资源简介

(共80张PPT)
第四章　物质结构　元素周期律
第二节　元素周期律
第1课时　元素性质的周期性变化规律
目
录
知识点二　同周期元素性质的递变规律
课时作业
知识点一　元素性质的周期性变化规律
即时演练
1.宏观辨识与微观探析:能从原子结构视角说明同周期元素性质的递变规律,从微观的角度建构元素周期律,形成微观原子结构特点决定宏观性质的思维模式。2.科学探究与创新意识:能依据第三周期元素性质比较实验的要求,选择合适的装置和试剂,完成相关实验。
核心素养发展目标
一
知识点一　元素性质的周期性变化规律
1.原子核外电子排布的周期性变化
以原子序数为1~18的元素为例,探究原子最外层电子数的变化,图示如下:
规律:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现________的周期性变化(第一周期除外)。
由1到8
2.原子半径的周期性变化(稀有气体除外)
目的 以第二、三周期为例,探究原子半径的变化(不考虑稀有气体元素)
图像
规律 同周期中,随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现________的周期性变化
逐渐减小
3.元素主要化合价的周期性变化
目的 以原子序数为1~18的元素为例,探究元素主要化合价的变化
图像
结论 同周期由左向右,元素的____________________(+1→+7,O和F除外);
元素的最低负化合价由第ⅣA族的____价逐渐升高至第ⅦA族的__价
规律 同周期中,随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化
最高正化合价逐渐升高
4
1
人体和地球一样,也是由各种化学元素组成的,如人的大脑中含有丰富的钠、钾、镁等元素,骨筋和骨组织中含有丰富的锂、镁、钾等元素。
(1)如何判断H、Li、Na、K原子半径的大小
提示:H、Li、Na、K原子最外层电子数相同,电子层数依次增多,故原子半径依次增大。
(2)元素周期表中,同周期主族元素或同主族元素原子的半径变化存在什么规律
提示:同周期主族元素,从左往右,原子半径逐渐减小。同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大。
问题探究
(3)如何比较电子层结构相同的粒子的半径大小 以O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+为例说明。
提示:电子层结构相同时,粒子半径随核电荷数的增加而减小,故离子半径:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。
粒子半径大小的比较方法
(1)“一看”电子层数:当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
(2)“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
(3)“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。
归纳提升
B
1.原子序数为3~10的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是(　 　)
A.电子层数 B.核外电子数
C.原子半径 D.化合价
解析:A项,原子序数为3~10的元素为第二周期的8种元素,原子的电子层数都为2;C项,除了10号稀有气体元素原子外,3~9号元素原子随着核电荷数的增大,原子半径逐渐减小;D项,O最高价为+2,F无正化合价。
2.下列各组粒子,按半径由大到小的顺序排列正确的是(　 　)
A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+
C.Br-、Br、Cl、S D.Na+、Al3+、Cl-、F-
解析:K、Ca分别比Na、Mg多1个电子层,有r(K)>r(Ca)>r(Na)>r(Mg),A错误;S2-、Cl-、K+核外电子排布相同,核电荷数越小,离子半径越大,又因K+比Na+多1个电子层,故有r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Na+),B正确;Br-比Br多1个电子,Br比Cl多1个电子层,故r(Br-)>r(Br)>r(Cl),但r(Cl)r(F-)>r(Na+)>r(Al3+),D错误。
B
3.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的简单气态氢化物为(　 　)
A.HX　 B.H2X
C.XH4　 D.XH3
解析:X元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H3XO4,根据化合物中正负化合价之和为0,则X的最高价为+5价,最低价为3价,X对应的简单气态氢化物为XH3。
D
主族元素主要化合价确定方法
(1)最高正化合价=主族的序数=最外层电子数(O、F除外)。
(2)非金属元素的最低负化合价=最高正化合价 8(H、O、F除外)。
(3)H最高价为+1价,最低价为 1价;O最高价为+2价;F无正化合价。
方法规律
二
知识点二　同周期元素性质的递变规律
1.实验探究:金属性的递变规律
(1)Na、Mg元素金属性强弱比较
原理 金属与水反应置换出H2的难易程度
操作
现象 镁条表面附着________,镁条周围微微变红 反应加快,有____产生,溶液变____
结论 镁与冷水几乎不反应,能与热水反应,反应方程式为_____________ ____________________。结合Na与水反应的现象,Na与水反应置换H2比Mg____,则金属性:__________
少量气泡
气泡
浅红
Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑
容易
Na>Mg
(2)Mg、Al元素金属性强弱比较
原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
物质 Al(OH)3 Mg(OH)2
操作
原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
现象 A中沉淀____ B中沉淀____ C中沉淀____
D中沉淀______
试管中 的离子 方程式 A:___________________________ B:______________________________ C:_____________________________
D:______
结论 碱性:________________________;则金属性:______________
溶解
溶解
溶解
不溶解
Al(OH)3+3H+ Al3++
3H2O
Al(OH)3+3H+
Mg(OH)2+2H+ Mg2++
2H2O
不反应
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
Na>Mg>Al
[Al(OH)4]-
(3)结论
即随着原子序数的递增,同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐____,金属性逐渐____。
减弱
减弱
2.非金属性的递变规律
非金属元素 Si P S Cl
判 断 依 据 与氢气 化合 磷蒸气且高温 加热 光照或点燃
由易到难的顺序是____________
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4
强酸(酸性比
H2SO4强)
酸性:________>______>______>_______
结论 随着原子序数的递增,同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力________,非金属性________
Cl、S、P
HClO4
H2SO4
H3PO4
H2SiO3
逐渐增强
逐渐增强
3.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着________的递增而呈周期性的变化。
(2)实质:元素性质的周期性变化是元素原子的____________周期性变化的必然结果。
原子序数
核外电子排布
基础诊断
