版高考化学二轮复习专题2化学基本理论第5讲元素的位构性关系与应用学案文档格式.docx
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原子序数≤18
②步骤：
原子序数
（2）区间定位法
原子序数较大的元素。
②方法
周期
1
2
3
4
5
6
7
起止
序数
1～2
3～10
11～18
19～36
37～54
55～86
87～118
（3）相同电子层结构法：
主族元素的阳离子与上一周期0族元素原子的电子层结构相同；
主族元素的阴离子与同周期0族元素原子的电子层结构相同。
2．以原子结构特点为突破口推元素
（1）原子核中没有中子的原子：
1H。
（2）短周期元素对应的原子中，电子层数与最外层电子数相等的原子：
H、Be、Al。
（3）短周期元素对应的原子中，电子总数是最外层电子数2倍的原子：
Be。
（4）短周期元素对应的原子中，次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：
Li、Si。
（5）短周期元素对应的原子中，内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：
Li、P。
■对点练——沿着高考方向训练·
1．短周期元素X、Y、Z、W，它们的原子序数依次增大，X与Z同主族，并且原子序数之和为20，Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半，W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。
下列叙述正确的是（ ）
A．Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应
B．原子半径：
Z>
W>
Y>
X
C．简单气态氢化物的稳定性：
W
D．X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气
体
A [在短周期元素中，C、Si的原子序数之和为6＋14＝20或设X的原子序数为a，则Z的原子序数为a＋8，有a＋（a＋8）＝20，解得a＝6，即X为C，Z为Si。
Y原子的质子数为7，Y为N。
N原子最外层电子数为5，则W原子最外层电子数为7，W为Cl。
HNO3＋NH3===NH4NO3，A项正确；
原子半径：
r（Si）>
r（Cl）>
r（C）>
r（N），B项错误；
非金属性：
Cl>
Si，故稳定性：
HCl>
SiH4，C项错误；
甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种，一氯甲烷和氯化氢呈气态，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态，D项错误。
]
2．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子最外层电子数之和为16。
X与其他元素既不在同一周期，也不在同一主族。
Y的阴离子与Z的阳离子具有相同的电子层结构，W原子得到一个电子后可形成与稀有气体原子相同的电子层结构。
下列说法合理的是（ ）
A．简单离子半径：
Y
B．X与Y可形成既含极性键又含非极性键的化合物
C．Z与W形成的化合物一定是离子化合物
D．Y的氧化物对应水化物的酸性一定比W的弱
B [根据提供信息，可以推断X为H，Y为N（或O），Z为Al（或Mg），W为Cl。
A项，W的离子有3个电子层，Z、Y的离子有2个电子层，而具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：
Z；
B项，H与N、O可形成N2H4、H2O2，均含极性键和非极性键；
C项，Cl与Mg形成的MgCl2为离子化合物，但与Al形成的AlCl3为共价化合物；
D项，未强调最高价氧化物，则对应水化物的酸性无法比较。
3．被誉为“矿石熊猫”的香花石，是我国地质学家首次发现的，它由前20号元素中的6种组成，其化学式为Y2X3（ZWR4）3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同族，Y、Z、R、T位于同周期，R的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，T无正价，X与R的原子序数之和是W的2倍。
下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：
R>
T
B．气态氢化物的稳定性：
W<
R<
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：
X>
Z
D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
