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1、专题七 元素周期律和元素周期表,高考化学,知识清单,方法1 微粒半径大小的比较方法 1.同周期元素的微粒 同周期元素(稀有气体元素除外)的原子或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小,如 NaMgAl,Na+Mg2+Al3+。 2.同主族元素的微粒 同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大,如LiF-Na+Mg2+Al3+(上一周期元素形成的阴离子与下一周期主族元素形成的阳离子有此规 律)。 4.同种元素形成的微粒 同种元素形成的微粒半径大小为:阳离子中性原子阴离子;价态越高的微粒半径越小,如Fe3+,突破方法,Fe2+B为突破口,把握元素周期律的递变规律是解答该题的 有力保证
2、。 解析 B、E是同主族元素,表明B、E在不同周期;原子半径EB,则B在E的上一周期中;原子半 径AB,同时,原子序数AB,表明A、B不在同一周期,则A应在第一周期,B、E分别在第二、第三,周期;原子半径DE,核电荷数DC,核电荷数BCB D.一定条件下,过量的B单质与D单质直接生成DB3 答案 A,解析 依据题意可推出A为H元素,B为O元素,C为Na元素,D为S元素。O2和H2S反应可生成S,A 项正确;Na不能由铝热法得到,B项错误;Na和S在同一周期,Na原子的半径大于S原子,C项错误;O2 与S不能直接化合生成SO3,D项错误。,方法2 比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的方法 1.比
3、较元素金属性强弱的方法 (1)金属与水(或非氧化性酸)的反应越容易,其对应元素的金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。 (3)在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其金属性越强。 (4)同一周期,金属元素越靠前,其金属性越强;同一主族,金属元素越靠下,其金属性越强。 (5)金属与盐溶液的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则A元素的金属性强于B元 素。 (6)一般金属阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的还原性越弱。(注:氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,金 属性FeCu) (7)电化学原理:不同金属形成原电池时,通常负极金属的金属性强;通常在
4、电解池的阴极上,先析 出的金属的金属性弱。 2.比较元素非金属性强弱的方法 (1)元素在周期表中的相对位置,同周期元素,自左向右,元素的非金属性依次增强,如FONCB;ClSPSi等。 同主族元素自上而下,非金属性依次减弱,如FClBrI;OSSe;NPAs等。 (2)非金属单质与氢气越易化合,对应元素的非金属性越强,如F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易到 难,所以非金属性FClBrI。 (3)气态氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强。如稳定性:HFH2OHClNH3HBrHIH2S PH3,所以非金属性:FOClNBrISP。 (4)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,对应元素的非金属性
5、越强。如酸性:HClO4H2SO4H3 PO4H2CO3H2SiO3,则非金属性:ClSPCSi。 (5)非金属单质对应阴离子的还原性越强,该非金属元素的非金属性越弱。 常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S2-I-Br-Cl-F-,则非金属性SIBrClF。 (6)几种非金属元素同处于一种物质中,可根据化合价判断元素非金属性的强弱。 如HClO、HClO3中,氯元素显正价、氧元素显负价,说明氧元素的非金属性强于氯元素。 例2 (2016湖北武汉六中模拟,7)第三周期元素的最高价氧化物对应水化物(浓度均为0.01 mol L-1)的pH与原子半径的关系如图所示,则下列说法中正确的是 ( ),A.
