9、电子层与电子数的倍比关系(短周期元素)

(1) 若原子的最外层电子数与最内层电子数的比值为a,则有:(1)a=1/2为第IA族元素;(2)a=1为第IIA族元素或H、He;(3)a=2为第IVA族元素;(4)a=3为第VIA族元素;(5)a=4为0族元素。

(2) 若原子的最外层电子数与次外层电子数的比值为b,则有:(1)b=1/8为Na;(2)b=1/4 为Mg;(3)b=1/2为Li、Si;(4)b=1为Be、Ar;(5)b=2为C;(6)b=3为O;(7)b=4为Ne。

(3) 若原子的最外层电子数与电子总数的比值为c,则有:(1)c=1/6为Mg;(2)c=1/3为Li、P;(3)c=1/2为Be;(4)c=1为H、He。

(4) 原子的最外层电子数与核外电子层数相等为H、Be、Al。

典例剖析

[例1]A、B、C为短周期元素,它们的位置关系如图所示,已知B、C两元素原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C的元素符号分别:A__________、B__________、C________。A的原子结构示意图为___________,B在周期表中的位置___________,C的离子结构示意图为__________,A的氢化物分子式为_________;B、C的最高价氧化物水化物的分子式分别为_______、_________,它们的酸性_______比________强。

解析:由于A、B、C均为短周期元素,且根据其位置可判断A不可能是第一周期的氢或氦元素,A应为第二周期元素、B、C为第三周期元素。设A的原子序数为x,B位于A下一周期A的前一个主族,C位于A下一周期A的后一个主族。由于第二、第三周期同主族元素原子序数相差8,因此B的原子序数为x+8-1=x+7,C的原子序数为x+8+1=x+9。根据B、C两元素原子序数之和是A原子序数的4倍,可得下式:4x=x+7+x+9 x=8。

答案:A原子序数为8,B原子序数为15,C原子序数为17。元素符号A为O,B为P,C为Cl;A的原子结构示意图:;A的氢化物分子式为H2O;B、C最高价氧化物对应水化物分子式为:H3PO4、HClO4;酸性HClO4比H3PO4强。

[例2]X和Y的原子序数都小于18,两者都能组合化合物X2Y3,已知X的原子序数为n,则Y的原子序数不可能是

A、n+11 B、n-5 C、n+3 D、n-6

 解析: 根据化学式X2Y3,可知X显正三价,Y显负二价。在原子序数1-18号的元素中,能组成X2Y3型化合物的X元素是5B、13Al、8O、Y元素可能是8O和16S。

 (1)当X是5B,Y是16S时,原子序数符合n和n+11

 (2)当X是13Al,Y是8O时,原子序数符合n和n-5

 (3)当X2Y3是B2O3和Al2S3时,原子序数符合n和n+3

 (4)当X是7N,Y是8O时,原子序数符合n和n+1

 答案:D

[例3]下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:

 (1)写出下列元素符号:①     ,⑥     ,⑦     , 11     

 (2)在这些元素中,最活泼的金属元素是     ,最活泼的非金属元素是    ,最不活泼的元素是    

 (3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是      ,碱性最强的是      ,呈两性的氢氧化物是      ,写出三者之间相互反应的化学方程式。

 (4)在这些元素中,原子半径最小的是     ,原子半径最大的是    

 (5)在③与④中,化学性质较活泼的是     ,怎样用化学实验证明?答:     。在⑧与 12 中,化学性质较活泼的是     ,怎样用化学实验证明?答:     

 解析:解答本题关键要掌握:①1-20号元素的名称及符号;②元素周期表的结构;③能根据元素周期表中元素性质递变规律进行分析、判断。

答案:(1)N;Si;S;Ca  (2)K;F;Ar(3); HClO4;KOH;Al(OH)3,3 HClO4+ Al(OH)3= Al( ClO4)3+3H2O  HClO4+KOH=K ClO4+ H2O KOH+ Al(OH)3=KAlO2+2 H2O。

 (4)K;F(5)Na;可以用它们跟水反应的实验证明:钠跟水剧烈反应,放出氢气,并生成强碱;Mg跟沸水才反应,放出氢气,并生成中强碱 Mg(OH)2; Cl;可用氯气通入溴化钠溶液的实验证明:溶液呈棕红色,发生的反应为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

[例4]在下列各元素组中,除一种元素外,其余都可以按照某种共性归属一类,请选出各组的例外元素,并将该组其他元素的可能归属按所给六种类型的编号填入表内。

元素组
例外元素
其他元素所属编号
(1)S、Na、Mg
 
 
(2)N、P、Sn、As
 
 
(3)K、Ca、Al、Zn
 
 
(4)Cu、Fe、Ag、Ca
 
 

 其他元素所属类型编号:①主族元素,②过渡元素,③同周期元素,④同主族元素,⑤金属元素,⑥非金属元素。

解析:(1)中Na、Mg、S为同周期元素,(2)中N、P、As为ⅤA族元素,(3)中K、Ca、Al是主族元素,(4)中Cu、Fe、Ag是过渡元素

答案:(1)N,③(2)Sn,④(3) Zn,①(4) Ca,②。

 [例5]9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,A和B原子核中质子数与中子数相等,已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40%,在其氢化物中含量为94.1%。试计算A、B两元素的原子量,并推算出它们在周期表中的位置。

 解析:设该氢化物为:HxA,该最高价氧化物分子式应该为:A2O8-x

 

 由于9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,设B的原子量为y

 由

 A的相对原子质量是32,其中子数与质子数相等,因此质子数为16的是硫元素,在第三周期ⅥA族。

B的相对原子质量是14,其中子数与质子数相等,因此质子数为7的是氮元素,在第二周期ⅤA族。

知能练习

 0  3853  3861  3867  3871  3877  3879  3883  3889  3891  3897  3903  3907  3909  3913  3919  3921  3927  3931  3933  3937  3939  3943  3945  3947  3948  3949  3951  3952  3953  3955  3957  3961  3963  3967  3969  3973  3979  3981  3987  3991  3993  3997  4003  4009  4011  4017  4021  4023  4029  4033  4039  4047  447348 

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