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2021年高考化学一轮复习讲义 第5章 第18讲 元素周期律和元素周期表
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第18讲 元素周期律和元素周期表
考纲要求 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.以第三周期为例,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、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
1.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵列。
3.元素周期表的结构
总结
元素周期表
问题思考
(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序数分别为m、n,则m和n的关系为_________________________________________________________________。
答案 n=m+5 n=m+15 n=m+29
(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是__________________________。
答案 x+2 x+8 x+18 x+32
(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期),A、B所在周期分别有m种和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,则x、y的关系为____________。
答案 y=x+m或y=x+n
(4)请在下表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求完成下列问题:
①标出族序数。
②画出金属与非金属的分界线,写出分界线处金属的元素符号,并用阴影表示出过渡元素的位置。
③标出镧系、锕系的位置。
④写出各周期元素的种类。
⑤写出稀有气体元素的原子序数。
答案
(1)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素(×)
(2)第ⅠA族全部是金属元素(×)
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素(×)
(4)两短周期元素原子序数相差8,则周期数一定相差1(√)
(5)包含元素种数最多的族是ⅠA族(×)
(6)形成化合物种数最多的元素在ⅣA族(√)
(1)含元素种类最多的族是第ⅢB族,共有32种元素。
(2)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
(3)最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
题组一 依据元素周期表结构推断原子序数
1.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是( )
答案 C
2.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( )
A.5x+10 B.5x
C.5x+14 D.5x+16
答案 A
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系
(1)
(2)
(3)
(4)
题组二 周期表的片段在元素推断题中的应用
3.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C分别为( )
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
答案 C
解析 设A的原子序数为x,则B的原子序数为x+8-1,C的原子序数为x+8+1,由(x+8-1)+(x+8+1)=4x,解得x=8,所以A为O元素,B为P元素,C为Cl元素。
4.元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,正确的是( )
A.D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3
B.C的氢化物的水溶液酸性比E的强
C.A与B形成的阴离子可能有AB、A2B
D.E单质中由于形成了氢键,所以很容易液化
答案 C
解析 根据五种元素在元素周期表中的相对位置,可以确定A为碳、B为氧、C为氟、D为硫、E为氯。A项,硫在氧气中燃烧生成SO2,错;B项,氢氟酸为弱酸,其酸性比盐酸的弱,错;C项,碳与氧形成的阴离子较多,AB为碳酸根离子,A2B为草酸根离子,对;D项,氯气单质分子中没有氢原子,也就不存在氢键,错。
1.元素周期律
2.主族元素的周期性变化规律
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+1→+7(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
离子的氧化性、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
气态氢化物的稳定性
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
问题思考
根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空):
(1)金属性:K________Na________Mg,
非金属性:F________O________S。
(2)碱性:Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性:HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性:CH4________NH3________H2O。
(5)还原性:HBr________HCl,I-________S2-。
(6)氧化性:Fe3+________Cu2+________Fe2+。
答案 (1)> > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> < (6)> >
3.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)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如:金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,则Ca(OH)2>Al(OH)3(填“>”“<”或“=”)。
②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
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。
(1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小(×)
(2)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性(×)
(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强,失电子越多,金属性越强(×)
(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强(×)
(5)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱(×)
题组一 “微粒”半径大小的比较
1.比较下列微粒半径大小(用“>”或“<”填空):
(1)Na________Mg________Cl
(2)Li________Na________K
(3)Na+________Mg2+________Al3+
(4)F-________Cl-________Br-
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+
(6)Fe2+________Fe3+
答案 (1)> > (2)< < (3)> > (4)< <
(5)> > > (6)>
“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。
题组二 元素金属性、非金属性的判断
2.下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是________________________________(填序号)。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大 ④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同期的右侧 ⑨还原性:Cl-
答案 ③④⑤⑥⑦⑧⑨
解析 元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关,所以①不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系,所以②也不符合题意,其他均符合题意。
3.甲、乙两种非金属元素:
①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合
②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强
④与某金属反应时,甲元素原子得电子数目比乙的多
⑤甲的单质熔、沸点比乙的低
能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A.只有④ B.只有⑤
C.①②③ D.①②③④⑤
答案 C
金属性和非金属性强弱的判断方法
三表
元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序,非金属性减弱
三反应
置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强
题组三 金属性、非金属性强弱的实验探究
4.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:______与盐酸反应最剧烈,______与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:____________
_____________________________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为______,干燥管D的作用是______。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为______、______、______,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为____________________。
(6)若A中改加浓HNO3,能否证明非金属性:C>Si?为什么?应怎样改进?
