高考化学一轮复习精品导学案专题52 元素周期律和元素周期表解析版Word文档格式.docx
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结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
离子半径
阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)>r(阳离子)
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)
最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
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
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性
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
4.元素金属性强弱的比较
(1)结构比较法:
最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
5.元素非金属性强弱的比较
最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。
6.元素周期表、元素周期律的应用
(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(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。
高频考点一元素周期表
例1.如图为元素周期表中前四周期的一部分,若B元素的核电荷数为x,则这五种元素的核电荷数之和为()
A.5x+10B.5x
C.5x+14D.5x+16
【答案】A
【解析】
【变式探究】已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。
则下列说法不准确的是()
Y
X
Z
A.Y与Z的原子序数之和可能为2a
B.Y的原子序数可能为a-17
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定为短周期元素
【答案】D
【解析】由题给信息可知,X、Y、Z只能位于元素周期表中过渡元素区域的右边,则:
若X、Y、Z同为短周期元素,由X的原子序数为a可知,Y的原子序数为a-8+1=a-7,Z的原子序数为a+8-1=a+7,A准确;
若X为长周期非金属元素,Y为短周期非金属元素,则Y的原子序数可能为a-18+1=a-17,B准确;
若Z为第六或第七周期元素,因存有镧系和锕系元素,则Z的原子序数可能为a+32-1=a+31,C准确。
【方法规律】元素周期表结构中隐含的两条规律
1.同周期主族元素原子序数差的关系
(1)短周期元素原子序数差=族序数差。
(2)两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差。
两元素分布在过渡元素两侧时,四或五周期元素原子序数差=族序数差+10,六周期元素原子序数差=族序数差+24。
(3)四、五周期的ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11,六周期为25。
2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
(1)ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
(2)ⅡA族和0族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、8、18、18、32。
(3)ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32。
高频考点二元素周期律及应用
例2.X和Y是短周期元素,二者能形成化合物X2Y3,若Y的原子序数为n,则X的原子序数不可能是()
A.n-8B.n-3
C.n-1D.n+5
【变式探究】X、Y、Z是三种主族元素,如果Xn+阳离子与Yn-阴离子具有相同的电子层结构,Zn-阴离子半径大于Yn-阴离子半径,则三种元素的原子序数由大到小的顺序是()
A.Z>
X>
YB.X>
Y>
C.Z>
XD.X>
Z>
【解析】根据“序、层”规律可知,X元素在Y元素的下一周期,Z元素在X同周期或下几个周期,故三种元素的原子序数大小顺序为Z>
Y。
考点三微粒半径大小的比较及应用
例3.已知短周期元素的四种离子A2+、B+、C3-、D-具有相同的电子层结构,则下列叙述中准确的是()
A.原子序数:
D>C>B>A
B.原子半径:
B>A>C>D
C.离子半径:
C3->D->A2+>B+
D.氧化性:
A2+>B+,还原性:
C3-<D-
【答案】B
【解析】因为四种离子具有相同的电子层结构,离子所对应的元素应位于相邻两个周期,根据阴阳离子所带的电荷数,得出元素在周期表中的位置关系:
。
原子序数大小应为A>B>D>C,A项错误;
根据原子半径的递变规律,能够判断B准确;
C项应为C3->D->B+>A2+;
还原性C3->D-,D错误。
【方法技巧】1.微粒半径大小比较方法
2.元素性质应用的思维模式
有结构定位置,有位置想规律,有规律作判断。
高频考点四“位—构—性”推断
例4、甲~辛等元素在周期表中的相对位置如右表。
甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断准确的是()
A.金属性:
甲>
乙>
丁
辛>
己>
戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差11
D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
【解析】根据特征法(周期表的特殊结构和微粒的特殊性质等)确定出具体元素的名称,再结合元素周期律的知识,逐项实行分析判断。
由“戊的一种单质是自然界硬度最大的物质”可知,戊为碳元素;
由“甲与戊的原子序数相差3”可知,甲为锂元素。
A项,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,即金属性:
丁>
甲,A错误;
B项,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,即原子半径大小顺序为庚>
戊,辛>
庚,所以原子半径大小顺序为辛>
戊,B准确;
C项,根据元素周期表的结构可知丙和庚在第四周期中,排在ⅡA族和ⅢA族元素中间的是10种过渡金属元素,从而可知丙与庚的原子序数差为13,C错误;
D项,钠在空气中燃烧生成过氧化钠,其中的过氧根离子中存有共价键,D错误。
【变式探究】X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法准确的是()
A.原子最外层电子数:
B.单质沸点:
X2->
Y+>
Z-
D.原子序数:
