1、素养提升突破系列(三)元素周期律在元素推断中的应用 【考情考情透视规律透视规律】在近在近5 5年的高考试题中年的高考试题中,元素推断是高考的必考题型元素推断是高考的必考题型,难难度中等。度中等。【归纳归纳认知素养认知素养】1.1.元素推断题的一般思维模板元素推断题的一般思维模板:2.2.推断元素在周期表位置的方法推断元素在周期表位置的方法:(1)(1)根据核外电子排布规律。根据核外电子排布规律。最外层电子数等于或大于最外层电子数等于或大于3(3(小于小于8)8)的一定是主族元的一定是主族元素。素。最外层有最外层有1 1个或个或2 2个电子个电子,则可能是则可能是AA、AA族元素族元素,也可能是
2、副族、也可能是副族、族元素或族元素或0 0族元素氦。族元素氦。最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2 2周期。周期。某元素阴离子最外层电子数与次外层相同某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素该元素位于第位于第3 3周期周期;若为阳离子若为阳离子,则位于第则位于第4 4周期。周期。电子层结构相同的离子电子层结构相同的离子,若电性相同若电性相同,则位于同周期则位于同周期,若电性不同若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期则阳离子位于阴离子的下一周期“阴上阳下阴上阳下”规律。规律。电子层结构相同的离子电子层结构相同的离子,若电性相同若电性相同
3、,则位于同周期则位于同周期,若电性不同若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期则阳离子位于阴离子的下一周期“阴上阳下阴上阳下”规律。规律。(2)(2)根据稀有气体元素的原子序数。根据稀有气体元素的原子序数。第第1 17 7周期稀有气体元素的原子序数依次为周期稀有气体元素的原子序数依次为2 2、1010、1818、3636、5454、8686、118,118,可利用元素的原子序数与最相可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置中的位置,遵循遵循“比大小比大小,定周期定周期;比差值比差值,定族数定族数”的的原则。如
4、原则。如5353号元素号元素,由于由于365354,3653cba:dcbaB.4B.4种元素中种元素中b b的金属性最强的金属性最强C.cC.c的氧化物的水化物是强碱的氧化物的水化物是强碱 D.dD.d单质的氧化性比单质的氧化性比a a单质的氧化性强单质的氧化性强【解析解析】选选B B。由于。由于a a、b b、c c、d d为原子序数依次增大为原子序数依次增大的短周期主族元素的短周期主族元素,a,a原子核外电子总数与原子核外电子总数与b b原子次外原子次外层的电子数相同层的电子数相同,则则a a的原子序数应为的原子序数应为2 2或或8;c8;c所在周期所在周期数与族数相同数与族数相同,则则
5、c c只能为只能为Al,Al,又由于又由于d d与与a a同族且同族且d d的原的原子序数最大子序数最大,因此因此d d与与a a只能为只能为AA族以后的元素族以后的元素,故故a a的的原子序数为原子序数为8,8,为为O,dO,d为为S;S;则则b b为为NaNa或或MgMg。由于。由于b b、c c、d d在第在第3 3周期周期,则原子半径为则原子半径为bcd,dbcd,d与与a a同主族同主族,则原子则原子半径半径:da,:da,故故A A项错误项错误;同周期从左到右同周期从左到右,金属性逐渐减金属性逐渐减弱弱,则金属性则金属性:bc,a:bc,a、d d为非金属为非金属,金属性较弱金属性
6、较弱,故故B B项项正确正确;c;c为为Al,Al,其氧化物的水化物为氢氧化铝其氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢为两性氢氧化物氧化物,不是强碱不是强碱,故故C C项错误项错误;d;d与与a a属于第属于第AA族族,分别分别为为S S和和O,O,同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱同一主族的元素非金属性从上到下逐渐减弱,因此因此a a单质的氧化性比单质的氧化性比d d单质的氧化性强单质的氧化性强,故故D D项错误。项错误。【素养变式素养变式】(1)(1)气态氢化物的热稳定性气态氢化物的热稳定性:a_d(:a_d(填填“”或或“”)。非金属性。非金属性:OS,:OS,气态氢化物的稳定性气态氢化