D [R的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，R原子只能有两个电子层，最外层电子数为6，则R为O；
Y、Z、R、T位于同周期，即处于第二周期，T无正价，则T为F；
Z的最外层电子数与次外层电子数相等，则Z为Be，Y为金属元素，则Y为Li；
X、Z位于同族，则X为Mg或Ca，若X为Mg，X与R的原子序数之和是W的2倍，则W为Ne，与题意不符，若X为Ca，则W为Si，与题意相符。
Y为Li，Z为Be，R为O，T为F，四者位于同周期，则元素的原子半径从左向右依次减小，A项不符合题意。
W为Si，R为O，T为F，非金属性F>
O>
Si，则气态氢化物的稳定性HF>
H2O>
SiH4，B项不符合题意。
X为Ca，Z为Be，金属性Ca>
Be，则最高价氧化物对应水化物的碱性Ca（OH）2>
Be（OH）2，C项不符合题意。
XR2、WR2分别为CaO2、SiO2，O在两种化合物中的化合价分别为－1、－2，D项符合题意。
4．（2017·
郴州第三次质量检测）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，Y、Z为同周期相邻元素，X、W、Y分别排列在三个连续的奇数族。
下列说法正确的是（ ）
W＞Y＞Z
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：
Y＜Z
C．工业上制备W单质的方法为热还原法
D．X分别与Y、Z形成的最简单化合物所含化学键类型相同
D [根据题意，X的原子序数为1，为H元素；
则W位于ⅢA族、Y位于ⅤA族，结合X、Y、Z、W的原子序数依次增大可知W位于第三周期，为Al元素，Y位于第二周期，为N元素；
则Z的原子序数＝1＋7＝8，为O元素。
电子层相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：
Y＞Z＞W,A错误；
Y、Z分别为N、O元素，O元素没有最高价含氧酸，B错误；
W的单质为金属Al，工业上冶炼铝通过电解熔融氧化铝制取金属铝，C错误；
X（H）分别与Y（N）、Z（O）形成的最简单化合物分别为水、氨气，所含化学键都为极性共价键，D正确。
5．（2017·
银川三模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X的一种单质具有杀菌、消毒能力，Y单质与X单质在不同条件下反应会生成两种不同化合物，Z简单离子半径是同周期元素简单离子中最小的，W原子最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法不正确的是（ ）
A．气态氢化物的稳定性：
X＞W
B．Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物之间能两两反应
C．原子半径：
Y＞Z＞W＞X
D．工业上获得Y、Z单质的主要方法是电解其熔融的氯化物
D [根据题意，X、Y、Z、W分别为O、Na、Al、S元素。
氧元素的非金属性强于S，则气态氢化物的稳定性：
X＞W，A正确；
Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝和硫酸，它们之间能两两反应，B正确；
同主族从上到下原子半径逐渐增大，同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：
Y＞Z＞W＞X，C正确；
工业上获得Na、Al单质的主要方法是电解熔融的氯化钠和氧化铝，氯化铝熔融时不导电，D错误。
■提能力——针对热点题型训练·
（见专题限时集训T1、T3、T4、T5、T7、T8、T9、T11、T12）
命题热点2 周期表片段型元素推断
（对应学生用书第18页）
1．熟记元素周期表短周期部分结构，熟悉周期表结构片断
2．记住元素周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的短周期元素：
②族序数等于周期数2倍的短周期元素：
C、S。
③族序数等于周期数3倍的短周期元素：
O。
④前20号元素中，周期数等于族序数2倍的元素：
Li、Ca。
⑤短周期元素中元素的最高正化合价与最低负化合价之和为6的元素有Cl，和为4的元素有S，和为2的元素有N、P，和为0的元素有H、C、Si。
1.三种短周期元素X、Y、Z的位置关系如图所示。
X、Y的原子序数之和
A．Y位于第二周期ⅦA族
B．X的最高价氧化物对应水化物具有氧化性
C．Z的单质可用作太阳能电池的材料
D．X的原子只能形成共价单键
B [由题给条件可推出X、Y、Z分别是N、O和P。
O位于第二周期ⅥA族，A项错误；
磷不能用作太阳能电池的材料，C项错误；
氮原子可形成共价单键、双键和三键，D项错误。
2．R、X、Y、Z、A是短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。
X原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。
