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突破一
突破二
突破三
元素金属性、非金属性强弱的判断方法
典例1 下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
突破一
突破二
突破三
回答下列问题:
(1)Z元素在周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　。
(2)表中元素原子半径最大的是　　　　　(写元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是　　　　。
A.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多
C.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)碳与镁生成的1 mol化合物Q与水反应生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃,该烃分子中碳氢元素质量比为9∶1,烃的电子式为　　　　。Q与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
突破一
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答案:(1)第3周期ⅦA族　(2)Si　(3)AC
突破一
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突破三
解析:由元素周期表的结构可知,X为Si,Y为O,Z为Cl。
(1)Z为氯元素,其原子序数为17,位于周期表中第3周期ⅦA族。
(2)同一周期从左向右,原子半径逐渐减小,同一主族从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径最大的为Si。
(3)Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明Y单质的氧化性比硫强,即可说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强,故A正确;在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多,氧化性强弱与得失电子数没有必然关系,故B错误;元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明Y的非金属性较强,故C正确。
突破一
突破二
突破三
(4)该烃分子中碳氢元素质量比为9∶1,因此C、H的原子个数之比为(9÷12)∶(1÷1)=3∶4,根据“碳与镁生成的1 mol化合物Q与水反应生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃”可知,该烃的分子式为C3H4,Q的化
学式为Mg2C3,C3H4的电子式为H:C H;Mg2C3与水反应生成氢氧化镁和C3H4,该反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O==2Mg(OH)2+C3H4↑。
突破一
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规律方法1.元素金属性强弱的判断方法
(1)单质置换出水或酸中氢的难易程度(或反应的剧烈程度):反应越容易,说明元素的金属性越强。
(2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,说明元素的金属性越强,反之则越弱。
(3)金属间的置换反应:依据氧化还原反应规律,若金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙,说明甲的金属性比乙强。
(4)金属活动性顺序中前面元素的金属性比后面的强。
(5)由原电池判断:两种金属分别作为原电池的正极、负极,作为负极材料的金属的金属性更强。
(6)金属阳离子氧化性的强弱:阳离子的氧化性越强,对应金属元素的金属性就越弱。
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(7)元素的第一电离能的大小:元素的第一电离能数值越小,元素的原子越易失去电子,元素的金属性越强。但元素的价电子排布影响元素的第一电离能,如Mg(3s2为全充满状态,3p能级为全空,较稳定)的第一电离能大于Al的第一电离能。
(8)元素的电负性的大小:元素的电负性越小,元素失电子的能力越强,元素的金属性越强。
突破一
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2.元素非金属性强弱的判断方法
(1)单质跟氢气化合的难易程度、反应条件及生成氢化物的稳定性:越容易跟氢气化合、反应条件越简单、氢化物的稳定性越强,对应元素的非金属性也就越强。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,说明对应元素的非金属性越强。
(3)非金属单质间的置换反应:如Cl2+2KI==2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘强。
(4)元素的原子对应阴离子的还原性:阴离子的还原性越强,元素的非金属性就越弱。
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突破三
(5)元素第一电离能的大小:主族元素的第一电离能数值越大,表明元素失电子的能力就越弱,得电子的能力越强,元素的非金属性越强。但元素的价电子排布影响元素的第一电离能。如第一电离能P>S,但非金属性S>P。
(6)元素电负性的大小:元素的电负性越大,得电子能力越强,元素非金属性越强。
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变式训练1-1 下列说法正确的是(　　)
①常温下白磷可自燃而氮气须在放电时才与氧气反应,则非金属性:P>N
②第ⅠA族元素铯的两种核素,137Cs比133Cs多4个质子
③因为氧化性HClO>稀硫酸,所以非金属性Cl>S
④离子化合物中既可以含有极性共价键,又可以含有非极性共价键
⑤C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
⑥从上到下,卤族元素的非金属性逐渐减弱,所以酸性HCl>HI
⑦离子半径:K+>Cl->S2-
A.②③④⑤⑥⑦
B.④⑤
C.②③④⑦
D.④⑤⑥
突破一
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答案:B
解析:①不能只根据单质的活泼性来判断元素的非金属性,N、P都是第ⅤA族元素,非金属性:N>P,故①错误;②同位素的质子数相同,第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs与133Cs的质子数相同,中子数不同,故②错误;③不能根据含氧酸的氧化性强弱来判断元素非金属性强弱,应该比较最高价氧化物对应水化物的酸性,如酸性:HClO4>H2SO4,所以非金属性:Cl>S,故③错误;④离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH含有离子键和极性共价键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,故④正确;⑤元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,C、P、S、Cl的非金属性逐渐增强,则最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,故⑤正确;⑥同主族元素从上到下,卤族元素氢化物的酸性逐渐增强,则酸性HCl突破一
