元素周期律及元素周期表中常考知识点一、化学方程式(一)置换反应1、金属置换金属2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2Al+3FeO Al2O3+3FeFe+CuCl2===FeCl2+Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu2、非金属置换非金属Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2+2HBr=2HCl+Br2 (Cl2气与HBr、HI、H2S、NH3气体不能共存)Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓Cl2+H2S===2HCl+S↓(水溶液中:Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓2H2S+O2(少量)2S↓+2H2O 2H2S+3O2(足量)2SO2+2H2OC+H2O CO+H2(生成水煤气)2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅)2F2+2H2O===4HF+O22NH3+3Cl2===N2+6HCl 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl3、金属置换非金属2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH―+H2↑Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑2Mg+CO22MgO+C2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑(Al,Fe在冷,浓的H2SO4,HNO3中钝化)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑4NO+6H2O4NH3+3O2(纯氧)2N2+6H2O 4NH3+5O2催化剂△4、与水作用产生气体:2F2+2H2O===4HF+O2C+H2O CO+H2(生成水煤气)2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH―+H2↑Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑3NO2+H2O===2HNO3+NO (NO2不是硝酸的酸酐)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O=4Na++4OH–+O2↑(此反应分两步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;2H2O2===2H2O+O2H2O2的制备可利用类似的反应:BaO2+H2SO4(稀)===BaSO4+H2O2)1.CaC22.氯化铵固体和氢氧化钙固体实验室制取氨2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+2H2O+2NH3↑3.氯气的实验室制法MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O16 H++10Cl-+2MnO4–=2Mn2++5Cl2↑+8H2O4.5.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫Na2SO3 +H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2 ↑6.乙烯实验室制法(浓硫酸作催化剂,脱水剂)CH3CH2OH 浓硫酸170℃H2O +CH2=CH2 ↑2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2ONH4Cl NH3↑+HCl↑2HI H 2+I2NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑7.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑8.9.苯与液溴反应(需铁作催化剂)+ Br2 +HBr10.11.过氧化钠可用在呼吸面具和潜水艇中作为氧气来源2Na2O2+ 2CO2= 2Na2CO3+ O212.13.电解熔融氧化铝制铝2Al2O3 Al+ 3O2↑电解熔融的氯化镁制镁通电MgCl 2电解Mg+Cl2↑14.氧化铝溶于盐酸Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 +3H2O15.氧化铝溶于氢氧化钠溶液Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 +H2O16.氢氧化铝溶液中加盐酸Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O17.A l(OH)3与NaOH溶液反应:Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 +2 H2O18.铝离子与水反应生成氢氧化铝胶体Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+19.铝片与稀盐酸反应2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑20.铝与氢氧化钠溶液反应2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑21.铝与三氧化二铁高温下反应(铝热反应)2Al + Fe2O3高温2Fe + Al2O3NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl(侯德榜制碱:用于工业制备小苏打,苏打)(1)H2:先后通过灼热的CuO和CuSO4,黑色的CuO变红,白色CuSO4粉末变蓝色。
(2)O2:带火星的木条,木条复燃。
(3)CO:先后通过灼热的CuO和澄清石灰水,黑色的CuO变红,澄清灰水变浑浊。
(4)CO2:气体通入石灰水,石灰水变浑浊。
(5)Cl2:湿润的淀粉KI试纸,变蓝色。
(6)NH3:湿润的红色石蕊试纸,变蓝色。
(7)SO2:通入品红溶液,品红溶液褪色,再加热,又出现红色。