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)第三周期元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的为H2SO4。(　 　)
(2)可以通过简单气态氢化物的稳定性比较元素的非金属性。(　 　)
(3)Al(OH)3是两性氢氧化物,与氨水、盐酸均可反应。(　 　)
(4)因为金属钠常失去1个电子,而铝失去3个电子,所以钠的金属性小于铝的金属性。(　 　)
(5)同周期主族元素中,第ⅠA族元素(H除外)金属性最强,第ⅦA族元素非金属性最强。(　 　)
×
√
×
×
√
归纳提升
同周期主族元素、同主族元素性质递变规律
项目 同周期(自左至右) 同主族(从上到下)
电子层数 相同 逐渐增多
最外层电子数 逐渐增多 相同
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
金属单质与水或酸置换出H2的难易 易→难 难→易
项目 同周期 (自左至右) 同主族
(从上到下)
最高价氧化物对应的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱
碱性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属简单气态氢化物 形成难易 难→易 易→难
稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
元素金属性 逐渐减弱 逐渐增强
元素非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
D
题组1　同周期元素性质的递变规律
1.下列叙述不符合第三周期主族元素性质特征的是(　 　)
A.从左到右原子半径逐渐减小
B.从左到右元素的非金属性逐渐增强
C.从左到右金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
D.从左到右非金属元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
解析:第三周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,则从左到右非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,但非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如酸性:H2SO3>HClO。
2.硬铝(镁铝合金)可用于制造国产大飞机C919的机身外壳。下列有关说法错误的是(　 　)
A.金属性:Mg>Al
B.熔点:硬铝>铝
C.原子半径:Mg>Al
D.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
解析:A项,同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性:Mg>Al;B项,合金的熔点一般低于各组分金属,故熔点:硬铝<铝;C项,同周期主族元素从左到右原子半径减小,故原子半径:Mg>Al;D项,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3。
B
题组2　元素金属性、非金属性的比较
3.下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是(　 　)
A.钠的最高化合价为+1价,镁的最高化合价为+2价
B.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
C.钠与冷水反应剧烈,镁与冷水反应缓慢
D.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁
解析:金属性强弱的证明方法有最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等,故B、C、D项均能说明钠的金属性比镁的强。
A
4.下列事实不能说明X元素的非金属性比Y元素强的是 (　 　)
A.X、Y同主族且X的原子半径小于Y
B.X单质的沸点低于Y单质
C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
D.X单质与H2在暗处能化合,而Y单质与H2在光照下才能化合
B
解析:A项,X、Y同主族且X的原子半径小于Y,根据同主族元素从上到下原子半径增大、非金属性减弱的规律,可知X的非金属性比Y强;B项,单质的沸点是物理性质,与非金属性强弱无直接关系;C项,X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强,因此能说明X的非金属性比Y强;D项,X单质与H2在暗处能化合,而Y单质与H2在光照下才能化合,说明X与H2反应更容易,非金属性更强,因此能说明X的非金属性比Y强。
方法规律
元素的金属性、非金属性强弱的判断依据
(1)金属性强弱的判断依据
①同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强。
②元素的单质与水或非氧化性酸置换出氢气的反应越容易进行,则其金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则其金属性越强。
④金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A能置换出B,则A的金属性强于B。
⑤在金属活动性顺序中,前面金属元素的金属性强于后面金属元素的金属性。
⑥金属阳离子的氧化性越强,则其单质的还原性越弱,元素的金属性越弱(注:Fe的阳离子仅指Fe2+)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱。
②非金属元素的单质与氢气化合生成简单气态氢化物的反应越容易进行,则其非金属性越强。
③非金属元素简单气态氢化物的稳定性越强,则元素的非金属性越强。
④元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则其非金属性越强。
⑤非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A能置换出B,则A的非金属性强于B。
⑥非金属阴离子的还原性越强,则其单质的氧化性越弱,元素的非金属性越弱。
三
即时演练
C
1.下列说法正确的是 (　 　)
A.原子序数越大,原子半径一定越大
B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大
C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复
D.按C、N、O、F的顺序,元素的最高正化合价依次升高
解析:同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,故A错误;氯原子比锂原子多一个电子层,但原子半径:r(Li)>r(Cl),故B错误;元素性质的周期性变化不是简单的重复,变化的程度不同,变化的起点和终点也不同,故C正确;氧无最高正化合价,氟无正化合价,故D错误。
A
2.下列相关物质结构与性质的比较错误的是(　 　)
A.粒子半径:O2->F->Mg2+>Na+
B.稳定性:H2O>NH3>CH4
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
D.还原性:HI>HBr>HCl
解析:O2-、F-、Na+、Mg2+均为10电子离子,半径随核电荷数增大而减小,故粒子半径:O2->F->Na+>Mg2+,A错误。
3.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　 　)
A.酸性:H2SO3>H2CO3
B.非金属性:Cl>P
C.碱性:KOH>NaOH
D.热稳定性:HF>HCl
解析:比较元素非金属性强弱需比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,H2SO3中S是+4价,不是最高价(+6价),因此不能用元素周期律直接解释这两种酸的酸性强弱,A符合题意。
A
4.某小组探究元素周期律,甲根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的探究;乙根据置换反应的规律,利用如图装置完成O的非金属性比S强的探究。回答下列问题:
