元素周期表及其应用

1、 7/7元素周期表及其应用 1.1.3 元素周期表及其应用 【典例导悟】 【典例1】国际无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，从左到右改为第 118列，第A族为第1列，稀有气体元素为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是 A第15列元素的最高价氧化物为R2O5 B第2列元素中肯定没有非金属元素 C第17列元素的第一种元素无含氧酸 D第16、17列元素都是非金属元素 【思路点拨】 【规律方法】短周期上下两种元素的原子序数的关系 【变式训练】在元素周期表中，第3、4、5、6周期元素的数目分别是（） A8、18、32、32 B8、18、18、32 C8、18

2、、18、18 D8、8、18、18 【解析】选B。此题考查了核外电子的排布规律和元素周期表的结构。16各周期元素的数目分别是2、8、8、18、18、32。 【典例2】（2009广东理基）下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是 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：eba 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 【思路点拨】 【自主解答】选D。d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，为短周期中最活泼的非金

3、属单质，a为钠，为短周期中最活泼的金属单质，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。 【变式训练】（2010重庆高一检测）如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a 原子的最外层上有5个电子，则下列说法中不正确的是（） Ad的单质可与b的氢化物的水溶液反应 Ba的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 Cb的氢化物比c的氢化物稳定 D原子半径：abc 【解析】选C。a原子的最外层上有5个电子，所以a为A族，所以a为P，b为S，c 为Cl，d为O。b的氢化物为H2S，它的水溶液和氧气反应的化学方程式为：

4、2H2S+O2=2S +2H2O，A选项正确；P的非金属性比S的弱，所以H3PO4的酸性比H2SO4的弱，B选项正确；S的非金属性比Cl的弱，所以H2S的稳定性比HCl的弱，C选项错误；a、b、c处于同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，D选项正确。 【典例3】根据表中信息，判断以下叙述正确的是 A.氢化物的沸点为H2TH2R B.单质与稀盐酸反应的速率为LQ C.M与T形成的化合物具有两性 D.L2+与R2-的核外电子数相等 【规范解答】选C。由原子半径及化合价可判断L为Mg，M为Al，Q为Be，R为S，T为O。因为H2O中含有氢键，故沸点H2OH2S，A错；因Mg的金属性比Be强

5、，所以与盐酸反应，Mg的速率快，故B错；M与T形成的化合物为Al2O3，具有两性，C正确；Mg2+与S2-差一个电子层，核外电子数不相等，D错。 【变式训练】（2009杭州高一检测）H和H+的微粒半径，前者和后者之间的关系为（） A大于 B小于 C等于 D不能肯定 【解析】选A。H、H+是核外电子层结构不同的两种离子，H+核外无电子，H核外有1个电子层、2个电子，所以半径HH+。 【学业达标训练】 11869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是（）A元素周期表有7个周期 B元素周期表有18个族

6、 C第A族的元素全部是金属元素 D短周期是指第1、2、3、4周期 【解析】选A。元素周期表中共有7个周期，16个族，第A族的元素除了氢元素外全部是金属元素，短周期是指第1、2、3周期。 2（2010宁波高一检测）下列微粒的结构示意图中属于A 族元素原子结构示意图的是（） 【解析】选D。在元素周期表中，主族序数等于原子的最外层电子数，周期序数等于原子的电子层数，所以A族元素原子最外层有6个电子。 3.X、Y、Z三种元素位于周期表中的同一周期，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的大小顺序是（） AXYZ BYZX CXZY DZXY 【解析】选C。同一

7、周期元素的最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物，所以X的原子序数最大，Y的原子序数最小。 4下列各组元素中，属于同一周期的是（） AH、He、Li BNe、Na、Mg CC、N、F DLi、Na、K 【解析】选C。H、He属于第1周期元素，Li、C、N、F、Ne属于第2周期元素，Na、Mg 属于第3周期元素，K属于第4周期元素。 5试根据硼在元素周期表中的位置，推测硼的最高价含氧酸的化学式不可能是（）AH2BO4 BH3BO3 CHBO2 DH2B4O7 【解析】选A。硼在元素周期表中位于第2周期第A族，其最高价为+3价，H2BO4中硼元素的化合价为+6价，不符合。 6