突破二
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变式训练1-2 下列说法正确的是(　　)
A.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
B.同一主族元素从上到下电负性逐渐变大
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
D.最外层电子数是核外电子总数 的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子是同种元素原子
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答案:D
解析:镁原子的3s能级处于全满稳定状态,能量较低,第一电离能比Al元素大,故A错误;同一主族元素从上到下,金属性逐渐增强,电负性依次减小,故B错误;基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,能量处于最低状态,当变为1s22s22p63p2时,电子发生跃迁变为激发态,需要吸收能量,故C错误;最外层电子数是核外电子总数的 的原子是Br,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子排布式为4s24p5,两者是同种元素原子,故D正确。
突破一
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元素推断题的解题思路和常用方法
典例2 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。A元素原子核外填充电子的所有p能级都是半满状态,B元素的最外层电子数是核外电子总数的 ,C元素是生活中使用非常广泛的金属元素,D元素的主族序数与周期序数差值为4,E元素核外未成对电子数在本周期最多,F元素M层所有能级都排满电子,N层只有一个电子。请回答下列问题:
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突破二
突破三
(1)A元素的最高价氧化物对应水化物和它的氢化物可以形成一种盐,常温下该盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　。
(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为　　　　　(用离子符号填空)。
(3)C元素的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)E元素核外有　　　　种运动状态不同的电子。
(5)F元素的价电子排布式为　　　　　　　　。
突破一
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突破三
突破一
突破二
突破三
(2)B、C、D的简单离子分别为Mg2+、Al3+、Cl-,则离子半径由大到小的顺序为Cl->Mg2+>Al3+。
(3)C元素的氧化物Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O==2[Al(OH)4]-。
(4)E为Cr,是24号元素,核外电子数为24,则其核外有24种运动状态不同的电子。
(5)F为Cu,其价电子排布式为3d104s1。
解析:根据题意分析可知,A为N、B为Mg、C为Al、D为Cl、E为Cr、F为Cu。
(1)A元素的最高价氧化物对应水化物HNO3和它的氢化物NH3形成的盐为NH4NO3,该盐是强酸弱碱盐,其水溶液中离子浓度由大到
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规律方法1.元素推断的一般思路
突破一
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2.推断元素名称的方法
(1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。
稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素原子形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的某些金属元素原子形成的阳离子的电子层结构相同。
①与He电子层结构相同的离子有H-、Li+、Be2+等;
②与Ne电子层结构相同的离子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+等;
③与Ar电子层结构相同的离子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。
突破一
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(2)利用元素原子或离子的核外电子排布推断。
要注意一些元素原子核外电子排布的特殊性,如前18号元素中:
①族序数等于周期序数的元素:H、Be、Al。
②族序数等于周期序数两倍的元素:C、S。
③族序数等于周期序数三倍的元素:O。
④周期序数等于族序数两倍的元素:Li。
⑤周期序数等于族序数三倍的元素:Na。
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突破三
(3)利用元素的特殊性质推断。
①最高正价与最低负价代数和为零的短周期主族元素:H、C、Si。
②最高正价是最低负价绝对值三倍的短周期主族元素:S。
③除H外,原子半径最小的主族元素:F。
④第一电离能最大的主族元素:F。第一电离能最小的主族元素:Cs(放射性元素除外)。
⑤电负性最小的主族元素(放射性元素除外):Cs。电负性最大的主族元素:F(4.0)。
⑥同主族相邻两种元素的原子序数若具有2倍关系,则这两种元素为O和S。
突破一
突破二
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(4)利用常见元素及其化合物的特征。
①形成化合物种类最多的元素、形成的单质在自然界中硬度最大的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
②空气中含量最高的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最高的元素:O。
④单质密度最小的非金属元素:H。单质密度最小的金属元素:Li。
⑤单质在常温下呈液态的非金属元素、金属元素分别是Br、Hg。
⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Be、Al。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应的元素:N。能发生氧化还原反应的元素:S。
⑧单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Na、F。
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(5)利用一些规律。
①元素周期表中的递变规律(“三角”规律)。
若A、B、C三种元素在元素周期表中的相对位置如图所示,则有关的各种性质均可排出顺序(D不参与排列)。如
原子半径:C>A>B;
金属性:C>A>B;
非金属性:B>A>C。
②元素周期表中的相似规律。
