2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第四講 物質(zhì)結構與元素周期律學案xx高考導航適用于全國卷最新考綱高頻考點高考印證命題趨勢1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關系。3.了解原子核外電子排布。4.掌握元素周期律的實質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結構(周期、族)及其應用。5.以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結構的關系。6.以A族和A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結構的關系。7.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。8.了解化學鍵的定義。了解離子鍵、共價鍵的形成。9.以上各部分知識的綜合應用。原子結構和化學鍵xxT10xxT91高考對原子結構的考查常從以下角度進行：(1)構成原子的粒子及各粒子之間的關系，以及質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)與元素、原子、同位素、原子序數(shù)、質(zhì)量數(shù)等概念之間的聯(lián)系。(2)對118號元素的核外電子排布規(guī)律的考查，通常與元素的性質(zhì)及其在周期表中的位置結合起來綜合考查。2近幾年高考試題中，本講內(nèi)容在選擇題中出現(xiàn)的幾率非常大，其考查形式一般為以元素在周期表中的相對位置、原子結構特點以及元素的某些特性為元素推斷的起點，考查內(nèi)容涉及元素周期律的主要內(nèi)容，綜合性較強。元素周期律和元素周期表xxT12xxT10元素的推斷xxT12xxT9考點一原子結構和化學鍵學生用書P151元素、核素、同位素之間的關系2巧識10電子、18電子微粒(1)10電子微粒(2)18電子微粒3理解化學鍵與物質(zhì)類別的關系(1)當一個化合物中只存在離子鍵時，該化合物是離子化合物。(2)當一個化合物中同時存在離子鍵和共價鍵時，該化合物是離子化合物。(3)只有當化合物中只存在共價鍵時，該化合物才是共價化合物。(4)在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外)；共價化合物一般只含有非金屬元素，但個別含有金屬元素，如AlCl3是共價化合物；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價化合物，如銨鹽。(5)非金屬單質(zhì)只有共價鍵(稀有氣體除外，因其不含化學鍵)。微粒的組成與結構1(化學用語判斷類)(xx高考江蘇卷)下列有關氯元素及其化合物的表示正確的是()A質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子：ClB氯離子(Cl)的結構示意圖：C氯分子的電子式：D氯乙烯分子的結構簡式：H3CCH2Cl破題關鍵核素的表示式 X中，左上角A表示質(zhì)量數(shù)，左下角Z表示質(zhì)子數(shù)；注意離子與原子的結構示意圖的差異；在有機物的結構簡式中要突出官能團。解析：選C。A選項，氯原子符號左上角的數(shù)據(jù)應是質(zhì)量數(shù)，其質(zhì)量數(shù)為37，所以錯誤；B選項，氯離子的最外層電子數(shù)應為8，所以錯誤；C選項，電子式表示符合要求，所以正確；D選項，結構簡式表示的是氯乙烷而不是氯乙烯，所以錯誤?；油卣?1)符號 X的含義是什么？A和Z之間有什么關系？決定元素種類的微粒是什么？(2)核素、同位素、同素異形體描述的對象有何不同？答案：(1)X表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子，且AZN(N表示中子數(shù))；元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱，故質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))決定了元素的種類。(2)核素是具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子，故它們描述的對象都是原子；同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì)，描述對象是單質(zhì)。判斷下列說法是否正確。(1)NaHCO3、HCOONa均含有離子鍵和共價鍵。()(2)A族與A族元素間可形成共價化合物或離子化合物。()(3)CO2分子中的化學鍵為非極性鍵。()(4)(xx高考山東卷)Cl與Cl得電子能力相同。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列說法中正確的是()A34S原子核內(nèi)的中子數(shù)為16B1H和2H的化學性質(zhì)相同CHO與HO互為同素異形體DNa和Na屬于同種元素，且性質(zhì)相同解析：選B。34S原子核內(nèi)的中子數(shù)為18，質(zhì)子數(shù)為16；同素異形體是指同種元素形成的不同單質(zhì)；Na和Na屬于同種元素，但二者性質(zhì)不同。(1)同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種類遠大于元素種類。(2)元素有多少種核素，就有多少種原子。(3)同位素是同一元素不同原子的互相稱謂，不指具體原子。(4)同一元素的不同原子，其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結構相同，其原子、單質(zhì)及構成的化合物的化學性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。微粒組成與化學鍵1下列有關化學鍵的敘述，正確的是()A離子化合物中一定含有離子鍵B單質(zhì)分子中均不存在化學鍵C含有極性鍵的分子一定是極性分子D含有共價鍵的化合物一定是共價化合物解析：選A。離子化合物中一定含有離子鍵，共價化合物中一定只含有共價鍵；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，但含有共價鍵的化合物不一定為共價化合物，如NaOH、NH4Cl等。故A項正確，D項錯誤?；瘜W鍵既可以存在于化合物中，也可以存在于雙原子或多原子的單質(zhì)分子中，如O2、O3，故B項錯誤。