1、第5章 物质结构 元素周期律第2节 元素周期律和元素周期表明考纲1掌握元素周期律的实质。2了解元素周期表的结构及应用。3了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。4以第A 族和第A 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。5以第三周期为例,掌握同一周期元素性质的递变规律与原子结构的关系。析考情元素周期律及其应用是每年必考的热点,主要是以选择题形式考查“位、构、性”的关系,以填空题考查综合推断。预计今后高考试题中,题型稳中有变,考查方式为用元素周期表及元素周期律结合化学反应原理知识进行现象解释、定性推断、归纳总结等。板块一 知识层面主干层级突破考点 元素周期表世界上
2、第一张元素周期表是在 1869 年由俄国化学家绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。1原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。对于一个原子:原子序数。2元素周期表的编排原则(1)把相同的元素按递增顺序从左到右排成一横行,共有个横行。(2)把不同横行中相同的元素按递增的顺序从上到下排成一纵行,共有纵行。门捷列夫核电荷数质子数核外电子数质量数中子数电子层数原子序数7最外层电子数电子层数183元素周期表的结构(1)周期(7 个横行,7 个周期)短周期长周期序号1234567元素种数0 族元素原子序数86不完全周期,最多容纳 32 种元素,目前排了 26 种元素2881
3、81832210183654(2)族(18 个纵行,16 个族)主族:由元素和元素共同组成的族(第 18 列除外)列序121314151617主族序数AAAAAAA副族:仅由元素组成的族(第 8、9、10 列除外)列序345671112族序数BBBBBBB族:包括三个纵列。0 族:第纵列,该族元素又称为元素。短周期长周期长周期8、9、1018稀有气体(3)元素周期表中元素的分区族 周期A A A A A A A 01234567 分界线:如上图所示,沿着元素周期表中的交界处画一条斜线,即为的分界线(氢元素除外)。金属元素:位于分界线的区域,包括所有的元素和部分元素。非金属元素:位于分界线的区域
4、,包括部分主族元素和族元素。分界线附近的元素,既能表现出一定的,又能表现出一定的。(4)元素周期表中的特殊位置过渡元素:元素周期表中部从族到族 10 个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。镧系:元素周期表第周期中,57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。锕系:元素周期表第周期中,89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素。超铀元素:在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素。B、Si、As、Te、At 与 Al、Ge、Sb、Po金属元素和非金属元素左面过渡主族右面0金属性非金属性BB六七易错警示 (1)周期表 18 个纵行是 16 个族,第 8、9、10 纵行为一
5、族,称为族,既不是主族,也不是副族,所以,在描述元素在族时,不要写成A 或B。(2)同周期第A 族和第A 族原子序数的差值不一定是 1,在 2、3 周期中差值为 1,在 4、5 周期中由于存在过渡元素,差值为 11,在 6、7 周期中存在镧系或锕系,差值为 25。(3)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族,如 K、Cr、Cu。(4)含元素种数最多的周期是第六周期,有 32 种元素;形成元素种类最多的族是B 族,共有 32 种元素,形成化合物种类最多为A 族。判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)最外层电子数是 2 的元素,都是A 族元素。()(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知,氧
6、元素的最高正价为6 价。()(3)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格,它们都是同位素。()(4)位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于A 族,原子序数为 x,乙位于A 族,则乙原子序数可能为 x19。()(5)铁位于元素周期表的第 4 周期B 族。()(6)每个周期都是从碱金属开始到稀有气体结束。()(7)位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为 x,则乙的原子序数可能为 x4。()题组一元素周期表中周期和族的概念的考查1.2015衡水模拟根据中学化学教材中所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是()A两短周期元素原子序数相差 8,则周期数一定相差 1BL 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数
