2023學(xué)年完整公開(kāi)課版專題突破19

專題突破19“位—構(gòu)—性”綜合推斷題的解題方法考情分析元素周期表和元素周期律是高考考查的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，主要以選擇題的形式考查元素在周期表中的位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。如2022年全國(guó)卷Ⅰ第13題，卷Ⅱ第9題，2022年全國(guó)卷Ⅰ第12題，卷Ⅱ第10題；2022年全國(guó)卷Ⅰ第12題，卷Ⅱ第9題等，都是結(jié)合原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素及其化合物知識(shí)的綜合考查。一、依據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)推斷元素利用原子結(jié)構(gòu)、核外電子排布特征為元素推斷的突破口，是元素推斷題的重要類型之一，題目通常以文字?jǐn)⑹龅男问浇o出元素原子的核外電子排布、位置關(guān)系等關(guān)鍵信息。解題時(shí)可結(jié)合短周期元素的原子結(jié)構(gòu)及元素的特殊性質(zhì)，對(duì)元素進(jìn)行合理的推斷。1．根據(jù)核外電子的排布三大規(guī)律推斷元素(1)最外層電子規(guī)律最外層電子數(shù)(N)3≤N<8N＝1或2N>次外層電子數(shù)元素在周期表中的位置ⅢA族～ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be)除外(2)“陰三、陽(yáng)四”規(guī)律某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，該元素位于第三周期；若為陽(yáng)離子，則位于第四周期。如S2－、K＋最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，則S位于第三周期，K位于第四周期。(3)“陰上、陽(yáng)下”規(guī)律電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽(yáng)離子位于陰離子的下一周期。如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋電子層結(jié)構(gòu)相同，則Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。2．依據(jù)“等電子”微粒(1)尋找“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法①“10電子”微粒②“18電子”微粒CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……(2)記憶其他等電子微粒①“14電子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、Ceq\o\al(2－,2)。②“16電子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。(3)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒關(guān)系①可以是兩種原子，如同位素原子。②可以是兩種分子，如CH4、NH3等。③可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陽(yáng)離子，如NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋。④可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子，如OH－、F－。3．根據(jù)元素在周期表中位置，確定其化合物的化學(xué)式知道元素在周期表中的主族序數(shù)后，根據(jù)化合價(jià)規(guī)律就可以寫(xiě)出它的化合物的化學(xué)式，例如(用R代表元素)：ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)氧化物RO2R2O5RO3R2O7最高價(jià)含氧酸H4RO4或H2RO3H3RO4或HRO3H2RO4HRO4二、依據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)推斷元素殘缺元素周期表型推斷題一般給出兩種信息：一是給出局部的元素周期表，展示出幾種不同元素的相對(duì)位置；二是給出某種元素的位置特征、原子結(jié)構(gòu)特征或由該元素形成的單質(zhì)或化合物的特殊性質(zhì)。解答此類題目時(shí)，要先根據(jù)給出的某種元素的特殊結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，確定該元素在周期表中的位置，然后以此為“坐標(biāo)原點(diǎn)”，根據(jù)其他元素與該元素的位置關(guān)系，進(jìn)而確定其他未知的元素。1．元素周期表中短周期特殊結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(1)元素周期表中第一周期只有兩種元素H和He，H元素所在的第ⅠA族為元素周期表的左側(cè)邊界，第ⅠA族左側(cè)無(wú)元素分布。(2)He為0族元素，0族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0族元素右側(cè)沒(méi)有元素分布。利用這個(gè)關(guān)系可以確定元素所在的周期和族。2．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置族序數(shù)等于周期數(shù)的元素H、Be、Al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H、C、Si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三、依據(jù)元素及其化合物性質(zhì)推斷元素利用元素及其化合物特殊組成與特殊性質(zhì)推斷題，是近幾年高考的熱點(diǎn)題型，題目一般通過(guò)文字?jǐn)⑹鎏峁┠承┰丶捌浠衔锏南嚓P(guān)性質(zhì)(如能腐蝕玻璃、黃綠色氣體等)，解題時(shí)抓住這些關(guān)鍵特性，首先確定其為何種元素，然后以此為突破口，推知其他未知元素。