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热点专题(二)元素推断题的突破策略第五章物质结构元素周期律一、元素在周期表中的位置推断1．根据核外电子的排布规律(1)最外层电子规律：第二周期第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦主族元素在周期表中的位置N＞次外层电子数N＝1或23≤N＜8最外层电子数(N)(2)“阴三阳四”、“阴上阳下”规律：某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期；电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。2．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系(1)几个重要关系式：①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|③|最高正价|－|最低负价|＝0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族2——第ⅤA族4——第ⅥA族6——第ⅦA族(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置：①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。③族序数等于周期数3倍的元素：O。④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。⑧最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。[应用体验]1．已知X、Y、Z为三种主族元素，可分别形成Xn＋、Ym＋、Zn－三种离子，已知mn且X、Y、Z三种原子的M层电子数均为奇数。下列说法中不正确的是()A．三种离子中，Ym＋的离子半径最小B．Z的最高价氧化物对应水化物的分子式为HnZO4C．X、Y、Z一定在同一周期，且原子半径ZXYD．三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应根据题中X、Y、Z之间的相互关系，可以推断出X、Y、Z分别为Na、Al、Cl元素。Na＋、Al3＋、Cl－三种离子中Al3＋的离子半径最小，A项正确；Cl的最高价氧化物对应水化物的分子式为HClO4，B项正确；Na、Al、Cl元素同处于第三周期，其原子半径为NaAlCl，即XYZ，C项错误；氢氧化铝为两性氢氧化物，D项正确。C2．现有A、B、C、D四种短周期元素，它们之间的关系如下。原子半径：ACBD；原子的最外层电子数：A＋C＝B＋D＝8；原子的核外电子层数：B＝C＝2A；B元素的主要化合价：最高正价＋最低负价＝2。下列有关说法错误的是()A．由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性B．D元素组成的单质能与强碱溶液反应，并有H2生成C．C元素不可能在第一周期，也不可能在第ⅣA族D．A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子根据题意知：A为氢，B为氮，C为氟，D为铝，则D选项错误。D二、利用元素及其化合物的性质推断1．形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。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、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。4．等物质的量的单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。5．单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。6．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。7．元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。8．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。[应用体验]3.X、Y、Z为同一短周期中的元素，其原子半径依次减小，它们的最高价氧化物对应水化物之间，任意两种混合均可反应，M为Y、Z形成的化合物，其溶液显酸性。下列说法正确的是()A．其简单离子的半径依次增大B．将M溶液加热蒸干并灼烧，最后可得Y的氧化物C．X燃烧的产物中只含离子键D．将少量X单质投入到M溶液中，会置换出Y单质根据题意不难判断X、Y分别为Na、Al元素，根据“M为Y、Z形成的化合物，其溶液显酸性”的信息可知Z为Cl元素。因为Al2S3在水溶液中是不存在的，则答案可知。4．(2015·荆州模拟)有M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素，其中M、Z同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法正确的是()A．X、M两种元素形成的化合物只能存在离子键B．元素Y、Z、W形成的单质中，每1mol它们的单质均含有NA个分子C．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂X为Na，M为O，Y为Si，Z为S，W为Cl。A项，Na2O2中含有共价键，错误；B项，Si、S、Cl2中，晶体Si为网状结构，不存在分子，错误；C项，HCl、H2S、H2O中，H2O的沸点最高，错误；D项，Cl2、O3均可作为水处理中的消毒剂，正确。三、利用元素周期表片段进行推断1．元素周期表中短周期的特殊结构的应用(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA族左侧无元素分布；(2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。2．元素的位置关系和原子序数关系的应用(1)同一周期中元素的原子序数一般比左边元素原子序数大1，比右边元素的原子序数小1。(2)同主族上下周期元素的原子序数关系①若在ⅠA族或ⅡA族，原子序数之差为上周期所包含的元素种数。②若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为下周期所包含的元素种数。如第三和第四周期的同族相邻元素，若在ⅠA或ⅡA族，原子序数之差为8，若在ⅢA～ⅦA族，原子序数之差为18。3．将文字信息转化为周期表片段的应用题中文字信息→推断出元素→图表中固定位置――→转化周期表片段→应用[应用体验]5．(2015·潍坊模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如右图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是()A．最外层电子数：甲乙丙丁戊B．简单离子的离子半径：戊丁C．含有丁元素的酸有多种D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径同周期最小，故为第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。6.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rXrYrZrWrQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强根据表格，可以推出X为N元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为S元素，Q为Cl元素。A项，N的最高正价为＋5，Al的最高正价为＋3，其和的数值为8，A正确；B项，原子半径应为rZrWrQrXrY，故不正确；C项，O2－与Al3＋的核外电子数和电子层数均相同，不正确；D项，元素S的最高价氧化物对应水化物的酸性小于Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性，不正确。四、综合利用“位”、“构”、“性”关系推断1．“位、构、性”三者之间的关系2．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，可推算原子序数，判断元素在周期表中的位置等，基本思路如下：[应用体验]7．(2015·宜春模拟)现有四种短周期元素的有关信息如下表所示：元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期数工业上用电解法冶炼该金属乙单质的晶体是良好的半导体材料氧化物是工业制普通玻璃的主要原料丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的阴离子丁的一种单质与KI溶液反应生成另一种丁的单质则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小排列的是()A．甲、乙、丙、丁B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙D．乙、甲、丁、丙由表中信息推知：甲是Al，乙是Si，丙是C，丁是O，原子序数Si＞Al＞O＞C，故D项正确。元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期数工业上用电解法冶炼该金属乙单质的晶体是良好的半导体材料氧化物是工业制普通玻璃的主要原料丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的阴离子丁的一种单质与KI溶液反应生成另一种丁的单质8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列叙述正确的是()A．X、Y元素的金属性XYB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性XY，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。