2018届一轮复习鲁科版专题七元素周期律和元素周期表考点二元素周期表及应用学案

2018届一轮复习鲁科版专题七元素周期律和元素周期表考点二元素周期表及应用学案

‎1　元素周期表编排原则 ‎(1)周期：将电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，这样每个横行为一个周期。‎ ‎(2)族：将不同横行(即周期)中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上到下排成纵列，这样每个纵列为一族。‎ ‎2　元素周期表的结构 ‎(1)周期(7个横行，7个周期)‎ ‎(2)族(18个纵行，16个族)‎ ‎(3)元素周期表中元素的分区 学霸巧学卡　对元素周期表结构的深度理解 ‎(1)由于元素的金属性和非金属性没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，如Al既能与碱反应也能与酸反应。‎ ‎(2)元素周期表分界线左侧区域属金属元素，但H元素除外。‎ ‎(3)周期表18个纵行是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。‎ ‎(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族原子序数的差值不一定是1，在2、3周期中差值为1，在4、5周期中由于存在过渡元素，差值为11，在6、7周期中存在镧系或锕系，差值为25。‎ ‎(5)最外层电子数相同的元素不一定在同一主族，如K、Cr、Cu。‎ ‎(6)含元素种数最多的周期是第六周期，有32种元素；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素，形成化合物种类最多为ⅣA族。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)最外层电子数是2的元素，都是ⅡA族元素。(　　)‎ ‎(2)根据最高正化合价与族序数的关系可知，氧元素的最高正价为＋6价。(　　)‎ ‎(3)元素周期表中镧系、锕系都占据同一格，它们都是同位素。(　　)‎ ‎(4)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，该规律对任何微粒都成立。(　　)‎ ‎(5)铁位于元素周期表的第4周期ⅧB族。(　　)‎ ‎(6)原子序数为29的元素位于元素周期表的第四周期ⅠB族。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎2．下列关于元素周期表的说法，正确的是(　　)‎ A．元素周期表的第8、9、10三纵列合称Ⅷ族，Ⅷ族是元素周期表所有族中元素种类最多的族 B．元素周期表中的所有副族元素都是金属元素，副族包含过渡元素和Ⅷ族 C．金、银、铜、铁、钠五种金属元素中，只有钠属于主族元素 D．O、S、Na、K原子半径依次增大；KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐增强 答案　C 解析　A项，ⅢB是元素周期表中元素种类最多的族，故A错；B项，过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，故B错；D项，碱性：KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3，故D错。‎ ‎　[考法综述]　本考点要求考生熟悉元素周期表的结构，据结构推测元素在周期表中的位置、原子序数或考查元素及其化合物性质及微粒之间的相互关系等，题目综合性较强，属中等难度。‎ 命题法1　元素位置与原子序数的关系 典例1　　已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的位置如图所示，设X的原子序数为a。则下列说法不正确的是(　　)‎ A．Y与Z的原子序数之和可能为‎2a B．Y的原子序数可能为a－17‎ C．Z的原子序数可能为a＋31‎ D．X、Y、Z一定为短周期元素 ‎[解析]　X、Y、Z为主族元素，Y一定不在第一周期，所以D项错误；若Y、X、Z分别位于第三、四、五周期的右边，则Y的原子序数为a－17，Y与Z的原子序数之和为‎2a；若Y、X、Z分别位于第四、五、六周期的右边，Z的原子序数为a＋31。‎ ‎[答案]　D ‎【解题法】　元素位置与原子序数的关系总结 ‎(1)周期尾序推算法 首先熟记各周期0族元素原子序数，然后拿已知元素原子序数去比较。‎ He：2　Ne：10　Ar：18　Kr：36　Xe：54　Rn：86‎ ‎①若比相应的稀有气体元素的原子序数多1或2，则应处在下一周期的第ⅠA或ⅡA族，如88号元素，88－86＝2，则应在第七周期第ⅡA族。‎ ‎②若比相应的稀有气体元素的原子序数少1～5时，则应在第ⅦA～ⅢA族，如82号元素在第六周期第ⅣA族。‎ ‎(2)同主族上下周期元素的原子序数关系 ‎①若在ⅠA族或ⅡA族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。