1.有
和
兩種離子,其電子層結(jié)構(gòu)相同。下列關(guān)系式或化學正確的是( )
A.a-n=b+m B.a+m=b-n
C.氧化物為YOm D.氫化物為HnX或XHn
[例6] 周期表中相鄰的A、B、C三元素中,A、B同周期,A、C同主族。已知三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為19,三種元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和為41。則這三種元素是A________、B________、C________(填元素符號)。
[解析] 本題采用平均值法解答比較簡單。由A、B、C三元素為相鄰元素以及它們的平均質(zhì)子數(shù)41/3≈14<18,可知A、B、C三元素為短周期元素;又根據(jù)最外層電子數(shù)的平均值19/3≈6.3<7,推知其中必有最外層電子數(shù)為7的元素,所以A、B、C三種元素應分布在ⅥA、ⅦA族,經(jīng)推斷A為S,B為Cl、C為O符合題意。
[例7] 已知某主族金屬元素X的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之比為1∶1,含該金屬陽離子0.192g的溶液恰好能將20mL 0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32-全部沉淀,推斷X是什么元素及在周期表中的位置。
[解析] 周期表中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的金屬元素只有Mg和Ca兩種,它們都是+2價金屬。設金屬的相對原子質(zhì)量為M,由關(guān)系式X2+-Na2CO3得,M∶1=0.192∶(0.4×0.02),解得M=24。則X為鎂,位于第3周期第ⅡA族。
[例5] X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑,Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>X>Y D.Z>Y>X
[解析] 對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,現(xiàn)X元素的陽離子半徑大于Y,故核電荷數(shù)應是Y>X。Z和Y的電子層數(shù)相同,則它們在同一周期,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,現(xiàn)Z的原子半徑小于Y,則核電荷數(shù)Z>Y。綜合以上關(guān)系得Z>Y>X。
本題正確答案為D。
[例4] 若短周期中的兩種元素可以形成原子個數(shù)比為2∶3的化合物,則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是
A.1 B.2 C.5 D.6
[解析] 設兩種元素的符號分別為X和Y,則化合物的化學式為X2Y3,即X為+3價,Y為-2價,在短周期元素中滿足此要求的X元素有5B、7N、13Al,Y元素有8O和16S,原子序數(shù)差值見下表
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本題正確答案為D。
[例3] 銅有兩種天然同位素
和
,參考銅的原子量(63.5)估算
的百分含量約是
A.20% B.25% C.50% D.66.7% E.75%
[解析] 用十字交叉法可求得兩種同位素的原子個數(shù)比
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即
與
的原子個數(shù)比為1∶3,所以
%=
×100%=25%,故應選B。
[例2] 砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是
A.HAt很穩(wěn)定 B.易溶于某些有機溶劑
C.AgAt不溶于水 D.是有色固體
[解析] 由題意,砹在周期表中與碘相鄰,故它的性質(zhì)與碘具有相似性,但它的非金屬性應比碘弱。HAt的穩(wěn)定不如HI,故選項A錯誤;碘易溶于某些有機溶劑,則砹也應溶解;AgI不溶于水,則AgAt也不溶于水;碘是紫黑色固體,根據(jù)相似性砹也是有色固體。
本題正確選項為A。
[例1] 設某元素某原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為m,中子數(shù)為n,則下述論斷中正確的是
A.不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量
B.這種原子的相對原子質(zhì)量為m+n
C.若碳原子質(zhì)量為wg,此原子的質(zhì)量為(m+n)wg
D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的質(zhì)量
[解析] 元素的相對原子質(zhì)量和原子的相對原子質(zhì)量是兩個不同的概念,要求元素的相對原子質(zhì)量,必須知道其各種同位素的相對原子質(zhì)量和原子個數(shù)百分數(shù),否則無法求解,故選項A正確。質(zhì)子數(shù)m+中子數(shù)n應為質(zhì)量數(shù),不是相對原子質(zhì)量,選項B錯誤。由相對原子質(zhì)量的數(shù)學表達式可知,某原子的質(zhì)量=
×一種碳原子質(zhì)量×該原子的相對原子質(zhì)量,故選項C錯誤。1個質(zhì)子的質(zhì)量略小于1個中子的質(zhì)量,但核內(nèi)質(zhì)子的總質(zhì)量與中子的總質(zhì)量還要取決于質(zhì)子和中子數(shù)目的多少,選項D錯誤。
本題正確答案為A。本題要求熟悉有關(guān)的基本概念,要注意區(qū)分一些易混淆的概念,如相對原子質(zhì)量與質(zhì)量數(shù),元素的相對原子質(zhì)量與原子的相對原子質(zhì)量,核素與同位素等。
3.周期表中部分規(guī)律總結(jié)
(1)最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素;最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素(He例外)。
(2)在周期表中,第ⅡA與ⅢA族元素的原子序數(shù)差別有以下三種情況:①第1-3周期(短周期)元素原子序數(shù)相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差15。
(3)每一周期排布元素的種類滿足以下規(guī)律:設n為周期序數(shù),則奇數(shù)周期中為
種,偶數(shù)周期中為
種。
(4)同主族相鄰元素的原子序數(shù)差別有以下兩種情況:①第ⅠA、ⅡA族上,上一周期元素的原子序數(shù)+該周期元素的數(shù)目=下一同期元素的原子序數(shù);②第ⅣA-ⅦA族,上一周期元素的原子序數(shù)+下一周期元素的數(shù)目=下一周期元素的原子序數(shù)。
(5)設主族元素族序數(shù)為a,周期數(shù)為b,則有:①a/b<1時,為金屬元素,其最高氧化物為堿性氧化物,最高氧化物對應的水化物為堿;②a/b=1時,為兩性元素(H除外),其最高氧化物為兩性氧化物,最高氧化物對應的水化物為兩性氫氧化物;③a/b>1時,為非金屬元素,其最高氧化物為酸性氧化物,最高氧化物對應的水化物為酸。無論是同周期還是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金屬性越強,其最高氧化物對應水化物的堿性就越強;反之,a/b的值越大,元素的非金屬性越強,其最高氧化物對應水化物的酸性就越強。
(6)元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序數(shù)為奇(或偶)數(shù)的元素,元素所在族的序數(shù)及主要化合價也為奇(或偶)數(shù)。
(7)元素周期表中金屬和非金屬之間有一分界線,分界線右上方的元素為非金屬元素,分界線左下方的元素為金屬元素(H除外),分界線兩邊的元素一般既有金屬性,也有非金屬性。
(8)對角線規(guī)則:沿周期表中金屬與非金屬分界線方向?qū)?左上角與右下角)的兩主族元素性質(zhì)相似,這一規(guī)律以第二、三周期元素間尤為明顯。
思維技巧點撥
2.幾個量的關(guān)系
周期數(shù)=電子層數(shù)
主族數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正價數(shù)
∣最高正價∣+∣負價∣=8
3.左上右下對角線元素的性質(zhì) ,催化劑通常在 元素及其化合物中尋找,半導體材料通常在 元素中尋找,研制新農(nóng)藥通常在 元素的化合物中進行研究。1.位、構(gòu)、性三者關(guān)系
結(jié)構(gòu)決定位置,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),位置體現(xiàn)性質(zhì)。
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