专题52 元素周期律和元素周期表高考化学热点.docx
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专题52元素周期律和元素周期表高考化学热点
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ⅠA族和ⅦA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、【2017新课标3卷】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。
下列关系正确的是
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:
W Y>W C.化合物熔点: Y2X3 Y 【答案】D 【解析】设W原子的最外层电子数为x,由图表可知,四种元素原子的最外层电子数之和=x+x+1+x-2+x+2 =21,解得x=5,则W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。 NH3分子间有氢键,其沸点半径小,D正确。 【变式探究】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ⅦA族元素的原子半径最小 B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素 C.第ⅥA族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越稳定 D.室温下,0族元素的单质都是气体 解析 C项,第ⅥA族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,故不正确。 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①,一零再一遍②。 一纵一个族,Ⅷ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ⅢB族。 说明 ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ; ②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、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( ) ①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 ②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A.①②B.①③C.②④D.③④ 解析 He的最外层电子数是2,①错误;②正确;C(碳)原子的中子数可以是6或7或8,③错误;④正确,选C。 答案 C 热点题型二元素周期表的应用 例2、【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。 下列叙述正确的是 A.原子半径: d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强 C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强 【答案】B 【解析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子氢氧化物,C错误;同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。 【变式探究】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a-17 C.Z的原子序数可能为a+31 D.X、Y、Z一定为短周期元素 解析 X、Y、Z为主族元素,Y一定不在第一周期,D项错误;若X、Y、Z分别位于第三、四、五 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ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为1,四、五周期的ⅡA与ⅢA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)ⅠA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; (2)ⅡA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)ⅢA~ⅦA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差8、18、18、32。 【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: X>Y>Z D.Z的单质与Fe反应生成的化合物中,铁元素显+3价 解析 Y是氧,X是氮,Z是硫。 SO2对应的水化物H2SO3是弱酸,B项错误;三种元素原子半径的大小顺序为: Z>X>Y,C项错误;S与Fe反应生成的是FeS,FeS中铁元素显+2价,D项错误。 答案A 热点题型三元素周期律及其应用 例3.【2017新课标1卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。 由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。 下列说法不正确的是 A.X的简单氢化物的热稳定性比W强 B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期 【答案】C 【解析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠S、Na属于第三周期,D正确。 【变式探究】X、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、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: AB(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_____________________________________________________。 解析 (1)由X、Y最高正价与最低负价之和均为0,且原子序数X<Y可知X为H(+1,-1),Y为C(+4、-4),地壳中含量最高的非金属元素为O,金属元素为Al,Q与X同主族,原子序数比Z大,所以Q为Na,综上所述,X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。 (2)根据转化关系及所给信息C为CO2,D为Na2O2 由于通过CO2生成两性不溶物,所以A为NaAlO2、B为Al(OH)3。 答案 (1)H C O Na Al (2)O===C===O NaAlO2 AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO (或2AlO+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO) 【提分秘籍】 元素推断两大规律 1.“序、层”规律 (1)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( ) ①HCl的溶解度比H2S的大 ②HCl的酸性比H2S的强 ③HCl的稳定性比H2S的强 ④还原性: Cl- ⑤HClO4的酸性比H2SO4的强 ⑥Cl2能与H2S反应生成S ⑦Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS A.②④⑤⑥B.②⑤⑥⑦C.③④⑤⑥⑦D.全部 解析 元素的非金属性越强,其得电子能力越强。 比较元素非金属性强弱的依据有: 单质与H2化 答案 C 【规律总结】金属性和非金属性强弱的判断方法 热点题型四微粒半径大小的比较及应用 例4、下列各组粒子中粒子半径由大到小的是( ) A.O、Cl、S、PB.Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+ C.K+、Mg2+、Al3+、H+D.Li、Na、K、Cs 解析 比较粒子半径有以下原则: ①同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,A为P>S>Cl>O,② 答案 C 【提分秘籍】微粒半径的大小比较 【举一反三】 根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,下列叙述正确的是 元素代号 A B C D E 原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074 主要化合价 +1 +3 +2 +6、-2 -2 A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等 B.离子半径大小A+<D2- C.最高价氧化物对应水化物的碱性A<C D.氢化物的稳定性D>E 解析 由表中数据可知,A为钠,B为铝,C为铍,D为硫,E为氧。 答案B 1.【2017新课标1卷】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。 由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。 下列说法不正确的是 A.X的简单氢化物的热稳定性比W强 B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期 【答案】C 【解析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠S、Na属于第三周期,D正确。 2.【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。 下列叙述正确的是 A.原子半径: d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强 C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强 【答案】B 【解析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族,因此a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。 一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。 3.【2017新课标3卷】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21
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