高三化学总复习 专题攻略 之物质结构 元素周期律（上）二、 重难突破（含解析）.doc

专题攻略 之物质结构 元素周期律（上）二、 重难突破【深度讲解】一. 元素周期表的结构 1. 周期周期行数所含元素种类数每周期的起止元素及其原子序数短周期一121H2He二283Li10Ne三3811Na18Ar长周期四41819K36Kr五51837Rb54Xe六63255Cs86Rn七732(填满时)87Fr118X(X表示未发现的118号元素)典例1. 下列说法正确的是 ()A相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差都相同 B同周期的A族元素与A族元素的原子序数之差都相同C某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数D若发现了115号元素，则该元素肯定位于第七周期第A族2. 族主族副族第族副族主族0族列序数123456789101112131415161718族序数AABBBBBBBAAAAA03. 过渡元素元素周期表中从B到B共10个纵行，包括了第族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。特别提醒元素周期表中主、副族的分界线：(1) 第A族与第B族之间，即第2、3列之间；(2) 第B族与第A族之间，即第12、13列之间。4. 认识周期表中元素相关信息二. 元素周期表的应用1. 元素周期表在元素推断中的应用(1) 利用元素的位置与原子结构的关系推断。等式一：周期序数电子层数；等式二：主族序数最外层电子数；等式三：原子序数核电荷数质子数核外电子数。(2) 利用短周期中族序数与周期数的关系推断。特殊位置元素族序数等于周期数H、Be、Al族序数等于周期数的2倍C、S族序数等于周期数的3倍O周期数等于族序数的2倍Li周期数等于族序数的3倍Na(3) 利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断。具有相同电子层结构的离子，如aX(n1)、bYn、cZ(n1)、dMn的电子层结构相同，在周期表中位置关系为cZdMbYaX则它们的原子序数关系为abdc。2. 元素原子序数差的确定方法(1) 同周期第A族和第A族元素原子序数差。(2) 同主族相邻两元素原子序数的差值情况。 若为A、A族元素，则原子序数的差值等于上周期元素所在周期的元素种类数。 若为A族至0族元素，则原子序数的差值等于下周期元素所在周期的元素种类数。3启发人们在一定区域内寻找新物质(1) 半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。(2) 农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。(3) 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。典例2.(2016江苏) 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于A族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是A元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构B由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物CW的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强D原子半径：r（X）r（Y）r（Z）r（W）三. 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性1. 相似性原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R2H2O=2ROHH2(R表示碱金属元素)。2. 递变性随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。(1)(2) 与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成 Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。(3) 与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。(4) 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。四. 卤素单质的相似性、递变性和特性1. 相似性(X表示卤素元素)卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。(1)与H2反应：X2H22HX。(2)与活泼金属(如Na)反应：2NaX22NaX。(3)与H2O反应X2H2O=HXHXO(XCl、Br、I)；2F22H2O=4HFO2。(4)与NaOH溶液反应X22NaOH=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。2. 递变性(X表示卤素元素)随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。(1)(2) 与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：稳定性：HFHClHBrHI；还原性：HFHClHBrHI。(3) 卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。(4) 氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，HF的熔、沸点最高。(5) 最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4HBrO4HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。典例3(2016课标)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 molL1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）A原子半径的大小WXXYCY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典例1. 【答案】D【解析】A项，相邻周期的同一主族的两种元素，其原子序数之差有2、8、18等，错误；B项，同周期的A族元素与A族元素的原子序数之差可以是1、11、25，错误；C项，原子有质量数，错误；D项，若发现了115号元素，则该元素肯定位于第七周期第A族，正确。典例2. 【答案】B典例3. 【答案】C【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，则Z是氯元素，n是Cl2；0.01 molL1 r溶液的pH为2，说明r是一元强酸，Cl2与两种元素组成的化合物反应会产生两种化合物，其中一种r是HCl，另一种物质q的水溶液具有漂白性，则说明W是H元素；m是H2O，q是HClO；两种元素组成的化合物p与Cl2光照反应产生HCl，同时产生s，s通常是难溶于水的混合物，根据转化关系图可知p是甲烷，则s可能是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的几种物质。因此X是碳元素，Y是氧元素。A根据元素周期律的原子半径变化规律：同一周期的元素，原子序数越大原子半径越小，同一主族的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则原子半径的大小WYZX，错误；CY元素的氢化物有H2O和H2O2，二者在常温常压下都为液态，正确；DX的最高价氧化物的水化物是碳酸，该物质是二元弱酸，不是强酸，错误。小试牛刀1下列叙述正确的是()A除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B副族元素没有非金属元素 C碱金属元素是指第A族的所有的元素D周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素2对于短周期元素，下列说法正确的是()A若两元素原子序数相差8，则周期数一定相差1 B两种简单离子不可能相差3个电子层C同族的两元素之间不可能形成化合物 D最外层电子数相同的元素一定位于同一族3. 在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是()A. 半导体材料 B. 耐高温、耐腐蚀的合金材料C. 制农药的材料 D. 制催化剂的材料4下列叙述正确的是()A除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B副族元素没有非金属元素 C碱金属元素是指第A族的所有的元素D周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素5(双选)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示， 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：ZTX BR与Q的电子数相差26C气态氢化物稳定性：R TQ6四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ZrYrZrWrQC离子 Y2和Z3的核外电子数和电子层数都不相同 D元素 W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 Q 的强8结合如图所示元素周期表，回答下列问题：(1) 表中所列元素，属于短周期元素的有_(填字母，下同)，属于主族元素的有_；g元素位于第_周期第_族，i元素位于第_周期第_族。(2) f元素位于第_周期第_族，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。_。(3) 简述元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系。_1.【答案】B2.【答案】A【解析】在短周期里，除第一周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是8种。若两元素原子序数相差8，则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，A正确；B项，H与Cl、S2间相差3个电子层；C项，S和O2可形成SO2；D项，如Mg2和Na的最外层电子数相同，但不属于同一族。3.【答案】A【解析】在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素既具有金属性又具有非金属性，因此在分界线附近寻找半导体材料；在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；在周期表中的氯、硫、磷附近探索研制农药的材料。4.【答案】B【解析】A项，F、O元素无正价；C项，H元素不属于碱金属元素；D项，第A族不含非金属元素，第A族不含金属元素。5.【答案】BD6.【答案】B7.【答案】A【解析】根据表格，可以推出X为N元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为S元素，Q为Cl元素。A项，N的最高正价为5，Al的最高正价为3，其和的数值为8，正确；B项，原子半径应为 rZrWrQrXrY，错误；C项，O2与Al3的核外电子数和电子层数均相同，错误；D项，元素S的最高价氧化物对应水化物的酸性小于Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性，错误。8.【答案】(1) a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四B(2) 三A 16、S、硫、32(3) 元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系： 元素所在周期数等于原子的电子层数，元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数，由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置； 同一周期元素原子的电子层数相同，同一主族元素原子的最外层电子数相同【解析】(1) 根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种