2022高考化學一輪復習講義-第5章第16講元元素周期律素、周期表

第16講元素周期表元素周期律考點一元素周期表(一)元素周期表的結構1.世界上第一張元素周期表是在1869年由俄國化學家門捷列夫繪制完成的，隨著科學的不斷發(fā)展，已逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在的常用形式。2.原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編號，稱之為原子序數(shù)，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。3.編排原則(1)周期：把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序，從左至右排成的橫行。(2)族：把最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序，從上至下排成的縱行。4.元素周期表的結構元素周期表結構歸納、巧記(1)(2019·高考天津卷改編)砷(As)在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族。()(2)(2017·高考天津卷)用中文“”(ào)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族。()(3)元素周期表中位于金屬與非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素。()(4)第ⅠA族全部是金屬元素。()(5)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素。()(6)兩短周期元素原子序數(shù)相差8，則周期數(shù)一定相差1。()(7)某元素原子的核電荷數(shù)為53，則該元素位于第五周期ⅦA族。()(8)鐵元素屬于主族元素。()(9)0族元素原子的最外層均有8個電子。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×題組一元素周期表的結構應用1.在元素周期表中，鉑元素如圖所示，下列有關說法正確的是()A.鉑是非金屬元素，在常溫下呈固態(tài)B.eq\o\al(208,

78)Pt和eq\o\al(198,

78)Pt的核外電子數(shù)相同，互為同位素C.“195.1”是鉑的質(zhì)量數(shù)D.由78可以推出Pt為第5周期元素答案B解析鉑為金屬元素，A項錯誤；eq\o\al(208,

