高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題攻略 之物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律(下)二、 重難突破(含解析)
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專題攻略 之物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律(下)二、 重難突破 一. 同一元素的“位”、“構(gòu)”、“性”關(guān)系可表示如下: 1.性質(zhì)與位置的互推 (1) 根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng),則可知A、B、C在同周期中按C、B、A的順序從左向右排列。 (2) 根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系,可以推斷元素的性質(zhì),如A、B、C三元素在同一主族中從上往下排列,則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。 2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推 (1) 若元素的最外層電子數(shù)小于4,則該元素容易失電子;若最外層電子數(shù)大于4,則該元素容易得電子。 (2) 若某元素容易得電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4;若某元素容易失電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。 3.結(jié)構(gòu)與位置的互推 只要記住了稀有氣體元素的原子序數(shù)(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86),就可確定主族元素的位置。 (1) 若比相應(yīng)的稀有氣體元素多1或2,則應(yīng)處在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族,如88號元素:88-86=2,則應(yīng)在第七周期第ⅡA族; (2) 若比相應(yīng)的稀有氣體元素少1~5時,則應(yīng)處在同周期的第ⅦA族~第ⅢA族,如84號元素應(yīng)在第六周期第ⅥA族; (3) 若預(yù)測新元素,可與未發(fā)現(xiàn)的稀有氣體元素(118號)比較,按上述方法推測知:114號元素應(yīng)為第七周期第ⅣA族。 二. “10電子”、“18電子”的微粒小結(jié) “10電子”的微粒 分子 離子 一核10電子的 Ne N3?、O2?、F?、Na+、Mg2+、Al3+ 二核10電子的 HF OH? 三核10電子的 H2O NH2? 四核10電子的 NH3 H3O+ 五核10電子的 CH4 NH4+ “18電子”的微粒 一核18電子的 Ar K+、Ca2+、Cl ̄、S2? 二核18電子的 F2、HCl HS? 三核18電子的 H2S 四核18電子的 PH3、H2O2 五核18電子的 SiH4、CH3F,NH2OH 六核18電子的 N2H4、CH3OH 注:其它如C2H6、N2H5+、N2H62+等亦為18電子的微粒。 【名師點撥】 1. 首先確定10電子和18電子的中性原子Ne和Ar,然后找出比它們多或少電子的原子轉(zhuǎn)化成陰、陽離子或氫化物分子。 (1) 具有10電子的原子是Ne原子. (2) 其它10電子微粒一般是Ne原子前后的元素通過得失或共用電子對來達(dá)到10個電子的.如: ① Ne原子前面元素的氫化物.有CH4,NH3,H2O,HF. ② 上述氫化物去氫以后形成的陰離子,如:NH2-,N3-,,O2-,F-等. ③ 上述氫化物加H+后形成的陽離子.如:NH3+H+=NH4+ , H2O+H+=H3O+ ④ Ne原子后金屬元素的陽離子.如:Na+,Mg2+,Al3+等. 2. 基團(tuán):-F、-OH、-NH2、-CH3(均含9個電子),兩個自身合并或兩兩之間交換組合均可得到含18電子的微粒。 典例1.(2016課標(biāo)Ⅱ)a、b、c、d為短周期元素,a的原子中只有1個電子,b2-和C+離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,d與b同族。下列敘述錯誤的是 A.a(chǎn)與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價均為+1 B.b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物 C.c的原子半徑是這些元素中最大的 D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性 典例2. A+、B+、C-、D、E代表5種微粒(分子或離子),它們分別含10個電子,已知它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:A++C- ===D+E,B++C- ===2 D ① A+的電子式為 ;E分子的空間構(gòu)型為 。 ② C-、D、E這三種微粒結(jié)合質(zhì)子(H+)的能力由強(qiáng)到弱的順序為(用微粒的化學(xué)式表示) ;其理由 是(用兩個離子方程式表示) , 。 典例3. 用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子),請回答: (1)A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符號表示)。 (2)D是由兩種元素組成的雙原子分子,其分子式是 。 (3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子,其分子式是 。 (4)F是由兩種元素組成的三原子分子,其分子式是 。 (5)G分子中含有4個原子,其分子式是 。 (6)H分子中含有8個原子,其分子式是 。 典例1. 