高考化學(xué)元素周期律選擇題突破例談

◇ 王 敏 張傳忠

元素周期律是高考化學(xué)選擇題必考知識(shí)點(diǎn)之一，每年高考試卷中都有一道關(guān)于元素周期律的選擇題，考試大綱要求學(xué)生了解原子核外電子排布規(guī)律，掌握元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，了解元素的金屬性、非金屬性元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律，了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成．

1 元素周期表的結(jié)構(gòu)

例1短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相對(duì)位置如圖1所示，已知它們的最外層電子數(shù)之和為21，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )．

圖1

A．原子半徑由大到小的順序:X、Y、Z、W

B．元素最高正價(jià)由低到高的順序:X、Y、Z、W

C．簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)的順序:Y、Z、W

D．最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由弱到強(qiáng)的順序:X、Y、Z

分析X、Y、Z、W均為短周期元素，W處于第二周期，X、Y、Z處于第三周期，設(shè)X原子最外層電子數(shù)為a，則Y、Z、W最外層電子數(shù)依次為a＋2、a＋3、a＋4，則:a＋a＋2＋a＋3＋a＋4＝21，解得a＝3，故X為Al、Y為P、Z為S、W為F．隨著原子序數(shù)增大，同周期元素原子半徑逐漸減小，同主族元素原子半徑逐漸增大，原子半徑:X＞Y＞Z＞W(wǎng)，選項(xiàng)A說(shuō)法正確；F元素?zé)o正價(jià)，選項(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)誤；非金屬性F＞S＞P，簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)的順序:PH3、H2S、HF，選項(xiàng)C說(shuō)法正確；同周期自左向右非金屬性增強(qiáng)，故非金屬性:P＜S，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，Al(OH)3為兩性氫氧化物，選項(xiàng)D說(shuō)法正確．答案為B．

2 微粒半徑大小比較

例2X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素，且Y、Z相鄰，X在周期表中原子半徑最小，Z最外層電子數(shù)是次外層的3倍，W的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子和它的含氧酸根離子反應(yīng)可生成白色沉淀，Q單質(zhì)常溫下是黃綠色氣體．下列說(shuō)法中正確的是( )．

A．元素的簡(jiǎn)單離子半徑:W＞Z＞Y

B．X與Y兩種元素共同形成的10電子粒子有2種

C．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Q的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性弱

D．由X、Y、Z3種元素構(gòu)成的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物

分析X在周期表中原子半徑最小，為氫元素，Z最外層電子數(shù)是次外層的3倍，為氧元素；且Y、Z相鄰，則Y為氮元素；W的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子和它的含氧酸根離子反應(yīng)可生成白色沉淀，W為鋁元素；Q單質(zhì)常溫下是黃綠色氣體，Q為氯元素．電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，根據(jù)“質(zhì)大徑小”，離子半徑:N3－＞O2－＞Al3＋，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；X與Y兩種元素共同形成的10電子粒子有NH3、NH＋4、NH－2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；Y為N元素，Q為Cl元素，高氯酸是最強(qiáng)的酸，選項(xiàng)C正確；H、N、O組成的化合物可能是硝酸也可能是硝酸銨，硝酸是共價(jià)化合物，硝酸銨是離子化合物，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案為C．

1)同周期元素的原子(稀有氣體除外)，從左到右原子半徑或最高價(jià)陽(yáng)離子的半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減?。?)同主族元素的原子或離子的半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大．3)電子層結(jié)構(gòu)相同(核外電子排布相同)的離子(包括陰陽(yáng)離子)半徑隨核電荷數(shù)的增大而減?。?/p>

3 元素的金屬性、非金屬性

例3下列物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律正確的是( )．

A．Na、K、Cs的熔點(diǎn)依次升高

B．HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱

C．H2CO3、H2SiO3、H2SO4的酸性依次增強(qiáng)

D．單晶硅、CsCl、干冰的熔點(diǎn)依次升高

分析堿金屬元素從上到下，單質(zhì)的熔點(diǎn)依次降低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱，選項(xiàng)B正確；C、Si、S的非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)?S＞C＞Si，H2SiO3、H2CO3、H2SO4的酸性依次增強(qiáng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；單晶硅、CsCl、干冰分別屬于原子晶體、離子晶體、分子晶體，單晶硅、CsCl、干冰的熔點(diǎn)依次降低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案為B．

同周期元素從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)；同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱．

4 化學(xué)鍵

例4短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序數(shù)依次增大，其中Z、W處于同一主族，Z、M的原子最外層電子數(shù)之和等于9，Y的氫化物常溫下呈液態(tài)，是人類生存的重要資源，X的簡(jiǎn)單氫化物與W的單質(zhì)(黃綠色)組成的混合氣體見(jiàn)光可生成W的氫化物和油狀混合物．下列說(shuō)法正確的是( )．

A．Y和W形成的某種二元化合物可用于自來(lái)水的殺菌消毒

B．簡(jiǎn)單離子半徑:Y＜M＜W

C．W的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比X的強(qiáng)

D．Z分別與X、M形成的化合物，其所含化學(xué)鍵的類型相同

分析Y的氫化物常溫下呈液態(tài)，是人類生存的重要資源——水，故為O元素；X的簡(jiǎn)單氫化物與W的單質(zhì)(黃綠色)組成的混合氣體見(jiàn)光可生成W的氫化物和油狀混合物，則W為Cl元素，X的簡(jiǎn)單氫化物為CH4，X為C元素；Z、W處于同一主族，且原子序數(shù)Z小于W，所以Z為F元素；Z、M的原子最外層電子數(shù)之和等于9，因?yàn)閆的最外層電子數(shù)為7，所以M的最外層電子數(shù)為2，推出M為Mg元素．Y和W形成的二元化合物之一ClO2具有強(qiáng)氧化性，可用于自來(lái)水的殺菌消毒，選項(xiàng)A正確；電子層數(shù)越大，簡(jiǎn)單離子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，簡(jiǎn)單離子半徑越小，則離子半徑:Mg2＋＜O2－＜Cl－，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；W的氧化物不一定都對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物，如次氯酸的酸性比碳酸的酸性弱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Z分別與X、M形成的化合物分別是CF4和MgF2，CF4分子中是共價(jià)鍵，MgF2中是離子鍵，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案為A．

物質(zhì)的類別與化學(xué)鍵之間的關(guān)系:1)當(dāng)化合物中只存在離子鍵時(shí)，該化合物是離子化合物．當(dāng)化合物中同時(shí)存在離子鍵和共價(jià)鍵時(shí)，該化合物是離子化合物．只有當(dāng)化合物中只存在共價(jià)鍵時(shí)，該化合物才是共價(jià)化合物．2)在離子化合物中一般既含金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外)；共價(jià)化合物一般只含有非金屬元素，但個(gè)別含有金屬元素，如AlCl3也是共價(jià)化合物；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物，如銨鹽．3)非金屬單質(zhì)只有共價(jià)鍵，稀有氣體分子中無(wú)化學(xué)鍵．

總之，元素周期律是高考必考內(nèi)容，解題突破口是掌握元素周期表的結(jié)構(gòu)，理解元素周期表中元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律，從而判斷氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸(堿)性強(qiáng)弱．