答案 (1)钾 铝 (2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物 (3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO4
Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl- (5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
(6)否,因为浓HNO3具有挥发性,C中白色胶状沉淀也可能是HNO3和Na2SiO3反应生成的。可以在两个装置之间加一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去HNO3。
解析 (4)由题中所给药品可知可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱,因为无加热装置,所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知,用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱,所以A中加入硫酸,B、C装置中加入相应的盐。
题组四 根据元素周期律预测元素的性质
5.应用元素周期律分析下列推断,其中正确的是( )
A.铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.气态氢化物的稳定性HF低于HCl
C.硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族,其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
D.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
答案 C
解析 在元素周期表中,铊位于铝的下面,其金属性比铝的金属性强,不与碱反应,A项错误;氟的非金属性比氯强,气态氢化物稳定性HF较强,B项错误;NH3的水溶液呈碱性,D项错误。
依据周期律预测元素性质的流程
对于同一主族的陌生元素,首先确定它在元素周期表中的位置,然后确定它是金属元素还是非金属元素,再根据同族元素性质的相似性、递变性及同周期元素性质的变化规律(元素周期律),来推测该元素及其化合物的性质。
1.(2019·海南,7改编)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表共有18列,所以共有18个族
B.ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
答案 B
解析 元素周期表共有18纵列,也就是共有18列,但只有16个族,A错误;由于同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减弱,所以ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱,B正确;主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合价,O、F非金属性强,O没有与族序数相等的最高正化合价,F没有正价,C错误; 第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小,D错误。
2.(2019·江苏,8)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
答案 B
解析 “X是地壳中含量最多的元素”,则X为O元素,“Y原子的最外层有2个电子”,Y的原子序数大于X,则Y为Mg元素,“Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”,则Z为Si元素,“W与X位于同一主族”,则W为S元素。A项,原子半径:r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),错误;B项,MgO为离子化合物,正确;C项,非金属性:Si<S,则酸性:H2SiO3<H2SO4,错误;D项,非金属性:S<O,则热稳定性:H2S<H2O,错误。
3.(2019·北京,8)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
答案 D
解析 Rb为碱金属,属于第五周期元素,故In亦为第五周期元素,In与Al同主族,即为第ⅢA族元素,A项正确;In的中子数为115-49=66,质子数为49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为17,B项正确;同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:In>Al,C项正确;同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性:In(OH)3
4.(2019·浙江4月选考,14) 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.位于第四周期第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.第七周期0族元素的原子序数为118
答案 C
解析 35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B项合理;第84号元素位于第六周期ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C项不合理;第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。
5.(2019·全国卷Ⅱ,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W
B.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:Z
D.X的最高价氧化物的水化物是强碱
答案 D
解析 原子半径:N
6.(2019·全国卷Ⅲ,9)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
答案 B
解析 MgO为离子晶体,碳的氧化物为分子晶体,故镁的氧化物的熔点高于碳的氧化物,A错误;非金属性:C>Si,故氢化物的热稳定性:CH4>SiH4,B正确;C、Si形成的化合物SiC为共价化合物,C错误;Mg能溶解在浓硝酸中,Si不与浓硝酸反应,D错误。
基础知识训练
1.下列各表是元素周期表的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符合的是( )
答案 D
