[解析] 同一短周期的元素原子,从左至右最外层电子数依次增大,B项正确;若Z为0族元素,则Z的单质最不活泼且氧化能力最低,A、C项错误:
若Z为F,F无正价,D项错误。
[答案] B
【方法思路】 解此类题的技巧方法
变式训练 根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( )
A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.第2周期元素从左到右,最高正化合价从+1递增到+7
D.第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
[解析] 比较元素性质时没有指明同周期,A不正确;同周期元素的金属性从左到右逐渐减弱,故ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素,B项正确;第2周期元素中,O元素无+6价、F元素没有正价,则第2周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+5,C不正确;没有指明最高价含氧酸的酸性,D不正确。
[答案] B
学习任务2 (核心素养)元素非金属性和金属性强弱比较
一、知识要点
1.元素非金属性强弱的比较方法
比较依据
结论
根据原子结构
原子半径越小(电子层数越少),最外层电子数越多,元素的非金属性越强(稀有气体不考虑)
单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性)
单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定,其对应元素的非金属性越强
最高价氧化物水化物的酸性
酸性越强,其对应元素的非金属性越强
非金属与盐溶液的置换反应
若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质,则A元素的非金属性强于B元素
单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性)
一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱),对应元素的非金属性越强
单质与变价金属反应的产物的化合价
产物中变价金属元素价态越高,元素的非金属性越强,如由反应Cu+Cl2
CuCl2,2Cu+S
Cu2S,知非金属性:
Cl>S
非金属性强弱顺序
按F、Cl、Br、I顺序,元素的非金属性减弱
2.元素金属性强弱的比较方法
比较方法
结论
根据原子结构
原子半径越大(电子层数越多),最外层电子数越少,元素的金属性越强
金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易
越易置换出H2,元素的金属性越强
最高价氧化物水化物的碱性
碱性越强,元素的金属性越强
金属与盐溶液的置换反应
若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质,则A元素的金属性强于B元素
金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性)
一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱),元素的金属性越强
单质与同种非金属反应的难易
越易反应,元素的金属性越强,如由反应Fe+S
FeS,2Na+S===Na2S,知金属性:
Na>Fe
金属性强弱顺序
一般金属的位置越靠前(极少数例外),金属元素的金属性越强
二、核心素养
比较方法⇒提高学生证据推理和模型认知能力
【素养解题】
[典例示范] 研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是______________。
A.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
C.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
D.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
[解题模型]
①方法
思路
非金属性(金属性)强弱的比较依据是原子得失电子能力的强弱,而不是原子得失电子的多少。
可以从有关反应的难易、水溶液中的置换反应、金属单质的还原性、非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性、非金属阴离子或气态氢化物的还原性、最高价氧化物对应的水化物的碱性(或酸性)的强弱等方面来判断。
②案例
解法
A项不可以,单质熔、沸点与元素的金属性强弱无关;B项可以,在该实验操作中,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,Al3+转化为Al(OH)3沉淀,Al(OH)3沉淀继续溶于过量NaOH溶液。
说明Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强,进而说明26Mg比26Al金属性强;C项可以,有镁带的热水中酚酞溶液变为红色,有铝片的热水中酚酞溶液不变色,说明镁与热水反应生成了Mg(OH)2,铝与热水反应不明显,证明26Mg比26Al金属性强;D项不可以,在空气中放置已久的镁和铝,表面都形成致密的保护膜,使得镁和铝不能与热水接触发生化学反应,则该实验操作不可用来比较镁和铝的金属性强弱。
③其他
方案
设计实验证明镁比铝的金属性强,除采用本题的B和C方案外,还通常采用的方案是:
在相同温度下,取相同表面积的Mg条、Al条分别加入相同体积、相同物质的量浓度的稀盐酸,Mg比Al反应产生氢气的速率快。
[答案] BC
三、对点训练
1.可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是( )
①HCl的溶解度比H2S的大 ②HClO的氧化性比H2SO4的强 ③HClO4的酸性比H2SO4的强 ④HCl比H2S稳定 ⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子 ⑥Cl2能与铁反应生成FeCl3,硫与铁反应生成FeS ⑦Cl2可以从H2S溶液中置换出S
⑧HCl水溶液酸性比H2S强 ⑨HCl或Cl-还原性比H2S或S2-弱
A.③④⑤⑥⑦⑨B.③④⑥⑦⑧
C.①②⑤⑥⑦⑨D.③④⑥⑦⑨
[解析] ①溶解度与元素的非金属性强弱没有直接关系;②应该用最高价氧化物对应水化物的酸性来比较元素非金属性的强弱;⑤元素原子得电子能力的强弱不仅与原子最外层电子数有关,还与电子层数等有关,电子层数少的原子不一定得电子能力强,元素的非金属性就不一定强;⑧不能根据无氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱。
最高价氧化物水化物的酸性强弱、气态氢化物的稳定性、非金属单质的氧化性及单质间的置换反应均能说明元素非金属性的强弱,③④⑦能说明氯的非金属性强于硫。
不同非金属单质与同一种变价金属反应后金属价态越高,非金属元素原子得电子能力越强,元素的非金属性越强,⑥能证明氯元素的非金属性强于硫。
非金属元素阴离子或氢化物的还原性越强,说明越易失电子,则对应的非金属元素原子得电子能力越弱,⑨能证明氯原子得电子能力强于硫,则氯的非金属性强。
[答案] D
2.回答下列问题:
(1)下列叙述中能证明A金属比B金属失电子能力强的是________(填序号)。
①A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
②A原子的电子层数比B原子的电子层数多
③1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多
④常温时,A能从水中置换出H2,而B不能
⑤两单质分别与氯气反应时生成的阳离子,A失去的电子数比B失去的电子数多
⑥A、B两短周期元素原子的电子层数相同,且A的原子序数小于B的原子序数
(2)下列元素的单质中,最易与氢气反应生成氢化物的是________。
(填字母)
A.BB.N
C.FD.C
[解析]
(1)根据元素原子失电子的难易,而不是失电子的多少比较元素原子失电子的能力强弱,①不能证明。
电子层数多的原子不一定比电子层数少的原子失电子能力强,②不能证明。
与酸反应生成H2多的金属活动性不一定强,如1molAl比1molNa与足量稀HCl反应时生成的H2多,③不能证明。
只有很活泼的金属在常温下与冷水反应,④能证明。
得失电子个数的多少不能说明得失电子的难易,⑤不能证明。
同周期元素A位于B的左边,说明A的金属性强于B,⑥能证明。
(2)同周期从左到右元素的非金属性增强,所以F元素的非金属性最强,F2最容易与H2化合,选C。
[答案]
(1)④⑥
(2)C
3.同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判断正确的是( )
A.含氧酸的酸性HXO4<H2YO4<H3ZO4
B.阴离子还原性按X、Y、Z顺序减弱
C.气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱
D.原子半径按X、Y、Z顺序减小
[解析] HXO4、H2YO4、H3ZO4,X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5,所以X、Y、Z的原子序数依次减小,同周期元素自右向左,①酸性:
H3ZO4<H2YO4<HXO4,A不正确;阴离子的还原性:
X-<Y2-<Z3-,B不正确;气态氢化物的稳定性:
ZH3<H2Y<HX,C正确;原子半径:
X<Y<Z。
D不正确。
[答案] C