含有極性鍵的分子不一定是極性分子，若分子結構對稱，則該分子為非極性分子，如CO2、CH4等為非極性分子，故C項錯誤。2(xx高考安徽卷)CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應：下列有關三聚氰酸的說法正確的是()A分子式為C3H6N3O3B分子中既含極性鍵，又含非極性鍵C屬于共價化合物D生成該物質(zhì)的上述反應為中和反應解析：選C。A.由三聚氰酸的結構簡式可知其分子式為C3H3N3O3，A錯誤。B.分子中存在OH、CO、NC、N=C 鍵，都屬于極性鍵，所以分子中不存在非極性鍵，B錯誤。C.該化合物中只含有共價鍵，所以屬于共價化合物，C正確。D.該反應不是酸與堿發(fā)生的反應，所以不是中和反應，D錯誤。3(xx高考江蘇卷改編)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2與Y2具有相同的電子層結構，W與X同主族。下列說法正確的是()A原子半徑的大小順序：r(W)r(Z)r(Y)r(X)BX分別與Y、W形成的化合物中化學鍵類型不同CX的最高價氧化物對應的水化物的酸性比W的弱DY的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強解析：選D。短周期主族元素X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則X為C元素；Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；Z2與Y2具有相同的電子層結構，則Z為Mg元素；W與X同主族，則W為Si元素。A原子半徑大小順序為r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)。BC與O元素形成共價鍵，C與Si元素也形成共價鍵，化學鍵類型相同。C.C元素的非金屬性強于Si元素，則H2CO3的酸性強于H2SiO3。D.O元素的非金屬性強于Si元素，則H2O的穩(wěn)定性強于SiH4。考點二元素周期律和元素周期表學生用書P161強化認識元素周期表的結構(1)記住元素周期表的結構(2)記住元素周期表的一些特點短周期只有前三周期；主族中只有 A 族元素全部為金屬元素；A族元素不等同于堿金屬元素，H元素不屬于堿金屬元素；元素周期表第18列是0族，不是A族，第 8、9、10三列是族，不是B族；長周期中每一周期不一定有18種元素，第六、七周期有32種元素。2元素周期表中的規(guī)律(1)電子排布規(guī)律最外層電子數(shù)為1或2的原子可以是A族或A族或副族或族元素的原子或0族的He原子；最外層電子數(shù)是37的原子一定是主族元素的原子，且最外層電子數(shù)等于主族的族序數(shù)。(2)序數(shù)差規(guī)律同周期相鄰主族元素原子的“序數(shù)差”規(guī)律a除第A族和第A族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。b同周期第A族和第A族原子序數(shù)差為第二、三周期時相差 1，第四、五周期時相差 11，第六、七周期時相差 25。同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律a第二、三周期的同主族元素原子序數(shù)相差8。b第三、四周期的同主族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第A族、第A族相差8，其他主族相差18。c第四、五周期的同主族元素原子序數(shù)相差18。d第五、六周期的同主族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：鑭系之前的相差18，鑭系之后的相差32。e第六、七周期的同主族元素原子序數(shù)相差32。(3)半徑大小比較規(guī)律在中學化學要求的范疇內(nèi)，可按“三看”規(guī)律來比較粒子半徑的大小：“一看”電子層數(shù)：當電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大。例如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2)<r(S2)<r(Se2)<r(Te2)；r(Na)>r(Na)，r(Fe)>r(Fe2)?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2)>r(F)>r(Na)>r(Mg2)>r(Al3)?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大。例如：r(Cl)>r(Cl)，r(Fe2)>r(Fe3)。(4)元素金屬性、非金屬性強弱規(guī)律金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強判斷依據(jù)在金屬活動性順序表中位置越靠前，金屬性越強單質(zhì)與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強單質(zhì)還原性越強或離子氧化性越弱，金屬性越強最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強若XnYXYm，則Y的金屬性比X強非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強判斷依據(jù)與H2化合越容易或氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強單質(zhì)氧化性越強或簡單陰離子還原性越弱，非金屬性越強最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強AnBBmA，則B的非金屬性比A強元素性質(zhì)的遞變規(guī)律1(元素性質(zhì)判斷類)(xx高考全國卷，T12,6分)W、X、Y、Z均為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增加，且原子核外L電子層的電子數(shù)分別為0、5、8、8，它們的最外層電子數(shù)之和為18。下列說法正確的是()A單質(zhì)的沸點：W>XB陰離子的還原性：W>ZC氧化物的水化物的酸性：Y<ZDX與Y不能存在于同一離子化合物中破題關鍵某短周期主族元素的L層電子數(shù)為0，則表明K層只有 1個電子，故其為氫元素；L層有5個電子(不滿)，則L層為最外層，故其為氮元素；Y、Z兩元素最外層電子數(shù)之和為12，可能的組合有 5和7、4和8，其中 5和7符合題意。