解析 1号元素和2号元素不应只隔1纵列,且1号元素与11号元素之间还有一周期的元素,还要有一横行,A错误; 4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应有10纵列过渡元素,不能在相邻位置,B错误;10号元素(Ne)为0族元素,与15、16号元素不在同一周期,C错误;9、17、35是第ⅦA族元素,16号元素是第三周期第ⅥA族元素,第18号元素是第三周期0族元素,第二行为16、17、18是第三周期元素,符合位置关系,D正确。
2.(2019·“皖豫联盟体”高三上学期第一次大联考)115号元素名称为“镆”,符号为Mc。下列有关说法正确的是( )
A.Mc的最低负化合价为-3
B.Mc的最高价氧化物的化学式为Mc2O5
C.Mc的中子数为115
D.通过化学反应可使Mc转化为Mc
答案 B
解析 第七周期0族元素的原子序数为118,115号元素的原子序数为115,是位于第七周期ⅤA族的金属元素,依据元素周期律分析作答。Mc元素名称为“镆”,属于金属元素,无负化合价,A项错误;Mc位于第ⅤA族,最高化合价为+5价,Mc的最高价氧化物的化学式为Mc2O5,B项正确; 中子数与质子数不一定相等,Mc的质子数为115,但中子数不一定为115,C项错误;化学变化是原子核不变的情况下生成新物质,而使Mc转化为Mc属于原子核的变化,不属于化学变化,D项错误。
3.为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是( )
A.表中数字代表元素的原子序数
B.表中元素的排列依据是元素的原子结构
C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4
D.每一纵行(列)都对应现在常用的元素周期表中的一族
答案 C
解析 表中数字代表元素的相对原子质量,故A错误;表中元素的排列依据是相对原子质量的大小,故B错误;推测表中“?=70”和C、Si在同一横排,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4,故C正确;每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故D错误。
4.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是( )
A.B只能得电子,不能失电子
B.原子半径:Ge>Si
C.As可作半导体材料
D.Po处于第六周期ⅥA族
答案 A
解析 根据以上分析,B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:Ge>Si,故B正确;As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,处于第六周期ⅥA族,故D正确。
5.下列说法不正确的是( )
Si
P
S
Cl
Ar
Ge
As
Se
Br
Kr
Sn
Sb
Te
I
Xe
Pb
Bi
Po
At
Rn
A.稳定性:HBr
C.原子半径:Sn>As>S
D.表中元素Pb的金属性最强
答案 A
解析 同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性:Br>I>At,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性:HAt<HI<HBr,故A错误;同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,故表中元素Pb的金属性最强,故D正确。
6.下列有关物质性质的比较,结论正确的是( )
A.碱性:LiOH
B.溶解度:Na2CO3
C.热稳定性:PH3
D.沸点:C2H5OH
答案 A
解析 因金属性:LiNaHCO3,B项错误;因非金属性:P>Si,所以热稳定性:PH3>SiH4,C项错误;C2H5OH分子之间能形成氢键,而C2H5SH分子之间只存在范德华力,因此沸点:C2H5OH>C2H5SH,D项错误。
7.1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表有7个横行、18个纵列,即有7个周期、18个族
B.在过渡元素中寻找半导体材料
C.俄罗斯专家首次合成了X原子,116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族
D.ⅠA族的元素全部是金属元素
答案 C
解析 元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3个纵列,因此元素周期表虽然共18个纵列,但共16个族,A错误;在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料,B错误;第七周期0族元素为118号,则116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族,C正确;第ⅠA族的元素包括H和碱金属元素,碱金属元素全部是金属元素,H是非金属元素,D错误。
8.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测,原子序数为114的元素位于第七周期ⅣA族,称为类铅元素。下列关于它的原子结构和性质预测正确的是( )
A.类铅元素原子有18种运动状态不同的电子
B.它的最高价氧化物对应的水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应的水化物的碱性弱
C.它的金属性比铅强,具有放射性
D.它的原子半径比铅小
答案 C
解析 原子序数为114的元素属于第七周期ⅣA族,称为类铅元素,利用第ⅣA族元素性质的相似性和递变性分析解答。类铅元素原子核外有114个电子,每个电子的运动状态都不完全相同,因此有114种运动状态不同的电子,故A错误;同一主族,从上到下,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱,因此类铅元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应的水化物的碱性强,故B错误;同主族从上到下金属性逐渐增强,则它的金属性比铅强,具有放射性,故C正确;同主族从上到下原子半径在增大,则它的原子半径比铅大,故D错误。
9.类推是一种重要的学习方法,但如果不具体问题具体分析就会得出错误结论。下列类推结论正确的是( )
A.SiH4的熔、沸点比CH4高,则PH3的熔、沸点比NH3高
B.H2O比NH3稳定,则H2S也比NH3稳定
C.F2在暗处遇H2即爆炸,I2在暗处遇H2也爆炸
D.同族元素有Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2,Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4
答案 D
