
【知識基礎(chǔ)】 元素性質(zhì)選擇性推斷的核心基礎(chǔ)是下圖所示的元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系。
常見的推斷方式有以下三個方向
1.結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的核心(1)掌握四個關(guān)系式:①電子層數(shù)=周期數(shù);②質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù);③最外層電子數(shù)=主族序數(shù);④主族元素的最高正價=主族序數(shù)(O、F除外),負(fù)價=主族序數(shù)-8。(2)熟練掌握周期表的結(jié)構(gòu)及周期表中的一些特殊規(guī)律:①“凹”型結(jié)構(gòu)的“三短四長,七主七副八零完”;②各周期元素種類;③稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置;④同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。
2.性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,主要包括:(1)元素的金屬性、非金屬性;(2)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性;(4)金屬與水或酸反應(yīng)置換H2的難易程度。3.結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素(1)電子層數(shù)和最外層電子數(shù)決定元素的金屬性和非金屬性;(2)同主族元素最外層電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)相似;(3)正確推斷原子半徑和離子半徑的大小及結(jié)構(gòu)特點;(4)判斷元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。
解析:本題考查了原子的組成、元素周期表和元素周期律等知識,以張青蓮教授主持測定的某些元素的相對原子質(zhì)量的新值為背景材料考查學(xué)生的分析推理能力,體現(xiàn)了證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)和愛國主義情懷的價值觀念。銦和銣同屬第五周期元素,銣在ⅠA族,銦在ⅢA族,銣的金屬性比銦強(qiáng),所以RbOH的堿性強(qiáng)于In(OH)3的堿性,D錯誤。
2.下列有關(guān)第114號和第116號元素的說法錯誤的是( )A.兩種元素位于同一周期B.116號元素位于第ⅥA族C.兩種元素都是活潑的非金屬元素D.114號元素的原子半徑比116號元素的大
解析:第114號元素和第116號元素分別處于第七周期ⅣA族和ⅥA族,均為金屬元素,故A、B正確,C錯誤;依據(jù)同周期原子半徑遞變規(guī)律判斷114號元素的原子半徑比116號元素的大,故D正確。
3.W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增加,X與Y形成的化合物能與水反應(yīng)生成酸且X、Y同主族,兩元素核電荷數(shù)之和與W、Z的原子序數(shù)之和相等,則下列說法正確的是( )A.Z元素的含氧酸是最強(qiáng)酸B.原子半徑:X>ZC.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:W>XD.W與Y可以存在于同一離子化合物中
解析:W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增加,X與Y形成的化合物能與水反應(yīng)生成酸且X、Y同主族,則X為氧元素,Y為硫元素,氧、硫元素核電荷數(shù)之和與W、Z的原子序數(shù)之和相等,則W、Z的原子序數(shù)之和24,而且W的原子序數(shù)小于O,Z的原子序數(shù)大于S,則Z為氯元素,所以W的原子序數(shù)為24-17=7,即W為氮元素。氯元素的最高價含氧酸是最強(qiáng)酸,其它價態(tài)的含氧酸的酸性不一定強(qiáng),如HClO是弱酸,A項錯誤;原子半徑:ON,氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:H2O(g)>NH3,C項錯誤;N與S可以存在于同一離子化合物中,如(NH4)2SO4中含有N、S,D項正確。
4.根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是( )A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4B.氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物C.如圖所示實驗可證明元素的非金屬性:Cl>C>SiD.用中文“ ”(à)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族
解析:A項,因O、N、Si元素的非金屬性逐漸減弱,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4,正確;B項,氫元素與其他元素可形成共價化合物如H2O、NH3、SiH4、H2S等,也可形成離子化合物如NaH等,正確;C項,HCl的酸性比碳酸強(qiáng),但不能證明元素的非金屬性:Cl>C,錯誤;D項,根據(jù)元素的原子序數(shù)與元素在周期表中位置的規(guī)律,可推出第118號元素在周期表中位于第七周期0族,正確。
