2112 元素的性质与原子结构.docx

1、2112 元素的性质与原子结构第二节元素的性质与原子结构（高考中，元素性质之间的推断，与元素的判断重点应用）重难点一 碱金属单质的相似性和递变性(1)相似性与O2反应生成相应的氧化物，如Li2O、Na2O等。与Cl2反应生成RCl，如NaCl、KCl等。与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为2R2H2O=2ROHH2。与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为2R2H=2RH2。(R表示碱金属元素)(2)递变性从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。表现为：与O2的反应越来越剧烈，产物更加复

2、杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。对应离子的氧化性依次减弱，即氧化性：LiNaKRbCs。最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。特别提醒(1)碱金属单质性质的相似性和递变性是其原子结构的相似性和递变性的必然结果。(2)因Na、K等很活泼的金属易与H2O反应，故不能从溶液中置换出不活泼的金属。例1铯是一种碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是()A硫酸铯的化学式为Cs2SO4B氢氧化铯是一种强碱C可以电解熔

3、融的氯化铯制取铯D碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳解析我们熟悉碱金属中钠的性质，而铯与钠同主族，其结构上的相似性和递变性决定了它们在化学性质上的相似性和递变性。铯和钠一样，最外层只有一个电子，在化合物中通常显1价；氢氧化钠是强碱，而铯的金属性比钠强，所以其最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱；和钠一样，铯也可以用电解熔融盐的方法制取；碳酸钠受热不易分解，类比可推知碳酸铯也不易分解。答案D重难点二卤素单质的相似性、递变性和特性(1)相似性与H2反应生成相应的氢化物：X2H2=2HX。与活泼金属(Na等)反应生成相应的金属卤化物：2NaX22NaX。与H2O反应：X2H2O=HXHXO(X指Cl

4、、Br、I)2F22H2O=4HFO2(2)递变性从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，即氧化性：F2Cl2Br2I2，还原性：IBrClF。随着原子序数递增，与H2反应越来越难，氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，与F2、Cl2、Br2生成高价(如FeBr3)，而与I2只能生成低价(FeI2)。(3)卤素单质的特殊性质氟元素无正价，无含氧酸。Cl2易液化。Br2是在常温下唯一的一种液态非金属单质。碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。特别提醒F与Cl、Br、I的性

5、质在某些方面差别较大：(1)卤素单质与水的反应；(2)F的还原性极弱；(3)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸；(4)F无正价、无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。例2关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是()A卤素单质与水反应均可用X2H2O=HXOHX表示BHX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强C卤素单质的颜色从F2I2随相对分子质量的增大而加深DX的还原性依次为FClBrI，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来答案C解析F2与水的反应为2F22H2O=4HFO2，故A错误；HX的热稳定性随核电荷数增大而减弱，即HFH

6、ClHBrHI，故B错误；F2不能将氯、溴、碘从它们的盐溶液中置换出来，而是先与水作用产生O2，故D错误。3同主族元素性质递变规律由碱金属元素和卤素的性质来看，元素的化学性质，主要由原子的最外层电子数决定，其次是电子层数。原子结构相似的元素，它们的化学性质表现出相似性和递变性。同主族从上至下，元素及其典型化合物性质递变规律，如下表所示：物质类别性质递变规律元素元素金属性逐渐增强元素非金属性逐渐减弱单质氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强非金属元素氢化物气态稳定性逐渐减弱水溶液酸性逐渐增强还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强酸性逐渐减弱归纳总结由碱金属元素、卤素推导出的同主族元素金属性、非金

7、属性变化规律适合其他所有同主族元素，这里必须强调的是金属性增强是指同主族的金属元素之间的金属性相比，自上而下金属性增强；非金属性减弱是指同主族的非金属之间，非金属性随原子序数的增大逐渐减弱。如第A族中，非金属性CSi，金属性GeSnPb。4元素金属性和非金属性强弱的比较(1)金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的能力，越易失电子，金属性越强。从元素原子结构判断a当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。b当电子层数相同时，核电荷数越多越难失电子，金属性越弱(以后学)。从元素单质及其化合物的相关性质判断a金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属

8、性越强。b最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。根据金属活动性顺序表判断一般来说排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。离子的氧化性强弱判断离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。特别提醒金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。(2)非金属性强弱的比较比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。从元素原子结构判断a当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强；b当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。从元素单质及其化合物的相关性

9、质判断a单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。b最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。c非金属单质间的置换反应，例如：Cl22KI=2KClI2，说明氯的非金属性比碘强。d元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如S2的还原性比Cl强，说明Cl的非金属性比S强。特别提醒(1)金属性和非金属性讨论的对象是元素，具体表现为该元素的单质或特定化合物的性质。(2)氧化性和还原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素得失电子的能力。 例3(2

