1、高 考 总高 考 总 复 习 优 化 设 计复 习 优 化 设 计 GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JIGAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI 第第2 2节元素周期律和元素周期表节元素周期律和元素周期表第五单元第五单元 2022 备考要点素养要求 1.掌握元素周期律的实质;了解元 素周期表(长式)的结构(周期、族) 及其应用。 2.以第3周期为例,掌握同一周期内 元素性质的递变规律与原子结构 的关系。 3.以A和A族为例,掌握同一主 族内元素性质递变规律与原子结 构的关系。 4.了解金属、非金属元素在周期 表中的位置及其性质的递变规律。
2、 1.宏观辨识与微观探析:能从元素和 原子、分子水平认识物质的组成、 结构、性质和变化,形成“结构决定 性质”的观念,能从宏观和微观相结 合的视角分析元素周期律的递变性。 2.证据推理与模型认知:具有证据意 识,能基于实验现象和事实对物质的 组成、结构及其变化分析得出元素 周期律;能基于元素周期律理解元素 周期表的编排方法,能运用元素周期 表揭示元素周期律。 考点一考点二考点三 考点一考点一元素周期表元素周期表 必备必备知识知识 自主自主预诊预诊 知识梳理 1.原子序数 (1)按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。 (2)原子序数与元素的原子结构之间的关系:原子序数=核电荷数=质子
3、数= 核外电子数。 考点一考点二考点三 2.元素周期表的编排原则 考点一考点二考点三 3.元素周期表 (1)元素周期表的结构。 考点一考点二考点三 (2)周期(7个横行,7个周期)。 周期序数1234567 元素种数28818183232 0族元素原子序数21018365486118 考点一考点二考点三 (3)族(18个纵列,16个族)。 主 族 列121314151617 族AAAAAAA 副 族 列345671112 族BBBBBBB 族第8、9、10列,共3个纵列 0族第18纵列 考点一考点二考点三 (4)元素周期表中的特殊位置。 过渡元素:元素周期表中从B族到B族10列共60多种元素,
4、这些元素 都是金属元素。 镧系:元素周期表第6周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。 锕系:元素周期表第7周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。 考点一考点二考点三 微点拨A族元素不等同于碱金属元素,氢元素不属于碱金属元素。 元素周期表中第18列是0族,不是A族,第8、9、10三列是族,不是 B族。 根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多 的族是B族,共有32种元素。 过渡元素全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(12个)。 由于镧系和锕系的原因,第6、7周期的A族和A族元素原子序数差 为25。 考点一考点二考点三 自我诊断 1.最外层电子
5、数是2的元素一定是A族的元素吗? 提示 不一定。最外层电子数为2的元素也可以是0族元素He和部分过渡元 素。 考点一考点二考点三 2.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。 (1)原子的最外层有1个电子的元素一定是A族元素。() (2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。() (3)A族全部是金属元素。() (4)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素。( ) (5)两种短周期元素原子序数相差8,则周期序数一定相差1。() (6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数。() 考点一考点二考点三 (7)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属
6、于过渡元素。( ) (8)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。() (9)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期。() 答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8)(9) 考点一考点二考点三 3.如图为元素周期表中五种元素的相对位置,若B的原子序数为a,则这五种 元素的核电荷数之和可能为。 答案 5a、5a+10、5a+14 考点一考点二考点三 关键关键能力能力 考考向突破向突破 考向考向1元素周期表的结构元素周期表的结构 【典例1】 (2019全国2,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表 是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W