【答案】A 【解析】a的原子中只有1個電子,則a為氫元素,a、b、c、d為短周期元素,b2-和c+離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,則b為氧元素,c為Na元素,d與b同族,則d為硫元素,據(jù)此解答。A. H分別與O、S形成化合物可以為H2O和H2S,氫元素的化合價為+1,而NaH中氫元素的化合價為-1價,A項錯誤;B.氧元素與其他三種元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2 ,B項正確;C.同周期主族元素,從左到右原子半徑逐漸減小,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,原子半徑:Na>S>O>H,C項正確;D.d和a形成的化合物為H2S,硫化氫的溶液呈弱酸性,D項正確;答案選A。 典例2.【答案】① 三角錐形 ② OH?、NH3、H2O NH4++OH- ====== NH3+H2O NH3+H2O NH4++OH- 【解析】A+、B+、C-、D、E代表5種微粒(分子或離子),它們分別含10個電子,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系:A++C- ===D+E,B++C- ===2 D,則A是NH4+,B是H3O+,C是OH?,D是H2O,E是NH3。 典例3. 【答案】(1)K C1 S (2)HC1 (3)F2 (4)H2S (5)H2O2(答PH3同樣給分) (6)C2H6 【解析】用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子),則(1)A、B、C、分別是K 、C1 、S ;(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子,其分子式HC1;(3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子,其分子式是F2;(4)F是由兩種元素組成的三原子分子,其分子式是H2S;(5)G分子中含有4個原子,其分子式是H2O2(答PH3同樣給分);(6)H分子中含有8個原子,其分子式是C2H6。 1. 下列化合物中陽離子半徑與陰離子半徑之比最小的是( ) A. NaF B. MgI2 C. BaI2 D. KBr 2. a元素的陰離子、b元素的陰離子與c元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu).已知a的原子序數(shù)大于b的原子序數(shù),則a、b、c三種離子半徑大小順序( ?。? A. a>b>c B. b>a>c C. c>a>b D. c>b>a 3. . 下列微粒半徑大小的比較正確的是( ) A. Na+<Mg2+<Al3+<O2- B. S2-<Cl-<Na+<Al3+ C. Na<Mg<Al<S D. Cs>Rb>K>Na 4. 下列各組微粒按半徑遞增順序排列,且兩微粒電子數(shù)相同的是( ) A. K+、Ca2+ B. S2-、Cl- C. Na+、F- D. Al3+、S2- 5. A+、B+、C2+、D-四種簡單離子,離子半徑大小是:D->B+,B+>A+,B+>C2+,則四種元素的原子序數(shù)關(guān)系不可能是( ?。? A. C>B>D>A B. B>D>A>C C. D>B>C>A D. D>C>A>B 6. A、B、C、D、E分別代表5種微粒,每種微粒中都含有18個電子。其中A和C都是由單原子形成的陰離子,B、D和E都是分子;又知在水溶液中A跟B反應(yīng)可生成C和D;E具有強(qiáng)氧化性。請回答: ⑴ 用化學(xué)符號表示上述5種微粒: A 、B 、C 、D 、E 。 ⑵ 在水溶液中A跟B反應(yīng)的離子方程式是 __________ 。 7. a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素構(gòu)成的粒子,它們都具有10個 電子,其結(jié)構(gòu)特點如下: 粒子代碼 a b c d e f g 原子核數(shù) 單核 單核 雙核 多核 單核 多核 多核 電荷數(shù) (單位電荷) 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0 其中b的離子半徑大于e的離子半徑;d是由極性鍵構(gòu)成的四原子極性分子;c與f可形成兩個共價型g分子。 試寫出: (1)a粒子的符號為 。 (2)b與e相應(yīng)元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較為: ﹥ (用化學(xué)式表示)。 (3)d溶于水的電離方程式 。 (4)g粒子所構(gòu)成的晶體類型屬 。 (5)c粒子是 ,f粒子是 (用化學(xué)式表示)。 8.某學(xué)生做同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實驗時,自己設(shè)計了一套實驗方案,并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象。請你幫助該學(xué)生整理并完成實驗報告。 (1)實驗?zāi)康模篲___________________________________________________。 (2)實驗用品:儀器:①________;②________(請?zhí)顚憙煞N主要玻璃儀器)。 藥品:氯水、溴水、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、四氯化碳。 (3)實驗內(nèi)容(在下列空格內(nèi)填寫相關(guān)內(nèi)容) 序號 實驗方案 實驗現(xiàn)象 ① ② (4)實驗結(jié)論:__________________________________________。 (5)問題和討論: ①請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明得出上述結(jié)論的原因: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②由于F2過于活潑,很難設(shè)計一個簡單的實驗驗證其氧化性的強(qiáng)弱。