2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点25元素周期表及其应用学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点25元素周期表及其应用学案

考点25　元素周期表及其应用 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律 b b ‎2.主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系 c c ‎3.元素周期表的发展史、意义与作用 a b 一、元素周期表的编排 ‎1．世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的。‎ ‎2．原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数。‎ 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。‎ ‎3．周期表编排原则 ‎(一)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。‎ ‎(二)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。‎ 二、元素周期表的结构 元素周期表 三、元素周期表中的特殊位置 四、元素周期表的应用 ‎1．预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质，如图所示：‎ ‎2．启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。‎ ‎【例1】　下列有关元素周期表的说法中正确的是(　　)‎ A．现行元素周期表的编排依据是相对原子质量 B．一个横行即是一个周期，一个纵行即是一个族 C．某第ⅡA族元素的原子序数为x，则与它同周期的第ⅢA族元素的原子序数可能为x＋25‎ D．每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束 ‎【解析】　现行元素周期表的编排依据是核电荷数(质子数)，故A选项不正确；第Ⅷ族包括了8、9、10三个纵行，所以在周期表中虽有18个纵行，但族只有16个，故B选项不正确；对于第2、3周期，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，对于第4、5周期来说，由于存在过渡元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11，而对于第6、7周期来说，由于存在镧系和锕系元素，同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25，故C选项正确。碱金属是第ⅠA族中除氢元素以外的其他元素，故D选项不正确。‎ ‎【答案】　C ‎【提炼】　1.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 ‎①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。‎ ‎②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。‎ ‎③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。‎ ‎2．同周期主族元素原子序数差的关系 ‎①短周期元素原子序数差＝族序数差。‎ ‎②两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差＝族序数差；两元素分布在过渡元素的两侧时，第4或第5周期元素原子序数＝族序数差＋10，第6或第7周期元素原子序数差＝族序数差＋24。‎ ‎【例2】　X、Y、Z、W四种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．X、Y、Z三种元素的原子半径依次增大 B．X元素的氢化物稳定性比Y元素的弱 C．化合物YZ4和氨气反应可以生成Y单质 D．氢化物沸点：W＞X ‎【解析】　如图，根据X、Y、Z、W在周期表中位置可得，X为O元素、Y为Si元素、Z为Cl元素、W为Se元素；A项，原子半径：Y(Si)＞Z(Cl)＞X(O)，故A错误；B项，X元素的氢化物为H2O，Y元素的氢化物为SiH4，稳定性H2O＞SiH4，故B错误；C项，YZ4为SiCl4，氨气具有较强的还原性，高温下可以还原SiCl4生成Si单质，故C正确；D项，X元素的氢化物为H2O，分子间含有氢键，比W(Se)的氢化物的分子间作用力强，所以沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高，故D错误。‎ ‎【答案】　C ‎【提炼】　“位－构－性”答题模板 答题步骤 步骤要点 第一步：明确“位－构－性”之间的关系 ‎“位”是指元素在周期表中的位置，主要由原子结构来决定，它包括原子的核电荷数、核外电子层数和最外层电子数，电子层数＝周期序数，最外层电子数＝主族序数。原子结构决定着元素在周期表中的位置，位置反映了元素的原子结构；原子结构决定着元素的性质，性质也反映了原子结构 第二步：熟悉元素“位－构－性”的互相确定方法 ‎(1)依据元素原子结构特征推断出属于何种元素，进而确定其在元素周期表中的位置及性质；‎ ‎(2)依据元素性质推断其是何种元素，进而确定其在元素周期表中的位置和原子结构 本题考查元素周期律和元素周期表的综合应用，主要是位置结构性质关系应用，注意把握元素周期表的结构、元素周期律的递变规律，D项为易错点，注意分子间氢键的存在。‎ ‎【例3】　短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序数与其常见化合价关系如右图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒 B．W元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性 C．X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R＞W＞Z＞Y＞X D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应 ‎【解析】　由图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。A.X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒，故A正确；B.NaHSO4溶液显酸性，故B错误；C.电子层结构相同离子的半径随着核电荷数增大而减小，所以离子半径X、Y、Z、R、W的简单离子半径大小顺序为X＞Y＞Z，W＞R，故C错误；D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物为NaOH、Al(OH)3、H2SO4，它们之间能两两相互反应，故D错误。‎ ‎【答案】　A ‎【提炼】　本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力。‎ ‎【例4】　元素周期表中前7周期的元素如下表所示：‎ 周期数 一 二 三 四 五 六 七 元素数 ‎2‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎32‎ ‎(1)第六、七周期比第四、五周期多了14种元素，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 周期表中________族所含元素最多。