高考化学 热点题型和提分秘籍 专题5.2 元素周期律和元素周期表（含解析）.doc

专题5.2 元素周期律和元素周期表【高频考点解读】 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】题型一 元素周期表及其应用例 1如图为元素周期表中前四周期的一部分，若b元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为()。a5x10b5xc5x14d5x16答案a【提分秘籍】 1元素周期表(1)编排原则：把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排成一横行，共有7个横行。把不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行，共有18纵行。(2)周期短周期长周期序号1234567元素种数288181832不完全周期，最多容纳32种元素，目前排了26种元素0族元素原子序数21018365486(3)族主族：由短周期元素和长周期元素共同组成的族(第18列除外)列序121314151617主族序数aaaaaaa副族：仅由长周期元素组成的族(第8、9、10列除外)列序345671112族序数bbbbbbb族：包括8、9、10三个纵列。0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。(4)分区分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。(5)元素周期表中的特殊位置过渡元素：元素周期表中部从b族到b族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(u)以后的各种元素。【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bz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：xyzdz的单质与fe反应生成的化合物中，铁元素显3价答案a题型二 元素周期律及其应用例2、已知33as、35br位于同一周期。下列关系正确的是()。a原子半径：asclpb热稳定性：hclash3hbrc还原性：as3s2cld酸性：h3aso4h2so4h3po4解析a项，原子半径aspcl；b项，非金属性clbras，所以热稳定性hclhbrash3；d项，非金属性spas，故酸性h2so4h3po4h3aso4。答案c【方法技巧】“三看”法快速判断简单微粒半径的大小一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。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。【提分秘籍】 1变化规律项目同周期(左右)同主族(上下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由17(o、f除外)负化合价(8主族序数)相同最高正化合价主族序数(o、f除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱2.元素周期表、元素周期律的应用(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素(2)预测元素的性质(由递变规律推测)比较不同主族、不同周期元素的性质如金属性mgal，camg，则碱性mg(oh)2al(oh)3，ca(oh)2mg(oh)2(填“”、“”或“”)。推测未知元素的某些性质如：已知ca(oh)2微溶，mg(oh)2难溶，可推知be(oh)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(at)应为有色固体，与氢难化合，hat不稳定，水溶液呈酸性，agat不溶于水等。(3)启发人们在一定区域内寻找新物质半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：si、ge、ga等。农药中常用元素在右上方，如：f、cl、s、p、as等。催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：fe、ni、rh、pt、pd等。【举一反三】 下列实验不能达到实验目的的是()。序号实验操作实验目的acl2、br2分别与h2反应比较氯、溴的非金属性强弱b向mgcl2、alcl3溶液中分别通入nh3比较镁、铝的金属性强弱c测定相同物质的量浓度的na2co3、na2so4溶液的ph比较碳、硫的非金属性强弱dfe、cu分别与稀盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱答案b【高考风向标】 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：h3po4hclo，但h3po4hclo4）。错误；d、n与p可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸铵。错误2【2015新课标卷理综化学】原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是（ ）a元素的非金属性次序为cbaba和其他3种元素均能形成共价化合物cd和其他3种元素均能形成离子化合物d元素a 、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【答案】b3【2015山东理综化学】短周期元素x、y、z、w在元素周期表中的相对位置如图所示。已知yw的原子充数之和是z的3倍，下列说法正确的是（ ）yzxwa原子半径：xyzcz、w均可与mg形成离子化合物d最高价氧化物对应水化物的酸性：yw【答案】c【解析】设元素y的原子序数为y，根据各元素在元素周期表中的位置可得：y+y+10=3（y+1），解得y=7，则y为n元素、x为si元素、z为o元素、w为cl元素。a、同周期主族元素，从左向右原子半径逐渐减小，则zyx，错误；b、非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，则x z，错误；c、o元素、cl元素都能与mg形成离子化合物，正确；d、hclo4的酸性大于hno3的酸性，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：yzyxb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】a5【2015北京理综化学】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）a酸性：h2so4h3po4 b非金属性：clbr c碱性：naohmg(oh)2 d热稳定性：na2co3nahco3【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（ ）anabmg2co2 d f【答案】c【解析】na、mg2、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、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】b【解析】a元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱，正确。bs单质、cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关，错误。c元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素的非金属性的强弱，正确。d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就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱，正确。