試列舉兩個事實說明F的非金屬性比Cl強(qiáng):______________________________________________。 9.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗驗證元素周期律。 Ⅰ. 探究堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (1) 實驗用品:玻璃管(直徑6~10 mm,長100 mm)、試管夾、小刀、鑷子、濾紙、鈉、玻璃棒、酒精燈、火柴。 (2) 實驗時,加熱至鈉(鉀)熔化后,立即用洗耳球向玻璃管內(nèi)鼓入空氣,可以觀察到玻璃管內(nèi)的鈉(鉀)粒燃燒,且________比________的燃燒更劇烈。 (3) 寫出探究鈉、鉀與空氣中的氧氣反應(yīng)的其他實驗方法 ________________________________________________________________________。 (4) 從該實驗中獲得的結(jié)論是____________________________________。 Ⅱ. 探究同周期元素金屬性的強(qiáng)弱規(guī)律 (5) 甲同學(xué)想驗證同周期元素金屬性強(qiáng)弱規(guī)律,最好選用第________周期的________三種元素。請設(shè)計最簡單的實驗進(jìn)行驗證,并說明分別觀察到的現(xiàn)象: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; 其理論解釋是_______________________________________________。 這三種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱順序為________________(填化學(xué)式)。 Ⅲ. 探究同周期元素非金屬性的強(qiáng)弱規(guī)律 乙同學(xué)設(shè)計實驗驗證同周期元素的非金屬性越強(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng)。他設(shè)計了如圖所示裝置以驗證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。設(shè)計的實驗可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱,已知A是強(qiáng)酸,常溫下可與銅反應(yīng);B是塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,C中可觀察到有白色沉淀生成。 (6) 寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式: A________,B________,C________。 (7) 寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________________。 Ⅳ.根據(jù)以上實驗和相應(yīng)規(guī)律,下列判斷不正確的是________。 A.H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3的酸性逐漸增強(qiáng) B.HCl、PH3、H2S的穩(wěn)定性逐漸減弱 C.向H2S溶液中通入Cl2可觀察到有淡黃色沉淀生成 D.Na、K、Rb的原子半徑逐漸增大 1. 【答案】B 【解析】陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的應(yīng)該是陽離子半徑較小的和陰離子半徑較大的離子構(gòu)成的化合物,同一周期的離子電荷數(shù)大的半徑小,同一族的原子序數(shù)大的半徑大,在選項的四個陽離子中,Mg2+是陽離子半徑最小的,在陰離子中,I-是陰離子半徑最大的,所以B的比值最?。蔬xB. 2. 【答案】B 【解析】a元素的陰離子、b元素的陰離子和c元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu).a(chǎn)元素、b元素形成陰離子,則a、b兩元素處于同一周期.c元素形成陽離子,則c元素位于a、b元素所在周期的相鄰下一周期.所以c元素的核電荷數(shù)最大,a的原子序數(shù)大于b的原子序數(shù),所以核電荷數(shù)c>a>b, 核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:b>a>c. 故選:B. 3. 【答案】D 4. 【答案】C 【解析】A、K+和Ca2+核外電子排布相同,兩微粒電子數(shù)相同,K+核電荷數(shù)是19,Ca2+核電荷數(shù)是20,所以離子半徑K+>Ca2+,故A錯誤; B、S2-和Cl-核外電子排布相同,兩微粒電子數(shù)相同,S2-核電荷數(shù)是16,Cl-核電荷數(shù)是17,所以離子半徑S2->Cl-,故B錯誤; C、Na+和F-核外電子排布相同,兩微粒電子數(shù)相同,Na+核電荷數(shù)是11,F(xiàn)-核電荷數(shù)是9,所以離子半徑Na+<F-,故C正確; D、Al3+和S2-最外層電子數(shù)相同,Al3+有2個電子層,S2-有3個電子層,所以離子半徑Al3+<S2-,電子數(shù)不相同,故D錯誤.故選:C。 5. 【答案】D 【解析】以主族元素為例進(jìn)行分析,根據(jù)化合價可知A、B為同周期元素處于ⅠA族,C處于ⅡA族,D處于ⅦA族,B+>A+,則原子序數(shù)B>A;B+>C2+,若B與C為同周期元素,原子序數(shù)B<C;若B的周期數(shù)大于C的周期數(shù),原子序數(shù)B>C;D->B+,若D-與B+核外電子排布相同,原子序數(shù)D<B;若最外層電子數(shù)相同,原子序數(shù)D>B;由于B+>A+,原子序數(shù)B>A,兩種情況下原子序數(shù)D>A,若A+半徑大于C2+半徑,當(dāng)A與C為同周期元素,原子序數(shù)A<C;當(dāng)A的周期數(shù)大于C的周期數(shù),原子序數(shù)A>C; 若A+半徑小于C2+半徑,原子序數(shù)A<C.