第1章第3节第3课时42.docx

1、第1章 第3节 第3课时42第3课时预测元素及其化合物的性质核心素养发展目标1.以硅及其化合物为例，学会从元素在周期表中的位置、物质类别、元素化合价等角度认识含有该元素物质的化学性质，形成对元素及其化合物的多维立体认识网络。2.了解元素周期表与元素周期律的应用，建立“位构性”关系应用的思维模型。一、多角度认识硅及其化合物的性质硅及其化合物化学性质预测预测依据硅(Si)硅位于元素周期表中的第3周期A族硅原子最外层有4个电子，最高正化合价为4价，最低负化合价为4价硅的非金属性比同周期磷元素弱硅的非金属性比同主族碳元素弱元素在周期表中的位置二氧化硅(SiO2)具有酸性氧化物的性质，能与碱(如NaOH

2、溶液)反应，高温时能与碱性氧化物(如CaO)反应物质类别二氧化硅中硅元素为4价，具有氧化性，能与某些还原剂(如碳)在高温下反应元素化合价硅酸(H2SiO3)具有酸的性质，能与碱(如NaOH溶液)反应物质类别酸性比碳酸、磷酸弱元素在周期表中的位置 分析预测元素及其化合物性质的思维模型想类别：由该物质所属的类别分析推测其性质。看价态：由主要元素的化合价推测其氧化性或还原性。判位置：由主要元素在周期表中的位置推测其性质。(1)硅在地壳中的含量仅次于氧，自然界中没有游离态的硅()(2)硅原子最外层有4个电子，既不易得到电子，也不易失去电子()(3)二氧化硅为酸性氧化物，与任何酸都不能反应()(4)硅酸

3、钠溶液中加入盐酸，有白色沉淀生成()(5)硅是常温下稳定的半导体材料()答案(1)(2)(3)(4)(5)1用原子结构的相关知识解释：(1)硅原子得电子能力比磷原子弱。提示硅、磷元素位于同一周期，硅原子的核电荷数较小，原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引作用较弱，因此硅原子得电子能力比磷原子弱。(2)硅元素的非金属性比碳元素弱。提示硅、碳元素位于同一主族，硅原子电子层数较多，原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引作用较弱，硅原子得电子能力比碳原子弱，硅元素的非金属性比碳元素弱。2如何用二氧化硅为原料来制取硅酸？写出有关反应的化学方程式。提示SiO22NaOH=Na2SiO3H2ONa2SiO

4、32HCl=H2SiO32NaCl3请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置比较元素的非金属性：硫碳硅。(提示：H2SiO3难溶于水)。实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、Na2SO3溶液、大理石、Na2CO3粉末、Na2SiO3溶液。实验装置如图所示。(1)甲仪器中盛_，乙仪器中盛_，丙仪器中盛_。(2)乙仪器中的现象是_。(3)结论：酸性_。答案(1)稀硫酸Na2CO3粉末Na2SiO3溶液(2)产生大量气泡(3)H2SO4H2CO3H2SiO3解析根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以来比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可

5、知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证三种元素非金属性的强弱。1“矽”(音x)在清末成书的化学鉴原中最早出现，它是地壳中含量居第二位的元素。现代化学中关于“矽”的说法正确的是()A其元素名称为锡，元素符号为SnB其在自然界中既有游离态，又有化合态C其单质可与碱反应，不能与酸反应D其某种含氧酸盐水溶液浸泡木材可防火答案D解析地壳中含量居前五位的元素是氧、硅、铝、铁、钙，含量居第二位的元素是硅，在自然界中只有化合态，其单质可与碱反应，也能与HF反应，其硅酸钠水溶液浸泡木材可防火。2硅被誉为无机非金属材料的主角，下列有关说法正确的是()A硅在地壳中含量居第二位，在地球上有丰富的硅资源，

6、如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅B硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料C存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D硅是一种良好的半导体材料，所以是制造光导纤维的基本原料答案B解析石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，故A项错误；硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，故B项正确；二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应生成黏性的硅酸钠溶液，容易把磨口玻璃塞和玻璃瓶粘结在一起而不易打开，故C项错误；光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，故D项错误。3下列有关硅及其化合物的说法，不正确的是()A晶体硅具有金属光泽，可以导电，是制造太阳能电池的常用材料B水玻璃可用作木材

