高考化学考点剖析 元素金属性的比较解析版文档格式.docx
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。
。
Na
Mg
Al
Zn
Fe
单质活动性增强,元素金属性也增强
需说明的是这其中也有特殊情况,如Sn和Pb,金属活
动性Sn﹥Pb,元素的金属性是Sn﹤Pb,如碰到这种不常见的元素一定要慎重,我们可采用第二种方法。
2.根据元素周期表和元素周期律判断
同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,如第三周期Na﹥Mg﹥Al;
同主族元素从上到下金属性增强,如1中所述,Sn和Pb同属Ⅳ主族,Sn在Pb的上方,所以金属性Sn﹥Pb。
3.根据物质之间的置换反应判断
通常失电子能力越强,其还原性越强,金属性也越强,对于置换反应,强还原剂和强氧化剂生成弱还原剂和弱氧化剂,因而可由此进行判断。
如:
Fe+Cu2+===Fe2++Cu说明铁比铜金属性强。
这里需说明的是Fe对应的为Fe2+,如:
Zn+Fe2+===Zn2++Fe说明金属性Zn﹥Fe,但Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,却不说明金属性Cu﹥Fe,而实为Fe﹥Cu。
4.根据金属单质与水或酸反应的剧烈程度或置换氢气的难易判断某元素的单质与水或酸反应越容易、越剧烈,其
原子失电子能力越强,其金属性就越强。
如Na与冷水剧烈
反应,Mg与热水缓慢反应,而Al与沸水也几乎不作用,所
以金属性有强到弱为Na﹥Mg﹥Al;
再如:
Na、Fe、Cu
分别投入到相同体积相同浓度的盐酸中,钠剧烈反应甚至爆
炸,铁反应较快顺利产生氢气,而铜无任何现象,根本就不
反应,故金属性强弱:
Na﹥Mg﹥Al。
5.根据元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱判断
如从NaOH为强碱,Mg(OH)2为中强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物可得知金属性:
6.根据组成原电池时两电极情况判断通常当两种不同的金属构成原电池的两极时,一般作负极的金属性较强
如Zn和Cu比较时,把Zn和Cu用导线连接后放入稀硫酸中,发现铜片上有气泡,说明锌为负极,故金属性Zn﹥Cu。
但也应注意此方法判断中的特殊情况,如铝和铜用导线连接后放入冷浓硝酸中,因铝钝化,铜为负极,但金属性却为Al﹥Cu。
7.根据金属阳离子氧化性强弱判断
一般来说对主族元素而言最高价阳离子的氧化性越弱,
则金属元素原子失电子能力越强,即对应金属性越强。
8.根据在电解过程中的金属阳离子的放电顺序判断
放电顺序:
Ag+>
Hg2+>
Cu2+>
Pb2+>
Sn2+>
Fe2+>
Zn2+>
Al3+>
Mg2+>
Na+>
Ca2+>
K+
在电解过程中一般先得到电子的金属阳离子对应金属的金属性比后得到电子的金属阳离子对应金属的金属性弱,即位置越靠前的对应金属的金属性越弱。
如含有Cu2+和Fe2+的溶液电解时Cu2+先得电子,所以金属性Fe﹥Cu。
其实这一方法同7本质上是一样的。
9.根据金属失电子时吸收能量多少判断
元素原子或离子失去或得到电子时必然伴随有能量变化,就金属元素原子失电子而言,在一定条件下,失电子越容易,吸收的能量越少金属性越强;
失电子越难,吸收的能量越多,金属性越弱。
如两金属原子X、Y,当它们分别失去一个电子后,都形成稀有气体原子电子层结构X吸收的能量大于Y,故金属性Y>
X。
由以上分析可知,在判断金属性强弱时要综合运用各方面知识进行,以防判断时出现偏颇。
1、根据周期律比较
典例1(2018届北京市海淀区高三第二学期适应性练习)下列事实中,不能用元素周期律解释的是
A.原子半径:
K>
Ca>
Mg
B.碱性:
NaOH>
Mg(OH)2>
Al(OH)3
C.热稳定性:
HF>
HCl>
H2S
D.酸性:
H2SO3>
H2CO3>
H2SiO3
【解析】A.同周期自左而右,原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,原子半径:
Mg,能用元素周期律解释,故A不选;
B.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,Na、Mg、Al位于周期表相同周期,金属性Na>Mg>Al,因此碱性:
Al(OH)3,能用元素周期律解释,故B不选;
C.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,热稳定性:
H2S,能用元素周期律解释,故C不选;
D.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,但H2SO3不是最高价氧化物的水化物,不能用元素周期律解释,故D选;
故选D。
2、根据反应条件比较
典例2X、Y、Z、M、N代表五种金属.有以下化学反应:
①水溶液中:
M+N2+═M2++N
②Z+2H2O(冷)═Z(OH)2+H2↑
③X、Y为电极与Y盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:
X﹣2e﹣═X2+
④N可以溶于稀H2SO4中,X不被稀H2SO4氧化.则这五种金属的活泼性由弱到强的顺序是( )
A.Y<X<N<M<ZB.N<M<Y<X<Z
C.X<Y<N<M<ZD.X<Z<N<M<Y
【解析】①水溶液中M+N2+=M2++N,金属M置换出金N,说明活动性M>N;
