:F>Br。
③简单气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强如稳定性:HF>HCl,则非金属性:F>Cl。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸、碱性
①最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强,如碱性:NaOH>Mg(OH)2,则金属性:Na>Mg。
②最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,如酸性:H2SO4>H3PO4,则非金属性:S>P。
(3)置换反应
①金属单质间的置换反应。如Zn + Cu2+ Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu。
②非金属单质间的置换反应。如Cl2+2KI 2KCl+I2,则非金属性:Cl>I。
(4)离子的氧化性和还原性
①元素原子对应简单阳离子的氧化性越强,则元素的金属性越弱。如氧化性:Mg2+>Na+,则金属性:Mg<Na。
②元素原子对应简单阴离了的还原性越强,则元素的非金属性越弱,如还原性:S2->Cl-,则非金属性:Cl>S。
三、元素周期表的分区及元素性质的比较
分
区
示
意
图
分界线的划分
沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚线,虚线的左下方是金属元素,右上方是非金属元素
特点
①元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性
②周期表的左下方金属性最强的元素是铯元素(放射性元素除外);右上方非金属性最强的元素是氟元素;最后一个纵行是0族元素
③金属元素在分界线的左侧,但分界线的左侧并不都是金属元素,如氢元素属于非金属元素
【方法技巧】
①核外电子层数=周期数。
②主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。
③质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。
④最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。
⑤原子半径越大,失电子越容易,单质还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
⑥原子半径越小,得电子越容易,单质氧化性越强,形成的简单气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
考向01 元素性质的周期性变化规律
【典例01】(25-26高一上·广东·期末)下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是
A.热稳定性: B.酸性:
C.非金属性: D.原子半径:
【即时提升1-1】(25-26高一上·湖北孝感·期末)某离子凝胶具有高导电性、阻燃性等特点,其含有的某种阴离子的结构如图所示,已知:、、、、为原子序数依次增大的前三周期主族元素,原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,、同主族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.简单氢化物的还原性:
C.该离子中X,Y,Z原子最外层电子均达到8个 D.该阴离子中不含非极性键
【即时提升1-2】(25-26高一上·江苏盐城·期末)是元素周期表中短周期主族元素,下列说法不正确的是
A.简单气态氢化物的热稳定性:H2O>H2S B.原子半径:r(N)>r(O)
C.碱性强弱:NaOH>Al(OH)3 D.非金属性:S>O
考向02 元素周期表与元素周期率的应用
【典例02】(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)下表为元素周期表的一部分,表中每个字母代表一种元素。请回答下列问题:
(1)元素a的一种核素可测定文物年代,用原子符号表示该核素为_______。
(2)b的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物反应生成的物质是_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)用电子式表示元素e和元素h组成的化合物的形成过程____________________________。
(4)元素f的最高价氧化物与元素d的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式__________________________________。
(5)元素k在元素周期表中的位置为_______;推测k不可能具有的性质是_______。
A.k的单质在常温下可与氢气化合 B.元素k最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸强
C.室温下k的单质为固体 D.k的单质具有半导体性能
(6)下列实验事实能比较元素g和h非金属性强弱的是_______(填标号)。
a.g的氢化物的酸性比h的氢化物的酸性弱
b.h的单质R2与H2化合比g的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.在g的氢化物H2Q的水溶液中通少量h的单质R2气体可置换出单质Q
【即时提升2-1】(25-26高一上·河北石家庄·期末)下列性质的变化规律描述不正确的是
A.单质的密度:Li< Na<K< Rb< Cs
B.还原性: HI>HBr>HCl>HF
C.颜色深浅:
D.热稳定性:
【即时提升2-2】(25-26高一上·广东广州·期末)2025年8月15日,我国神舟二十号航天员顺利完成第三次出舱任务,安全返回问天实验舱。载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z,分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,X、Z同主族,X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,其中只有Y的单质为金属,能与NaOH溶液反应,下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.Z的氧化物为酸性氧化物,能与水反应生成对应的酸
C.X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差
D.非金属性:
考向03 元素“位-构-性”的规律及应用
【典例03】(25-26高一上·广东广州·期末)元素周期表是化学学习的重要工具。以下为元素周期表的一部分,请回答下列问题:
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
C
F
G
三
A
D
E
H
L
四
B
J
(1)以上元素中,化学性质最不活泼的是________,金属性最强的是________。(填元素符号)
