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2017年高考化学一轮复习精品导学案:专题5.2 元素周期律和元素周期表(解析版)

资料类别: 化学/学案

所属版本: 通用

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1.掌握元素周期律的实质;了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3.以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
 
一、元素周期表
1.世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。
2.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。
3.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。
4.元素周期表的结构

5.元素周期表中的特殊位置
(1)分区
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。
③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。
(2)过渡元素:元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
(3)镧系:元素周期表第六周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系:元素周期表第七周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
二、元素周期律及应用

1.定义
元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
2.实质
元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
3.具体表现形式
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	逐渐增大			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)	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)	相同
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
(1)结构比较法:最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。
(2)位置比较法
(3)实验比较法
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
 A
 

【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。则下列说法不正确的是(  )
		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
 D
 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正确;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正确;若Z为第六或第七周期元素,因存在镧系和锕系元素,则Z的原子序数可能为a+32-1=a+31,C正确。
【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
 A
 【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>Y      B.X>Y>Z
C.Z>Y>X      D.X>Z>Y
 A
 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>X>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,则下列叙述中正确的是(  )
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-
 B
 由于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,可以判断B正确;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,下列判断正确的是(  )

A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径: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
 B
 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,逐项进行分析判断。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>乙>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>己>戊,辛>庚,因此原子半径大小顺序为辛>己>戊,B正确;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在共价键,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。下列说法正确的是(  )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z
B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z-
D.原子序数:X>Y>Z
 D
 
1.【2016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IA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是(   )
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,由于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正确;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.【2016年高考上海卷】硼的最高价含氧酸的化学式不可能是(   )
A.HBO2    B.H2BO3     C.H3BO3     D.H2B4O7
3.【2016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。下列说法一定正确的是(   )
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】.【2016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,0.01 mol·L–1 r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。下列说法正确的是(     )

A.原子半径的大小WX>Y
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
【解析】.【2016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
【答案】A
【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项正确;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项正确;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项正确;答案选A。
.【2016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。下列说法正确的是(   )
A.简单离子半径:W< XZ
【答案】B
【解析】1.【2015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。下列说法正确的是(    )
A.单质的沸点:W>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:YW。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。正确;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H3PO4Z
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:Y>W
【答案】C
【解析】4.【2015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,下列说法不正确的是(    )
	X	Y		Z	W			


A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z 
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
【答案】A
【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。因此这四种元素的原子半径大小关系是:Z>W>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。由于元素的非金属性:X>W>Z,所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z,正确。C.元素的非金属性越强,其相应的最简单的氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:Y>X>W>Z,所以元素的氢化物的稳定性:Y>X>W>Z,正确。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,正确。
5.【2015北京理综化学】下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(   )
A.酸性:H2SO4>H3PO4            B.非金属性:Cl>Br      
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2          D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【答案】D  
【解析】6.【2015海南化学】下列离子中半径最大的是(   )
A.Na+	B.Mg2+	C.O2-      D. F-
【答案】C
【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.【2015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。下列叙述正确的是(   )
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
【答案】A
【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正确;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>O>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>O>Si,氢化物稳定性:HF>H2O>SiH4,故D错误。
8.【2015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
【答案】B
【解析】	
9.【2015上海化学】下列有关物质性质的比较,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,因此溶解度:小苏打 < 苏打,正确。B.溴乙烷密度>1g/ml,而水的密度等于1g/ml,因此密度:溴乙烷 > 水,正确。C.晶体硅、金刚石都是原子晶体,原子之间通过共价键结合,由于原子半径CSi-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:晶体硅 < 金刚石,正确。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.【2015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
【答案】D
【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,由于乙、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.由于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,正确。B.C与S元素形成的化合物CS2中的化学键是极性共价键,由于两个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,正确。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.(2014·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。下列说法正确的是(  )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z
B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z-
D.原子序数:X>Y>Z
 D
 2.(2014·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”)。
 六 ⅣA 弱
 Pb是碳的同族元素,比碳多4个电子层,因此为第六周期第ⅣA族,PbO2酸性比CO2的弱。
3.(2014·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。下列说法正确的是(  )
	X	Y			W			Z		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
 D
 4.(2014·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。下列说法正确的是(  )
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
 D
 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,则H2O的稳定性强于SiH4。
5.(2014·广东理综,23改编)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,下列判断正确的是(  )

