鲁科版高中化学必修二131认识同周期元素性质的递变规律.docx

1、鲁科版高中化学必修二131认识同周期元素性质的递变规律高中化学学习材料金戈铁骑整理制作1.3.1认识同周期元素性质的递变规律【知能创新导学】【典例导悟】【典例1】R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数）A.若R（OH）n为强碱，则W（OH）n+1也为强碱B.若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C.若Y的最低化合价为-2，则Z的最高正化合价为+6D.若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素【思路点拨】解答本题要注意以下两点：（1）R、W、X、Y、Z原子序数依次递增，且在同一周期。（2）应用同周期元素性质的递变规律判断。【自主解答

2、】选B。R(OH)n为强碱,W（OH）n+1不一定为强碱，故A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，Y比X更强，且知Y不是稀有气体元素，故B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，而没有+6价，故C项错误；若五种元素同为第3周期，当X最高正化合价为+5价时，R为金属元素,故D项错误。 【互动探究】（1）若题干中去掉“同一短周期”，则当HnXOm为强酸时，Y一定是活泼的非金属元素吗？（2）若选项C改为：“若Z的最高正价为+7，则Y的最低化合价为-2”，该选项正确吗？提示：（1）不一定。若五种元素不在同一周期，HnXOm为强酸时，Y有可能为稀有气体元素。（2）正确，若Z最高正价为+7价，则Z只能为

3、Cl，Y为S，其最低负价为-2价。【典例2】（2010晋江高一检测）X、Y为同周期元素，如果X的原子半径大于Y，则下列判断不正确的是A.如X、Y均为金属元素，则X的金属性强于YB.如X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子强C.如X、Y均为非金属元素，则Y的非金属性比X强D.如X、Y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性Y强于X【规范解答】选B。【变式训练】1.有关叙述：非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N。M原子比N原子容易得到电子。单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多。气态氢化物水溶液的酸性HmMHnN。氧化物水化物的酸性HmMOxHnNOy。熔点MN。能说明M比N的非

4、金属性强的叙述是（ ）A. B.C. D.全部【解析】选A。根据非金属单质间的置换反应可说明M比N的非金属性强，故对；根据得电子的难易程度可以说明M比N的非金属性强，故对；根据单质与H2反应的难易程度可以说明M比N的非金属性强，故对；根据气态氢化物的稳定性可以说明非金属性强弱，而不是根据气态氢化物水溶液的酸性，故错；如果不是最高价氧化物水化物的酸性则不能说明非金属性的强弱，故错；熔点属于物理性质，其高低与化学性质无关，故错；综合分析应选A。2.（2009海南高考）同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是（ ）A.单质的化学活泼性：WXYZB.原子最外层电子数：WXYZ

5、C.单质的氧化能力：WXYZD.元素的最高化合价：WXYZ【解析】选B。本题中元素为同一周期，从左至右最外层电子数依次增加；而单质的活泼性分金属与非金属性，单质氧化能力还与分子结构有关，如N2；最高化合价随原子序数的递增有特例（O、F无正价）。【学业达标训练】1.下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是（ ）A.硼 B.氮 C.氟 D.碳【解析】选C。推断已知元素与氢气化合的难易其实质是比较元素原子的得电子能力的强弱。根据同一周期从左到右元素的得电子能力逐渐增强知它们与氢气反应生成氢化物由易到难的顺序为FNCB，即元素原子得电子能力越强，与氢气化合越容易。2.下列叙述不正确的是（ ）A.