解析：選B。W、X、Y、Z四種元素均為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增加，且原子核外L電子層的電子數(shù)分別為0、5、8、8，故W是第一周期的H元素，X是第二周期的N元素，Y、Z是第三周期元素，因為四種元素的最外層電子數(shù)之和為18，故Y、Z最外層電子數(shù)之和為18(15)12，又因為第三周期主族元素最外層電子排布是17，故只有Y的最外層電子數(shù)是5，Z的最外層電子數(shù)是7才能滿足條件，則Y是P元素，Z是Cl元素。AH2和N2都是分子晶體，對于組成和結構相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高，故沸點：N2>H2，A不正確。BCl元素的非金屬性強于H元素，元素得電子能力越強，其對應陰離子越不容易失去電子，故對應陰離子的還原性：Cl<H，B正確。CP元素的非金屬性弱于Cl元素的非金屬性，元素非金屬性越弱，其最高價氧化物對應水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4<HClO4，題目中未說明“最高價”，C不正確。D銨鹽是離子化合物，N和P可能存在于同一離子化合物中，如(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D不正確?；油卣?1)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性和元素的非金屬性強弱之間有什么關系？最高價氧化物對應的水化物的堿性與元素的金屬性強弱之間有什么關系？(2)如何比較具有相同電子層結構的簡單離子的半徑大小？答案：(1)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強；最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，元素的金屬性越強。(2)具有相同電子層結構的簡單離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，如r(O2)>r(F)>r(Na)>r(Mg2)>r(Al3)。(xx高考山東卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如右所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍，下列說法正確的是()A原子半徑：X<Y<ZB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X>ZCZ、W均可與Mg形成離子化合物D最高價氧化物對應水化物的酸性：Y>W解析：選C。由X、Y、Z、W四種元素的相對位置關系和Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A.原子半徑：X>Y>Z。B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X<Z。C.O、Cl分別與Mg形成MgO、MgCl2，它們均屬于離子化合物。D.非金屬性：W(Cl)>Y(N)，故最高價氧化物對應水化物的酸性：W>Y。2(xx高考江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序數(shù)依次增大，X 原子最外層有6個電子，Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置，W的單質(zhì)廣泛用作半導體材料。下列敘述正確的是()A原子最外層電子數(shù)由多到少的順序：Y、X、W、ZB原子半徑由大到小的順序：W、Z、Y、XC元素非金屬性由強到弱的順序：Z、W、XD簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序：X、Y、W解析：選A。由“Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素”可知，Y為F；由X原子序數(shù)小于Y且“X原子最外層有6個電子”可知，X為O；由“Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置”可知，Z為Al；由“W的單質(zhì)廣泛用作半導體材料”可知，W是Si。A選項，原子最外層電子數(shù)由多到少的順序：F、O、Si、Al，所以正確；B選項，原子半徑由大到小的順序：Z、W、X、Y，所以錯誤；C選項，元素非金屬性由強到弱的順序：X、W、Z，所以錯誤；D選項，簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y的最強，所以錯誤。3(xx高考全國卷，T10,6分)X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的常見最低價離子分別為X2和Z ，Y和Z具有相同的電子層結構。下列說法正確的是()A原子最外層電子數(shù)：XYZ B單質(zhì)沸點：XYZ C離子半徑：X2YZ D原子序數(shù)：XYZ解析：選D。短周期元素X、Z形成的常見最低價離子為X2、Z，Y和Z具有相同的電子層結構，則X、Y、Z三種元素分別處于第A、A、A族。又知X和Y處于同一周期，Y和Z具有相同的電子層結構，從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。A.原子最外層電子數(shù)：F>S>Na。B.Na單質(zhì)為金屬晶體，S、F2為分子晶體，S為固體，F(xiàn)2為氣體，顯然沸點：Na>S>F2。C.具有相同電子層結構的離子，元素的原子序數(shù)越大，離子半徑越小，Na、F具有相同的電子層結構，則離子半徑：F>Na，S2多一個電子層，所以S2半徑最大。D.三種元素的原子序數(shù)關系為S>Na>F。關于元素周期律和元素周期表的認識誤區(qū)(1)誤認為主族元素的最高正價一定等于族序數(shù)。但是F無正價、O無最高正價。(2)誤認為元素的非金屬性越強，其氧化物對應水化物的酸性就越強。但是HClO、H2SO3是弱酸，忽略了關鍵詞“最高價”。(3)誤認為同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了相差11(第四、五周期)和25(第六、七周期)。(4)誤認為失電子難的原子得電子的能力一定強。