分液漏斗
(1)图中A装置名称是________。
解析:由仪器的结构特征,可知A为分液漏斗。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:
①稀HNO3溶液　②稀盐酸　③CaCO3　④Na2SiO3溶液　⑤SiO2
试剂A与C分别为____(填序号);试管中发生反应的离子方程式为________________________________________。有同学认为此实验
不能说明N、C、S的非金属性强弱,你认为原因是____________________ _____________________________________。
①④
CO2+H2O+Si
硝酸有挥发性,挥发出的HNO3也会和Na2SiO3反应生成H2SiO3
解析:探究元素非金属性,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,所以A中试剂为稀HNO3溶液,B中为CaCO3,C中为Na2SiO3溶液;向Na2SiO3溶液中通入CO2生成H2SiO3白色沉淀,发生反应的离子方程式为CO2+H2O+Si;通入试管中的CO2气体中混有挥发出的HNO3,HNO3也能与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3,无法确定CO2是否与Na2SiO3溶液反应,即不能说明N、C、S的非金属性强弱。
(3)乙同学设计的实验所用到的试剂A为___________;如果C试剂为H2S的水溶液,则试管中可以观察到的现象为________________。
解析:乙同学欲证明O的非金属性比S强,需要通过实验证明氧气能制取硫单质来实现,则试剂A为H2O2溶液,在MnO2催化作用下分解生成氧气;将生成的氧气通入H2S的水溶液中,有淡黄色浑浊出现,说明有硫单质生成,O的非金属性强于S。
H2O2溶液
有淡黄色浑浊出现
四
课时作业23
D
(选择题1~12题,每题3分,第13题10分,第14题14分)
1.下列说法正确的是 (　 　)
A.随着元素原子序数的递增,P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高
B.随着元素原子序数的递增,Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低
C.原子序数为15的元素最高化合价为+3
D.随着原子序数的递增,第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
解析:A项,P、S、Cl的最高正化合价依次升高,但是Ar为稀有气体元素,主要化合价为0,错误;C项,P的最高化合价为+5,错误;D项,第三周期主族元素从Na到Cl的最高正化合价从+1到+7,依次升高,正确。
B
2.下列粒子半径大小顺序正确的是 (　 　)
A.Na+B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.NaD.Cs解析:四种离子核外电子排布相同,随着核电荷数的增加,离子半径依次减小,即半径:Al3+Cl->Na+>Al3+,B正确;Na、Mg、Al、S属于同周期元素,随着核电荷数的增加,原子半径依次减小,C错误;Cs、Rb、K、Na属于同主族元素,同主族元素随着核电荷数增加,原子半径依次增大,D错误。
3.下列说法正确的是 (　 　)
A.第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强
B.第ⅥA族元素的简单气态氢化物中,稳定性最好的是H2O
C.同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的简单离子半径从左到右逐渐减小
解析:同周期,第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强,故A错误;第ⅥA族元素的简单气态氢化物中,稳定性最好的是H2O,故B正确;同周期非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强,故C错误;第三周期元素的简单阳离子半径小于简单阴离子半径,故D错误。
B
4.电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断错误的是 (　 　)
A.原子半径:X>Y>Z
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>Z
C.元素原子得电子能力:X>Y>Z
D.单质与氢气反应由难到易:Z>Y>X
A
解析:电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素的非金属性为X>Y>Z,元素的原子序数为X>Y>Z,所以原子半径为XY>Z,所以简单气态氢化物稳定性为X>Y>Z,原子得电子能力为X>Y>Z,单质与氢气反应由难到易为Z>Y>X,B、C、D正确。
5.应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法错误的是 (　 　)
A.碱性:KOH>NaOH>LiOH
B.金属性:Na>Mg>Al
C.稳定性:H2O>H2S>H2Se
D.酸性:HIO4>HBrO4>HClO4
D
解析:A项,K、Na、Li为碱金属元素,同主族从上到下金属性增强,其氢氧化物碱性增强,故碱性:KOH>NaOH>LiOH;B项,Na、Mg、Al为第三周期元素,从左到右金属性减弱,故金属性:Na>Mg>Al;C项,O、S、Se为氧族元素,同主族从上到下非金属性减弱,简单气态氢化物稳定性减弱,故稳定性:H2O>H2S>H2Se;D项,Cl、Br、I为卤族元素,同主族从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,故酸性:HClO4>HBrO4>HIO4。
A
6.下列实验不能达到实验目的的是(　 　)
选项 实验操作 实验目的
A 向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气反应 比较镁和铝的金属性强弱
B 向稀硫酸中加入少量Na2CO3溶液 比较碳和硫的非金属性强弱
C Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯和溴的非金属性强弱
D 将钠、钾分别投入水中 比较钠和钾的金属性强弱
解析:Mg(OH)2和Al(OH)3均不溶于过量氨水,向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气均生成白色沉淀,无法比较镁和铝的金属性强弱,不能达到实验目的,A符合题意;稀硫酸与Na2CO3反应生成Na2SO4、CO2和H2O,说明H2SO4酸性强于H2CO3,因此可以比较碳和硫的非金属性强弱,能达到实验目的,B不符合题意;Cl2比Br2更易与H2反应,因此可以比较氯和溴的非金属性强弱,能达到实验目的,C不符合题意;钾与水反应比钠更剧烈,因此可以比较钠和钾的金属性强弱,能达到实验目的,D不符合题意。
7.下列事实不能用元素周期律解释的是(　 　)
A.向NaBr溶液中通入Cl2生成Br2
B.金属Na与熔融的KCl反应制备金属K
C.Mg(OH)2不能与NaOH溶液反应,而Al(OH)3可以
D.F2与H2在暗处化合并发生爆炸,I2与H2在加热条件下缓慢反应
B
解析:A项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,单质的氧化性减弱,向NaBr溶液中通入Cl2生成Br2,说明氧化性:Cl2>Br2,非金属性:Cl>Br;B项,同主族元素,从上到下,金属性增强,金属Na与熔融KCl反应制备K,反应发生是由于K的沸点低、易挥发,与金属性强弱无关;C项,同周期元素,从左到右,金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,Mg(OH)2不能与NaOH反应,Al(OH)3能与NaOH反应,说明金属性:Mg>Al;D项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,单质与氢气反应变难,F2与H2在暗处剧烈反应而I2与H2在加热下缓慢反应。A、C、D项可用元素周期律解释。