解析 SiH4的熔、沸点比甲烷高,由于NH3分子间存在氢键,导致PH3熔、沸点比NH3的低,A项错误;元素非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因非金属性:O>N,则H2O比NH3稳定,而非金属性:O>S,则无法通过类比比较H2S与NH3的稳定性,B项错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,能用元素周期律解释F2在暗处遇H2即爆炸,但I2在暗处遇H2几乎不反应,C项错误;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,金属性:Ca>Mg,则同族元素对应的最高价氧化物的水化物Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2的碱性,同理,金属性:Pb>Sn,所以Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4,D项正确。
10.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快
Ba(第ⅡA族)与水反应会更快
B
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时缓慢反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时反应
答案 B
解析 在元素周期表中,位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体,Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处,所以Pb不能作半导体材料,选项B错误。
考纲要求 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.以第三周期为例,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、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
1.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
2.编排原则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵列。
3.元素周期表的结构
总结
元素周期表
问题思考
(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序数分别为m、n,则m和n的关系为_________________________________________________________________。
答案 n=m+5 n=m+15 n=m+29
(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是__________________________。
答案 x+2 x+8 x+18 x+32
(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期),A、B所在周期分别有m种和n种元素,A的原子序数为x,B的原子序数为y,则x、y的关系为____________。
答案 y=x+m或y=x+n
(4)请在下表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求完成下列问题:
①标出族序数。
②画出金属与非金属的分界线,写出分界线处金属的元素符号,并用阴影表示出过渡元素的位置。
③标出镧系、锕系的位置。
④写出各周期元素的种类。
⑤写出稀有气体元素的原子序数。
答案
(1)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素(×)
(2)第ⅠA族全部是金属元素(×)
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素(×)
(4)两短周期元素原子序数相差8,则周期数一定相差1(√)
(5)包含元素种数最多的族是ⅠA族(×)
(6)形成化合物种数最多的元素在ⅣA族(√)
(1)含元素种类最多的族是第ⅢB族,共有32种元素。
(2)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族,全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
(3)最外层电子数为3~7个的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
题组一 依据元素周期表结构推断原子序数
1.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是( )
答案 C
2.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( )
A.5x+10 B.5x
C.5x+14 D.5x+16
答案 A
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系
(1)
(2)
(3)
(4)
题组二 周期表的片段在元素推断题中的应用
3.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C分别为( )
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si
C.O、P、Cl D.C、Al、P
答案 C
解析 设A的原子序数为x,则B的原子序数为x+8-1,C的原子序数为x+8+1,由(x+8-1)+(x+8+1)=4x,解得x=8,所以A为O元素,B为P元素,C为Cl元素。
4.元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,正确的是( )
A.D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3
B.C的氢化物的水溶液酸性比E的强
C.A与B形成的阴离子可能有AB、A2B
D.E单质中由于形成了氢键,所以很容易液化
答案 C
解析 根据五种元素在元素周期表中的相对位置,可以确定A为碳、B为氧、C为氟、D为硫、E为氯。A项,硫在氧气中燃烧生成SO2,错;B项,氢氟酸为弱酸,其酸性比盐酸的弱,错;C项,碳与氧形成的阴离子较多,AB为碳酸根离子,A2B为草酸根离子,对;D项,氯气单质分子中没有氢原子,也就不存在氢键,错。
1.元素周期律
2.主族元素的周期性变化规律
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+1→+7(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
离子的氧化性、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
