考點14元素周期表
1.復(fù)習重點
1.周期表的結(jié)構(gòu)。理解位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三者之間的關(guān)系。
2.依據(jù)“位―構(gòu)―性”之間的關(guān)系,會進行元素推斷和確定幾種元素形成化合物形式。
2.難點聚焦
二、周期表
1.位、構(gòu)、性三者關(guān)系
結(jié)構(gòu)決定位置,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),位置體現(xiàn)性質(zhì)。
2.幾個量的關(guān)系
周期數(shù)=電子層數(shù)
主族數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正價數(shù)
|最高正價|+|負價|=8
3.周期表中部分規(guī)律總結(jié)
⑴最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素;最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素(He除外)。
⑵在周期表中,第ⅡA與ⅢA族元素的原子序數(shù)差別有以下三種情況:①第1~3周期(短周期)元素原子序數(shù)相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差15。
⑶每一周期排布元素的種類滿足以下規(guī)律:設(shè)n為周期序數(shù),則奇數(shù)周期中為種,偶數(shù)周期中為種。
⑷同主族相鄰元素的原子序數(shù)差別有以下二種情況:①第ⅠA、ⅡA族,上一周期元素的原子序數(shù)+該周期元素的數(shù)目=下一同期元素的原子序數(shù);②第ⅣA~ⅦA族,上一周期元素的原子序數(shù)+下一周期元素的數(shù)目=下一周期元素的原子序數(shù)。
⑸設(shè)主族元素族序數(shù)為a,周期數(shù)為b,則有:①a/b<1時,為金屬元素,其最高氧化物為堿性氧化物,最高氧化物對應(yīng)的水化物為堿;②a/b=1時,為兩性元素(H除外),其最高氧化物為兩性氧化物,最高氧化物對應(yīng)的水化物為兩性氫氧化物;③a/b>1時,為非金屬元素,其最高氧化物為酸性氧化物,最高氧化物對應(yīng)的水化物為酸。無論是同周期還是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金屬性越強,其最高氧化物對應(yīng)水化物的堿性就越強;反之,a/b的值越大,元素的非金屬性越強,其最高氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強。
⑹元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序數(shù)為奇(或偶)數(shù)的元素,元素所在族的序數(shù)及主要化合價也為奇(或偶)數(shù)。
⑺元素周期表中金屬和非金屬之間有一分界線,分界線右上方的元素為非金屬元素,分界線左下方的元素為金屬元素(H除外),分界線兩邊的元素一般既有金屬性,也有非金屬性。
⑻對角線規(guī)則:沿周期表中金屬與非金屬分界線方向?qū)?左上角與右下角)的兩主族元素性質(zhì)相似,這一規(guī)律以第二、三周期元素間尤為明顯。
3. 例題精講
例1今有A、B、C、D、E五種短周期元素,它們的核電荷按 C、A、D、E的順序增大。C、D都能分別與A按原子個數(shù)比1:1或2:1形成化合物。CB可與EA2反應(yīng)生成C2A與氣態(tài)物質(zhì)EB4。
⑴寫出五種元素名稱A B ,C ,D , E 。
⑵畫出E的原子結(jié)構(gòu)簡圖 ,寫出電子式D2A2 , EB4 。
⑶比較EA2與EB4的熔點高低 < 。
⑷寫出D單質(zhì)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程 。
【解析】此題的關(guān)鍵在于分析EB4中E元素只能是ⅣA族元素C或Si。因B
的原子序數(shù)不最小,則B不可能為H元素,E的價態(tài)應(yīng)為+4,B應(yīng)為ⅦA族元素,且只能為F,如果無Cl元素,則原子序數(shù)比E還大。而E只能為Si,即EB4為SiF4, 從CB的化合物的形式可知C為+1價,則由C
【答案】⑴氧,氟,氫,鈉,硅 ⑵ 略
⑶ SiO2 >SiF4
⑷ 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
【命題意圖】本題考查主族元素的化合價與原子序數(shù)的關(guān)系,以及有關(guān)元素周期表中各關(guān)系式的具體應(yīng)用。
例2砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是
A. HAt很穩(wěn)定 B. 易溶于某些有機溶劑
C. AgAt不溶于水 D. 是有色固體
[解析]由題意,砹在周期表中與碘相鄰,故它的性質(zhì)與碘具有相似性,但它的非金屬性應(yīng)比碘弱。HAt的穩(wěn)定不如HI,故選項A錯誤;碘易溶于某些有機溶劑,則砹也應(yīng)溶解;AgI不溶于水,則AgAt也不溶于水;碘是紫黑色固體,根據(jù)相似性砹也是有色固體。
本題正確選項為A。
例3:兩種短周期的元素X和Y,可組成化合物XY3,當Y的原子序數(shù)為m時,X的原子序數(shù)可能是哪些?
