第五章 物质结构 元素周期律

第五章物质结构元素周期律
第一课时原子结构
一、原子的构成
1．原子的构成
（2）元素符号周围各个数字的含义
(3)组成原子的各种微粒及其相互关系
①核电荷数(Z)＝________________＝_______________=________________ ②质量数(A)＝_________＋________
③阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数④阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数
2．元素、核素、同位素
注意：同位素的化学性质几乎完全相同；自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。

同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物，如H2O和D2O是两种不同的物质。

3．相对原子质量
(1)原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。

它是相对质量，单位为1，可忽略不写。

(2)元素的相对原子质量：是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。

元素周期表和相对原子质量表中的数值就是元素的相对原子质量，而非核素(或原子)的相对原子质量。

(3)目前已发现的110多种元素中，大多数都有同位素。

(4)一种天然存在的元素的各种核素分占的比例不一定相同，但所占的百分比不变。

【注意】同位素原子间的物理性质不同，但化学性质是相同的。

三、原子核外电子排布
1．电子层的划分
电子层数1234567
符号K L M N O P Q
离核距离近―→远
能量高低低―→高
(1)各电子层最多容纳的电子数是____ 个(n表示电子层)。

(2)最外层电子数不超过___个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数不超过_____个；倒数第三层不超过32个。

(3)核外电子总是先排布在能量____的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层再排M层)。

3．原子(或离子)结构示意图
(1)原子：核电荷数＝核外电子数，如Si的原子结构示意图：____(2)阳离子：核电荷数＞核外电子数，如Na＋的结构示意图：_______ (3)阴离子：核电荷数＜核外电子数，如Cl－的结构示意图：_______
方法规律技巧
1．元素相对原子质量、近似相对原子质量、同位素相对原子质量
①如：氯元素的同位素35Cl37Cl 质量数35 37 同位素相对原子质量34.699 36.966
原子百分组成75.77% 24.23%
氯元素相对原子质量34.699×75.77%＋36.966×24.23%＝35.45 近似相对原子质量35×75.77%＋37×23.23%＝35.5
②同位素相对原子质量：是国际上统一的用某种元素的某种同位素原子的绝对质量与12C原子绝对质量的1
12比较而得的比值。

与
质量数近似相等。

同位素相对原子质量＝
一个原子绝对质量(kg)
一个12C原子绝对质量(kg)×1 12
③元素相对原子质量：指某元素各种同位素的相对原子质量与该同位素原子所占的原子个数百分比的乘积之和。

④近似相对原子质量：指某元素各种同位素的质量数与该同位素原子所占的原子个数百分比的乘积之和。

的关系，同位素指的是不同原子之间的关系。

（1）离子①9质子：F－、OH－、NH2－②11质子：Na＋、NH4＋、H3O＋③17质子：HS－、Cl－
（2）分子①14质子：N2、CO、C2H2②16质子：S、O2
【特别提醒】1.若A+B=C+D中各微粒均含10个电子则应为：NH4＋＋OH－=NH3＋H2O2．对部分18电子的的分子，可用2个9电子微粒组合如：F-F、HO-OH、H2N-NH2、H3C-CH3、H3C-NH2
4．1～18号元素原子结构的特殊性
(1)．原子核中无中子的原子：1H. (2)．最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；有2个电子的元素：He、Be、Mg.
(3)．最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar.
(4)．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne.
(5)．电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al. (6)．电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be.
(7)．次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si. (8)．内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P.
(9).电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be,3倍的是Li、P。

(10).与稀有气体电子层结构相同的离子：①同周期非金属元素形成的阴离子，如O2－、F－与Ne。

②下一周期金属元素形成的阳离子(20号以前的元素)如：Na＋、Mg2＋、Al3＋与Ne。

5．微粒半径大小比较规律
⑪同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。

⑫同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。

⑬电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径越小。

⑭同种元素的微粒半径：阳离子<原子<阴离子。

⑮稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径。

⑯电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径，但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。

试题调研
调研一原子的组成
例题某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成H m X分子。

在a gH m X中所含质子的物质的量是()
A.
a
A＋m
(A－N＋m) mol B.
a
A(A－N) mol C.
a
A＋m
(A－N) mol D.
a
A(A－N＋m) mol
牛刀小试1(2010年湛江高考测试)科学家制造出第112号新元素，其原子的质量数为277，这是迄今已知元素中最重的原子。