7、防火剂，是制备硅胶的原料CSiO2是一种酸性氧化物，不能够与酸反应D除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤答案C解析硅在周期表中位于金属与非金属交界线处，属于半导体材料，是制造太阳能电池的常用材料，故A项正确；水玻璃是硅酸钠溶液，硅酸钠耐高温可用作木材防火剂，硅酸钠是制备硅胶的原料，故B项正确；SiO2是酸性氧化物，但是二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故C项错误；二氧化硅和盐酸不反应，CaCO3与盐酸反应，所以除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤，故D项正确。二、元素周期表和元素周期律的应用1在科技生产中的应用2依据元素“位构性”关系推断(

8、1)由元素原子或离子的核外电子排布推断(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断(3)由元素在周期表中的位置推断1A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。则4种元素的符号依次是：A_，B_，C_，D_。答案SClKCa解析由A、D两元素核外电子排布的特点可知：A为S，D为Ca；由核电荷数的相对大小及它们离子的电子层结构，可知B为Cl，C为K。2X、Y、Z三种短周期元素，原子序数依次增大，其中Z的单质溶于水所得的溶液具有漂白性，X、Y、Z三种元素的最高价氧化

9、物的水化物，两两之间都能反应。则X、Y、Z的元素名称分别为_、_、_。答案钠铝氯解析由Z单质水溶液有漂白性，可知Z为Cl，X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间可以反应，则Y为Al，X为Na。3X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，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_(填字母)。A元素非金属性由弱到强的顺序为ZYXBY元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C三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ZYX答案A解析X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说

10、明X是氧元素，则Y必然为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为PSO，A项正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为PSO，D项错误。1元素周期表中某区域的一些元素通常用来制造农药，它们是()A左下方区域的金属元素B金属元素和非金属元素分界线附近的元素C右上方区域的非金属元素D稀有气体元素答案C解析用来制造农药的元素有P、Cl、S、F等非金属元素，它们位于元素周期表的右上方。2(201

11、8江西赣州十四市期中联考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。其中X、Y为金属元素，W和Z同主族。Z的核外电子数是W的2倍，W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和。下列说法正确的是()A原子半径：XYWZBW和X组成的化合物一定是碱性氧化物CZ对应的气态氢化物中所有原子均达到8电子稳定结构D向氢元素与W、X、Y组成的化合物水溶液中滴入稀盐酸至过量，溶液先变浑浊后澄清答案D解析W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W和Z同主族，Z的核外电子数是W的2倍，则W为O元素，Z为S元素。W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和且X、Y为金属元素，可知X为Na元素，Y为

12、Al元素。电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径的大小顺序为XYZW，故A错误；W和X组成的化合物不一定是碱性氧化物，如过氧化钠属于过氧化物，故B错误；Z对应的气态氢化物中氢原子不是8电子稳定结构，故C错误；氢元素与W、X、Y组成的化合物为NaAl(OH)4，向其水溶液中加入盐酸，先生成氢氧化铝沉淀，盐酸过量，则沉淀溶解，故D正确。3四种短周期元素在周期表中的相对位置如表所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题：(1)元素Z位于周期表中第_周期_族。(2)这些元素的气态氢化物中，水溶液碱性最强的是_(写化学式)。(3)X

13、W2的化学式为_。(4)Y的最高价氧化物的化学式为_。答案(1)3A(2)NH3(3)CS2(4)N2O5解析根据短周期元素在周期表中的位置，确定Z只能是第3周期的元素，假设其最外层电子数为x，则有28x3x，解得x5，即Z为磷元素，据此可以判断出其他元素，如表：X(C)Y(N)Z(P)W(S)(1)磷位于元素周期表的第3周期A族。(2)A族元素形成的气态氢化物呈碱性，其碱性随着原子序数的增大而减弱，即NH3的碱性最强。(3)XW2的化学式为CS2。(4)氮元素最高价为5价，最高价氧化物为N2O5。课时对点练A组基础对点练题组一物质性质的预测1已知铍(Be)的原子序数为4，下列对铍及其化合物的

14、叙述中，正确的是()A铍的原子半径大于硼的原子半径B氯化铍难溶于水C氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的强D单质铍跟冷水反应迅速产生氢气答案A解析元素周期表中，铍与硼在同一周期，铍在硼的左边，因此原子半径比硼大，A对；根据同主族元素性质递变规律，BeCl2易溶于水，B错；铍在钙的上方，金属性弱，氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱，C错；单质铍的金属性比镁弱，镁与冷水反应缓慢，铍一定不能与冷水迅速反应，D错。2铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。Tl3与Ag在酸性介质中发生反应：Tl32Ag=Tl2Ag。下列推断正确的是()ATl的最外层有1个电子BTl3的氧化性比Al3弱CTl能形成