‎ ‎(2)请分析周期数与元素数的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种数为________。‎ A．18 B．32 C．50 D．64‎ ‎(3)居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期的第ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是________。‎ A．在化合物中呈＋2价 B．氢氧化物呈两性 C．单质与水反应，放出氢气 D．碳酸盐难溶于水 ‎【解析】　(1)第六、七周期中在第ⅢB族出现了均含15种元素的镧系、锕系，使元素种数比第四、五周期多了14种元素。也因为如此，第ⅢB族所含元素最多。‎ ‎(2)根据上表可通过分析数据归纳出潜在的规律：‎ 周期数 一 二 三 四 五 六 七 元素数 ‎2‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎32‎ 种数 ‎2×12‎ ‎2×22‎ ‎2×22‎ ‎2×32‎ ‎2×32‎ ‎2×42‎ ‎2×42‎ 由此预测第八周期元素种数应为2×52＝50，答案为C。‎ ‎(3)‎ 在周期表中同主族元素，从上到下其金属性依次增强，因此，可以确定其单质可与水反应放出氢气；其氢氧化物呈现出比氢氧化钡更强的碱性，而不可能呈两性；MgCO3微溶，CaCO3、BaCO3都难溶，所以其碳酸盐难溶于水，所以不正确的是B选项。‎ ‎【答案】　(1)第六、七周期中在第ⅢB族出现了镧系、锕系元素　第ⅢB　(2)C　(3)B ‎【提炼】　本题主要考查元素周期表的结构及应用，要求能根据元素周期律推测一些未知元素的性质。‎ ‎【例5】　原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种位于不同短周期的元素，可以两两形成多种原子个数比为1∶1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4种化合物有两种属于离子化合物。A、B的原子序数之和是元素D的一半，B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成部分，只有C为金属元素，焰色反应呈黄色，请回答下列问题：‎ ‎(1)元素E在周期表中的位置是________。‎ ‎(2)B和D形成的化合物甲其相对分子质量在170～190之间，且D的质量分数约为70%，则该化合物的化学式为____________。‎ ‎(3)A和B形成的化合物乙为B4A4，在一定条件下可以1∶1完全电离产生两种离子，其中一种为10e－的离子，该物质在一定条件下的电离方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)化合物C2D溶液在空气中长期放置会变质生成丙C2D2，用化学方程式表示该过程：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)D和E以1∶1形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，该化合物的电子式为__________；该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，已知X是能使品红溶液褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63 g/L，该混合气体相对于H2的密度为21，上述过程对应的化学方程式为________________________________________________________________________；‎ ‎(6)某研究小组同学为确定干燥的X和Y混合气体中Y的存在，设计方案如下：把干燥的X和Y与干燥的NH3混合，出现白烟，则证明有Y气体，你认为此方案________(填“正确”或“不正确”)，理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　焰色反应呈黄色，则C为Na元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，且D的原子序数小于18，则A只能为H元素，D的原子序数为：2×(1＋7)＝16，则D为S元素；E能够形成化合物的短周期元素，其原子序数大于S，所以E为Cl元素。‎ ‎(1)E为Cl元素，原子序数为17，位于周期表中第三周期第ⅦA族；(2)B为N元素，D为S元素，形成的化合物中，S的质量分数约为70%，则N的质量分数为30%，则S和N原子个数比为∶＝1∶1，其相对分子质量在170～190之间，设化学式为(SN)x，则170＜46x＜190，则x只能为4，所以二者形成的化合物的分子式为：S4N4；(3)B4A4为N4‎ H4，N4H4电离生成两种离子，其中一种为10电子的NH，依据N元素与H元素守恒得知另外一种离子应为N，该电离方程式为N4H4===NH＋N；(4)C2D为Na2S，Na2S溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成Na2S2，则Na2S溶液在空气中变质过程的化学方程式为：4Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2Na2S2；(5)D、E两元素分别为S和Cl，按原子个数比1∶1组成化合物丁且各原子均满足8电子的稳定结构，其化学式为S2Cl2，其电子式为；S2Cl2遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，X是一种能使品红溶液褪色的气体，则X为二氧化硫；Y在标准状态下的密度为1.63 g/L，Y的摩尔质量为1.63 g/L×22.4 L/mol＝36.5 g·mol－1，则Y为HCl，根据化合价变化可知，单质为S，该混合气体相对于H2的密度为21，混合气体的平均相对分子质量为：2×21＝42，设混合气体中二氧化硫的物质的量为x，HCl为的物质的量为y，则：＝42，整理可得：x：y＝1∶4，根据质量守恒定律可知该反应的化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋4HCl↑＋3S↓；(6)为确定干燥的SO2和HCl混合气体中HCl的存在，由于SO2与干燥的NH3不反应，而HCl和干燥的NH3反应生成白烟，所以可把干燥的SO2和HCl与干燥的NH3混合，出现白烟，则证明有HCl气体，故该检验方法正确。‎ ‎【答案】　(1)第三周期ⅦA族　(2)N4S4　(3)N4H4===NH＋N　(4)4Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2Na2S2　(5)　2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋4HCl＋3S↓　(6)正确　干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应生成白烟 ‎【提炼】　本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度较大，充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力。第(5)小题为难点、易错点，需要根据X、Y的性质推断二者组成，然后结合质量守恒定律写出反应的方程式。‎