6、气态氢化物的稳定性:RW B.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 C.Y的单质是制造汽车、飞机、火箭的重要材料 D.简单离子的半径X的最大 解题导引 结合图像通过同周期原子半径的递变规律确定各元素。 解析 根据图像知,X、Y、Z、M、N、W、R分别为Na、Mg、Al、Si、P、Cl、S元素。A项, 元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,Cl的非金属性强于S,则气态氢化物的稳定性:WR,故A,错误;B项,Z的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,氢氧化铝不溶于稀氨水,故B错误;C项,Y 是Mg,金属镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料,故C正确;D项,同周期元素形成的简单阳离 子半径小于阴离子半
7、径,故D错误。 答案 C 2-1 (2016湖南岳阳联考,4)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.根据氧化还原反应的规律,推出强氧化剂遇到强还原剂一定会发生氧化还原反应 B.根据化学反应的规律,推出氢氧化铁可通过化合反应得到 C.根据元素的非金属性越强,其单质也越活泼的规律,推出磷单质比N2稳定得多 D.根据CO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀的规律推测:SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无沉淀产生 答案 B 解析 浓硫酸与二氧化硫不能发生反应,故A错误;氢氧化亚铁和氧气、水发生化合反应生成氢 氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2
8、+2H2O+O2 4Fe(OH)3,故B正确;同主族元素,随着原子 序数递增,非金属性逐渐减弱,所以氮元素非金属性强于磷元素,但磷单质的化学性质比氮气活,泼,故C错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀,故D错误。,方法3 推断元素的思路 1.根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件,可推算原子序数,判断元素在元素周 期表中的位置等。 2.元素推断题的常见“题眼”(突破口) (1)微粒的电子层结构特征 稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下 一周期的主族金属元素形成的阳离子的电子层结构相同:与He原子电子层结构相同
9、的离子有 H-、Li+、Be2+;与Ne原子电子层结构相同的离子有F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+等;与Ar原子电 子层结构相同的离子有Cl-、S2-、K+、Ca2+等。 (2)周期表中特殊位置和具有特殊性质的短周期元素 a.族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。 b.族序数等于周期数2倍的元素:C、S。 c.族序数等于周期数3倍的元素:O。 d.周期数是族序数2倍的元素:Li。,e.周期数是族序数3倍的元素:Na。 f.最高正价与最低负价代数和为零的元素:C、Si。 g.最高正价是最低负价绝对值3倍的元素:S。 (3)常见元素及其化合物的特性 a.形成化合物种类最多的元素:C。自然
10、界中硬度最大的物质:金刚石。碳的气态氢化物中氢的 质量分数最高的物质:CH4。除H外,原子半径最小的元素:F。 b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。 c.地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。 d.形成最轻的单质的元素:H;形成最轻的金属单质的元素:Li。 e.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。 f.最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Be、Al。 g.元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应的元素:N;能发生氧化还原 反应的元素:S。 h.元素的单质在常温下能与水反
11、应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。,例3 (2016湖南益阳三模,20)现有A、B、C、D四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成 甲、乙、丙三种化合物,且甲、乙、丙3种分子中含有相同数目的质子,C、D结合生成化合物 丁。有关元素的单质和甲、乙、丙、丁四种化合物的转化关系如图: (1)写出B(单质)+乙 甲+C(单质)的化学方程式: 。 (2)根据以上条件可以确定A、B、C、D四种元素中的三种,不能被确定的第四种元素是 (填写序号)。 A B C D (3)依据下列条件可以进一步确定上述第四种元素: 甲与丙以及乙与丙均能发生反应,甲、丙、丁都是无色有刺激性气味的物质。 据此,请回答下列
12、问题: A.写出上述第四种元素在周期表中的位置: ; B.写出C(单质)+丙 乙+丁的化学方程式: 。,解析 根据题给信息可初步确定A是氢元素,考虑到B(单质)可置换出C(单质),可初步确定B是氟 元素,C是氧元素,D是碳元素或氮元素;如果确定B是氯元素,C是硫元素,则D为磷元素或硅元素, 这与“C、D结合生成化合物丁”和“C单质与丙反应生成丁和乙”矛盾,故A是H元素,B是F元 素,C是O元素,D是N或C元素,甲是HF,乙是H2O,丙是NH3或CH4,丁是NO或CO2。 (1)B(单质)+乙 甲+C(单质)的反应是氟气和水生成氟化氢和氧气的反应,化学方程式为2F2+ 2H2O 4HF+O2。 (2)依据分析可知,D元素不能确定。 (3)由信息可知丙为NH3,丁为NO,故D元素为氮元素,在周期表中位于第二周期第A族;C(单质) +丙 乙+丁的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。 答案 (1)2F2+2H2O 4HF+O2 (2) (3)第二周期A族 4NH3+5O2 4NO+6H2O,