7、与该元素原子的 L 层电子数相等C所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等D某元素原子的核电荷数为 53,则该元素位于第 5 周期A 族解析 在短周期里,除第 1 周期含两种元素外,其余两个周期所含元素都是 8 种。若两元素原子序数相差 8,则不可能在同一周期也不可能相差两个周期,A 正确;L 层电子数为奇数,则一定是核外最外层电子,其所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等,B 正确;氟元素没有正价,C 错误;稀有气体元素 Xe 是 54 号元素,故核电荷数为 53 的元素位于第 5 周期A 族,D 正确。2下列叙述正确的是()A除 0 族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于
8、该元素所属的族序数B副族元素没有非金属元素C碱金属元素是指第A 族的所有的元素D元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素解析 氧、氟没有最高正价,A 错;A 族中的氢元素不是碱金属元素,C 错;A 族中没有金属元素,A 族中没有非金属元素,D 错。题组二同主族、同周期原子序数的关系3.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()YXZA.Y 与 Z 的原子序数之和可能为 2aBY 的原子序数可能为 a17CZ 的原子序数可能为 a31DX、Y、Z 一定为短周期元素解析 由于 X、Y、Z 均为主族元素,结合其位置关系和元
9、素周期表的结构,故 Y 元素一定不在第一周期,即 X、Y、Z 不可能都在短周期,D 错;若 Y、X、Z 分别位于第三、四、五周期的右侧,则 Y、Z的原子序数之和为 2a,A 正确;若 Y、X、Z 分别位于第三、四、五周期(或分别位于第四、五、六周期)的右侧,则 Y 的原子序数为(a17),B 正确;若 Y、X、Z 分别位于四、五、六周期的右侧,则 Z 的原子序数为(a31),C 正确。4若甲、乙分别是同一周期的A 族和A 族元素,原子序数分别为 m 和 n,则下列关于 m 和 n 的关系不正确的是()Anm1 Bnm18Cnm25 Dnm11解析 对于第一、二、三周期,同一周期的 A 族和A
10、族元素的原子序数只相差 1,而对于第四、五周期来说,由于存在过渡元素,同一周期的 A 族和A 族元素的原子序数则相差 11;而对于第六、七周期来说,由于存在镧系和锕系元素,同一周期的 A 族和A 族元素的原子序数则相差 25。总结提升原子序数与元素周期表的族序数之间的关系(1)同周期第A 族和第A 族元素原子序数差的关系所在周期1234567原子序数差无1111112525原因增加了过渡元素增加了过渡元素和镧系或锕系元素(2)同主族元素的原子序数差的关系位于过渡元素左侧的主族元素,即第A 族、第A 族,同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数。位于过渡元素右侧的主族元素
11、,即第AA 族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如,氯和溴的原子序数之差为 351718(溴所在第 4 周期所含元素的种数)。(3)原子序数的奇偶关系原子序数是奇数的主族元素,其所在主族序数必为奇数。原子序数是偶数的主族元素,其所在主族序数必为偶数。题组三元素周期表整体结构的考查5.2015广东高考(双选)甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表。己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是()A丙与戊的原子序数相差 28B气态氢化物的稳定性:庚己H2SAsH3,B 项错误;常温下 Mg 和水反应非
12、常缓慢,C 项错误;SiO2 可用于制造光导纤维,D 项正确。6请在下表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求完成下列问题。(1)标出族序数。(2)画出金属与非金属的分界线;画出过渡元素。(3)标出镧系、锕系的位置。(4)写出各周期元素的种类。(5)写出稀有气体元素的原子序数。(6)标出 113 号118 号元素的位置。答案 总结提升根据原子结构推断元素在周期表中的位置(1)根据核外电子排布规律最外层电子数等于或大于 3(小于 8)的一定是主族元素。最外层有 1 个或 2 个电子,则可能是第A 族、第A 族元素也可能是副族、第族元素或 0 族元素氦。最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第
13、二周期。某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。(2)周期尾序推算法首先熟记各周期 0 族元素原子序数,然后拿已知元素原子序数去比较。若 ba12,则 B 元素处于 A 元素的下周期第A 族或第A 族,如 37 号元素比第四周期氪的原子序数(36)多 1,故该元素处在第五周期第A 族。若 ab15,则 B 元素处于 A 元素所在周期的第A 族第A 族,如 53 号元素比第五周期的氙(54 号)原子序数少 1,因此该元素处在第五周期第A 族。考点 元素周期律1元素周期律元素的性质随着而呈周期性变化的规律。2元素周期律的实质元素原子的周期性变化的结果。
