2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)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(diǎn)一元素周期表(一)元素周期表的結(jié)構(gòu)1.世界上第一張?jiān)刂芷诒硎窃?869年由俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫繪制完成的，隨著科學(xué)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(hào)，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(jié)構(gòu)元素周期表結(jié)構(gòu)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(hào)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(guò)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(gè)電子。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×題組一元素周期表的結(jié)構(gòu)應(yīng)用1.在元素周期表中，鉑元素如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確；“195.1”是鉑元素的相對(duì)原子質(zhì)量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由78推出Pt為第6周期元素，D項(xiàng)錯(cuò)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(hào)元素位于第________周期________族。(2)114號(hào)元素位于第________周期________族。(3)25號(hào)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(hào)元素(相鄰近的是36Kr)，因?yàn)?5－36＝－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(hào)元素(相鄰近的是86Rn)，因?yàn)?7－86＝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(diǎn)二元素周期律及應(yīng)用1.元素周期律2.主族元素周期性變化規(guī)律項(xiàng)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(jià)最高正價(jià)由＋1→＋7最低負(fù)價(jià)由－4→－1最高正價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強(qiáng)，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(qiáng)元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性、還原性氧化性逐漸增強(qiáng)還原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)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(qiáng)生成由易到難穩(wěn)定性逐漸減弱3.金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法三表元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)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(dòng)性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)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(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的非金屬性越強(qiáng)6.對(duì)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(yīng)用(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素(2)預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))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(cè)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(yīng)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?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)①半導(dǎo)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(guò)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(jià)從＋1遞增到＋7。()(5)元素的原子得電子越多，非金屬性越強(qiáng)；失電子越多，金屬性越強(qiáng)。()(6)元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)；堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。()(7)元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)，其水溶液的酸性越強(qiáng)，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(jié)構(gòu)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(jiǎn)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(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大。二看核電荷數(shù)：當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。三看核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，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(shí)能說(shuō)明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強(qiáng)的是________(填序號(hào))。①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S強(qiáng)③HCl的穩(wěn)定性比H2S大④HCl的還原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4強(qiáng)⑥Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeS⑦Cl2能與H2S反應(yīng)生成S⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側(cè)⑨還原性：Cl－＜S2－答案③④⑤⑥⑦⑧⑨解析元素原子得電子能力的強(qiáng)弱與元素氫化物的溶解性無(wú)關(guān)，所以①不符合題意；氫化物的酸性強(qiáng)弱和元素原子得電子能力大小沒(méi)有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)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(fèi)的活潑性肯定比金屬N活潑性強(qiáng)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(shí)，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(duì)應(yīng)水化物的堿性比N的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)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(qiáng)弱無(wú)關(guān)，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬的活潑性越強(qiáng)，越易與水反應(yīng)，常溫時(shí)，M能從水中置換出氫，而N不能，說(shuō)明金屬的活潑性M比N強(qiáng)，B項(xiàng)正確；由元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱來(lái)判斷金屬性的強(qiáng)弱，而不是氧化物對(duì)應(yīng)水化物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二元素的金屬性或非金屬性與實(shí)驗(yàn)探究的融合4.(2019·天津調(diào)研)下列實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(dòng)性強(qiáng)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(qiáng)弱D.Br2和I2分別與H2反應(yīng)的難易，判斷溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱答案B解析A項(xiàng)，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(xiàng)，鐵投入CuSO4溶液中，能置換出銅，鈉投入CuSO4溶液是先和水反應(yīng)，生成氫氧化鈉再和CuSO4反應(yīng)，不能置換銅，所以不能判斷鈉與鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；C項(xiàng)，CO2通入硅酸鈉溶液，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)，生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸，正確；D項(xiàng)，鹵素單質(zhì)與氫氣化合越容易，非金屬性越強(qiáng)，可用Br2和I2分別與H2反應(yīng)的難易，判斷溴與碘的金屬性強(qiáng)弱，正確。規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯(cuò)點(diǎn)(1)關(guān)注關(guān)鍵詞“最高價(jià)”，根據(jù)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時(shí)，必須是其最高價(jià)氧化物的水化物。(2)關(guān)注關(guān)鍵詞“難易”，判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少。1．(2019·全國(guó)卷Ⅰ，13)科學(xué)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?yàn)閄>Y>ZC．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案C2．(2019·全國(guó)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(jià)之和為8。下列說(shuō)法錯(cuò)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(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿答案D3．(2019·全國(guó)卷Ⅲ，9)X、Y、Z均為短周期主族元素，它們?cè)拥淖钔鈱与娮訑?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(diǎn)：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(guó)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(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃。下列說(shuō)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(jià)答案B解析可腐蝕玻璃的物質(zhì)是HF。以此為切入點(diǎn)，根據(jù)題意進(jìn)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(gòu)成的離子化合物，B項(xiàng)正確；常溫常壓下，鈉的單質(zhì)是固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CaCl2是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，水溶液呈中性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯有最高化合價(jià)＋7價(jià)，氟沒(méi)有正價(jià)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2018·全國(guó)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(jiǎn)單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)D.W的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)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(gè)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(xiàng)正確；Na2O2中含有共價(jià)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl－比N3－、O2－、Na＋多一個(gè)電子層，C項(xiàng)錯(cuò)誤；W的氧化物中，N2O3對(duì)應(yīng)的水化物HNO2是弱酸，D項(xiàng)錯(cuò)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(biāo)準(zhǔn)狀況下，O2、O3與F2均為氣體，D項(xiàng)正確；原子半徑大小應(yīng)為X<W<Z<Y，即F<O<Cl<Na，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HF是弱酸，HCl是強(qiáng)酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2含非極性共價(jià)鍵，ClO2不含非極性共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2018·全國(guó)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(yīng)，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(shuō)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(qiáng)于Z的C.Y2W2與ZW2均含有非極性共價(jià)鍵D.標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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