7、与X的最高化 合价之和为8。下列说法错误的是() A.原子半径:WX B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:ZW D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 W XYZ 考点一考点二考点三 答案 D 解析 由表格中元素所在周期表中的位置可知,W的最高化合价比X的最高 正化合价多2,且两者最高化合价之和为8,所以X的最高化合价为+3价,W的 最高化合价为+5价,分别属于A族和A族,因为4种元素均为短周期元素, 则W为氮元素,X为铝元素,Y为硅元素,Z为磷元素。根据同周期主族元素 原子半径从左到右逐渐减小,同主族元素原子半径从上到下逐渐增大,可知 原子半径NAl,A项正确;常温常压下Si是
8、固体,B项正确;同主族从上到下元 素的非金属性逐渐减弱,对应气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,则气态氢化 物的热稳定性ZYZW B.X2W2中含有离子键和共价键 C.Y的最高价氧化物对应的水化物难溶于水 D.将由X、Z的单质组成的混合物放入冷水中,Z的单质不发生反应 考点一考点二考点三 答案 D 解析 设X的最外层电子数为x,则Z和W的最外层电子数为x+2、x+3,由X与 Z的最高正价之和与W的相等可得,x+x+2=x+3,解得x=1,由此可知X为钠元 素、Y为镁元素、Z为铝元素、W为碳元素。同周期元素,从左到右原子半 径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半 径:XYZW,故A
9、正确;X2W2为Na2C2,Na2C2中含有离子键和共价键,故B正 确;Y为镁元素,氢氧化镁为难溶于水的氢氧化物,故C正确;将由Na、Al的单 质组成的混合物放入冷水中,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生 成的氢氧化钠和铝单质反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,故D错误。 考点一考点二考点三 对点演练2为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联 合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是( ) 考点一考点二考点三 A.表中数字代表元素的原子序数 B.表中元素的排列依据是元素的原子结构 C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4价 D.每一列
10、(纵行)都对应现在常用的元素周期表中的一族 考点一考点二考点三 答案 C 解析 表中数字代表元素的相对原子质量,故A错误;表中元素的排列依据 是相对原子质量的大小,故B错误;根据题给元素周期表的一部分推测表中 “?=70”和C、Si在同一横排,应属于同主族,所以该元素的最高化合价为+4 价,故C正确;每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故D错误。 考点一考点二考点三 考向考向2元素在周期表中位置的推断元素在周期表中位置的推断 【典例2】 (2020四川眉山中学二诊)下表是元素周期表的一部分,W、X、 Y、Z为短周期主族元素。Z的最高价氧化物对应的水化物为M,室温 下,0.01 mol
11、L-1M溶液pH2。下列说法中错误的是() WX YZ A.原子半径大小:XWY B.Z的单质易溶于化合物WZ2 C.气态氢化物稳定性:WX D.含Y元素的离子一定是阳离子 考点一考点二考点三 答案 D 解析 根据元素在周期表位置关系可知,四种元素位于第二、三周期。Z的 最高价氧化物对应的水化物为M,室温下0.01 molL-1M溶液pH2。则Z为 硫元素,W、X、Y分别为碳元素、氮元素、铝元素。原子半径:NCAl, 故A正确;Z为硫元素,其单质易溶于CS2,故B正确;W、X分别为碳元素、氮 元素,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:CN,则气态氢化 物稳定性:CH4r(Z)r(X
12、) B.分别含Y元素和Z元素的两种弱酸可以反应生成两种强酸 C.推测Q的单质可以和氢气、氧气、活泼金属等反应 D.Z的简单阴离子失电子能力比Y的强 考点一考点二考点三 答案 D 解析 根据题意可知,X位于第2周期,Y、Z位于第三周期;X的最高正价和最 低负价之和为0,则X位于A族,X为碳元素,结合各元素在周期表中的相对 位置可知,Y为S,Z为Cl,Q为Se。同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐 减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(Y)r(Z)r(X),故 A正确;亚硫酸与次氯酸反应生成HCl和硫酸,HCl和硫酸都是强酸,故B正 确;Q位于A族,最外层含有6个电子,根据O、S的
13、性质可推测Q(Se)的单质 可以和氢气、氧气、活泼金属等反应,故C正确;非金属性越强,对应离子的 失电子能力越弱,非金属性ClS,则简单离子失电子能力Z(Cl)r(阳离子) 逐渐增大 考点一考点二考点三 性质同周期(左右)同主族(上下) 化合价 最高正化合价由+1+7(O、 F除外) 最低负化合价=-(8-主族序数) (H除外) 相同,最高正化合价= 主族序数(O、F除外) 元素的金属性 和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 考点一考点二考点三 性质同周期(左右)同主族(上下) 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子