14、原子序数的递增点击观看考点视频核外电子排布3主族元素的周期性变化规律(1)(2)同主族元素性质的递变规律对于同主族元素 Li、Na、K、Rb熔点由高到低的顺序为。金属性由强到弱的顺序为。最高价氧化物对应水化物的碱性由弱到强的顺序为。对于同主族元素 F、Cl、Br、I单质熔点由高到低的顺序为。非金属性由强到弱的顺序为。氢化物的稳定性由强到弱的顺序为。最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为。LiNaKRbRbKNaLiLiOHNaOHKOHBr2Cl2F2FClBrIHFHClHBrHIHClO4HBrO4HIO4(3)同周期元素性质的递变规律对于第三周期主族元素 Na、Mg、Al、Si、P
15、、S、Cl原子半径由大到小的顺序为。简单离子半径由大到小的顺序为。单质置换出水或酸中氢的能力 NaMgAl。最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为;单质与 H2 化合的能力 SiPSCl。气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序为。最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为。NaMgAlSiPSClP3S2ClNaMg2Al3路径NaOHMg(OH)2Al(OH)3SiH4PH3H2SHClH2SiO3H3PO4H2SO4HClHBr。()(2)碳酸的酸性强于次氯酸,不能说明 C 的非金属性强于 Cl。()(3)对于主族元素,元素的最高正化合价和主族序数相同。()(4)同一主族元素的化学性质一
16、定具有相似性。()(5)从 HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实,推出 F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律。()(6)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。()(7)HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱。()(8)测定等浓度的 NaCl、AlCl3 两溶液的 pH 可以比较钠、铝的金属性强弱。()(9)H2SO3 的酸性强于 H2CO3,所以 S 的非金属性强于碳的非金属性。()(10)硅酸钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀盐酸,溶液红色变浅直至消失,可证明非金属性:ClSi。()(11)氢化物稳定性:HFHClH2SSiH4PH3。()(
17、12)向氯水中滴加淀粉碘化钾溶液变蓝,说明 Cl 的非金属性大于 I。()题组一元素金属性和非金属性强弱的比较1.2015荆门三校联考下列实验不能达到实验目的的是()序号实验操作实验目的ACl2、Br2 分别与 H2 反应比较氯、溴的非金属性强弱B向 MgCl2、AlCl3 溶液中分别通入氨比较镁、铝的金属性强弱C测定相同物质的量浓度的 Na2CO3、Na2SO4 的溶液的 pH比较碳、硫的非金属性强弱DFe、Cu 分别与稀盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱解析 B 项,向 MgCl2、AlCl3 溶液中分别通入氨,MgCl2 与 NH3H2O 反应生成 Mg(OH)2,AlCl3与NH3H2O
18、反应生成 Al(OH)3,但无法比较二者的金属性强弱。2应用元素周期律判断下列语句,其中正确的组合是()碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 砹(At)是第A 族,其氢化物的稳定性大于 HCl 硒(Se)的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性 第三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ABCD解析 碱金属元素的原子序数越大,熔点越低,正确;氢化物的稳定性看非金属性的强弱,同主族元素,自上而下非金属性减弱,错误;Se 和 S 位于第A 族,S 的非金属性强于 Se,则对应的最高价氧化物的水化物 H2SO4 酸性
19、强,正确;第二周期 N 形成的 NH3 溶于水呈碱性,错误;同周期从左至右最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,正确。总结提升元素金属性和非金属性强弱的比较(1)结构比较法:根据原子结构比较。最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强;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:根据在“三表”中的位置比较。(3)实验比较法:根据“三反应”和“两池”比较。题组二微粒半径大小比较3.2015海南高考下列离子中半径最大的是()ANa BMg2 CO2 DF解析 所给的四种离子核外均有 10 个电子,电子排布相同时,离子的核电荷数越大,对应的离子半径越小。四种离子的核电荷数依次