但是碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難，得電子也難。(5)誤認為得失電子多的原子，得失電子的能力一定強。其實不然，不能把得失電子數(shù)的多少與得失電子的能力混淆。(6)誤認為最高正價和最低負價絕對值相等的元素只有第A族的某些元素。忽視了第A族的H的最高正價為1 價，最低負價為1價?！拔灰粯嬕恍浴标P系1.(xx高考福建卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如右所示，其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。下列說法不正確的是()A原子半徑：W>Z>Y>XB最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>ZC最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X>W>ZD元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數(shù)相等解析：選A。從元素周期表的局部圖可知短周期元素X、Y、Z、W為二、三周期元素，W位于第三周期，W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍，故W是P元素，據(jù)此推出X、Y、Z分別是氮、氧、硅。根據(jù)四種元素在周期表中的位置關系可知，原子半徑：Z>W>X>Y，A項錯誤；非金屬性：O>N>P>Si，最高價氧化物對應水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2SiO3，即X>W>Z，氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，即Y>X>W>Z，B、C項正確；主族元素除O、F外，其他元素最高化合價都等于其主族序數(shù)，D項正確。2(xx高考廣東卷改編)甲庚等元素在周期表中的相對位置如下表，己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是()A丙與戊的原子序數(shù)相差28B氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚己戊C常溫下，甲和乙的單質(zhì)均能與水劇烈反應D丁單質(zhì)可用于制造光導纖維解析：選A。己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性，則己為S；由元素在周期表中的相對位置可推斷：丙為B、丁為Si、庚為F。因甲和丁在同一周期，且甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)，則甲為Mg，乙為Ca。A.丙為B，原子序數(shù)為5，而戊位于P的下方，其原子序數(shù)比P的原子序數(shù)大18，即戊的原子序數(shù)為33，則丙與戊的原子序數(shù)相差28，正確。B.同周期元素自左向右，元素的非金屬性逐漸增強；同主族元素自上而下，元素的非金屬性逐漸減弱，因此元素的非金屬性：庚己戊，元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，故氫化物穩(wěn)定性：庚己戊，錯誤。C.常溫下，甲(Mg)與水反應緩慢，加熱時反應較快，錯誤。D.丁(Si)的最高價氧化物SiO2可用于制造光導纖維，錯誤。3(xx高考浙江卷改編)如表所示的五種元素中，W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是()XYWZTA.X、Z、W三種元素最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強B由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵C物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點高、硬度大的特性DT元素的單質(zhì)具有半導體的特性，T與Z元素可形成化合物TZ4解析：選D。由W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置關系，確定這五種元素分別是X為氮、Y為氧、Z為氯、W為硅、T為鍺。A項中，N、Cl、Si三種元素最高價氧化物對應的水化物依次為HNO3、HClO4、H2SiO3，酸性強弱順序為HClO4HNO3H2SiO3，該項錯誤。B項中，由N、O、H三種元素形成的化合物NH4NO3中存在離子鍵，該項錯誤。C項中，SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4為原子晶體，熔點高、硬度大；SiCl4為分子晶體，熔點低、硬度小，該項錯誤。D項中，鍺為半導體材料，與氯元素可以形成GeCl4，該項正確。考點三元素的推斷及綜合運用學生用書P18元素推斷題是高考考查的熱點，這類題往往將元素化合物的知識、物質(zhì)結構理論、化學基礎理論等知識串聯(lián)起來，綜合性較強，難度較大。解題的關鍵是正確推斷元素。常用方法有：1根據(jù)原子或離子的結構示意圖推斷(1)已知原子結構示意圖，可由下列等式推斷元素在周期表中的位置和元素的種類：電子層數(shù)周期數(shù)，最外層電子數(shù)主族序數(shù)。如果已知離子的結構示意圖，則須將其轉化為原子結構示意圖來推斷。(2)電子層結構相同的微粒：陰離子對應的元素在具有相同電子層結構的稀有氣體元素的前面，陽離子對應的元素在具有相同電子層結構的稀有氣體元素的下一周期的左邊位置，簡稱“陰前陽下”。2根據(jù)元素化合價的特征關系推斷(1)根據(jù)等式推斷元素在周期表中的位置：最高正化合價數(shù)最外層電子數(shù)主族序數(shù)(O、F除外)。(2)如果已知負化合價(或陰離子的符號)，則須用等式先求出最高正化合價：最高正化合價8|負化合價|，再推斷元素在周期表中的位置。3根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律推斷根據(jù)原子半徑來推斷元素的相對位置：同周期中左邊元素的原子半徑比右邊元素的原子半徑大，同主族中下邊元素的原子半徑比上邊元素的原子半徑大。4根據(jù)元素的原子結構特征或元素的特征推斷(1)利用元素的原子結構特征推斷元素在周期表中的位置：最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。