2019届一轮复习全国通用版第20讲元素周期表和元素周期律学案
第20讲 元素周期表和元素周期律
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.掌握元素周期律的实质。 了解元素周期表的结构(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、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
2017,全国卷Ⅰ,12T
2017,北京卷,7T
2017,全国卷Ⅱ,9T
2017,全国卷Ⅲ,12T
2016,全国卷甲,9T
2016,全国卷乙,13T
2016,全国卷丙,12T
预计2019年高考主要考查元素性质的周期性变化,以元素周期表为依托考查各微粒间关系,用物质结构理论来解释现象、归纳总结、定量计算。题型会稳中有变。复习备考时,重点掌握同周期、同主族元素性质的递变规律,注意某些物质的特征;理清元素的“位—构—性”的关系,用好元素周期表这一工具。
分值:3~6分
考点一 元素周期表
1.原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。对于一个原子:原子序数=__核电荷数__=__质子数__=__核外电子数__。
2.元素周期表的编排原则
(1)把__电子层数__相同的元素按__原子序数__递增顺序从左到右排成一横行,共有__7__个横行。
(2)把不同横行中__最外层电子数__相同的元素按__电子层数__递增的顺序从上到下排成一纵行,共有__18__纵行。
3.元素周期表的结构
(1)周期(7个横行,7个周期)
短周期
长周期
序号
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
__2__
__8__
__8__
__18__
__18__
__32__
不完全周期,最多容纳32种元素,目前排了26种元素
0族元素
原子序数
__2__
__10__
__18__
__36__
__54__
86
(2)族(18个纵行,16个族)
①主族:
列序
1
2
13
14
15
16
17
主族序数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
②副族:
列序
3
4
5
6
7
11
12
副族序数
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
③Ⅷ族:包括__8、9、10__三个纵列。
④0族:第__18__纵列,该族元素又称为__稀有气体__元素。
(3)元素周期表中元素的分区
族
周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一
二
三
四
五
六
七
①分界线:如上图所示,沿着元素周期表中__B、Si、As、Te、At__与__Al、Ge、Sb、Po__的交界处画一条斜线,即为__非金属元素__和__金属元素__的分界线(氢元素除外)。
②金属元素:位于分界线的__左面__区域,包括所有的__过渡__元素和部分__主族__元素。
③非金属元素:位于分界线的__右面__区域,包括部分主族元素和__0__族元素。
④分界线附近的元素,既能表现出一定的__金属性__,又能表现出一定的__非金属性__。
元素周期表的记忆口诀
(1)横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七尚不满。
(2)纵列称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
(3)一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
(4)镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是ⅡA族元素。( × )
(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。 ( × )
(3)元素周期表中第2纵行全部为金属元素。 ( √ )
(4)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族。 ( √ )
2.下列化合物仅由主族元素组成的是( D )
A.Cu3P B.FeS
C.XeF6 D.Mg3N2
解析 Cu、Fe、Xe均不是主族元素。
3.下列叙述正确的是( B )
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.副族元素中没有非金属元素
C.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
D.元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素
(1)周期表中有18个纵行、16个族,第8、9、10纵行为一族,称为Ⅷ族,既不是主族,也不是副族,所以,在描述元素在Ⅷ族时,不要写成ⅧA或ⅧB。
(2)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族,如K、Cr、Cu。
(3)含元素种数最多的周期是第六周期,有32种元素;含有元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素,组成化合物种类最多为ⅣA族。
推断元素在周期表中位置的方法
1.根据核外电子排布规律
(1)最外层电子数大于或等于3(小于8)的一定是主族元素。
(2)最外层有1个或2个电子,则可能是第ⅠA族、第ⅡA族元素,也可能是副族、第Ⅷ族元素或0族元素氦。
(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。
2.周期尾序推算法
首先熟记各周期0族元素原子序数,然后与已知元素原子序数比较。
ⅠA
ⅡA
…
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
…
…
bB
aA
bB
…
(1)若b-a=1~2,则B元素处于A元素的下周期第ⅠA族或第ⅡA族,如37号元素比第四周期氪的原子序数(36)多1,故该元素处在第五周期第ⅠA族。
(2)若a-b=1~5,则B元素处于A元素所在周期的第ⅢA族~第ⅦA族,如53号元素比第五周期的氙(54号)原子序数少1,因此该元素处在第五周期第ⅦA族。
3.根据同周期或同主族序数差关系推断
(1)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差=族序数差;
②两元素分布在过渡元素同侧时,原子序数差=族序数差;两元素分布在过渡元素两侧时,第四或第五周期元素原子序数差=族序数差+10,第六周期元素原子序数差=族序数差+24;
③第四、五周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数差都为11,第六周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数差为25。
(2)同主族、邻周期元素的原子序数的关系
①ⅠA族元素,随电子层数的增加,原子序数依次相差2、8、8、18、18、32;
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。