6、Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强B.P、S、Cl最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强C.同周期元素的原子半径以A族的为最大D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱【解析】选C。Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl的最高正价分别为+5、+6、+7，依次升高，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也一定增强；除惰性气体外，同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小，因而同周期元素的原子半径应以A族的为最小；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧

7、化物的碱性应依次减弱。3.下列氧化物按其水化物的酸性由弱到强的顺序排列的是（ ）A.SiO2P2O5Cl2O7SO3 B.SiO2P2O5SO3Cl2O7C.P2O5SiO2SO3Cl2O7 D.P2O5SO3Cl2O7SiO2【解析】选B。因为Si、P、S、Cl为第3周期元素，故最高价氧化物对应水化物的酸性由左到右依次增强。4.（2010宿迁高一检测）下列叙述能肯定金属A比金属B更活泼的是（ ）A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子电子层数比B原子的电子层数多C.1 mol A从酸中置换H+生成H2比1 mol B从酸中置换H+生成的H2多D.常温时，A能从水中置换出氢，

8、而B不能【解析】选D。选项A只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，因而不能确定A、B的金属性的强弱。选项B只说明了A、B原子电子层数的多少，但电子层数少的不一定比电子层数多的原子的金属性弱。选项C说明了等物质的量的A、B金属与酸反应生成H2的多少，未说明与酸反应的快慢。同等条件下，与酸反应越剧烈，放出H2越快，则金属越活泼，与放出H2的多少无关。选项D正确。因为只有很活泼的金属（如K、Ca、Na）才能在常温下与水反应放出H2，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。5.下列能说明氯元素原子得电子能力比硫强的是（ ）HCl的溶解度比H2S大HCl的酸性比H2S强HCl的稳定性比H2S强HCl

9、的还原性比H2S强HClO的酸性比H2SO4强Cl2能与H2S反应生成SCl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS还原性：Cl-S2-A. B. C. D.全部【解析】选C。根据判断元素原子得失电子能力强弱的规律知：、两项不能说明元素原子的得失电子能力强弱；是正确的；项应该是H2S的还原性比HCl强；项中HClO不是氯元素的最高价含氧酸，不能用来比较，而且HClO的酸性应比H2SO4弱；项是作为氧化剂的非金属单质在水溶液中置换另一种非金属单质；项非金属单质在相同条件下与变价金属反应，产物中变价金属的价态越高，说明非金属元素原子得电子能力越强；项非金属阴离子还原性越强，元素原子的得电子

10、能力越弱。6.X、Y是同周期非金属元素，已知X原子比Y原子半径大，则下列叙述正确的是（ ）A.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强B.X的阴离子比Y的阴离子的还原性强C.X的非金属性比Y的强D.X的气态氢化物比Y的稳定【解析】选B。题述X、Y属于同周期非金属元素，因原子半径X大于Y，故X位于Y左方，原子序数Y大于X。依据同周期性质的递变规律知，从XY，非金属性X弱于Y，形成的气态氢化物的稳定性Y强于X，最高价氧化物对应水化物的酸性Y强于X，阴离子的还原性X强于Y。故选项B正确。7.（2010垫江高一检测）如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子，则下列说法中不正

11、确的是（ ）A.d的单质可与b的氢化物的水溶液反应B.a的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱C.b的氢化物比c的氢化物稳定D.原子半径：abc【解析】选C。a原子的最外层上有5个电子，所以a为A族元素，则a为P，b为S，c为Cl，d为O。b的氢化物为H2S，它的水溶液和氧气反应的化学方程式为：2H2S+O2 = 2S+2H2O，A选项正确；P的非金属性比S的弱，所以H3PO4的酸性比H2SO4的弱，B选项正确；S的非金属性比Cl的弱，所以H2S的稳定性比HCl的弱，C选项错误；a、b、c处于同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，D选项正确。8.用“”或“”

12、填空：（1）酸性：H2CO3 _H2SiO3,H2SiO3 _ H3PO4。(2)碱性：Ca（OH）2 _Mg（OH）2，Mg（OH）2 _ Al（OH）3。（3）气态氢化物稳定性：H2O _ H2S，H2S _ HCl。 （4）还原性：H2O _ H2S，H2S _ HCl。（5）酸性：H2SO4 _ H2SO3,HClO4 _ HClO。从以上答案中可以归纳出：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越 _ ；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越 _ ；元素的性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越_；非金属性越强的元素形成的气态氢化物，其还原性越 _ ；同种非金属