20、为 11、12、8 和 9,即离子半径:O2FNaMg2。42015襄阳调研A、B、C、D 为四种短周期元素,已知 A、C 同主族,B、C、D 同周期;A 的气态氢化物比 C 的气态氢化物稳定;B 的阳离子比 D 的阳离子氧化性强;B 的阳离子比 C 的阴离子少一个电子层。下列叙述正确的是()A原子序数:ACBDB单质熔点:DB,ACC原子半径:DBCAD简单离子半径:DBCA解析 A、B、C、D 为四种短周期元素,已知 A、C 同主族,A 的气态氢化物比 C 的气态氢化物稳定,故 A、C 为非金属元素,原子序数 CA,A 位于第二周期,C 位于第三周期;B、C、D 同周期,B 的阳离子比 D
21、 的阳离子氧化性强,B 的阳离子比 C 的阴离子少一个电子层,则 B、D 为金属元素,原子序数:DBBDA,A 错误;同周期从左到右,金属的熔点逐渐升高,所以单质熔点:BD,同主族从上到下,非金属单质的熔点逐渐增大,CA,B 错误;同周期从左到右,元素原子半径逐渐减小,所以原子半径:DBC,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:DBCA,C 正确;核外电子排布相同时,原子序数越小,离子的半径越大,电子层数越多,半径越大,所以离子半径:CADB,D 错误。总结提升1微粒半径大小比较方法2“三看”法快速判断简单粒子半径大小一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。二看核电荷
22、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。题组三元素性质的综合判断5.下列结论错误的是()微粒半径:KAl3S2Cl 氢化物的稳定性:HFHClH2SPH3SiH4 离子的还原性:S2ClBr I 氧化性:Cl2SSeTe 酸性:H2SO4H3PO4H2CO3HClO 非金属性:ONPSi 金属性:BeMgCaClKAl3,错误;、正确;离子的还原性:S2IBrCl,错误。62015郑州二检下图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图,下列说法中正确的是()A元素对应的离子半径:ZMRWB简单氢化物的沸点:
23、WRYXCM、N、R、W 的简单离子均能促进水的电离DZ、X、R、W 的最高价氧化物对应的水化物均能与 N 的单质反应解析 根据题中图象分析可知,X 为 N,Y 为 O,Z 为 Na,M 为 Mg,N 为 Al,R 为 S,W 为 Cl。元素对应的离子半径:RWZM,A 项错误;简单氢化物的沸点:YXWR,B 项错误;W 的简单离子(Cl)不能促进水的电离,C 项错误;N 的单质为 Al,其既可以与酸反应,又可以与碱反应,D 项正确。总结提升元素化合价规律(1)主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数,其中氧无最高正价、氟无正价。(2)非金属元素的最高正价与最低负价的绝
24、对值之和为 8,绝对值之差为 0、2、4、6 的主族元素分别位于A、A、A、A 族(氢元素绝对值之差为 0)。(3)非金属元素的正价一般相差 2,如氯元素正化合价有7、5、3、1 等;某些金属元素也符合此规律,如锡元素正化合价有4、2。考点 元素周期表和元素周期律的应用1科学预测为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。2启发人们在一定区域内寻找新物质3预测元素的性质(1)比较不同周期、不同主族元素的性质:如金属性 MgAl、CaMg,则碱性 Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2。(2)推测未知元素的某些性质已知 Ca(OH)2 微溶,Mg(OH)2 难溶,可推知
25、 Be(OH)2溶。已知卤族元素的性质递变规律,可推知未学元素砹(At)应为色固体,与氢化合,Hat稳定,水溶液呈性,AgAt溶于水。难黑很难不酸难(或不)判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)可以用加热 K2CO3 的方法制取 K2O。()(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。()(3)原子序数为 29 的元素位于元素周期表的第四周期B 族。()(4)俄罗斯专家首次合成了一个178116X 原子,116 号元素位于元素周期表中第七周期A 族。()(5)Ra 是第七周期A 族元素,故碱性:Ra(OH)2Ca(OH)2。()(6)Cs 的原子半径比 Na 的原子半径
26、大,故 Cs 与水反应比 Na 与水的反应更剧烈,碱性:CsOHNH3。()(8)Be(OH)2 既可以和强酸溶液反应,又可以和强碱溶液反应。()12015朝阳一模根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是()事实推测A12Mg 与水反应缓慢,20Ca 与水反应较快56Ba(第A 族)与水反应会更快B Si 是半导体材料,同族的 Ge也是半导体材料第 A 族的元素的单质都可作半导体材料C HCl 在 1500 时分解,HI 在230 时分解HBr 的分解温度介于二者之间D Si 与 H2 高温时反应,S 与 H2加热能反应P 与 H2 在高温时能反应解析 同主族金属元素由上至下金属