最外層有1個或2個電子，則可能是A族元素或A族元素，還有可能是副族元素、族元素或0族元素氦。次外層電子數(shù)是2的元素在第二周期；次外層電子數(shù)是8的元素在第三周期或第四周期的A族、A族；最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第二周期。某元素陰離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同，該元素位于第三周期；若為陽離子，則對應元素位于第四周期。(2)利用元素的特征來推斷元素的位置：如根據(jù)“形成化合物最多的元素”、“空氣中含量最多的元素”、“地殼中含量最多的元素”等特征來推斷。5根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù)推斷各周期最后的元素都是稀有氣體元素，其原子序數(shù)的數(shù)值實際上等于前幾周期的元素種數(shù)之和。熟記這些原子序數(shù)，對推斷某元素在周期表中的位置很有幫助。元素推斷與元素性質(zhì)1(物質(zhì)推斷類)(xx湖北黃岡模擬)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯誤的是()A元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結構B元素X與氫形成的原子個數(shù)比為11的化合物有很多種C元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應均有氫氣生成D元素Z可與元素X形成共價化合物XZ2破題關鍵現(xiàn)代最常用的高效電池是鋰電池；最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則內(nèi)層只能為K層；最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍的元素有He、C、S，再根據(jù)題意篩選出S。解析：選A。根據(jù)元素W是制備一種高效電池的重要材料，知W為Li元素；根據(jù)X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，確定X是C元素；根據(jù)元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，確定Y是Al元素；再根據(jù)原子序數(shù)依次增大，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，確定Z是S元素。W為Li元素，其氯化物為LiCl，Li原子不能滿足8電子穩(wěn)定結構，A錯誤。C元素和H元素形成的原子個數(shù)比為11的有機物有多種，如苯、苯乙烯等，B正確。金屬Al與氫氧化鈉溶液和鹽酸都發(fā)生反應產(chǎn)生氫氣，C正確。S元素和C元素形成的CS2屬于共價化合物，D正確?；油卣乖嚉w納周期表中特殊位置和具有特殊性質(zhì)的短周期元素。(1)族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：_；(2)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：_；(3)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：_；(4)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：_；(5)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：_；(6)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的元素：_；(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的元素：_。答案：(1)H、Be、Al(2)C、S(3)O(4)Li(5)Na(6)H、C、Si(7)SW、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應生成離子化合物，由此可知()AX、Y、Z中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是YBZ元素氧化物對應水化物的酸性一定強于WCX元素形成的單核陰離子還原性大于YDZ元素單質(zhì)在化學反應中只表現(xiàn)氧化性解析：選A。W、X、Y、Z均為短周期元素，且W的氣態(tài)氫化物可與其最高價含氧酸反應生成離子化合物，則W為N元素，結合四種元素在周期表中的相對位置可知，X為O元素，Y為S元素，Z為Cl元素。B項，Cl元素的非金屬性強于N元素，則Cl元素最高價氧化物對應水化物的酸性一定強于N元素最高價氧化物對應水化物的酸性，但Cl元素的低價態(tài)氧化物對應水化物的酸性不一定強于N元素，如HClO的酸性比HNO3的弱。C項，O元素的非金屬性比S元素強，O2的氧化性強于S單質(zhì)，則O2的還原性比S2弱。D項，Cl2中Cl元素為0價，處于中間價態(tài)，與強氧化劑(如酸性KMnO4溶液等)反應表現(xiàn)還原性，與強還原劑(如Fe、H2等)反應表現(xiàn)氧化性，Cl2與NaOH溶液的反應中，Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。2(xx高考廣東卷改編)甲辛等元素在周期表中的相對位置如右表。甲與戊的原子序數(shù)相差3，戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)，丁與辛屬同周期元素，下列判斷正確的是()A金屬性：甲>乙>丁B原子半徑：辛>己>戊C丙與庚的原子核外電子數(shù)相差11D乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物解析：選B。由“戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)”可知戊為碳元素；由“甲與戊的原子序數(shù)相差3”可知，甲為鋰元素。A.同主族元素從上到下金屬性逐漸增強，即金屬性：乙>甲，A錯誤。B.同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，即原子半徑大小順序為庚>己>戊，辛>庚，因此原子半徑大小順序為辛>己>戊，B正確。C.