8、（2010泰安高一检测）下列叙述不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是（） A.原子的核电荷数 B.原子的中子数 C.原子的质子数 D.原子的核外电子数 【解析】选B。元素周期表中元素是按照原子序数由小到大的顺序排列的，而在原子中，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，但是不一定等于中子数，所以不能用原子的中子数作为元素周期表中元素排列顺序的依据。 7（2010金华高一检测）元素R的原子序数是15，下列关于R元素的说法中，错误的是（） AR的最高正化合价是+5 BR是第2周期第A族的元素 CR的氢化物分子式是RH3 DR的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性 【解析】选B。原子序数是15

9、的元素是磷，它在元素周期表中位于第3周期A族，最高正化合价是+5，最低负化合价是3，其氢化物分子式是PH3，最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，水溶液呈酸性。 8下列各组微粒半径的排列顺序正确的是（） ANaSiP BO2Mg2+Al3+ CCaBaCa2+ DClFF 【解析】选B。先看电子层数，层数越多半径越大；当层数相同时看核电荷数，核电荷数越大半径越小；当层数和核电荷数都相同时看核外电子数，核外电子数越多半径越大。依据此原则可得：A选项PSiNa；B选项Al3+Mg2+O2；C选项Ca2+CaBa；D选项F FCl；对照选项可得答案为B。 9指出下列元素在周期表中的位置： （1）元素

10、原子只有一个电子层，电子层上有两个电子_。 （2）17X的元素_。 （3）氘所属的元素_。 （4）质子数与中子数相等的16R元素_。 【解析】首先推断出各元素分别是He、Cl、H、O，然后再写出它们在周期表中的位置。 答案：（1）第1周期0族 （2）第3周期第A族 （3）第1周期第A族 （4）第2周期第A族 10下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题： （1）和的元素符号是_和_ ； （2）表中最活泼的金属是_ ，非金属性最强的元素是_（填写元素符号）； （3）表中能形成两性氢氧化物的元素是_ ，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： _ ，_； （4）请设计一

11、个实验方案，比较、单质氧化性的强弱： _ 。 【解析】将号元素的元素符号填入表中相应的位置，然后再根据条件得出相应的答案 答案：（1）Si Ar （2）K F （3）铝（或Al） 2Al（OH）3+3H2SO4=Al2（SO4）3+6H2O Al（OH）3+KOH =KAlO2+2H2O （4）在NaBr溶液中通入氯气（或加入氯水），溶液变红棕色（或橙色），可得氧化性Cl2Br2（其他合理答案也可） 【素能综合检测】 一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分） 1（2010洛阳模拟）在短周期主族元素中，原子的核电荷数、核外电子层数、每层所容纳的电子数、主族序数均为偶数的有（） A2种

12、 B3种 C4种 D8种 【解析】选B。在短周期主族元素中，核外电子层数为偶数的是第2周期，A、A、A 三个主族序数为偶数，其原子的核电荷数、每层所容纳的电子数都是偶数。 2.同一周期X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4H2YO4H3ZO4，则下列判断错误的是（） A原子半径：XYZ B气态氢化物的稳定性HXH2YZH3 C非金属性：XYZ D阴离子的还原性：Z3Y2X 【解析】选A。由三种元素最高价氧化物对应的水化物的化学式知X、Y、Z的最高正价分别为+7价、+6价、+5价，推知它们分别位于第A、A、A族，由同一周期元素性质的递变规律可确定符合题意的选项。 3.（2

13、010泰安高一检测）已知短周期元素的离子a A2+、b B+、c C2-、d D-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是（） A.原子半径：ABCD B.离子半径：C2-D-B+A2+ C.原子序数：dcba D.原子的失电子能力：ABDC 【解析】选B。采用分类归纳法。首先将四种离子分成阳离子与阴离子两类，分析其原子序数及离子半径。阳离子为aA2+、b B+，因具有相同的电子层结构，故原子序数ab，离子半径A2+2-、dD-，因具有相同的电子层结构，故原子序数c2-D-。再将其综合分析，因四种离子具有相同的电子层结构，故A、B位于C、D的下一周期，其原子序数为abdc,离子半径C2-D-B