关于该新元素的下列叙述正确的是()
A．其原子核内中子数和质子数都是112 B．其原子核内中子数为165，核外电子数为112
C．其原子质量是12C原子质量的277倍D．其原子质量与12C原子质量之比为12∶277
【解析】由原子序数＝质子数＝原子核外电子数，知该原子质子数，核外电子数均为112，由质量数＝质子数＋中子数，知该原子中子数为165，故A错误，B正确；不同原子的质量之比近似等于其质量数之比，故该原子与12C原子的质量比为277∶12，C、D均错误。

【答案】 B
牛刀小试2．(2011年北京市西城区高三抽样测试)一个12C原子的质量为a kg，一个12C16O2分子的质量为b kg，若以12C16O2中
的一个氧原子质量的1
16作为相对原子质量标准，则12C16O
2
的相对分子质量为()
A.32b
a－b
B.
32b
b－a
C.
16b
b－a
D.
8b
b－a
调研二“四同”概念的考查
例题．(2009年高考广东卷)我国稀土资源丰富，下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是() A.14462Sm与15062Sm互为同位素 B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素
D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
牛刀小试3．随着科学技术的不断进步，制备、研究新物质的手段和途径越来越先进，H3、O4、C60、N＋5等相继被发现。

下列有关说法中，正确的是()
A．H2与H3属于同素异形体B．O2与O4属于同位素C．C60的质量数为720 g/mol D．N＋5中含有36个电子
牛刀小试4简单原子的原子结构可用如图的表示方法形象表示：其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是()
A．①②③互为同位素B．①②③互为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数【解析】由图示知三个原子中都只有1个质子、1个电子，故均为氢元素。

①中没有中子、②中有1个中子、③中有2个中子，所以这三者分别是1H、2H、3H，三者互为同位素。

【答案】 A
调研三原子的核外电子排布规律与元素推断
例题(2010·全国卷Ⅱ)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)。

下列关于这些元素的叙述错误的是()
A．W和其他三种元素均可形成至少2种的二元化合物B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性
【解析】W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。

Y＋的最外层电子数与其电子层数的比值为4，Y＋的最外层电子数只能为8，Y＋的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数(3层)比值为2，故Z为S；X 为第二周期元素，X为O，四种元素都不是零族元素，W为C。

O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3和NaHCO3都是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。

【答案】 D
牛刀小试5通常情况下，粒子A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种粒子反应后可得到C和一种白色沉淀。

请回答：
(1)请用化学符号表示下面4种粒子：A________；B________；C________；D________。

(2)写出A、B、E三种粒子反应的离子方程式：____。

【解析】从5种粒子都含10个电子，结合它们之间的反应情况即可推出答案。

【答案】(1)H2O NH3NH4＋OH－(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋；或Mg2＋＋2NH3＋2H2O=Mg(OH)2↓＋2NH4＋
课时作业(十)
一、选择题
1．(2009·如皋模拟)《物质构成的奥秘》告诉我们：元素的种类、化学性质分别与下列粒子数密切相关，它们是()
A．质子数、中子数B．质子数、最外层电子数C．中子数、最外层电子数D．最外层电子数、质子数2．(2010·天津一模)下列各组粒子中，各电子层电子数均达到2n2个的是()
A．Ne，Ar B．Al3＋，S2－C．F－，Na＋D．Ne，Cl－
3．(2011·宁波模拟)已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。

氟元素原子的核外电子排布示意图为。

下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是()
4．下列各数为几种元素的核电荷数，其中原子核外最外层电子数最多的是()
A．8 B．14 C．20 D．35
5．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是()
A．D3O＋B．Li＋C．OD－D．OH－
6．下列分子中所有原子都满足8电子结构的是()
A．BCl3B．NO2C．SiCl4D．PCl5
7．下列说法中肯定错误
．．的是()
A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C．某离子M层上电子数为K层上电子数的4倍D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等
8．下列说法不正确的是()
①质子数相同的粒子一定是同种元素
②同位素的性质几乎完全相同
③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素
⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数
A．②③⑤⑥B．①②④⑤C．①②⑤⑥D．③④⑤⑥
9．(2011·石家庄)下列各项中的两种分子的核外电子总数不同的是()
A．H2O2和CH3OH B．HNO2和HClO C．H2O和CH4D．H2S和F2
10．下列叙述中，正确的是()
A．两种粒子若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
11．A元素的原子最外层的电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B 两种元素形成化合物的化学式可表示为()
A．B3A2B．BA2C．A3B2D．AB2
12．(2011·西宁模拟)科学家最近发现2种粒子：第1种是只有四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号”元素；第2种是由四个氧原子构成的分子。