。1)m-4;(2)m+4;(3)m+8;(4)m-2;(5)m+6。
在解題中應(yīng)首先根據(jù)抽象化學式XY3確定X、Y可能的化合價 XY3或XY3,依據(jù)X、Y可能的化合價找到它們在周期表中的位置 X位于ⅢA族或ⅤA,Y位于ⅦA或ⅠA,再根據(jù)它們在周期表中位置推斷出具體元素進行組合,這樣從抽象的化學式XY3落實到具體實例:BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此時要注意思維的嚴謹性,記住特殊實例:PCl3、SO3。最后再用具體實例代替抽象的XY3,逐一進行核對得出X可能的原子序數(shù),以上答案均可能。
此類型題的特點主要集中在短周期元素的范圍內(nèi)進行討論,有時還強調(diào)屬于離子型或共價型化合物,主要考查思維的敏捷性和全面性。短周期元素兩兩形成化合物的類型與實例歸納如下:
類型
AB
AB2
A2B
AB3
A2B3
A3B2
離子型
ⅠA與ⅦA
ⅡA與ⅦA
ⅠA與ⅥA
ⅢA與ⅦA
ⅢA與ⅥA
ⅡA與ⅤA
共價型
H與ⅦA
ⅣA與ⅥA
H與ⅥA
H與ⅤA
B與ⅥA
特例
CO、NO
SO2、NO2
N2O
PCl3、SO3
N2O3
例4:X、Y是除第一周期外的短周期元素,它們可以形成離子化合物XmYn,且離子均具有稀有氣體原子的結(jié)構(gòu),若X的原子序數(shù)為a,則Y 的核電荷數(shù)不可能是:
A.a(chǎn)+8-m-n
B.a(chǎn)+16-m-n C.a(chǎn)-m-n D.
a-8+m+n
根據(jù)化學式XmYn推算X、Y兩元素的化合價分別為+n、-m,此時所形成的陽離子Xn+和陰離子Ym-均具有稀有氣體原子的結(jié)構(gòu),所對應(yīng)的稀有氣體原子有以下三種情況:同一種原子,則有a-n=b+m;相差一周期,則a-n+8=b+m;相差兩周期,則a-n+16=b+m。故答案D錯誤。
例5:若短周期中的兩元素可以形成原子個數(shù)比為2:3的化合物,則兩種元素的 原子序數(shù)之差不可能是:
A.1
B.3 C.5
D.6
根據(jù)題意,兩元素可形成A2B3型化合物,A為+3價即為ⅢA族的Al或B及ⅤA族的N或P;可形成-2價的元素為ⅥA族的O或S。ⅢA、ⅤA族元素的原子序數(shù)為 奇數(shù),ⅥA族元素的原子序數(shù)為偶數(shù),因此其差值不可能為偶數(shù),故答案應(yīng)選D。
此題利用了短周期元素的主族序數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系:主族序數(shù)為奇數(shù)則原子序數(shù)為奇數(shù);主族序數(shù)為偶數(shù)則原子序數(shù)為偶數(shù)。
4.實戰(zhàn)演練
下列敘述正確的是
A.同周期元素的原子半徑為ⅦA族的為最大
B.在周期表中零族元素的單質(zhì)全部是氣體
C.A、ⅡA族元素的原子,其半徑越大越容易失去電子
D.所有主族元素的原子形成單原子離子時的最高價數(shù)都和它的族數(shù)相等
一、選擇題
2、下列說法中錯誤的是
A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)
B.元素周期表中從IIIB族到IIB族 10個縱行的元素都是金屬元素
C.除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8
D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)均相同
3、A、B、C、D、E是同一周期的五種主族元素,A和B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均呈堿性,且堿性B>A,C和D的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性C>D;E是這五種元素中原子半徑最小的元素,則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是( )
A .A、B、C、D、E B. E、C、D、B、A
C. B、A、D、C、E D. C、D、A、B、E