1.【2019年高考江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于
A族,W与X属于同一主族。
A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:
r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
【答案】B
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,X为氧元素或S,因为X的原子序数最小,则X是O;
Y是迄今发现的非金属性最强的元素,Y为氟元素;
在周期表中Z位于ⅠA族,Z为钠元素;
W与X属于同一主族,W为硫元素。
O2-有2个电子层,电子数分别为2、8,S2-有3个电子层,电子数分别为2、8、8,A错误;
钠和氟均是活泼的金属和活泼的非金属,二者形成的化合物NaF为离子化合物,B准确;
非金属性:
F>S,非金属性越强,氢化物越稳定,则热稳定性:
HF>H2S,C错误;
同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:
r(F)<r(O)<r(S)<r(Na),D错误。
2.【2019年高考上海卷】硼的最高价含氧酸的化学式不可能是()
A.HBO2B.H2BO3C.H3BO3D.H2B4O7
【解析】B原子最外层电子数是3个,所以其最高化合价是+3,然后根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知,不可能是H2BO3(其中B元素化合价为+4价),故只有选项B符合题意。
3.【2019年高考上海卷】已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。
W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。
下列说法一定准确的是()
A.原子半径:
X>Y>Z>W
B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
【答案】A
【解析】
4.【2019年高考新课标Ⅰ卷】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·
L–1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
A.原子半径的大小W<
X<
B.元素的非金属性Z>
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】C
5.【2019年高考新课标Ⅱ卷】a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和C+离子的电子层结构相同,d与b同族。
下列叙述错误的是()
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性
【解析】a的原子中只有1个电子,则a为氢元素,a、b、c、d为短周期元素,b2-和C+离子的电子层结构相同,则b为氧元素,C为Na元素,d与b同族,则d为硫元素。
A.H与O、S形成化合物为H2O和H2S,氢元素的化合价为+1,而NaH中氢元素的化合价为-1价,A项错误;
B.氧元素与其他元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2等化合物,B项准确;
C.同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,原子半径:
Na>
S>
O>
H,C项准确;
D.d和a形成的化合物为H2S,硫化氢是二元弱酸,H2S的溶液呈弱酸性,D项准确;
答案选A。
6.【2019年高考新课标Ⅲ卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。
A.简单离子半径:
W<
X<
B.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
1.【2019新课标Ⅰ卷理综化学】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。
A.单质的沸点:
W>
B.阴离子的还原性:
C.氧化物的水化物的酸性:
Y<
D.X与Y不能存有于同一离子化合物中
【解析】W的L层无电子,则W是H元素;
X的L层有5个电子,则X是N元素,Y与Z的L层都是8个电子,则二者都是第三周期元素。
由“最外层电子数之和为18”可知Y与Z的最外层电子数之和为12。
又因为Z的原子序数大于Y且均为主族元素,所以Y是P,Z是Cl元素。
A、氢气与氮气都是分子晶体,相对分子质量大的沸点高,沸点X>
W。
错误;
B、H元素的非金属性比Cl弱,所以简单阴离子的还原性W>
Z。
准确;
C、未指明是最高价氧化物的水化物,故不能判断酸性(如:
H3PO4>
HClO,但H3PO4<
HClO4)。
D、N与P能够同时存有于同一离子化合物中,如磷酸铵。
错误
2.【2019新课标Ⅱ卷理综化学】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。
a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
3.【2019山东理综化学】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。
已知YW的原子充数之和是Z的3倍,下列说法准确的是()
W
B.气态氢化物的稳定性:
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
4.【2019福建理综化学】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不准确的是()
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
【解析】在短周期元素中,W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W是15号的P元素,根据元素在周期表中的相对位置关系可确定:
X是N元素,Y是O元素;
Z是Si元素。
A.同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小;
不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大。
所以这四种元素的原子半径大小关系是:
X>
Y,错误。
B.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越强。
因为元素的非金属性:
Z,所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性:
Z,准确。
C.元素的非金属性越强,其相对应的最简单的氢化物的稳定性就越强。
Z,所以元素的氢化物的稳定性:
D.除非金属性很强的F、O元素外,一般情况下,元素原子的最外层电子数等于该元素原子的最外层电子数。