物質(zhì)特性推斷元素形成化合物種類最多的元素或單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素C空氣中含量最多的元素或氫化物的水溶液呈堿性的元素N地殼中含量最多的元素或氫化物的沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O最活潑的金屬元素或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素或陽(yáng)離子的氧化性最弱的元素Cs單質(zhì)最易著火的非金屬元素P焰色反應(yīng)呈黃色的元素Na焰色反應(yīng)呈紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)的元素K單質(zhì)密度最小的元素H單質(zhì)密度最小的金屬元素Li常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素S常見(jiàn)的一種元素存在幾種單質(zhì)的元素C、P、O、S每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意1．(2022·銀川一中月考)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，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(shuō)法不正確的是()A．原子半徑：W>Z>Y>XB．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：X>W>ZC．最簡(jiǎn)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(jià)分別與其主族序數(shù)相等答案A解析在短周期元素中，W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍，則W是15號(hào)的P元素，根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系可確定：X是N元素，Y是O元素；Z是Si元素。2．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是()WXYZA．氫化物沸點(diǎn)：W>ZB．氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y>WC．化合物熔點(diǎn)：Y2X3<YZ3D．簡(jiǎn)單離子的半徑：Y<X答案AD解析設(shè)W原子的最外層電子數(shù)為x，由圖表可知，四種元素原子的最外層電子數(shù)之和＝x＋x＋1＋x－2＋x＋2＝21，解得x＝5，則W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3分子間有氫鍵，其沸點(diǎn)比HCl高，故A正確；Al(OH)3顯兩性，N元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，故B錯(cuò)誤；Al2O3是離子晶體，熔點(diǎn)高，而AlCl3是分子晶體，熔點(diǎn)低，故C錯(cuò)誤；Al3＋和O2－結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故D正確。3．(2022·河北衡水中學(xué)高三第一次聯(lián)合考試)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(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．簡(jiǎn)單離子的還原性：Z>YB．R的單質(zhì)可能是金屬或非金屬C．由X、Z和W構(gòu)成的酸一定是三元酸D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molYZ與molZ2混合后所得氣體的體積一定小于L答案AC解析Y元素為N元素，W元素為P元素，“信使分子”為NO，則Z元素為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Si，則X元素為H元素。A項(xiàng)，還原性：N3－>O2－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，R可能為Na、Mg、Al或Si，正確；C項(xiàng)，H、O、P也可能構(gòu)成一元酸HPO3等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于2NO2N2O4，所以1molNO與molO2混合后所得氣體的物質(zhì)的量小于1mol，其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定小于L，正確。4．(2022·河南省大象聯(lián)考高三高考質(zhì)量測(cè)評(píng))蒙脫石散是一種溫和的止瀉劑，適合兒童使用。其主要成分是由A、B、D、E四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素組成的物質(zhì)D4[E4B10(BA)8]，其中D元素是地殼中含量最高的金屬元素，E元素的單質(zhì)常用來(lái)制造太陽(yáng)能電池，A3B＋和BA－含有相同的電子數(shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.原子半徑：D>E>B>AB.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：E>BC.A、B組成的一種化合物是綠色氧化劑D.含E的一種鹽溶液常作木材防火劑答案B解析根據(jù)分析可知：A為H，B為O，D為Al，E為Si。同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，原子半徑：Al>Si>O>H，故A正確；非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越大，非金屬性：O>Si，則簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：H2O>SiH4，故B錯(cuò)誤；H2O2是綠色氧化劑，故C正確；Na2SiO3的水溶液常作木材防火劑，故D正確。5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。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，mol·L－1r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(shuō)法正確的是()A．原子半徑的大小W<X<YB．元素的非金屬性Z>X>YC．Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D．