14、氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化 物稳定性 逐渐增强逐渐减弱 最高价氧化物 对应水化物的 酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 考点一考点二考点三 微点拨 (1)判断元素非金属性或金属性的强弱,依据是元素的原子在化学 反应中得失电子的难易程度,而不是得失电子的多少。 (2)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属 性的强弱时,必须是其最高价氧化物对应的水化物。 考点一考点二考点三 3.元素周期表、元素周期律的应用 (1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素。 (2)预测元素的性质(由递变规律推测)。 比较不同周期、不同主族元素的性质。
15、如金属性:MgAl、CaMg,则碱性:Mg(OH)2Al(OH)3、Ca(OH)2Mg(OH)2, 从而可得碱性Ca(OH)2Al(OH)3(填“”“H2CO3HClO,能否说明非金属性:SCCl?为什么? 提示 不能。因为硫的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4不是H2SO3,氯 的最高价氧化物对应的水化物是HClO4不是HClO。应根据元素的最高价 氧化物对应的水化物的酸性强弱比较其非金属性强弱。 考点一考点二考点三 2.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。 (1)同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。() (2)第二周期元素从左到右,最高正价从+1价递增到+7价。(
16、) (3)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。() (4)元素氧化物的对应水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越 强。() (5)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性 越弱。() 答案 (1)(2)(3)(4)(5) 考点一考点二考点三 3.(1)根据元素周期律用“”或“”或“”填空。 NaMgCl Na+Mg2+Al3+ F-Cl-Br- Cl-O2-Na+Mg2+ 答案 (1) 考点一考点二考点三 关键关键能力能力 考考向突破向突破 考向考向1根据元素周期律和元素周期表判断物质的性质根据元素周期律和元素周期表判断物质的性质 【典
17、例1】 (2020河南开封模拟)已知短周期元素M、N、P、Q的最高价氧 化物对应水化物分别为X、Y、Z、W,M是短周期中原子半径最大的元素, 常温下X、Z、W均可与Y反应,M、P、Q的原子序数及0.1 molL-1 X、Z、 W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是() 考点一考点二考点三 A.N原子的电子层数与最外层电子数相等 B.M的离子半径小于N的离子半径 C.P的氢化物的稳定性强于Q的氢化物 D.X、W两物质含有的化学键类型相同 考点一考点二考点三 答案 A 解析 短周期元素M、N、P、Q的最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、 Z、W,M是短周期中原子半径最大的元素,则M为钠元素,则X为
18、NaOH;0.1 molL-1的W溶液pH=1,则W为一元含氧强酸,且Q的原子序数大于Na,则Q为 氯元素、W为HClO4;0.1 molL-1的Z溶液的pH=0.7,则Z为二元强酸,且P的 原子序数大于Na,则P为硫元素、Z为H2SO4;常温下X、Z、W均可与Y反应, 则Y为两性氢氧化物,即Y为Al(OH)3、N为铝元素。Al原子核外有3个电子 层数,最外层电子数为3,其电子层数与最外层电子数相等,故A正确;Na+、 Al3+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Na+Al3+,故 B错误;非金属性ClS,故简单氢化物的稳定性:HClH2S,故C错误;NaOH为 离子化合物,含
19、有离子键、共价键,HClO4为共价化合物,分子内只含有共价 键,二者含有化学键不完全相同,故D错误。 考点一考点二考点三 对点演练1(2020天津静海一中调研)X、Y、Z、W、M五种元素的原子序 数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元 素的原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位 置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子 数的2倍,M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是() A.五种元素的原子半径从大到小的顺序:MWZYX B.X、Z两元素能形成原子个数比(X Z)为3 1和4 2的化合物 C.化合物YW2、ZW
