专题5.2 元素周期律和元素周期表.doc

1、- 1 -专题 5.2 元素周期律和元素周期表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 3 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A 族和A 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。 热 点题型一 元素周期表的构成例 1、元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法不正确的是( )A.同周期的主族元素中，第A 族元素的原子半径 最小 B.元素周期表中从B 族到B 族十个纵列的元素都是金属元素 C.第A 族元素的原子，其半径越大，气态氢化物越

2、稳定 D.室温下，0 族元素的单质都是气体 【答案】C【提分秘籍】横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七尚不满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现 ，一零再一遍 。一纵一个族，族搞特殊，三纵算一族，占去 8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属B 族。 说明 指A、A、B、B、B、B、B、； 指B、B、A、A、A、A、A、0。 【举一反三】 下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是( ) 稀有气体不活泼是因为它们原子最外层都达到了 8e 稳定结构 第A 族元素是同周期中非金属性最强的元素 - 2 -第二周期A 族元素的原子核电荷数和中子数一定为 6 原子序数为 12 的元素位于

3、元素周期表的第三周期A 族 A. B. C. D. 【答案】C【解析】He 的最外层电子数是 2，错误；正确；C(碳)原子的中子数可以是 6 或 7 或8，错误；正确，选 C。 热点题型二 元素周期表的应用例 2、已知 X、Y、Z 三种主族元素在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 a17 C.Z 的原子序数可能为 a31 D.X、Y、Z 一定为短周期元素 【答案】D 【提分秘籍】 元素周期表结构中隐含的两条规律 1.同周期，邻主族元素原子序数差的关系 (1)短周期元素原子序

4、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)二、三周期的A 与A 族原子序数之差都为 1，四、五周期的A 与A 族原子序数之差都为 11，六、七周期为 25。 2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 (1)A 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； - 3 -(2)A 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)AA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、18、18、32

5、。 【举一反三】 X、Y、Z 三种短周期元素 在周期表中的相对位置如图所示，Y 原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，下列说法正确的是( )A.在三种元素形成的气态氢化物中，Y 的气态氢化物最稳定 B.Z 元素的氧化物对应的水化物一定是一种强酸 C.三种元素原子半径的大小顺序为：XYZ D.Z 的单质与 Fe 反应生成的化合物中，铁元素显3 价 【答案】A热点题型三 元素周期律及其应用 例 3X、Y、Z、Q、R 是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y 两元素最高正价与最低负价之和均为 0；Q 与 X 同主族；Z、R 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 (1)X、Y、Z、Q、

6、R 的元素符号分别为_、_、_、_、_。 (2)由以上某些元素组成的化合物 A、B、C、D 有如下转化关系：A B(在水溶液中进行) 其中，C 是溶于水显酸性的气体；D 是淡黄色固体。 写出 C 的结构式：_；D 的电子式：_。 如果 A、B 均由三种元素组成，B 为两性不溶物，则 A 的化学式为_；由 A 转化为B 的离子方程式为_。 【答案】(1)H C O Na Al(2)O=C=O NaAlO 2AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 2 3(或 2AlO 3H 2OCO 2=2Al(OH)3CO ) 2 23- 4 -【提分秘籍】元素推断两大规律 1.“序、层”规律 (1)

7、若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后” ，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。 (2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子比阳离子多一个电子层，阴离子原子序数大。 2.“序、价”规律 在短周期元素中，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” 。 【举一反三】 下列能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子得电子能力强的是( )HCl 的溶解度比 H2S 的大 HCl 的酸性比 H2S 的强 HCl 的稳定性比 H2S 的强 还原性：Cl XYCY 的氢化物常温常压下为液态DX 的最高价氧化物的水化物为强酸Dd 和 a

8、形成的化合物的溶液呈弱酸性【答案】A6 【2016 年高考新课标卷】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- 9 -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：WZ【答案】B【解析】X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，为钠元素，ZX 形成的化合物为中性，说明为氯化钠，则 Y 为硫元素，W 为氧元素。A 离子和氧离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故钠离子半径小于氧离子半径，A 错误；氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，其水溶

9、液都为氢氧化钠，显碱性，B 正确；水和硫化氢比较，水稳定性强，C 错误；最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸，D 错误。1 【2015 新课标卷理综化学】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：WXB阴离子的还原性：WZC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 WZ。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：H 3PO4HClO，但 H3PO4ZCZ、W 均可与 Mg 形成离子化合物D

10、最高价氧化物对应水化物的酸性：YW【答案】C4【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（ ）Y ZX W- 11 -A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ C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【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

