[学一技]1.元素周期表中呈现的“序差”规律(1)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数:①2、3周期(短周期)相差1;②4、5周期(长周期)相差11;③6、7周期(含镧系、锕系)相差25。(2)同主族上下相邻元素的原子序数的差值(左上右下规律)ⅠA、ⅡA族与上一周期元素种类数相同;ⅢA~0族与下一周期的元素种类相同。例如:Na的原子序数为11,而第3周期元素种类数是8,所以K的原子序数为11+8=19;Cl的原子序数为17,Br所在第4周期元素种类数为18,故Br的原子序数为17+18=35。即相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32,(差值为各周期元素种数)。2.经验规律(1)全部是金属元素的族有第ⅡA族、所有副族及第Ⅷ族。(2)第n周期的最后一种金属元素处于第n主族(n>1)。(3)若主族元素所处的周期为n,主族数为m,则有一般规律:m>n的元素为非金属元素,m≤n的元素为金属元素(n>1)。3.从元素周期表归纳元素化合价的规律(1)主族元素的最高正价数等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电子数,其中氟无正价。非金属元素除氢外,均不能形成简单阳离子,金属元素不能形成简单阴离子,但可形成原子团如AlO-2、MnO-4等。(2)主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族依次为ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。(3)非金属元素的正价一般相差2,如氯元素正化合价有+7、+5、+3、+1等,某些金属也符合此规律,如锡元素正化合价有+4、+2价。(4)短周期元素正价变化随原子序数递增,同周期有一个+1到+7价的变化(ⅠA~ⅦA族);长周期有两个+1到+7价的变化(ⅠA~ⅦB族,ⅠB~ⅦA族)。4.元素周期表中的递变规律(“三角”规律)若A、B、C三种元素位于元素周期表中如右图所示位置,则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)(1)原子半径:CAB;(2)金属性:CAB;(3)非金属性:BAC。5.元素的特殊性规律(1)常见短周期元素构成的单质和化合物的物理性质和含量:①地壳中含量最多的元素——O(其次是Si),②地壳中含量最多的金属元素——Al,③其单质是人工制得的纯度最高的元素——Si,④其单质是天然物质中硬度最大的元素——C,⑤气态氢化物最易溶于水的元素——N,⑥氢化物沸点最高的非金属元素——O,⑦常温下,其单质是有色气体的元素——F、Cl,⑧所形成化合物种类最多的元素——C,⑨在空气中,其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素——C。(2)常见短周期元素的单质及其化合物的特性:①同位素之一没有中子;构成最轻的气体;其单质在氯气中燃烧产生苍白色火焰——H。②其单质在空气中含量最多;其气态氢化物的水溶液呈碱性——N。③与H形成两种液态化合物的元素——O。④其单质是最轻的金属;单质保存在石蜡中;没有过氧化物的碱金属——Li。⑤焰色反应为黄色——Na。⑥其单质具有与强酸、强碱反应的性质——Al。⑦水中的富营养元素——P、N。⑧其单质为淡黄色的粉末,易溶于二硫化碳,用于除去洒落的汞——S。(3)常见短周期元素构成的单质和化合物的化学性质和用途:①最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素——Cl;②其单质与水反应最剧烈的非金属元素——F;③其气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应的元素——N、S;④在空气中,其一种同素异形体易自燃的元素——P;⑤其气态氢化物的水溶液能雕刻玻璃的元素——F;⑥其单质能够在氧气、二氧化碳、氮气、氯气等气体中燃烧的元素——Mg;⑦目前应用最广泛的金属——Fe。[特别提醒]元素的性质主要包括金属性、非金属性、微粒半径、主要化合价等,如在前20号元素中,非金属性最强的是F,金属性最强的是K;原子半径最小的是H,F次之,最大的是K;最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al(OH)3。[特别提醒]元素的性质主要包括金属性、非金属性、微粒半径、主要化合价等,如在前20号元素中,非金属性最强的是F,金属性最强的是K;原子半径最小的是H,F次之,最大的是K;最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的是Al(OH)3。[悟一题][例](2011·四川高考)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z。1mol/L的Y溶液pH1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L,也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题:(1)戊离子的结构示意图为__________________。(2)写出乙的单质的电子式:__________________。(3)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。(4)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:____________________________________。