- 2021-08-23 发布 |
- 37.5 KB |
- 24页
申明敬告： 本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
高中化学58个考点精讲11-15卤素
高中化学58个考点精讲 11、卤素 1． 复习重点 1．卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律； 2．卤族元素的化合物性质的递变性； 3．卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。 4．重点考查卤素性质的变化规律。 2．难点聚焦 1.卤族元素 卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At。 它们的原子最外电子层都有7个电子， 因此它们的化学性质相似，都具有强氧化性。由于原子核外电子层数不同， 因此它们的性质也存在着差异。 (1)相似性 ①与金属反应：2Fe+3Br2＝2FeBr3，Fe+I2=FeI2 ②与非金属反应：H2+F2＝2HF，2P+3Br2＝2PBr3 ③与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O＝4HF+O2↑(剧烈、完全) ④ 与碱反应：2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3) (2) 相异性(变化规律)注意点： ①F2 的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。 ②Br-、I- 都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时，其中含有Br2蒸气和SO2气体，应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。用浓H2SO4几乎不能制取HI， 所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。 ③HX都极易溶于水，在空气中形成白雾。 2．两类置换反应 (1)金属间的置换： 活泼金属置换不活泼金属。 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义：①说明金属活动性强弱；②制备金属。 (2) 非金属间的置换：活泼非金属置换不活泼非金属。 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2KI+Br2=2KBr+I2；2F2+2H2O＝4HF+O2↑意义：①比较非金属单质活泼性强弱；②制备非金属单质。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中(如：苯、汽油、四氯化碳)则易溶。 注： 溶液的颜色与浓稀有关，浓溶液颜色深，稀溶液颜色浅，如饱和溴水为红棕色，而很稀的溴水则为浅黄色。 4．萃取 (1)原理： 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。 (2)操作步骤：①混合振荡，②静置分层，③分液。使用的仪器是分液漏斗。 (3)注意点：① 萃取剂必须具备两点：a．与溶剂不相溶，b．溶质在萃取剂中的溶解度较大。 注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取剂，苯和汽油比水轻，CCl4比水重。②萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。③ 分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时要立即关闭活塞，不要让上层液体流出，上层液体从分液漏斗上口倒出。 5．氟化氢(1)性质 ①有剧毒的无色气体，极易溶于水。氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。 ②与SiO2反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 注： 此反应为HF的特性， 换成HCl则与SiO2不反应。 氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字。 氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。 (2)制法 CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4 此反应不能在玻璃器皿中进行，为什么？CaF2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源。 6．卤化银 除AgF外， 其它卤化银均不溶于水和稀HNO3，是检验X-的原理。 Ag++Cl-=AgCl↓(白色)；Ag++Br-＝AgBr↓(浅黄色)；Ag++I-＝AgI↓(黄色) 注意点：①3Ag++PO43-=Ag3PO4 (黄色)。但Ag3PO4溶于HNO3：Ag3PO4+2H+＝3Ag++H2PO4- ②AgX(除AgF) 见光易分解成银和卤素单质。 AgBr和AgI可做感光材料或变色镜。反应及现象为：2AgCl = 2Ag+Cl2；2AgBr = 2Ag+Br2；2AgI = 2Ag+I2 固体逐渐变成黑色，这是单质银的小颗粒。 1．卤素单质在不同的溶剂中分别呈什么颜色？Cl2在水中溶解度较大，它在水中和有机溶剂中均呈黄绿色，与气态颜色相近。Br2、I2在水中溶解度较小，所以它们在水中颜色较在有机溶剂中的颜色浅。具体为： 3．例题精讲 【例1】在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于 （ ） A.0.0075mol/L B.0.0018mol/L C.0.075mol/L D.0.08mol/L 【解析】解此题时首先要明确：H2SO3的还原性比Br-强，氯气先氧化H2SO3，再氧化Br-，设原溶液中HBr和H2SO3的浓度都为x，则：，x=0.08mol/L。 【答案】D 【评析】卤素单质（氯、溴、碘）能和SO2在水溶液中发生氧化还原反应：X2+SO2+2H2O=HX+H2SO4，由方程式可知氧化性X2＞SO2（H2SO3）。 