人教版高中化学必修第一册第4章物质结构元素周期律微专题5元素推断题解题策略课件

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第四章微专题5　元素推断题解题策略一、元素推断的一般思路 二、推断题要点总结1.结构与位置互推是解题的核心(1)掌握四个关系式:①电子层数=周期序数;②质子数=原子序数;③最外层电子数=主族序数;④主族元素的最高正化合价=主族序数(O、F除外),最低负化合价=主族序数-8。(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律:①各周期元素种类;②稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;③同主族上下相邻元素原子序数的关系。2.性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括:(1)元素的金属性、非金属性;(2)简单气态氢化物的稳定性;(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性;(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。3.结构与性质的互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素的金属性或非金属性;(2)同主族元素最外层电子数相同,化学性质相似;(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点;(4)判断元素金属性或非金属性的强弱。三、常见元素推断的突破口1.短周期元素的原子核外电子排布特点(1)原子核内无中子的原子是H。(2)最外层只含一个单电子的短周期元素是H、Li、Na。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C。(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是O。(5)电子层数和最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。2.前20号元素在元素周期表中的特殊位置 3.常见的根据物质的特性推断元素 例1(元素周期表片段结构型)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为15,X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置如图所示。W与X以原子个数比为2∶1形成的化合物常用作火箭燃料。下列说法正确的是(　　)A.简单离子半径:Y>X>WB.热稳定性:W2Y>XW3C.Z的最高价氧化物是酸性氧化物,不能与任何酸反应D.ZY2的化学键类型与MgCl2相同B 解析 设Z的最外层电子数为a,由X、Y、Z原子的最外层电子数之和为15可得a+(a+1)+(a+2)=15,解得a=4,则Z为Si元素、X为N元素、Y为O元素,由W与X以原子个数比为2∶1形成的化合物常用作火箭燃料可知,W为H元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氮离子的半径大于氧离子,故A错误;元素的非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,氧元素的非金属性强于氮元素,则水的稳定性强于氨气,故B正确;硅元素的最高价氧化物为二氧化硅,能与氢氟酸反应,故C错误;二氧化硅为共价化合物,其中含有共价键,氯化镁为离子化合物,其中含有离子键,化学键类型不相同,故D错误。例2(文字叙述型)W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中,W和Y同主族,X和Z同主族,X离子和Y离子电子层结构相同。W和X形成的最简单气态化合物的水溶液呈碱性,Y和R形成化合物YR。下列说法正确的是(　　)A.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)B.X、Z、R三种元素简单气态氢化物稳定性最差的是ZC.R元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4D.Y的单质在空气中燃烧生成的物质化学式为Y2OB 解析 根据W和X形成的最简单气态化合物的水溶液呈碱性,可知该化合物为NH3,即W、X分别为H元素、N元素;根据W和Y同主族、X和Z同主族,可知Y为Na元素,Z为P元素;根据Y和R形成化合物YR,可知R为Cl元素。原子半径的大小顺序:Na>P>N>H,A项错误;N、P、Cl中非金属性最弱的是P,即PH3的稳定性最差,B项正确;Cl元素最高正化合价为+7价,其最高正化合价氧化物对应的水化物为HClO4,C项错误;单质Na在空气中燃烧生成Na2O2,D项错误。例3(微粒结构型)X、Y、Z、W是同周期原子序数依次增大的主族元素,且原子序数总和为28,四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质,结构如图,下列说法错误的是(　　)A.该化合物中,X、Y、Z、W之间均为共价键B.在该物质中X原子满足8电子稳定结构C.W的氢化物易溶于水,且水溶液是弱酸溶液D.Z与Y形成的化合物一定与碱反应D解析 由结构确定Z是氧,Y是碳,再根据同周期原子序数依次增大和原子序数之和为28,W只能是F,X只能是B。由图可知,该化合物中,X、Y、Z、W之间均为共价键,故A正确;X原子满足8电子稳定结构,故B正确;W的氢化物是HF,HF易溶于水,其水溶液是弱酸溶液,故C正确;Z与Y形成的化合物可以是CO或者CO2,CO与碱不反应,CO2与碱反应,故D错误。例4(物质转化关系类型)分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,m和q位于同一主族,有关反应的关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,甲与M反应生成乙的同时伴有白烟。M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性,Q为离子化合物。下列说法中正确的是(　　)A.原子半径的大小:m>q>n>pB.元素非金属性:q>n>pC.Q由非金属元素组成,属于共价化合物D.n的氧化物的水化物一定为强酸B解析 甲为黄绿色气体,则甲为氯气;M为10电子分子且M的水溶液呈碱性,则M为氨气;氯气与氨气反应生成乙的同时伴有白烟,可推知乙为氮气,白烟是氯化铵固体;根据转化关系图可知丙为氢气,丁为氟气,所以m、n、p、q分别为Cl、N、H、F,原子半径:Cl>N>F>H,A项错误;元素非金属性: F>N>H,B项正确;氟化铵由 和F-构成,属于离子化合物,C项错误;氮的氧化物的水化物不一定是强酸,如HNO2是弱酸,D项错误。例5(原子核外电子排布或性质递变规律类型)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)的最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法不正确的是(　　)A.X、Y、R的简单氢化物均为共价化合物B.离子半径:R>X>Y>ZC.简单气态氢化物的稳定性:Y>X>W>RD.X、Z形成的化合物中只有离子键D解析 题中给出的几种元素都是短周期元素,根据原子最外层电子数与原子序数的关系可知,X、Y、Z、R、W分别是O、F、Na、S、Cl。A项,H2O、HF、H2S都是只含共价键,属于共价化合物,正确;B项,一般而言,电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:R>X>Y>Z,正确;C项,元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Y>X>W>R,则简单气态氢化物的稳定性:Y>X>W>R,正确;D项,X、Z分别是O、Na,二者形成的化合物有Na2O、Na2O2,氧化钠只含离子键,过氧化钠中含有离子键和共价键,错误。1.(文字叙述型)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　　)A.原子半径:Z>Y>X>WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物D解析 根据题意分析可知,W为H元素,X为N元素,Y为Al元素,Z为S元素。电子层数越多,元素的原子半径越大,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A错误;W与X可形成NH3和N2H4,B错误;Y为Al元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C错误;W、X和Z可形成化合物(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D正确。2.(微粒结构型)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　)A.XEZ4是一种强酸B.非金属性:W>Z>YC.原子半径:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合价为+2价C解析 根据题意分析可知,X、Y、Z、W、E分别是H、C、O、F、Cl。氯元素非金属性较强,其最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;同一周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性: F>O>C,故B正确;同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,电子层数越多半径越大,所以原子半径: Cl>C>F,故C错误;OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确。3.(原子核外电子排布类型)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是(　　)A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性B解析 Z的最外层电子数为K层的一半,可推出Z为Na;W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子且二者的原子序数小于Na的,可推出该18e-分子为N2H4;由Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,可推出Y为O,所以Z为Na、W为H、X为N、Y为O。简单离子半径:X(N3-)>Y(O2-)>Z(Na+),A错误;W与Y能形成H2O2,H2O2为含有非极性键的化合物,B正确;由常温下的状态可知,X和Y的最简单氢化物的沸点:X(NH3)WD.单质与水(或酸)反应的剧烈程度:Y>ZA解析 根据X元素只有-2价,可知X为O元素;根据Y为+1价,可知Y为Na元素,同理结合最高正化合价和最低负化合价可知Z、Q、W、R分别为Al、P、S、Cl元素。离子半径:O2->Na+,A错误。