10、010，大连模拟)微量元素硒(Se)对人体有保健作用，已知硒为第四周期第A族元素，根据它在周期表中的位置推测，下列对硒元素性质的描述不正确的是()A硒化氢不稳定B最高价氧化物的化学式是SeO3C硒与铁反应可生成FeSeD酸性强弱顺序：H2SO4H2SeO4答案D解析硒与氧、硫同主族，随原子序数的增大，元素的非金属性减弱，其对应的氢化物稳定性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，D项错误；由于硫为弱氧化剂，与Fe反应只生成低价态化合物；由递变性可知A、C正确。第二节元素的性质与原子结构 A组12007年5月8日，央视新闻在线播出“刑侦专家班茂森曾根据痕迹侦破贵州县长灭门案”的故事。痕检是公安机

11、关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法，AgNO3显现法就是其中一种：人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将溶液小心地涂到纸上，溶液中的溶质就会跟汗渍中的物质作用，生成物质，物质在光照下，分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由灰褐色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是()AAgNO3NaBrAgBrBAgNO3 NaCl AgClCAgCl AgNO3 NaClDAgNO3 NaI AgI答案B解析汗液的成分中含有NaCl，与AgNO3反应生成AgCl，AgCl见光分解。2下列叙述中正确的是()A在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧

12、化物B由于活泼性NaK，故金属钾可以从NaCl溶液中置换出钠单质C金属锂不能保存在煤油中，金属钾可以保存在煤油中D虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥答案C解析碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，过氧化物(如Na2O2)、超氧化物(如KO2)、臭氧化物(如CsO3)等与酸反应的产物中有氧气，均不属碱性氧化物；因为碱金属与水均能发生反应，故金属钾不能从NaCl溶液中置换出金属钠；自然界中含钾的物质(如正长石、白云母等矿石)一般不溶于水。3钾的金属活动性比钠强，根本原因是()A钾的密度比钠的小B钾原子的电子层数比钠原子多一层C钾与水反应比钠与水反应剧烈D加热时，钾

13、比钠更易气化答案B4已知：钾比水轻；钾的熔点低；钾与水反应时要放出热量；钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一块金属钾投入滴有酚酞试液的水中，该实验能证明上述四点性质中的()A B C D答案D解析钾、钠与水反应的现象相似，钾比钠更活泼，与水反应更剧烈。钾浮在水面上从而推知正确；钾熔化成闪亮的小球推知正确；溶液颜色变化推知正确。5砹是核电荷数最大的卤族元素，推测砹及其化合物最不可能具有的性质是()AHAt很不稳定 B砹是白色固体CAgAt不溶于水 D砹易溶于某些有机溶剂答案B解析根据卤族元素的递变规律：氢化物稳定性递减，A正确；颜色逐渐加深，B错误；AgX除AgF外均不溶于水，C正确；Br2、I2

14、易溶于有机溶剂，D正确。6下列叙述中正确的是()A除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B除短周期外，其他周期均有18种元素C副族元素中没有非金属元素D碱金属元素是指第A族的所有元素答案C解析短周期中，F元素无正化合价，因此A错误；第六周期有32种元素，因此B不正确；副族元素全部是金属元素，因此C正确；碱金属指除H之外的第A族的元素，因此D不正确。7（2010，湖南）向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是()ANaBr和KI BNaBr和KClCNaCl和KCl DNaCl、KCl和I2答案C解析向NaBr和KI的混合

15、溶液中通入足量的Cl2，Br和I被氧化为Br2和I2，Br2易挥发，I2易升华，蒸干、灼烧后，只有NaCl和KCl。8碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”，取7 g某种碱金属的汞齐与水作用得到2.24 L H2(标准状况)，并得到1 L密度为 g/cm3的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是()A. % B. % C. % D. %答案AB解析汞不能与水反应，碱金属(M)能与水反应：2M2H2O=2MOHH2，所以碱金属的物质的量为0.1 mol20.2 mol，碱金属的摩尔质量Ba2NaD碱性：KOHBa(OH)2NaOH答案D解析A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水

16、反应比钠与水反应更剧烈，故A错；B中钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，故B错；C中由于金属性：KBaNa，故氧化性为NaBa2K，故C错；D中元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故KOHBa(OH)2NaOH，D说法正确。5下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是()HCl比H2S稳定HClO氧化性比H2SO4强 HClO4酸性比H2SO4强Cl2能与H2S反应生成S氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A B C D答案A解析含氧酸的氧化性不能作为判断非金属性强弱的依据，而最外层电子数多的非金属性不一定强，如非金属性OI。6.如图所示是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是()X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y2NH3H2SO4=(NH4)2SO4解析依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x1，则C的原子序数为x1，B的原子序数为x8，则有：(x1)x1x8，得：