【关键词】卤族元素/氧族元素 【例2】双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是 （ ） A.Cl2 B.HCl C.H2S D.CO2 附：四种气体的溶解度表（室温下）。 气体 Cl2 HCl H2S CO2 l体积水约能吸收气体体积数 2 500 2.6 1 【解析】由四种气体的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于气体进入洗气管的速率，导致左侧洗气管气压降低，出现如图所示情形。 【答案】B 【评析】一定要从原理上分析实验现象的可能性才能得出正确的答案。 【关键词】卤族元素/氧族元素/碳族元素 【例3】漂白粉在潮湿的空气中易变质失效，请回答：存放环境中①有水蒸气无二氧化碳②有二氧化碳无水蒸气，哪种情况下漂白粉更易变质?为什么? 【解析】漂白粉变质的原因是↑。 【答案】①有水蒸气无二氧化碳易变质。因为在②所说的环境中，即使有二氧化碳，由于没有水份参加，二氧化碳与漂白粉仍然不会发生反应；但在有水蒸气存在的情况下，即使没有二氧化碳，也会由于漂白粉中 Ca(ClO)2的水解而使漂白粉变质。 【评析】在最后总复习的时候一定要注意知识的横向和纵向的联系和比较，这样所学的知识就系统化，条理化，有理于提高解题能力。这里涉及了盐类水解的知识，有一定的跨度，学生不容易得到正确的解释。 【关键词】卤族元素/电解质溶液 【例4】AgF易溶于水，AgCl、AgBr、AgI都具有感光性，在光照条件下容易发生分解。现将5mLAg+的物质的量浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合，恰好完全反应。待卤化物沉淀后过滤，并在200W灯泡下烘干，得到固体物质0.01297g。 （1）试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银？ （2）试通过计算确定溶液中析出的沉淀物的相对分子质量是多少？并写出它的化学式。 【解析】（1）不可能。若为AgX，其物质的量为：。光照，AgX分解生成Ag的质量为：。故沉淀不可能为卤化银。（2）沉淀应为碱金属阳离子与银盐溶液中的阴离子结合而生成，其相对分子质量为：碱金属只能为Li。其化学式故为LiF。 【答案】（1）不是 （2）LiF 【评析】此题的焦点是沉淀物为何物。学生根据已有的知识，多数会认为是卤化银。这样就陷入思维的误区。此题为此在设问时分为两步，引导学生从两个层面上去分析求解。 【关键词】卤族元素/碱金属元素 【例5】已知Cl-和Ag+反应生成AgCl，每次新生成的AgCl中又有10%见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中岐化成HClO3（为强酸）和HCl。而这样生成的Cl-又与剩余的Ag+作用生成沉淀，如此循环往复，直至最终。现有含1.1molNaCl的溶液，向其中加入足量AgNO3，求最终能生成多少克难溶物（AgCl和Ag）？若最后溶液体积为1L，求溶液中H+物质的量浓度是多少？ 【解析】本题涉及三个化反应：Ag++Cl-=AgCl↓,2AgCl2Ag+Cl2；3Cl2+3H2O=6H++ClO3－+5Cl-， 若有①60Ag++60Cl-=60AgCl，则应有②6AgCl6Ag+3Cl2，③3Cl2+3H2O=ClO3－+5Cl－+6H+，消去循环量，可运用总反应式求解，①+②+③得：60Ag++55Cl-+3H2O=54AgCl↓+6Ag↓+ClO3-+6H+。 据此易得：； 难溶物AgCl和Ag的质量为： 【答案】167.94g 0.12mol/L 【评析】本题还可以运用数学上的等比数列法求解。 【关键词】卤族元素 （【例6】现有某纯净气体A，取标准状况下体积均为2.24L的两份样品，一份与过量的O2混合，燃烧后无固体物质生成，气体生成物均被过量的澄清石灰水吸收，得到13.90g沉淀。另一份在标准状况下与一定质量的SO2气体混合（A不与SO2反应），测得混合气体对H2的相对密度为20。试推测A是什么？并写出A完全燃烧反应方程式。 【解析】①=20×2=40，故MA＜40； ②A气体为0.1mol，若生成的气体为CO2，则生成CaCO3的沉淀质量应为10g，20g……显然与题意不符； ③若生成气体为SO2，生成CaSO3，其质量应为12g，24g……显然也与题目不相符； ④若既生成CaCO3沉淀又生成CaSO3沉淀，是否可行呢？也不行，因为A中若含C、S两元素，其相对分子质量已大于40； ⑤只能从Ca2+相应的难溶性盐进行思维发散：有CaF2、CaSiO3、Ca3(PO4)2等； ⑥思维辐合：CaSiO3、Ca3(PO4)2与题意不符，因为在燃烧时硅、磷变成了固体氧化物； ⑦只含F是不行的； ⑧很可能既含有C、又含有F的F卤代烃，且都只有一个原子（因受相对分子质量的制约）； ⑨代入求算，生成的沉淀恰好为13.90g； ⑩最后确定A的分子式为CH3F。 【答案】A为CH3F 完全燃烧时的反应方程式为2CH3F+3O22CO2+2H2O+2HF 【评析】此题属于推理计算题，我们只要选择问题的切入点，由表及里地分析、推理就不难解答。 【关键词】卤族元素/烃的衍生物 4．实战演练 一、选择题 1.我国政府规定，国内销售的食盐必须加碘。关于加碘盐的下列叙述中不正确的是 A.食用加碘盐，以确保人体对碘的摄入量 B.加碘盐中加入的是碘酸钾 C.加碘盐中不能同时加入碘酸钾和碘化钾 D.加碘盐中加入的是单质碘 2.氯化溴（BrCl）和Br2、Cl2具有相似的性质，下列有关氯化溴性质的判断中错误的是 A.在CCl4中的溶解性BrCl＜Br2 B.BrCl氧化性比Br2强，比Cl2弱 C.沸点BrCl＞Br2 D.常温下BrCl可与NaOH溶液反应生成NaCl和NaBrO 3.有A、B、C三种物质，它们是Cl2、HCl、HBr，A、B、C不知分别是哪一种，已知A、B混合不反应，则下列结论中正确的是 A.C绝不是HCl B.A、B能确定 C.C可能是HCl D.C不是Cl2就是HBr 4.氟是最活泼的非金属，能体现这一结论的是 A.氢氟酸是一元弱酸 B.氢氟酸能腐蚀玻璃C.NaF是一种农药D.氟能与Xe发生化合反应 5.