7、物的稳定性H H2 2OHOH2 2S S。(2)(2)元素形成的简单离子的半径元素形成的简单离子的半径:a_c(:a_c(填填“”或或“”)。离子电子层结构相同时。离子电子层结构相同时,核电荷数越多核电荷数越多,半径半径越小越小,所以离子半径所以离子半径:O:O2-2-AlAl3+3+。2.(20172.(2017浙江浙江4 4月选考真题月选考真题)W)W、X X、Y Y、Z Z四种短周期四种短周期元素元素,它们在周期表中位置如图所示。下列说法中不它们在周期表中位置如图所示。下列说法中不正确的是正确的是()A.ZA.Z、Y Y、X X的原子半径依次减小的原子半径依次减小,非金属性依次降低非金
8、属性依次降低B.ZB.Z、Y Y、W W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低C.WHC.WH4 4与与Z Z元素的单质在一定条件下可发生化学反应元素的单质在一定条件下可发生化学反应D.WD.W的位置是第的位置是第2 2周期周期,第第AA族族【解析解析】选选A A。W W、X X、Y Y、Z Z是四种短周期元素是四种短周期元素,它们在它们在周期表中位置如图所示周期表中位置如图所示,则则W W是是C,XC,X是是O,YO,Y是是S,ZS,Z是是ClCl。同周期自左向右原子半径逐渐减小同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下同主族自上而下原子半径逐渐增大原子
9、半径逐渐增大,则则X X、Z Z、Y Y的原子半径依次减小的原子半径依次减小,非金属性依次降低非金属性依次降低,A,A错误错误;非金属性非金属性:ZYW,Z:ZYW,Z、Y Y、W W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低,B,B正确正确;CH;CH4 4与与ClCl2 2在一定条件下可发生取代反应在一定条件下可发生取代反应,C,C正确正确;碳元素的碳元素的位置是第位置是第2 2周期周期,第第AA族族,D,D正确。正确。【训练训练提升素养提升素养】1.1.原子序数依次递增的原子序数依次递增的4 4种短周期元素可形成简单离种短周期元素可形成简单离子子W W2-2
10、-、X X+、Y Y3+3+、Z Z2-2-,下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.A.工业上常采用电解法冶炼工业上常采用电解法冶炼Y Y单质单质B.B.气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性:H:H2 2W W强于强于H H2 2Z ZC.C.离子半径由大到小离子半径由大到小:Z:Z2-2-XX+YY3+3+WW2-2-D.WD.W、X X形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是1212【解析解析】选选C C。短周期元素。短周期元素,形成的四种离子形成的四种离子W W2-2-、X X+、Y Y3+3+、Z Z2-2-,则则W W是氧元素是氧元素,X,X为钠
11、元素为钠元素,Y,Y为铝元素为铝元素,Z,Z为硫元为硫元素。素。A A项项,工业上用电解氧化铝的方法冶炼金属铝工业上用电解氧化铝的方法冶炼金属铝,正正确确;B;B项项,水的稳定性比硫化氢强水的稳定性比硫化氢强,正确正确;C;C项项,硫离子有硫离子有3 3个电子层个电子层,在四种离子中半径最大在四种离子中半径最大,电子层结构相同的电子层结构相同的离子原子序数越大离子原子序数越大,半径越小半径越小,离子半径由大到小离子半径由大到小:S:S2-2-OO2-2-NaNa+AlAl3+3+,不正确不正确;D;D项项,氧化钠或过氧化钠中阴、氧化钠或过氧化钠中阴、阳离子个数比一定是阳离子个数比一定是12,1