15、3价和1价的化合物DTl的还原性比Ag强答案C解析A项，Tl与Al同族，即Tl在A族，其原子最外层有3个电子，1价阳离子最外层有2个电子，即Tl最外层有2个电子；B项，由Tl32Ag=Tl2Ag可知，Tl3能将Ag氧化，而Al3则不能，故Tl3比Al3氧化性强；C项，Tl在A族，其最高正化合价为3价，从Tl来看Tl元素有1价，则Tl能形成3价和1价的化合物；D项，在氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物强。在Tl32Ag=Tl2Ag中，Ag是还原剂，Tl是还原产物，则Tl的还原性比Ag弱。3碲(Te)是52号元素，位于周期表中A族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述错误的是()A碲的单

16、质具有半导体的性能B碲化氢(H2Te)比H2S更稳定C碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)DH2TeO4的酸性比H2SO4弱答案B解析Te元素在元素周期表的第5周期A族，位于金属区与非金属区的交界线处的元素，有半导体的性能，A项正确；同主族元素自上而下得电子能力减弱，则氢化物稳定性：H2TeH2S，B项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2TeO4H2SO4，D项正确。4(2018辽宁省实验中学高一下学期阶段检测)锗和铝在周期表中处于对角线位置，二者的单质及化合物的性质对应相似。下列关于锗及其化合物的推断正确的是()A锗不能与强碱溶液反应B氢氧化锗具有两性C氧化锗易溶于水D氧化锗的化学式

17、为Ge2O3答案B解析铝能和强碱溶液反应，锗也能和强碱溶液反应，故A项错误；氢氧化铝具有两性，则氢氧化锗也具有两性，故B项正确；氧化铝不易溶于水，则氧化锗也不易溶于水，故C项错误；Ge位于A族，其最高价为4，氧化锗中O元素的化合价为2，所以氧化锗的化学式为GeO2，故D项错误。题组二元素周期表与元素周期律的应用5元素周期表和元素周期律对科学技术有指导作用。下列说法中不正确的是()A在元素周期表左下方区域的金属元素中寻找半导体材料B利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药C在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料D在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方

18、法答案A解析在元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线处寻找半导体材料，A错误；利用元素周期表中氟、氯、硫、磷附近的元素研制新型农药，B正确；在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，C正确；在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法，D正确。6元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法中正确的是()A虚线的左侧全部是金属元素B非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物对应水化物酸性最强CA族元素的金属一定强于A族元素DSi是半导体材料，Ge也可能是半导体材料答案D解析虚线左侧还包括非金属氢；F无正价，也没有含氧酸；同周期的A族元素，金属性强于A族元

19、素；不同周期的不一定。题组三元素“位构性”关系的应用7(2019青岛高一月考)已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是()A单质有氧化性B最高正价一定为7价C是非金属元素D同周期元素中原子半径最小答案B解析某原子的最外层有7个电子，说明位于A族，A族元素得到一个电子达到稳定结构，其单质具有强氧化性，故A说法正确；F没有正价，故B说法错误；A族为非金属元素，故C说法正确；同周期从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，因此卤族元素的原子半径是同周期中最小的，故D说法正确。8某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的化学式不是H2X，则下列说法正确的是()AX的最高正化合价

20、为4价BX是第2周期A族元素CX是第2周期A族元素DX的最高价含氧酸的化学式可表示为H3XO4答案D解析某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的化学式不是H2X，那么X为P，X的氢化物的化学式是PH3，最高价含氧酸的化学式为H3PO4，该元素在元素周期表中位于第3周期A族，故选D。9X元素和Y元素的原子，在化学反应中都易失去电子而形成与Ne相同的电子层结构，已知X的原子序数比Y的大，下列说法中正确的是()AX元素的金属性比Y元素的强BX和Y的单质都不能从水中置换出氢气CY元素的氢氧化物的碱性比X元素的弱DX元素的最高正化合价比Y元素的高答案D解析由题干信息可知，二者均为第3周期

21、的金属元素。由X的原子序数比Y的原子序数大可知，X元素位于Y元素的右边，则X元素的金属性比Y元素的弱，X元素的氢氧化物的碱性比Y元素的弱，X元素的最外层电子数比Y元素的多，X元素的最高正化合价比Y元素的高，A、C项错误，D项正确。第3周期的金属元素有Na、Mg、Al，一定条件下，Na、Mg都能从水中置换出氢气，B项错误。10A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如下图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和中子数相等。ACB(1)A、B、C三种元素的名称分别为_、_、_。(2)B位于元素周期表中第_周期_族。(3)C的单质与氢气反应的化学方程式为_。(

