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第3講元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系的應(yīng)用課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu),分析、預(yù)料、比較元素及其化合物的性質(zhì)結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期表結(jié)構(gòu)推斷2024全國乙,T10;2024湖南,T6;2024全國甲,T12;2024年6月浙江,T16;2024全國乙,T11;2024山東,T4;2024湖南,T7;2024福建,T8;2024江蘇,T5;2024河北,T5;2024年7月浙江,T16;2024全國Ⅱ,T9;2024全國Ⅲ,T91.宏觀辨識(shí)與微觀探析:能從原子、分子水平分析常見物質(zhì)及其反應(yīng)的微觀特征。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能相識(shí)“位—構(gòu)—性”之間的內(nèi)在聯(lián)系結(jié)合元素化合物的性質(zhì)推斷2024全國乙,T11;2024年1月浙江,T16;2024海南,T10;2024全國Ⅲ,T13;2024天津,T8;2024江蘇,T8結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷2024遼寧,T9;2024廣東,T13;2024湖北,T8;2024遼寧,T14;2024全國Ⅱ,T13;2024全國Ⅰ,T13命題分析預(yù)料1.元素“位—構(gòu)—性”推斷主要考查元素周期表、原子結(jié)構(gòu)、元素周期律及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)等,在高考中出現(xiàn)的頻率較高。2.2025年高考會(huì)更加靈敏地結(jié)合典型物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重要用途及原子結(jié)構(gòu)等進(jìn)行元素“位—構(gòu)—性”的綜合推斷的考查,試題常將必修第一冊和選擇性必修2相關(guān)學(xué)問融合,考查物質(zhì)性質(zhì)、原子半徑、電負(fù)性、電離能等的遞變規(guī)律,體現(xiàn)對宏觀辨識(shí)與微觀探析化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查考點(diǎn)1結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期表結(jié)構(gòu)推斷1.結(jié)合元素周期表結(jié)構(gòu)推斷的思維模型(1)依據(jù)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推斷原子最外層電子數(shù)(N)3≤N<8,元素屬于ⅢA族~ⅦA族;N=1或2,元素屬于ⅠA族、ⅡA族、副族(Pd除外)、0族(氦);N=8,元素屬于0族(He除外);N>次外層電子數(shù),元素屬于其次周期(Li、Be除外)“陰三陽四”規(guī)律某元素對應(yīng)簡潔離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等,若為陰離子,則該元素位于第三周期;若為陽離子,則該元素位于第四周期“陰上陽下”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,則陽離子對應(yīng)元素位于陰離子對應(yīng)元素的下一周期(2)依據(jù)元素在周期表中的相對位置推斷干脆相鄰的“┳”型、“┻”型、“╋”型相對位置關(guān)系①②③注:Z為某元素的原子序數(shù)“對角線”規(guī)則有些元素在周期表中雖然既非同周期,又非同主族,但其單質(zhì)與同類化合物的化學(xué)性質(zhì)卻很相像,如Li和Mg、Be和Al等2.元素周期表結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系研透高考明確方向命題點(diǎn)1結(jié)合原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷1.[2024湖南]日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號元素,W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等,基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說法正確的是(C)A.電負(fù)性:X>Y>Z>W(wǎng)B.原子半徑:X<Y<Z<WC.Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體D.Z元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物具有強(qiáng)氧化性解析依據(jù)基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)與p軌道上的電子數(shù)相等,可知X的電子排布式為1s22s22p4,為O元素,基態(tài)O原子的未成對電子數(shù)為2,則基態(tài)Y、Z原子的未成對電子數(shù)分別為1、3,結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可確定Y為F元素或Na元素,Z為P元素,則該熒光粉的主要成分為3W3(PO4)2·WF2,結(jié)合化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可確定W為+2價(jià),又其原子序數(shù)最大,故W為Ca元素,Y為F元素。元素電負(fù)性:F>O>P>Ca,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑:F<O<P<Ca,B項(xiàng)錯(cuò)誤;F2、Ca與水反應(yīng)生成的氣體分別為O2和H2,C項(xiàng)正確;P元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H3PO4不具有強(qiáng)氧化性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.[2024全國乙]一種礦物由短周期元素W、X、Y組成,溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡潔離子X2-與Y2+具有相同的電子結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是(A)A.X的常見化合價(jià)有-1、-2B.