元素周期律與元素周期表綜合應(yīng)用

1、專(zhuān)題4元素周期律與元素周期表綜合應(yīng)用元素推斷題是?？嫉臒狳c(diǎn)，這類(lèi)題往往將元素化合物的知識(shí)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)基本理論等知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，綜合性較強(qiáng)，難度較大。解題的關(guān)鍵是正確推斷元素。1元素推斷的一般思路2元素推斷常用方法(1)根據(jù)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖推斷已知原子結(jié)構(gòu)示意圖，可由下列等式確定元素在周期表中的位置和元素的種類(lèi)：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(jié)構(gòu)示意圖，則須將其轉(zhuǎn)化為原子結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)確定。電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：陰離子對(duì)應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的前面，陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的下一周期的左邊位置，簡(jiǎn)稱(chēng)“陰前陽(yáng)下”。(2)

2、根據(jù)元素化合價(jià)的特征關(guān)系推斷根據(jù)等式確定元素在周期表中的位置：最高正化合價(jià)數(shù)最外層電子數(shù)主族序數(shù)(O、F除外)。如果已知負(fù)化合價(jià)(或陰離子的符號(hào))，則須用等式先求出最高正化合價(jià)：最高正化合價(jià)8|負(fù)化合價(jià)|(O、F除外)，再確定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(lái)推斷元素的相對(duì)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(jié)構(gòu)特征推斷利用元素的原子結(jié)構(gòu)特征確定元素在周期表中的位置：a.最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。b.最外層有1個(gè)或2個(gè)電子，則可能是A或A族元素，

3、還有可能是副族、族或0族元素氦。c.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、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。d.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(yáng)離子，則對(duì)應(yīng)元素位于第四周期。利用元素的特征來(lái)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(lái)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(shí)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(duì)推斷某元素在周期表中的位置很有幫助。例1(2016

4、3;江蘇學(xué)測(cè))X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。Y、Z同周期且相鄰，X、W同主族且與Y處于不同周期，Y、Z原子的電子數(shù)總和與X、W原子的電子數(shù)總和之比為54。下列說(shuō)法正確的是()A原子半徑：r(W)r(Z)r(Y)r(X) BY的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng)C由X、Z組成的化合物與由Z、W組成的化合物只能發(fā)生化合反應(yīng) D由X、Y、Z三種元素組成的化合物可以是酸、堿或鹽解析據(jù)題意可判斷出X、Y、Z、W四種元素的位置如下：X(H)YZW(Na)設(shè)Y的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a1，有等式(2a1)/125/4，解得a7，由此確定X、Y、Z、W分別是H、N、O、Na。同周期元

5、素(稀有氣體除外)，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，故A錯(cuò)；同周期元素(稀有氣體除外)，從左至右，非金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，故B錯(cuò)；過(guò)氧化鈉和水的反應(yīng)是非化合反應(yīng)，故C錯(cuò)；由H、N、O三種元素組成的化合物可以是酸，如硝酸，可以是堿，如一水合氨，也可以是鹽，如硝酸銨。答案D方法點(diǎn)撥元素周期表中位構(gòu)性三者關(guān)系例2(2017·蘇州學(xué)測(cè)模擬)有四種短周期主族元素分別為X、Y、Z、W。X是地殼中含量最多的元素； Y元素的單質(zhì)是空氣的主要成分之一；Z原子的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的，且Z元素位于第三周期；W元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0。下列說(shuō)法正確的

6、是()A原子半徑：X<Y<W<ZBZ的氧化物一定只有一種C最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y<WDX和W兩種元素形成的化合物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)解析有四種短周期主族元素分別為X、Y、Z、W 。X是地殼中含量最多的元素，X是O; Y元素的單質(zhì)是空氣的主要成分之一，Y是N；Z原子的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的，Z是Na；W元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0，W是Si或C。A項(xiàng)，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，同周期自左向右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：X<Y<W<Z，正確；B項(xiàng)，Na的氧化物有氧化鈉和過(guò)氧化鈉，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氮元素非金屬性強(qiáng)于硅、

7、碳，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：YW，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，X和W兩種元素形成的化合物為二氧化硅或CO2，是酸性氧化物，不能與強(qiáng)酸反應(yīng)，但可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，錯(cuò)誤，答案選A。答案A方法點(diǎn)撥元素推斷分類(lèi)例析(1)由周期表中的位置推斷熟記主族元素在周期表中的特殊位置，如：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。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。(2)由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推斷元素熟悉下列短周期元素原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)原子核中無(wú)中子的原子：1H。最外層只有一個(gè)電子的元素：H、Li、Na。最外層有兩個(gè)電子的元素：Be、Mg、He。最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、A