下列有关这两种粒子的说法不正确的是()
A．“四中子”不显电性B．“四中子”的质量数为4
C．第2种粒子是氧元素的另一种同位素D．第2种粒子的化学式为O4
13．某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子的核内质子数是()
A．2a＋2 B．2a＋10 C．a＋2 D．2a
14．(2011·郑州)某短周期元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1。

下列有关元素X的说法错误的是()
A．元素X不可能是金属元素B．元素X的气态氢化物不一定是电解质
C．元素X一定能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐D．工业上制取X的单质时一定采用氧化还原反应
二、非选择题
15．已知某粒子的结构示意图为试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。

(2)当y＝8时，可能的粒子为(填名称)________、________、________、________、________。

(3)写出y＝3与y＝7的元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式：________________________________________。

16．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是________，B元素是________，C元素是________(用元素符号表示)。

(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是__________。

(3)E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子，其分子式是________。

(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________，电子式是________。

(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。

(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。

17．(2010·芜湖质检)X、Y、Z是三种原子序数小于18的元素，甲、乙、丙为化合物，其转化关系如下：
X单质丙Z单质乙Y单质甲，请回答：
(1)欲实现上图的转化，在X、Y、Z中最多有________种是金属元素。

(2)若甲、乙分子中均含有10个电子，且甲分子中含有3个原子，乙分子中含有4个原子，则乙是________，丙是____________。

(3)若甲和单质Z均为淡黄色固体，则甲和水反应的化学方程式为__________________；
甲和乙之间发生反应生成的固态产物可能是：___，或_____，或___________________。

18．短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。

X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z 两元素原子最外层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。

请回答：(1)X的原子结构示意图是________；Y的元素符号是________；Z元素的名称是________。

(2)XZ3化合物的电子式是________。

(3)X的最高价氧化物的分子式是________；Y的最高价含氧酸的结构简式是________。

第二课时元素周期律和元素周期表
一、元素周期律
1．原子序数：按元素的_____________由小到大给元素编排的序号，它是由核内___________决定的。

原子序数＝______________＝________________＝_______________(原子)
元素性质随着_________的递增而呈现周期性变化．元素周期律是___________________的周期性变化的必然结果．
2．元素性质的周期性变化具体表现在：
(1)核外电子排布的周期性变化规律(2)原子半径的周期性变化规律
(3)主要化合价的周期性变化规律(4)金属性和非金属性的周期性变化规律
3．元素性质呈现周期性变化的实质是元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。

二、元素周期表
俄国化学家___________发现了元素周期律，并据此于1869年编制了元素周期表。

1．编排原则
①按_____________递增顺序从左到右排列；②将_____________相同的元素排成一横行；
③把________________相同的元素按__________递增顺序从上到下排成一纵列。

2．结构
①预测元素的性质：由元素周期表中某一元素所处的位置，根据元素周期表中的递变规律推测该元素的单质及其化合物可能具有的性质。

②启发人们在一定区域内寻找新物质(如农药、半导体、催化剂等)。

提示不是一回事，金属性、非金属性是元素的性质，而还原性、氧化性是具体某物质的性质，这是两个范畴的概念，不能混为一谈。

方法规律技巧
一．元素的金属性、非金属性强弱的比较
(1)金属性强弱的比较
①根据原子结构：原子半径(电子层数)越大，最外层电子数越少，金属性越强，反之越弱。

②根据在周期表中的位置：同周期元素，从左至右，随着原子序数的增加，金属性减弱，非金属性增强；同主族元素，从上至下，随着原子序数的增加，金属性增强，非金属性减弱，金属性最强的元素为铯(Fr为放射性元素)。

③根据实验：
a．与水或酸反应置换出氢气的难易，越易者金属性越强；
b．最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，碱性越强者金属性越强；
c．根据金属活动性顺序表，排在前面的金属性较强，但有极少数例外，如Sn和Pb；
d．原电池反应中的正、负极，做负极的金属性一般较强；
e．看盐溶液的相互置换反应，与同一种非金属反应的难易等。