(2)A、B、H三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为________(填元素符号)。A、B、D三种元素所对应的最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为________。(填化学式)
(3)F与氢元素可形成最简单的有机物________,其电子式为________,的结构式为________。
(4)A与G按原子个数比所形成的化合物中化学键类型有________、________。
(5)已知元素C与元素E性质相似,可预测C的单质或化合物也有类似E的单质或化合物的性质,请写出一条化学方程式表示你的预测________。
(6)请设计证明H比J元素的非金属性强的实验方案________。
【即时提升3-1】(25-26高一上·湖北·期末)一种新型消毒剂由W、X、Y、Z四种元素组成,其结构如图所示,其中W形成的单质是自然界中最硬的物质;X的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物可以发生反应生成一种常见的盐;Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸;Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述错误的是
A.简单氢化物的稳定性:X>Y B.原子半径:W>X>Y
C.该消毒剂中X原子最外层满足8电子稳定结构 D.ZY2可用于自来水的消毒剂
【即时提升3-2】(25-26高一上·浙江杭州·期末)如图表示部分短周期元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况,下列有关说法正确的是
A.最高正价的顺序:
B.形成的简单离子半径:
C.b、d、e的最高价氧化物的水化物能两两之间相互发生反应
D.a和c、b和c、f和c形成的化合物中,均有能够造成酸雨危害的物质
基础巩固
1.(24-25高一上·四川广安·开学考试)肾上腺素主要用于治疗心脏骤停、支气管哮喘、过敏性休克等疾病,其化学式为。下列有关肾上腺素的说法正确的是
A.所含、、质量之比为
B.一个分子由个原子构成
C.所含元素位于元素周期表的同一周期
D.是一种有机高分子化合物
2.(25-26高一上·山西阳泉·开学考试)下列离子方程式书写正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.将CO2通入饱和碳酸钠溶液中:
D.AlCl3溶液与过量氨水反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
3.(25-26高一上·湖北孝感·期末)我国科学家利用激光操控法,从原子束流中俘获,实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期达万年,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是
A.和的电子数不同,互为同位素
B.单质的还原性比K弱
C.的半衰期长,说明很难失去电子
D.从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
4.(25-26高一上·浙江杭州·期末)“类比”是研究物质变化规律的重要方法。下列“类比”说法正确的是
A.中Cl的化合价为价,则OF中F的化合价为价
B.S将Fe氧化生成FeS,则S将Cu氧化生成
C.ICl性质与相似,,则
D.Na在空气中加热生成,则Li在空气中加热生成
5.(25-26高一上·浙江杭州·期末)砷化镓是一种重要的半导体材料,Ga、As等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
A.元素Ga位于第四周期第ⅢA族
B.原子半径:
C.气态氢化物的稳定性:
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
6.(25-26高一上·浙江杭州·期末)锗()和硒()分别是第四周期第ⅣA族和第ⅥA族元素,下列关于它们叙述正确的是
A.锗的单质可能具有半导体的性能,它的最高价氧化物的水化物可能是强酸
B.锗是一种金属性很强的元素,极易与空气反应
C.的稳定性大于,的酸性比强
D.将通入的水溶液中可得到
7.(25-26高一上·浙江杭州·期末)1934年约里奥―居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述不正确的是
A.的质量数为27
B.Y与氯形成的分子内所有原子最外层均满足8电子
C.Y的简单氢化物的稳定性比的弱
D.X的最高价氧化物的水化物能与氨水反应
8.(25-26高一上·浙江杭州·期末)下列说法中不符合元素周期律的是
A.原子半径: B.碱性:
C.酸性: D.热稳定性:
9.(25-26高一上·浙江杭州·期末)原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、W、Z,X的核外电子总数与电子层数相同,Y是地壳中含量最多的元素,Y、W同族,Z的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A.最高化合价: B.酸性:
C.非金属性: D.原子半径:
10.(2025高一上·浙江杭州·专题练习)下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
取少量溶液于试管中,滴加稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中不含
B
向盛有和的试管中分别加入溶液和盐酸
只溶于盐酸,都能溶解
非金属性:
C
用洁净的铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧
蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
该溶液中一定含有K+,无
D
向溶液中加入绿豆大小的钠
未观察到红色固体
的金属性弱于
A.A B.B C.C D.D
11.(25-26高一上·新疆喀什·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为弱碱 D.Cs可以和水反应
12.(25-26高一上·天津西青·期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是),要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.操作a是过滤,操作b是蒸发
B.操作c一般在蒸发皿中进行
C.纯铝的硬度和强度较大,适合制造机器零件
D.得到溶液X的离子方程式为:
13.(25-26高一上·陕西西安·期末)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.非金属性:X>Q B.X的最高价氧化物能与碳酸反应
C.常温常压下,Z的单质一定为固态 D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
14.(25-26高一上·广西玉林·开学考试)图1为3种微粒的结构示意图,图2为铁元素周期表标签,根据图1、图2,请回答下列问题。
(1)写出9号元素的元素符号________。
(2)11号元素和17号元素形成化合物的化学式为________。