12、2,正确。正确。2.(20182.(2018安庆模拟安庆模拟)已知已知X X、Y Y、Z Z、W W、R R是原子序数是原子序数依次增大的五种短周期主族元素依次增大的五种短周期主族元素,其中其中Y Y、R R原子最外原子最外层电子数相等层电子数相等;X;X元素最低负价与元素最低负价与W W元素最高正价绝对元素最高正价绝对值相等值相等;工业上常用电解熔融氧化物的方法冶炼工业上常用电解熔融氧化物的方法冶炼W W单单质质;Z;Z、W W、R R最高价氧化物对应的水化物两两反应均生最高价氧化物对应的水化物两两反应均生成盐和水。下列说法正确的是成盐和水。下列说法正确的是()A.A.简单离子半径简单离子半
13、径:YZW:YZWB.B.简单氢化物的热稳定性简单氢化物的热稳定性:XYR:XYRC.WC.W的最高价氧化物对应的水化物碱性比的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z Z的强的强D.RD.R的最高价氧化物对应的水化物化学式一定是的最高价氧化物对应的水化物化学式一定是HROHRO4 4【解析解析】选选A A。由题意推知。由题意推知,X,X为为N,ZN,Z为为Na,WNa,W为为Al,YAl,Y若为若为F,F,则则R R为为Cl,YCl,Y若为若为O,O,则则R R为为S S。A A项项,离子半径离子半径:F:F-(或或O O2-2-)NaNa+AlAl3+3+,正确正确;B;B项项,Y,Y的非金属性最
14、强的非金属性最强,形成的气态氢形成的气态氢化物最稳定化物最稳定,错误错误;C;C项项,金属性金属性:NaAl,:NaAl,碱性碱性:NaOH:NaOH Al(OH)Al(OH)3 3,错误错误;D;D项项,R,R可形成可形成H H2 2SOSO4 4或或HClOHClO4 4,错误。错误。3.3.短周期元素短周期元素X X、Y Y、Z Z、W W的原子序数依次增大的原子序数依次增大,Y,Y、Z Z、W W位于同一周期位于同一周期,它们的最高价氧化物的水化物能两两它们的最高价氧化物的水化物能两两反应反应,X,X原子最外层电子数是其电子层数的三倍原子最外层电子数是其电子层数的三倍,W,W的最的最高
15、正价与最低负价的代数和为高正价与最低负价的代数和为4 4。下列推测不正确的。下列推测不正确的是是()A.XA.X的非金属性强于的非金属性强于W WB.XB.X与与Y Y可形成的离子化合物不止一种可形成的离子化合物不止一种C.WC.W元素最高价氧化物对应水化物的化学式为元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H H2 2WOWO4 4D.YD.Y、Z Z的简单离子都能破坏水的电离平衡的简单离子都能破坏水的电离平衡【解析解析】选选D D。根据题给信息推断。根据题给信息推断X X为氧元素为氧元素,Y,Y为钠元为钠元素素,Z,Z为铝元素为铝元素,W,W为硫元素。为硫元素。A A项项,同主族元素由上到下同主
16、族元素由上到下元素的非金属性逐渐减弱元素的非金属性逐渐减弱,故故O O的非金属性强于的非金属性强于S,S,正正确确;B;B项项,氧与钠可形成氧化钠和过氧化钠等离子化合氧与钠可形成氧化钠和过氧化钠等离子化合物物,正确正确;C;C项项,硫元素最高价氧化物对应水化物的化学硫元素最高价氧化物对应水化物的化学式为式为H H2 2SOSO4 4,正确正确;D;D项项,Na,Na+不能破坏水的电离平衡不能破坏水的电离平衡,错误。错误。【加固训练加固训练】1.(20181.(2018岳阳模拟岳阳模拟)五种短周期元素五种短周期元素A A、B B、C C、D D、E E的原子序数依次增大的原子序数依次增大,A,A
17、和和C C同族同族,B,B和和D D同族同族,C,C离子和离子和B B离子具有相同的电子层结构。离子具有相同的电子层结构。A A和和B B、D D、E E均能形成共均能形成共价化合物。价化合物。A A和和B B形成的化合物在水中呈碱性形成的化合物在水中呈碱性,C,C和和E E形形成的化合物在水中呈中性。下列说法正确的是成的化合物在水中呈中性。下列说法正确的是()A.A.五种元素中原子半径最大的是五种元素中原子半径最大的是E,E,最小的是最小的是A AB.AB.A和和B B、D D、E E形成的共价化合物中形成的共价化合物中,稳定性最差的是稳定性最差的是A A、D D形成的化合物形成的化合物C.
