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1、精彩三年選考尖峰 化學(xué)2023第十二章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表微專題十七“位構(gòu)性”綜合推斷1. 同一元素的“位構(gòu)性”關(guān)系2元素推斷類題目的基本特點(diǎn)3推斷題要點(diǎn)總結(jié)(1)結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的核心掌握四個(gè)關(guān)系式:a.電子層數(shù)周期數(shù);b.質(zhì)子數(shù)原子序數(shù);c.最外層電子數(shù)主族序數(shù);d.主族元素的最高正價(jià)主族序數(shù)(O、F除外),負(fù)價(jià)主族序數(shù)8。熟練掌握周期表的結(jié)構(gòu)及周期表中的一些特殊規(guī)律a“凹”型結(jié)構(gòu);b.各周期元素種類;c.稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置;d.同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系(2)性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵掌握元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,主要包括:元素的金屬性、
2、非金屬性;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性;金屬與水或酸反應(yīng)置換H2的難易程度。(3)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)互推是解題的要素電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素的金屬性和非金屬性;同主族元素最外層電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)相似;正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn);判斷元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。例1 W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,X、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為15,X、Y、Z三種元素在周期表中的相對(duì)位置如下圖所示。W與X以原子個(gè)數(shù)比為21形成的化合物常用作火箭燃料。下列說法正確的是()A簡(jiǎn)單離子半徑:YXWB熱穩(wěn)定性:W2YXW3CZ的最高價(jià)氧化物是酸性氧化物,不能與任何
3、酸反應(yīng)DZY2的化學(xué)鍵類型與MgCl2相同B 【解析】設(shè)Z的最外層電子數(shù)為a,由X、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為15可得a(a1)(a2)15,解得a4,則Z為Si元素、X為N元素、Y為O元素,由W與X以原子個(gè)數(shù)比為21形成的化合物常用作火箭燃料可知,W為H元素。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則氮離子的離子半徑大于氧離子,故A錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),氧元素的非金屬性強(qiáng)于氮元素,則水的穩(wěn)定性強(qiáng)于氨氣故B正確;硅元素的最高價(jià)氧化物為二氧化硅,能與氫氟酸反應(yīng)故C錯(cuò)誤;二氧化硅為共價(jià)化合物,化合物中含有共價(jià)鍵,氯化鎂為離子化合物,化合物中含有離子鍵,化學(xué)鍵
4、類型不相同,故D錯(cuò)誤。例2 X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)依次遞增的五種短周期主族元素,它們所在周期數(shù)之和為11,其中Y元素最高與最低化合價(jià)的代數(shù)和為2,Y和Z的單質(zhì)生成的化合物是一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”,R的原子半徑是五種元素中最大的,Y和W是同族元素。下列說法不正確的是()A簡(jiǎn)單離子的還原性:YZBR的單質(zhì)可能是金屬或非金屬C由X、Z和W組成的酸一定是三元酸D標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol YZ與0.5 mol Z2混合后所得氣體的體 積一定小于22.4 LC 【解析】Y為N元素,W為P元素,“信使分子”為NO,則Z為O元素;R的原子半徑是五種元素中最大的,所以應(yīng)為第三周期的Na、Mg、Al或
5、Si,則X為H元素。A項(xiàng),還原性:N3O2正確;B項(xiàng),R可能為Na、Mg、Al或Si,其單質(zhì)是金屬或非金屬正確;C項(xiàng),H、O、P也可能組成一元酸HPO3、二元弱酸H3PO3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于存在2NO2N2O4,所以1 mol NO與0.5 mol O2混合后所得氣體的物質(zhì)的量小于1 mol,其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定小于22.4 L,正確。例3 四種短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如下圖所示,已知四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為21。下列說法中不正確的是()AX位于第二周期第A族BZ和W的最簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性:ZWCW的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性一定比Y的強(qiáng)D簡(jiǎn)單離子半徑:r(W
6、)r(Y)r(Z)C 【解析】根據(jù)圖中四種短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置,X、Y、Z處于第二周期,W處于第三周期,設(shè)Y原子的最外層電子數(shù)為a,X、Z、W原子的最外層電子數(shù)分別為a1、a1、a1,則a1aa1a121,解得a5則Y為N,X為C,Z為O,W為S,以此分析解答。碳的原子序數(shù)為6,在周期表中位于第二周期第A族,故A正確;Z為O,W為S,同主族元素從上到下非金屬性減弱,則最簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性:ZW,故B正確;沒有指出元素最高價(jià),無法比較N、S的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱,如硝酸的酸性強(qiáng)于亞硫酸,硫酸的酸性強(qiáng)于亞硝酸,故C錯(cuò)誤;電子層越多離子半徑越大,電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),
7、核電荷數(shù)越大離子半徑越小,則簡(jiǎn)單離子半徑:r(W)r(Y)r(Z),故D正確。例4短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物,n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL1 r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A. 原子半徑的大?。篧XXYCY的氫化物常溫常壓下為液態(tài)DX的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸C 【解析】由n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,可知Z元素為Cl,n為Cl2,再根據(jù)q的水溶液具有漂白性,可知q為HClO由0.01 molL1 r溶液的pH為2,可
8、判斷r為一元強(qiáng)酸,則r為HCl然后根據(jù)n和p的反應(yīng)條件,以及s通常是難溶于水的混合物,可知p為烷烴,s為烷烴的氯代物;根據(jù)題意,W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的四種短周期元素,可進(jìn)一步推知W、X、Y、Z分別為H、C、O、Cl。A項(xiàng),根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律,可知原子半徑:HOC,錯(cuò)誤;B項(xiàng),元素的非金屬性:OClC,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氧的氫化物有H2O、H2O2,常溫常壓下二者均為液態(tài)正確;D項(xiàng),碳的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H2CO3為弱酸,錯(cuò)誤。熟記常見題眼,是解題的“突破口” (1)粒子的電子層結(jié)構(gòu)特征 稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素的原子形成的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,與下一周期的
9、金屬元素的原子形成的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同:與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H、Li、Be2;與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F、O2、Na、Mg2、Al3等;與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl、S2、K、Ca2等。 (2)周期表中特殊位置的常見元素族序數(shù)等于周期數(shù)的元素:H、Be、Al、Ge等。族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素:C、S。族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素:O。周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素:Li、Ca等。周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素:Na、Ba。最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素:C等。最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素:S。除H外,原子半徑最小的元素:F。短周期元素中離子半徑最大的元素:P。(3)常見元素及其化合物的特性形成化合物種類最多的元素:C;自然界中硬度最大的物質(zhì)金剛石;碳的氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的物質(zhì):CH4??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(diǎn)最高的元素或氫化物在通常狀況下呈液態(tài)的元素:O。單質(zhì)最輕的元素:H;單質(zhì)最輕的金屬元素
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