11、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：ZWX 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：XWZ，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ，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：YXWZ，所以元素的氢化物的稳定性：YXWZ，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】

12、下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）A酸性：H 2SO4H3PO4 B非金属性：ClBr C碱性：NaOHMg(OH) 2 D热稳定性：Na 2CO3NaHCO3【答案】D 【解析】 A 项比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，可以根据元素非金属性强弱判断， B 项根据元素在周期表的位置来推断， C 项与金属性强弱有关，比较的是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，以上三个选项都能用元素周期律解释， D 项无法根据元素周期律的知识对盐的热稳定性来判断，故选 D。 6【2015 海南化学】下列离子中半径最大的是（ ）ANa BMg 2 CO 2 D F 【答案】C【解析】Na 、M

13、g 2 、 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X YZ W- 12 -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、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X

14、、Y、W【答案】A8 【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】B9 【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 水C硬度：晶体硅 苯- 13 -【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 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

15、度：晶体硅 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。BC 与 S 元素形成

16、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。DC 形成的化合物 CO 有强的还原性，CO 2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，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：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X 2 Y ZD原子序数：XYZ【答案】D- 14 -2 （2014新课标全国卷）铅是碳的同

17、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；PbO 2的酸性比 CO2的酸性_(填“强”或“弱”)。【答案】六 A 弱【解析】Pb 是碳的同族元素，比碳多 4 个电子层，因此为第六周期第A 族，PbO 2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 YW ZTA.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、W 3X4、WZ 4均有熔点高、硬度大的特性DT 元素的单质具有半导体的特性，T

18、与 Z 元素可形成化合物 TZ4【答案】D【解析】由 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，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置关系，确定这五种元素分别是 X 为氮、Y 为氧、Z 为氯、W 为硅、T 为锗。A 项中，NH 3、H 2O、HCl 三种氢化物沸点的高低顺序为 H2ONH3HCl，该项错误；B 项中，由 N、O、H 三种元素形成的化合物 NH4NO3中存在离子键，该项错误；C 项中，SiO2、Si 3N4、SiCl 4中 SiO2、Si 3N4为原子晶体，熔点高、硬度大，SiCl 4为分子晶体，熔点低、硬度小，该项错误；D 项中，锗为半导体材料，

19、可以形成 GeCl4，所以该项正确。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，Z 2 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( )- 15 -A原子半径的大小顺序： r(W) r(Z) r(Y) r(X)BY 分别与 Z、W 形成的化合物中化学键类型相同CX 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 W 的弱DY 的气态简单氢化物的热稳定性比 W 的强【答案】D5.(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

20、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 11D乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物【答案】B【解析】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，

21、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A 族和A 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。6 （2014福建理综）元素周期表中第A 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- 16 -号)。aCl 2、Br 2、I 2的熔点bCl 2、Br 2、I 2的氧化性cHCl、HBr、HI 的热稳定性d

22、HCl、HBr、HI 的酸性【答案】(1) (2)bc7 （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_。【答案】(1)b(2)氩 Na (或钠离子)【解析】(1)第三周期元素从左到右原子序数依次增大，从左到右原子半径逐渐减小，金属元素阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径，a 错误；

23、第三周期元素从左到右元素得电子能力增强，失电子能力减弱，即金属性减弱，非金属性增强，b 正确；第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，酸性增强，c 错误；第三周期元素单质熔点最高的是硅，最低的是氯气，所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的，d 错误。(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为 ，其元素名称是氩；Na 的失电子能力最强，所以 Na 的氧化性最弱。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- 17 -合

24、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。【答案】(1)第一周期A 族 2Cl 2H 2O 2OH H 2Cl 2= = = = =电 解 (2)纯碱(或苏打) 2Na 2CO3Cl 2H 2O=NaClONaCl 2NaHCO3 紫1关于元素周期表中元素分布的描述，正确的是( )A周

25、期表中的主族都有非金属元素B周期表中的主族都有金属元素C周期表中的金属元素都位于长周期D周期表中的非金属元素都位于主族和 0 族【答案】D 【解析】A 族为碱土金属元素，全为金属，其他主族中均有非金属元素，故 A 错误；A族为卤素，均为非金属元素，其他主族中均有金属元素，故 B 错误；周期表中的金属元素，例如 Li 在第二周期，属于短周期，故 C 错误；副族和第族均为金属，周期表中的非金属- 18 -元素都位于主族和 0 族，故 D 正确。2据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为 Ce、La、Nb 等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的 116、124、126 号元素。试判断 116