8、r。最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；3倍的：O；4倍的：Ne。次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。(3)由性質(zhì)特性推斷元素牢記某些短周期元素的特殊性原子半徑最小的元素是H，最大的是Na。(稀有氣體除外)氣體單質(zhì)密度最小的元素是H，原子核中只有質(zhì)子沒(méi)有中子的元素是H，原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)都相等的元素也是H。與水反應(yīng)最劇烈的金屬單質(zhì)是Na，非金屬單質(zhì)是F。氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F，只有負(fù)價(jià)而無(wú)正價(jià)的元素也是F。沒(méi)有最高正價(jià)的元素是O。短周期最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性(堿性)最強(qiáng)的元素是Cl(Na)。氣態(tài)氫化物和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成離子化合物的是N

9、。單質(zhì)及其最高價(jià)氧化物都是原子晶體的元素是Si。單質(zhì)硬度最大的元素是C，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)最高的元素是C。形成化合物種類(lèi)最多的元素是C。單質(zhì)、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的元素是Al。地殼中含量最多的金屬元素是Al，含量最多的非金屬元素是O。1(2017·海門(mén)學(xué)測(cè)模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X的原子失去一個(gè)電子后即為質(zhì)子，X、Z同主族，Y的原子L層有5個(gè)電子，W的單質(zhì)常溫下呈氣態(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A原子半徑：r(X)r(Y)r(Z)r(W)BY的最高價(jià)氧化物的水化物酸性比W的強(qiáng)CZ的一種氧化物可能既含離子鍵又含共價(jià)

10、鍵DX、Y、W三種元素一定只能組成共價(jià)化合物答案C解析短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X的原子失去一個(gè)電子后即為質(zhì)子，則X為氫元素， Y的原子L層有5個(gè)電子，則Y為氮元素，Z與X同主族且原子序數(shù)大于Y，則Z為鈉元素，W的單質(zhì)常溫下呈氣態(tài)，則W為氯元素。A項(xiàng)，原子半徑：r(X)r(Y)r(W)r(Z)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Y的最高價(jià)氧化物的水化物HNO3酸性比W的最高價(jià)氧化物的水化物HClO4酸性弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)， Z的一種氧化物Na2O2既含離子鍵又含共價(jià)鍵，正確；D項(xiàng)，X、Y、W三種元素可以組成離子化合物NH4Cl，錯(cuò)誤。2(2017·無(wú)錫學(xué)測(cè)模擬)短周期元素X、Y、Z、W原子

11、序數(shù)依次增大，其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰，Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素。下列說(shuō)法正確的是()A原子半徑： r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)BW的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱堿CY的單質(zhì)的氧化性比Z的強(qiáng)DX、Y、Z 三種元素可以組成共價(jià)化合物和離子化合物答案D解析地殼中含量最多的元素是氧，Z為O元素，所以Y為N元素；鈉是短周期金屬性最強(qiáng)的元素，W是Na；X原子序數(shù)最小且不與Y、Z同周期，所以X是H元素。A項(xiàng)，原子半徑N>O，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，W的最高價(jià)氧化物的水化物是氫氧化鈉，是強(qiáng)堿，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氮?dú)獾难趸员妊鯕馊?，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，H、N、O

12、可以組成HNO3等共價(jià)化合物，也可以組成NH4NO3等離子化合物，正確。3(2017·徐州學(xué)測(cè)模擬)X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有兩種為金屬；X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等；X與W、Y與Z這兩對(duì)原子的最外層電子數(shù)之和均為9。單質(zhì)Y和W都可與濃的NaOH溶液反應(yīng)。下列說(shuō)法不正確的是()A原子半徑：Y>Z>WB非金屬性最強(qiáng)的元素為WCY的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可與NaOH溶液反應(yīng)DYW3為離子化合物答案D解析由題意知X為Be，X與W、Y與Z原子的最外層電子數(shù)之和為9，且X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，故W可能為F或Cl，Y可能為B

13、或Al，Z可能為O或S，由于四種元素中有兩種金屬元素，故Y為Al，Z為S，W為Cl。Al、S、Cl位于同周期，隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑減小，非金屬性增強(qiáng)，故A、B項(xiàng)正確；Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為Al(OH)3，是兩性氫氧化物，可與NaOH溶液反應(yīng)，C項(xiàng)正確；YW3為AlCl3，為共價(jià)化合物，D項(xiàng)不正確。4(2017·泰興學(xué)測(cè)模擬)X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。其中X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15，X與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76 g·L1；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的