13、元素形成的含氧酸，其形成酸中该元素的价态越高，其酸性越 _ 。【解析】本题主要考查了元素的金属性和非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性及气态氢化物稳定性的关系。结合元素原子得失电子能力的判断依据可找出相应答案。答案：（1） （2） （3） （4） （5）强 强 非金属强 弱 强9.（2010连云港高一检测）下表是周期表中一部分，根据AM在周期表中的位置，按要求回答下列问题：（用相关的元素符号或分子式表示）（1）表中元素，只有负价而无正价的元素是 _，氧化性最强的单质是 _，化学性质最不活泼的元素是 _，金属性最强的单质与水反应的化学方程式是_ 。（2）最高价氧化物对应的水化物酸

14、性最强的是，呈两性的是 _ 。（3）元素F形成的稳定的氧化物在呼吸面具中供氧时的化学方程式是 _ ，该化合物的颜色为 _ 色。（4）元素M的单质和石灰乳作用可制成有漂白和消毒作用的漂白粉，用化学方程式表示漂白粉在潮湿空气中起漂白作用的原理 _ 。【解析】根据元素在周期表中的位置，可知A为H，B为C，C为N，D为F，E为Ne，F为Na，G为Mg，H为Al，I为Si，J为P，K为S，M为Cl。在这12种元素中，F是非金属性最强的元素，只有负价而无正价，其单质氧化性最强；Ne是稀有气体，化学性质最不活泼；金属性最强的是Na；最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，呈两性的Al（OH）3，Na2

15、O2与CO2反应能生成O2，所以Na2O2可作呼吸面具中的供氧剂；漂白粉中的Ca（ClO）2与空气中的CO2和H2O反应生成具有漂白作用的HClO。答案：（1）F F2 Ne 2Na+2H2O=2NaOH+H2（2）HClO4 Al（OH）3（3）2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 淡黄（4）Ca（ClO）2+CO2+H2O = CaCO3+2HClO【素能综合检测】一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）1.按Si、P、S、Cl的顺序递减的是（ ）A.单质的氧化性 B.得电子能力C.氢化物的稳定性 D.原子半径【解析】选D。按Si、P、S、Cl的顺序得电子能力逐渐增强

16、，因此，单质的氧化性、气态氢化物的稳定性逐渐增强。2.下列叙述正确的是（ ）A.同周期非金属元素的原子半径越小，其单质的沸点越高B.同周期元素的离子，核电荷数越大半径越大C.同周期主族元素的原子半径越大，其原子越易失去电子D.同周期非金属元素的原子半径越大，其气态氢化物越稳定【解析】选C。A项，同周期非金属元素从左到右，原子半径越来越小，单质由固体到气体，所以A错；B项，同周期金属元素形成的阳离子与非金属元素形成的阴离子相比，核电荷数小，半径小，但金属阳离子间及非金属阴离子间相比，核电荷数越大，半径越小，B错；C项同周期主族元素原子半径越大金属性越强，其原子越易失电子，C正确；D项，同周期非金

17、属元素的原子从右到左，半径变大，非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，D错。3.（2010武汉高一检测）能证明Al的金属性比Mg弱的实验事实是（ ）A.Al的导电性比Mg强B.Al的原子半径比Mg小C.Al（OH）3能溶于NaOH溶液，而Mg（OH）2则不能D.Mg（OH）2的溶解性比Al（OH）3的溶解性略大【解析】选C。金属性是金属元素的化学性质，表征元素失电子能力的强弱，金属的导电性、溶解性都是物理性质，与金属性强弱无关；原子半径大小也不能作为判断金属性强弱的依据。4.同周期三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是( )A.含氧酸

18、的酸性：H3ZO4H2YO4HXO4B.得电子能力：XZYC.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增强D.元素的最低负价的绝对值按X、Y、Z顺序增大【解析】选D。解本题的依据是同一周期元素性质的递变规律，关键是确定X、Y、Z在周期表中的位置（已知同周期，只要确定族序数即可），突破口是最高价氧化物的水化物的化学式，思路如下：根据X、Y、Z在周期表中的位置和同周期元素性质的递变规律可确定本题答案为D。5.（2010启东高一检测）A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A与B的最高价氧化物对应的水化物呈碱性，且碱性BA；C和D的气态氢化物稳定性为CD;E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原