22、4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：_。答案(1)氮硫氟(2)3A(3)F2H2=2HF(4)2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(或NH3H2SO4=NH4HSO4)解析依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第2周期，而B处在第3周期。设A的原子序数为x1，则C的原子序数为x1，B的原子序数为x8，则有x1x1x8，x8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。B组综合强化练1(2018厦门双十中学高一下期中)根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断，其中错误的是()A短周期主族元素中

23、半径最大的是NaBSr(OH)2的碱性强于Ba(OH)2C砹(At)的单质是有色固体，HAt很不稳定DAsH3是无色、有毒的气体答案B解析同主族元素从上到下金属性增强，则金属性：SrBa，氢氧化锶比氢氧化钡的碱性弱，B错误；由卤族元素单质及化合物的递变性可知，随原子序数的增大，单质的颜色逐渐加深，气态氢化物稳定性减弱，砹是一种有色固体，HAt不稳定，C正确；AsH3是无色、有毒气体，D正确。2(2018河北武邑中学月考)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上)，戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断错误的是()A甲可能是金属元素B气态氢

24、化物的稳定性：庚己戊C丙与戊的最高价氧化物的水化物可以相互反应D庚的最高价氧化物的水化物酸性最强答案D解析戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素，则戊为氮元素，己为氧元素，所以丁、戊、己、庚为第2周期元素，则乙、丙为第3周期元素，甲不一定在丁、庚的连线上，则甲可能为第1周期的氢元素，也可能是第2周期的锂元素，根据元素在周期表中位置关系可知，乙为镁元素，丙为铝元素，丁为碳元素，庚为氟元素，故A正确；非金属性：FON，则气态氢化物的稳定性：HFH2ONH3，故B正确；Al的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，二者可以发生反应：Al(OH)33HNO3=Al

25、(NO3)33H2O，C正确；庚为F元素，F元素无正价，不存在最高价氧化物对应的水化物，D项错误。3(2019杭州高一下期中)某同学设计如下元素周期表，以下说法正确的是()A白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素BX、Y、Z元素分别为N、P、OC原子半径：ZXYDX、Y、Z的气态氢化物中稳定性最高的是X的氢化物答案B解析白格中的稀有气体He、Ne、Ar不属于主族元素，A错误；根据该同学设计的元素周期表的形式和位置可知：X的原子序数为7，Z的原子序数为8，Y的原子序数为15，因此X为N，Z为O，Y为P，B正确；同周期主族元素自左到右原子半径逐渐减小，原子半径：NO，同主族元素自上而下原子半径逐渐

26、增大，原子半径：PN，因此原子半径：PNO，C错误；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，非金属性：ONP，因此形成的气态氢化物最稳定的是H2O，D错误。4X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X与Z位于同一主族，Z的核外电子数是X的2倍，Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子数。下列说法正确的是()A原子半径由小到大的顺序为XYZWBZ的最高价氧化物对应的水化物为弱酸CY单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应DW的非金属性弱于Z答案C解析已知X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Z的核外电子数是X的2倍，则X为氧元素，Z为硫元

27、素；W为原子序数大于硫元素的主族元素，W为氯元素；Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子总数，则Y原子的最外层电子数为3，Y为铝元素。原子半径由小到大的顺序：OClSAl，即XWZY，A错误；Z为硫元素，最高价氧化物对应的水化物(硫酸)为强酸，B错误；在一定条件下，铝单质可以与氧化铁发生置换反应生成氧化铝和铁，C正确；Cl的非金属性强于S，D错误。5W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如下表所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应，由此可知()WXYZA.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YBZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性大

28、于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性答案A解析由已知条件和元素在周期表中的位置可知W、X、Y、Z分别代表N、O、S、Cl四种元素。元素的非金属性越弱，其氢化物的稳定性越弱，故O、S、Cl三种元素相应最简单氢化物稳定性最弱的是H2S，A项正确；HClO是弱酸，酸性：HClOH2SO4，B项错误；非金属单质的氧化性越强，相应简单阴离子的还原性越弱，故还原性：O2S2，C项错误；在Cl2与NaOH溶液的反应中，Cl2既表现出氧化性又表现出还原性，D项错误。6A、B、C、D都是短周期元素，A元素的原子核外有两个电子层，最外层已达到饱和；B元素位于A元素的下一周期，最外层电子数是A元素最外层电子数的；C元素的离子带有两个单位正电荷，它的核外电子排布与A元素原子相同，D元素与C元素属同一周期，原子的最外层电子数比C的最外层电子数少1。根据上述内容判断：(1)A_，B_，C_，D_。(填元素符号)(2)B元素位于第_周期_族，它的最高价氧化物的化学式是_，最高价氧化物对应的水