根據(jù)元素周期表的結構可知丙和庚在第四周期中，排在A族和A族元素中間的是10種過渡金屬元素，從而可知丙與庚的原子序數(shù)差為13，C錯誤。D.鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，其中的過氧根離子中存在共價鍵，D錯誤。 元素推斷題的常見突破口(1)短周期元素的原子結構的特殊性原子核中無中子的原子：H。最外層有1個電子的元素：H、Li、Na。最外層有2個電子的元素：He、Be、Mg。最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素：Li、P。電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。(2)常見元素及其化合物的特性形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或簡單氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分數(shù)最高的元素：C?？諝庵泻孔疃嗟脑鼗驓鈶B(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。地殼中含量最多的元素、氫化物沸點最高的元素或簡單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。單質(zhì)密度最小的元素：H；密度最小的金屬單質(zhì)：Li。單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的金屬元素：Hg。最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Al。元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應水化物能發(fā)生化合反應的元素：N；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應水化物能發(fā)生氧化還原反應的元素：S。元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、F、Na。元素周期表與元素周期律的綜合應用1(xx高考浙江卷)下表為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，W元素原子的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法正確的是()XYZWTA.X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增BY、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在，它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增CYX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力D根據(jù)元素周期律，可以推測T元素的單質(zhì)具有半導體特性，T2X3具有氧化性和還原性解析：選D。根據(jù)題意，X與W屬于同族元素，且W的原子序數(shù)為X的2倍，可以得出在短周期元素中，X為氧元素，W為硫元素，由此可以推出Z為磷元素，Y為硅元素，T為砷元素。A項，X、W、Z元素的原子半徑依次遞增，但氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性為X>W>Z，A項錯誤。B項，Y、Z元素在自然界中不能以游離態(tài)存在，但W元素(即硫)可以以單質(zhì)形式存在，B項錯誤。C項，WX3(SO3)是分子晶體，氣化時需克服分子間作用力，YX2(SiO2)是原子晶體，熔化時需要破壞共價鍵，C項錯誤。D項，As位于元素周期表中第四周期第A族，也是金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處。根據(jù)同周期、同主族元素的金屬性、非金屬性遞變規(guī)律，As的單質(zhì)具有半導體特性。根據(jù)同周期元素最高、最低化合價遞變規(guī)律，As的最高化合價是5，最低化合價是3，As2O3中As的化合價是3，則As2O3具有氧化性和還原性，D項正確。2(xx高考天津卷)隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問題：(1)f在周期表中的位置是_。(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學式表示，下同)：_>_；比較g、h的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：_。(3)任選上述元素組成一種四原子共價化合物，寫出其電子式：_。(4)已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復至室溫，放出255.5 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。(5)上述元素可組成鹽R：zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL1 R 溶液的燒杯中滴加1 molL1 NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下：R溶液中，離子濃度由大到小的順序是_。寫出m點反應的離子方程式：_。若在R溶液中改加20 mL 1.2 molL1 Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為_mol。解析：根據(jù)圖中八種短周期元素原子半徑的相對大小，最高正價或最低負價的變化，判斷出x是H，y是C，z是N，d是O，e是Na，f是Al，g是S，h是Cl。(1)f是Al，在元素周期表中位于第三周期第A族。(2)O2和Na的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故r(O2)>r(Na)；元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性：Cl>S，故酸性：HClO4>H2SO4。(3)八種短周期元素組成的四原子共價化合物有NH3、H2O2、C2H2等，它們的電子式分別為、。