78)Pt和eq\o\al(198,

78)Pt的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是兩種不同的核素，二者互為同位素，B項正確；“195.1”是鉑元素的相對原子質(zhì)量，C項錯誤；由78推出Pt為第6周期元素，D項錯誤。2.如圖為元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核電荷數(shù)為x，則這五種元素的核電荷數(shù)之和為()A.5x＋10 B.5xC.5x＋14 D.5x＋16答案A解析3.(1)56號元素位于第________周期________族。(2)114號元素位于第________周期________族。(3)25號元素位于第________周期________族。答案(1)6ⅡA(2)7ⅣA(3)4ⅦB利用稀有氣體元素確定主族元素在周期表中的位置原子序數(shù)－最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)＝ΔZ。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若ΔZ＜0，則與該稀有氣體元素同周期，,族序數(shù)為8－|ΔZ|,若ΔZ＞0，則在該稀有氣體元素的下一周期，,族序數(shù)為ΔZ))例如：(1)35號元素(相鄰近的是36Kr)，因為35－36＝－1，故其所在周期數(shù)為四，族序數(shù)為8－|－1|＝7，即位于第四周期ⅦA族，為溴元素；(2)87號元素(相鄰近的是86Rn)，因為87－86＝1，故其所在周期數(shù)為七，族序數(shù)為1，即位于第七周期ⅠA族，為鈁元素?？键c二元素周期律及應用1.元素周期律2.主族元素周期性變化規(guī)律項目同周期(從左→右)同主族(從上→下)原子核外電子排布電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，1→7(第一周期1→2)最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增原子半徑逐漸減小(0族除外)逐漸增大元素主要化合價最高正價由＋1→＋7最低負價由－4→－1最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負價＝主族序數(shù)－8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性、還原性氧化性逐漸增強還原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強最高價氧化物對應水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強堿性逐漸增強酸性逐漸減弱非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性生成由難到易穩(wěn)定性逐漸增強生成由易到難穩(wěn)定性逐漸減弱3.金屬性和非金屬性強弱的判斷方法三表元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”金屬活動性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱非金屬活動性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應越劇烈，或最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強與氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，或最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強氧化性金屬離子的氧化性越弱，對應單質(zhì)的金屬性越強還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應單質(zhì)的非金屬性越強6.對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如。7.元素周期表、元素周期律的應用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素(2)預測元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測)①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如：金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。②推測未知元素的某些性質(zhì)如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(3)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)①半導體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。(1)(2018·高考天津卷)熱穩(wěn)定性：HCl<PH3。()(2)(2018·高考天津卷)堿性：LiOH<Be(OH)2。()(3)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小。()(4)第二周期元素從左到右，最高正價從＋1遞增到＋7。()(5)元素的原子得電子越多，非金屬性越強；失電子越多，金屬性越強。()(6)元素的氧化物對應的水化物酸性越強，非金屬性越強；堿性越強，金屬性越強。()(7)元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強，其水溶液的酸性越強，還原性越弱。()(8)第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性。()(9)電子層結構相同的離子，其半徑隨原子序數(shù)的增大而減小。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√1.根據(jù)元素周期律比較下列各組性質(zhì)(用“＞”或“＜”填空)：(1)金屬性：K________Na________Mg，非金屬性：F________O________S。(2)堿性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。(4)熱穩(wěn)定性：CH4________NH3________H2O。(5)還原性：HBr________HCl，I－________S2－。(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。答案(1)＞＞＞＞(2)＜＜(3)＞＞(4)＜＜(5)＞＜(6)＞＞2.比較下列微粒半徑大小(用“＞”或“＜”填空)：(1)Na________Mg________Cl(2)Li________Na________K(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋(4)F－________Cl－________Br－(5)Cl－________O2－________Na＋(6)Fe2＋________Fe3＋答案(1)＞＞(2)＜＜(3)＞＞(4)＜＜(5)＞＞(6)＞“三看”法快速判斷簡單微粒半徑的大小一看電子層數(shù)：最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當電子層結構相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。題組一元素的金屬性與非金屬性的判斷1．下列比較中不正確的是()A．金屬性：K>Na>LiB．熱穩(wěn)定性：HI>HCl>HFC．非金屬性：F>O>ND．堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3答案B解析A中為同主族元素，金屬性：K>Na>Li；B中非金屬性：F>Cl>I，故穩(wěn)定性：HI<HCl<HF；C中為同周期元素，非金屬性：F>O>N；D中金屬性：Na>Mg>Al，故堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。2.下列事實能說明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強的是________(填序號)。