a.同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同);
b.元素周期表中位于对角线位置的元素性质相似,如Li和Mg、Be和Al,B和Si等。
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变式训练2-1 A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和比M、N层电子数之和大1;C元素是第3周期第一电离能最小的元素;D元素在第3周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是(　　)
A.A、B、C、D分别为O、K、Na、Ar
B.元素A、B、C中两种元素组成的化合物可为K2O、K2O2、Na2O、Na2O2
C.元素A、C简单离子的半径大小关系为AD.元素B、C单质的还原性强弱关系为B>C
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答案:C
解析:A、B、C、D四种元素,A元素是地壳中含量最多的元素,则A是O元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和比M、N层电子数之和大1,则其原子核外电子数为19,则B是K元素;C元素是第3周期第一电离能最小的元素,则C是Na元素,D元素在第3周期中第一电离能最大,则D是Ar元素。由上述分析可知,四种元素A、B、C、D分别为O、K、Na、Ar,A正确;元素O、K、Na中两种元素组成的化合物可为K2O、K2O2、Na2O、Na2O2,B正确;O2-、Na+的电子层结构相同,离子的核电荷数越大离子半径越小,故离子半径O2->Na+,C错误;K、Na均是金属性很强的金属,元素的金属性越强,其单质的还原性就越强,由于元素的金属性K>Na,所以二者对应单质的还原性:K>Na,D正确。
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变式训练2-2 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z的简单离子半径同周期中最小,W的价电子数是Z的2倍。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能:W>Z>Y>X
B.由Y、W组成的化合物的水溶液呈碱性的原因:W2-+2H2O H2W+2OH-
C.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
D.由Z、W组成的化合物不能在水溶液中制备
突破一
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答案:D
解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,则X是O;Y原子的最外层只有一个电子,则Y是Na;Z的简单离子半径同周期中最小,则Z是Al;W的价电子数是Al的2倍,则W是S。元素的金属性越强,第一电离能越小,元素的非金属性越强,第一电离能越大,则第一电离能:X(O)>W(S)>Z(Al)>Y(Na),故A错误;硫化钠为强碱弱酸盐,硫离子在溶液中分步水解,第一步水解的离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,故B错误;元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,钠元素金属性强于铝元素,则钠的最高价氧化物对应水化物的碱性比铝的强,故C错误;铝离子和硫离子在溶液中发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和硫化氢,故不能在水溶液中制备硫化铝,故D正确。
突破一
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元素的位置、结构、性质之间的关系
典例3 下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是(　　)
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素的原子
D.X元素是电负性最大的元素
突破一
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答案:D
解析:根据元素在周期表中的相对位置可知,X是F、Y是S、Z是Br、W是P、R是Ar。磷元素原子的3p能级中电子处于半充满状态,稳定性强,第一电离能大于硫元素的,A错误;Z的阴离子含有36个电子,其电子层结构与R原子的不相同,B错误;p能级中未成对电子最多的是磷,C错误;F是最活泼的非金属元素,其电负性最大,D正确。
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突破二
突破三
规律方法
突破一
突破二
突破三
(2)原子结构 元素的化学性质。
①最外层电子数越少,电子层数越多,越易失电子,还原性越强。
②最外层电子数越多,电子层数越少,越易得电子,氧化性越强(稀有气体除外)。
突破一
突破二
突破三
变式训练3-1 X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.W的含氧酸的酸性比Z的强
B.Y的价层电子排布式可能是ns2np4
C.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物可能都是强酸
D.四种元素所形成的氢化物中,沸点最高的可能是Y的氢化物
突破一
突破二
突破三
答案:A
解析:元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强,但其含氧酸的酸性不一定强,如次氯酸是弱酸,亚硫酸是中强酸,故A错误;由元素周期表中四种元素的相对位置和X、Y、Z、W均为短周期主族元素可知,Y、Z可能为ⅥA族元素,Y的价层电子排布式可能是2s22p4,故B正确;X可能为N、Z可能为S、W可能为Cl,三种元素的最高价氧化物所对应的水化物都是强酸,故C正确;X可能为N、Y可能为O,氨分子间、水分子间均能够形成氢键,水在常温下是液态,沸点最高的是水,故D正确。
突破一
突破二
突破三
变式训练3-2 X、Y、Z三种短周期元素,原子半径的大小关系为:r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是(　　)
A.元素的非金属性:X>Y>Z
B.B和C中化学键类型相同
C.A和C不可能发生氧化还原反应
D.B的沸点高于C的沸点
突破一
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突破三
答案:C
解析:根据B和C均为10电子分子,应该为氢化物,由转化关系可知,Z为氢元素,X、Y、Z原子序数之和为16,则X、Y的原子序数之和为15,原子半径Y>X,则Y为碳元素、X为氟元素或者Y为氮元素、X为氧元素;由转化关系可知,X、Y单质反应生成A,Y、Z单质反应生成C,则Y应为氮元素、X应为氧元素,则A为NO、B为H2O、C为NH3,验证符合转化关系。由上述分析可知,X应为氧元素,Y应为氮元素,Z为氢元素,所以它们的非金属性:X>Y>Z,故A正确;B为H2O、C为NH3,所以B和C中化学键类型相同,故B正确;A为NO,C为NH3,NH3与NO可以发生反应生成氮气和水,故C错误;H2O常温下为液体,NH3常温下为气体,所以B的沸点高于C的沸点,故D正确。

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