【知识点详解】
1. 元素周期表结构与规律:
- 元素周期表按照原子序数(即核中的质子数)排列,周期表分为周期和族。周期数代表电子层数,族则反映了元素的主要化学性质。
- 主族元素的最高正化合价通常等于其所在的主族序数,但有例外,如O和F没有正价。
- 随着原子序数的增加,同一族元素的化学性质呈现出递变规律,例如卤素(第ⅦA族)的得电子能力逐渐减弱。
2. 同位素与化学计量关系:
- 同位素是具有相同质子数但不同中子数的元素,因此它们的化学性质基本相同。
- 质子数等于元素的原子序数,而质子数加上中子数等于原子的质量数。
- 在计算分子中质子的物质的量时,需要用到分子的摩尔质量,并结合原子的质量数和质子数。
3. 元素周期表的扩展:
- 第七周期尚未完全填满,但根据现有规律,每一周期的元素数量会逐渐增多,但不会超过50种。
- 最外层电子数决定了元素的化学反应性,第七周期的元素同样遵循最外层电子排布不超过8个的规则。
4. 元素周期律的应用:
- 元素的非金属性随着原子序数的增加而增强(在同一周期内),或随着原子半径的减小而增强(在同一主族内)。
- 非金属元素的最高价氧化物对应的水化物酸性,一般随着非金属性的增强而增强。
- 同主族元素的氢化物稳定性,通常随着原子序数的增加而减弱。
5. 放射性同位素与核反应:
- 放射性同位素在衰变过程中会转变成其他元素,如Cs转变为Ba,释放射线。
- 衰变过程遵循原子核的稳定性和能量最低原理,通常新生成的元素比原来的元素更稳定。
6. 化学键与元素性质:
- 同周期元素从左到右,元素的非金属性增强,金属元素的金属性减弱,因此更容易失去电子的通常是金属元素。
- 非金属元素的最高化合价一般不超过最外层电子数,例如氧的最高化合价为2(在OF2中)。
7. 短周期元素特性:
- 短周期元素包括第一、二、三周期的元素,原子半径通常随着原子序数的增加而减小。
- 氢(H)的阴离子核外电子数与其他短周期元素的内层电子数相同,如氦(He)的内层电子数为2。
- 沸点的高低不仅取决于分子间的作用力,还受到分子量、空间构型等多种因素影响。
8. 元素性质的推断:
- 通过元素在周期表的位置,可以推测其化学性质,例如,位于同一主族的a和c,可能具有相似的化学性质。
- 元素c的最高价氧化物的水化物可能是酸性、中性或碱性,具体取决于元素c的性质。
这些题目和内容主要涵盖了元素周期表的基本结构、周期律、同位素、放射性衰变、化学键、元素性质以及周期表中的位置与性质的关系等核心知识点。