①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S強③HCl的穩(wěn)定性比H2S大④HCl的還原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4強⑥Cl2與鐵反應生成FeCl3，而S與鐵反應生成FeS⑦Cl2能與H2S反應生成S⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側⑨還原性：Cl－＜S2－答案③④⑤⑥⑦⑧⑨解析元素原子得電子能力的強弱與元素氫化物的溶解性無關，所以①不符合題意；氫化物的酸性強弱和元素原子得電子能力大小沒有固定的對應關系，所以②也不符合題意，其他均符合題意。3.下列敘述中金屬M的活潑性肯定比金屬N活潑性強的是()A.M原子的最外層電子數(shù)比N原子的最外層電子數(shù)少B.常溫時，M能從水中置換出氫，而N不能C.1molM從酸中置換H＋生成的H2比1molN從酸中置換H＋生成的H2多D.M的氧化物對應水化物的堿性比N的氧化物對應水化物的堿性強答案B解析最外層電子數(shù)的多少以及從酸中置換出H2的多少與金屬元素的金屬性的強弱無關，A、C兩項錯誤；金屬的活潑性越強，越易與水反應，常溫時，M能從水中置換出氫，而N不能，說明金屬的活潑性M比N強，B項正確；由元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱來判斷金屬性的強弱，而不是氧化物對應水化物，D項錯誤。題組二元素的金屬性或非金屬性與實驗探究的融合4.(2019·天津調(diào)研)下列實驗不能作為判斷依據(jù)的是()A.向等物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液和Na2SiO3溶液中分別滴加3滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色，判斷N和Si的非金屬性強弱B.鐵投入CuSO4溶液中，能置換出銅，鈉投入CuSO4溶液中不能置換出銅，判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱C.硅酸鈉溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀，判斷碳酸與硅酸的酸性強弱D.Br2和I2分別與H2反應的難易，判斷溴與碘的非金屬性強弱答案B解析A項，由現(xiàn)象可知，Na2SiO3溶液水解顯堿性，則硝酸的酸性大于硅酸，則非金屬性：N＞Si，正確；B項，鐵投入CuSO4溶液中，能置換出銅，鈉投入CuSO4溶液是先和水反應，生成氫氧化鈉再和CuSO4反應，不能置換銅，所以不能判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱；C項，CO2通入硅酸鈉溶液，發(fā)生強酸制取弱酸的反應，生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸，正確；D項，鹵素單質(zhì)與氫氣化合越容易，非金屬性越強，可用Br2和I2分別與H2反應的難易，判斷溴與碘的金屬性強弱，正確。規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯點(1)關注關鍵詞“最高價”，根據(jù)元素氧化物對應水化物的酸堿性的強弱判斷元素非金屬性或金屬性的強弱時，必須是其最高價氧化物的水化物。(2)關注關鍵詞“難易”，判斷元素非金屬性或金屬性的強弱，依據(jù)是元素原子在化學反應中得失電子的難易而不是得失電子的多少。1．(2019·全國卷Ⅰ，13)科學家合成出了一種新化合物（如圖所示），其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序為X>Y>ZC．Y的最高價氧化物的水化物是中強酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結構答案C2．(2019·全國卷Ⅱ，9)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：W<XB．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價氧化物的水化物是強堿答案D3．(2019·全國卷Ⅲ，9)X、Y、Z均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數(shù)之和為10，X與Z同族，Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A．熔點：X的氧化物比Y的氧化物高B．熱穩(wěn)定性：X的氫化物大于Z的氫化物C．X與Z可形成離子化合物ZXD．Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸答案B4.(2018·全國卷Ⅰ，12)主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應，其生成物可腐蝕玻璃。下列說法正確的是()A.常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài)B.Z的氫化物為離子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性D.W與Y具有相同的最高化合價答案B解析可腐蝕玻璃的物質(zhì)是HF。以此為切入點，根據(jù)題意進行元素推斷，可知W是氟、X是鈉、Y是氯、Z是鈣。鈣是活潑金屬元素，氫是非金屬元素，CaH2是由Ca2＋和H－構成的離子化合物，B項正確；常溫常壓下，鈉的單質(zhì)是固體，A項錯誤；CaCl2是強酸強堿鹽，水溶液呈中性，C項錯誤；氯有最高化合價＋7價，氟沒有正價，D項錯誤。5.(2018·全國卷Ⅱ，10)W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體；Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍；Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同。下列敘述正確的是()A.X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物B.Y與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵C.四種元素的簡單離子具有相同的電子層結構D.W的氧化物對應的水化物均為強酸答案A解析W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大且為短周期元素，由W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體可知，W為N，X為O；由Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍可知，Y為Na；由Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同可知，Z最外層有7個電子，Z為Cl。O與N可形成NO、NO2、N2O3等，O與Na可形成Na2O、Na2O2，O與Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等，A項正確；Na2O2中含有共價鍵，B項錯誤；Cl－比N3－、O2－、Na＋多一個電子層，C項錯誤；W的氧化物中，N2O3對應的水化物HNO2是弱酸，D項錯誤。答案D解析由題可知W是氧、Y是鈉、Z是氯。X和Z同族，則X是氟。標準狀況下，O2、O3與F2均為氣體，D項正確；原子半徑大小應為X<W<Z<Y，即F<O<Cl<Na，A項錯誤；HF是弱酸，HCl是強酸，B項錯誤；Na2O2含非極性共價鍵，ClO2不含非極性共價鍵，C項錯誤。6.(2018·全國卷Ⅲ，13)W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應，有黃綠色氣體產(chǎn)生，此氣體同冷燒堿溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列說法正確的是()A.原子半徑大小為W<X<Y<ZB.X的氫化物水溶液酸性強于Z的C.Y2W2與ZW2均含有非極性共價鍵D.標準狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同答案C解析由題意可知，短周期元素X、Y、Z、W分別位于2、3周期，設Z的原子序數(shù)為x，則Y、W的原子序數(shù)分別為x－1、x＋9，則有x－1＋x＋9＝3x，解得x＝8