4、短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次遞增,它們的原子的最外層電子數(shù)之和為10。A與C在周期表中同主族,B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù)。下列敘述正確的是
A. 原子半徑A<B<C B .A的氫化物的穩(wěn)定性大于C的氫化物
C. B的氫化物的熔點比A氧化物高 D. A與C可形成離子化合物
二、填空題:
5、下表標出的是元素周期表的一部分元素,回答下列問題:
(1)表中用字母標出的15種元素中,化學性質(zhì)最不活潑的是 (用元素符號表示,下同),金屬性最強的是 ,非金屬性最強的是 ,常溫下單質(zhì)為液態(tài)的非金屬元素是 ,屬于過渡元素的是 (該空用字母表示)。
(2)B,F(xiàn),C氣態(tài)氫化物的化學式分別為 ,其中以 最不穩(wěn)定。
(3)第三周期中原子半徑最小的是 。
6、有A、B、C、D、E五種主族元素,其原子的最外層電子數(shù)依次為1、2、7、6、4,原 子序 數(shù)按E、B、C、A、D的順序依次增大.D的最高價氧化物的式量與氣態(tài)氫化物的式量之比為1. 57∶1,且該原子核內(nèi)有45個中子,A、B、C原子的次外層都有8個電子,E原子的次外層有2 個電子.
(1)計算D的原子量 ;
(2)畫出D的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ;
(3)寫出元素符號:A 、B 、C 、D 、E ;
(4)按酸性由強到弱、堿性由弱到強的順序?qū)懗鏊鼈冏罡邇r氧化物對應(yīng)水化物的化學式 ;
7、今有A、B、C、D四種短周期元素,它們的核電荷數(shù)依次增大.A和C,B和D分別是同主族元素,B、D兩元素的質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素的質(zhì)子數(shù)之和的兩倍.這四種元素中有一種元素的單質(zhì)易溶解于CS2溶劑中。則四種元素是A 、B 、C 、 D 。A和D兩元素可由 鍵形成 化合物,該化合物的電子式為 寫出兩種均含四種元素的化合物相互反應(yīng)的化學方程式: 。
8、有X、Y、Z三種元素,已知①它們是周期表中前20號元素,X、Y和Z均不在同一周期;②它們可以組成化合物XY2,YZ2和XZ;③X的陽離子和Z的陰離子的核外電子排布相同;④Y很難形成簡單的陽離子或陰離子。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
⑴X ;Y ;Z (添元素符號)。
⑵XY2與水反應(yīng)的化學方程式是 。
⑶在XY2,YZ2和XZ 中,含有非極性鍵的是 ,含有極性鍵的非極性分子是 (填化學式)。
9、 A、B、C、D、E、F、G為七種由短周期元素構(gòu)成的微粒。它們都有10個電子。其結(jié)構(gòu)特點如下表:
微粒代號
A
B
C
D
E
F
G
原子核數(shù)
單核
單核
雙核
多核
單核
多核
多核
電荷數(shù)
(單位電荷)
0
1+
1-
0
2+
1+
0
其中,B的離子半徑大于E的離子半徑;D是極性鍵構(gòu)成的4原子極性分子;C常用作F的檢出(加熱)。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/p>
(1)A微粒的結(jié)構(gòu)示意圖是 。
(2)比較BC和EC2的堿性強弱BC EC2(填寫>、<、=)。
(3)F與G 反應(yīng)的離子方程式 。
(二)1、 C 2、AD 3、C 4、BC
5、⑴ Ar 、K 、 F 、Br 、M
⑵ H2O HCl PH3 、PH3 ⑶ Cl
6 ⑴ 79 ⑵ 略 ⑶K 、Mg 、Cl 、Se 、C
⑷HClO4、 H2SeO4 、H2CO3 、 Mg(OH)2、 KOH
7 H 、O 、Na 、S 、極性 、共價、 略、NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+H2O+SO2 ↑
8 ⑴Ca 、C 、S 、 ⑵CaC2+2H2O → Ca(OH)2+C2H2↑
⑶CaC2、CS2
9⑴ ⑵> ⑶NH4++H2O NH3?H2O+H+
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