即第ⅠA、ⅡA族的元素下一周期元素的原子序数等于上一周期元素的原子序数＋上一周期元素种类数。‎ ‎②若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为下一周期所包含的元素种数。即第ⅢA～0族的元素的原子序数等于上一周期元素的原子序数＋下一周期元素种类数。‎ ‎③图示关系 特别提醒：熟记第2周期至第6周期所包含的元素种数分别是2、8、8、18、18、32。‎ ‎(3)同周期的左右主族元素原子序数之间的关系 ‎①前三周期的所有元素中相邻主族元素的原子序数差值为1。‎ ‎②第4周期以后只有ⅡA族和ⅢA族元素之间的差值不为1，第4、5周期第ⅡA族和第ⅢA族元素之间的差值为11，第6、7周期第ⅡA族和第ⅢA族元素之间的差值为25。‎ ‎(4)“奇偶”法 周期表中原子序数为奇数的元素所在的族也为奇数，最高化合价和最低化合价也是奇数；原子序数为偶数时所在的族为偶数或0族，最高化合价和最低化合价为偶数或0。‎ 命题法2　等电子微粒的判断与应用 典例2　　用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：‎ ‎(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________，含有的化学键是________。‎ ‎(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________，其与水反应的化学方程式为________________________________。‎ ‎(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________，其电子式和电离方程式分别为____________________________________。‎ ‎(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。‎ ‎(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。‎ ‎[解析]　18电子微粒来源大体分为三部分：一是第三周期的气态氢化物及失去H＋的对应离子；二是第四周期的金属阳离子；三是由第二周期气态氢化物去掉一个氢原子后，两两结合得到的分子。阴离子有P3－、S2－、HS－、Cl－；阳离子有K＋、Ca2＋；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。‎ ‎[答案]　(1)K　Cl　S　(2)HCl　极性共价键　(3)F2　‎2F2＋2H2O===4HF＋O2　(4)H2S　HH，H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－　(5)H2O2(或PH3)　(6)C2H6‎ ‎【解题法】　常见的等电子微粒 ‎(1)等电子微粒的书写方法 ‎①首先要找出所要书写的相应电子数目的稀有气体元素的原子。‎ ‎②然后再根据“阴上阳下稀居中”的思维顺序，找出与稀有气体元素同周期的元素形成的阴离子和下一周期的主族元素形成的阳离子。‎ ‎③写出阴离子所对应的元素的氢化物分子。‎ ‎④若氢化物能自偶电离，则写出其电离生成的离子。如水可电离生成H3O＋和OH－，氨能电离生成NH和NH。‎ ‎⑤再写出特殊情况的等电子微粒。‎ ‎(2)常见等电子微粒总结 ‎①“10电子”的微粒 ‎②“18电子”的微粒 ‎③其他等电子数的微粒 ‎“9电子”的微粒：—OH、—NH2、—CH3(取代基)、—F；‎ ‎“14电子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2、HCN、CN－；‎ ‎“2电子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。‎ ‎④质子数及核外电子总数均相等的微粒 a．Na＋、NH、H3O＋；b.HS－、Cl－；c.F－、OH－、NH；d.N2、CO。‎ 命题法3　原子结构与位置的关系 典例3　　X和Y是短周期元素，二者能形成化合物X2Y3，若Y的原子序数为n，则X的原子序数不可能是(　　)‎ A．n－8 B．n－3‎ C．n－1 D．n＋5‎ ‎[解析]　由化学式X2Y3可知，X为＋3价，Y为－2价，即X可能为第ⅢA族或第ⅤA族元素。有如下几种可能 ‎(1)ⅢA　　ⅥA　　(2)ⅤA　　ⅥA ‎ X Y X Y ‎ 5B 8O 7N 8O ‎ 13Al 16S 15P 16S 据以上分析，可知答案为A。‎ 另解：由化学式X2Y3知，X、Y的原子序数，一个为奇数一个为偶数，根据“序、价”规律可判断A项正确。‎ ‎[答案]　A ‎【解题法】　“序、层”“序、价”规律 ‎(1)“序、层”规律 ‎①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。‎ ‎②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。‎ ‎(2)“序、价”规律 在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。