[例1] 下列说法正确的是( B )
A.原子序数为7的元素的最高化合价为+4价
B.114号元素位于第七周期第ⅣA族
C.位于同一主族的甲、乙两种元素,甲的原子序数为m,则乙的原子序数可能为m+
4
D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为m,乙位于第ⅢA族,则乙原子序数可能为m+19
[例1] (2017·全国卷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
W
C.化合物熔点:Y2X3S>As,所以气态氢化物的稳定性:庚>己>戊,B项错误;常温下,镁与水不反应,C项错误;二氧化硅可用于制光导纤维,D项正确。
1.(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( B )
A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析 b原子次外层可能有2个电子或8个电子,若有2个电子,则a为He元素,与题中主族元素不符,即b原子次外层应为8个电子,由此确定a为O元素,再结合c周期数和族数相同,且原子序数大于O元素,可知c为Al元素,与O元素同族的d为S元素,则b可能为Na元素或Mg元素。A项,原子半径:Na(Mg)>Al>S>O,错误;B项,同周期元素随着核电荷数递增,金属性逐渐减弱,同主族元素的金属性从上往下逐渐增强,即金属性:Na(Mg)>Al>S>O,正确;C项,Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,是弱碱,错误;D项,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,即氧化性:O2>S,错误。
2.(2016·江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( B )
A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:r(X)__r(阳离子)
逐渐__增大__
元
素
的
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)__(H除外)
相同,最高正化合价=__主族序数__(O、F除外)
金属性
逐渐__减弱__
逐渐__增强__
非金属性
逐渐__增强__
逐渐__减弱__
化
合
物
的
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__
性
质
逐渐__增强__
逐渐__减弱__
气态氢化物稳定性
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.元素周期表和元素周期律的应用
(1)科学预测:为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
①比较同周期、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。
②推测未知元素的某些性质
a.已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2__难__溶。
b.已知卤族元素的性质递变规律,可推知未学元素砹(At)应为__黑__色固体,与氢__很难__化合,HAt__不__稳定,水溶液呈__酸__性,AgAt__难(或不)__溶于水。
(2)寻找新材料
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)同周期主族元素中,第ⅦA族元素的原子半径最小。 ( √ )
(2)下列离子半径由大到小的顺序:r(S2-)>r(Cl-)>r(Al3+)>r(Mg2+)>r(Na+)。 ( × )
(3)ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。 ( √ )
(4)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增至+7。 ( × )
(5)元素的氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。( × )
(6)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。 ( × )
2.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( D )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
3.用“>”或“<”填空:
(1)碱性强弱顺序:NaOH__>__Mg(OH)2__>__Al(OH)3。
(2)酸性强弱顺序:H2SiO3__<__H2CO3,H2SO4__>__H3PO4。
(3)氢化物稳定性强弱顺序:HCl__>__H2S__>__PH3__>__SiH4。
(4)氢化物还原性强弱顺序:HF__<__HCl__<__HBr__<__HI。
(1)最高正化合价=主族序数(O、F除外)=最外层电子数。
(2)最低负化合价=主族序数-8(H除外,H元素最低负价为-1价)。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物。
一 元素金属性和非金属性强弱的比较
1.结构比较法:根据原子结构比较。
最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强。最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。
2.位置比较法:根据在“三表”中的位置比较(稀有气体除外)。
3.实验比较法:根据“三反应”和“两池”比较。
[例1] 下列实验不能达到实验目的的是( B )
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别与稀盐酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
二 微粒半径的比较
[例2] 下列离子半径最大的是( C )
A.Na+ B.Mg2+
C.O2- D.F-
解析 所给的四种离子核外均有10个电子,电子排布相同时,离子的核电荷数越大,对应的离子半径越小,四种离子的核电荷数依次为11、12、8和9,即离子半径:O2->F->Na+>Mg2+。
[例1] (2016·全国卷丙)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:WZ
[答题送检]来自阅卷名师报告
错误
致错原因
扣分
A
比较离子半径时,不考虑离子的核外电子层结构,对结论生搬硬套。Cl-与Na+的半径关系可通过F-联系
-6
[解析] 根据“X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的”可知X为Na元素,结合题给条件推出W为O(或N)元素,Y为S(或P)元素、Z为Cl元素。Cl-具有3个电子层,Na+、O2-(或N3-)只有2个电子层,所以Cl-的半径大于Na+、O2-(或N3-)的半径,Na+、O2-(或N3-)具有相同的电子层结构,则核电荷数越小,离子半径越大,所以简单离子半径大小为Cl->O2-(或N3-)>Na+,A项错误;非金属性越强,气态氢化物越稳定,C项错误;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,D项错误。