27、性增强,与水反应剧烈程度增强,A 项正确;作半导体材料的元素通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的交界处,第A 族元素的单质并不能都作半导体材料,B 项错误;同主族非金属元素由上至下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,C 项正确;同周期非金属元素从左到右非金属性增强,与氢气化合难度减小,D 项正确。22015上海高考不能作为判断硫、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解析 元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,与 H2 化合越容易,气态氢化物的稳定性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强。单质沸点
28、高低取决于汽化时破坏的作用力种类及物质结构特点,而与其组成元素的非金属性强弱无关,故答案为 B。考点 元素“位构性”的推断同一元素的“位”“构”“性”关系可表示如下:点击观看考点视频1结构与位置的互推(1)明确四个关系式电子层数。质子数。最外层电子数。主族元素的最高正价。最低负价。(2)熟悉掌握周期表中的一些特殊规律各周期所能容纳元素种数。稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。同族上下相邻元素原子序数的关系。周期序数原子序数主族序数族序数主族序数82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
29、。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。4周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律(1)“序、层”规律若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,则“阴前阳后”,阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴离子原子序数大。(2)“序、价”规律在短周期元素
30、中,元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致,“价奇序奇,价偶序偶”。题组一根据元素的位置推断结构与性质1.2015福建高考 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,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()A原子半径:WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等解析 根据题给信息推断,W 为 P,Z 为 Si,X 为 N,Y 为 O,原子半径:SiPNO,A 项错误;非金属性:NPSi,故最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3H3PO4H2S
31、iO3,B 项正确;非金属性:ONPSi,故最简单气态氢化物的热稳定性:H2ONH3PH3SiH4,C 项正确;N、Si、P 分别位于A族、A 族、A 族,最高正价分别为5、4、5,D 项正确。22015湖北黄冈质检如图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素 X、Y、Z、W 的叙述正确的是()Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性为 YZ W 的阴离子在同周期阴离子中半径最小 W、Z 的氢化物的稳定性 WZ W 的原子序数比 Z 的大 9 X 的最简单氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物可以反应A只有BCD解析 根据元素周期表的结构分析,元素 X、Y、Z、W 分别为 N、P、S、Br,Y、
32、Z 同周期,最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强,正确;W 在同周期形成的阴离子中核电荷数最大,故半径最小,正确;S 元素的非金属性小于 Br 元素,故氢化物稳定性 ZY,所以原子核对最外层电子的吸引力 XY。(4)W 的一种氢化物 HW3 可用于有机合成,其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的 HW3 与 X 的最高价氧化物对应的水化物的溶液混合,反应的化学方程式是_,混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。bc电子层数相同,核电荷数 YXHN3NaOH=NaN3H2Oc(Na)c(N3)c(OH)c(H)(5)Y 单质和 Mg 组成的混合物是一种焰火原料,某兴趣小组设计如图所示的实
33、验方案,测定混合物中Y 的质量分数。能确定混合物中 Y 的质量分数的数据有_(填选项字母)。am、n bm、y cn、yabc解析 本题主要考查元素周期表及元素周期律的相关知识。由信息可知 W 为 N,X 为 Na,Y 为 Al,Z 为 Si。(2)NaOH 能与 HNO3、Al(OH)3、H2SiO3 反应。(3)自然界中的含量与元素金属性的强弱没有必然联系,a 项错误;NaCl 溶液呈中性,AlCl3 溶液显酸性,说明 Al(OH)3 是弱碱,NaOH 是强碱,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,b 项正确;单质越活泼,越易与水反应,元素的金属性越强,c 项正确;单质与