A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径: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
 B
 6.(2014·福建理综)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
 (1) (2)bc
 (1)根据题意可知,与Cl同族的短周期元素为F,其原子序数为9,最外层电子数为7,电子层数为2,故其原子结构示意图为。
(2)比较元素的非金属性强弱可以通过比较元素的气态氢化物的稳定性或者最高价氧化物对应水化物的酸性,气态氢化物越稳定、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,也可以通过单质之间的置换反应比较,故只有b、c正确。
7.(2014·天津理综)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________,氧化性最弱的简单阳离子是________。
 (1)b
(2)氩 Na+(或钠离子)
8.(2014·大纲全国卷)A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是________________,写出一种工业制备单质F的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为__________,其水溶液与F单质反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显________色。
 (1)第一周期ⅠA族 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑[或2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑]
(2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫
 根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质,推断出各种元素,解答各题。最外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素,A为氢元素。最外层电子数是其所在周期数2倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素,根据B在D中充分燃烧生成的最高价化合物的化学式为BD2判定B为碳元素,D为氧元素。E+与O2-具有相同的电子数,则E为钠元素。H2在Cl2中燃烧生成的HCl溶于水得到的盐酸为强酸,F为氯元素。
(1)氢元素在周期表中的位置为第一周期ⅠA族。工业上制备Cl2可由电解饱和食盐水或电解熔融的NaCl得到,其离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑或2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)C、O、Na组成的盐Na2CO3中Na的质量分数为43%,Na2CO3的俗名为纯碱或苏打,Na2CO3溶液
与Cl2反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3,产物中加入少量KI,ClO-将I-氧化为I2,I2易溶于CCl4而使有机层显紫色。


1.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是 (  )


 C
 本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固造成错误。根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32,分析比较得出C符合题意。
2.原子序数为110的元素被发现后,它的符号被国际纯粹与应用化学联合会推荐为Ds(德语Darmstadt的缩写),以纪念该元素的发现地——德国。下列关于Ds的说法,不正确的是(  )
A.Ds原子的电子层数为7
B.Ds是超铀元素
C.Ds原子的质量数为110
D.Ds为金属元素
 C
 3.已知16S和34Se位于同一主族,下列关系中正确的是(  )
A.热稳定性:HF>HCl>H2S
B.原子半径:Br>Se>Cl
C.还原性:S2->Se2->Cl-
D.酸性:HBrO4>HClO4>H2SO4
 A
 比较元素性质应该把元素放在元素周期表中的大致位置,Se的原子半径最大、还原性Se2->S2-、酸性HClO4>HBrO4,B、C、D选项错误。
4.原子结构决定元素的性质,下列说法中正确的是(  )
A.Na、Al、Cl的原子半径依次减小,Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小
B.在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中,热稳定性最强的一定是无毒的
C.第二周期元素原子的最外层电子数都等于其最高正化合价
D.非金属元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
B
【解析】5.W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如下表。
W	单质是淡黄色固体		X	在地壳中的含量居第二位		Y	原子最外层电子数是电子总数的		Z	第三周期原子半径最小的金属元素		下列说法正确的是(  )
A.气态氢化物的热稳定性:X>W
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
C.离子半径:Z>W
D.Z的氧化物中含有非极性共价键
 B
 淡黄色固体单质W为S,地壳中含量第二位的为Si;Y的核外电子排布只能为2、4,为C;第三周期原子半径最小的金属元素为Al。H2S的稳定性大于SiH4的,A选项错误;Si的非金属性小于C的,B选项正确;S2-的半径大于O2-的,O2-的半径大于Al3+的,C选项错误;Al2O3是离子化合物,无共价键,D选项错误。
6.A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如下所示。A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是(  )
B	C			D		A.简单离子的半径大小关系:B>C>E
B.C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定性弱
C.由A、B两种元素组成的离子化合物BA5中,阴、阳离子个数比为1∶1
D.由C、D、E三种元素组成的某种化合物,其水溶液能与盐酸反应产生气体
 B
7.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号	X	Y	Z	M	R	Q		原子半径(×10-10m)	1.86	0.99	1.43	1.60	0.75	0.74		主要化合价	最高正价	+1	+7	+3	+2	+5	—			最低负价	—	-1	—	—	-3	-2		下列说法中正确的是(  )
A.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应
B.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
C.X、Y、M的单质分别与水反应,Y最剧烈
D.Y的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃
 A
 由化合价可知X、Y、Z、M、R、Q分别位于第ⅠA族、ⅦA族、ⅢA族、ⅡA族、ⅤA族、ⅥA族,由原子半径Q<R<Y(Cl)知,R、Q只能为第二周期元素,分别为N、O;同理结合原子半径可知X、Z、M分别为Na、Al、Mg。由NaOH、Al(OH)3、HNO3可知A选项正确;由Na2O2可知B选项错误;HCl不与SiO2反应,D选项错误。
8.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