[答案] B
1.(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( C )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
解析 四种主族元素都在短周期,W的简单氢化物可用作制冷剂,则W为N元素。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则Y为Na元素。一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生,则该盐为硫代硫酸钠,X为O元素,Z为S元素。硫化钠溶液水解显碱性,不能使蓝色石蕊试纸变红,C项错误。
1.(2017·天津卷)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( C )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.下图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析 该实验只能证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性强弱。
2.(2016·上海卷)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是( A )
A.原子半径:X>Y>Z>W
B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
解析 由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大,W与Z是同一主族的元素,而X、Y、Z是同一周期的元素,且只有X是金属元素,则这四种元素在元素周期表中的相对位置为。A项,同一周期元素的原子序数越大,原子半径越小;同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大。所以原子半径:X>Y>Z>W,正确;B项,W的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定比Z的强,但含氧酸的酸性不一定比Z的强,如W的含氧酸可能是HNO2,Z的含氧酸是H3PO4,错误;C项,元素的非金属性:W>Y,所以气态氢化物的稳定性:W>Y,错误;D项,若W、X原子序数相差5,当W为O,X为Al时,则二者形成的化合物的化学式是X2W3,错误。
3.随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在周期表中的位置是__第三周期第ⅢA族__。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):__r(O2-)__>__r(Na+)__;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:__HClO4__>__H2SO4__。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:__ (或H∶∶
eq o(O,sup4(··),sdo5(··))∶H或HC⋮⋮CH)__。
课时达标 第20讲
1.已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是( C )
A.原子半径:As>Cl>P
B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->Cl-
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
2.中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( A )
A.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7价
C.根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则可推出离子半径:R2-X,Y>M
D.气态氢化物的稳定性:Y>M
5.下列各表分别是元素周期表的一部分,表中的数字表示元素的原子序数,各表中数字所表示的元素在周期表中的位置与周期表的结构相符的是( B )
6.X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“”相连的两种物质能发生反应)。下列判断一定正确的是( C )
A.X是元素周期表中非金属性最强的元素
B.Z位于元素周期表第三周期ⅠA族
C.四种原子中,Y原子半径最大
D.W的最高化合价为+7
解析 结合题图知,两种金属元素Y、Z形成的碱乙、丙之间能够发生反应,又Y、Z均为短周期元素,故Y为Na元素,Z为Al元素,乙、丙分别是NaOH、Al(OH)3;甲、丁均能与NaOH和Al(OH)3发生反应,则甲、丁必为强酸,从而推出X为N元素,W为S(或Cl)元素,则甲是HNO3、丁是H2SO4(或HClO4)。
7.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是( C )
A.R的氧化物都含有离子键
B.M的氢化物常温常压下为气体
C.最高价含氧酸的酸性:Z<Y
D.Y形成的化合物种类最多
解析 根据题图可推知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,M为S元素,R为Na元素。Na的氧化物为Na2O、Na2O2,二者均为离子化合物,A项正确;S的氢化物为H2S,常温常压下为气体,B项正确;非金属性:N>C,故最高价含氧酸的酸性:HNO3>H2CO3,C项错误;含碳化合物的种类最多,D项正确。
8.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( B )
选项
事实
推测
A
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(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高温时反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
解析 同主族金属元素由上至下金属性增强,与水反应剧烈程度增强,A项正确;作半导体材料的元素通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的交界处,第ⅣA族元素的单质并不能都作半导体材料,B项错误;同主族非金属元素由上至下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,C项正确;同周期非金属元素从左到右非金属性增强,与氢气化合难度逐渐减小,D项正确。
9.X、Y、Z三种短周期元素原子序数依次减小,原子半径:r(Y)>r(X)>r(Z), 三种元素的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C为10电子分子。下列说法不正确的是( C )