19、子序数由小到大的顺序为（ ）A.ABCDE B.BAEDCC.BADCE D.ECDBA【解析】选C。根据同周期元素的性质递变规律分析：A、B应在周期表左侧，是金属元素，且B在A的左方；C、D应在周期表右侧，是非金属元素，且C在D的右方；而E的原子半径最小，其原子序数最大。故其原子序数由小到大的顺序为BADCE。二、非选择题（本题包括3小题，共30分）6.（7分）（思维拓展题）A、B、C、D为同一周期的4种元素，已知0.2 mol A与足量酸充分反应后生成2.24 L H2（标准状况下），B的氧化物既可溶于酸又可溶于强碱溶液。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，C点燃时与氧气反应生成的氧化物可

20、与C的气态氢化物反应得到C的单质，D的单质在常温下为气态。(1)A、B、C、D的元素符号分别为：A _ 、B _ 、C _、D _ 。(2)画出B的原子结构示意图。(3)C在周期表中位于第 _ 周期、_ 族。【解析】设A生成化合物的价态为x。2A xH22 mol x22.4 L0.2 mol 2.24 Lx=1,A价态为+1价，A位于A族。B的氧化物具有两性，可能是Al。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，且C为非金属元素，故4元素在第3周期，即A为Na, B为Al，D为Cl，C为S（因第3周期中只有SO2+2H2S =3S+2H2O）。答案：(1)Na Al S Cl(2) (3)3 A7

21、.（7分）A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A元素原子的最外层电子数为2，B元素原子的最高正价与负价的绝对值之差为4，C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，请回答：（1）这三种元素组成的化合物可能是 _ ；（2）B元素形成的气态氢化物化学式是 _ ；与B元素同周期的元素形成的气态氢化物最稳定的是_ ；（3）B、C元素形成的化合物溶于水显弱酸性的是 _；它电解质（填“是”或“不是”）。（4）写出A、C元素形成的化合物与盐酸反应的离子方程式 _ 。【解析】短周期元素中，最外层电子数为2的主族元素在A族，可能是Be、Mg；最高正价与负价绝对值之差为4的是A族中的S；A与B同周期，所以

22、A是Mg；最外层电子数是次外层电子数3倍的只有O。（1）Mg、S、O三元素可能组成MgSO3或MgSO4；（2）S元素的气态氢化物为H2S，第3周期气态氢化物稳定性最强的是HCl。（3）S、O可能形成SO2或SO3，其中SO2溶于水生成H2SO3显弱酸性，SO2是非电解质。（4）在书写离子方程式时MgO应写化学式，盐酸是强酸应拆写成H+。答案：（1）MgSO3、MgSO4（2）H2S HCl（3）SO2 不是 （4）MgO+2H+=Mg2+H2O实验探究8.（16分）（2010宜宾高一检测）动手实践：某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表，表中

23、的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系）。请你帮助该同学整理并完成实验报告。（1）实验目的：研究_元素性质递变规律。（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。仪器：_，_，_，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。（3）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和的化学方程式） _， _。（4）实验结论：_。（5）如何证明该周期剩余两种元素的非金属性强弱_。【解析】镁条表面上覆盖着一层致密的氧化物薄膜，所以需先用砂纸打磨，Mg能与沸水反应生成Mg（OH）2和H2，溶液遇酚酞显浅红色；Na2S溶液能与氯水中的Cl2发生氧化还原反应，生成NaCl和S单质；镁条与盐酸反应比铝条与盐酸剧烈，向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量会先生成沉淀，然后沉淀溶解。本实验验证了第3周期元素性质的递变规律，在该周期中还有Si和P，要证明P的非金属性强于Si，只需证明酸性H3PO4H2SiO3即可。答案：（1）同一周期（2）烧杯 试管 酒精灯（3）B F A C D EMg+2H2O = Mg(OH)2+H2Na2S+Cl2 =2NaCl+S（4）同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强（5）向硅酸钠溶液中加入磷酸溶液，有白色沉淀生成，说明磷酸的酸性比硅酸强，即非金属性：PSi