第3節 元素周期表的應用第1課時認識同周期元素性質的遞變規律1下列有關敘述：非金屬元素m的單質能從含nx的溶液中置換出非金屬元素n的單質；同周期中m元素在n元素的右側(不含稀有氣體)；m的單質跟h2反應比n的單質跟h2反應容易得多；氧化物的水化物酸性：hmmoxhnnoy。能說明非金屬元素m比n的得電子能力強的是()abcd全部答案b解析利用置換反應可以判斷出m比n非金屬性強，對；同周期從左到右，元素原子得電子能力增強，則m比n得電子能力強，對；與氫氣越易化合，得電子能力越強，對；必須是最高價氧化物的水化物比較酸性，錯。2x、y是同周期非金屬元素，已知x原子比y原子的原子半徑大，則下列敘述正確的是()ax的最高價氧化物對應的水化物的酸性比y的強bx的陰離子比y的陰離子的還原性強cx原子的得電子能力比y原子強dx的氣態氫化物比y的氣態氫化物穩定答案b解析由x、y是同周期非金屬元素，x原子比y原子的原子半徑大可得原子序數xr(s2)r(cl)r(na)r(mg2)r(al3)，b不正確；c、p、s、cl在周期表中的相對位置如圖所示，同周期元素從左到右，元素原子的得電子能力和最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，酸性：h3po4h2so4hclo4，又知h2co3是弱酸，h3po4是中強酸，則酸性：h2co3h3po4h2so4hclo，d不正確。6回答下列問題：(1)下列敘述中能證明a金屬比b金屬失電子能力強的是_(填序號)。a原子的最外層電子數比b原子的最外層電子數少a原子的電子層數比b原子的電子層數多1 mol a從酸中置換出的h2比1 mol b從酸中置換出的h2 多常溫時，a能從水中置換出h2，而b不能兩單質分別與氯氣反應時生成的陽離子，a失去的電子數比b失去的電子數多a、b兩短周期元素原子的電子層數相同，且a的原子序數小于b的原子序數(2)下列元素的單質中，最易與氫氣反應生成氫化物的是_。(填字母)abbn cf dc(3)在第3周期元素中，除稀有氣體元素外：原子半徑最小的元素是_(填元素符號，下同)；金屬性最強的元素是_；最高價氧化物對應水化物中酸性最強的是_(用化學式回答，下同)；最不穩定的氣態氫化物是_；最高價氧化物對應水化物中堿性最強的是_；氧化物中具有兩性的是_。(4)請根據元素周期表中第3周期元素相關知識回答下列問題：按原子序數遞增的順序(稀有氣體除外)，以下說法正確的是_。a原子半徑和離子半徑均減小b金屬性減弱，非金屬性增強c氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強d單質的熔點降低原子最外層電子數與次外層電子數相同的元素名稱為_，氧化性最弱的簡單陽離子是_。(5)w、x、y、z是原子序數依次增大的同一短周期元素，w、x是金屬元素，y、z是非金屬元素。w、x各自的最高價氧化物對應的水化物可以反應生成鹽，該反應的離子方程式為_。w和y可形成化合物w2y，該化合物的化學式為_。比較y、z氣態氫化物的穩定性：_(用化學式表示)。w、x、y、z四種元素簡單離子的半徑由大到小的順序是_(用離子符號表示)。答案(1)(2)c(3)clnahclo4sih4naohal2o3 (4)b氬na(或鈉離子)(5)al(oh)3oh=al(oh)4na2shclh2ss2clnaal3解析(1)根據元素原子失電子的難易，而不是失電子的多少比較元素原子失電子的能力強弱，不能證明。電子層數少的原子不一定比電子層數多的原子失電子能力強，不能證明。與酸反應生成h2多的金屬活動性不一定強，如1 mol al比1 mol na與足量稀hcl反應時生成的h2多，不能證明。只有很活潑的金屬在常溫下與冷水反應，能證明。得失電子個數的多少不能說明得失電子的難易，不能證明。同周期元素a位于b的左邊，說明a的金屬性強于b，能證明。(2)同周期從左到右元素的非金屬性增強，所以f元素的非金屬性最強，f2最容易與h2化合，選c。(4)除稀有氣體外，第3周期元素隨原子序數的遞增原子半徑逐漸減小，而離子半徑不一定減小，如r(na)r(cl)，a錯誤；同一周期的主族元素隨原子序數的遞增，金屬性減弱，非金屬性增強，b正確；同周期主族元素從左至右，最高價氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強，c錯誤；單質的熔點不一定降低，如na的熔點低于mg、al等的熔點，d錯誤。第3周期元素的原子核外有三個電子層，次外層電子數為8，故該元素原子最外層的電子數也為8，該元素為氬；簡單離子的氧化性越弱，對應單質的還原性越強，元素的金屬性越強，第3周期中金屬性最強的元素是na，因此na的氧化性最弱。