9【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【答案】d10【2015上海化学】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，乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是（ ）a元素丙的单质可用于冶炼金属b甲与丁形成的分子中由非极性分子c简单离子半径：丁 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，co2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：x2yzd原子序数：xyz答案d解析短周期元素x、z形成的最低价离子为x2、z，y和z具有相同的电子层结构，则x、y、z三种元素分别处于第a、a、a族。又知x和y处于同一周期，y和z具有相同的电子层结构，从而推知x、y、z分别为s、na和f。a项，原子最外层电子数：fsna；b项，na单质为金属晶体，s、f2为分子晶体，s为固体，f2为气体，显然沸点nasf2；c项，具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，na、f具有相同的电子层结构，则离子半径：fna，s2多一个电子层，所以s2半径最大；d项，三种元素的原子序数关系为snaf。2（2014新课标全国卷）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第_周期第_族；pbo2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，pbo2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()xywzta.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、w3x4、wz4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与z元素可形成化合物tz4答案d4(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，z2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()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d解析短周期主族元素x原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则x是c元素；y是地壳中含量最高的元素，则y是o元素；z2与y2具有相同的电子层结构，则z是mg元素；w与x同主族，则w是si元素。a项，原子半径大小顺序为r(mg)r(si)r(c)r(o)；b项，o与mg元素形成离子键，o与si元素形成共价键，化学键类型不同；c项，c元素的非金属性强于si元素，则h2co3的酸性强于h2sio3；d项，o元素的非金属性强于si元素，则h2o的稳定性强于sih4。5.(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b6（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_(填序号)。acl2、br2、i2的熔点bcl2、br2、i2的氧化性chcl、hbr、hi的热稳定性dhcl、hbr、hi的酸性答案(1)(2)bc解析(1)根据题意可知，与cl同族的短周期元素为f，其原子序数为9，最外层电子数为7，电子层数为2，故其原子结构示意图为。(2)比较元素的非金属性强弱可以通过比较元素的气态氢化物的稳定性或者最高价氧化物对应水化物的酸性，气态氢化物越稳定、最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，也可以通过单质之间的置换反应比较，故只有b、c正确。7（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)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合物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2cl2h2o2ohh2cl2或2nacl(熔融)2nacl2(2)纯碱(或苏打)2na2co3cl2h2o=naclonacl2nahco3紫【高考押题】 1四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有m为金属元素。下列说法不正确的是()。a原子半径zmby的最高价氧化物对应水化物的酸性比x的弱cx的最简单气态氢化物的热稳定性比z的小dz位于元素周期表中第2周期、第a族解析由四种元素为短周期元素可知y、z在第2周期，m、x在第3周期，且m、x应在金属与非金属的分界线处，可知m为al，x为si，y为n，z为o。答案b2有一未完成的离子方程式：_xo6h=3x23h2o，据此判断，下面对短周期元素x的判断中正确的是()。axo中x为5价，故x元素位于第a族bx位于第二周期第a族cx一定是氯元素dx可能是氮元素解析由质量守恒、电荷守恒知离子方程式中所缺的项为5x，故x的最高正价为7，x只能是第3周期第a族的氯(氟无正价)。答案c3元素r、x、t、z、q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中r单质在暗处与h2剧烈化合并发生爆炸，则下列判断正确的是()。a非金属性：ztxbr与q的电子数相差26c气态氢化物稳定性：rtqd最高价氧化物的水化物的酸性：tq答案b4下列有关叙述：非金属单质m能从n的化合物中置换出非金属单质n；m原子比n原子容易得到电子；单质m与h2反应比n与h2反应容易得多；气态氢化物水溶液的酸性hmmhnn；氧化物水化物的酸性hmmoxhnnoy；熔点mn。能说明非金属元素m比n的非金属性强的是()。a bcd全部解析气态氢化物应该比较稳定性，不能通过比较酸性来说明非金属性的强弱；一定要比较最高价氧化物对应的水化物的酸性的强弱；非金属性的强弱与熔点无关。答案b5中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()。a根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出co2通入naclo溶液中能生成hclob根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是7价c根据f、cl、br、i非金属性依次减弱，推出hf、hcl、hbr、hi的酸性依次减弱d若m和r2的核外电子层结构相同，则可推出原子序数：rm解析碳酸的酸性比hclo的强，a正确；卤族元素中f没有正化合价，b错误；hf、hcl、hbr、hi水溶液酸性逐渐增强，用非金属性判断溶液酸性强弱的依据是最高价氧化物对应水化物的酸性，而不是氢化物的酸性，c错误；m和r2的核外电子层结构相同，则m位于r的下一周期，故原子序数mr，d错误。答案a6几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表，下列说法正确的是( )。元素代号abdeghij化合价124、47、15、3321原子半径/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.0890.186a.a的单质能将e单质从he3的溶液中置换出来ba、h、j的离子半径由大到小顺序是ajhcg元素的单质不存在同素异形体di在db2中燃烧生成两种化合物答案b7元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是()。a若x和y2的核外电子层结构相同，则原子序数：xyb由水溶液的酸性：hclh2s，可推断出元素的非金属性：clsc硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料dcs和ba分别位于第六周期a和a族，则碱性：csohba(oh)2解析a项，由题意可知x的原子序数1y的原子序数2；b项，元素的非金属性可通过其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，而非氢化物水溶液的酸性强弱；c项，位于金属与非金属交界处的元素既具有一定的金属性又具有一定的非金属性；d项，同一周期，从左向右元素的金属性逐渐减弱，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强。答案b8第三周期元素，浓度均为0.01 moll1的最高价氧化物对应水化物的ph与原子半径的关系如图所示。则下