(4)1 mol Na在O2中完全燃燒生成Na2O2放出熱量為255.5 kJ，則該反應的熱化學方程式為2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511 kJmol1。(5)鹽R的化學式為NH4Al(SO4)2。因為Al(OH)3的堿性比NH3H2O的堿性弱，故Al3的水解程度大于NH的水解程度，溶液呈酸性，離子濃度大小順序為c(SO)>c(NH)>c(Al3)>c(H)>c(OH)。向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由圖像分析，先發(fā)生Al33OH=Al(OH)3，之后是NHOH=NH3H2O，最后是沉淀的溶解：Al(OH)3OH=AlO2H2O，故m點的離子反應為NHOH=NH3H2O。因NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為0.01 L1 molL10.01 mol，Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.02 L1.2 molL10.024 mol，產(chǎn)生沉淀的反應有兩類，一是SOBa2=BaSO4，n(SO)0.01 mol20.02 mol,0.02 mol<0.024 mol，故n(BaSO4)0.02 mol；二是OH參與的反應，Al33OH = Al(OH)3 0.01 mol0.03 mol 0.01 molOH余0.024 mol20.03 mol0.018 mol，之后發(fā)生反應：NHOH=NH3H2O，n(NH)0.01 mol，再消耗OH0.01 mol，則剩余OH為0.018 mol0.01 mol0.008 mol，最后發(fā)生沉淀的溶解：Al(OH)3OH=AlO2H2O，OH為0.008 mol，溶解的Al(OH)3 為0.008 mol，則剩余Al(OH)3為0.01 mol0.008 mol0.002 mol。溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02 mol0.002 mol0.022 mol。答案：(1)第三周期第A族(2)r(O2)r(Na)HClO4>H2SO4(3) 等其他合理答案均可)(4)2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511 kJmol1(5)c(SO)>c(NH)>c(Al3)>c(H)>c(OH)NHOH=NH3H2O0.022元素推斷的一般思路1下列說法一定不正確的是()A某些花崗石產(chǎn)生氡(Rn)，從而對人體產(chǎn)生傷害，Rn 的質(zhì)量數(shù)是222BSe是人體必需的微量元素，Se和 Se互為同位素C.U的濃縮一直被國際社會關注，U與 U是兩種不同的核素D.CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的結構分析，C的中子數(shù)為6解析：選D。元素左上角的數(shù)字表示質(zhì)量數(shù)，A正確；質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素，B正確；核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，C正確；質(zhì)量數(shù)為13的碳原子，其中子數(shù)為7，D錯誤。2(xx山東青島一模)元素的原子結構決定其性質(zhì)和在元素周期表中的位置。下列說法正確的是()A元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素B某微粒的結構示意圖為，則該元素在周期表中位于第三周期第A族CBe(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強D原子半徑：Na>Si>O解析：選D。元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于半導體元素，過渡元素在副族和族中，A錯誤；該微粒是氯離子，氯元素在周期表中位于第三周期第A族，B錯誤；同主族中，Be的金屬性比Mg的金屬性弱，則Be(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性弱，C錯誤；同周期中原子半徑Na>Si>S，同主族中S>O，故原子半徑Na>Si>O，D正確。3.(xx山東淄博高三模擬)如圖為元素周期表中短周期的一部分，下列說法正確的是()A非金屬性：Y>Z>MB離子半徑：M>Z2>YCZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構D四種元素中，Y的最高價氧化物對應的水化物酸性最強解析：選C。根據(jù)短周期元素的周期表的結構可知，X為氦元素，Y為氟元素，Z為硫元素，M為氯元素。非金屬性：Y>M>Z，A項錯誤；離子半徑：Z2>M>Y，B項錯誤；ZM2為SCl2，各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構，C項正確；氟元素無對應的含氧酸，D項錯誤。4(xx湖北八市高三聯(lián)考)根據(jù)原子結構及元素周期律的知識，下列敘述正確的是()A由于相對分子質(zhì)量：HCl>HF，故沸點：HCl>HFB硅處于金屬與非金屬的交界處，硅可用作半導體材料C由于氮元素的最低化合價為3價，故NH5這種物質(zhì)不可能存在DCl、S2、Ca2、K的半徑逐漸減小解析：選B。HF分子間存在氫鍵，則沸點：HCl<HF，A項錯誤；硅處于金屬與非金屬的交界處，硅可用作半導體材料，B項正確；雖然氮元素的最低化合價為3價，但銨根(NH)能與H結合生成NH5，C項錯誤；核外電子排布相同的微粒的半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，則S2、Cl、K、Ca2的半徑逐漸減小，D項錯誤。5(xx湖南五市十校高三模擬)Q、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X的焰色反應呈黃色。Q的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍。W、Z最外層電子數(shù)相同，Z的核電荷數(shù)是W的2倍。Y的合金是日常生活中使用最廣泛的金屬材料之一，下列說法正確的是()A原子半徑的大小順序：rY>rX>rQ>rWBX、Y的最高價氧化物的水化物之間不能發(fā)生反應CZ的氫化物穩(wěn)定性大于W的氫化物穩(wěn)定性DQ和Z能形成QZ2型的共價化合物解析：選D。