在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入足量的氯气，然后把溶液蒸干，并将残渣灼烧，得到的残渣是 A.FeCl2、Br2、I2 B.FeCl3、I2 C.Fe（OH）3、I2 D.Fe2O3 6.碘是原子半径较大的卤族元素，可能呈现金属性，下列事实能说明这个结论的是 A.已制得了IBr、ICl等卤素互化物 B.已经制得I2O5等碘的氧化物 C.已经制得I（NO3）3、I（ClO4）3·2H2O等含I3＋的化合物 D.I2易溶于KI等碘化物溶液，形成I 7.已知氯化碘(ICl)性质类似于卤素，有很强的化学活性。ICl跟Zn、H2O分别发生如下反应：2ICl＋2Zn===ZnCl2＋ZnI2、ICl＋H2O===HCl＋HIO，下列叙述正确的是 A.在Zn跟ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物 B.在Zn跟ICl的反应中，ZnCl2既不是氧化产物又不是还原产物 C.在H2O跟ICl的反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂 D.在H2O和ICl的反应中，ICl既不是氧化剂也不是还原剂 8.氰气的分子式为(CN)2，它的性质和卤素相似，称为拟卤素，对其性质和有关化合物性质的叙述正确的是 A. NaCN和AgCN都易溶于水 C.（CN）2易溶于水也易溶于NaOH溶液 B. HCl和HCN都易形成白雾 D.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O 9.酸根RO所含电子数比硝酸根NO的电子数多10，则下列说法正确的是 A.R原子的电子层数比N的电子层数多1B.RO中R的化合价与NO中N的化合价相等 C.RO和NO只能被还原，不能被氧化D.R与N为同族元素 二、非选择题 10.用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠的稀溶液（样品）中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去，产生该现象的原因可能有两个： ①是由于 （简要文字说明）。 ②是由于 （简要文字说明）。 简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②。 11.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘，试回答： (1)乙、丁中溶质的分子式：乙 ；丁 。 (2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是 A.除去未反应的NO B.除去未反应的I－C.除去未反应的Fe D.除去碱性物质 (3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是 、 (不要求写具体操作)。 (4)反应⑤中所加硝酸应选浓HNO3还是稀HNO3 ，原因是 。 12.(11分)(1)1986年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式： K2MnF6＋ SbF5 KSbF6＋ MnF3＋ F2 反应中 元素被还原。 (2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(Ｘ2)很相似，化学上称为拟卤素如 ［(CN)2＋H2O===HCN＋HCNO］。它们阴离子的还原性强弱为Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。 试写出：①（SCN）2与KOH溶液反应的化学方程式 ②NaBr和KSCN混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式 13.将氯气通入溴化钠溶液，充分反应后，用苯进行溴的萃取与分液操作。操作步骤有：①把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻；②右手压住漏斗口的塞子，左手握活塞部分，将漏斗倒转过来，用力振荡；③打开漏斗下端活塞待下层液体流出后再关上；④向装有氯气和溴化钠反应产物的分液漏斗中加入适量的苯；⑤让分液漏斗的下端紧靠烧杯内壁；⑥从分液漏斗上口倾倒出液体；⑦把分液漏斗上口的活塞打开。 (1)上面操作步骤的正确排列顺序是 。 (2)操作⑦的目的是 。 (3)可以得到溴的苯溶液的一步操作序号是 。 14.（某烧瓶中盛有50 mL浓度为12 mol·L－1的浓盐酸，向此烧瓶中加入a g （a＜13）MnO2共热，反应停止后，将烧瓶内的液体冷却并蒸干，结果得到b g固体，试求b g固体中氯元素的质量可能是多少？ 15.不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物。现将4.66 g BrClx溶于水后，通入足量SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸。再用碱将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2 溶液，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加过量的AgNO3溶液，最后得15.46 g卤化银沉淀。 （1）完成SO2与BrClx溶液发生反应的化学方程式。 （2）计算确定BrClx中x的值。 附参考答案 一、1.解析：单质碘有毒。IO与I－能发生归中反应生成I2。 答案：D 2.解析：BrCl中Br元素为+1价，BrCl的性质应介于Cl2与Br2之间。答案：C 3.A 4.D 5.D 6.C 7.AD 8.BD 9.AB 二、10.①氯水中H+与碱中和 ②氯水中HClO强氧化性所致 向褪色溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则是①；若红色不再现，则是②。 11.(1)FeI2 FeCl3 (2）C (3)加热升华 萃取 (4)稀HNO3 溶解相同质量的Ag，用稀HNO3消耗酸量较少，且产生NO的量较少 12.(1)2 4 4 2 1 Mn (2)①(SCN）2＋2KOH===KSCN＋KSCNO＋H2O ②2SCN－＋（CN）2===（SCN）2＋2CN－ 13.