(2)非金属性强弱的比较
①根据原子结构：原子半径(电子层数)越小，最外层电子数越多，非金属性越强，反之则越弱。

②根据在周期表中的位置：同周期元素，从左至右，随原子序数增加，非金属性增强．同主族元素，从上至下，随着原子序数增加，非金属性减弱，非金属性最强的元素是氟(F)。

③根据实验：
a．与氢气化合的难易及气态氢化物的稳定性，越易化合，越稳定者，非金属性越强；
b．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强；
c．与同种金属反应的难易，盐溶液中相互置换反应判断；
d．气态氢化物的还原性越强，该元素非金属性越弱等。

二．离子半径的大小比较
①同周期阳离子半径从左至右逐渐减小，如：Na＋>Mg2＋
同周期阴离子半径从左至右逐渐减小，如：S2－>Cl－
同周期阳离子半径均小于阴离子半径，如：Cl－>Na＋
②同主族阴离子和阳离子半径从上至下均增大；如：Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋；F－<Cl－<Br－<I－
③同种元素形成的阴、阳离子半径大小为：
阳离子<原子；阴离子>原子；如：Na＋<Na，Cl－>Cl
价态越高的阳离子半径越小。

如：Fe2＋>Fe3＋
④核外电子排布相同的离子半径随核电荷数增加而减小。

如：O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋
三．位、构、性三者的关系
1．原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质之间的关系
如下图所示：
(1)从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质。

(2)从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质。

(3)元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。

2．元素周期表中的“规律”
(1)“阴上阳下”规律
具有相同电子层结构的离子，阴离子元素在阳离子元素的上一个周期。

如Xm＋和Yn－的电子层结构相同，则X元素在Y元素的下一个周期，故原子序数X>Y。

(2)“序差”规律
同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。

相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。

若A、B是同族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，若A在B的上一周期。

当A、B在ⅠA族或ⅡA族时，y＝x＋m；当A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。

(3)“三角”递变规律
若A、B、C三元素位于元素周期表中如图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。

如：
①原子半径：C>A>B.②金属性：C>A>B。

③非金属性：B>A>C。

④“奇偶数”规律
元素周期表中，原子序数为奇(或偶)数的元素，元素所在族序数及主要化合价也是奇(或偶)数(Ⅷ族元素除外)。

3．由原子序数确定元素在周期表中位置的方法
0族元素，则该元素和序数大的0族元素处于同一周期。

(2)求差值，定族数：用该元素的原子序数减去已找到的邻近0族元素中较小的序数，所得差值即为该元素所在纵行的序数，再根据纵行序数确定该元素的族序数。

要注意两点：
①短周期中因无副族元素，故所得差值即为主族序数。

②11～17纵行数的个位数与族序数相等，如50号元素的位置可这样推断：因36<50<54，所以该元素与54号元素同处于第5周期；又50－36＝14，故该元素位于第14纵行，即第ⅣA族，为锡元素。

试题调研
调研一对元素周期律的考查
例题(2010·山东卷)下列说法正确的是()
A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果【解析】形成离子键的阴阳离子间存在静电作用，该静电作用既包括静电吸引，也包括静电排斥；同主族元素，从上至下，氢化物的还原性依次增强，第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，但稀有气体除外；由于元素原子核外电子排布的周期性变化，引起原子最外层电子排布出现周期性变化，则元素性质出现周期性变化。

【答案】 D
牛刀小试1(09年北京理综)W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y 的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。

下列判断正确的是()
A．金属性：Y>Z B．氢化物的沸点：X>W C．离子的还原性：X>W D．原子及离子半径：Z>Y>X
【解析】根据条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。

选项A，Al、Na同周期，根据同周期元素性质递变规律，Na的金属性大于Al。

选项B，HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl。

选项C、Cl－的还原性大于F－。

选项D，F－的半径大于Na＋、Al3＋。

调研二对元素周期表结构的考查
例题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个元素C．副族元素中没有非金属元素D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
牛刀小试2.X、Y、Z是ⅠA族→ⅦA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如右图所示。

试回答：
(1)X元素单质的化学式是________。

(2)Y元素的原子结构示意图是________，Y与Na所形成的化合物的电子式为________。

(3)Z元素的名称是________，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有________性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是________。

【解析】非金属元素位于元素周期表中的右上方，三种元素必位于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，则可认定X必为氟，Y为硫，Z为
砷。