原子半徑大小為Y>X>W(wǎng)C.YX的水合物具有兩性D.W單質(zhì)只有4種同素異形體解析由W、X、Y均為短周期元素,簡潔離子X2-與Y2+具有相同的電子結(jié)構(gòu),可知X為O元素,Y為Mg元素;結(jié)合原子序數(shù)W<X及該礦物溶于稀鹽酸生成無色無味氣體可確定W為C元素,該礦物為MgCO3。氧元素常見化合價(jià)有-1、-2,如Na2O2、Na2O中氧元素分別為-1價(jià)和-2價(jià),A正確;依據(jù)元素在周期表中的位置,可確定原子半徑:Mg>C>O,B錯(cuò)誤;MgO的水合物Mg(OH)2不具有兩性,C錯(cuò)誤;碳元素可形成金剛石、石墨、石墨烯、C60、碳納米管等多種同素異形體,D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2結(jié)合“特別微粒結(jié)構(gòu)”進(jìn)行推斷3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。Y元素的最高正價(jià)為+4價(jià),Y元素與Z、M元素相鄰,且與M元素同主族;化合物Z2X4的電子總數(shù)為18個(gè);Q元素的原子最外層電子數(shù)比次外層少一個(gè)電子。下列說法不正確的是(D)A.原子半徑:Z<Y<MB.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Z>Y>MC.X2Z-ZX2易溶于水,其水溶液呈堿性D.X、Z和Q三種元素形成的化合物確定是共價(jià)化合物解析依據(jù)同一周期主族元素從左到右原子半徑漸漸減小,同一主族元素從上到下原子半徑漸漸增大,可得原子半徑:Z(N)<Y(C)<M(Si),A項(xiàng)正確;元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),則酸性:Z(HNO3)>Y(H2CO3)>M(H2SiO3),B項(xiàng)正確;H2N—NH2為聯(lián)氨,是一種極性較強(qiáng)的化合物,能與水、醇等形成分子間氫鍵,依據(jù)相像相溶原理,聯(lián)氨能溶于水、醇等極性溶劑中,又H2NNH2+H2O?H2NNH3++OH-,其水溶液呈堿性,C項(xiàng)正確;X(H)、Z(N)、Q(Cl)三種元素可形成NH4Cl,NH4Cl是離子化合物,命題拓展[2024湖南改編]W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和,Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子。下列說法錯(cuò)誤的是(A)A.簡潔離子半徑:Z>X>YB.W與Y能形成含有非極性鍵的化合物C.X和Y的最簡潔氫化物的沸點(diǎn):X<YD.Y的單質(zhì)可從X的簡潔氫化物中置換出X的單質(zhì)解析W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,則Z為Na;W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2∶1的18e-分子,該分子為N2H4,W的原子序數(shù)小于X,則W為H、X為N;Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和,則Y為O。A項(xiàng),簡潔離子半徑Na+<O2-<N3-,錯(cuò)誤。B項(xiàng),H2O2中兩個(gè)O原子之間為非極性鍵,正確。C項(xiàng),常溫常壓下,H2O為液態(tài),而NH3為氣態(tài),所以NH3的沸點(diǎn)低于H2O,正確。D項(xiàng),X的簡潔氫化物為NH3,Y的單質(zhì)為O2,氨氣與O2反應(yīng)可生成N2和H2O,正確。技巧點(diǎn)撥找尋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3.相互間的主要反應(yīng)(1)10e-+10e-型:OH-+H3O+2H2O,OH-+NH4+△NH3↑+H2O,OH-+HFF-+H2O,H3O++NH3NH4++H2(2)18e-+10e-型:HCl、H2S、HS-與OH-的反應(yīng),HS-、S2-與H3O+的反應(yīng)。(3)18e-+18e-型:HCl與HS-、S2-的反應(yīng),H2O2氧化HS-、H2S的反應(yīng)。命題點(diǎn)3結(jié)合元素周期表結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷4.[2024全國乙]我國嫦娥五號探測器帶回1.731kg的月球土壤,經(jīng)分析發(fā)覺其構(gòu)成與地球土壤類似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素,且均不與W同族。下列結(jié)論正確的是(B)A.原子半徑大小依次為W>X>Y>ZB.化合物XW中的化學(xué)鍵為離子鍵C.Y單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于Z單質(zhì)的D.Z的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸解析氧原子半徑小于硫原子半徑,而Mg、Al、Si的原子半徑漸漸減小且均比同周期的硫原子半徑大,因此原子半徑:Mg>Al>Si>O,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg元素的金屬性較強(qiáng),而O元素的非金屬性很強(qiáng),二者之間形成的化學(xué)鍵是離子鍵,B項(xiàng)正確;鋁是導(dǎo)體,Si是半導(dǎo)體,故前者導(dǎo)電性能強(qiáng)于后者,C項(xiàng)錯(cuò)誤;硅酸的酸性弱于碳酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。命題拓展[變式拓展](1)W、X、Y的簡潔離子半徑大小依次為O2->Mg2+>Al3+(用離子符號表示)。(2)W的簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于(填“大于”或“小于”)Z的簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。(3)W、X、Y、Z的第一電離能大小依次為O>Si>Mg>Al(用元素符號表示)。5.[全國Ⅲ高考]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示,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(D)WXYZA.氫化物沸點(diǎn):W<ZB.氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y>W(wǎng)C.化合物熔點(diǎn):Y2X3<YZ3D.簡潔離子的半徑:Y<X解析依據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可以推斷出W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元
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