元素周期表
【考点梳理】
1.元素周期表中,横行称为_周期_,纵行称为_族_。其中族分为主族_与_副族__。 2.碱金属元素性质的递变
2.1碱金属元素包括:___Li、Na、K、Rb、Cs______________。 2.2碱金属的物理性质:
相似性:____银白_____色(铯略带金色光泽),硬度__柔软_、有__延展性__,密度__小____(只有铷铯密度大于水),熔点_低_____(除锂外都低于水的沸点),导电、导热。 递变规律:从锂到铯,密度呈_增大____趋势(但__K___反常),沸点逐渐_降低____,硬度逐渐__减小__(Li不易用小刀切开,其它软)。 2.3碱金属的化学性质:
相似性:单质都是较强的____还原_____剂,都能与_____O2____等非金属单质以及___H2O______反应,其氢氧化物都是可溶于水的_____强____碱。
递变规律:从锂到铯金属性逐渐____增强_____。
原因:随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐___增多___,原子半径逐渐__增大____,原子核对最外层电子的引力逐渐____减弱_____,失电子能力逐渐___增强___,即元素的金属性逐渐_增强。
3.卤族元素性质的递变 3.1单质的物质性质递变
3.2 Cl2 、Br2 、I2与不同溶剂所形成的溶液的颜色:
水 Cl2 Br2 I2 苯(或汽油) 四氯化碳 3.3卤素单质的化学性质
相似性:单质都是较强的__氧化_____剂,都能与__H2___等反应,其最高价氧化物所对应的水化物是_强酸__。 递变规律:从氟到碘非金属性逐渐
___增强______。
原因:由氟到碘,核电荷数逐渐增加,原子核对最外层电子的吸引力应逐渐___减弱______;同时电子层数
依次___增多______,原子半径逐渐_____增大____,原子核对最外层电子的吸引力应逐渐__减弱_______。由于原子半径的增大____减弱_____了核电荷数的增加对电子吸引的影响,因此,原子核对最外层电子的吸引力逐渐_减弱________,,使原子获得电子的能力依次_____减弱____,失去电子的倾向依次_增强________。即单质的氧化性逐渐_减弱________,而其离子的还原性逐渐__增强_______。
4. 元素周期表中各个周期的元素个数分别为:2,8,8,18,18,32 5. 核素、同位素的定义与区分,平均相对原子量的计算方法。
【基础练习】 *周期与族*
1. 有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是
A. HF
B. H3O
C. NaH
D. H2O2
答案:C
解析:ⅦA的元素应为易得电子形成稀有气体稳定结构,且离子价态为-1价,故H应该显-2价。 2. 某一周期ⅡA族元素的原子序数为x,则同周期的ⅢA族元素的原子序数
A. 只有x+1 B. 可能是x+8 C. 可能是x+2 D. 可能是x+1或x+11或x+25 答案:D
解析:若是短周期元素,则为x+1,若为第四第五周期,由于过渡金属存在,故为x+8,若为第六周期元
素,由于镧系收缩,故为x+25
3. 下列对有关元素的叙述能说明该元素一定是主族元素的是
A. 原子核外N层比M层少8个电子的元素 B. 原子核外L层比M层多一个电子的元素 C. 最高价为+6价的元素 D. 无负化合价的元素 答案:B
解析:A错,描述的元素为Ti,是副族元素;
B对,描述的元素为Cl,为第三周期VIIA的元素; C错,Cr最高化合价也可达到6,但是副族元素;
D错,金属离子均无负化合价,比如Cu,Fe,他们均为副族元素。
4. 如果发现了原子序数为116的元素,对它的正确叙述是下列组合中的
①位于第七周期;②是非金属元素;③最外电子层含有6个电子;④没有放射性;⑤属于氧族元素;⑥属
于卤素 A. ①③⑤ B. ①③⑥ C. ②④⑥ D. ②③⑤ 答案:A
解析:此题告诉我们要注意的知识点有,对于元素周期表,需记清楚每个周期的元素个数,以及同周主族元素的序
数之间的关系. 以三列数字为代表:
IA族 元素个数 0族 1 H 2 2 He 3 Li 8 10 Ne 11 Na 8 18 Ar 19 K 18 36 Kr 37 Rb 18 54 Xe 55 Cs 32 86 Rn
87 Fr 32(目前无32,排满后为32) 118 X(还未发现的元素) 116 元素,可推知其在第VI A族(与188号元素相隔2个位置),第七周期(87到118之间),所以①③⑤正确。
备注:必须提出的是,这三列数字可以有更多的应用.记住这三列数字后,知道某元素的序数,可以通过它的序数判
断该元素在哪个周期,也可以推算出该元素在哪一族. 如114号元素,因为在87与118之间,因此,114号元素是第七周期的元素,且因118号元素是0族,则117号元素是VIIA族...所以114号元素是VIIA族元素。 *半径比较*