34、酸反应时失电子数的多少与单质还原性强弱无关,d 项错误。同周期元素,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小。(4)HW3 为 HN3,酸性与醋酸相似,故 NaN3 溶液显碱性,溶液中离子浓度:c(Na)c(N3)c(OH)c(H)。(5)a 项,n g 为 MgO 的质量,由原子守恒可知 m g 混合物中 Mg 的质量,也就知道了 m g 混合物中 Al的质量;b 项,y 为 Mg、Al 与酸反应产生 H2 的质量,若设 m g 混合物中 Mg 为 x mol,Al 为 z mol,则24x27zm2x3z2y,可解得 m g 混合物中 Al 的质量;c 项,n g 为 MgO 的质量,由原
35、子守恒可求出混合物中Mg 的质量,进而求出 Mg 与酸反应生成 H2 的物质的量,y mol 为 Mg、Al 与酸反应放出 H2 的总量,y mol减去 Mg 反应产生的 H2 的物质的量即为 Al 与酸反应产生 H2 的物质的量,从而求出 Al 的质量,故 a、b、c 均正确。题组三根据原子结构推断位置、性质4.2015课标全国卷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:WXB阴离子的还原性:WZC氧化物的水化物的酸性:YAM,用 化 学 方 程 式 表 示 实
36、 验 原 理_。(5)A、M、F、G 的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_(用化学式表示)。二AN2 和 CO(或 N2O 和 CO2,其他合理答案也可)HClH2SSiH4Na2CO32HNO3=2NaNO3CO2H2O,Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3HClO4H2SO4H2CO3H2SiO3(或 H4SiO4)(6)下列实验方法能证明 D 与 E 的金属性强弱关系的是_。A比较 D 和 E 的单质分别与稀硫酸反应产生气泡的快慢B比较 D 和 E 的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢C比较 D 和 E 的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应
37、的产物A解析 由题意可推知 A 为碳,B 为氮,C 为氧,D 为镁,E 为铝,F 为硫,G 为氯。(2)CO 和 N2,CO2 和 N2O 等都为等电子体。(3)由题意知 M 为硅,同周期元素从左至右气态氢化物的稳定性逐渐增强。(4)A、B、M 分别为碳、氮、硅,元素非金属性强弱可根据其最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱来判断,故选择 HNO3、Na2CO3、Na2SiO3 三种试剂即可。(5)根据元素非金属性强弱顺序可以判断。板块二 能力层面学科素养培优热点题型的解题技巧:元素推断题的突破策略本专题是高考的重点内容,主要以“位构性”三者关系的推断为核心,考查元素及其化合物的性质、题目有“多方
38、向,多层次”特征,预计 2017 年题型会以稳为主,用物质结构理论进行定性推断的可能性很大。方法指导1推断元素的思路根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件,可推算原子序数,判断元素在元素周期表中的位置等,基本思路如下:2熟悉主族元素在周期表中的特殊位置(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。(2)族序数等于周期数 2 倍的元素:C、S。(3)族序数等于周期数 3 倍的元素:O。(4)周期数是族序数 2 倍的元素:Li、Ca。(5)周期数是族序数 3 倍的元素:Na、Ba。(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。(7)最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素
39、:S。(8)除 H 外,原子半径最小的元素:F。(9)最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F 无正价)。3根据常见元素及其化合物的特性推断(1)形成化合物种类最多的元素,或单质是自然界中硬度最大的物质的元素,或气态氢化物中 w(H)最大的元素:C。(2)空气中含量最多的元素,或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。(3)地壳中含量最多的元素,或气态氢化物的沸点最高的元素,或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。(4)地壳中含量最多的金属元素:Al。(5)最活泼的非金属元素,或无正价的卤族元素,或无含氧酸的非金属元素,或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素,或气态氢化物最稳定的元素,或阴离子的还原
