高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题2 第二单元 微专题2　元素推断与元素周期律的综合应用-同步学案

微专题2　元素推断与元素周期律的综合应用

1．元素推断的一般思路

2．推断元素的常用方法

(1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。

(2)利用常见元素及化合物的特征性质。

3．由基态原子的外围电子排布确定元素在周期表中的位置

(1)周期序数＝电子层数

(2)主族元素的族序数＝外围电子数

(3)第ⅢB族～第ⅦB族的外围电子排布为(n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝外围电子数。如锰的外围电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第4周期ⅦB族。

(4)第ⅠB族和第ⅡB族的外围电子排布为(n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。

1．元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是(　　)

A.Y元素原子的外围电子排布式为4s24p4

B．Y元素在元素周期表的第3周期ⅥA族

C．X元素所在周期中所含非金属元素最多

D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3

答案　A

解析　因为Y元素原子的外围电子排布式中出现了np轨道，故其ns轨道已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布式为3s23p4，故A项错误、B项正确；Y为S元素，X为F元素，第2周期所含非金属元素最多，故C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，故D项正确。

2．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是(　　)

A．31d和33d属于同种核素

B．第一电离能：d>e，电负性：d<e

C．气态氢化物的稳定性：a>d>e

D．a和b形成的化合物不可能含共价键

答案　B

解析　短周期元素中，a为－2价，e为＋6价，均处于第ⅥA族，可推知a为O，e为S，b有＋1价，原子序数大于O，则b为Na，由原子序数可知d处于第3周期，化合价为＋5，则d为P。31P和33P质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，A错误；同周期主族元素从左到右第一电离能增大，但是P原子3p轨道电子为半充满稳定状态，第一电离能较大，则第一电离能：P>S，电负性：P<S，B正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O>H2S>PH3，C错误；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键，D错误。

3．[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，3]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　)

A．第一电离能：W＞X＞Y＞Z

B．简单离子的还原性：Y＞X＞W

C．简单离子的半径：W＞X＞Y＞Z

D．氢化物水溶液的酸性：Y＞W

答案　C

解析　根据短周期主族元素Z与X形成淡黄色化合物Z2X2，结合所学元素化合物知识推断Z2X2是Na2O2，则X是O元素，Z是Na元素。基态O原子的核外电子排布式是1s22s22p4，电子总数是8，最高能级电子数是4，符合题意。再根据Y、W最外层电子数相同，且主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，可以判断Y、W分别是F元素、Cl元素。同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞Cl，F＞O，A项错误；元素电负性由大到小的顺序是F、O、Cl，则单质得电子能力由强到弱的顺序也是F、O、Cl，因此简单离子的还原性由强到弱的顺序是Cl、O、F，B项错误；O、F、Na、Cl对应的简单离子中，Cl－电子层数最多，半径最大，O、F、Na对应的简单离子电子层数相同，原子序数越大，半径越小，故简单离子半径由大到小的顺序是Cl、O、F、Na，C项正确；F、Cl对应的氢化物分别是HF和HCl，HCl是强酸，HF是弱酸，D项错误。

4．有A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中电负性最大。

(1)试推断A、B、C、D四种元素的符号：

A．________，B.________，C.________，D.________。

(2)写出A元素原子的核外电子排布式：________；用轨道表示式表示C原子的核外电子排布情况：____________________________。

(3)比较四种元素的第一电离能和电负性的大小(写元素符号)：

第一电离能：______________；电负性：______________。

答案　(1)O　Ca　Na　Cl　(2)1s22s22p4　

(3)Na＜Ca＜Cl＜O　Na＜Ca＜Cl＜O

解析　A是氧元素，B的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，是钙元素，C是钠元素，D是氯元素。

5．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子最外层电子排布式为ns1；B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。

请回答下列问题：

(1)A是________(填元素符号，下同)，B是__________，C是__________，D是________，E是______________。

(2)由这五种元素组成的一种化合物是________(填化学式)。写出该物质的一种主要用途：____________。

(3)写出C元素基态原子的核外电子排布：_________________________________________。

(4)用轨道表示式表示D元素原子的外围电子排布为________________________________。

(5)元素B与D的电负性的大小关系是B______(填“＞”“＜”或“＝”，下同)D，C与E的第一电离能的大小关系是C______E。

答案　(1)H　O　Al　S　K

(2)KAl(SO4)2·12H2O　作净水剂

(3)1s22s22p63s23p1

(4)

(5)＞　＞

解析　A、B、C、D、E 5种元素的核电荷数都小于20，故都为主族元素。A、E属同一族且最外层电子排布式为ns1，故为第ⅠA族元素，而A为非金属元素，则A为氢；B、D为同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布式为ns2np4，为第ⅥA族元素，B核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半，则C为铝；同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)，E(钾)的第一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能：Al＞K。