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题型五元素周期表及周期律-2-一二三一、元素周期表的结构 例1现有短周期主族元素A、B、C、D,A、B、C元素在元素周期表中所处的位置如表所示。A、B、C三种元素原子的质子数之和为32,D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()A.元素D形成的气态氢化物的空间构型一定是正四面体B.A、B两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且反应类型相同C.在DB2、BC6、DC4的分子中,每个原子都满足8电子稳定结构D.四种元素形成的气态氢化物中,C元素形成的氢化物的稳定性最高 答案解析解析关闭设A的质子数为n,由A、B、C的位置关系可知,B的质子数为n+9,C的质子数为n+2,即n+(n+9)+(n+2)=32,解得n=7,可知A、B、C分别是N、S、F;D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,则D为碳元素(C)。碳元素的氢化物有多种,如CH4、C2H6、C2H4,不一定是正四面体,A项错误;NH3与HNO3发生的反应为非氧化还原反应,H2S与浓硫酸发生的反应为氧化还原反应,B项错误;CS2、CF4均能满足8电子稳定结构,SF6中的硫(S)原子不能满足8电子稳定结构,C项错误;由于氟元素是最活泼的非金属元素,其氢化物的稳定性最高,D项正确。答案解析关闭D-3-一二三解题指导 解答此类题目关键在于熟悉元素周期表的结构。元素周期表中的第一周期只有H和He两种元素,H所在的第A族为元素周期表的左侧边界,第A族左侧无元素分布;He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布;第A族和第A族中间间隔10列,分别位于周期表的第2列和第13列。-4-一二三-5-一二三对点训练1短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示,其中Z为地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A.元素X的最高正化合价与W的最高正化合价相同B.工业上电解ZW3饱和溶液冶炼金属ZC.简单离子半径的大小顺序:r(Y+)r(X-)D.Y、W的最高价氧化物对应水化物均能溶解金属Z 答案解析解析关闭Z为地壳中含量最高的金属元素,故Z为Al,由位置关系可得X为F,Y为Na,W为Cl。F无正化合价,A项错误;不能用电解AlCl3溶液的方法冶炼金属Al,B项错误;Y+与X-核外电子排布相同,核电荷数大的半径小,即r(Y+)WC.最高价氧化物对应水化物的碱性:YZD.气态氢化物的热稳定性:XW 答案解析解析关闭根据题目信息判断,W、X、Y、Z分别为S、Si、Na、Al。Al2O3是两性氧化物,A项错误;r(Al3+)Al(OH)3,C项正确;热稳定性:SiH4H2S,D项错误。答案解析关闭C-7-一二三解题指导解题时应关注原子序数之间的关系,如关注几个最:地壳中含量最丰富的元素为O、居第二位的是Si,空气中含量最丰富的元素为N。关注元素周期律中的特殊性,F无正价等。-8-一二三方法拓展 粒子半径比较的一般方法:“一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。例:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)r(O2-)r(S2-)r(Se2-)r(Na+)r(Fe)r(Fe2+)“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。例:r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)r(O2-)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。例:r(Cl-)r(Cl)r(Fe2+)r(Fe3+)-9-一二三对点训练2现有原子序数依次递增的M、R、X、Y、Z五种短周期元素,M原子的最外层电子数等于其电子层数;R原子的最外层电子数是其电子层数的2倍;X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍;Y原子的最外层电子数是内层电子总数的3.5倍;Z与X同主族,最外层电子数比内层电子总数少4。甲、乙、丙、丁4种物质分别含上述五种元素中的1种、2种或3种,四种物质的分子中均含18个电子。各物质的结构或性质信息如表所示:-10-一二三下列推断合理的是()A.甲的钠盐溶液显碱性,只能与酸反应B.乙与水发生的置换反应中,乙作还原剂,被氧化C.丙分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键,是非极性分子 D.用丁制造的碱性燃料电池中正极发生的反应为 答案解析解析关闭 答案解析关闭-11-一二三三、元素周期律与化学键例3X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。已知X原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍,X单质在Y单质中充分燃烧生成其最高价化合物XY2,Z+与Y2-具有相同的电子数,W与Y同主族。下列说法正确的是()A.W在元素周期表中位于第三周期第A族B.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Y的强C.由X、Y、Z三种元素组成物质的水溶液一定呈碱性D.由Y、Z两种元素组成的离子化合物,其阳离子与阴离子个数比不一定为2 1 答案解析解析关闭X原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍,符合题意的元素有C、S,但S充分燃烧不能得到最高价化合物XY2,故X为C,Y为O,Z+与Y2-具有相同的电子数,故Z为Na,W与Y同主族,且为短周期元素,故W为S。S位于周期表中第三周期A族,A项错误;CH4的热稳定性比H2O的弱,B项错误;X、Y、Z三种元素组成的物质为Na2CO3,水溶液呈碱性,C项正确;Y、Z两元素组成的离子化合物为Na2O或Na2O2,其阳离子与阴离子个数比均为21,D项错误。答案解析关闭C-12-一二三解题指导 本题依据元素周期表“位构性”的关系推断元素,然后根据相关的规律作答。方法拓展 1.离子化合物与共价化合物的比较-13-一二三(1)离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH、Na2O2等,共价化合物中只含有共价键,不可能含有离子键。(2)金属与非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物。全由非金属元素组成的化合物不一定为共价化合物,如NH4Cl为离子化合物。2.失电子难的元素得电子能力不一定强,如稀有气体元素。最高正化合价和最低负化合价绝对值相等的元素不一定是A族元素,如H。绝大多数非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8,但H、O、F等例外。-14-一二三对点训练3有X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子半径XYZW,X、Y、Z处于同一周期,Z、W处于同一主族,X、Y、Z的原子序数之和为40,最外层电子数之和为10,下列说法正确的是()A.Y的最高价氧化物对应的水化物一定是强碱B.Z一定位于A族C.若X、Y、W形成的化合物为XYW2,则其水溶液显碱性D.X与足量的W反应生成的化合物为X2WC-15-一二三解析 本题中X、Y、Z处于同一周期,因此内层电子数相等,由于原子序数等于内层电子数与最外层电子数之和,结合题给条件可确定X、Y、Z的内层电子数均为10,故均为第三周期元素,结合原子半径的大小关系可得4种元素在周期表中的位置关系如图所示,再结合X、Y、Z原子最外层电子数之和为10可推测有多种可能,如Na、Mg、Cl;Mg、Al、P;Na、Al、S等,因此选项A、B、D三项均错误;若X、Y、W形成的化合物为XYW2,是NaAlO2,NaAlO2在溶液中水解显碱性,选项C正确。
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