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2.1.1.2 元素的性质与原子结构


第二节 元素的性质与原子结构 (高考中,元素性质之间的推断,与元素的判断重点应用) 重难点一 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 1 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 重难点二.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: 点燃 2Na+X2=====2NaX。 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:F2>Cl2>Br2>I2,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

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