18、EC.E最高价氧化物对应水化物的化学式为最高价氧化物对应水化物的化学式为H H2 2EOEO4 4D.CD.C的单质在空气中燃烧产物的化学式为的单质在空气中燃烧产物的化学式为C C2 2O O【解析解析】选选B B。C C离子和离子和B B离子具有相同的电子层结构离子具有相同的电子层结构,则则C C在第在第3 3周期、周期、B B在第在第2 2周期周期,A,A能与能与B B形成共价化合物形成共价化合物,且溶液为碱性且溶液为碱性,故故A A、B B分别为氢、氮分别为氢、氮,则则C C、D D为钠、磷为钠、磷;钠与钠与E E元素形成的化合物溶液呈中性元素形成的化合物溶液呈中性,则则E E为氯。五种
19、为氯。五种元素中原子半径最大的是钠元素中原子半径最大的是钠(C(C元素元素),),原子半径最小的原子半径最小的是氢是氢(A(A元素元素),A),A项错误项错误;非金属性非金属性:NP:NP、ClP,ClP,故磷与故磷与氢形成的化合物的稳定性最差氢形成的化合物的稳定性最差,B,B项正确项正确;E;E是氯是氯,其最其最高价氧化物对应水化物的化学式为高价氧化物对应水化物的化学式为HClOHClO4 4,C,C项错误项错误;钠钠在空气中燃烧在空气中燃烧,生成物的化学式为生成物的化学式为NaNa2 2O O2 2,D,D项错误。项错误。2.R2.R、X X、Y Y、M M、Z Z五种短周期主族元素的原子
20、半径依五种短周期主族元素的原子半径依次减小次减小,X,X、Y Y、Z Z的电子层数之和为的电子层数之和为5,X5,X元素原子的最元素原子的最外层电子数是它的电子层数的外层电子数是它的电子层数的2 2倍倍,Y,Y元素原子的最外元素原子的最外层电子数是层电子数是X X和和Z Z两元素原子最外层电子数的总和两元素原子最外层电子数的总和,M,M是是地壳中含量最多的元素地壳中含量最多的元素,R,R与与Z Z的最外层电子数相同。的最外层电子数相同。下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.ZA.Z与与M M形成的化合物中不可能含有非极性键形成的化合物中不可能含有非极性键B.B.对应氢化物的热稳定性对应氢化物
21、的热稳定性:XYM:XYMC.C.单质的还原性单质的还原性:RMYX:RMYXD.XD.X、Y Y、M M、Z Z四种元素组成的离子化合物受热易分解四种元素组成的离子化合物受热易分解【解析解析】选选D D。X X元素原子的最外层电子数是它的电子元素原子的最外层电子数是它的电子层数的层数的2 2倍倍,X,X、Y Y、Z Z的电子层数之和为的电子层数之和为5,5,则则X X原子有原子有2 2个电子层个电子层,最外层电子数为最外层电子数为4,4,则则X X为碳元素为碳元素;Y;Y元素原子元素原子的最外层电子数是的最外层电子数是X X元素和元素和Z Z元素原子最外层电子数的元素原子最外层电子数的总和总
22、和,则则Z Z处于第处于第1 1周期周期,Y,Y处于第处于第2 2周期周期,故故Z Z为氢元素为氢元素,Y,Y最外层电子数为最外层电子数为4+1=5,4+1=5,则则Y Y为氮元素为氮元素;M;M是地壳中含量是地壳中含量最多的元素最多的元素,则则M M为氧元素为氧元素,R,R与与Z Z的最外层电子数相同的最外层电子数相同,且原子半径最大且原子半径最大,应为钠元素。应为钠元素。H H、O O两元素可形成化两元素可形成化合物合物H H2 2O O2 2,分子中氧原子之间为非极性键分子中氧原子之间为非极性键,A,A错误错误;非金非金属性属性:X(C)Y(N)M(O),:X(C)Y(N)M(O),元素的非金属性越强元素的非金属性越强,对应的对应的氢化物越稳定氢化物越稳定,B,B错误错误;元素的非金属性越强元素的非金属性越强,对应的单对应的单质的还原性越弱质的还原性越弱,M,M为氧元素为氧元素,对应的单质没有还原对应的单质没有还原性性,C,C错误错误;X;X、Y Y、M M、Z Z四种元素组成的离子化合物为四种元素组成的离子化合物为碳酸铵或碳酸氢铵碳酸铵或碳酸氢铵,铵盐受热易分解铵盐受热易分解,D,D正确。正确。