下列推断正确的是（ ）
R
A
A.气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为Z>
B．原子半径由小到大的顺序为Z<
A<
Y<
C．最高价氧化物对应的水化物酸性由弱到强的顺序为Z<
D．RY3、A2X、ZA5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
C [由元素在周期表中的位置关系知，X位于第二周期，只有氧原子的最外层电子数等于其电子层数的3倍，则X为氧元素，由此推知R为氮元素，Y为氟元素，Z为磷元素，A为氯元素。
A项，热稳定性：
PH3<
NH3<
H2O<
HF，错误；
B项，原子半径：
r（P）>
r（O）>
r（F），错误；
C项，最高价氧化物对应的水化物酸性：
H3PO4<
HNO3<
HClO4，正确；
D项，PCl5分子中磷原子最外层有10个电子，错误。
3．元素周期表的一部分如图所示。
X、Y、Z、W为短周期元素，其中X元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍。
A.根据元素周期律，可以推测存在T3Y4、TZ2和TW4
B．W的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的强
C．XZ2、XW4与YW3都是非极性分子
D．X氢化物的沸点一定比Y氢化物的沸点低
A [解题突破口为“X元素原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍”，可推知X为C，再依据元素周期表的结构，得出Y为N，Z为S，W为Cl，T为Ge。
根据元素周期律知，同主族元素性质具有相似性，C和Ge同主族，常见化合价为＋4，A项正确。
未强调最高价氧化物，则对应水化物的酸性无法判断，B项错误。
CS2、CCl4为非极性分子，NCl3为极性分子，C项错误。
碳的氢化物有CH4、C2H6等，氮的氢化物有NH3、N2H4等，沸点高低无法判断，D项错误。
4．甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同的电子数。
下列判断正确的是（ ）
A．丙与戊的原子序数相差18
庚<
己<
戊
C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应
D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
D [己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，则己为S；
由元素在周期表中的相对位置可推断：
丙为B、丁为Si、庚为F。
因甲和丁在同一周期，且甲原子最外层与最内层具有相同的电子数，则甲为Mg，乙为Ca。
A.丙为B，原子序数为5，而戊位于P的下方，其原子序数比P的原子序数大18，即戊的原子序数为33，则丙与戊的原子序数相差28，错误。
B.同周期元素自左向右，元素的非金属性逐渐增强；
同主族元素自上而下，元素的非金属性逐渐减弱，因此元素的非金属性：
庚>
己>
戊，元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，故氢化物稳定性：
戊，错误。
C.常温下，甲（Mg）与水反应缓慢，加热时反应较快，错误。
D.丁（Si）的最高价氧化物为SiO2，可用于制造光导纤维，正确。
邵阳三模）有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如下图，它们的原子序数之和为37。
下列说法不正确的是（ ）
A.沸点：
M2D>
BM3>
AM4
E>
A>
B>
D
C．化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键
D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化
剂与还原剂的物质的量之比为4∶3
D [M元素的单质是自然界最轻的气体，M为H；
N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的，则N应为第三周期ⅠA族的Na；
结合图中的位置，设A的原子序数为x，则B为x＋1，D为x＋2，E为x＋10，它们的原子序数之和为37，所以x＋x＋1＋x＋2＋x＋10＝37，x＝6，即A为C，B为N，D为O，E为S。
C、N、O三种元素分别与H元素形成的简单化合物中，NH3、H2O的分子中含有氢键，但H2O的沸点最大，沸点的大小顺序为H2O＞NH3＞CH4,A正确；
同周期主族元素随核电荷数增大，原子半径减小，同族核电
荷数大，原子半径大，则原子半径：
S＞C＞N＞O,B正确；
化合物CnH2n分子内含有碳氢键为极性键，碳与碳之间的单键或双键均为非极性键，C正确；
氨气在纯氧中燃烧，生成N2和H2O，该反应为4NH3＋3O2