‎ ‎1．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：XZ C．Z、W均可与Mg形成离子化合物 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W 答案　C 解析　设Z的原子序数为a，则Y、W的原子序数分别为a－1和a＋9，由题意可知(a－1)＋(a＋9)＝‎3a，解得a＝8，则Y、Z、X、W分别为N、O、Si、Cl。原子半径：X(Si)>Y(N)>Z(O)，A项错误；同周期主族元素的非金属性从左向右依次增强，同主族元素的非金属性从上到下依次减弱，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：Z>X(即H2O>SiH4)，B项错误；MgO和MgCl2均为离子化合物，C项正确；Cl元素对应最高价氧化物的水化物HClO4为最强酸，D项错误。‎ ‎2．(双选)甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表。己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(　　)‎ A．丙与戊的原子序数相差28‎ B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊 C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 答案　AD 解析　根据题中信息可确定己和甲分别为S和Mg，则乙、丙、丁、戊、庚分别为Ca、B、Si、As和F。B和As原子序数分别为5和33，二者相差28，A项正确；根据非金属性可确定稳定性：HF>H2S>AsH3，B项错误；常温下Mg和水反应非常缓慢，C项错误；SiO2可用于制造光导纤维，D项正确。‎ ‎3．(双选)甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表所示。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，下列判断正确的是(　　)‎ A．金属性：甲>乙>丁 B．原子半径：辛>己>戊 C．丙与庚的原子核外电子数相差13‎ D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物 答案　BC 解析　自然界中硬度最大的物质是金刚石，故戊为C元素；结合“甲与戊的原子序数相差‎3”‎“丁与辛属同周期元素”可推出甲～辛依次为：Li、Na、K、Ca、C、Si、Ge、Ga。A项，金属性：Ca>Na>Li(丁>乙>甲)，错误；B项，原子半径：Ga>Ge>Si>C(辛>庚>己>戊)，正确；C项，K为19号元素，Ge的原子序数为32，两者核外电子数相差13，正确；D项，Na在空气中燃烧生成Na2O2，Na2O2中含离子键和非极性共价键，D项错误。‎ ‎4．如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是(　　)‎ A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性 D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4‎ 答案　D 解析　分析题表可知，X、Y位于第二周期，W、Z位于第三周期，T位于第四周期。若设X最外层电子数为a，则Y、W、Z最外层电子数分别为a＋1、a－1、a＋2，由W、X、Y、Z原子最外层电子数之和为22，可推出a＝5，即X为N，Y为O，W为Si，Z为Cl，T为Ge。A项，X、Y、Z对应的最低价氢化物中，H2O、NH3因分子间有氢键，沸点比HCl高，错误；B项，X、Y和氢可形成NH4NO3，NH4NO3中既有离子键又有共价键，错误；C项，SiO2、Si3N4均为原子晶体，熔点高，硬度大，SiCl4为分子晶体，熔点低，错误；D项，Ge元素单质性质与Si类似，D项正确。‎ ‎5．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知(　　)‎ W X Y Z A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y B．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y C．X元素形成的单核阴离子还原性大于Y D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性 答案　A 解析　W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可推出W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。