故ABC都有可能,原子序數(shù)B>A,故D不可能.故選:D。 7. 【答案】(1)A: S2-、B:HCl、C: Cl- 、D:H2S E:F2 (2)S2-+2H+ ===== H2S 【解析】A和C都是由單原子形成的陰離子, 在水溶液中A跟B反應(yīng)可生成C和D,說明B的酸性比D強(qiáng),故A是S2-、B是HCl 、C是Cl- 、D 是H2S;E有18個電子,具有強(qiáng)氧化性,E是F2。 8. 【答案】 (1)Ne (2)NaOH Mg(OH)2 (3)NH3+H2O NH3H2O NH4++OH- (4)分子晶體 (5)OH- H3O+ 【解析】根據(jù)10電子微粒特征解答:a是Ne 、b是Na+、c是OH-、d是NH3、e是Mg2+、f是NH4+、 G是H2O。 9. 【答案】(1) 探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (2) ① 試管?、?膠頭滴管 序號 實驗方案 實驗現(xiàn)象 ① 將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中,振蕩;再滴入少量四氯化碳,振蕩 加入氯水后,溶液由無色變?yōu)槌壬?,滴入四氯化碳后,水層顏色變淺,四氯化碳層(下層)變?yōu)槌燃t色 ② 將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中,振蕩;再滴入少量四氯化碳,振蕩 加入溴水后,溶液由無色變?yōu)楹稚稳胨穆然己?,水層顏色變淺,四氯化碳層(下層)變?yōu)樽霞t色 (4) 同一主族元素,自上而下,元素的非金屬性依次減弱 (5) ① 同一主族元素,自上而下,元素原子的電子層數(shù)增多,原子半徑增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱 ② F2在冷暗處就可以與H2劇烈反應(yīng)而爆炸,而Cl2與H2只有在光照或點燃的條件下才能反應(yīng);HF比HCl穩(wěn)定;F2能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2,而Cl2不能(任寫兩個事實) 【解析】(1) 元素周期律包括同一周期與同一主族性質(zhì)的變化規(guī)律。根據(jù)給出的實驗藥品不難看出,該學(xué)生想以同一主族元素為例,設(shè)計實驗驗證同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 (2) 本實驗屬于試管實驗,主要使用試管和膠頭滴管。 (3) 根據(jù)提供的藥品,顯然是用Cl2、Br2、I2之間的置換反應(yīng)來證明它們的氧化性強(qiáng)弱,用四氯化碳將置換出來的Br2或I2萃取出來,以增強(qiáng)實驗的準(zhǔn)確性和說服力。 (4) 該小題具有一定的開放性,比如:Cl2、Br2、I2的氧化性依次減弱或非金屬性依次減弱都可以,但最好與該實驗的實驗?zāi)康南鄬?yīng):即同一主族元素,自上而下,元素的非金屬性依次減弱。 (5) ① 該題應(yīng)該主要從原子核對最外層電子的吸引力大小來回答。②一般來說,置換反應(yīng)能直接說明兩種單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,但F2過于活潑,不好直接置換Cl2,只能用間接的證據(jù)。 如可從它們與氫氣反應(yīng)的難易程度,與水反應(yīng)的難易程度,它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等方面證明。 10.【答案】Ⅰ.(2) K Na (3) 在坩堝內(nèi)進(jìn)行加熱鈉(鉀)的實驗(其他合理答案也可) (4) 鉀的金屬活動性大于鈉的 Ⅱ.(5) 三 鈉、鎂、鋁 ① 取大小相同的三小粒金屬分別投入蒸餾水中,鈉劇烈反應(yīng),而鎂、鋁無明顯現(xiàn)象 ② 取大小相同的鎂塊和鋁塊投入相同濃度的稀鹽酸中,鎂反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生大量氣泡;鋁反應(yīng)比鎂緩慢,有較多的氣泡產(chǎn)生 同周期從左到右,元素的原子半徑逐漸減小,核電荷數(shù)逐漸增多,原子核吸引最外層電子的能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,故金屬性逐漸減弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 Ⅲ.(6)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3) (7)CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO或2CO2+SiO+2H2O===H2SiO3↓+2HCO Ⅳ.A CO2,說明HNO3的酸性大于H2CO3的,生成的CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3白色膠狀沉淀,說明H2CO3的酸性大于H2SiO3的。Ⅳ.A項,HClO3不是氯的最高價含氧酸,錯誤;B項,P、S、Cl同周期,原子半徑逐漸減小,得電子能力逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),正確;C項,由于Cl2的氧化性大于S的,H2S能與Cl2反應(yīng)生成難溶于水的淡黃色S,正確;D項,Na、K、Rb同主族,隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑依次增大,正確。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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