2N2＋6H2O，氧气为氧化剂、氨气为还原剂，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3︰4,D错误。
[失分预警]
关于元素周期律、元素周期表的认识误区
（1）误认为主族元素的最高正价一定等于族序数。
但是F无正价，O无最高正价。
（2）误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。
但是HClO、H2SO3是弱酸，忽略了关键词“最高价”。
（3）误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差等于1。
忽视了ⅡA和ⅢA族相差11（第四、五周期）和25（第六、七周期）。
（4）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。
但是碳原子、稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。
（5）误认为得失电子多的原子，得失电子的能力一定强。
其实不然，不能把得失电子数的多少与得失电子的能力混淆。
（6）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。
忽视了第ⅠA族的H的最高正价为＋1，最低负价为－1。
（见专题限时集训T2、T6）
命题热点3 元素推断与框图推断融合型
（对应学生用书第19页）
1．元素“位—构—性”的关系
2．常见二元化合物的数据特征——推断突破口
（1）多种比例的情况：
最常见的是两种原子以1∶1和1∶2（或2∶1）形成化合物的情况，此时首先应考虑H2O2和H2O或Na2O2和Na2O，此外还应注意CO和CO2、NO和NO2，再延伸到过渡金属可想到FeS和FeS2、CuO和Cu2O，甚至有机物中的C2H2和C2H4等。
（2）XY2型化合物的可能情况：
ⅡA族与ⅦA族元素化合物，如BeF2、BeCl2、MgF2、MgCl2、CaF2、CaCl2等；
氧化物与硫化物，如CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2等。
（3）XY3型化合物的可能情况：
氢化物和卤化物，如BF3、BCl3、AlF3、AlCl3、PCl3、NH3、PH3等；
氧化物，如SO3等；
氮化物，如LiN3、NaN3等。
一定要注意题目的要求是“XY2型化合物”还是“X与Y以1∶2组成的化合物”，如是后者，除要考虑到2∶4的组成外，往往还要考虑有机物（如C、H以1∶2组成的烯烃）。
■悟真题——挖掘关键信息解题·
[例] （2016·
全国乙卷）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是
①，q的
②，
③，s通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
A．原子半径的大小W<
X<
B．元素的非金属性Z>
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
[审题指导]
题眼
挖掘关键信息
①
黄绿色气体是Cl2，则Z是氯元素
②
考虑q是HClO
③
r是一元强酸，是HCl
④
p与Cl2光照反应产生HCl，同时产生难溶于水的混合物s，则p是烃
C [n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，则n为Cl2，Z为Cl元素。
Cl2（n）与二元化合物p在光照条件下反应生成r和s,0.01mol·
L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物，则r为HCl，p可能为CH4，此时s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。
二元化合物m与n反应生成q和r，q的水溶液具有漂白性，其中n为Cl2，r为HCl，从而推知m为H2O，q为HClO。
结合四种短周期元素的原子序数关系及形成的二元化合物之间的转化推知，W、X、Y、Z元素分别为H、C、O、Cl。
A项同周期主族元素的原子半径，随原子序数的递增而逐渐减小，则原子半径的大小关系为H<
O<
C；
B项由ClO2、CCl4可以得出元素的非金属性：
Cl，Cl>
C，则元素的非金属性强弱关系为O>
C项Y（O）的氢化物有H2O、H2O2，常温常压下均为液态；
D项X（C）的最高价氧化物的水化物为H2CO3，是一种二元弱酸。
【拓展】
（1）X形成的含氧酸一定是二元弱酸吗？
【提示】 不一定。
碳元素可以形成无机含氧酸如H2CO3，也可以形成有机含氧酸如CH3COOH、HCOOH、HOOC—COOH等，而CH3COOH、HCOOH均是一元弱酸。
（2）Y的氢化物中只含有极性键吗？
氧元素的氢化物有H2O和H2O2，而H2O2中含有的过氧键是非极性键。