14、+A2+。 4（2010广州高一检测）X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（） A.XYZ B.X3YZ C.XYZ2 D.X2YZ3 【解析】选D。在所给的四个选项中Z的化合价为负价，又因Z最外层有6个电子，所以Z的负价为-2价，又因X最外层有1个电子，则X为+1价，进一步分析A项中Y为+1价，B 项中Y为-1价，C项中Y为+3价，D项中Y为+4价；根据Y最外层有4个电子知只有D项符合题意。 5（思维拓展题）甲、乙是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（） Ax+2 Bx+4 Cx+8

15、Dx+18 【解析】选B。若甲为H，则乙可能是Li，Li原子序数符合x+2；若甲为第2周期的元素，或第3周期的Na、Mg，则对应的乙元素的原子序数为x+8；若甲为第3周期A0族元素，或第4周期的元素或第5周期的Rb、Sr，则对应的乙元素的原子序数为x+18。但不可能出现同族元素之间原子序数之差为4的情况。 6.有关叙述： 非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N。 M原子比N原子容易得到电子。 单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多。 气态氢化物水溶液的酸性HmMHnN。 氧化物水化物的酸性HmMOxHnNOy。 熔点MN。 能说明M比N的非金属性强的叙述是（） A. B. C. D.全

16、部 【解析】选A。根据非金属单质间的置换反应可说明M比N的非金属性强，故对；根据得电子的难易程度可以说明M比N的非金属性强，故对；根据单质与H2反应的难易程度可以说明M比N的非金属性强，故对；根据气态氢化物的稳定性可以说明非金属性强弱，而不是根据气态氢化物水溶液的酸性，故错；如果不是最高价氧化物水化物的酸性则不能说明非金属性的强弱，故错；熔点属于物理性质，其高低与化学性质无关，故错；综合分析应选A。 7.能够说明硫的非金属性比氯弱的事实有（） Cl2与铁反应生成FeCl3，S与铁反应生成FeS； Cl2与H2的混合气体，经强光照射可剧烈反应，而S与H2反应需较高温度； 将Cl2通入氢硫酸中可置

17、换出硫； 常温时硫单质为固态，而氯单质为气态。 A. B. C. D. 【解析】选B。判断非金属性强弱的方法有很多。其中与变价元素发生反应时，Cl2能把Fe氧化成+3价，而S只能把Fe氧化为+2价，可说明；中与氢气化合的难易，可说明； 中单质间的置换，可说明；非金属性强弱与状态无关，不能说明。 二、非选择题（本题包括4个小题，共29分） 8（5分）根据下表，用化学式或元素符号回答下列问题： （1）还原性最强的离子是_； （2）H2Te的稳定性比HI _ ； （3）已知：2F2+2H2O=4HF+O2，Cl2+H2S=2HCl+S，完成下列化学方程式： Br2+H2Se=_； I2+H2Te=_

18、。 【解析】同周期元素（0族除外）从左到右，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强；同主族元素从上到下，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。所以F是最活泼的非金属元素，Te是最不活泼的非金属元素，HF的稳定性最强，H2Te的稳定性最弱，Te2的还原性最强，F的还原性最弱。由题目所给的信息，可以得出“氧化性强的单质能够将氧化性弱的单质从它们的氢化物中置换出来”，所以可以写出如下方程式： Br2+H2Se=2HBr+Se，I2+H2Te=2HI+Te。 答案：（1）Te2（2）弱（3）2HBr+Se 2HI+Te 9.（6分）X、Y、Z、W是

19、原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种元素为金属；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：（1）Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是_。 （2）ZW2的电子式是_ 。 （3）工业生产单质Y的原理是_ （用化学方程式表示）。 （4）X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是： _ 。 （5）0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr2溶液反应，则被氧化的Fe2+和Br的物质的量之比是： _。 【解析】因X原子的最外层电子数与次外层电子数相

20、等，在短周期中只有Be符合条件；又X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9，则W原子的最外层电子数必为7，可能为F或Cl；由单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应，且X、Y、Z、W是原子序数依次增大且互不同族，则Y是Al，Z为S，W为Cl。0.1 mol 的Cl2与0.075 mol的FeBr2溶液反应，由于Fe2+的还原性比Br强，Cl2先氧化 0.075 mol Fe2+需0.037 5 mol，故被氧化的Fe2+和Br的物质的量之比是0.075（0.10.037 5）20.0750.12535。 10（8分）氧化锑是一种新型的阻燃材料，运用于纺织、塑料工业。其中锑元素与氮元素同族。 （1）锑在元素周期表中的位置是第_周期第_族。 （2）