5. 有X、Y、Z、W四种主族元素,已知阳离子X、Y和阴离子Z、W具有相同的电子层结构,并且离子半径X>Y,阴离子所带电荷数Z>W。则四种元素的原子序数大小顺序是 A. X>Y>Z>W B. Y>X>Z>W C. Y>X>W>Z D. Z>Y>X>W
答案:C
解析:主族元素,电子层结构相同,原子序数越大,离子半径越小,正电荷越多,负电荷越少,离子半径越
小。比如可设X为Na,Y为Mg,Z为O,W为F,满足条件。 备注:微粒的半径大小的判断步骤:1.比较电子层数,层数多的半径大 2.电子层数相同时,比较质子数,质
子数大的半径小
*同位素、核素*
6. 1999年1月,俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素,该同位素原子的质量数为298。
以下叙述不正确的是 A. 该元素属于第七周期 B. 该元素位于ⅢA族
C. 该元素为金属元素,性质与82Pb相似
D. 该同位素原子含有114个电子,184个中子 答案:B
解析:参照第4题,该元素位于第七周期,第ⅣA族,与Pb同族,故性质相同。 【强化练习】
7. 下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是
A. 半导体材料砷化镓 B. 吸氢材料镧镍合金 C. 透明陶瓷材料硒化锌 D. 超导材料K3C60 答案:C
解析:A错,As是第ⅤA族,Ga是第ⅢA族;
B错,La、Ni均为副族元素;
C对,Se是第ⅥA族,Zn是副族元素; D错,K,C均是主族元素。
备注:对于元素周期表一定要把主族元素按周期,按族都能背下来。 8. 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
A. x+2 B. x+4 C.x+8 D. x+18 答案:B
解析:A对,若甲为H,则乙可以为Li;
B错,同一主族的元素原子序数相差为2,8,或18,不可能为4; C对,前四周期都符合,如甲为N,乙为P; D对,如甲为Cl,乙为Br 备注:还是参考第四题的方法解答。
9. 短周期元素 X 和 Y 可以形成 XY4 型化合物, 若 X 的原子序数为 m , Y 的原子序数为 n , 则 m 和
n 的相互关系为 A. m – 13 = n B. n + 5 = m C. m + 8 = n D. n – 11 = m 答案:ABD
解析:A对,若X为Si,Y为H,满足条件;
B对,若X为C,Y为H,满足条件; C错,不可能满足此条件;
D对,若X为C,Y为Cl,满足条件。
备注:XY4化合物,可知X为+4价,Y为-1价,故X为C或Si,Y为卤原子,不过不能忽略了氢化物。
10. 在等物质的量的短周期金属元素单质A和B中,分别加入足量的酸,在A中加入盐酸,B中加入稀硫酸。
反应完全后,生成氢气的体积分别为V(A)和V(B),而且V(A)≠V(B)。若要确定反应生成物中A和B的化合价,至少还需知道的数据是 ..
A. V(A):V(B)的值
B. V(A)(或V(B))的值
C. A(或B)的物质的量 答案:A D. 盐酸和硫酸的物质的量浓度
解析:气体的体积比等于物质的量比,活泼金属与酸反应置换氢气有个经验公式:n(氢气)=1×金属的物质的2量×金属元素的化合价,要确定化合价则必须知道生成氢气的体积或金属的物质的量中的一个,又化合价为正整数值,则由两个反应中生成氢气的体积比值可确定金属的化合价。 备注:此题也可从得失电子守恒来得出答案,假设A、B各1mol,化合价各为a、b,则得到的氢气的量可表示为
ab和,根据阿伏伽德罗定律知物质的量之比就等于气体体积之比,故还须知道V(A):V(B)的22值 11.
γ放射源,可用于农作物诱变育种,我国用该方法培育出了许多农作物新品种,对6027Co原子的
叙述不正确的是 ...
6027Co是
A. 质量数是60 B. 质子数是60 C. 中子数是33 D. 电子数是27 答案:B
解析:左上角为质量数,左下角为质子数。
12. 下列化合物中阳离子半径和阴离子半径之比最大的是
A. LiI B. NaBr C. KCl D. CsF 答案:D
解析:要使阳离子半径和阴离子半径之比最大,那么阳离子半径最大,阴离子半径最小,同一主族的离子半
径从上到下逐渐增大。
13. 某元素X的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2,则在某气态氢化物中,X元素的化合价为
B. 3n-12 C. 3n-6 D. n-10 A. 5n-12
答案:B
解析:非金属最高价与最低价的绝对值之和为8,含氧酸中X的化合价为3n-14,故气态氢化物中X化合价为
3n-12.