14、一半。下列說(shuō)法正確的是()A元素Z、W的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同BY的最高價(jià)氧化物的水化物能與其簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成鹽且顯堿性C由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體D由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價(jià)鍵答案C解析X、Y、Z、M、W為五種短周期元素，其中X、Y、Z三種元素是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為15，最外層電子數(shù)平均為5，X與Z可形成XZ2分子，X為4價(jià)，Y為2價(jià)，可推出X、Y、Z分別為C、N、O三種元素；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76 g·L1，該氣態(tài)化合物的摩爾質(zhì)量為22.4 L·mol1

15、×0.76 g·L117 g·mol1，則M為H元素；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的一半，則W的質(zhì)子數(shù)為×(6781)11，故W為Na元素。A項(xiàng)，Z、W分別為O、Na元素，鈉離子和氧離子的核外電子總數(shù)都是10，電子層結(jié)構(gòu)相同，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Y為N元素，其最高價(jià)氧化物的水化物能與其簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成鹽為硝酸銨，硝酸銨呈酸性，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，X為C元素，碳元素形成的單質(zhì)不一定為原子晶體，如石墨，正確；D項(xiàng)，C、N、O、H四種元素可以形成CO(NH2)2、氨基酸等，不含離子鍵，錯(cuò)誤，故選C。5(2017·贛榆學(xué)測(cè)模擬)已知A、B、C、D

16、是短周期中原子序數(shù)依次增大的四種主族元素。A2在常溫下為氣態(tài)，B原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，C在同周期元素中原子半徑最大，元素D是地殼中含量最多的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是()AC可與氧形成離子個(gè)數(shù)比為11和12的兩種化合物BD的離子半徑比C的離子半徑大CA與B可形成很多種原子個(gè)數(shù)比為11的化合物D工業(yè)上生產(chǎn)D可通過(guò)電解其熔融鹽酸鹽實(shí)現(xiàn)答案C解析A、B、C、D是短周期中原子序數(shù)依次增大的四種主族元素。元素D是地殼中含量最多的金屬元素，則D為Al元素；B原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，B為C元素；C在同周期的主族元素中原子半徑最大，C為Na元素；A2在常溫下呈氣態(tài)，則A為H元素。A項(xiàng)，

17、Na和O可形成Na2O和Na2O2兩種化合物，離子個(gè)數(shù)比均為21，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小，則C離子的半徑大于D離子的半徑，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，A、B可形成多種原子個(gè)數(shù)比為11的化合物，如乙炔、苯等，正確；D項(xiàng)，AlCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，錯(cuò)誤，答案為C。6幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表：元素代號(hào)XYZMR原子半徑/nm0.1860.1020.0750.0740.143主要化合價(jià)1625323已知X是短周期中最活潑的金屬，且與R同周期。下列敘述錯(cuò)誤的是()A將YM2通入BaCl2溶液中有大量白色沉淀產(chǎn)生B離子半徑大?。篩2>M2>R3

18、CZ與M組成的化合物是形成酸雨的主要成分之一DX、Y、R的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩之間能發(fā)生反應(yīng)答案A解析主族元素中，元素最高正價(jià)與其族序數(shù)相等，最低負(fù)價(jià)族序數(shù)8(O、F除外)，根據(jù)元素化合價(jià)知，X屬于第A族、Y屬于第A族、Z屬于第A族、M屬于第A族、R屬于第A族，這幾種元素都是短周期元素，M沒(méi)有正化合價(jià)，所以M為O元素，則Y為S元素，X是短周期中最活潑的金屬元素，則X是Na元素，X與R同周期，且R屬于第A族，則R為Al元素，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，Z原子半徑大于M，且相差較小，所以Z為N元素。A項(xiàng)，Y是S元素、M是O元素，二者形成的化合物二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸是弱酸，與氯化鋇不反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電子層數(shù)越多，其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，其離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑Y(jié)2M2R3，正確；C項(xiàng)，Z是N元素、M是O元素，二者形成的二氧化氮是形成酸雨的主要成分之一，正確；D項(xiàng)，X、Y、R的最高價(jià)氧化物的水化物分別是NaOH、H2SO4、Al(OH)3，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，所以這三