气态氢化物的稳定性
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
问题思考
根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空):
(1)金属性:K________Na________Mg,
非金属性:F________O________S。
(2)碱性:Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性:HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性:CH4________NH3________H2O。
(5)还原性:HBr________HCl,I-________S2-。
(6)氧化性:Fe3+________Cu2+________Fe2+。
答案 (1)> > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> < (6)> >
3.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)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如:金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,则Ca(OH)2>Al(OH)3(填“>”“<”或“=”)。
②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
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。
(1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小(×)
(2)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性(×)
(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强,失电子越多,金属性越强(×)
(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强(×)
(5)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱(×)
题组一 “微粒”半径大小的比较
1.比较下列微粒半径大小(用“>”或“<”填空):
(1)Na________Mg________Cl
(2)Li________Na________K
(3)Na+________Mg2+________Al3+
(4)F-________Cl-________Br-
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+
(6)Fe2+________Fe3+
答案 (1)> > (2)< < (3)> > (4)< <
(5)> > > (6)>
“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。
题组二 元素金属性、非金属性的判断
2.下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是________________________________(填序号)。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大 ④HCl的还原性比H2S弱⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同期的右侧 ⑨还原性:Cl-
解析 元素原子得电子能力的强弱与元素氢化物的溶解性无关,所以①不符合题意;氢化物的酸性强弱和元素原子得电子能力大小没有固定的对应关系,所以②也不符合题意,其他均符合题意。
3.甲、乙两种非金属元素:
①甲的单质比乙的单质容易与氢气化合
②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应
③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强
④与某金属反应时,甲元素原子得电子数目比乙的多
⑤甲的单质熔、沸点比乙的低
能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A.只有④ B.只有⑤
C.①②③ D.①②③④⑤
答案 C
金属性和非金属性强弱的判断方法
三表
元素周期表:金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”;非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”
金属活动性顺序表:按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序,金属性减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序表:按F、O、Cl、Br、I、S的顺序,非金属性减弱
三反应
置换反应:强的置换弱的,适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈,或最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则金属性越强
与氢气反应越容易,生成的气态氢化物的稳定性越强,或最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱,对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱,对应单质的非金属性越强
题组三 金属性、非金属性强弱的实验探究
4.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:______与盐酸反应最剧烈,______与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:____________
_____________________________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为______,干燥管D的作用是______。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为______、______、______,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为____________________。
(6)若A中改加浓HNO3,能否证明非金属性:C>Si?为什么?应怎样改进?