8.X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q最外层电子数相同,均为最内层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是 (　 　)
A.原子半径:Z>W>Q
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>W
C.简单气态氢化物的稳定性:YD.X、Z与Y均能形成原子数之比为1︰1或2︰1的化合物
C
解析:Y、Q最外层电子数相同,均为最内层电子数的3倍,即最外层电子数为6,又原子序数:YMg>S,A正确;钠的最高价氧化物的水化物为NaOH,属于强碱,镁的最高价氧化物的水化物为Mg(OH)2,碱性弱于NaOH,B正确;氧的非金属性强于硫,故H2O的稳定性大于H2S,C错误;H与O可形成H2O和H2O2,Na与O可形成Na2O和Na2O2,D正确。
9.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(　 　)
C
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C 酸性:HClOD 热稳定性:HBr>HI 非金属性:Br>I
解析:根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱,故A不符合题意;根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱可判断元素金属性强弱,故B不符合题意;应该根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断元素非金属性的强弱,HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,所以不能直接比较非金属性,故C符合题意;简单气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强,故D不符合题意。
10.已知几种常见短周期主族元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 (　 　)
A.原子半径:A>B>D>C
B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C2->D->B+>A2+
D.原子的最外层电子数:A>B>D>C
C
解析:由题可得a2=b1=c+2=d+1,则推测A为Mg元素,B为Na元素,C为O元素,D为F元素。上述四种元素的原子半径:B(Na)>A(Mg)>C(O)>D(F),A错误;原子序数:a>b>d>c,B错误;电子层结构相同时,原子序数越大,其简单离子半径越小,所以离子半径:C2-(O2-)>D-(F-)>B+(Na+)>A2+(Mg2+),C正确;Mg的最外层电子数为2,Na的最外层电子数为1,O的最外层电子数为6,F的最外层电子数为7,所以最外层电子数:D(F)>C(O)>A(Mg)>B(Na),D错误。
11.如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是(　 　)
A.M的最高价氧化物只能和酸反应
B.简单离子的半径:Y>R
C.N的最高价与最低价的代数和为0
D.X、Z两种元素形成的化合物Z2X2中阴、阳离子个数之比为1︰1
C
解析:由部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图可知,前2种元素位于第二周期,后4种元素位于第三周期,结合各元素的原子序数可知,X为O元素、Y为F元素、Z为Na元素、M为Al元素、N为Si元素、R为Cl元素。M的最高价氧化物为Al2O3,与酸、强碱均反应,故A错误;Y(F)和R(Cl)位于同一主族,阴离子半径:F-12.短周期常见元素X、Y、W、Z、R原子半径及主要化合价如图所示。下列叙述正确的是 (　 　)
A.X和W的氧化物对应水化物的酸性:XB.Y在周期表中位于第二周期第ⅤA族
C.单质与水反应的剧烈程度:RD.R和Z的简单阳离子氧化性:RD
解析:根据题图中提供的元素的化合价和原子半径的关系可知,X为C,Y为P,Z为Mg,W为Cl,R为Na。没有说明是最高价氧化物对应的水化物,则无法根据非金属性强弱来判断其酸性强弱,A错误;Y为P,则Y在周期表中位于第三周期第ⅤA族,B错误;Z为Mg,R为Na,金属性:Na>Mg,则单质与水反应的剧烈程度:R>Z,C错误;R为Na,Z为Mg,同周期简单阳离子的氧化性从左到右增强,即氧化性:Na+13.(10分)随原子序数递增,八种短周期元素(分别用字母x、y、z、d、e、f、g、h表示)原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。
(1)元素z在周期表中的位置是_________________。h的离子结构示意图
为 。
解析:根据元素周期律,结合图表的原子半径大小可看出,x为第一周期的元素,d、g最低负化合价均为2价,但d的半径小于g,d、g分别为O、S,则y、z、d为第二周期元素,e最高正化合价为+1价、原子序数大于O,则e、f、g、h为第三周期元素;从图表的最高正化合价和最低负化合价再推出元素所处的族序数,进而推出其元素,x为H,y为C,z为N,d为O,e为Na,f为Al,g为S,h为Cl。(1)z为N,在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族;h为Cl,h的离子结构示意图为 。
第二周期第ⅤA族
(2)元素d、e、f、g的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(用离子符号表示)。
解析:d为O,e为Na,f为Al,g为S,d、e、f、g的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+。
S2->O2->Na+>Al3+
(3)下列各项比较正确的是____(填序号)。
①氧化物对应水化物的酸性:gh　③阳离子的氧化性:e>f　④单质与水反应的剧烈程度:e>f
⑤简单氢化物的还原性:d解析:①g为S,h为Cl,由于没有表明是最高价,无法比较氧化物对应水化物的酸性,错误;②g为S,h为Cl,非金属性:Cl>S,简单气态氢化物稳定性:H2SAl,阳离子的氧化性:Na+Al,与水反应的剧烈程度:Na>Al,正确;⑤d为O,g为S,非金属性:O>S,简单氢化物的还原性:H2S>H2O,正确。
④⑤
(4)元素h的单质的氧化性强于元素g的单质的氧化性的事实是____________________(用离子方程式表示)。
解析:元素h的单质为Cl2,元素g的单质为S,Cl2的氧化性强于S的事实是Cl2能氧化S2-生成S单质,离子反应为Cl2+S2- 2Cl-+S↓。
Cl2+S2- 2Cl-+S↓
14.(14分)下图是元素周期表的一部分,表中所列的每个序号代表一种元素。
(1)元素②在周期表中的位置为____________________;
②的一种核素常用于文物考古,该核素的符号为______(以X形式表示)。
解析:根据题图中各元素分布位置的特点,可知题图是元素周期表的短周期部分,则①是H元素,②是C元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Al元素,⑥是S元素,⑦是Cl元素。C元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA
族C半衰期很长,常用于文物考古。
第二周期第ⅣA族
C
(2)元素①③④原子半径由小到大的顺序是____________(填元素符号)。
解析:H、O、Na原子半径由小到大的顺序是H(3)元素②⑥⑦最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填化学式)。
解析:在这三种元素中,非金属性最强的为Cl元素,所以最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4。
HHClO4
(4)⑤的单质与④的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______________________________________。
解析:Al与Na的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑。