[方法技巧]
元素推断与物质推断融合题的破题秘诀
（1）审：
审清题意，题干→问题→框图，迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求。
（2）找：
找“题眼”，即找到解题的突破口。
（3）析（推）：
从“题眼”出发，联系新信息及所学知识，大胆猜测，应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等，进行综合分析、推理，初步得出结论。
（4）验：
验证确认，将结果放入原题检验，完全符合条件才算正确。
（5）答：
按题目的要求写出答案。
1．（2017·
福建4月质量检查）X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素，其中Y、Z为金属元素，W的最高价氧化物对应的水化物为强酸。
X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系（图中“—”相连的两种物质能发生反应）。
下列判断一定正确的是（ ）
A．X是元素周期表中非金属性最强的元素
B．Z位于元素周期表第三周期ⅠA族
C．4种原子中，Y原子半径最大
D．W的最高化合价为＋7
C [根据题意结合关系图可知乙是氢氧化钠，丙是氢氧化铝，甲是硝酸，丁是硫酸或高氯酸，则X是N元素、Y是Na元素、Z是Al元素、W是S或Cl元素。
N不是元素周期表中非金属性最强的元素，A错误；
Al位于元素周期表第三周期ⅢA族，B错误；
同周期自左向右原子半径逐渐减小，则4种原子中，Na原子半径最大，C正确；
如果W是S，则最高价是＋6，D错误。
2．R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，a、b、c、d分别是这4种元素的单质。
已知：
Y是地壳中含量最高的金属元素。
向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，它们之间的转化关系如图所示。
A．元素对应的简单离子的半径：
B．元素非金属性：
C．Y的最高价氧化物的水化物是强碱
D．元素最高化合价：
r（Al3＋），错误。
B项，NH3、N2H4中N为负化合价，H为正化合价，说明N吸引电子的能力比H的强，即N的非金属性比H的强，错误。
C项，氢氧化铝是两性氢氧化物，是一种弱碱，错误。
D项，Cl、N、Al、H的最高化合价分别为＋7、＋5、＋3、＋1，正确。
3．（2017·
桂林5月模拟）有X、Y、Z三种短周期元素，原子半径大小关系为r（Y）>
r（X）>
r（Z），原子序数之和为16。
X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图变化，其中B和C均为10电子分子。
下列说法中不正确的是（ ）
A．X与Z形成的某种化合物可用来杀菌消毒
B．C极易溶于B中，溶液呈碱性
C．Y与Z形成的二元化合物只含有极性键
D．A和C能发生氧化还原反应
C [根据题意可知Z是氢、X是氧、Y是氮。
X与Z形成的某种化合物如H2O2可用来杀菌消毒，A正确；
C是NH3，极易溶于B（H2O）中，溶液呈碱性，B正确；
Y与Z形成的二元化合物可能是NH3只含有极性键，也可能是N2H4，其中N—H是极性键，N—N是非极性键，C错误；
NO和NH3可以发生氧化还原反应，D正确。
A．由A、B、E三种元素共同形成的化合物都含有共价键，水溶液都呈酸性
B．C、D分别形成的简单离子的氧化性：
C>
D
C．电解C、E形成的化合物水溶液可生成C、E对应的单质
D．C元素所在周期中离子半径最小的是E元素对应的简单离子
A [由转化关系可知两性化合物应为Al（OH）3，则D为Al，X为二元化合物且为强电解质，应为HCl，则Z为AlCl3，W的水溶液呈碱性，应为NaAlO2，则Y为NaOH，气体单质为氢气，结合题意可知A为H元素，B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，E为Cl元素。
由H、O、Cl三种元素共同形成的化合物都含有共价键，属于含氧酸，水溶液都呈酸性，A正确；
金属性是Na大于Al，对应的简单离子的氧化性：
C＜D，B错误；
电解氯化钠溶液不能得到钠单质，C错误；
Na元素所在周期中离子半径最小的是Al3＋，D错误。
天津武清区节选）如图所示为元素周期表的一部分，参照元素①～⑨在图中的位置，回答下列问题：
由①～⑧元素形成的物质可发生下图中的反应，其中B、C、G是单质，B为黄绿色气体，D溶液显碱性。
（1）写出D溶液与G反应的化学方程式：
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（2）写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法：
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