高三化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表Word格式文档下载.docx
《高三化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表Word格式文档下载.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32；
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。
深度思考
1．下面的虚线框中每一列、每一行相当于元素周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。
请在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线和第Ⅷ族的轮廓。
答案
2．
（1）甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是________（填序号）。
A．x＋2B．x＋4
C．x＋8D．x＋18
（2）若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是________（填序号）。
A．n＝m＋1B．n＝m＋18
C．n＝m＋25D．n＝m＋11
答案
（1）B
（2）B
解析 因前六周期中元素的数目分别为2、8、8、18、18、32；
同一主族中乙的原子序数可以是x＋2、x＋8、x＋18、x＋32，也可以是x－2、x－8、x－18、x－32。
对于第一、二、三周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；
而对于第六、七周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。
3．若A、B是相邻周期同主族元素（A在B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
解析 当A、B在ⅠA族和ⅡA族时，y＝x＋m，当A、B在ⅢA～ⅦA族时，y＝x＋n。
题组一 元素周期表结构的考查
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
解析 本题常由于对于元素周期表的结构掌握不实造成错误。
根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2,8,8,18,18,32，由此分析比较得出A符合题意。
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＋10B．5x
C．5x＋14D．5x＋16
答案 A
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型原子序数关系
（1）
（2）
（3）
题组二 元素周期表中元素性质的考查
3．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如表所示。
下列说
法中，正确的是（ ）
A．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C．W的非金属性比Z的弱
D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
解析 根据四种元素在周期表中的相对位置关系，可以推断X为He，Y为F，Z为S，W为Cl。
Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸，A对；
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此Y的原子半径在同周期主族元素中最小，B错；
同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，因此非金属性W＞Z，C错；
S为ⅥA族元素，ⅥA族元素中O的气态氢化物最稳定，D错。
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
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。
考点二 元素周期律
1．定义
元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
2．实质
元素原子核外电子排布周期性变化的结果。
3．具体表现形式
项目
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原子结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
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）
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）
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
4.元素金属性强弱的比较
（1）结构比较法：
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强。
（2）位置比较法
（3）实验比较法
5．元素非金属性强弱的比较
最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。
注意
（1）通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据得、失电子的多少。
（2）通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱，而不是根据其他化合物酸碱性的强弱来判断。
（1）下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________。
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同周期的右侧 ⑨还原性：
Cl－＜S2－
（2）有三种金属元素A、B、C，在相同条件下，B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强；
若将A、C相连后投入稀硫酸中，发现C表面有明显气泡产生。
则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。
答案
（1）③④⑤⑥⑦⑧⑨
（2）B＞A＞C
解析
（1）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。
（2）由金属B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强，可判断失电子能力B＞A；
又根据A与C形成原电池，C作正极，可判断失电子能力A＞C，故三种金属元素的原子失电子能力B＞A＞C。
题组一 元素性质的直接判断
1．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是（ ）
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
二
c
d
三
a
b
e
f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：
e>
b>
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 D
解析 结合元素周期表考查元素周期律。
容易判断出a为Na、b为Mg、c为C、d为O、e为S、f为Cl。
以下各选项可据此判断。
本题若不推出具体元素，结合“位—构—性”也可作答。
氢化物的稳定性取决于元素的非金属性强弱，d、e是同族元素，非金属性从上到下减弱，因而氢化物稳定性也减弱，A错；
同一周期元素，半径从左到右逐渐减小，a＞b＞e，B错；
C是第ⅣA族元素，性质最稳定，C错；
最高价氧化物对应的水化物酸性取决于元素的非金属性强弱，非金属性越强，酸性越强，元素的非金属性：
c＜e＜f，因此酸性依次增强，D对。
2．依据元素周期表及元素周期律，下列推测正确的是（ ）
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg（OH）2的碱性比Be（OH）2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：
R＞M
答案 B
解析 本题考查元素周期表与元素周期律知识，意在考查考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力。
硼、碳同周期，硼在碳的左边，故硼酸的酸性弱于碳酸的，A项错误；
镁、铍同主族，镁在下方，故Mg（OH）2的碱性强，B项正确；
同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，C项错误；
阴、阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数较小，D项错误。
3．下列说法正确的是（ ）
A．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
解析 本题考查离子键和元素周期律的知识。
阴、阳离子间存在静电吸引力和静电排斥力，两种作用力平衡时，形成离子键，A选项错误；
HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强，B选项错误；
第三周期非金属元素的最高价含氧酸或者最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强，C选项错误；
D选项正确。
题组二 “原子半径、元素化合价”规律应用
4．根据表中短周期元素性质的数据判断，下列说法正确的是（ ）
元素编号
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
