高考化学一轮复习第五章物质结构元素周期律高考热点课4“位_构_性”的综合推断学案

“位­构­性”的综合推断

命题分析：元素周期表和元素周期律是高考考查的热点和重点，主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置、结构与性质的关系。

此类试题的基本特点如图所示。

[解题模板] “两步”快速突破元素推断题

元素推断中常用的规律

1．最外层电子规律

最外层电子数(N) 3≤N＜8 N＝1或2 N＞次外层电子数

元素在周期表中的位置主族

第ⅠA族、第ⅡA族、

第Ⅷ族、副族、0族

元素氦

第二周期

某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。

如S2－与K＋的最外层和次外层电子数相同，则S位于第三周期，K位于第四周期。

3．“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。

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。

[解析] W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C，则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半，即为3，对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si，W能形成＋1价阳离子，可推出W为Na元素，Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半，即为7，可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达到8电子稳定结构，说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出Y为P元素，即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。WZ为NaCl，其水溶液呈中性，A错误；元素非金属性：Cl>P>Si，B错误；P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，是中强酸，C正确；P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，D错误。

[答案] C

(2019·哈尔滨六中高三期末考试)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，Y、W质子数之和是Z质子数的2倍。则下列说法中正确的是( )

A．X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物的沸点

B．原子半径比较：X＜Y＜Z＜W

C．X2H4与H2W都能使溴水褪色，且褪色原理相同

D．短周期所有元素中，Z的最高价氧化物的水化物碱性最强

答案 A

解析四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，是碳元素，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，Y为氧元素，W为硫元素，Y、W质子数之和是Z质子数的2倍，说明Z为镁。X的氢化物为烃，Y的氢化物为水，烃常温下有气体或液体或固体，所以沸点可能高于水，故A正确；电子层数越多，原子半径越大，同电子层数的原子，核电荷数越大，原子半径越小，四种原子的半径顺序为Y

色原理不相同，故C错误；短周期所有元素中，钠的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强，镁的最高价氧化物的水化物碱性弱于NaOH，故D错误。

依据元素周期表的“片段结构”推断元素

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元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第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相邻元素原子序数大1，比右边相邻元素的原子序数小1。

(2)同主族上下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(前20号元素)

(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。

(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。

[解析] 根据四种短周期元素在周期表中的相对位置和四种元素原子的最外层电子数之

和为21可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。A错：NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高。B错：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。C错：Al2O3是离子晶体，熔点高，而AlCl3是分子晶体，熔点低。D对：Al3＋和O2－的核外电子排布相同，Al3＋核电荷数大，离子半径小。

[答案] D

W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是( )

A．W的气态氢化物与其含氧酸反应可生成离子化合物

B．X元素氢化物的沸点低于Y的氢化物的沸点

C．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y

D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性

答案 A

解析由题给元素周期表可知W、X、Y、Z分别为氮、氧、硫、氯。氨气与硝酸反应生成离子化合物硝酸铵，A正确；水的沸点高于硫化氢的沸点，B错误；次氯酸酸性弱于硫酸，C 错误；在Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O反应中，Cl2既表现氧化性又表现还原性，D错误。

根据元素及其化合物的特性推断元素

1．元素的特性

(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：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氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。

(4)单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。

(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。

(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。

(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应或能生成盐的元素：N。

(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。

(9)常见的半导体材料：Si。

(10)周期表中原子半径最小的元素：H；短周期中原子半径最大的元素：Na；第三周期形成的简单离子中半径最小的元素：Al。