二、元素周期表(1)结构特点:核外电子层数元素种类第一周期 1 2种元素短周期第二周期 2 8种元素周期第三周期 3 8种元素元(7个横行)第四周期 4 18种元素素(7个周期)第五周期 5 18种元素周长周期第六周期 6 32种元素期第七周期7 未填满(已有26种元素排满32种元素)(也被称为不完全周期)表主族:ⅠA~ⅦA共7个主族族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族(18个纵行)第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间(16个族)零族:稀有气体族序数可以简记为:一八又一零,二三主副分(2)注意事项①周期序数=原子的电子层数;主族序数=原子最外层电子数=元素的最高正价数②过渡元素都是金属元素,且过渡元素的最外层电子数是1或2。
③地壳中最多的前五位元素是氧,硅,铝、铁、钙④电子层:一(能量最低)二三四五六七(能量最高)对应表示符号:K L M N O P Q⑤核素:核素即原子,由质子数和中子数决定。
⑥记住两个拐角:F:非金属性最强(离氟近,非金属性最强) Cs:金属性最强⑦分界线附近的元素既有金属性又有非金属性。
⑧在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料,研究氟、氯、硫等附近的元素,制造新农药,在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
三、元素周期律(一)元素的金属性判断方法①从在周期表中的位置看:同一周期,从左到右,元素的金属性逐渐变弱;同一主族,从上到下,元素的金属性逐渐增强②单质与水或酸反应置换氢的难易,越易金属性越强。
③最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱,碱性越强其金属性越强。
同主族:KOH>NaOH>LiOH⇒K>Na>Li同周期:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3⇒Na> Mg>Al④金属间置换反应,反应物金属比生成物金属的活泼性强如:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ⇒Fe > Cu⑤对应阳离子的氧化性强弱,单质还原性越强,对应离子的氧化性就越弱,金属性越强。
注意:单质与相应离子的性质的变化规律相反,如还原性:Fe > Cu⇒氧化性:Fe2+<Cu2+⑥表:金属活动性顺序表中前边的元素比后边的元素金属性越强。
K>Na>Mg>Al>…> Fe> …(二)元素非金属性强弱的比较方法①同一周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强,同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱;同周期:HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4⇒Cl>S>P>Si同主族:H2CO3> H4SiO4⇒C>Si ;HNO3>H3PO4⇒N>P②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸酸性强弱)③非金属间的置换,反应物单质的非金属性比生成物单质的非金属性强。
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;Br2+ Na2S = 2NaBr + S↓;⇒Cl2 > Br2 > S④与氢化合的难易,即与氢气反应的条件越简单,其非金属性越强。
氟气在黑暗处爆炸,氯气在光照下爆炸,溴在加热时反应,碘在持续加热的条件下反应,所以非金属性F>Cl>Br>I ;⑤气态氢化物的稳定性,越稳定则非金属性越强稳定性:HF>HCl>HBr>HI⇒非金属性:F>Cl>Br>I ;(H 2 + I2 2HI ) ⑥与变价金属反应,使生成物中的变价金属呈高价态的非金属性强。
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3;Fe+S加热FeS ;Cu + Cl2点燃CuCl2;2Cu+S加热Cu2S ;⇒Cl2 > S ;2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu + Cl2点燃CuCl2⑦单质的氧化性越强,则对应的阴离子还原性就越弱,非金属性越强,(如氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,还原性:F-<Cl-<Br-<I-)非金属性和金属性强弱不是看得失电子数的多少,而是看得失电子的难易。
(三)、元素主要化合价(最高正化合价和最低负化合价)①金属元素无负价,O、F无正价(O无最高正价)②元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8③主族最高正价数=主族序数(四)简单粒子的半径大小比较方法。
比较粒子(包括原子、离子)半径的方法(“三看”):(1)看电子层数(2)看核电荷数(3)看电子层结构①同种元素不同微粒半径的比较,总结为“价高径小”。
r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+),r(Cl-)>r(Cl)②同周期的主族元素,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外),总结为“序大径小”r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)。
③具有相同电子层结构的微粒,核电荷数越大,半径越小,总结为“序大径小”如r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
④同主族元素的原子半径(或离子半径)都随着电子层数的增加而逐渐增大,如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
⑤一般来说,电子层数越多的原子,其半径越大,总结为“层多径大”,[但r(Li)的半径比较大,大于r(Mg)、r(Al)、r(Si)、r(P)、r(S)、r(Cl)](五)X m+、Y n-核外电子层结构相同,则Y在X的上一周期,总结为“阴上阳下”(六)左上右下规律:元素周期表中,过渡元素之左.上下相邻的两种元素的原子序数之差等于上.面的元素所在周期内元素的种类数;过渡元素之右上下相邻的两种元素的原子序数之差等于下.面的元素所在周期内元素的种类数。