/10－10m
0.66
1.36
1.23
1.10
0.99
1.54
0.70
1.18
最高或最
低化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋3
－2
－3
－1
A.元素①⑧形成的化合物具有两性
B．元素⑦位于第三周期Ⅴ族
C．元素④⑤形成的化合物是离子化合物
D．元素③的最高价氧化物对应的水化物碱性最强
解析 ①只有－2价，可知①为氧。
③⑥只有＋1价，由原子半径关系可知③为锂，⑥为钠。
④⑦为ⅤA族元素，由原子半径关系可知④为磷，⑦为氮。
⑤的最高化合价为＋7，则⑤为氯（氟无正价）。
②为ⅡA族元素，由原子半径关系可知②为镁（比③锂大），同理⑧为铝。
A中①⑧形成的氧化铝具有两性，A正确；
B中⑦应位于第二周期ⅤA族；
C中形成的PCl3或PCl5均为共价化合物；
元素⑥的最高价氧化物对应的水化物碱性最强，D不正确。
5．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径（nm）
0.160
0.080
0.102
0.143
0.074
主要化合价
－2，＋4，＋6
根据表中信息，判断以下说法正确的是（ ）
A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：
R＞Y＞X
B．离子半径：
T2－＞X2＋
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：
Y＞R＞X
D．单质与氢气化合的难易程度Z＞T
解析 根据表格中的数据，由化合价数据知Z为S，T为O，R为Al，再根据原子半径数据，X和Y位于同主族，Y为Be，X为Mg。
镁、铍、铝与稀硫酸反应（接触面积相同）时，镁的反应速率最快，A选项错误；
O2－与Mg2＋都是10电子粒子，O2－的半径较大，B选项正确；
碱性：
Mg（OH）2＞Be（OH）2，Mg（OH）2＞Al（OH）3，氢氧化镁的碱性最强，C选项错误；
氧的非金属性比硫的强，氧与氢化合比硫与氢化合容易，D选项错误。
元素化合价规律
（1）主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数，其中氟无正价。
（2）非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
题组三 微粒半径大小比较及应用
6．下列粒子半径大小的比较正确的是（ ）
A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－
B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋
C．Na＜Mg＜Al＜S
D．Cs＜Rb＜K＜Na
解析 A项中的离子具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大，离子半径越小，故A项错误；
B项中S2－和Cl－的电子层数比Na＋和Al3＋多，再根据核外电子排布相同的离子半径比较规律可知B项正确；
C项属于同周期的元素原子，核电荷数越大，半径越小，故C项错误；
D项是同主族元素原子，核电荷数越大，半径越大，故D项错误。
7．X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；
Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。
X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是（ ）
A．X>
Y>
ZB．Y>
X>
C．Z>
YD．Z>
解析 根据原子序数和元素周期律推测原子和离子半径大小，这是正向思维。
而此题是已知原子和离子半径的大小，要判断原子序数大小的关系，这是逆向思维。
已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数大的半径小；
具有相同的电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径递减。
根据题意，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；
Z和Y元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。
由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X。
微粒半径大小比较方法
特别说明 以上方法仅适用于主族元素。
题组四 元素性质递变规律的实验探究
8．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1mol分别投入到足量的0.1mol·
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_______________________________________________。
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
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。
9．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：
实验方案
实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后的溶液中滴加酚酞
A浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水
B产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应
C反应不十分强烈，产生可燃性气体
④镁带与2mol·
L－1的盐酸反应
D剧烈反应，产生可燃性气体
⑤铝条与2mol·
E生成白色胶状沉淀，既而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告：
（1）实验目的：
_______________________________________________________。
（2）实验用品：
仪器：
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
药品：
____________________________________________________________________。
（3）实验内容：
（填写题给信息表中的序号）
有关化学方程式
（4）实验结论：
________________________________________________________。
（5）请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因。
（6）请你补充两组简单易行的实验方案，证明此周期中另外两种元素性质的递变规律。
答案
（1）验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律
（2）试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等 镁带、钠、铝条、新制氯水、新制饱和硫化氢溶液、2mol·
L－1的盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、酚酞试液、AlCl3溶液
实验
方案
现象
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B
Mg＋2H2O
Mg（OH）2＋H2↑
D
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
C
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
E
AlCl3＋3NaOH===Al（OH）3↓＋3NaCl
Al（OH）3＋NaOH===Na[Al（OH）4]-
F
H2S＋Cl2===2HCl＋S↓
（4）金属性：
Na>
Mg>
Al；
非金属性：
Cl>
S
（5）Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三个电子层，但最外层电子数依次为1、2、3、6、7，原子半径随电子数增多而减小，所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。
（6）方案一：
测定0.1mol·
L－1的Na2SiO3、Na3PO4的pH，由此判断两种盐溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸两种最高价含氧酸的酸性强弱顺序，进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。
方案二：
在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液，可发生反应生成硅酸沉淀，进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。
解析 该题综合性很强，以实验探究的形式考查元素周期律的知识，并且以实验方案设计的形式考查学生的思维想象能力和创新能力。
解答该题要认真审题，结合元素化合物的性质和元素周期律的知识，系统分析，填出（3）表中内容。
再结合实验要求，得出实验目的、实验所需仪器、药品，综合分析，得出实验结论。
结合元素周期律的实质，分析（5）。
该题中的实验对第三周期的元素进行了实验探究，但没有涉及Si和P两种元素，结合Si、P两元素在第三周期的位置和其性质、设计实验方案，证明其非金属性的递变规律，可利用其最高价含氧酸的酸性，或利用最高价含氧酸
的钠盐的水解程度等方法。
考点三 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（O
升级会员 