26、号元素应位于周期表的( )A第六周期第A 族 B第七周期第A 族C第七周期第A 族 D第八周期第A 族【答案】B 【解析】第七周期若排满，118 号元素应为 0 族元素，而 116 号元素在 0 族向左第 2 列，故应为第A 族元素。3下列比较中，正确的是( )A原子半径：NaMg B碱性：NaOHKOHC结合 H 的能力：CO BDCB a c1C离子半径：CDBAD单质的还原性：ABDC【答案】C 【解析】 aA2 、 bB 、 cC3 、 dD 都具有相同的电子层结构，则存在a2 b1 c3 d1，原子序数大小顺序是 abdc，C、D 在第二周期，A、B 在第三周期，A 为 Mg、B 为

27、 Na、C 为 N、D 为 F。7.下列各性质中不符合图示关系的是( )A还原性B与水反应的剧烈程度C熔点D原子半径【答案】C 【解析】图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素原子半径逐渐增大，还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增大，A、B、D 符合图像关系；随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，故选 C。8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( )选项 事实 推测- 20 -A 12Mg 与水反应缓慢， 20Ca 与水反应较快 56Ba(第A 族)与水反应会更快BSi 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

28、都可作半导体材料CHCl 在 1 500 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【答案】B 9.短周期主族元素 X、Y、Z 在周期表中的位置如右图。下列说法正确的是( )AZ 元素的最高化合价一定大于 X 元素B三种元素原子半径由高到低的顺序一定是 YXZC若它们的原子最外层电子数之和为 11，则 X 为金属元素D若它们均为金属元素，则 Y 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强【答案】C 【解析】Z 元素的最高化合价未必大于 X 元素，如果 Z 为 F 元素无正价，故 A 错误；根据原子半径的

29、变化规律，由高到低的顺序为 XYZ，故 B 错误；若它们的原子最外层电子数之和为 11，设 X 的最外层电子数为 a，则 Y 的最外层为 a1、Z 的最外层电子数为 a1。计算得到 a3，根据在元素周期表中的位置判断 X 为 Al 元素，故 C 正确；如果都是金属元素，由位置判断 X 的金属性最强，则 X 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，故 D 错误。10部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：序号 元素 结构及性质 A A 单质是生活中常见金 属，它有两种常见氯化物，相对分子质量相差 35.5 B B 原子最外层电子数是内层电子总数的15 C C 是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气

30、态 D D 单质被誉为“ 信息革命的催化剂” ，是常用的半导体材料 E 通常情况下，E 没有最高正化合价，A、B、C、D、F 都能与 E 形成化合物- 21 - F F 在周期表中可以排在A 族，也有人提出排在A 族(1)A 原子在周期表中的位置为_。(2)B 与 C 形成的化合物的化学式为_，它属于_化合物(填“离子”或“共价”)。(3)F 与 E 可以形成原子个数比分别为 21、11 的两种化合物 X 和 Y，区别 X 与 Y 的水溶液的实验方法是_。F 与 C 组成的两种化合物 M 和 N 所含的电子数分别与 X、Y 相等，则 M 的分子构型为_，N 的结构式为_。(4)C 与 E 都是

31、较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱_。【答案】(1)第四周期第族(2)Mg3N2 离子(3)分别取 X、Y 各少许置于试管中，再各加入少量的 MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2，无明显现象的是 H2O三角锥形 (4)4NH33O 2 2N26H 2O= = = =点 燃 11已知 A、B、C、D、E、F、G 为七种短周期主族元素，原子序数依次增大。已知：A、F 的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中 A 的单质在常温下为气体。C 与 B、G 在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为 17，质子数之和为 31。D 与 F同周期，且在该周期

32、中 D 元素的原子半径最大。根据以上信息回答下列问题：(1)B、C、G 的氢化物中稳定性最强的是_(填化学式)，G 的某种氧化物能使溴水褪色，写出该反应的化学方程式_。(2)B、C、D、E、F 形成的简单离子半径由大到小的顺序为_(用离子符号表示)。(3)A 与 B 能形成离子化合物 A5B，A 5B 中既含离子键又含共价键，其电子式为_，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是_。(4)D、A、C 和碳元素组成的化合物的水溶液呈_性，用离子方程式解释其原因- 22 -_。【答案】(1)H 2O SO 2Br 22H 2O=H2SO42HBr(2)N3 O2 Na Mg2 Al3(4)碱 HCO H 2OH 2CO3OH 3