(5)w、x兩種金屬元素的最高價氧化物對應水化物可反應生成鹽，且原子序數wx，則w、x分別為na和al；由化合物w2y知y為2價，為s；z為原子序數比y大的非金屬元素cl。w2y為na2s；得電子能力cls，氫化物穩定性hclh2s；電子層數相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，所以naal3，s2clk。最外層電子數相同的微粒，電子層數越多，半徑越大，所以離子半徑k na，所以離子半徑s2clnaal3。分層訓練基礎過關題組1元素得失電子能力強弱的比較與判斷1下列事實不能作為實驗判斷依據的是()a鈉和鎂分別與冷水反應，判斷金屬活動性強弱b鐵投入cuso4溶液中，能置換出銅，鈉投入cuso4溶液中不能置換出銅，判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱c酸性h2co3h2so4，判斷硫與碳的非金屬性強弱dbr2與i2分別與足量的h2反應，判斷溴與碘的非金屬性強弱答案b2能說明元素a的非金屬性比元素b的非屬性強的理由是()aa、b兩元素的原子具有相同的電子層數，且原子半徑abb常溫常壓下，元素a的單質是氣態，元素b的單質是固態ca的氣態氫化物比b的氣態氫化物分解溫度高da的最高價氧化物對應水化物的酸性弱于b的最高價氧化物對應的水化物的酸性答案c題組2同周期元素性質遞變規律及應用3按c、n、o、f的順序，元素的性質表現為遞增的是()a元素的金屬性b原子失電子的能力c原子得電子的能力d單質的還原性答案c解析c、n、o、f是位于同一周期的非金屬元素，且原子序數依次遞增，則原子得電子的能力遞增。4同周期的x、y、z三種元素的最高價氧化物對應水化物分別是：h3xo4、h2yo4、hzo4，下列判斷正確的是()陰離子的還原性按x、y、z順序減弱單質的氧化性按x、y、z順序增強元素的原子半徑按x、y、z順序減小氣態氫化物的穩定性按x、y、z順序減弱酸性由強到弱的順序是：hzo4h2yo4h3xo4a僅b僅c僅d僅答案c解析由已知信息可知，x、y、z在周期表中處于同周期且從左向右依次排列，則非金屬性xyz，所以氣態氫化物的穩定性按x、y、z順序增強，不正確；正確。5元素x、y、z原子序數之和為36，x、y在同一周期，x與z2具有相同的核外電子層結構。下列推測不正確的是()a同周期元素中x的金屬性最強b原子半徑xy，離子半徑xz2c同周期元素中y的氫化物穩定性最強d同周期元素中z的最高價含氧酸的酸性最強答案d解析由“元素x、y、z原子序數之和為36，x與z2具有相同的核外電子層結構”，知x元素為na元素，z元素為o元素，故y元素原子序數為3611817，故y元素為cl元素。6x、y為同一周期的主族元素，如果x原子半徑大于y的原子半徑，則下列說法不正確的是()a若x、y均為金屬元素，則x的失電子能力強于yb若x、y均為金屬元素，則x的陽離子的氧化性比y的陽離子氧化性強c若x、y均為非金屬元素，則y的氣態氫化物比x的氣態氫化物穩定d若x、y均為非金屬元素，則y的最高價含氧酸的酸性強于x的答案b解析x、y為同周期的元素，原子半徑xy，原子序數xy，陽離子氧化性xy，若x、y為非金屬元素，氫化物的穩定性：xy，最高價含氧酸的酸性xdb離子還原性：y2zc氫化物穩定性：h2yhzd原子半徑：yx答案b解析因四種離子的電子層結構相同，確定四種元素在元素周期表中位置關系為，所以質子數abdc，氫化物穩定性為hzh2y，原子半徑xy。8下列排列順序錯誤的是()a原子半徑：osnab酸性：h3po4h2so4h2shcld氧化性：f2o2答案c解析p、s、cl處于第3周期，其非金屬性逐漸增強，故氣態氫化物的穩定性為ph3h2shcl。故c錯誤。9r、w、x、y、z為原子序數依次遞增的同一短周期元素，下列說法中一定正確的是(m、n均為正整數)()a若r(oh)n為強堿，則w(oh)n1也為強堿b若hnxom為強酸，則y是活潑非金屬元素c若y的最低化合價為2，則z的最高正化合價為7d若x的最高正化合價為5，則五種元素都是非金屬元素答案b解析r(oh)n為強堿，w(oh)n1不一定為強堿，故a項錯誤；hnxom為強酸，說明x非金屬性強，y比x更強，且知y不是稀有氣體元素，b項正確；若y為氧元素，z只有負價，而沒有7價，c項錯誤；若五種元素同為第3周期，當x最高正化合價為5價時，r為金屬元素，d項錯誤。能力提升10元素周期律是中學化學理論部分的重要內容之一，也是指導我們學習化學的重要工具，這個規律是在一定的實驗基礎上總結出來的。