14. 某元素B的核电荷数为Z,已知Bn—和Am+的核外具有相同的电子层结构,则A元素的原子序数用Z、n、
m来表示,应为 A. Z+n-m B. Z-n+m C.Z-n-m D. Z+n+m 答案:D
解析:根据电子层结构相同,有A的原子序数—m=Z+n,求得A的原子序数为Z+n+m。 备注:电子层结构相同,可推出电子总数相同。
15. 原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等,因此被称为
―铱星计划‖。已知铱的一种同位素是191Ir,则其核内的中子数是
77A. 77 B. 114 C. 191 D. 268 答案:B
解析:左上角为质量数,左下角为质子数(原子序数、核电荷数),质量数=质子数+中子数 16. 在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是
A. 制催化剂的材料 B. 耐高温、耐腐蚀的合金材料 C. 制农药的材料 D. 半导体材料 答案:D
17. 元素周期表中前7周期的元素数如下:
1 2 3 4 5 6 7 周 期 2 8 8 18 18 32 32 元素数 请分析周期表与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数是 A. 18 B. 32 C. 50 D. 答案:C
(n1)2解析:周期n与所含的元素种数N有以下公式:当n为奇数时,N=;当n为偶数时,
2
(n2)2N=,也可以按照下面方法来得出答案:生成各周期元素的个数是按数列2n2生成的,不过
2要注意此时n并不是周期数,只是说可以生成数列2,8,18,32,50…,而各周期元素个数是成对出现的(第一周期除外),所以有2,8,8,18,18,32,32,50,50…
18. 按要求填空
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号: 。 (2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第 族。 (3)周期表中最活泼的非金属元素位于第 纵行。 (4)所含元素超过18种的周期是第 、 周期。 答案:(1)18O;(2)Ⅷ;(3)17;(4)六、七
19. 下表是周期表中的一部分,根据A~I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
族 0 ⅠA 周 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 期 1 A氢 2 D碳 E氮 G氟 3 B钠 C铝 J硅 F磷 H氯 I氩 (1)表中元素,化学性质最不活泼的是 ,只有负价而无正价的是 , 可用于制半导体
材料的元素是_______。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的是 ; (3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的 ; (4)在B、C、D、J、 E、F、G、H中,原子半径最大的是 . 答案:(1)Ar;F;Si;(2)NaOH;HClO4;Al(OH)3 (3)HF;(4)Na
解析:金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;
氢化物的稳定性与非金属性有关,同一周期原子半径从左到右依次减小。 20. 按要求填空
(1)根据元素周期表来比较Mg和Cs的金属性,要通过另一种元素作中介或桥梁进行比较, 这种元素是 (2)元素周期表为人们寻找特殊用途的元素提供了指导性区域。可作半导体材料的元素位于 。 (3)元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据周期表对角线规律,金属Be与铝单质及其化合物性质相似,试回答下列问题:
①已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式_________________ ②鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为_________,有关的离子反应方程式为____________________________
答案:(1)Na或Ba;(2)金属与非金属交界处;(3)Be+2OH-=BeO22-+H2↑ NaOH溶液;Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O
21. 0.15mol某金属单质与足量的稀硫酸充分作用后,在标准状况下生成5.04L氢气和25.65g该金属的硫酸盐,
若该金属原子核内的质子数比中子数少1个,试通过计算推导出该元素的原子序数,并指出其在周期表中的位置。
解:
,
所以共转移电子为0.45mol, 0.15mol金属转移0.45mol,即1mol金属转移3mol, 此金属为三价金属 设金属M的相对原子质量为X
2mol
0.15mol
解之:x=27 设该金属原子核内的质子数为Z,则:2Z+1=27 Z=13
答:该元素的原子序数为13,位于周期表中第三周期第ⅢA族。
A22. 某元素的同位素ZX,其氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1 mol·L—1的AgNO3溶液20 mL才能把氯
离子完全沉淀下来。已知同位素中有20个中子。 (1)计算X的质量数为多少?
(2)指出X元素在周期表中的位置。 答案:(1)20 40 (2)第四周期第ⅡA族
解析:n(AgNO3)=n(Ag+)=n(Cl-)=1 mol·L-1×0.02 L=0.02 mol
A+2×35.5=111 A=40
由于X核内有20个中子,故X的质子数为Z=40-20=20,X是20号元素钙,位于周期表第四周期ⅡA族。