重难点02 微粒半径大小的比较-2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二） 试卷

2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二）

重难点01  微粒半径大小的比较

方法探究

微粒半径大小的比较——“四同”规律

1．同周期——“序大径小”

(1)规律：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小。

(2)举例：r(Na) >r(Mg) >r(Al) >r(Si) >r(P) >r(S) >r(Cl)。

2．同主族——“序大径大”

(1)规律：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。

(2)举例：r(Li) <r(Na) <r(K) <r(Rb) <r(Cs)，r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。

3．同元素

(1)同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。

某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。

如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl−) >r(Cl)。

(2)同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。

带电荷数越多，粒子半径越小。

如：r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)。

4．同结构——“序大径小”

(1)规律：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。

(2)举例：r(O2−) >r(F−) >r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。

特别提醒

“一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。

“二看”核电荷数:当电子层数相同时,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。

所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2+)与r(K+)可选r(Na+)为参照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。

典例剖析

（2020·山东省烟台二中高一月考）X、Y、Z 均为元素周期表中前20号元素，Xb+、Yb−、Z(b+1)−三种简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（    ）

A．原子半径：Z > Y > X

B．离子半径：Yb− > Z(b+1)− > Xb+

C．Z(b+1)−的还原性一定大于Yb−

D．气态氢化物的稳定性：Hb+1Z > HbY

【答案】C

【解析】【分析】X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素，Xb+、Yb-、Z(b+1)−三种简单离子的电子层结构相同，可知X位于Y、Z的下一周期，且Z的原子序数小于Y、X的原子序数，Y的原子半径小于Z、X的原子半径。

【详解】A. 电子层越多原子半径越大，同周期从左到右原子半径减小，则原子半径：X>Z>Y，A错误；

B. 离子的电子层结构相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：Z(b+1)−>Yb−>Xb+，B错误；

C. 非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，Z(b+1)−的还原性一定大于Yb−，C正确；

D. 非金属性越强对应氢化物越稳定，则Hb+1Z的稳定性一定小于HbY，D错误；故答案为：C。

【点睛】非金属性越强，其对应的单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱。

精选习题

1．下列微粒半径之比大于1的是

A．r(K+)/r(K)         B．r(Ca)/r(Mg)         C．r(S)/r(P)         D．r(Cl)/r(Cl−)

【答案】B

【解析】A、同一种元素的原子半径大于阴离子半径，则r(K+)/r(K)＜1，A错误；B、同主族自上而下原子半径逐渐增大，则r(Ca)/r(Mg)＞1，B正确；C、同周期自左向右原子半径逐渐减小，则r(S)/r(P)＜1，C错误；D、同一种元素的原子半径小于阴离子半径，则r(Cl)/r(Cl−)＜1，D错误，答案选B。

2．（2020·河北省唐山一中高一月考）元素的原子序数分别为，且原子半径，下列说法正确的是（    ）

A．一定大于 

B．若同周期，则一定大于

C．一定小于 

D．若同周期，则一定大于

【答案】B

【解析】若元素A、B同周期，同一周期，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，而原子半径B＞A，所以原子序数a＞b；若元素A、B同主族，在同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，而原子序数也增大即当原子半径B＞A，原子序数b＞a，由于两种情况A、B都有可能，A、C、D错误，B正确；故答案为：B。

3．（2020·江苏省西安交大苏州附中高一月考）已知下列元素的原子半径：

根据以上数据，磷原子的半径(10-10m)可能是（    ）

A．0.80 B．1.15 C．1.19 D．0.70

【答案】B

【解析】磷在周期表中位于硅和硫之间，因此半径也介于二者之间（），选项中符合要求的只有1.15，答案选B。

4．（2020·海南枫叶国际学校高一期末）若aAm+与bBn-的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是

A．b=a－n－m B．离子半径Am+＜Bn-

C．原子半径A＜B D．A的原子序数比B大（m+n）

【答案】C

【解析】A.aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，说明其核外电子数相等，a－m＝b＋n，即b=a－n－m ，A项正确；

B.核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随核电荷数的增大而减小，则离子半径Am+＜Bn－，B项正确；

C.B属于非金属，A属于金属，A位于B的下一周期，原子半径A大于B，C项错误；

D.根据上述推断，a－m＝b＋n，可得a－b＝m＋n，则A的原子序数比B大（m+n），D项正确。

答案选C。

5．主族元素X、Y、Z的简单离子分别为aX+、bY2−、cZ−，半径大小关系是aX+< cZ−< bY2−，则下列说法错误的是

A．b一定小于c     B．单质的还原性X>Z

C．Y2—的还原性大于Z −   D．X可位于Y的上一周期、下一周期或同周期

【答案】A

【解析】若Y和Z属于同一周期，则核电荷数越小，离子半径越大，即b小于c。但如果Y位于Z的下一周期，则同样满足半径大小关系是Z−<Y2−，此时b大于c，所以选项A是错误的。根据离子所带的电荷数可知X、Y、Z分别属于第ⅠA、ⅥA、 ⅦA族，单质的还原性X>Z。因为Y一定不能位于Z的上一周期，所以Z单质的氧化性一定强于Y的，则相应离子的还原性就一定是Y2−的大于Z−的。若X和Y处于同一周期，则X+比Y2−少一个电子层，因此满足半径大小顺序X+<Y2−。若X在Y的下一周期，则X+和Y2−具有相同的电子层结构，但X的原子序数大于Y 的，所以仍然能满足离子半径大小顺序是X+< Y2−的，因此答案是A。

链接高考

1．（2019·课标Ⅱ）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下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<X

B．常温常压下，Y单质为固态

C．气态氢化物热稳定性：Z<W

D．X的最高价氧化物的水化物是强碱

【答案】D

【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P，则

A. 同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，A项正确；

B. 常温常压下，Si为固体，B项正确；

C. 同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3＜NH3，C项正确；

D. X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，D项错误；

答案选D。

【点睛】非金属性越强的原子形成氢化物越稳定，与氢气化合越容易，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，对应阴离子的还原性越弱，要识记并理解。

2．（2017·课标Ⅲ）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（     ）

A．氢化物沸点：W ＜ Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y > W

C．化合物熔点：Y2X3 < YZ3 D．简单离子的半径：Y < X

【答案】D

【解析】由图表可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；A.NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；B.Al(OH)3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；C.Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；D.Al3+和O2-离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确；答案为D。