元素代号	X	Y	Z	M	R	Q		原子半径
(×10-10 m)	1.86	0.99	1.43	1.60	0.75	0.74		主要
化合价	最高正价	+1	+7	+3	+2	+5	-			最低负价	-	-1	-	-	-3	-2		下列说法中正确的是(  )
A.X、Z、R的最高价氧化物对应的水化物可两两相互反应
B.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
C.X、Y、M的单质分别与水反应,Y最剧烈
D.Y的氢化物的水溶液可用于雕刻玻璃
 A9.已知X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,下列说法正确的是(  )

A.非金属性:XX
B.气态氢化物的稳定性:ZM>Y
D.等浓度的X2Z与Y2Z的溶液中,水的电离程度:X2ZW>Y,A错误;O元素没有正化合价,B错误;根据“同周金减非递增”规律可知酸性:H2SO4c(NH)>c(H+)>c(OH-) (4)3 A、B、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。A、B组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,则A是氢元素,B是氮元素;A、D处于同一主族,且D的原子序数大于氮元素,所以D是钠元素;E的最外层电子数等于其电子层数,E是第三周期元素,所以E是铝元素。(1)氮元素在元素周期表中位于第二周期ⅤA族;四种元素的简单离子中半径最大的是N3-;钠是活泼的金属,极易与水、氧气反应,生成的氢氧化钠吸收二氧化碳变为碳酸钠,所以金属钠曝露于空气中最终产物是Na2CO3。(2)NO2与水反应的化学方程式为3NO2+2H2O===2HNO3+NO。(3)甲和B的最高价氧化物的水化物反应生成乙,则乙应该是硝酸铵。NH水解使溶液显酸性,因此在0.1 mol·L-1乙溶液中,所含离子浓度由大到小的顺序是c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。(4)25 ℃时,根据氢氧化铝的溶度积常数表达式Ksp=c(Al3+)·c3(OH-)可知,要使含0.1 mol·L-1铝离子的溶液开始产生沉淀,则溶液中c(OH-)为  mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,则氢离子浓度是1×10-3 mol·L-1,所以pH=3。
15.短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示,其中A为地壳中含量最高的金属元素。

请用化学用语回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置:____________。
(2)A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为______>______>______。(填微粒符号)
(3)F与D同主族且相邻,二者气态氢化物稳定性的大小关系为______>______。(填微粒符号)
(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时,一个分子能释放一个电子,同时产生一种具有较高氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式______,该阳离子中存在的化学键有______。
(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物K,则K的水溶液显______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因____________________。
 (1)第二周期第ⅥA族
(2)Cl- O2- Al3+
(3)H2O H2S
(4) 极性共价键
(5)酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+
 16.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的0.1mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:________________________________________________________________________
与盐酸反应最剧烈,________________与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。


(3)仪器A的名称为______,干燥管D的作用是_____________________________________________。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为__________________________________________________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为______________________。
 (1)钾 铝
(2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物 (3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl- (5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
 



















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