2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
(5)手机、电脑、电视屏幕使用的都是含铟(In)的导电玻璃。已知In元素与元素⑤同主族,下列关于In的说法正确的是____(填字母,下同)。
A.最外层有5个电子
B.最高价氧化物对应水化物的碱性比⑤强
C.失电子能力比⑤弱
D.可与稀硫酸反应产生氢气
BD
解析:In元素与Al元素都是第ⅢA族元素,最外层有3个电子,故A错误;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐增强,故B正确;同主族元素从上到下,原子失电子能力逐渐增强,故C错误;In元素比Al元素金属性强,所以In可与稀硫酸反应产生氢气,故D正确。
(6)能比较元素⑥和⑦非金属性强弱的实验事实是____。
a.⑦的简单氢化物在水中的溶解度比⑥的简单氢化物在水中的溶解度大
b.⑦的单质R2与H2化合比⑥的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.在⑥的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑦的单质R2气体可置换出单质Q
解析:简单氢化物在水中的溶解度与非金属性强弱没有关系,a不符合题意;⑦的单质R2与H2化合比⑥的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强,可以比较二者的非金属性强弱,b符合题意;在⑥的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑦的单质R2气体可置换出单质Q,可以比较二者的非金属性强弱,c符合题意。
bc
Thank you
本课结束第二节　元素周期律
第1课时　元素性质的周期性变化规律
1.宏观辨识与微观探析:能从原子结构视角说明同周期元素性质的递变规律,从微观的角度建构元素周期律,形成微观原子结构特点决定宏观性质的思维模式。2.科学探究与创新意识:能依据第三周期元素性质比较实验的要求,选择合适的装置和试剂,完成相关实验。
知识点一　元素性质的周期性变化规律
1.原子核外电子排布的周期性变化
以原子序数为1~18的元素为例,探究原子最外层电子数的变化,图示如下:
规律:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。
2.原子半径的周期性变化(稀有气体除外)
目的 以第二、三周期为例,探究原子半径的变化(不考虑稀有气体元素)
图像
规律 同周期中,随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现逐渐减小的周期性变化
3.元素主要化合价的周期性变化
目的 以原子序数为1~18的元素为例,探究元素主要化合价的变化
图像
结论 同周期由左向右,元素的最高正化合价逐渐升高(+1→+7,O和F除外); 元素的最低负化合价由第ⅣA族的-4价逐渐升高至第ⅦA族的-1价
规律 同周期中,随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化
人体和地球一样,也是由各种化学元素组成的,如人的大脑中含有丰富的钠、钾、镁等元素,骨筋和骨组织中含有丰富的锂、镁、钾等元素。
(1)如何判断H、Li、Na、K原子半径的大小
提示:H、Li、Na、K原子最外层电子数相同,电子层数依次增多,故原子半径依次增大。
(2)元素周期表中,同周期主族元素或同主族元素原子的半径变化存在什么规律
提示:同周期主族元素,从左往右,原子半径逐渐减小。同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大。
(3)如何比较电子层结构相同的粒子的半径大小 以O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+为例说明。
提示:电子层结构相同时,粒子半径随核电荷数的增加而减小,故离子半径:O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。
粒子半径大小的比较方法
(1)“一看”电子层数:当最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
(2)“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
(3)“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。
1.原子序数为3~10的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是(　B　)
A.电子层数 B.核外电子数
C.原子半径 D.化合价
解析:A项,原子序数为3~10的元素为第二周期的8种元素,原子的电子层数都为2;C项,除了10号稀有气体元素原子外,3~9号元素原子随着核电荷数的增大,原子半径逐渐减小;D项,O最高价为+2,F无正化合价。
2.下列各组粒子,按半径由大到小的顺序排列正确的是 (　B　)
A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+
C.Br-、Br、Cl、S D.Na+、Al3+、Cl-、F-
解析:K、Ca分别比Na、Mg多1个电子层,有r(K)>r(Ca)>r(Na)>r(Mg),A错误;S2-、Cl-、K+核外电子排布相同,核电荷数越小,离子半径越大,又因K+比Na+多1个电子层,故有r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Na+),B正确;Br-比Br多1个电子,Br比Cl多1个电子层,故r(Br-)>r(Br)>r(Cl),但r(Cl)r(F-)>r(Na+)>r(Al3+),D错误。
3.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的简单气态氢化物为(　D　)
A.HX　 B.H2X
C.XH4　 D.XH3
解析:X元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H3XO4,根据化合物中正负化合价之和为0,则X的最高价为+5价,最低价为-3价,X对应的简单气态氢化物为XH3。
主族元素主要化合价确定方法
(1)最高正化合价=主族的序数=最外层电子数(O、F除外)。
(2)非金属元素的最低负化合价=最高正化合价-8(H、O、F除外)。
(3)H最高价为+1价,最低价为-1价;O最高价为+2价;F无正化合价。
知识点二　同周期元素性质的递变规律
1.实验探究:金属性的递变规律
(1)Na、Mg元素金属性强弱比较
原理 金属与水反应置换出H2的难易程度
操作
现象 镁条表面附着少量气泡,镁条周围微微变红 反应加快,有气泡产生,溶液变浅红
结论 镁与冷水几乎不反应,能与热水反应,反应方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。结合Na与水反应的现象,Na与水反应置换H2比Mg容易,则金属性:Na>Mg
(2)Mg、Al元素金属性强弱比较
原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
物质 Al(OH)3 Mg(OH)2
操作
现象 A中沉淀溶解 B中沉淀溶解 C中沉淀溶解 D中沉淀不溶解
试管中 的离子 方程式 A:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O B:Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]- C:Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O D:不反应
结论 碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;则金属性:Na>Mg>Al
(3)结论
即随着原子序数的递增,同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。
2.非金属性的递变规律
非金属元素 Si P S Cl
判 断 依 据 与氢气 化合 - 磷蒸气 且高温 加热 光照或点燃
由易到难的顺序是Cl、S、P
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 强酸(酸性比 H2SO4强)
酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
结论 随着原子序数的递增,同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强,非金属性逐渐增强
3.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
(2)实质:元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)第三周期元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的为H2SO4。(　×　)
(2)可以通过简单气态氢化物的稳定性比较元素的非金属性。 (　√　)
(3)Al(OH)3是两性氢氧化物,与氨水、盐酸均可反应。 (　×　)
(4)因为金属钠常失去1个电子,而铝失去3个电子,所以钠的金属性小于铝的金属性。 (　×　)
(5)同周期主族元素中,第ⅠA族元素(H除外)金属性最强,第ⅦA族元素非金属性最强。(　√　)
同周期主族元素、同主族元素性质递变规律
项目 同周期 (自左至右) 同主族 (从上到下)
电子层数 相同 逐渐增多
最外层电子数 逐渐增多 相同
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
金属单质与水或酸 置换出H2的难易 易→难 难→易
最高价氧化物 对应的水化物 酸性 逐渐增强 逐渐减弱
碱性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属简单气态 氢化物 形成难易 难→易 易→难
稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
元素金属性 逐渐减弱 逐渐增强
元素非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
题组1　同周期元素性质的递变规律
1.下列叙述不符合第三周期主族元素性质特征的是(　D　)
A.从左到右原子半径逐渐减小
B.从左到右元素的非金属性逐渐增强
C.从左到右金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
D.从左到右非金属元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
解析:第三周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,则从左到右非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,但非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如酸性:H2SO3>HClO。
2.硬铝(镁铝合金)可用于制造国产大飞机C919的机身外壳。下列有关说法错误的是(　B　)
A.金属性:Mg>Al
B.熔点:硬铝>铝
C.原子半径:Mg>Al
D.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
解析:A项,同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性:Mg>Al;B项,合金的熔点一般低于各组分金属,故熔点:硬铝<铝;C项,同周期主族元素从左到右原子半径减小,故原子半径:Mg>Al;D项,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3。
题组2　元素金属性、非金属性的比较
3.下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是(　A　)
A.钠的最高化合价为+1价,镁的最高化合价为+2价
B.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
C.钠与冷水反应剧烈,镁与冷水反应缓慢
D.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁
解析:金属性强弱的证明方法有最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等,故B、C、D项均能说明钠的金属性比镁的强。
4.下列事实不能说明X元素的非金属性比Y元素强的是 (　B　)
A.X、Y同主族且X的原子半径小于Y
B.X单质的沸点低于Y单质
C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
D.X单质与H2在暗处能化合,而Y单质与H2在光照下才能化合
解析:A项,X、Y同主族且X的原子半径小于Y,根据同主族元素从上到下原子半径增大、非金属性减弱的规律,可知X的非金属性比Y强;B项,单质的沸点是物理性质,与非金属性强弱无直接关系;C项,X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强,因此能说明X的非金属性比Y强;D项,X单质与H2在暗处能化合,而Y单质与H2在光照下才能化合,说明X与H2反应更容易,非金属性更强,因此能说明X的非金属性比Y强。
元素的金属性、非金属性强弱的判断依据
(1)金属性强弱的判断依据
①同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强。
②元素的单质与水或非氧化性酸置换出氢气的反应越容易进行,则其金属性越强。
③元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则其金属性越强。
④金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A能置换出B,则A的金属性强于B。
⑤在金属活动性顺序中,前面金属元素的金属性强于后面金属元素的金属性。
⑥金属阳离子的氧化性越强,则其单质的还原性越弱,元素的金属性越弱(注:Fe的阳离子仅指Fe2+)。
(2)非金属性强弱的判断依据
①同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱。
②非金属元素的单质与氢气化合生成简单气态氢化物的反应越容易进行,则其非金属性越强。
③非金属元素简单气态氢化物的稳定性越强,则元素的非金属性越强。
④元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则其非金属性越强。
⑤非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应,若A能置换出B,则A的非金属性强于B。
⑥非金属阴离子的还原性越强,则其单质的氧化性越弱,元素的非金属性越弱。
1.下列说法正确的是 (　C　)
A.原子序数越大,原子半径一定越大
B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大
C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复
D.按C、N、O、F的顺序,元素的最高正化合价依次升高
解析:同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,故A错误;氯原子比锂原子多一个电子层,但原子半径:r(Li)>r(Cl),故B错误;元素性质的周期性变化不是简单的重复,变化的程度不同,变化的起点和终点也不同,故C正确;氧无最高正化合价,氟无正化合价,故D错误。
2.下列相关物质结构与性质的比较错误的是(　A　)
A.粒子半径:O2->F->Mg2+>Na+
B.稳定性:H2O>NH3>CH4
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
D.还原性:HI>HBr>HCl
解析:O2-、F-、Na+、Mg2+均为10电子离子,半径随核电荷数增大而减小,故粒子半径:O2->F->Na+>Mg2+,A错误。
3.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(　A　)
A.酸性:H2SO3>H2CO3
B.非金属性:Cl>P
C.碱性:KOH>NaOH
D.热稳定性:HF>HCl