(5)按右图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:______________。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到的现象是____________________________________________________________________________________________。[解析]X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,因此X为NH3,则甲为H、Z为N,由于丙与甲同主族,且原子序数比N大的短周期元素,所以丙为Na,由题设条件推知,戊在第三周期,且最外层有7个电子,所以戊为Cl,丁的单质与NaOH和呈酸性的Z均生成盐,由此推知丁为Al;(3)根据题设条件可得:3Cl2+4NH3===2NH4Cl+4HCl+N2,NH3只有1/2被氧化,n(NH3)被氧化:n(Cl2)被还原=2∶3;(4)足量Na[Al(OH)4]与少量盐酸反应生成Al(OH)3;(5)2NaCl+2H2O=====电解2NaOH+H2↑+Cl2↑,生成的Cl2与NaOH继续反应生成NaCl和NaClO,故总反应式为:NaCl+H2O=====电解NaClO+H2↑。由于有NaOH生成,加酚酞溶液会变红,而生成的NaClO有漂白性,故最终呈无色。[答案](1)(2)∶N⋮⋮N∶(3)2∶3(4)H++[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+H2O(5)NaCl+H2O=====电解NaClO+H2↑先变红后褪色[通一类]1.几种1~18号元素的原子半径和主要化合价见下表:元素符号XYZLMQ原子半径/nm0.1600.1430.1020.0990.0770.074主要化合价+2+3+6、-2+7、-1+4、-4-2下列说法正确的是()A.M原子易形成共价键,难形成离子键B.X、Y分别投入0.1mol·L-1盐酸或2mol·L-1的氢氧化钠溶液中,X反应都比Y强烈C.M与Q形成的22电子分子一定能被NaOH溶液吸收,且只生成一种化合物D.Z的氢化物的还原性比L的氢化物的还原性弱解析:根据表中信息,元素Z、元素Q的最低价态均为-2价,说明它们原子的最外层电子数相同,均为6,再根据其原子半径可推知Z为S,Q为O。L的最低化合价为-1,原子最外层有7个电子,且有正价,故L为Cl。M的原子半径较小,但大于Q,再结合其他信息可得M为C,X为Mg,Y为Al。碳原子最外层有4个原子,既难得电子,又难失电子,易形成共价键;镁(X)在盐酸中反应比铝(Y)强烈,而在NaOH溶液中,铝(Y)反应,镁(X)不能反应;M与Q形成的化合物有CO、CO2,CO2的电子数为22,CO2与NaOH溶液反应生成两种盐:碳酸钠、碳酸氢钠;Z的氢化物为H2S,其还原性比氯化氢强。答案:A2.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为______________________________________________。(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的化学式为______________________。(3)Y的低价氧化物通入Z的单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为____________________________________。(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性________>________(用化学式表示)。(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:________>________>________>________(用离子符号表示)。解析:由题干和题支信息可知W是Na,X是Al,Y是S,Z是Cl。答案:(1)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-(2)Na2S(3)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4(4)HClH2S(5)S2-Cl-Na+Al3+3.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②3③④⑤⑥⑦⑧4⑨⑩(1)⑤和⑧的元素符号是________和________。(2)表中最活泼的金属是________,非金属性最强的元素是________(填写元素符号)。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:_________________________________________________________________________________。(4)请设计一个实验方案,比较⑦、⑩单质氧化性的强弱:________________________________________________。解析:首先根据位置特点推断出各元素符号(或名称)①为N,②为F,③为Mg,④为Al,⑤为Si,⑥为S,⑦为Cl,⑧为Ar,⑨为K,⑩为Br。答案:(1)SiAr(2)KF(3)Al2Al(OH)3+3H2SO4===Al2(SO4)3+6H2OAl(OH)3+KOH===K[Al(OH)4](4)将⑦单质(Cl2)通入盛有⑩的钠盐(NaBr)溶液中,加入四氯化碳,振荡,看四氯化碳层是否呈橙色,若呈橙色,则说明Cl2氧化性大于Br2