②Z能与冷水反应生成H2,说明Z金属性活动性很强;
X﹣2e﹣=X2+,X失电子,则X是负极、Y是正极,活动性X>Y;
④N可以溶于H2SO4中,X不被稀H2SO4氧化,说明活动性N>X。
通过以上分析知,金属活动性顺序Y<X<N<M<Z。
3、根据电化学原理比较
典例3①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从①流向②;
①③相连时,③为正极;
②④相连时,④上有气泡逸出;
③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④B.②①③④C.①③④②D.③①②④
【答案】B
【解析】在两种金属片相连浸入稀硫酸的原电池中,较活泼的金属作负极、较不活泼的金属作正极,电子从负极流向正极,负极上金属失电子而导致质量减少,正极上氢离子得电子生成氢气,①②相连时,外电路电流从①流向②,则①是正极、②是负极,金属活动性①<
②;
①③相连时,③为正极,则金属活动性①>
③;
②④相连时,④上有气泡逸出,②为负极、④为正极,活动性②>
④;
③④相连时,③的质量减少,则③为负极、④为正极,活动性③>
④,通过以上分析知,金属活动性强弱顺序是②①③④,答案选B。
1.(天津市南开区2019届高三一模考试)下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A.碱性:
LiOH<
B.溶解度:
Na2CO3<
NaHCO3
C.热稳定性:
PH3<
SiH4
D.沸点:
C2H5OH<
C2H5SH
【解析】A.因金属性:
Li<
Rb,所以其碱性:
RbOH,A项正确;
B.相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,所以溶解度:
Na2CO3>
NaHCO3,B项错误。
C.因非金属性:
P>
Si,所以热稳定性:
PH3>
SiH4,C项错误;
D.C2H5OH分子之间能形成氢键,而C2H5SH分子之间只存在范德华力,因此沸点:
C2H5OH>
C2H5SH,D项错误。
2.(山西省太原市2019届高三5月模拟考试二模)主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。
其中X-的电子层结构与氦相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;
Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;
T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。
下列说法不正确的是()
A.原子半径:
T>
R>
W>
Z
B.T和R形成化合物的水溶液呈碱性
C.化合物TX具有很强的还原性,可与水反应
D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应
【解析】主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。
其中X-的电子层结构与氦相同,则X为H元素;
R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂,为O3,则Y为O元素;
R为S元素;
Z3+和Y2-具有相同的电子层结构Z在Y的下一周期,Z为铝元素;
T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀,且W的原子序数大于铝而小于硫,故T2WY3为K2SiO3,生成的白色沉淀为硅酸。
A.同周期元素从左而右依次减小,故原子半径:
T(K)>
Z(Al)>
W(Si)>
R(S),选项A不正确;
B.T和R形成化合物K2S为强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项B正确;
C.化合物TX为KH,具有很强的还原性,可与水反应生成氢氧化钾和氢气,选项C正确;
D.T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钾、硫酸、氢氧化铝两两能发生反应,选项D正确。
3.(福州市2019届高三毕业班第三次质量检测)一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。
X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。
下列说法错误的是
X>
Y>
W
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:
Y
C.Z、W组成的化合物能与强碱反应
D.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:
1
【解析】由分析可知:
Y为Li元素、W为O元素、X为Na元素、Z为Si元素;
A.Li、O同周期,核电荷数大,原子半径小,Li的原子半径大于O,Li、Na同主族,核电荷数大,原子半径大,Na的原子半径大于Li,则原子半径是X>Y>W,故A正确;
B.Na的金属性比Li强,NaOH的碱性比LiOH强,则最高价氧化物对应水化物的碱性:
Y,故B正确;
C.Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,故C正确;
D.X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,存在Na+和O22-,则阴阳离子之比为1:
2,故D错误;
故答案为D。
4.(武汉市武昌区2019届高三五月调研考试)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,最外层电子数之和为20。
W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于工业的杀菌与消毒。
下列说法正确的是
A.W与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C.Z的氢化物为离子化合物
D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性
【解析】A.W为O,与其他三种元素可形成,Na2O2和Na2O,SO2和SO3,Cl2O7、ClO2,Cl2O等,故A正确;
B.Y的最高价氧化物对应的水化物H2SO4为强酸,H2SO3不是强酸,故B错误;
C.Z的氢化物HCl为共价化合物,故C错误;
D.X和Y形成的化合物为Na2S,水溶液呈碱性,故D错误。
5.(江苏省南京师范大学附属中学2019届高三5月模拟考试)短周期主族元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,W的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红,并且可与X的氢化物形成一种共价化合物。
Y是地壳中含量最多的金属元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5。
下列说法中一定正确的是()
A.X的简单气态氢化物稳定性比Z的强
B.原子半径大小顺序:
W<
X<
Y<
C.W的氧化物对应水化物为强酸,具有强氧化性
D.工业上一般采取电解Y的熔融氯化物来生产Y的单质
【解析】根据上述分析,W为N元素,X为O元素,Y为Al元素,Z为S元素。
A.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:
O>S,X的简单气态氢化物的稳定性比Z的强,故A正确;
B.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:
S<Al,即Z<
Y,故B错误;
C.N的氧化物对应水化物为不一定为强酸,如亚硝酸为弱酸,故C错误;
D.氯化铝为共价化合物,熔融状态不能导电,工业上一般采取电解熔融氧化铝来生产铝,故D错误。
6.(江西省南昌市2019届高三4月第二次模拟考试)W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。
化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄露,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是
A.简单离子半径:
r(Z)>
r(X)>
r(Y)B.Y的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C.X2W4分子中既含极性键,又含非极性键D.化合物XW3的水溶液能抑制水的电离
【解析】A.X为N,Y为Al,Z为Cl。
简单离子半径大小关系:
Cl->
N3->
Al3+,即r(Z)>
r(Y),A正确;
B.Y为Al,Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,不是强碱,B错误;
C.N2H4电子式为
,分子中既含极性键,又含非极性键,C正确;
D.NH3溶于水生成NH3·
H2O,NH3·
H2O电离出OH-,能够抑制水的电离,D正确。
7.(福建省莆田第一中学、第四中学2019届高三一模)a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
b>
e
B.常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态
C.单质沸点:
c<
d
D.d与e不能存在于同一离子化合物中
【解析】A.电子层数越多半径越大,简单离子半径:
S2->
Na+,故A错误;
B.常温常压下,H与C形成的化合物可能呈固态,如石蜡是固体,故B正确;
C.单质沸点:
C>N2,故C错误;
D.S与N能存在于同一离子化合物中,如:
(NH4)2SO4,故D错误。
8.(安徽省蚌埠市2019届高三第一次质量监测考试)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的原子得到一个电子达到稀有气体结构,B的单质通常作为瓜果、食品的保护气,E所在的族序数是周期数的2倍,C、D、E的最外层电子之和为10。
下列说法正确的是()
E>
B>
C>
D
B.C可以从溶液中置换出D单质
C.A、B、E形成化合物中只存在共价键
D.A和B形成的化合物溶于水可导电,所以该化合物为电解质
【解析】A.根据“层多径大,序大径小”,简单离子半径S2->
Al3+,A项正确;
B.钠先与水反应,钠无法从溶液中置换出铝单质,B项错误;
C.H、N、S形成的化合物为(NH4)2S或NH4HS,化合物中既含离子键又含共价键,C项错误;
D.氨气的水溶液导电的原因是:
氨气与水化合成的一水合氨电离出自由移动的阴、阳离子,NH3自身不电离,属于非电解质,D项错误。
