元素周期表中的氢元素
河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131
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,这是和任何其它碱金属离子不同的。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,做为反常元素来处理。
一、例题分析
【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。