(1)④②①⑤⑦③⑥(2)使分液漏斗内、外压强一致，便于液体流出(3)⑥ 14.①m=b g ②（b－a） g 15.（1）BrClx+（x+1）SO2+2（x+1）H2O===2HBr+2xHCl+（x+1）H2SO4（2）x=3 高中化学58个考点精讲 12、原子结构 1．复习重点 1． 了解原子的组成及同位素的概念； 2． 掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数等基本量间的相互关系 ；了解原子核外电子排布规律 3．关于原子的组成及各粒子间的关系；分子、原子、离子核外电子数的比较； 4。同位素的质量数和平均相对原子质量，求同位素的原子个数比 ；粒子半径大小 2．难点聚焦 一、原子结构 1．几个量的关系(X) 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数 离子电荷数=质子数-核外电子数 2．同位素 ⑴要点：同——质子数相同，异——中子数不同，微粒——原子。 ⑵特点：同位素的化学性质几乎完全相同；自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。 注意：同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物，如H2O和D2O是两种不同的物质。 3．相对原子质量 ⑴原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量，单位为1，可忽略不写。 ⑵元素的相对原子质量：是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。 4．核外电子排布规律 ⑴核外电子是由里向外，分层排布的。 ⑵各电子层最多容纳的电子数为2n2 个；最外层电子数不得超过8个，次外层电子数不得超过18个，倒数第三层电子数不得超过32个。 ⑶以上几点互相联系。 核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。 5．原子和离子结构示意图 注意：①要熟练地书写1～20号元素的原子和离子结构示意图。 ②要正确区分原子结构示意图和离子结构示意图(通过比较核内质子数和核外电子数)。 6．微粒半径大小比较规律 ⑴同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。 ⑵同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。 ⑶电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径越小。 ⑷同种元素的微粒半径：阳离子<原子<阴离子。 ⑸稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径。 ⑹电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径，但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。 7．知识网络 3． 例题精讲 例1.科学家最近制造出第112号新元素，其原子的质量素为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( ) A.其原子核内中子数和质子数都是112 B. 其原子核内中子数为165，核外电子数为112 C.其原子质量是12C原子质量的277倍 D. 其原子质量与12C原子质量之比为277：12 解析：原子核内的质子数等于原子的核外电子数，等于原子序数。质量数等于原子核内的质子数与中子数之和。第112号元素有112个质子，其原子有112个电子。因它的质量数是277，所以中子数为277-112=165，故A不正确，B正确。某种原子的相对原子质量，是该原子的质量与12C同位素原子质量的1/12之比，而不是与12C原子质量之比，所以C不正确，D正确 答案：BD 命题意图：本题意在考查组成原子的微粒间的关系。本题只涉及一种同位素原子的质量数和相对原子质量，如果涉及多种天然同位素时，其相对原子质量是各有关天然稳定同位素的原子所占的原子百分数（即丰度）与各上述同位素的相对原子质量算出来的平均值。 例2.有A、B、C、D四种元素，A元素的原子得2个电子，B元素的原子失去2个电子后所形成的微粒均与氖原子有相同的电子层结构。C元素的原子只有1个电子，D元素原子的电子层电子数比层电子数多6个。试写出A、B、C、D的元素符号和名称，并画出A、B两元素的离子结构示意图。 解析：A原子得2e-和B原子失去2e- 形成的阴、阳离子和氖原子具有相同的电子层结构，（即核外有10e-），所以A的核电荷数为10-2=8；B的核电荷数为10+2=12，因此A为氧元素、B为镁元素。C的原子只有1e-，所以C为氢元素。而D原子第M层电子数比N层电子数多6个，因此D原子的K层有2e-，L层有8e-，核外共有20e-，质子数为20，应为钙元素。 答案：A：O（氧）B：Mg（镁）C：H（氢）D：Ca（钙）A2-： B2+： 命题意图：原子结构的特点和规律是研究物质结构的基础。本题的主要考查意图在于检查考生能否灵活运用有关规律进行分析和推断元素。 例3：X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可能表示为（ ）A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3 解析：根据题意X可能为Li或Si。若X为Li，则Y是H，可组成LiH即XY；若X为Si，则Y为Li，Li和Si不能形成化合物。答案：A 命题意图：本题主要考查1∽18号元素的原子核外电子排布的特点及核外电子的排布规律 例4设某元素某原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断中正确的是 A. 不能由此确定该元素的相对原子质量 B. 这种原子的相对原子质量为m+n C. 若碳原子质量为wg，此原子的质量为(m+n)wg D. 核内中子的总质量小于质子的质量 [解析]元素的相对原子质量和原子的相对原子质量是两个不同的概念，要求元素的相对原子质量，必须知道其各种同位素的相对原子质量和原子个数百分数，否则无法求解，故选项A正确。