20、2都是酸性氧化物 D.用M单质作为阳极、石墨作为阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后, 在阴极区会出现白色沉淀 考点一考点二考点三 答案 B 解析 X元素的原子形成的离子就是一个质子,X为氢元素,Y原子的最外层 电子数是内层电子数的2倍,应为碳元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的 位置,它们的单质在常温下均为无色气体,则Z为氮元素、W为氧元素;M是 地壳中含量最高的金属元素,应为铝元素。氢原子半径最小,同周期随原子 序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半 径:AlCNOH,即MYZWX,故A错误;N、H两元素能形成NH3、 N2H4,故B正确;CO2是酸性氧化物,NO2
21、与水反应生成硝酸和NO,NO2不是酸 性氧化物,故C错误;用Al单质作为阳极、石墨作为阴极电解NaHCO3溶液, 阴极生成氢气,但不会生成沉淀,故D错误。 考点一考点二考点三 对点演练2现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是 电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T化 合物能破坏水的电离平衡。六种元素的原子半径与原子序数的关系如图 所示。下列推断正确的是() A.最简单氢化物的沸点排序:YTR B.原子半径和离子半径均满足:YZ C.最高价氧化物对应水化物的酸性:TRT 考点一考点二考点三 答案 A 解析 短周期主族元素中,R原子最外层电
22、子数是电子层数的2倍,可能为碳 元素或硫元素,由图中原子半径和原子序数关系可知R应为碳元素;Y与Z能 形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,应为Na2O、Na2O2,则Y为氧元素,Z为钠元 素;Na2T能破坏水的电离平衡,则T应为硫元素,X的原子半径最小,原子序数 最小,则X为氢元素。根据上述分析,Y、T、R最简单氢化物对应的物质为 H2O、H2S、CH4,沸点的大小和分子间作用力有关,分子间的相互作用力又 取决于分子的相对分子质量,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点 越高,又因为水分子间存在氢键,故沸点:H2OH2SCH4,故A正确;原子半径 氧原子小于钠原子,氧离子和钠离子核外电子排布相
23、同,核电荷数越大半径 越小,钠离子小于氧离子,故B错误;最高价氧化物对应的水化物的酸性,硫 酸的酸性比碳酸强,故C错误;非金属性越强,其单质氧化性越强,非金属性 OSC,故D错误。 考点一考点二考点三 考向考向2微粒半径大小的比较微粒半径大小的比较 【典例2】 (2020陕西渭南中学二模)W、X、Y、Z均为短周期元素,原子 序数依次增大,W的原子核最外层电子数是次外层的2倍,X-、Y+具有相同 的电子层结构,Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是() A.原子半径:YZXW B.简单氢化物的稳定性:XZW C.最高价氧化物的水化物的酸性:WZ D.X可分别与W、Y形成化合物,其所含的化学
24、键类型相同 考点一考点二考点三 答案 B 解析 W原子的最外层电子数是次外层的2倍,则W为碳元素;X-、Y+具有相 同的电子层结构,则X为氟元素,Y为钠元素;Z的阴离子不能发生水解反应, 则Z为氯元素。比较原子半径时,先看电子层数,再看最外层电子数,则原子 半径NaClCF,A错误;非金属性FClC,所以简单氢化物的稳定性 XZW,B正确;非金属性CCl,则最高价氧化物的水化物的酸性WBC B.它们的原子半径:CBA C.离子半径:A2-C-B2+ D.原子最外层上的电子数:CAB 考点一考点二考点三 答案 B 解析 A、B、C为三种短周期元素,B2+与C-具有相同的电子层结构,则B2+为 M
25、g2+,C-为F-,即B为镁元素,C为氟元素;因为A、B为同周期元素,且A的最低 价离子为A2-,则A为S。综上所述,A为硫元素、B为镁元素、C为氟元素。 原子序数SMgF,故A项正确;不同周期元素,电子层数越多,原子半径越大, 同一周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径MgSF,故B项 错误;S2-的电子层数为3,离子半径最大,Mg2+与F-的电子层数为2,且具有相 同的核外电子数,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径S2-F-Mg2+, 故C项正确;F原子最外层电子数为7,S原子最外层电子数为6,Mg原子最外 层电子数为2,因此原子最外层上的电子数FSMg,故D项正确。 考