(3)图1中,A图表示某原子结构示意图,则________.写出B图表示的化学符号________。
(4)图1中C图为20号元素的原子结构示意图,则其位于元素周期表的第________周期。
(5)由图2可知,铁的质子数是________,相对原子质量是________。
15.(25-26高一上·新疆喀什·期末)元素周期表反映元素之间的内在联系,是化学学习、研究和应用的一种重要工具。下图是元素周期表的一部分。回答下列问题:
(1)元素 c在元素周期表中的位置是_______。
(2)画出元素h的原子结构示意图_______。
(3)元素d、e、f、h、i形成的简单离子中,离子半径最小的是_______(填离子符号)。
(4)c、d元素可形成一种淡黄色的离子化合物,该离子化合物中阴离子与阳离子个数之比是_______。
培优拓展
16.(25-26高一上·天津河东·期末)下列实验能达到实验目的的是
A.验证与水反应生成
B.比较、、的氧化性
C.除去中的少量HCl
D.制取纯净的沉淀
A.A B.B C.C D.D
17.(25-26高一上·陕西西安·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:Mg>Cl>F B.金属性强弱:Na>Mg>Al
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH D.酸性强弱:
18.(25-26高一上·天津·期末)下列说法不正确的是
加热碳酸钠或碳酸氢钠
光照过程中氯水中的浓度变化
A.可以比较二者的热稳定性
B.氯离子浓度升高的原因是分解
还原铁粉与水蒸气的反应
分别向溶液和溶液中加入氯水
C.用肥皂水和燃着的火柴检验氢气的生成
D.说明卤素单质的氧化性
A.A B.B C.C D.D
19.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法中正确的是
A.同主族化学性质相似,故卤素单质都能与水反应生成两种酸
B.各碱金属在氧气中燃烧时都能生成两种及以上的氧化物
C.、、是互为同位素的三种核素
D.、、互为同素异形体
20.(25-26高一上·新疆·期末)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前18号主族元素,X是原子序数最小的元素,Z原子的最外层电子数比次外层多4个,Y与Z相邻,Z与W位于同一主族。下列说法错误的是
A.原子半径:Z<W B.1分子的与含有相同的质子数
C.单质的氧化性: D.X与Z只能形成一种化合物
21.(25-26高一上·河北石家庄·期末)根据实验操作和现象及得出的结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向FeCl2溶液中加入少量的Na2O2粉末,产生红褐色沉淀
FeCl2已经变质
B
取少量在空气中久置的Na于试管中,加入适量的水,产生无色气体,收集并验纯后点燃该气体,发出淡蓝色火焰
金属Na没有完全变质
C
用pH计测量等浓度盐酸和氢氟酸的pH,得出盐酸的酸性大于氢氟酸
非金属性:Cl>F
D
向某溶液中滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成
原溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
22.(25-26高一上·福建泉州·期末)是一种常用的除草剂,其中、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素。的最高正价与最低负价的绝对值相等,的最外层电子数是内层的3倍,短周期主族元素中原子半径最大,和的最外层电子数之和等于最外层电子数。下列说法错误的是
A.的一种核素可对文物进行年代测定和研究
B.形成的单质存在同素异形现象
C.单质在一定条件下能置换出钛等稀有金属
D.单质在单质中燃烧产生棕褐色的烟
23.(25-26高一上·四川成都·期末)处理某酸浸液(主要含、、、)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”过程中实际消耗量大于理论值可能是因为生成的催化了的分解
D.易溶于水
24.(25-26高一上·陕西西安·期末)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素的名称,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应:得到。该元素的质子数为_______、在周期表中的位置为_______。
(2)如图是元素周期表的一部分,其中每个字母代表对应的一种元素。请按要求回答下列问题:
①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为:_______(用化学符号表示,下同)。
②考古学上利用b的一种核素测定文物年代,该核素的符号是_______。
(3)g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性:_______强于_______。
(4)元素a和d形成的化合物及元素a和c形成的化合物均为18电子分子,可分别作火箭推进器的助燃剂和燃料,请写出该两种化合物按物质的量之比为2:1反应的化学方程式_______。
(5)下列可作为比较f和Mg金属性强弱的依据是_______。
A.测两种元素单质的硬度和熔、沸点 B.比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
C.比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度 D.比较两种元素在化合物中化合价的高低
(6)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时,消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理,以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为_______。
25.(25-26高一上·河北石家庄·期末)元素周期表的一部分如图所示,请参照元素①~⑨的位置回答下列问题:
(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和2个中子,表示该核素组成的符号是___________。
(2)⑧的原子结构示意图是___________。
(3)上述元素中,原子半径最大的是___________(写元素符号)。
(4)用电子式表示由①⑨组成的化合物的形成过程:___________。
(5)金属性:⑥___________(填“>”或“<”)⑦;列举一条能证明该结论的事实:___________。
(6)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.由①③④组成的化合物可能既含离子键又含共价键
b.简单氢化物的还原性:④>⑧
c.在化合物中④呈现的最高化合价为价
(7)35号元素溴(Br)和⑨位于同一主族,其化合物在生产中有着广泛的应用,高溴酸的酸性比的___________(填“强”或“弱”)。
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