答案 (1)钾 铝 (2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物 (3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO4
Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl- (5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
(6)否,因为浓HNO3具有挥发性,C中白色胶状沉淀也可能是HNO3和Na2SiO3反应生成的。可以在两个装置之间加一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去HNO3。
解析 (4)由题中所给药品可知可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱,因为无加热装置,所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知,用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱,所以A中加入硫酸,B、C装置中加入相应的盐。
题组四 根据元素周期律预测元素的性质
5.应用元素周期律分析下列推断,其中正确的是( )
A.铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.气态氢化物的稳定性HF低于HCl
C.硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族,其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
D.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
答案 C
解析 在元素周期表中,铊位于铝的下面,其金属性比铝的金属性强,不与碱反应,A项错误;氟的非金属性比氯强,气态氢化物稳定性HF较强,B项错误;NH3的水溶液呈碱性,D项错误。
依据周期律预测元素性质的流程
对于同一主族的陌生元素,首先确定它在元素周期表中的位置,然后确定它是金属元素还是非金属元素,再根据同族元素性质的相似性、递变性及同周期元素性质的变化规律(元素周期律),来推测该元素及其化合物的性质。
1.(2019·海南,7改编)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表共有18列,所以共有18个族
B.ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
答案 B
解析 元素周期表共有18纵列,也就是共有18列,但只有16个族,A错误;由于同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减弱,所以ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱,B正确;主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合价,O、F非金属性强,O没有与族序数相等的最高正化合价,F没有正价,C错误; 第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小,D错误。
2.(2019·江苏,8)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
答案 B
解析 “X是地壳中含量最多的元素”,则X为O元素,“Y原子的最外层有2个电子”,Y的原子序数大于X,则Y为Mg元素,“Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”,则Z为Si元素,“W与X位于同一主族”,则W为S元素。A项,原子半径:r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),错误;B项,MgO为离子化合物,正确;C项,非金属性:Si<S,则酸性:H2SiO3<H2SO4,错误;D项,非金属性:S<O,则热稳定性:H2S<H2O,错误。
3.(2019·北京,8)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
答案 D
解析 Rb为碱金属,属于第五周期元素,故In亦为第五周期元素,In与Al同主族,即为第ⅢA族元素,A项正确;In的中子数为115-49=66,质子数为49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为17,B项正确;同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:In>Al,C项正确;同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性:In(OH)3
A.第35号元素的单质在常温常压下是液体
B.位于第四周期第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.第七周期0族元素的原子序数为118
答案 C
解析 35号元素是溴元素,单质Br2在常温常压下是红棕色的液体,A项合理;位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As),为非金属元素,B项合理;第84号元素位于第六周期ⅥA族,为钋元素(Po),由于最高正价等于主族序数,所以该元素最高化合价是+6,C项不合理;第七周期0族元素是第七周期最后一个元素,原子序数为118,D项合理。
5.(2019·全国卷Ⅱ,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W
C.气态氢化物热稳定性:Z
答案 D
解析 原子半径:N
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
答案 B
解析 MgO为离子晶体,碳的氧化物为分子晶体,故镁的氧化物的熔点高于碳的氧化物,A错误;非金属性:C>Si,故氢化物的热稳定性:CH4>SiH4,B正确;C、Si形成的化合物SiC为共价化合物,C错误;Mg能溶解在浓硝酸中,Si不与浓硝酸反应,D错误。
基础知识训练
1.下列各表是元素周期表的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符合的是( )
答案 D
解析 1号元素和2号元素不应只隔1纵列,且1号元素与11号元素之间还有一周期的元素,还要有一横行,A错误; 4号元素(Be)和13号元素(Al)中间应有10纵列过渡元素,不能在相邻位置,B错误;10号元素(Ne)为0族元素,与15、16号元素不在同一周期,C错误;9、17、35是第ⅦA族元素,16号元素是第三周期第ⅥA族元素,第18号元素是第三周期0族元素,第二行为16、17、18是第三周期元素,符合位置关系,D正确。
2.(2019·“皖豫联盟体”高三上学期第一次大联考)115号元素名称为“镆”,符号为Mc。下列有关说法正确的是( )
A.Mc的最低负化合价为-3
B.Mc的最高价氧化物的化学式为Mc2O5
C.Mc的中子数为115
D.通过化学反应可使Mc转化为Mc
答案 B
