元素周期表中氢元素.doc

元素周期表中的氢元素 氢只有一个电子，根据这个特点，将它放在IA族内。它失去1个电子时成为H+，H+是质子，半径极小，不仅水溶液中没有单独的H+存在，而且也不能以单独的质点形式存在于晶格中，这是和任何其他碱金属离子不同的。氢虽然能和金属发生置换反应 （H2 + CuO Cu + H2O ），但这种置换反应和金属离子之间的置换 （Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu）在性质上是不同的，参加反应或释放出来的氢气是共价的氢分子而不是金属单质，把氢放在IA族就必然会出现它是唯一非金属的反常现象。实际上在许多情况下，氢的性质与卤素相似，因为它能形成H－，也能形成双原子分子，所以也可以把它放在 ⅦA族当中，不过放在 ⅦA族，许多性质的变化趋势又与该族有一定的差异，因为氢的非金属性与任何卤素相比是最差的，而不是最强的。一般情况下，氢只做还原剂，但卤素各元素都可以做氧化剂。如果把氢放在ⅣA族（碳族）或其它任何一个孤立的位置上，这势必损害元素周期律这一客观事实，因此，通常人们仍将把它放在IA族，作为反常元素来处理。 【例题1】有人认为在元素周期表中，位于IA族的氢元素，也可放在 ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是 A.HF B. H3O+ C. NaH D. OH－ 解析：若把H放在ⅦA族，即卤素元素中，则H元素的某些性质应与Cl、F等元素相似，即H元素的化合价应为－1价，支持这种观点的只有答案C。因为在NaH中H元素的化合价为－1价。还可以用排除法，在选项A、B、D中，H元素的化合价都相同，均为+1价，所以选C。 答案：C 点拨：本题属于较简单的信息题，利用信息，综合分析，可以求解。但是如果对信息没有理解，或理解不透彻，不妨试用排除法，因为选择题的特点就是提供了四个选项，利用排除法可以简化解题思考过程，提高正确率。因此同学们在解题时，要注意一题多解。 【例题2】金属氢化物可以作为航空航天燃料电池的新型燃料。供氢效率是指单位质量金属氢化物提供氢气的量。下列四种金属氢化物供氢效率最高的是 A. LiH B. NaH C. MgH2 D. KH 解析：根据题中供氢效率定义，容易计算出各选项中金属氢化物的供氢效率。显然，在碱金属氢化物中LiH的供氢效率最高，因为Li的相对原子质量最小，把MgH2改写成1/2 MgH2，Mg的相对原子质量的1/2还是比金属Li的大，所以选A项。 答案：A 点拨：本题情景新，以新材料作背景考查了离子型金属氢化物的供氢效率问题。看似陌生，立意较新，实际上是考查学生接受新概念、运用新知识的能力。这类题目的特点“起点高，落点低”，即用一种新的情景或新的技术作为命题背景，而实际上考查的还是课本基础知识或对这些知识的迁移与运用。因此我们在解答这类题目时要定下神，看清题，不要被题中的新情景、新概念所迷惑，而做错此类题目。 【例题3】X、Y、Z为短周期元素，其最外层电子数分别是1、4、6，则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是 A. XYZ B. X2YZ C. X2YZ2 D. X2YZ3 解析：由短周期元素的最外层电子数可知：X可能是H、Li或Na；Y可能是C或Si；而Z可能是O或S。由此可知B可能是HCHO；C可能是HCOOH；D可能是H2CO3、H2SiO3、Na2CO3。 答案：A 【例题4】氢化铵（NH4H）与氯化铵的结构相似，又知NH4H与水反应有氢气生成，下列叙述不正确的是 A. NH4H是离子化合物，既含离子键又含共价键 B. NH4H溶于水，所形成的溶液显酸性 C. NH4H与水反应时，NH4H是氧化剂 D. NH4H固体投入少量的水中，有两种气体产生 解析：NH4Cl是由NH4+ 与Cl－ 组成的离子化合物，NH4H的结构与NH4Cl相似，即应该是NH4+ 和H－组成的离子化合物。NH4+中有共价键，A选项正确；NH4H中氢元素有－1价存在，故具有还原性，水中的氢元素为+1价，具有氧化性，二者反应生成氢气，其方程式为：NH4H + H2O === NH3·H2O + H2↑，由此可见在反应中NH4H是还原剂，同时NH4H中的NH4+ 与H2O中余下的OH－离子结合生成NH3·H2O，NH3·H2O溶于水显碱性，另一方面NH3·H2O不稳定，可分解放出NH3，因此可有两种气体（NH3和H2）放出。 答案：B、C 【练习】X、Y、Z三者均为短周期元素，已知X元素有一种同位素不含中子，Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Z元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列化学式①XYZ3、②X2YZ2、