A.X元素位于ⅥA族
B.A难溶于B中
C.A和C不可能发生氧化还原反应
D.B的沸点高于C的沸点
解析 B和C均为10电子分子,且为氢化物,由转化关系可知,Z为氢,X、Y、Z的原子序数之和为16,则X、Y的原子序数之和为15,由原子半径:Y>X,则Y为碳元素、X为氟元素或者Y为氮元素、X为氧元素,由转化关系,单质X、Y反应生成A,单质Y、Z生成B,则Y为氮元素、X为氧元素,A为NO、B为H2O、C为NH3,验证符合转化关系。X为氧元素,处于ⅥA族,A项正确;NO不溶于水,B项正确;氨气与NO可以发生反应生成氮气与水,C项错误;常温下,水为液体,氨气为气态,水的沸点更高,D项正确。
10.短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2-
的电子层结构与氖原子相同。
(1)M在元素周期表中的位置是__第三周期第ⅥA族__。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为__NH4SCN__。
(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84 g·mol-1的物质q,且q分子中三种元素的原子个数之比为1:1:1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构,且分子中不含双键,但含极性键和非极性键,q分子的结构式为__NC—O—O—CN__。
(4)(XY)2的性质与Cl2相似,常温下(XY)2与NaOH溶液反应的离子方程式为__(CN)2+2OH-===CN-+CNO-+H2O__。
(5)常温下,1 mol Z3能与Y的最简单氢化物反应,生成一种常见的盐和1 mol Z2,该反应的化学方程式为__2NH3+4O3===NH4NO3+4O2+H2O__。
解析 根据题意可知,W为H元素,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,M为S元素。(1)S在元素周期表中位于第三周期ⅥA族。(2)根据加入FeCl3溶液,溶液变血红色,则p溶液中含有SCN-;根据加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则p溶液中含有NH。故化合物p为NH4SCN。(3)根据q的相对分子质量为84,C、N、O的个数比为1∶1∶1,可知q的分子式为C2N2O2。根据q分子中各原子均达到8电子稳定结构,且分子中不含双键,但含极性键和非极性键,则q分子的结构式为NC—O—O—CN。(4)根据Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,可推知常温下(CN)2与NaOH溶液反应的离子方程式为(CN)2+2OH-===CN-+CNO-+H2O。(5)根据得失电子守恒和原子守恒,可配平化学方程式:2NH3+4O3===NH4NO3+4O2+H2O。
11.(2018·广东惠州调研)U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属单质在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题:
(1)X在周期表中的位置:__第三周期ⅡA族__,UW2的电子式为__∶∶∶C∶∶∶__。
(2)Z在高温下与水反应的化学方程式为__3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2__。
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中,氢化物的稳定性从强到弱的顺序是__H2O>NH3>CH4__(写化学式),V元素的氢化物极易溶于水的主要原因是__NH3与H2O间能形成氢键__,该氢化物与空气可以构成一种环保燃料电池,电解质溶液是KOH,
其负极的电极反应式为__2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O__。
12.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
Ⅰ.探究碱金属元素性质的递变规律
(1)实验用品:玻璃管(直径6~10 mm,长100 mm)、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钠、玻璃棒、酒精灯、火柴。
(2)实验时,加热至钠(钾)熔化后,立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气,可以观察到玻璃管内的钠(钾)粒燃烧,且__K__比__Na__的燃烧更剧烈。
(3)写出探究钠、钾与空气中的氧气反应的其他实验方法:__在坩埚内进行加热Na(K)的实验(其他合理答案均可)__。
(4)从该实验中获得的结论是__K的金属活动性大于Na的__。
Ⅱ.探究同周期元素金属性的强弱规律
(5)甲同学想验证同周期元素金属性的强弱规律,最好选用第__三__周期的__Na、Mg、Al__三种元素。请设计最简单的实验进行验证,并说明分别观察到的现象:
①__取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中,钠剧烈反应,而Mg、Al无明显现象__;
②__取大小相同的镁块和铝块分别投入相同浓度的稀盐酸中,镁反应较剧烈,产生大量气泡;铝反应比镁缓慢,有较多的气泡产生__;
其理论解释是__同周期从左到右,元素的原子半径逐渐减小,核电荷数逐渐增多,原子核吸引最外层电子的能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,故金属性逐渐减弱__。
这三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱顺序为__NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3__(填化学式)。
Ⅲ.探究非金属性的强弱规律
乙同学设计实验验证“非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强”。他设计了如图所示装置以验证“N、C、Si元素的非金属性强弱”。设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到有白色沉淀生成(不考虑硝酸的挥发性)。
(6)写出所选用物质的化学式:
A:__HNO3__,B:__CaCO3__,C:__Na2SiO3(或K2SiO3)__。
(7)写出烧杯中发生反应的离子方程式:__CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO(或2CO2+SiO+2H2O===H2SiO3↓+2HCO)__。
Ⅳ.根据以上实验和相应规律,下列判断不正确的是__AB__(填字母)。
A.H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3的酸性逐渐增强
B.HCl、PH3、H2S的稳定性逐渐减弱
C.向H2S溶液中通入Cl2可观察到有淡黄色沉淀生成
D.Na、K、Rb的原子半径逐渐增大