根據(jù)題干信息可知X為鈉元素，Q為碳元素，W為氧元素，Z為硫元素，Y為鋁元素。根據(jù)微粒半徑的比較方法得rX>rY>rQ>rW，A項錯誤；X、Y的最高價氧化物的水化物分別是氫氧化鈉和氫氧化鋁，兩者能發(fā)生反應，B項錯誤；O的非金屬性強于S，則W的氫化物穩(wěn)定性大于Z的氫化物穩(wěn)定性，C項錯誤；Q和Z能形成共價化合物CS2，D項正確。6(xx湖北七市高三聯(lián)考)X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。Y和R同主族，可組成共價化合物RY2，Y和Z最外層電子數(shù)之和與W的最外層電子數(shù)相同。25 時，0.1 mol/L X和W形成的化合物的水溶液pH1。下列說法正確的是()AZ與Y、Z與W形成的化合物的化學鍵完全相同BY、Z、W三種元素組成的化合物的水溶液可能顯堿性C簡單離子的半徑：Z>R>W>YD因非金屬性Y>R，所以X與Y組成的化合物的沸點低于X與R組成的化合物解析：選B。根據(jù)題意推導可知X、Y、Z、R、W依次為H、O、Na、S、Cl。O和Na可形成Na2O和Na2O2，與NaCl中的化學鍵可能完全相同也可能不完全相同，A項錯誤；O、Na、Cl三種元素可能形成化合物NaClO，它是強堿弱酸鹽，水溶液呈堿性，B項正確；依據(jù)微粒半徑的比較方法得離子半徑大小順序為S2>Cl>O2>Na，C項錯誤；因為水分子間存在氫鍵，故H2O的沸點高于H2S，D項錯誤。7(xx福建漳州八校第三次聯(lián)考)如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關系圖。則下列說法正確的是()AY、R兩種元素的氣態(tài)氫化物及其最高價氧化物的水化物均為強酸B簡單離子的半徑：X>Z>MC由X與N兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應，但能與強堿反應DZ單質(zhì)能從M與R元素構成的鹽溶液中置換出單質(zhì)M解析：選B。從題圖分析所給兩組元素為第二、三周期元素，X、Y、Z、M、N、R依次為O、F、Na、Al、Si、Cl。HF為弱酸且F沒有對應的含氧酸，A項錯誤；Z和M是第三周期的金屬元素，形成陽離子時核外都有兩個電子層，X為第二周期元素，形成陰離子時核外也有兩個電子層，X、Z、M隨原子序數(shù)的增加離子半徑逐漸減小，B項正確；X與N兩種元素組成的SiO2能與HF(氫氟酸)反應，C項錯誤；鈉不能從AlCl3溶液中置換出金屬鋁，D項錯誤。8(xx浙江六校聯(lián)考)A、B、C、D、E、X是中學常見的無機物，存在下圖所示轉化關系(部分生成物和反應條件略去)；已知A由短周期非金屬元素組成，B具有漂白性且光照易分解。(1)若A為單質(zhì)，且常溫下0.1molL1C溶液的pH為1，請回答以下問題：組成單質(zhì)A的元素在元素周期表中的位置為_。A與H2O反應的離子方程式為_。X可能為_(填序號)。aNaOHbAlCl3cNa2CO3dNaAlO2(2)若A為兩種元素形成的化合物，且E與水反應生成的G的濃溶液遇C有白煙產(chǎn)生，則：A的電子式為_。A與H2O反應的化學方程式為_。解析：具有漂白性且光照易分解，則B為HClO。(1)中C為鹽酸，則A為Cl2。(2)中C到E的變化過程及C與G生成白煙的現(xiàn)象符合NH4NO3的生成，故C為NH3，D為NO，E為NO2，G為HNO3，則A為NCl3。答案：(1)第三周期第A族Cl2H2O HClHClOcd(2)NCl33H2O=NH33HClO9短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等。(1)T的原子結構示意圖是_。用化學方程式表示工業(yè)上常用于冶煉T單質(zhì)的原理：_。(2)與W同主族的某元素，其氫化物分子中含有18個電子，該分子中的共價鍵類型是_。(3)元素的非金屬性：Q_W(填“強于”或“弱于”)，結合化學方程式簡述其原因：_。(4)甲是R的氧化物，通常狀況下呈紅棕色。現(xiàn)有一試管甲，欲使元素R全部轉化為其最高價氧化物對應的水化物，實驗步驟：將盛有甲的試管倒扣在水槽中，_。解析：觀察圖中所給元素在元素周期表中的位置關系可知，T位于第三周期，又由于其所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，所以可判斷出T是Al。則Q、R、W分別是C、N、S。(1)工業(yè)上，電解熔融的氧化鋁冶煉鋁。(2)S位于第A族，該族某元素的氫化物中含有18個電子，則該元素是O，氫化物是H2O2，其結構式為HOOH，分子中含有HO極性鍵和OO非極性鍵。(3)元素的非金屬性越強，其最高價含氧酸的酸性越強。根據(jù)CO能發(fā)生水解反應而SO不發(fā)生水解反應可知，H2CO3是弱酸而H2SO4是強酸，從而說明碳的非金屬性比硫的弱。也可以根據(jù)Na2CO3與H2SO4能發(fā)生復分解反應來說明。(4)將NO2通入水中，發(fā)生反應：3NO2H2O=2HNO3NO，生成的NO不溶于水。向其中通入氧氣，發(fā)生反應：2NOO2=2NO2。將兩個方程式合并可得：4NO2O22H2O=4HNO3。因此，向試管中緩緩通入足量氧氣，可使NO2完全轉化為HNO3。答案：(1) 2Al2O3(熔融)4Al3O2(2)極性鍵和非極性鍵(3)弱于COH2O HCOOH，CO發(fā)生水解，而SO不發(fā)生水解，即H2CO3是弱酸而H2SO4是強酸(或Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2，即強酸制弱酸)(答案合理即可)(4)向試管中緩緩通入足量氧氣10閱讀下表中短周期主族元素的相關信息。元素相關信息AA的單質(zhì)能與冷水劇烈反應，得到強堿性溶液BB的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍C在第三周期元素中，C的簡單離子半徑最小DA、B、D組成的36電子的化合物X是家用消毒劑的主要成分E所有有機物中都含有E元素(1)E在元素周期表中的位置是_；C的簡單離子的結構示意圖是_。(2)X的化學式為_。(3)A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為_(用離子符號表示)。(4)A在真空高壓下能與由元素D、E組成的化合物ED4反應生成兩種固體物質(zhì)，其中一種是自然界中硬度最大的物質(zhì)，此反應在科學上有“稻草變黃金”的美稱。寫出該反應的化學方程式：_