质子数m+中子数n应为质量数，不是相对原子质量，选项B错误。由相对原子质量的数学表达式可知，某原子的质量=×一种碳原子质量×该原子的相对原子质量，故选项C错误。1个质子的质量略小于1个中子的质量，但核内质子的总质量与中子的总质量还要取决于质子和中子数目的多少，选项D错误。 本题正确答案为A。本题要求熟悉有关的基本概念，要注意区分一些易混淆的概念，如相对原子质量与质量数，元素的相对原子质量与原子的相对原子质量，核素与同位素等。 例5周期表中相邻的A、B、C三元素中，A、B同周期，A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19，三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A______、B_______、C________、D_________(填元素符号)。 [解析]本题采用平均值法解答比较简单。由A、B、C三元素为相邻元素以及它们的平均质子数41/3≈14<18，可知A、B、C三元素为短周期元素；又根据最外层电子数的平均值19/3≈6.3<7，推知其中必有最外层电子数为7的元素，所以A、B、C三种元素应分布在ⅥA、ⅦA族，经推断A为S，B为Cl、C为O符合题意。 例6已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1:1，含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能将20mL0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32-全部沉淀，推断X是什么元素及在周期表中的位置。 [解析]周期表中质子数与中子数相等的金属元素只有Mg和Ca两种，它们都是+2价金属。设金属的相对原子质量为M，由关系式 X2+～Na2CO3得：M:1=0.192:(0.4×0.02)，解得M=24。则X为镁，位于第3周期第ⅡA族。 4．实战演练 1.与OH- 有相同质子数和电子数的微粒是( ) A.Cl- B.F- C.NH2- D.NH3 2.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克的带电量为2e/3，d夸克的带电量为-1e/3，e为基本电荷。下表中关于质子和中子组成的两类夸克数目论断可能确的是 ( ) A B C D 质子 u夸克 1 2 1 2 d夸克 2 1 2 1 u夸克 1 1 2 1 中子 d夸克 2 2 1 1 3. 中国科学院近代物理研究所合成了23991Pa原子，在世界尚属首次，下列有关该原子的说法不正确的是 ( ) A.该原子属于一种金属原子 B.该原子核内中子数为148 C .合成该原子就是创造了一种元素 D.这种原子具有放射性 4. 13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt W üthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 ( ) A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C 与C60互为同素异形体 C.15N 与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同 5. 下列说法是报纸和广告中的用语，其中正确的是 ( ) A. 某报纸报道“从尿液中分离出的‘青春素’是一种对人体有益的元素” B. 长期饮用纯净的蒸馏水比饮用矿泉水对人体有益 C. 某广告称：负氧离子发生器由于产生O3，对人体有益无害 D. 与夏季比较，冬季大气中的SO2含量偏高，这主要是燃烧含硫煤造成的 6. 周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是 ( ) A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数 7. 与羟基具有相同的质子数和电子数的微粒是 ( ) A. OH- B. N C. -NH2 D. CH4 8 . 已知自然界氧元素的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子中原子的组成来看，自然界中的水分子一共有( )A.3种 B.6种 C.9种 D .12种 9. 已知硼化物BxHyz-，与B10C2H12的电子数相同，则BxHyz-的正确表达式为 ( ) A. B9H152- B. B10H142- C. B11H132- D. B12H122- 10. 具有相同质子数的两种粒子( ) A.一定是同种元素 B.一定是一种分子和一种离子 C.一定是不同的离子 D.无法判断 11. 诺贝尔化学奖获得者哈迈得.泽维尔开创了“飞秒(10-15s)化学”的新领域,使运用激光光谱观测化学反应中原子的运动成为可能.你认为运用该技术能观测到的是 A. 化学反应中化学键的断裂 B. Na+与 Na中电子层的差别 C. 化学反应中新分子的形成 D. 同位素原子中中子数的差别 12. 近期，科学家用NaNO3和Na2O在573K反应制得了离子化合物Na3NO4. (1) 经测定Na3NO4中的各原子的最外层电子都达到了8电子稳定结构，则NO43-的电子式为 (2) Na3NO4与二氧化碳或水都能剧烈反应而转化为常见物质，写出这两个反应的化学方程式 13. 126C与146C结构上的差别在于其 的不同，如14CO2与碳在高温条件下反应：14CO2 + C↔2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有 A. 14CO2 B. 14CO2 、14CO C. 14CO2、 14CO、 14C D. 14CO 14. 有若干克某金属,其各原子核内共有3.5x6.02x1023个中子,同质量的该金属和足量稀硫酸反应共有0.2mol e-发生转移,生成6.02x1022个阳离子,这些阳离子共有3.0x6.02x1023个质子,则该金属在反应中表现的化合价为 ,它的摩尔质量为 (不考虑它的同位素),其核组成符号为(元素符号用X表示) 15. 