解析 第七周期0族元素的原子序数为118,115号元素的原子序数为115,是位于第七周期ⅤA族的金属元素,依据元素周期律分析作答。Mc元素名称为“镆”,属于金属元素,无负化合价,A项错误;Mc位于第ⅤA族,最高化合价为+5价,Mc的最高价氧化物的化学式为Mc2O5,B项正确; 中子数与质子数不一定相等,Mc的质子数为115,但中子数不一定为115,C项错误;化学变化是原子核不变的情况下生成新物质,而使Mc转化为Mc属于原子核的变化,不属于化学变化,D项错误。
3.为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是( )
A.表中数字代表元素的原子序数
B.表中元素的排列依据是元素的原子结构
C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4
D.每一纵行(列)都对应现在常用的元素周期表中的一族
答案 C
解析 表中数字代表元素的相对原子质量,故A错误;表中元素的排列依据是相对原子质量的大小,故B错误;推测表中“?=70”和C、Si在同一横排,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4,故C正确;每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故D错误。
4.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是( )
A.B只能得电子,不能失电子
B.原子半径:Ge>Si
C.As可作半导体材料
D.Po处于第六周期ⅥA族
答案 A
解析 根据以上分析,B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:Ge>Si,故B正确;As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,处于第六周期ⅥA族,故D正确。
5.下列说法不正确的是( )
Si
P
S
Cl
Ar
Ge
As
Se
Br
Kr
Sn
Sb
Te
I
Xe
Pb
Bi
Po
At
Rn
A.稳定性:HBr
B.酸性:H3PO4D.表中元素Pb的金属性最强
答案 A
解析 同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性:Br>I>At,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性:HAt<HI<HBr,故A错误;同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,故表中元素Pb的金属性最强,故D正确。
6.下列有关物质性质的比较,结论正确的是( )
A.碱性:LiOH
解析 因金属性:Li
7.1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表有7个横行、18个纵列,即有7个周期、18个族
B.在过渡元素中寻找半导体材料
C.俄罗斯专家首次合成了X原子,116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族
D.ⅠA族的元素全部是金属元素
答案 C
解析 元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3个纵列,因此元素周期表虽然共18个纵列,但共16个族,A错误;在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料,B错误;第七周期0族元素为118号,则116号元素位于元素周期表中第七周期ⅥA族,C正确;第ⅠA族的元素包括H和碱金属元素,碱金属元素全部是金属元素,H是非金属元素,D错误。
8.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测,原子序数为114的元素位于第七周期ⅣA族,称为类铅元素。下列关于它的原子结构和性质预测正确的是( )
A.类铅元素原子有18种运动状态不同的电子
B.它的最高价氧化物对应的水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应的水化物的碱性弱
C.它的金属性比铅强,具有放射性
D.它的原子半径比铅小
答案 C
解析 原子序数为114的元素属于第七周期ⅣA族,称为类铅元素,利用第ⅣA族元素性质的相似性和递变性分析解答。类铅元素原子核外有114个电子,每个电子的运动状态都不完全相同,因此有114种运动状态不同的电子,故A错误;同一主族,从上到下,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱,因此类铅元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比铅的最高价氧化物对应的水化物的碱性强,故B错误;同主族从上到下金属性逐渐增强,则它的金属性比铅强,具有放射性,故C正确;同主族从上到下原子半径在增大,则它的原子半径比铅大,故D错误。
9.类推是一种重要的学习方法,但如果不具体问题具体分析就会得出错误结论。下列类推结论正确的是( )
A.SiH4的熔、沸点比CH4高,则PH3的熔、沸点比NH3高
B.H2O比NH3稳定,则H2S也比NH3稳定
C.F2在暗处遇H2即爆炸,I2在暗处遇H2也爆炸
D.同族元素有Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2,Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4
答案 D
解析 SiH4的熔、沸点比甲烷高,由于NH3分子间存在氢键,导致PH3熔、沸点比NH3的低,A项错误;元素非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因非金属性:O>N,则H2O比NH3稳定,而非金属性:O>S,则无法通过类比比较H2S与NH3的稳定性,B项错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,能用元素周期律解释F2在暗处遇H2即爆炸,但I2在暗处遇H2几乎不反应,C项错误;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,金属性:Ca>Mg,则同族元素对应的最高价氧化物的水化物Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2的碱性,同理,金属性:Pb>Sn,所以Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4,D项正确。
10.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快
Ba(第ⅡA族)与水反应会更快
B
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时缓慢反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时反应
答案 B
解析 在元素周期表中,位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体,Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处,所以Pb不能作半导体材料,选项B错误。
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