下面設計實驗來探究同周期元素性質的遞變規律。(1)探究金屬性遞變規律。現有鈉、鎂、鋁三種金屬單質、稀鹽酸、水、酚酞試液和試管等用品，為證明金屬性namgal，某同學設計如下實驗：取大小相近的na、mg、al塊除去表面氧化膜，分別投入裝有水(常溫)的燒杯中。觀察到的現象是_。再取mg、al分別投入等濃度的稀鹽酸中，觀察到的現象是_。在分別裝有0.1 moll1的氯化鋁、0.1 moll1的氯化鎂溶液的a、b兩支試管中，分別逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量，a試管的現象是_，離子方程式為_；b試管的現象是_，離子方程式為_。由此得出：al(oh)3、mg(oh)2、naoh的堿性強弱關系是_，na、mg、al的還原性強弱順序是_。(2)探究非金屬性遞變規律。小馬同學在做同周期元素性質的遞變規律的實驗時，自己設計了一組實驗，并記錄了有關實驗現象。請你幫助她完成下列實驗報告：.實驗目的：_。.實驗用品：儀器：_、_(填寫兩種主要的玻璃儀器)。藥品：新制氯水、na2s溶液。.實驗內容及現象：_。_。.實驗結論：_。答案(1)na反應比較劇烈，熔成小球在水面上四處游動；mg產生氣泡較小，而al無明顯現象鎂比鋁產生氣泡快先產生白色沉淀，后沉淀溶解al33oh=al(oh)3、al(oh)3oh=al(oh)4產生白色沉淀，沉淀不溶解mg22oh=mg(oh)2naohmg(oh)2al(oh)3namgal(2).探究同一周期元素性質的遞變規律.試管膠頭滴管.將少量新制氯水加入盛有少量na2s溶液的試管中，振蕩有淡黃色沉淀析出.同一周期，從左到右，元素的非金屬性依次增強11根據提供的條件推斷元素，并按要求填空：(1)原子核外有3個電子層，其最外層電子數為7，最高價氧化物的化學式為_，最高價氧化物對應水化物的化學式為_，其最高價氧化物對應水化物與naoh反應的化學方程式為_。(2)第3周期元素，其最外層電子數與電子層數相同。該元素最高價氧化物的化學式為_，最高價氧化物對應水化物與強堿反應的離子方程式為_。(3)原子序數依次遞增的同周期四種元素，它們氫化物的質子數與電子數都與ar相同，這些氫化物的化學式分別為_、_、_、_。(4)某元素的最高正價與最低負價的代數和為4，且最高價氧化物中含氧質量分數為60%。則該元素最高價氧化物的化學式為_。答案(1)cl2o7hclo4hclo4naoh=naclo4h2o(2)al2o3al(oh)3oh=al(oh)4(3)sih4ph3h2shcl(4)so3解析(1)原子核外有3個電子層，其最外層電子數為7，是第3周期a族的cl，所以最高價氧化物的化學式是cl2o7，最高價氧化物對應的水化物是hclo4，與naoh反應的化學方程式是hclo4naoh=naclo4h2o。(2)第3周期中最外層電子數等于電子層數的是al，所以最高價氧化物的化學式是al2o3，其對應的水化物與強堿反應的離子方程式是al(oh)3oh=al(oh)4。(3)質子數與電子數都與ar相同的氫化物的化學式分別是sih4、ph3、h2s、hcl。(4)最高正價與最低負價的代數和為4的是a族的元素，所以其最高價氧化物的化學式是xo3，由于其含氧量為60%，則可以計算得到元素為s，則其最高價氧化物的化學式是so3。12下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(已知鈹的原子半徑為0.089 nm)：元素代號abcdef原子半徑/nm0.1600.1430.1020.0990.0660.070主要化合價236、2125、3、3(1)用元素代號標出a、b、c、d、e在元素周期表中的對應位置(以下為元素周期表的一部分)(2)b元素處于元素周期表中第_周期_族。(3)b的最高價氧化物對應水化物與c的最高價氧化物對應水化物反應的離子方程式為_。(4)上述五種元素的最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是_(填化學式，下同)。(5)c、e形成的化合物為_。(6)下列敘述正確的是_(填字母)。aa、b元素的金屬性aal；f單質與e的常見單質在放電條件下發生反應n2o22no；b的最高價氧化物對應的水化物al(oh)3只溶于強堿，不與氨水反應；e的單質o2比f的單質n2活潑，故反應4nh33o22n26h2o可以發生。拓展探究134種相鄰主族短周期元素的相對位置如表，元素x的原子核外電子數是m的2倍，y的氧化物具有兩性。回答下列問題