26、点一考点二考点三 考向考向3元素金属性与非金属性的强弱判断与应用元素金属性与非金属性的强弱判断与应用 【典例3】 (2021河北唐山调研)下列事实不能说明元素的金属性或非金属 性相对强弱的是() 选项事实推论 A与冷水反应,Na比Mg剧烈金属性:NaMg BCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性:CaMg CSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性:SC D t 时,Br2+H2 2HBr K=5.6107 I2+H2 2HIK=43 非金属性:BrI 考点一考点二考点三 答案 C 解析 可依据金属单质与水反应的剧烈程度判断元素金属性的强弱,与冷 水反应,Na比Mg剧烈,说明Na的
27、金属性比Mg强,A正确;依据最高价氧化物 对应水化物的碱性强弱判断元素金属性的强弱,Ca(OH)2的碱性强于 Mg(OH)2,则金属性CaMg,B正确;SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明亚 硫酸的酸性比碳酸的酸性强,但不能说明S与C的非金属性的强弱,C错误; 相同温度时,溴单质、碘单质与氢气化合的难易程度可以说明溴的非金属 性比碘的非金属性强,正确。 考点一考点二考点三 易错提醒判断金属性和非金属性强弱时的易错点 (1)关注关键词“最高价”,根据元素氧化物对应水化物酸碱性的强弱判断元 素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物的对应水化物。 (2)关注关键词“难、易”,判断元素
28、非金属性或金属性的强弱,依据是元素原 子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。 (3)元素的非金属性越强,其单质的活泼性不一定越强。实际中的特例,如N 的非金属性较强,但N2性质稳定。 考点一考点二考点三 对点演练4(2020河南郑州第二次质检)化合物 是一种高效 消毒剂,其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力,可用于目前新冠病毒疫情下 的生活消毒。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙 述正确的是() A.原子半径:XYZ B.元素的非金属性:XYOH,即YZX,A项错 误;元素的非金属性:HCO,即XYCl-O2-Al3+ (5)MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+
29、2H2O (6)2NH3H2O+3H2O2=N2+8H2O 解析 由题中所给信息可知,A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短 周期主族元素,A能与氧元素形成两种无色气体,则A为碳元素;C是地壳中 含量最多的元素,则C为氧元素;D是地壳中含量最多的金属元素,D为铝元 素,且图中给出了A和E在元素周期表中的相对位置,则B为氮元素,E是硫元 素,F为氯元素。 考点一考点二考点三 关键关键能力能力 考考向突破向突破 考向考向1根据元素的原子结构推断位置及性质根据元素的原子结构推断位置及性质 【典例1】 (2020浙江7月选考,16)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子 序数依次增大。Y元素的最
30、高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M 元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比 次外层少一个电子。下列说法不正确的是() A.原子半径:ZYYM C.X2ZZX2易溶于水,其水溶液呈碱性 D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物 考点一考点二考点三 答案 D 解析 X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素,原子序数依次增大,Y元素的最 高正价是+4价,M与Y同主族,则Y为碳元素,M是硅元素;Z与碳相邻,是氮元 素,N2X4的电子总数是18,X是氢元素;Q是第3周期元素,次外层电子数是7, 则为氯元素。原子半径:NCSi(ZYH2CO3H2SiO3(
31、ZYM),B项正确;H2NNH2易溶于水, 水溶液呈碱性,C项正确;H、N、Cl可以形成NH4Cl,NH4Cl是离子化合物,D 项错误。 考点一考点二考点三 方法技巧 元素推断题解题的一般步骤 (1)寻找突破口元素推断的关键。综合把握题中关键信息,确定突破口。 (2)推断元素正确解题的基础。根据关键信息,结合突破口找出关键元 素,然后根据题中描述或结构片段推出所有元素,充分利用元素周期律结合 选项作答。 (3)解题明确要求,规范作答。 (4)验证确保答题正确无误。 考点一考点二考点三 对点演练1(2019全国3,9)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外 层电子数之和为10。X与Z同族,
32、Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y 原子半径大于Z。下列叙述正确的是() A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物 C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸 考点一考点二考点三 答案 B 解析 由于X、Y、Z都为主族元素,首先根据“Y最外层电子数等于X次外层 电子数”可推知,Y最外层电子数为2,再依据“它们原子的最外层电子数之和 为10”及“X与Z同族”可推知,X为碳元素,Z为硅元素,依据“Y原子半径大于Z” 可推知,Y为镁元素。碳的常见氧化物有CO2、CO,常温下为气态,而MgO 常温下为固态,A项错误;碳、硅处于同主族,非金