解析:比较元素非金属性强弱需比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,H2SO3中S是+4价,不是最高价(+6价),因此不能用元素周期律直接解释这两种酸的酸性强弱,A符合题意。
4.某小组探究元素周期律,甲根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的探究;乙根据置换反应的规律,利用如图装置完成O的非金属性比S强的探究。回答下列问题:
(1)图中A装置名称是分液漏斗。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:
①稀HNO3溶液　②稀盐酸　③CaCO3　④Na2SiO3溶液　⑤SiO2
试剂A与C分别为①④(填序号);试管中发生反应的离子方程式为CO2+H2O+Si。有同学认为此实验
不能说明N、C、S的非金属性强弱,你认为原因是硝酸有挥发性,挥发出的HNO3也会和Na2SiO3反应生成H2SiO3。
(3)乙同学设计的实验所用到的试剂A为H2O2溶液;如果C试剂为H2S的水溶液,则试管中可以观察到的现象为有淡黄色浑浊出现。
解析:(1)由仪器的结构特征,可知A为分液漏斗。(2)探究元素非金属性,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,所以A中试剂为稀HNO3溶液,B中为CaCO3,C中为Na2SiO3溶液;向Na2SiO3溶液中通入CO2生成H2SiO3白色沉淀,发生反应的离子方程式为CO2+H2O+Si;通入试管中的CO2气体中混有挥发出的HNO3,HNO3也能与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3,无法确定CO2是否与Na2SiO3溶液反应,即不能说明N、C、S的非金属性强弱。(3)乙同学欲证明O的非金属性比S强,需要通过实验证明氧气能制取硫单质来实现,则试剂A为H2O2溶液,在MnO2催化作用下分解生成氧气;将生成的氧气通入H2S的水溶液中,有淡黄色浑浊出现,说明有硫单质生成,O的非金属性强于S。
课时作业23
(总分:60分)
(选择题1~12题,每题3分,第13题10分,第14题14分)
1.下列说法正确的是 (　D　)
A.随着元素原子序数的递增,P、S、Cl、Ar的最高正化合价依次升高
B.随着元素原子序数的递增,Na、Mg、Al、Si的最低负化合价依次降低
C.原子序数为15的元素最高化合价为+3
D.随着原子序数的递增,第三周期主族元素的最高正化合价依次升高
解析:A项,P、S、Cl的最高正化合价依次升高,但是Ar为稀有气体元素,主要化合价为0,错误;C项,P的最高化合价为+5,错误;D项,第三周期主族元素从Na到Cl的最高正化合价从+1到+7,依次升高,正确。
2.下列粒子半径大小顺序正确的是 (　B　)
A.Na+B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.NaD.Cs解析:四种离子核外电子排布相同,随着核电荷数的增加,离子半径依次减小,即半径:Al3+Cl->Na+>Al3+,B正确;Na、Mg、Al、S属于同周期元素,随着核电荷数的增加,原子半径依次减小,C错误;Cs、Rb、K、Na属于同主族元素,同主族元素随着核电荷数增加,原子半径依次增大,D错误。
3.下列说法正确的是 (　B　)
A.第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强
B.第ⅥA族元素的简单气态氢化物中,稳定性最好的是H2O
C.同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的简单离子半径从左到右逐渐减小
解析:同周期,第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强,故A错误;第ⅥA族元素的简单气态氢化物中,稳定性最好的是H2O,故B正确;同周期非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强,故C错误;第三周期元素的简单阳离子半径小于简单阴离子半径,故D错误。
4.电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断错误的是 (　A　)
A.原子半径:X>Y>Z
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>Z
C.元素原子得电子能力:X>Y>Z
D.单质与氢气反应由难到易:Z>Y>X
解析:电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素的非金属性为X>Y>Z,元素的原子序数为X>Y>Z,所以原子半径为XY>Z,所以简单气态氢化物稳定性为X>Y>Z,原子得电子能力为X>Y>Z,单质与氢气反应由难到易为Z>Y>X,B、C、D正确。
5.应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质。下列说法错误的是 (　D　)
A.碱性:KOH>NaOH>LiOH
B.金属性:Na>Mg>Al
C.稳定性:H2O>H2S>H2Se
D.酸性:HIO4>HBrO4>HClO4
解析:A项,K、Na、Li为碱金属元素,同主族从上到下金属性增强,其氢氧化物碱性增强,故碱性:KOH>NaOH>LiOH;B项,Na、Mg、Al为第三周期元素,从左到右金属性减弱,故金属性:Na>Mg>Al;C项,O、S、Se为氧族元素,同主族从上到下非金属性减弱,简单气态氢化物稳定性减弱,故稳定性:H2O>H2S>H2Se;D项,Cl、Br、I为卤族元素,同主族从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,故酸性:HClO4>HBrO4>HIO4。
6.下列实验不能达到实验目的的是(　A　)
选项 实验操作 实验目的
A 向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气反应 比较镁和铝的金属性强弱
B 向稀硫酸中加入少量Na2CO3溶液 比较碳和硫的非金属性强弱
C Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯和溴的非金属性强弱
D 将钠、钾分别投入水中 比较钠和钾的金属性强弱
解析:Mg(OH)2和Al(OH)3均不溶于过量氨水,向MgCl2、AlCl3溶液中通入过量氨气均生成白色沉淀,无法比较镁和铝的金属性强弱,不能达到实验目的,A符合题意;稀硫酸与Na2CO3反应生成Na2SO4、CO2和H2O,说明H2SO4酸性强于H2CO3,因此可以比较碳和硫的非金属性强弱,能达到实验目的,B不符合题意;Cl2比Br2更易与H2反应,因此可以比较氯和溴的非金属性强弱,能达到实验目的,C不符合题意;钾与水反应比钠更剧烈,因此可以比较钠和钾的金属性强弱,能达到实验目的,D不符合题意。
7.下列事实不能用元素周期律解释的是(　B　)
A.向NaBr溶液中通入Cl2生成Br2
B.金属Na与熔融的KCl反应制备金属K
C.Mg(OH)2不能与NaOH溶液反应,而Al(OH)3可以
D.F2与H2在暗处化合并发生爆炸,I2与H2在加热条件下缓慢反应
解析:A项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,单质的氧化性减弱,向NaBr溶液中通入Cl2生成Br2,说明氧化性:Cl2>Br2,非金属性:Cl>Br;B项,同主族元素,从上到下,金属性增强,金属Na与熔融KCl反应制备K,反应发生是由于K的沸点低、易挥发,与金属性强弱无关;C项,同周期元素,从左到右,金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,Mg(OH)2不能与NaOH反应,Al(OH)3能与NaOH反应,说明金属性:Mg>Al;D项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,单质与氢气反应变难,F2与H2在暗处剧烈反应而I2与H2在加热下缓慢反应。A、C、D项可用元素周期律解释。
8.X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q最外层电子数相同,均为最内层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是 (　C　)
A.原子半径:Z>W>Q