5.有A、B、C、D四種短周期元素在周期表中的位置如圖所示。已知:A2+與C原子的電子數(shù)相差2。下列推斷不正確的是( )A.A和D組成的化合物是弱電解質(zhì)且水溶液呈酸性B.與A同周期且與C同主族的E元素,其最高價氧化物對應(yīng)水化物在某些化學(xué)反應(yīng)中常作催化劑C.離子半徑:C>A>BD.B與C形成的化合物是冶金工業(yè)的一種原料
解析:A2+與C原子的電子數(shù)相差2,結(jié)合四種短周期元素在周期表中的位置判斷A為鎂元素,B為鋁元素,C為氧元素,D為氯元素。氯化鎂屬于鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),其水溶液呈酸性,A錯誤;與Mg同周期且與O同主族的元素為S,其最高價氧化物對應(yīng)水化物為硫酸,濃硫酸在某些化學(xué)反應(yīng)中常作催化劑,B正確;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,離子半徑:O2->Mg2+>Al3+,C正確;氧化鋁是冶煉鋁的一種原料,D正確。
6. 如圖為元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均為短周期元素,其中W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列判斷正確的是( )A.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y>Z>WB.含Y元素的鹽溶液一定顯酸性C.原子半徑:rW>rZ>rY>rXD.X與W的氣態(tài)氫化物可相互反應(yīng)生成離子化合物
解析:根據(jù)“W原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的3倍”可確定W的最外層有6個電子,W是S,則X是N,Y是Al,Z是Si。Al、Si、S的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別是Al(OH)3、H2SiO3、H2SO4,酸性強(qiáng)弱順序為H2SO4>H2SiO3>Al(OH)3,A錯誤;NaAlO2溶液顯堿性,B錯誤;同周期從左到右,原子半徑逐漸減小,第三周期元素的原子半徑通常比第二周期的要大,所以原子半徑:r(Al)>r(Si)>r(S)>r(N),C錯誤;N與S的氣態(tài)氫化物分別為NH3、H2S,二者可相互反應(yīng),生成的(NH4)2S是離子化合物,D正確。
7.X、Y、Z、M、R為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )A.R的氧化物都含有離子鍵B.M的氫化物常溫常壓下為氣體C.最高價含氧酸的酸性:Z<YD.Y形成的化合物種類最多
解析:根據(jù)題圖可推知,X為H,Y為C,Z為N,M為S,R為Na。Na的氧化物為Na2O、Na2O2,二者均為離子化合物,A項正確;S的氫化物為H2S,常溫常壓下為氣體,B項正確;非金屬性:N>C,故最高價含氧酸的酸性:HNO3>H2CO3,C項錯誤;含碳化合物種類最多,D項正確。
8.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物,n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01 ml·L-1r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )A.原子半徑的大小WYC.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D.X的最高價氧化物的水化物為強(qiáng)酸
解析:由n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,可知Z元素為Cl,n為Cl2,再根據(jù)q的水溶液具有漂白性,可知q為HClO,由0.01 ml·L-1r溶液的pH為2,可判斷r為一元強(qiáng)酸,則r為HCl,然后根據(jù)n和p的反應(yīng)條件,以及s通常是難溶于水的混合物,可知p為烷烴,s為烷烴的氯代物;根據(jù)題意,W、X、Y、Z是短周期原子序數(shù)依次增加的四種元素,可進(jìn)一步推知W、X、Y、Z分別為H、C、O、Cl。A項,根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律,可知原子半徑:HCl>C,錯誤;C項,氧的氫化物可能為H2O或H2O2,常溫常壓下二者均為液態(tài),正確;D項,碳的最高價氧化物的水化物H2CO3為弱酸,錯誤。
9.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、Z位于同主族,四種元素組成的一種化合物的結(jié)構(gòu)式為 。下列說法不正確的是( )A.W的最簡單氫化物的穩(wěn)定性比X的弱B.X、Y形成的化合物水溶液顯堿性C.W與Y形成的化合物中一定含有離子鍵D.原子半徑:Y>Z>X>W
解析:本題主要考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的知識,側(cè)重考查學(xué)生元素推斷和知識遷移能力。W、X、Y、Z四種元素依次為O、F、Na、S。氧的非金屬性比氟的弱,穩(wěn)定性:H2OS>O>F,D項錯誤。
10.[2021·廣東卷,13]一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中,X的原子核只有1個質(zhì)子;元素Y、Z、W原子序數(shù)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個電子。下列說法不正確的是( )A.XEZ4是一種強(qiáng)酸B.非金屬性:W>Z>YC.原子半徑:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合價為+2價
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