X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,准确。
5.【2019北京理综化学】下列相关性质的比较,不能用元素周期律解释的是()
A.酸性:
H2SO4>
H3PO4B.非金属性:
Cl>
Br
C.碱性:
NaOH>
Mg(OH)2D.热稳定性:
Na2CO3>
NaHCO3
【答案】D
6.【2019海南化学】下列离子中半径最大的是()
A.Na+B.Mg2+C.O2-D.F-
【解析】Na+、Mg2+、O2-和F-离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。
对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径最大的是O2-,选C。
7.【2019江苏化学】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。
下列叙述准确的是()
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:
Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:
W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:
Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:
X、Y、W
【解析】四种元素都是短周期元素,且原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,推出X:
O,Y是至今发现的非金属性最强的元素,推出Y:
F,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,推出Z:
Al,W的单质广泛用作半导体材料,推出W:
Si,A、四种元素的原子最外层电子数分别是:
6、7、3、4,最外层电子数由多到少的顺序是:
F、O、Si、Al,故A准确;
B、原子半径:
电子层数越多,半斤越大,同周期从左向右半斤依次减小(稀有气体除外),原子半径由大到小的顺序是:
Al>
Si>
F,故B错误;
C、Al是金属,主要体现非金属性,故C错误;
D、氢化物越稳定,其非金属性越强,非金属性F>
Si,氢化物稳定性:
HF>
H2O>
SiH4,故D错误。
8.【2019上海化学】不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是()
A.单质氧化性的强弱B.单质沸点的高低
C.单质与氢气化合的难易D.最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
9.【2019上海化学】下列相关物质性质的比较,错误的是()
A.溶解度:
小苏打<
苏打B.密度:
溴乙烷>
水
C.硬度:
晶体硅<
金刚石D.碳碳键键长:
乙烯>
苯
【答案】D
【解析】A.小苏打能溶于水,苏打容易溶于水,所以溶解度:
苏打,准确。
B.溴乙烷密度>
1g/ml,而水的密度等于1g/ml,所以密度:
水,准确。
C.晶体硅、金刚石都是原子晶体,原子之间通过共价键结合,因为原子半径C<
Si,所以共价键的强度:
C-C>
Si-Si,共价键越强,原子结合的就越牢固,物质的硬度就越大。
所以物质的硬度:
金刚石,准确。
D.乙烯分子中碳碳键是碳碳双键,而苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,所以键长:
乙烯<
苯,错误。
10.【2019上海化学】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。
下列说法错误的是()
A.元素丙的单质可用于冶炼金属B.甲与丁形成的分子中由非极性分子
C.简单离子半径:
丁>
乙>
丙D.甲与乙形成的化合物均有氧化性
【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,则甲的核外电子排布是1s22s22p2,甲是C元素,丁的核外电子排布可能是1s22s22p63s23p2,或1s22s22p63s23p4,因为乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应则丁是核外电子排布的1s22s22p63s23p4,是S元素,丙是Al元素,甲是Na元素。
A.因为Al元素的金属活动性较强,一般的还原剂不能把其从化合物中置换出来,要用电解熔融的Al2O3的方法冶炼,准确。
B.C与S元素形成的化合物CS2中的化学键是极性共价键,因为两个S原子在C原子的两侧,键角180°
,所以形成的分子是非极性分子,准确。
D.C形成的化合物CO有强的还原性,CO2有弱的氧化性;
Na形成的化合物Na2O2有强的氧化性,而Na2O则氧化性很弱,错误。
1.(2019·
新课标全国卷Ⅰ,10)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
2.(2019·
新课标全国卷Ⅱ)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。
铅在元素周期表的位置为第________周期第________族;
PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。
【答案】六ⅣA弱
【解析】Pb是碳的同族元素,比碳多4个电子层,所以为第六周期第ⅣA族,PbO2酸性比CO2的弱。
3.(2019·
浙江理综,9)如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。
T
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4
4.(2019·
江苏,9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。
A.原子半径的大小顺序:
r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱
D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强
【解析】短周期主族元素X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X是C元素;
Y是地壳中含量最高的元素,则Y是O元素;
Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,则Z是Mg元素;
W与X同主族,则W是Si元素。
A项,原子半径大小顺序为r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O);
B项,O与Mg元素形成离子键,O与Si元素形成共价键,化学键类型不同;
C项,C元素的非金属性强于Si元素,则H2CO3的酸性强于H2SiO3;
D项,O元素的非金属性强于Si元素
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