2020届高考化学二轮复习元素周期表及其应用学案

微焦点8　元素周期表及其应用

[学生用书P17]

　续　表

　　　　　　　元素周期表的结构

[典例导考1](2017·4月选考,14)W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,下列说法不正确的是              (　　)

　　A.Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次降低

B.Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低

C.WH4与Z元素的单质在一定条件下可能发生化学反应

D.W的位置是第2周期第ⅣA族

【审】　(1)看清题目要求:选择不正确的说法;(2)考查元素周期律在周期表中的应用。

【切】　根据题图可确定题中元素是在短周期右侧,考查对周期表知识的掌握。

【解】　(1)周期表最右边一列是零族元素,由此可确定W、X、Y、Z分别是碳、氧、硫、氯四种元素。(2)微粒半径大小比较主要看两个参数:①电子层数:一般来说,电子层数越多,半径越大。②核电荷数:电子层数相同时,核电荷数越大,半径反而越小。Y原子半径大于Z,且非金属性:X>Z>Y,A项错误。(3)最高价含氧酸的酸性强弱由元素的非金属性强弱决定。

【答】　A

【思】　微粒半径的判定方法,不仅仅适用于原子,对离子半径的判断照样适用。半径大小比较规律,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小:

“一看”电子层数:一般来说当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。

例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)

r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)

r(Na)>r(Na+)　r(Fe)>r(Fe2+)

“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。

例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)

r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)

“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。

例如:r(Cl-)>r(Cl)　r(Fe2+)>r(Fe3+)

[应用提能1-1]2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是              (　　)

A.第35号元素的单质在常温常压下是液体

B.位于第4周期ⅤA族的元素为非金属元素

C.第84号元素的最高化合价是+7

D.第7周期0族元素的原子序数为118

【答案】　C

【微探究】　元素周期表中每一周期对应的元素种数及每一周期最后一种元素的原子序数分别为

　　第35号元素为溴,常温下呈液态,A项正确;位于第4周期ⅤA族的元素为砷,属于非金属元素,B项正确;第84号元素位于ⅥA族,最高化合价是+6,C项错误;第7周期0族元素的原子序数为118,D项正确。

[应用提能1-2]X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中R元素是短周期中除稀有气体元素之外原子半径最大的元素。下列说法正确的是              (　　)

A.M元素在元素周期表中的位置是第2周期ⅥA 族

B.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<Y

C.X元素与Y、Z、M三种元素只能各形成一种共价化合物

D.Y、R的单质分别都能与其他物质反应置换出X单质

【答案】　D

【微探究】　根据题图可推知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,M为S元素,R为Na元素。M(即S)位于第3周期ⅥA族,A项错误;碳酸的酸性弱于硝酸,B项错误;H元素可以与C、N形成多种共价化合物,如CH4、C2H4、NH3、N2H4等,C项错误;C与水蒸气反应生成氢气,钠与水反应生成氢气,D项正确。

　　　　　　　元素周期表的应用

[典例导考2] (2019·台州模拟卷)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

下列说法正确的是 (　　)

A.H2Q的还原性和稳定性大于RH3

B.Y、Z、M三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间会反应

C.化合物XM、YM都是电解质,熔融状态下都能导电

D.元素X、R、Q组成的化合物溶于水可能破坏了离子键

【审】　已知原子的半径和主要化合价来分析确定元素的种类。

【切】　先利用化合价,确定元素所处的主族;再利用原子半径确定元素的周期;元素确定后再利用元素周期律知识解题。

【解】　(1)主族序数=原子最外层电子数。(2)周期数=电子层数。一般情况下电子层数越多,原子半径越大。(3)金属无负价,氧无最高正价,氟无正价。综上可知,Y、Z是金属元素,是Na和Mg;Q是O;X是H;M是Cl;R是N。(4)由H、N、O三种元素组成的物质有①酸:硝酸、亚硝酸;②碱:一水合氨;③盐:硝酸铵、亚硝酸铵。

【答】　D

【思】　根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件,可推算原子序数、判断元素在元素周期表中的位置等,基本思路如图所示:

[应用提能2-1]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表中ⅢA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是              (　　)

A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)

B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键

C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱

D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

【答案】　D

【微探究】　地壳中含量最多的元素X为O元素,短周期元素Y的原子序数大于X,且Y原子的最外层只有一个电子,则Y为Na元素;Z的原子序数大于Na且为ⅢA族短周期元素,则Z为Al元素;W与X属于同一主族,且为短周期元素,则W为S元素。原子半径:Na>Al>S,A项错误;Na2O2中两个氧原子之间为共价键,B项错误;Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,碱性:NaOH>Al(OH)3,C项错误;O的非金属性强于S,则气态氢化物的热稳定性:H2O强于H2S,D项正确。

[应用提能2-2]科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是              (　　)

A.WZ的水溶液呈碱性

B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

【答案】　C

【微探究】　该化合物由阴、阳离子组成,说明它是离子化合物。从该化合物的结构式可以看出,W为金属元素;1个Z原子形成1个共价键,说明Z原子最外层有1个或7个电子;1个X原子形成4个共价键,说明X原子最外层有4个电子;Y原子形成2个共价键,阴离子得1个电子,说明Y原子最外层有5个电子;根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,A项错误;元素非金属性的顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si),B项错误;磷的最高价氧化物是P2O5,其对应的水化物为HPO3、H3PO4,它们均是中强酸,C项正确;2个硅原子和1个P原子形成2个共价键,阴离子得到1个电子,所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构,D项错误。