有A、B、C、D四种单质，在一定条件下，A、B、C与D分别发生化合反应，相应的生成X、Y、Z （X、Y、Z 每个分子中都含有10个电子），而B和C 发生化合反应生成W，另外又知这些单质化合物之间发生如下反应：①A+Y–—→B+X, ② B+Z———→Y+W ③ Z+W——————→C+Y , 试回答下列问题： （1） 单质D和化合物X、Y、Z、W的化学式是 （2） 反应①②③的化学方程式是① ② ③ 16. (03.崇文) (1)A+、B+、C-、D、E五种微粒(分子或离子),它们都分别含有10个电子,已知它们有如下转化关系; ①A++ C-→D+E, ②B++ C-→2D Ⅰ.写出①的离子方程式 ，写出②的离子方程式 ，Ⅱ.除外，请再写出二种含10个电子的分子 ，Ⅲ.除A+ 、B+ 外，请再写出二种含10个电子的阳离子 .(2) 在相同条件下进行与反应的对照实验，相关数据如下： Mg的质量 酸量 开始时反应速率 产生H2总量 Ⅰ 0.24g HClmolL-1100ml V1 n1 Ⅱ 0.24g HAcmolL-1100ml V2 n2 ① 试比较有关量的大小：V1 V2，n1 n2 （填“﹥”“﹤”“﹦”），②现欲改变有关条件，使实验Ⅰ中V1降低，但不改变n1的值，试写出两种可行的方法。方法Ⅰ. 方法Ⅱ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 BC B C C D D C C D D AC 参考答案： 12. (1). (2). Na3NO4+CO2=NaNO3+Na2CO3, Na3NO4+H2O=NaNO3+2NaOH 13.原子核内中子数的不同,C. 14. +2, 65g/mol, 6530X. 15. (1). H2.HF,H2O,NH3,NO (1) ①2F2+2H2O=4HF+O2 .②4NH3+5O2=4NO+6H2O ③4NH3+6NO=5N2+6H2O 16. (1).Ⅰ.①NH4++OH-=NH3↑②H3O++OH-=2H2O. Ⅱ.Ne,CH4,HF Ⅲ.Na+, Mg2+, Al3+ .(2). ①> ,= ②.加少量水;降温;加少量NaAc 高中化学58个考点精讲 13、元素周期律 1． 复习重点 1．同周期元素及其化合物性质的递变规律； 2．同主族元素及其化合物性质的递变规律，理解元素周期律的实质 3．.理解元素周期律与原子结构的关系。 4．.能根据元素周期律预测元素的性质。 2．难点聚焦 元素周期律： （1）元素原子核外电子排布的周期性变化： 随着原子充数的增加，元素排列呈周期性变化 原子序数 电子层数 最外层电子数 1～2 1个 由1～2个达到稳定结构 3～10 2个 由1～8个达到稳定结构 11～18 3个 由1～8个达到稳定结构 19，20～31，36 4个 由1～8个达到稳定结构 37，38～49，54 5个 由1～8个达到稳定结构 55，56～81，86 6个 由1～8个达到稳定结构 87～88 7个 结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。 （2）元素原子半径的周期性变化： 原子序数 原子半径的变化 3～9 0.512nm 0.071nm 大 小 11～17 0.186nm 0.099nm 大 小 结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化：电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小（除稀有气体外） （3）元素主要化合价的周期性变化： 原子序数 主要化合价的变化 1～2 ＋1 0 3～10 ＋1 ＋5 －4 －1 0 11～18 ＋1 ＋7 －4 －1 0 结论：随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现周期性的变化。 注：①元素重要化合价的变化中O一般无正价，F无正价，最高正价与最低负价的关系； ②最高正化合价＋|最低负化合价|＝8（仅适用于非金属元素） ③金属无正价 ④有些非金属有多种化合价，如：C元素有＋2，＋4，－4价（在有机物中也可以有－3，－2，－1价）；S元素有＋4，＋6，－2价；Cl元素有－1，＋1，＋3，＋5，＋7价；N元素有－3，＋1，＋2，＋3，＋4，＋5价。 （4）元素的金属性和非金属性的周期性变化： 电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减，核对核外电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，即元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 ①．元素的金属性：指元素气态原子失去电子的能力。 元素金属性强弱判断的实验依据： a.金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属性越弱； b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氢氧化物的碱性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱； c.金属单质间的置换反应 例： 比较1：①镁与2mL1mol/L盐酸反应 ②铝与2mL1mol/L盐酸反应 所以金属性： 比较2： ⑴钠与水反应（回忆） ⑵镁与水反应【实验5-1】 碱性： 金属性： ②元素的非金属性：指元素气态原子得到电子的能力。 元素非金属性强弱判断的实验依据： a.非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，则非金属性较弱； b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应的元素的非金属性越强； c.非金属单质间的置换反应 例： 非金属性： 对于同一周期非金属元素： 如等非金属单质与反应渐趋容易，其气态氢化物的稳定性为： 上述非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为： 非金属性： 结论： 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 (5)元素周期律的实质： 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。