②同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)。
如:
Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl。
③电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。
如:
F->Na+>Mg2+>Al3+。
④同种元素的微粒半径:
阳离子<原子<阴离子。
如Na+<Na;Cl<Cl-。
⑤同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。
如Fe>Fe2+>Fe3+。
⑥稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径(测量方法不同)。
Ⅳ.典型例题
例1.同周期的X、Y、Z三种元素,已知其氢化物分别为XH3、H2Y、HZ,则下列判断正确的是
A.原子半径Z>Y>X
B.Z的非金属性最强
C.氢化物还原性XH3>H2Y>HZ,稳定性XH3>H2Y>HZ
D.最高氧化物对应水化物H3XO4酸性最强
【解析】由氢化物中X、Y、Z三种元素的负化合价可知,三种元素分别位于VA、VIA、VIIA族,又知是同周期元素,故X、Y、Z三种元素非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小。
答案:
B
例2.(2006江苏,9)X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一族,Y、Z处于同一周期,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。
下列说法正确的是
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
【解析】由X原子的电子层结构推知X为氧,由于X、Y属同主族短周期元素,所以Y为硫。
又因Z与Y同周期,且核外电子数比Y少1,故Z为磷。
同三者在周期表中的位置关系,结合元素周期律,很容易找到答案。
答案:
AD
例3.(2006重庆理综,29)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属。
X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。
单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。
请回答下列问题:
⑴.Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是(用元素符号做答)。
⑵.ZW2的电子式是;它在常温下呈液态,形成晶体时,属于晶体。
⑶.工业生产单质Y的原理是(用化学方程式表示)。
⑷.X与Y化学性质相似,则X与浓NaOH溶液反应的化学方程式是。
⑸.1mol的单质W与50mL1.5mol/L的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+与Br-的物质的量之比是。
【解析】X原子的最外层电子数与次外层电子数相等,短周期元素中符合此点的只有铍4Be;又因X与W、Y与Z的最外层电子数之和均为9,所以W的最外层电子数为7;又因X、Y化学性质相似,根据周期表中“对角线”规则,推知Y为铝13Al;则Z的最外层电子数为6;再根据X、Y、Z、W原子序数依次增大最后确定Z为硫16S,W为氯17Cl。
答案:
⑴(同周期元素)Cl<S<Al⑵
分子(晶体)
⑶2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑⑷Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑
⑸3︰5
例4.(2006四川理综,9)已知1~18元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构。
下列关系正确的是
A.质子数c>dB.离子的还原性Y2->Z-
C.氢化物的稳定性H2Y>HZD.原子半径X<W
【解析】因为四种离子的电子层结构相同,所以质子数a、b、c、d的大小关系是a>b>d>c,A错;W和X为同周期金属元素,原子半径X>W,D错;Y和Z为同周期非金属元素,Z氧化性强于Y,所以氢化物稳定性HZ>H2Y,C错。
答案:
B。
例5.(1999上海,26)设想你去某外星球做了一次科学考察,采集了该星球上十种元素单质的样品,为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究,你设计了一些实验并得到下列结果:
单质
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
熔点(℃
-150
550
160
210
-50
370
450
300
260
250
与水反应
∨
∨
∨
∨
与酸反应
∨
∨
∨
∨
∨
∨
与氧气反应
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
∨
不发生化学反应
∨
∨
相对于A元素的原子质量
1.0
8.0
15.6
17.1
23.8
31.8
20
29.6
3.9
18.0
按照元素性质的周期递变规律,试确定以上十种元素的相对位置,并填入下表:
A
B
H
【解析】题给表格中提供了三方面信息:
⑴相对原子质量⑵单质熔点⑶单质化学性质。
由⑴相对质量确定各元素原子序数递增的顺序,此为不能违背的根本原则;由⑶知不发生化学反应的AE为稀有气体,再根据相对质量或熔点确定E在A下边;由⑶知化学性质BFGH、DJ、CI分别相似,应该在相邻的位置,再结合相对质量,确定它们的具体位置。
答案:
A
I
B
C
D
J
G
E
H
F
Ⅴ.跟踪训练
一、选择题(本题有5个小题,每小题只有一个选项是正确的)
1.(2000广东)在周期表中,第三、四、五、六周期元素的数目分别是
A.8、18、32、32B.8、18、18、32C.8、18、18、18D.8、8、18、18