9.(辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三下学期第八次模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,X是同周期中金属性最强的元素,Y原子的最外层电子数等于电子层数,W和Z原子的最外层电子数相同。
下列说法错误的是( )
A.单质的沸点:
Z>
B.简单离子半径:
C.元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物
D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应
【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸,则W为F元素;
X是同周期中金属性最强的元素,X的原子序数大于F,则X位于第三周期,为Na元素;
Y原子的最外层电子数等于电子层数,Y的原子序数大于Na,则位于第三周期,最外层含有3个电子,为Al元素;
W和Z原子的最外层电子数相同,则Z为Cl元素;
A.Z、W的单质分别为氯气、氟气,二者形成的晶体都是分子晶体,相对分子质量氯气较大,则氯气的沸点较高,即单质的沸点:
Z>W,故A正确;
B.X为Na、W为F,二者的离子都含有2个电子层,Na的核电荷数较大,则钠离子的离子半径较小,即简单离子半径:
X<W,故B错误;
C.X为Na,金属钠与O形成的过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键,故C正确;
D.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、高氯酸,氢氧化铝具有两性,则氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸之间能相互反应,故D正确;
故答案为B。
10.(湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期一模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。
A.W的原子序数是Z的两倍,金属性强于Z
B.W元素在周期表中的位置是第四周期VIII族
C.丙属于两性氧化物
D.等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等
【解析】综上所述可知X是H元素,Y是O元素,Z是Al元素,W是Fe元素。
甲是Fe单质,乙是H2O,丙是Fe3O4,丁是H2,戊是Al单质,己是Al2O3。
A.Fe原子序数是26,Al原子序数是13,26为13的2倍,金属性Al>
Fe,A错误;
B.Fe是26号元素,在元素周期表中位于第四周期VIII族,B正确;
C.丙是Fe3O4,只能与酸反应产生盐和水,不能与碱发生反应,因此不是两性氧化物,C错误;
D.Fe是变价金属,与硝酸反应时,二者的相对物质的量的多少不同,反应失去电子数目不同,可能产生Fe2+,也可能产生Fe3+,而Al是+3价的金属,因此等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量不一定相等,D错误。
11.(宁夏银川一中2019届高三第二次模拟考试)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W的原子中只有1个电子,X2-和Y+离子的电子层结构相同,X与Z同族。
下列叙述正确的是
Z>
Y>
W
B.X的简单氢化物的稳定性比Z的弱
C.Y的氢化物为共价化合物
D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
【解析】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,所以原子半径:
Na>S>H,故A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性H2O>H2S,故B错误;
C.NaH是离子化合物,故C错误;
D.S的最高价氧化物对应的水化物是硫酸,属于强酸,故D正确。
12.(四川省遂宁市2019届高三第三次诊断性考试)X、Y、Z、W为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;
Z与Y位于同一周期;
Y2常用做保护气,一般由分馏液态空气得到;
非金属Z的一种固体单质可导电;
W原子半径是短周期元素中最大的。
A.四种元素中简单离子半径由大到小的顺序W、X、Y、Z
B.X、Z、W的最高价氧化物的水化物可两两发生反应
C.氢化物沸点最高的是Z的氢化物
D.随着温度升高,Y2的化学活性增强,可能与W单质发生化学反应
【解析】根据上述分析可知,X、Y、Z、W为Al、N、C和Na元素,则A.电子层数越多,简单离子半径越大;
电子层数相同时,核电荷数越小,简单离子半径越大,则四种元素的简单离子半径从大到小的顺序比较:
N3-、Na+、Al3+、C4+,即Y、W、X和Z,A项错误;
B.X、Z、W的最高价氧化物的水化物分别是氢氧化铝、碳酸和氢氧化钠,其中碳酸为弱酸,氢氧化铝的碱性也很弱,两者不反应,B项错误;
C.因氨气分子间有氢键,氢化钠与氢化铝为离子晶体,熔、沸点较大,甲烷为分子晶体,熔沸点最低,C项错误;
D.N2常温下性质稳定,但随着温度升高,其化学活性增强,可能与Na单质发生化学反应生成氮化钠,D项正确。
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