全国通用版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律高考专题讲座3元素推断试题的分类突破学案Word文件下载.docx
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(2)“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。
如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
2.物质的特殊组成
(1)O与H可形成H2O、H2O2。
(2)O与Na可形成Na2O、Na2O2。
(3)C与H可形成多种烃类物质(如CH4、C2H4、C2H2等)。
(4)N与H可形成NH3、N2H4、NH4H。
(5)O与S可形成SO2、SO3。
(6)N的含氧酸有HNO2、HNO3。
(7)S的含氧酸有H2SO4、H2SO3。
(8)Cl的含氧酸有HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
(9)Si的含氧酸有H2SiO3、H4SiO4。
(10)N与O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
[典例导航]
(2016·
全国Ⅱ卷)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和
c+的电子层结构相同,d与b同族。
下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素分别形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
[审题指导]
【解析】
选项
判断依据
结论
A
H与其他三种元素形成的二元化合物H2O、H2S中H均为+1价,而NaH中H为-1价
错误
B
O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2,Na2O和Na2O2,SO2和SO3
正确
C
由四种元素在周期表中的位置判断原子半径:
r(Na)>
r(S)>
r(O)>
r(H),故原子半径最大的是Na
D
H与S形成的化合物H2S是二元弱酸,水溶液呈弱酸性
【答案】 A
(1)NaH的电子式为________。
(2)d与a、c形成的化合物的化学式为________,在水溶液中呈________性,其原因是__________________________________________________________
________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)b2-、c+、d2-的半径大小顺序为________。
(4)b与c形成的化合物为________。
【答案】
(1)Na+[H]-
(2)NaHS 碱 HS-+H2O
H2S+OH-
(3)S2->
O2->
Na+
(4)Na2O与Na2O2
[对点训练]
1.(2017·
全国Ⅱ卷)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;
c所在周期数与族数相同;
d与a同族。
下列叙述正确的是( )
A.原子半径:
d>
c>
b>
a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
B [a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,b原子次外层的电子数为2或8,若b原子次外层的电子数为2,则a为He,不是主族元素,不符合题意;
若b原子次外层的电子数为8,则b为第三周期元素,a为O;
d与a同族,则d为S;
c所在周期数与族数相同,则c为Al,b为Na或Mg。
A错:
原子半径:
a<
d<
c<
b。
B对:
b为Na或Mg,4种元素中b的金属性最强。
C错:
c的氧化物的水化物是Al(OH)3,属于两性氢氧化物,不是强碱。
D错:
a、d同主族,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,氧化性逐渐减弱。
]
2.(2015·
全国Ⅱ卷)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。
a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。
A.元素的非金属性次序为c>
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
B [由a的最外层电子数为1,a-的电子层结构与氦相同可知,a为H。
b和c的次外层有8个电子,则b、c处于第三周期,又知b、c的最外层电子数分别为6、7,从而推知,b、c分别为S、Cl。
由c-和d+的电子层结构相同可知,d为K。
A项S、Cl处于第三周期,Cl的原子序数大于S,则Cl的非金属性强于S;
由H2S中S元素显-2价、H元素显+1价可知,S的非金属性强于H,因此三种元素的非金属性次序为Cl>S>H。
B项H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl,而H与K则形成离子化合物KH。
C项K和H、S、Cl均可形成离子化合物,分别为KH、K2S和KCl。
D项H、S、Cl的最高化合价分别为+1、+6和+7,最低化合价分别为-1、-2和-1,因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。
1.元素周期表中短周期的特殊结构的应用
(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He,H元素所在的ⅠA族为元素周期表的左侧边界,ⅠA族左侧无元素分布。
(2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。
利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
2.元素的位置关系和原子序数关系的应用
(1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。
(2)同主族上下相邻周期元素的原子序数关系
①若在ⅠA族或ⅡA族,原子序数之差为上周期所包含的元素种数。
②若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为下周期所包含的元素种数。
如第三周期和第四周期的同族相邻元素,若在ⅠA或ⅡA族,原子序数之差为8;
若在ⅢA~ⅦA族,原子序数之差为18。
3.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
(1)族序数等于周期数的元素:
H、Be、Al。
(2)族序数等于周期数2倍的元素:
C、S。
(3)族序数等于周期数3倍的元素:
O。
(4)周期数是族序数2倍的元素:
Li、Ca。
(5)周期数是族序数3倍的元素:
Na、Ba。
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:
H、C、Si。
(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:
S。
(8)除H外,原子半径最小的元素:
F。
(9)最高正价不等于族序数的短周期元素:
O(F无正价)。
(2017·
全国Ⅲ卷)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。
下列关系正确的是( )
W
X
Y
Z
A.氢化物沸点:
W<
B.氧化物对应水化物的酸性:
Y>
C.化合物熔点:
Y2X3<
YZ3
D.简单离子的半径:
Y<
确定W、X、Y、Z
【解析】 设W的最外层电子数为x,则得x-2+x+x+1+x+2=21,故x=5,故W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl。
A.NH3分子间有氢键,其沸点比HCl高,故A错误;
B.Al(OH)3显两性,N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,故B错误;
C.Al2O3是离子晶体,熔点高,而AlCl3是分子晶体,熔点低,故C错误;
D.Al3+和O2-的结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故D正确。
【答案】 D
(1)Z在周期表中的位置为_________________________________________。
(2)NH3与H2O的还原性______强,稳定性______强。
(3)Y的最高价氧化物的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________________________________________________。
(4)Z的含氧酸有________(写化学式,下同),其中酸性最强的为________,氧化性最强的为________。
【答案】
(1)第三周期ⅦA族
(2)NH3 H2O
(3)Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(4)HClO、HClO2、HClO3、HClO4 HClO4 HClO
3.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半。
Q
下列说法中正确的是( )
A.钠与W可形成化合物Na2W2
B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C.W得电子能力比Q强
D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
A [由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知,X、Y处于第二周期,Z、W、Q处于第三周期,X元素原子的内层电子数是最外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故X为C,则Z为Si、Y为O、W为S、Q为Cl。
类似于Na2O2,Na和S可形成Na2S2,A项正确;
二氧化硅是共价化合物,熔融状态下不导电,B项错误;
同周期的主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,故S得电子能力比Cl弱,C项错误;
碳元素有金刚石、石墨等同素异形体,氧元素有氧气、臭氧等同素异形体,D项错误。
4.四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
下列说法正确的是( )
A.元素W位于第三周期ⅤA族
B.元素Y的氢化物水溶液呈酸性
C.元素X、Z的各种氯化物分子中,各原子均满足8电子稳定结构
D.元素X与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物有多种
D [根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,则Z是P,Y是N,X是C,W是S。
A项,W即S元素在第三周期ⅥA族;
B项,NH3的水溶液呈碱性;
C项,PCl5分子中的P原子不满足8电子稳定结构;
D项,C、H原子形成的原子个数比为1∶1的化合物有CH≡CH、
、
等多种。
元素推断与物质推断的融合
1.以常见元素及其化合物特性为突破口
(1)形成化合物种类最多、单质是自然界中硬度最大、气态氢化物中氢元素的质量分数最大的元素:
C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:
N。
(3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:
(4)地壳中含量最多的金属元素:
Al。
(5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:
(6)最活泼的金属元素或
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