33、属性:CSi,故简单氢化物 的稳定性:CH4SiH4,B项正确;碳元素和硅元素可形成SiC,但SiC属于共价 化合物,C项错误;Mg可溶于浓硝酸,但硅不与浓硝酸反应,D项错误。 考点一考点二考点三 对点演练2X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数 是内层电子数的3倍;X与Z同族,Y与Z同周期,Q原子的电子总数等于其电 子层数的3倍,W与X、Y既不同族也不同周期且W不是稀有气体元素;X、 Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法正确的是() A.Q与W可形成10电子、14电子、18电子分子 B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4 C.Y、Z、Q分别与X化
34、合,只能形成AB2型化合物 D.X、Z、W中的两种或三种元素形成的钠盐溶液只可能显酸性和中性 考点一考点二考点三 答案 A 解析 根据题意可知,X、Y、Z、W、Q分别是氧元素、硅元素、硫元素、 氢元素、碳元素。A项,碳元素与氢元素可以组成甲烷(CH4)、乙炔(C2H2)、 乙烷(C2H6)分子,它们分别为10电子、14电子、18电子分子,正确;B项,硅的 最高价氧化物对应水化物的化学式有H4SiO4、H2SiO3,错误;C项,碳、硅、 硫与氧形成的化合物,除CO2、SiO2、SO2外,还有CO、SO3等,错误;D项,硫、 氢、氧形成的钠盐溶液,NaHSO4溶液显酸性,Na2SO4溶液显中性,N
35、a2SO3溶 液显碱性,错误。 考点一考点二考点三 考向考向2根据元素及其化合物的性质推断位置及结构根据元素及其化合物的性质推断位置及结构 【典例2】 (2020重庆直属校3月模拟)W、X、Y、Z均为短周期元素且原 子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的 最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清 石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是() A.简单离子半径:XZY B.工业上采用电解法制备X的单质 C.Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Z D.W元素与Z元素都能形成超过三种的含氧酸盐 考点一考点二考点三 答案 D 解析 W、X、Y、Z均为短周
36、期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中 原子半径最大的元素,则Y为钠元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓 溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,生成的 气体为二氧化硫和二氧化碳,则Z为硫元素,W为碳元素;元素X和Z同族,则 X为氧元素。电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半 径:YXZ,故A错误;工业上采用分离液态空气法制备X的单质(O2),故B错 误;Y、Z的氢化物分别为NaH、硫化氢,NaH是离子化合物,硫化氢是共价 化合物,Y的氢化物NaH的沸点较高,故C错误;W元素与Z元素都能形成超过 三种的含氧酸盐,如Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、H
37、COONa、Na2SO3、 NaHSO3、Na2SO4、NaHSO4等,故D正确。 考点一考点二考点三 对点演练3(2018全国3,13)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次 增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同 冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是() A.原子半径大小为WXYClOF,A项错误;HF为弱酸,盐酸是强酸,B项错误;Na2O2中有离 子键、非极性共价键,ClO2中只有极性共价键,C项错误;标准状况下O2、O3 和F2都是气体,D项正确。 考点一考点二考点三 考向考向3依据元素周期表的依据元素周期表的“片段结构片段结构”推
38、断元素及性质推断元素及性质 【典例3】 (2020河北高考模拟)四种短周期元素A、B、C、D在元素周期 表中的相对位置如图所示,其中D形成的两种氧化物都是常见的大气污染 物。下列有关判断不正确的是() A.A的简单氢化物是天然气的主要成分 B.元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性 C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,所以是两性单质 D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:DC 考点一考点二考点三 答案 C 解析 D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物,则D为S,再根据位置关 系可知,A为C、B为Al、C为Si。A的简单氢化物是天然气的主要成分为甲 烷,故A正确;草酸氢钠(NaH