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>W
C.简单气态氢化物的稳定性:YD.X、Z与Y均能形成原子数之比为1︰1或2︰1的化合物
解析:Y、Q最外层电子数相同,均为最内层电子数的3倍,即最外层电子数为6,又原子序数:YMg>S,A正确;钠的最高价氧化物的水化物为NaOH,属于强碱,镁的最高价氧化物的水化物为Mg(OH)2,碱性弱于NaOH,B正确;氧的非金属性强于硫,故H2O的稳定性大于H2S,C错误;H与O可形成H2O和H2O2,Na与O可形成Na2O和Na2O2,D正确。
9.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 (　C　)
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C 酸性:HClOD 热稳定性:HBr>HI 非金属性:Br>I
解析:根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱,故A不符合题意;根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱可判断元素金属性强弱,故B不符合题意;应该根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断元素非金属性的强弱,HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,所以不能直接比较非金属性,故C符合题意;简单气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强,故D不符合题意。
10.已知几种常见短周期主族元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 (　C　)
A.原子半径:A>B>D>C
B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C2->D->B+>A2+
D.原子的最外层电子数:A>B>D>C
解析:由题可得a-2=b-1=c+2=d+1,则推测A为Mg元素,B为Na元素,C为O元素,D为F元素。上述四种元素的原子半径:B(Na)>A(Mg)>C(O)>D(F),A错误;原子序数:a>b>d>c,B错误;电子层结构相同时,原子序数越大,其简单离子半径越小,所以离子半径:C2-(O2-)>D-(F-)>B+(Na+)>A2+(Mg2+),C正确;Mg的最外层电子数为2,Na的最外层电子数为1,O的最外层电子数为6,F的最外层电子数为7,所以最外层电子数:D(F)>C(O)>A(Mg)>B(Na),D错误。
11.如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是 (　C　)
A.M的最高价氧化物只能和酸反应
B.简单离子的半径:Y>R
C.N的最高价与最低价的代数和为0
D.X、Z两种元素形成的化合物Z2X2中阴、阳离子个数之比为1︰1
解析:由部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图可知,前2种元素位于第二周期,后4种元素位于第三周期,结合各元素的原子序数可知,X为O元素、Y为F元素、Z为Na元素、M为Al元素、N为Si元素、R为Cl元素。M的最高价氧化物为Al2O3,与酸、强碱均反应,故A错误;Y(F)和R(Cl)位于同一主族,阴离子半径:F-12.短周期常见元素X、Y、W、Z、R原子半径及主要化合价如图所示。下列叙述正确的是 (　D　)
A.X和W的氧化物对应水化物的酸性:XB.Y在周期表中位于第二周期第ⅤA族
C.单质与水反应的剧烈程度:RD.R和Z的简单阳离子氧化性:R解析:根据题图中提供的元素的化合价和原子半径的关系可知,X为C,Y为P,Z为Mg,W为Cl,R为Na。没有说明是最高价氧化物对应的水化物,则无法根据非金属性强弱来判断其酸性强弱,A错误;Y为P,则Y在周期表中位于第三周期第ⅤA族,B错误;Z为Mg,R为Na,金属性:Na>Mg,则单质与水反应的剧烈程度:R>Z,C错误;R为Na,Z为Mg,同周期简单阳离子的氧化性从左到右增强,即氧化性:Na+13.(10分)随原子序数递增,八种短周期元素(分别用字母x、y、z、d、e、f、g、h表示)原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。
(1)元素z在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族。h的离子结构示意图为。
(2)元素d、e、f、g的简单离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+(用离子符号表示)。
(3)下列各项比较正确的是④⑤(填序号)。
①氧化物对应水化物的酸性:gh　③阳离子的氧化性:e>f　④单质与水反应的剧烈程度:e>f
⑤简单氢化物的还原性:d(4)元素h的单质的氧化性强于元素g的单质的氧化性的事实是Cl2+S2-2Cl-+S↓(用离子方程式表示)。
解析:根据元素周期律,结合图表的原子半径大小可看出,x为第一周期的元素,d、g最低负化合价均为-2价,但d的半径小于g,d、g分别为O、S,则y、z、d为第二周期元素,e最高正化合价为+1价、原子序数大于O,则e、f、g、h为第三周期元素;从图表的最高正化合价和最低负化合价再推出元素所处的族序数,进而推出其元素,x为H,y为C,z为N,d为O,e为Na,f为Al,g为S,h为Cl。(1)z为N,在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族;h为Cl,h的离子结构示意图为。(2)d为O,e为Na,f为Al,g为S,d、e、f、g的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+。(3)①g为S,h为Cl,由于没有表明是最高价,无法比较氧化物对应水化物的酸性,错误;②g为S,h为Cl,非金属性:Cl>S,简单气态氢化物稳定性:H2SAl,阳离子的氧化性:Na+Al,与水反应的剧烈程度:Na>Al,正确;⑤d为O,g为S,非金属性:O>S,简单氢化物的还原性:H2S>H2O,正确。(4)元素h的单质为Cl2,元素g的单质为S,Cl2的氧化性强于S的事实是Cl2能氧化S2-生成S单质,离子反应为Cl2+S2-2Cl-+S↓。
14.(14分)下图是元素周期表的一部分,表中所列的每个序号代表一种元素。
(1)元素②在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;
②的一种核素常用于文物考古,该核素的符号为C(以X形式表示)。
(2)元素①③④原子半径由小到大的顺序是H(3)元素②⑥⑦最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4(填化学式)。
(4)⑤的单质与④的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(5)手机、电脑、电视屏幕使用的都是含铟(In)的导电玻璃。已知In元素与元素⑤同主族,下列关于In的说法正确的是BD(填字母,下同)。
A.最外层有5个电子
B.最高价氧化物对应水化物的碱性比⑤强
C.失电子能力比⑤弱
D.可与稀硫酸反应产生氢气
(6)能比较元素⑥和⑦非金属性强弱的实验事实是bc。
a.⑦的简单氢化物在水中的溶解度比⑥的简单氢化物在水中的溶解度大
b.⑦的单质R2与H2化合比⑥的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.在⑥的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑦的单质R2气体可置换出单质Q
解析:根据题图中各元素分布位置的特点,可知题图是元素周期表的短周期部分,则①是H元素,②是C元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Al元素,⑥是S元素,⑦是Cl元素。(1)C元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族C半衰期很长,常用于文物考古。(2)H、O、Na原子半径由小到大的顺序是H

展开更多......

收起↑