2.几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素符号
A
B
C
D
E
原子半径(nm)
160
080
X
143
074
主要化合价
+2
+2
-2,+4,+6
+3
-2
则X可能的数值为
A.069B.102C.145D.184
3.下列叙述正确的是
A.原子半径总是由大到小,到稀有气体元素时半径突然增大,呈周期性变化
B.ⅠA族所有元素的金属性比ⅡA族元素的金属性都强
C.Ⅶ主族元素的单质与水反应都可表示为X2+H2O=HX+HXO
D.最高价含氧酸的酸性最强的元素位于周期表最右上方
E.所有非金属的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8
4.某元素的电离能(电子伏特)如下表,此元素位于元素周期表的族数是
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
14.5
29.6
47.4
77.5
97.9
551.9
666.8
A.ⅢAB.ⅣAC.ⅥAD.ⅤAE.ⅦA
5.(2006北京理综,12)R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期的元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
二、选择题(本题有10个小题,每小题有1~2个选项是正确的)
6.下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是
A.元素周期律是指元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性变化的规律
B.元素周期表是元素周期律的具体表现形式
C.元素的性质呈现周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性
D.难失电子的元素一定难得电子
7.(2005全国理综III,9)同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是
A.16B.26C.36D.46
8.(2006全国I理综,7)下列叙述正确的是
A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高
B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
C.同一主族元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高
D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高
9.(2006天津理综,9)下列说法正确的是
A.IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强
B.VIA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高
C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
1(2005广东)短周期元素X、Y的原子序数相差2,下列有关叙述正确的是
A.X与Y不可能位于同一主族B.X与Y一定位于同一周期
C.X与Y可能形成共价化合物XYD.X与Y可能形成离子化合物XY
11.已知铍(Be)的原子序数为4,下列对铍及其化合物的叙述中正确的是
A.Be(OH)2可能具有两性B.氯化铍中铍原子的最外层电子数是8个
C.氢氧化铍的碱性比氢氧钙弱D.单质铍可和冷水剧烈反应产生氢气
12.据国外有关资料报道,在独居石(一种共生矿,化学成分为Ge,La,Nb,…的磷酸盐)中,查明尚有未命名的116、124、126号元素。
试判断,116号元素应位于周期表中的
A.第6周期ⅣA族B.第7周期ⅥA族C.第7周期Ⅷ族D.第8周期ⅥA族
13.有两种短周期元素X和Y,可组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数为①m-4②m+4
③m+8④m-2⑤m+6。
其中正确的组合是
A.只有①②④B.只有①②⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤
14.(2004江苏理综,16)X、Y、Z均为短周期元素,它们的原子核外最外层电子数分别为1、6、6。
Z位于Y的上一周期,则这三种元素形成的某种化合物的化学式可能为
A.X2YZ4B.XY2Z3C.X3YZ4D.X2YZ3
15.(98上海,25)第IIA族元素R的单质及其相应氧化物的混合物12g,加足量水经完全反应后蒸干,得固体16g,试推测该元素可能为
A.MgB.CaC.SrD.Ba
三、实验题
16.在元素周期表中,同一主族元素化学性质相似。
目前也发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族的元素性质相似,称为对角线规则。
据此回答:
⑴.锂在空气中燃烧,除生成外,也生成微量的(用化学式做答)。
⑵.铍的最高价氧化物对应的水化物的化学式是,它属于两性氧化物,可以证明这一结论的离子方程式是;。
⑶.已知反应Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑,则Al4C3遇足量强碱溶液反应的离子方程式为。
⑷.科学家证实,BeCl2属于共价化合物,设计一个简单实验证明这一点,你想到的可行的方法是。
17.下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
⑴.写出下列元素符号:
① ,⑥ ,⑦ ,
。
⑵.在这些元素中,最活泼的金属元素是 ,最活泼的非金属元素是 ,最不活泼的元素是 (用元素符号做答)。
⑶.在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是(填化学式) ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 ,写出三者之间相互反应的化学