39、C2O4)溶液显酸性,故B正确;单质B(Al)既可以与 酸反应,又可以与碱反应,但不能叫两性单质,故C错误;最高价氧化物对应 的水化物的酸性:H2SO4H2SiO3,故D正确。 考点一考点二考点三 思路点拨 根据“片段结构”推断元素的思维模式 考点一考点二考点三 对点演练4a、b、c、d四种元素在周期表中的位置如图,则下列说法正确 的是() A.a与b之间容易形成离子化合物 B.若b的单质可作半导体材料,则c的单质不可能为 半导体材料 C.若b的单质与H2易化合,则c的单质与H2更易化合 D.若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4,则a的氢化物的化学式为aH3 考点一考点二考点三 答案 D
40、解析 a、b可能均为非金属,如a为C,b为P,非金属之间不易形成离子键,故A 错误;若b的单质可作半导体材料,b为Si,c为Ge,则c的单质可能为半导体材 料,故B错误;b、c同主族,从上到下非金属性减弱,非金属性强的b与H2易化 合,则c的单质与H2不一定容易化合,故C错误;若b的最高价氧化物对应水化 物为H2bO4,b的最高价为+6价,最低价为-2价,b为A族元素,a为A族元 素,a的氢化物的化学式为aH3,故D正确。 考点一考点二考点三 深度指津 常见元素及其化合物的特性 (1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的组成 元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
41、(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:O。 (4)具有漂白性的常见物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠、双氧水(H2O2)等。 (5)单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或 无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴 离子的还原性最弱的元素:F。 考点一考点二考点三 (6)单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。 (7)常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。 (8)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。 (9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水
42、化物起化合反应的元 素:N;能起氧化还原反应的元素:S。 (10)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。 考点一考点二考点三 网络构建 考点一考点二考点三 核心速记 1.同周期主族元素性质递变规律(从左至右) (1)原子半径逐渐变小 (2)最高正价由+1+7(除一、二周期);最低负价从-4-1 (3)金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强 2.同主族元素性质递变规律(自上而下) (1)原子半径逐渐增大 (2)金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱 学科素养提升学科素养提升 元素推断题解题元素推断题解题指导指导 素养解读 元素推断题主要考查元素周期表中“位、构、性”的关系及学生利
43、用物质 结构和性质进行综合推断的能力。该类题目综合性强、难度较大,学生需 要掌握短周期所有元素原子的结构特点、它们在元素周期表中的位置、 对应单质及重要化合物的性质,从而分析解决问题,逐步提升宏观辨识与微 观探析以及证据推理与模型认知的化学核心素养。 案例探究 情境:到1869年,科学家们已经发现了63种元素,如此众多的元素使得科学 家不可避免地要思考一个重要的问题自然界是否存在某种规律,使各 种元素能够井然有序、分门别类地排列呢?35岁的化学家门捷列夫 (18341907)也在苦苦思索这个问题。门捷列夫在批判地继承前人工作 的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出一条规律:元
44、素的性质随相对原子质量的递增而呈周期性变化。他根据这个规律编制 了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,他还在表里为 未知元素预留了空位,后来,很快就有新元素陆续被发现,填充了这些空位! 而且,这些元素表现出的各种性质与他的预言惊人地吻合。 【典例】 (2020三湘名校教育联盟五市十校大联考)短周期主族元素W、 X、Y、Z的原子序数依次增大,它们在元素周期表中的相对位置如图所 示,Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法正确的是() W XYZ A.W的最高价氧化物对应的水化物是与W同周期、同主族元素的最高价 含氧酸中酸性最强的酸 B.简单离子的还原性:WXYZ C.氢