40、性最弱的元素:F。(6)最活泼的金属元素,或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素,或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs。(7)其单质最易着火的非金属元素:P。(8)焰色反应呈黄色的元素:Na;焰色反应呈紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)的元素:K。(9)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。(10)最轻的单质的元素:H;最轻的金属元素:Li。(11)常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。(12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Be、Al。(13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素:N;能起氧化还原反应的元素
41、:S。(14)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素:S。典例 2013大纲全国卷五种短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大。A 和 C 同族,B和 D 同族,C 离子和 B 离子具有相同的电子层结构。A 和 B、D、E 均能形成共价型化合物。A 和 B 形成的化合物在水中呈碱性,C 和 E 形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题:(1)五种元素中,原子半径最大的是_,非金属性最强的是_(填元素符号)。(2)由 A 和 B、D、E 所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是_(用化学式表示)。(3)A 和 E 形成的化合物与 A 和 B 形成的化合物反应,产物
42、的化学式为_,其中存在的化学键类型为_。(4)D 最高价氧化物的水化物的化学式为_。(5)单质 D 在充足的单质 E 中燃烧,反应的化学方程式为_;D 在不充足的 E 中燃烧,生成的主要产物的化学式为_。(6)单质 E 与水反应的离子方程式为_。NaClPH3NH4Cl离子键和共价键H3PO42P5Cl2=点燃 2PCl5PCl3Cl2H2OHClHClO解析 由题意可推断出 A、B、C、D、E 五种元素分别为 H、N、Na、P、Cl。(1)五种元素中,原子半径最大的应为 Na,非金属性最强的应为 Cl。(2)NH3、PH3、HCl 中热稳定性最差的是 PH3。(3)HCl 与 NH3 反应生
43、成 NH4Cl,NH4Cl 中既有离子键又有共价键。(4)P 的最高价氧化物的水化物为 H3PO4。(5)P 与足量 Cl2 反应生成 PCl5,其方程式为 2P5Cl2=点燃 2PCl5;P 与不充足的 Cl2 反应主要产物为PCl3。(6)Cl2 与水反应的离子方程式为 Cl2H2OHClHClO。考题集训2015河南八市联考A、B、C、D、E 五种元素中只有 E 为金属元素,五种元素的原子序数按 B、D、C、A、E 的顺序依次增大,D、C 元素在周期表中位置相邻,在一定条件下,B 的单质可以分别和 A、C、D 的单质化合生成甲、乙、丙化合物,C 的单质和 D 的单质化合可得丁,戊、己、庚
44、均为化合物。已知乙、丙每个分子中均含有 10 个电子,下图为相互转化关系:请回答下列问题:(1)下面是周期表的一部分,请将 A、C、E 用元素符号填在相应的位置上。答案(1)如图(2)写出实验室制取 A 的单质的离子反应方程式_。(3)戊的分子式为_。B 与 D 形成的原子个数比为 21 的化合物中,D 原子最外层为 8 电子结构,请写出该化合物的电子式_。(4)A 的单质与丙常温下发生反应生成甲与 D 的单质,该反应的化学方程式为_。(5)8 g E 的 单 质 在 A 的 单 质 中 充 分 燃 烧 放 出 热 量 Q kJ,写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式_(热量是常温下测
45、定的)。(6)实验室配制庚溶液的实验方法是_。MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2OHClO3Cl22NH3=N26HCl2Fe(s)3Cl2(g)=点燃 2FeCl3(s)H14Q kJmol1向盐酸中加入适量的 FeCl2 晶体,搅拌溶解,然后加水稀释,并加入少许铁粉解析 本题主要考查了元素周期表与元素周期律、元素化合物、热化学、盐类水解等知识,意在考查考生综合分析问题的能力。由 B 的单质可以分别和 C、D 的单质化合形成 10 电子分子知 B 是氢元素,结合五种元素原子序数关系可知 C、D 可能是 N、C 或 O、N 或 F、O,乙、丙可能是 NH3、CH4 或 H2O、NH3 或 HF、H2O。结合框图转化关系中 A 的单质与乙反应的产物戊光照分解的情况知 A 是氯元素、乙是H2O、甲是 HCl、戊是 HClO,C 是氧元素。则 D 是氮元素,丙是 NH3,丁是 NO,E 是铁元素,己是 FeCl3,庚是 FeCl2。(2)实验室通常用浓盐酸与 MnO2 在加热条件下反应来制备氯气。(3)D 是氮元素,则相应的化合物是 N2H4。(4)氯气与 NH3 发生置换反应生成 HCl 与 N2。(5)根据题意可知 2 mol 铁在 Cl2 中充分燃烧生成 FeCl3 放出的热量为 14Q kJ,据此可写出热化学方程式。