换言之，元素性质的周期性变化是由元素原子核外电子排布的周期性变化所决定的。 元素周期律的实质：元素原子核外电子排布的周期性变化规律 3．例题精讲 【 例1】(2003年全国高考题)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( ) A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素 原子的K层电子数相等 B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 D．M 层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等 【解析】 A项为H元素，根据最外层电子数=主族序数，B和D项最外层电子数为1、3、5、7，也为主族序数。对于C项如最外层电子数为8，则与说法不符。 【答案】C 【命题意图】本题考查原子结构与周期表结构的关系。 周期数=电子层数, 主族数=最外层电子数 2.元素周期律的迁移应用 该类题目的主要特点是，给出一种不常见的主族元素，分析推测该元素及化合物可能或不可能具有的性质。解答该类题目的方法思路是：先确定该元素所在主族位置，然后根据该元素性质变化规律进行推断判断。 【例2】 （1997年全国高考题）已知Be的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是 ( ) A.铍的原子半径大于硼的原子半径 B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8 C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产物为氢气 【解析】由Be的原子序数为4，可推知它位于第二周期、第ⅡA族。根据其位置及同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律，其原子半径大于B，A正确；碱性Be(OH)2比Ca(OH)2弱，C正确；Be的金属性小于Mg，已知Mg跟冷水不反应，Be就更不可能，故D错误；Be原子的最外层电子数是2个，在BeCl2分子中Be最外层2个电子跟Cl共用两对电子，其最外层电子数为4个，B错误。 【答案】A、C 【命题意图】本题考查同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律 ，根据元素周期律预测元素的性质。 3.确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式 该类题目的主要特点是，给出几种元素的原子结构或性质特征，判断它们形成化合物的形式。解答该类题目的方法思路是：推价态、定元素、想可能、得形式。该类题目也可由化合物形式判断元素的原子序数。 【例3】 （1999年全国高考题）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3种元素组成的化合物的化学式不可能是 ( ) A. XYZ B. X2YZ C. X2YZ2 D. X2YZ3 【解析】原子最外层电子数为1、4、6的短周期元素分别是：“1”——H、Li、Na，“4”——C、Si，“6”——O、S。可将H、C、O三元素作为代表，它们可组成的物质有：H2CO3、HCHO、HCOOH等，将其与题中选项对照，即得答案。 【答案】A 【命题意图】本题考查1—18元素的原子核外电子排布的特点及核外电子排布规律。 [例4]砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是 A. HAt很稳定 B. 易溶于某些有机溶剂 C. AgAt不溶于水 D. 是有色固体 [解析]由题意，砹在周期表中与碘相邻，故它的性质与碘具有相似性，但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI，故选项A错误；碘易溶于某些有机溶剂，则砹也应溶解；AgI不溶于水，则AgAt也不溶于水；碘是紫黑色固体，根据相似性砹也是有色固体。 本题正确选项为A。 [例5]铜有两种天然同位素Cu和Cu，参考铜的原子量(63.5)估算Cu的百分含量约是 A. 20% B. 25% C. 50% D. 66.7% E. 75% [解析]用十字交叉法可求得两种同位素的原子个数比 65 0.5 (65Cu) 63.5 63 1.5 (63Cu) 即65Cu与63Cu的原子个数比为1:3，所以Cu%=，故应选B。 [例6]若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是 A. 1 B. 2 C. 5 D. 6 [解析]设两种元素的符号分别为X和Y，则化合物的化学式为X2Y3，即X为+3价，Y为-2价，在短周期元素中满足此要求的X元素有5B、7N、13Al，Y元素有8O和16S，原子序数差值见下表 X 原子序数差 Y 5 13 7 8 3 5 1 16 11 3 9 本题正确答案为D。 [例7]X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是 A. X>Y>Z B. Y>X>Z C. Z>X>Y D. Z>Y>X [解析]对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，现X元素的阳离子半径大于Y，故核电荷数应是Y>X。Z和Y的电子层数相同，则它们在同一周期，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，现Z的原子半径小于Y，则核电荷数是Z>Y。综合以上关系得Z>Y>X。 本题正确答案为D。 六、原子结构知识的综合推断 [例8]周期表中相邻的A、B、C三元素中，A、B同周期，A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19，三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A______、B_______、C________、D_________(填元素符号)。 [解析]本题采用平均值法解答比较简单。