元素周期表、元素周期律的應(yīng)用

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1、學(xué)科：奧化教學(xué)內(nèi)容：元素周期表、元素周期律的應(yīng)用【內(nèi)容綜述】本期主要探討運用元素周期表和元素周期律推測未知元素及所形成的物質(zhì)的性質(zhì)，即在周期表中的位置、原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)三者之間的關(guān)系?！疽c講解】一、從抽象到具體推測元素的原子序數(shù)例1：兩種短周期的元素X和Y，可組成化合物XY3，當(dāng)Y的原子序數(shù)為m時，X的原子序數(shù)可能是哪些？（1）m-4；（2）m+4；（3）m+8；（4）m-2；（5）m+6。在解題中應(yīng)首先根據(jù)抽象化學(xué)式XY3確定X、Y可能的化合價XY3或XY3，依據(jù)X、Y可能的化合價找到它們在周期表中的位置X位于ⅢA族或ⅤA，Y位

2、于ⅦA或ⅠA，再根據(jù)它們在周期表中位置推斷出具體元素進行組合，這樣從抽象的化學(xué)式XY3落實到具體實例：BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此時要注意思維的嚴謹性，記住特殊實例：PCl3、SO3。最后再用具體實例代替抽象的XY3，逐一進行核對得出X可能的原子序數(shù)，以上答案均可能。此類型題的特點主要集中在短周期元素的范圍內(nèi)進行討論，有時還強調(diào)屬于離子型或共價型化合物，主要考查思維的敏捷性和全面性。短周期元素兩兩形成化合物的類型與實例歸納如下：類型ABAB2A2BAB3A2B3A3B2離子型ⅠA與ⅦAⅡA與ⅦAⅠA與

3、ⅥAⅢA與ⅦAⅢA與ⅥAⅡA與ⅤA共價型H與ⅦAⅣA與ⅥAH與ⅥAH與ⅤAB與ⅥA　特例CO、NOSO2、NO2N2OPCl3、SO3N2O3　例2：X、Y是除第一周期外的短周期元素，它們可以形成離子化合物XmYn，且離子均具有稀有氣體原子的結(jié)構(gòu)，若X的原子序數(shù)為a，則Y的核電荷數(shù)不可能是：A．a(chǎn)+8-m-nB．a(chǎn)+16-m-nC．a(chǎn)-m-nD．a(chǎn)-8+m+n根據(jù)化學(xué)式XmYn推算X、Y兩元素的化合價分別為+n、-m，此時所形成的陽離子Xn+和陰離子Ym-均具有稀有氣體原子的結(jié)構(gòu)，所對應(yīng)的稀有氣體原子有以下三種情況：同一種原子，則

4、有a-n=b+m；相差一周期，則a-n+8=b+m；相差兩周期，則a-n+16=b+m。故答案D錯誤。例3：若短周期中的兩元素可以形成原子個數(shù)比為2：3的化合物，則兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是：A．1B．3C．5D．6根據(jù)題意，兩元素可形成A2B3型化合物，A為+3價即為ⅢA族的Al或B及ⅤA族的N或P；可形成-2價的元素為ⅥA族的O或S。ⅢA、ⅤA族元素的原子序數(shù)為奇數(shù)，ⅥA族元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，因此其差值不可能為偶數(shù)，故答案應(yīng)選D。此題利用了短周期元素的主族序數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系：主族序數(shù)為奇數(shù)則原子序數(shù)為奇數(shù)；主族序數(shù)為偶

5、數(shù)則原子序數(shù)為偶數(shù)。二、運用位、構(gòu)、性三者間的關(guān)系預(yù)測未知物例4：同主族元素形成的同類型的化合物，往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似?；衔颬H4I是一種晶體，下列對它的敘述中錯誤的是：A．它是一種含有共價鍵的離子化合物B．這種化合物加熱時，可能產(chǎn)生有色氣體C．這種化合物的電子式為D．這種化合物不能跟燒堿發(fā)生反應(yīng)對于PH4I我們是不熟悉的，可通過“同主族元素形成的同類型的化合物，往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似”將PH4I與NH4Cl進行類比，同時注意它們之間的差異性。NH4Cl中存在NH共價鍵和NH4+與Cl-間的離子鍵，推測PH4I中則應(yīng)存在PH共價鍵

6、和PH4+與I-間的離子鍵。NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，推測PH4I分解為PH3和HI，同時應(yīng)注意到HI的熱穩(wěn)定性比HCl的熱穩(wěn)定性差，易分解成H2和I2，而I2蒸氣是紫紅色的氣體。通過書寫NH4Cl電子式：，斷定PH4I電子式應(yīng)為NH4Cl能與燒堿反應(yīng)放出NH3，推測PH4I一定也能和燒堿反應(yīng)。故答案D應(yīng)為此題選項。例5：錫為ⅣA族元素，錫的單質(zhì)和化合物與某些物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上有許多相似之處。（1）錫溶于鹽酸，再向反應(yīng)后的溶液中通入氯氣，有關(guān)反應(yīng)類似于鐵的相應(yīng)變化。完成有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）將（1）中溶液蒸干后繼

7、續(xù)加熱所得固體，變化過程類似于FeCl3溶液相應(yīng)的變化，則最后得到的固體物質(zhì)是（寫分子式）。（3）若向（1）中所得溶液中加入NaOH溶液至過量，先產(chǎn)生白色沉淀（該沉淀物中含2個氫原子），后白色沉淀溶解，反應(yīng)過程類似于AlCl3溶液的相應(yīng)反應(yīng)。完成有關(guān)的離子方程式。將Sn與Fe類比，注意到Fe元素具有變價的特點，結(jié)合Sn作為ⅣA族元素，推測Sn元素的變價為+2和+4，故Sn與鹽酸反應(yīng)時產(chǎn)物為低價Sn的氯化物，即SnCl2，而且可根據(jù)FeCl2易被氧化得知SnCl2在氯氣中也容易被氧化為Sn的高價氯化物，即SnCl4。相應(yīng)反應(yīng)方程式為

8、Sn+2HCl==SnCl2+H2↑，SnCl2+Cl2==SnCl4；FeCl3溶液在蒸干過程中由于水解平衡的移動，最終產(chǎn)物為Fe2O3，根據(jù)題意可推測SnCl4應(yīng)具有類似的性質(zhì)，即由于水解平衡的正向移動，使得SnCl4全部轉(zhuǎn)化為Sn(OH)4，