2112元素的性质与原子结构.docVIP

第　元素的性质与原子结构碱金属单质的相似性和递变性 (1)相似性 ①与O2反应生成相应的氧化物，如Li2O、Na2O等。 ②与Cl2反应生成RCl，如NaCl、KCl等。 ③与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。 ④与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为2R＋2H＋===2R＋＋H2↑。(R表示碱金属元素) (2)递变性 从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。表现为： ①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 ②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 ③对应离子的氧化性依次减弱，即氧化性：Li＋Na＋K＋Rb＋Cs＋。 ④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。 特别提醒　(1)碱金属单质性质的相似性和递变性是其原子结构的相似性和递变性的必然结果。 (2)因Na、K等很活泼的金属易与H2O反应，故不能从溶液中置换出不活泼的金属。例　铯是一种碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是(　　) A．硫酸铯的化学式为Cs2SO4 B．氢氧化铯是一种强碱 C．可以电解熔融的氯化铯制取铯 D．碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳 解析　我们熟悉碱金属中钠的性质，而铯与钠同主族，其结构上的相似性和递变性决定了它们在化学性质上的相似性和递变性。铯和钠一样，最外层只有一个电子，在化合物中通常显＋1价；氢氧化钠是强碱，而铯的金属性比钠强，所以其最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱；和钠一样，铯也可以用电解熔融盐的方法制取；碳酸钠受热不易分解，类比可推知碳酸铯也不易分解。 答案　D ．卤素单质的相似性、递变性和特性 (1)相似性 ①与H2反应生成相应的氢化物：X2＋H2===2HX。 ②与活泼金属(Na等)反应生成相应的金属卤化物： 2Na＋X22NaX。 ③与H2O反应： X2＋H2O===HX＋HXO(X指Cl、Br、I) 2F2＋2H2O===4HF＋O2 (2)递变性 ①从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，即氧化性：F2Cl2Br2I2，还原性：I－Br－Cl－F－。 ②随着原子序数递增，与H2反应越来越难，氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。 ③卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，与F2、Cl2、Br2生成高价(如FeBr3)，而与I2只能生成低价(FeI2)。 (3)卤素单质的特殊性质 ①氟元素无正价，无含氧酸。 ②Cl2易液化。 ③Br2是在常温下唯一的一种液态非金属单质。 ④碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。 特别提醒　F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大：(1)卤素单质与水的反应；(2)F－的还原性极弱；(3)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸；(4)F无正价、无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。例．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是(　　) A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示 B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强 C．卤素单质的颜色从F2―→I2随相对分子质量的增大而加深 D．X－的还原性依次为F－＜Cl－＜Br－＜I－，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来 答案　C 解析　F2与水的反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A错误；HX的热稳定性随核电荷数增大而减弱，即HF＞HCl＞HBr＞HI，故B错误；F2不能将氯、溴、碘从它们的盐溶液中置换出来，而是先与水作用产生O2，故D错误。 3．同主族元素性质递变规律 由碱金属元素和卤素的性质来看，元素的化学性质，主要由原子的最外层电子数决定，其次是电子层数。原子结构相似的元素，它们的化学性质表现出相似性和递变性。同主族从上至下，元素及其典型化合物性质递变规律，如下表所示： 物质类别 性质 递变规律 元素 元素金属性 逐渐增强 元素非金属性 逐渐减弱 单质 氧化性 逐渐减弱 还原性 逐渐增强 非金属元素氢化物 气态稳定性 逐渐减弱 水溶液酸性 逐渐增强 还原性 逐渐增强 最高价氧化物 对应水化物 碱性 逐渐增强 酸性 逐渐减弱 归纳总结　由碱金属元素、卤素推导出的同主族元素金属性、非金属性变化规律适合其他所有同主族元素，这里必须强调的是金属性增强是指同主族的金属元素之间的金属性相比，自上而下金属性增强；非金属性减弱是