由A、B、C三元素为相邻元素以及它们的平均质子数41/3≈14<18，可知A、B、C三元素为短周期元素；又根据最外层电子数的平均值19/3≈6.3<7，推知其中必有最外层电子数为7的元素，所以A、B、C三种元素应分布在ⅥA、ⅦA族，经推断A为S，B为Cl、C为O符合题意。 [例9]已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1:1，含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能将20mL0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32-全部沉淀，推断X是什么元素及在周期表中的位置。 [解析]周期表中质子数与中子数相等的金属元素只有Mg和Ca两种，它们都是+2价金属。设金属的相对原子质量为M，由关系式 X2+～Na2CO3得：M:1=0.192:(0.4×0.02)，解得M=24。则X为镁，位于第3周期第ⅡA族。 4．实战演练 一、选择题 1.下列原子序数所代表的元素中，全属于主族元素的是 ( ) A. 22 26 11 B. 13 15 38 C. 29 31 16 D. 18 21 31 2.（2001年全国高考题）下列说法错误的是 ( ) A.原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数 B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8 D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同 3.某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数不可能是 (A) x+1 (B) x+2 (C) x+11 (D) x+25 4.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测，原子序数为114的元素属于第七周期Ⅳ A族， 称为类铅元素.下面关于它的原子结构和性质预测正确的是( ) A.类铅元素原子的最外层电子数为4 B.其常见价态为+2、+3、+4 C.它的金属性比铅强 D.它的原子半径比铅小 5.下列各组顺序的排列不正确的是( ) A离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+＞F - B热稳定性：HCl＞H2S＞PH3＞AsH3 C .酸性强弱：HAlO2＜H2SiO3＜H2CO3＜H3PO4 D.溶点：NaCl＞SiO2＞Na＞CO2 6.已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b,它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同,则下列关系式正确的是（ ） (A)a=b+m+n (B)a=b-m+n (C)a=b+m-n (D)a=b-m-n 7.若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物,则这种元素的原子序数之差不可能是 (A) 1 (B) 3 (C) 5 (D) 6 8.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是 ( ). (A)X的原子序数比Y的小 (B)X原子的最外层电子数比Y的大 (C)X的原子半径比Y的大 (D)X元素的最高正价比Y的小 9.X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为 A、XY B、XY2 C、XY3 D、X2Y3 10.下列叙述正确的是 A、同主族金属的原子半径越大熔点越高 B、稀有气体原子序数越大沸点越高 C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子 11.下列关于稀有气体的叙述不正确的是 A、原子的最外电子层都有8个电子 B、其原子与同周期IA、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布 C、化学性质非常不活泼 D、原子半径比同周期ⅦA族元素原子的大 12.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 13．A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2-与M+的电子数之差为8，则下列说法正确的 A． A和M原子的电子总数之和可能为11 B．A和M的原子序数之差为8 B． A和M原子的最外层电子数之和为8 A和M原子的最外层电子数之和为7 二、填空题： 14.A、B、C、D是短周期元素,A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物,1摩该化合物含有42摩电子,B原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。.C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半.C元素是植物生长的营养元素之一. 试写出: (1)A、B元素形成的酸酐的化学式 ; (2)D元素的单质与水反应的化学方程式 ; (3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小 < (用分子式表示). 15、在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数。这四种元素原子的最外层电子数之和为20。据此可以判断：元素甲为 ，元素丙为 ，元素乙和丁所形成化合物的分子式为 或 。 16、有X、Y、Z三种元素，X、Y的最外层电子数相同，Y、Z的电子层数相同，X与Y可形成YX2和YX3化合物，Y原子核内的质子数是X的两倍，X与Z可形成化合物Z2X5，问X、Y、Z各是什么元素？ 分别写出其原子结构示意图 。 1、B 2、AD 3、B 4、AC 5、AD 6、A 7、D 8、CD 9、A 10、BC 11、AB 12、B 13、D 14、⑴N2O5 N2O3 ⑵2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ ⑶PH3查看更多