【答案】(1)F2(2) (3)砷两Z元素位于元素周期表中金属与非金属交界线附近
调研三元素“位、构、性”间的关系
例题(2010·广东卷)短周期金属元素甲－戊在元素周期表中的相对位置如表所示：
A.原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲>丙C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙
牛刀小试3(2010年安徽八校联考)右图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外电子数少3，则下列说法正确
B．原子半径大小顺序是Z>Y>X>R
C．Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应D．X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构
调研四综合推断题
例题(09年天津理综)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是________。

(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________________________________________。

(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：________。

(4)由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为(填序号)________。

a．MnO2b．FeCl3c．Na2SO3d．KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为__________________________。

N―→⑥的单质的化学方程式为_______________________。

常温下，为使0.1 mol/L M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至________。

【解析】根据各元素在周期表中的位置，推出各元素依次为：①H、②C、③N、④O、⑤Na、⑥Al、⑦Si、⑧Cl。

(1)Na、Al是第三周期元素，O在第二周期，所以原子半径：Na>Al>O。

(2)因为非金属性：N>C>Si，所以酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3。

(3)H、O、Na、Cl形成的符合条件的物质很多，比较容易写出电子式的有NaOH、NaClO。

(4)该液态物质是H2O2，MnO2、FeCl3可以作H2O2分解的催化剂。

(5)⑥的单质是Al，逆推得N为Al2O3，Z为Al(OH)3；因为M是仅含非金属元素的盐，所以M是铵盐，由此推出X、Y对应的物质是氨水和铝盐。

铝盐可能是AlCl3或Al(NO3)3。

M可能是NH4Cl或NH4NO3，NH4＋可以水解，要使其溶液中M电离的阴、阳离子浓度相等，则根据电荷守恒得：c(OH－)＝c(H＋)，即溶液应为中性。

牛刀小试4(2010年宜昌调研)A、B、C、D、E五种元素，它们满足以下条件：
①分别属于不同主族，且均为短周期元素；
②A、B的气态氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素气态氢化物的沸点高，且A的气态氢化物常温下为液态；
③原子半径大小顺序是A<B<C<D<E；
④C的最外层电子数等于B、D最外层电子数之和。

(1)A元素是________，C元素是________，E元素是________。

(2)五种元素的单质中，沸点最高的是________(填化学式)。

(3)A、B的氢化物分子结合“H＋”能力较强的是________(填化学式)，用一个离子方程式加以证明：________。

(4)C、D形成的化合物的水溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其原因是(用离子方程式表示)____________________________。

【解析】根据②可知A的气态氢化物为H2O，B的气态氢化物为NH3或HF，再根据原子半径大小可知，A为O，B为N。

根据④可知，C原子最外层电子数至少为6，且又不能与O在同族，故C原子最外层有7个电子，D原子最外层有2个电子，再结合原子半径大小可推知C为Cl，D为Mg，E为Na。

O2、Cl2、N2在常温下都是气体，其沸点都比Mg、Na低，由于Mg的金属键比Na强，其沸点也比Na高，故沸点最高的应该是Mg。

因NH3为碱性气体，H2O呈中性，故NH3结合H＋的能力比H2O强，如NH3能与H3O＋反应生成NH4＋和H2O即可证明，其反应为：NH3＋H3O＋=NH4＋＋H2O。

MgCl2溶液中，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性。

【答案】(1)O(或氧)Cl(或氯)Na(或钠)(2)Mg(3)NH3NH3＋H3O＋=NH4＋＋H2O
(4)酸Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2＋2H＋
课时作业(十一)
一、选择题
1．元素性质随着原子序数的递增呈周期性变化的根本原因是()
A．核电荷数逐渐增大，元素化合价呈现周期性变化B．元素的相对原子质量逐渐增大
C．核外电子排布呈由不稳定结构到稳定结构的周期性变化D．元素原子半径呈由大到小的周期性变化
2．关于Na元素和F元素的叙述正确的是()
A．原子序数Na>F B．原子半径Na<F C．原子的电子层数Na<F D．原子最外层电子数Na>F
3．下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是()
A．NaF B．MgI2C．BaI2D．KBr
4．(2010·海淀模拟)下列说法不．正确的是()
A．金属元素的最外层电子数不一定小于4 B．ⅠA族元素形成的单质的熔点随原子序数的递增而降低
C．同主族第2、第4周期的元素原子序数之差不一定等于16 D．单质磷的化学性质比氮气活泼
5．(2011·湖北)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。

下列说法正确的是()。