根据元素周期律，同一主族元素从下到上非金属性增强，同一周期元素从左到右非金属性增强，与氢化物稳定性的规律一致，A项正确；元素非金属性越强，则其对应的阴离子还原性越弱，C项错误；B选项没有注明是最高价氧化物对应的水化物，例如H2SO4的酸性比HClO的强，故B项错误；Cl2中氯元素的化合价为0，处于中间价态，化合价既可升高也可降低，Cl2在化学反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中既表现氧化性又表现还原性，D项错误。‎ ‎6．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是(　　)‎ X Y Z W Q A.钠与W可形成Na2W2化合物 B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电 C．W得电子能力比Q强 D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体 答案　A 解析　本题考查元素推断及C、O、Si、S、Cl元素化合物的性质。由X元素的信息可知，其原子核外电子排布为K层2个，L层4个，为C元素，再根据各元素在周期表中的相对位置可得，Y为O元素，Z为Si元素，W为S元素，Q为Cl元素。A项，Na与S可形成Na2S2‎ 多硫化物，正确；B项，Si与O形成的SiO2为原子晶体，为非电解质，熔融时不能导电，错误；C项，S的非金属性比Cl弱，故S得电子能力比Cl弱，错误；D项，O元素存在O2、O3等同素异形体，错误。‎ ‎7．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、Z的原子序数之和是W的2倍，X、Z在周期表中的相对位置如图所示，X的最低负价绝对值与其原子的最外层电子数相等。下列说法正确的是(　　)‎ A．离子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)‎ B．Z的简单离子能破坏水的电离平衡 C．XWm和YWn中化学键类型相同(m、n为正整数)‎ D．元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强 答案　B 解析　依题意可推出X、Y、Z、W分别是C、Mg、S、Cl。离子半径：r(S2－)>r(Cl－)>r(Mg2＋)，A选项错误；S2－水解时促进水的电离，B选项正确；CCl4中只存在共价键，‎ MgCl2中只存在离子键，二者中化学键类型不相同，C选项错误；元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl>S，热稳定性：HCl>H2S，D选项错误。‎ ‎8．4种相邻的主族短周期元素的相对位置如图，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：‎ ‎(1)元素x在周期表中的位置是第________周期、第________族，其单质可采用电解熔融________的方法制备。‎ ‎(2)m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________(填化学式)。‎ ‎(3)气体分子(mn)2的电子式为________，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)三　ⅡA　MgCl2‎ ‎(2)HNO3　Al(OH)3‎ ‎(3)N⋮⋮CC⋮⋮N　2NaOH＋(CN)2===NaCN＋NaOCN＋H2O 解析　由题意可知x、y、m、n四种元素分别为Mg、Al、C、N。‎ ‎(1)由于镁元素很活泼，故工业上常采取电解熔融状态的MgCl2的方法来制取单质Mg。‎ ‎(3)(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，可写出(CN)2的电子式。(CN)2与碱反应生成NaCN、NaOCN和水。‎ 甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．若组成甲、乙的元素位于同一周期，则戊可能是一种弱酸 B．若组成甲、乙的元素位于同一主族，则戊可能是一种弱酸 C．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2‎ D．若丙、丁混合生成白烟，且丙为18电子分子，丁为10‎ 电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用 ‎[错解]　A或B或D ‎[错因分析]　由于不清楚同周期或同主族元素的类别而错选A或B；由于不清楚10e－或18e－微粒以及对常见反应的现象不熟悉而错选D。‎ ‎[解析]　若组成甲、乙的元素位于同一周期，则甲、乙可以是C和O2，戊是碳酸，A正确。若组成甲、乙的元素位于同一主族，则甲、乙可以是S和O2，戊是亚硫酸，B正确。若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质，甲应是钠，则丙可以是Na2O，也可以是Na2O2，C错。生成白烟是挥发性酸和NH3反应的特征现象，结合所含的电子数目可确定丙为HCl，乙可能是Cl2，符合题意。‎ ‎[答案]　C ‎[心得体会]‎