X的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸答案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mol·L－1r溶液的pH為2，可判斷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是短周期原子序數(shù)依次增加的四種元素，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：H<O<C，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)同周期元素非金屬性的變化規(guī)律，可知非金屬性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合價(jià)的正負(fù)，可知非金屬性：O＞Cl＞C，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧的氫化物可能為H2O或H2O2，常溫常壓下二者均為液態(tài)，正確；D項(xiàng)，碳的最高價(jià)氧化物的水化物H2CO3為弱酸，錯(cuò)誤。6．(2022·天津模擬)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，由這些元素組成的常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖，其中a、b、d、g為化合物，a為淡黃色固體，c是Z的單質(zhì)，該單質(zhì)與沸水反應(yīng)，且該單質(zhì)可制造照明彈；f為固體單質(zhì)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：Y>Z>XB．元素的非金屬性：X>WC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Y>ZD．X、Y兩種元素組成的化合物只含離子鍵答案BC解析a為淡黃色固體，且為常見(jiàn)化合物，故a為Na2O2，c能與沸水反應(yīng)，還可制造照明彈，故c為Mg單質(zhì)，即Z為Mg，Y為Na；f為固體單質(zhì)，根據(jù)圖中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知f為C單質(zhì)，故W為C，X為O；轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中b為CO2，d為Na2CO3，e為O2，g為MgO。簡(jiǎn)單離子半徑O2－>Na＋>Mg2＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性：C<O，B項(xiàng)正確；NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)，C項(xiàng)正確；O、Na可組成Na2O、Na2O2，前者只含離子鍵，后者含離子鍵和共價(jià)鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．(2022·天津市第一中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，m為元素Y的單質(zhì)，通常為無(wú)色無(wú)味的氣體。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：Z<YB．d中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵，其中陽(yáng)離子和陰離子的數(shù)目之比為2∶1C．簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>XD．由上述4種元素組成的化合物的水溶液一定顯酸性答案D解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，d為Na2O2，m為元素Y的單質(zhì)，通常為無(wú)色無(wú)味的氣體，則m為O2，則Y為O元素，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：a為烴，b、c分別為CO2、H2O，e、f分別為Na2CO3、NaOH，結(jié)合原子序數(shù)可知，W為H，X為C，Y為O，Z為Na，據(jù)此解答。Z、Y的離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越大，其相應(yīng)的離子半徑就越小，所以簡(jiǎn)單離子半徑：Z＜Y，選項(xiàng)A正確；過(guò)氧化鈉為離子化合物，含有離子鍵和共價(jià)鍵，含有陽(yáng)離子鈉離子和陰離子過(guò)氧根離子，陽(yáng)離子和陰離子的數(shù)目之比為2∶1，選項(xiàng)B正確；元素非金屬性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，由于元素的非金屬性：Y>X，所以簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y＞X，選項(xiàng)C正確；上述4種元素組成的化合物是NaHCO3，該物質(zhì)屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液水解顯堿性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．(2022·江西質(zhì)檢)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、Z位于同主族，四種元素組成的一種化合物的結(jié)構(gòu)式為。下列說(shuō)法不正確的是()A．W的最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性比X的強(qiáng)B．X、Y形成的化合物水溶液顯堿性C．W與Y形成的化合物中一定含有離子鍵D．原子半徑：Y>Z>X>W答案AD解析本題主要考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的知識(shí)，側(cè)重考查學(xué)生元素推斷和知識(shí)遷移能力。W、X、Y、Z四種元素依次為O、F、Na、S。氧的非金屬性比氟的弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaF溶液顯堿性，B項(xiàng)正確；Na2O2和Na2O中均含有離子鍵，C項(xiàng)正確；原子半徑：Na>S>O>F，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．(2022·全國(guó)卷Ⅰ，13)科學(xué)家合成出了一種新化合物(