45、元素与W、Z三种元素组成的化合物仅含有共价键 D.简单气态氢化物的热稳定性:WXYZ 解析 从图看可知应为第2、3周期元素,根据Y的核外电子排布可知Y为硫, 所以W、X、Z分别是氮、磷、氯。W的最高价氧化物对应的水化物是 HNO3,A项正确;简单离子的还原性:XW,B项错误;氢元素与W、Z元素组 成的化合物可以为NH4Cl,结构中含有离子键,C项错误;根据非金属性越强, 气态氢化物越稳定可知,D项错误。 答案 A 方法规律 1.推断元素的常用思路 根据原子结构、元素周期表的知识及已知条件,可推断原子序数,判断元素 在周期表中的位置等,基本思路如下: 2.元素推断的常用步骤 (1)分析题目有效信
46、息。 图表信息题中直接给出的元素周期表片段。 文字信息把题中给出的文字信息进行提炼。 结构信息题中给出的原子结构信息如微粒的质子数或电子数等。 (2)画出元素周期表片段,明确各元素的相对位置,推出元素。 (3)对照问题,结合元素周期律回答相应问题。 3.元素推断题六大误区 素养提升 1.(2020全国2,13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良 好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。 下列有关叙述错误的是() A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键 B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应 C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D.X的氟化
47、物XF3中原子均为8电子稳定结构 答案 D 解析 根据题意可知Z的原子序数是W、X、Y、Z四种元素中最大的,Z能 形成+1价离子,可初步判断Z为钠元素;W的原子序数是W、X、Y、Z四种 元素中最小的,W与X、Y均以一个单键结合,可初步判断W为氢元素;根据 W、X、Y、Z的原子序数之和为24,可知X、Y的原子序数之和为12,结合 成键特点,可判断X、Y分别是硼、氮元素。H、B、N形成的阴离子中,各 原子均以共价键结合,A正确;Na单质能与H2O、CH3OH反应,B正确;氮元素 最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,C正确;BF3中硼原子最外层有6个电 子,D错误。 2.(2020全国3,13)W、
48、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元 素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下 列叙述正确的是() A.非金属性:WXYZ B.原子半径:ZYXW C.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物的水化物为强碱 答案 D 解析 由“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素”,再根据“化合 物XW3与WZ相遇会产生白烟”可推测:W为氢元素,X为氮元素,Z为氯元素, 再依据四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z推知,Y为钠元素,非金属 性:ClNHNa,A项错误;原子半径:NaClNH,B项错误;N的含氧酸中,如 HNO2就不属于强酸,C项错误;Na的氧
49、化物的水化物是NaOH,NaOH属于强 碱,D项正确。 3.(2020吉林二调)X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次增大,X的 原子中只有1个电子,Y2-和Z+的电子层结构相同,Y与W同主族。下列叙述 正确的是() A.X分别与Y、Z、W形成的二元化合物中X的化合价均为+1价 B.常见氢化物的沸点:W大于Y C.Z与W形成的化合物,其水溶液常带有臭鸡蛋气味 D.由这四种元素共同形成的两种化合物,其水溶液一种呈酸性,另一种呈碱 性 答案 C 解析 四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子中 只有1个电子,则X为氢元素;Y2-和Z+的电子层结构相同,则Y位于第2周期 A族
50、,为氧元素,Z位于第3周期A族,为钠元素;Y与W同主族,则W为硫元 素;X为H,H与Na形成的NaH中,H的化合价为-1价,故A错误;H2O分子间有氢 键,沸点高于H2S,故B错误;Na2S的水溶液中,S2-会水解生成少量硫化氢气体, 硫化氢有臭鸡蛋气味,故C正确;由这四种元素共同形成的化合物有 NaHSO4和NaHSO3,水溶液都显酸性,故D错误。 4.(2020黑龙江齐齐哈尔八中一模)W、R、X、Y均为短周期元素且原子序 数依次增大。Y的最高正价和最低负价之和等于0;常温常压下,W和R组成 的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化;这4 种元素原子的最外层电子数之和等
