高考專題-元素周期律元素周期表考點(diǎn)三位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的相互推斷講義高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

高考專題：元素周期律和元素周期表[考綱要求]1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。2.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。4.了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律?？键c(diǎn)三位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的相互推斷[要點(diǎn)濃縮]特殊點(diǎn)或易錯(cuò)點(diǎn)：鉀密度反常，銫略帶金色；液溴易揮發(fā)，固碘易升華；考查化合價(jià)，氧氟最特別；比較金屬性（非金屬性），莫忘最高價(jià)。[要點(diǎn)細(xì)化]1．元素周期表中元素金屬性和非金屬性的遞變(1)金屬性最強(qiáng)的元素(不考慮放射性元素),位于周期表的左下角,是Cs。

(2)非金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表的右上角,是F。

2．同一元素的“位”“構(gòu)”“性”關(guān)系3．根據(jù)元素在周期表中位置，確定其化合物的化學(xué)式知道元素在周期表中的主族序數(shù)后，根據(jù)化合價(jià)規(guī)律就可以寫出它的化合物的化學(xué)式，例如(用R代表元素)：ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)氧化物RO2R2O5RO3R2O7最高價(jià)含氧酸H4RO4或H2RO3H3RO4或HRO3H2RO4HRO4[溫馨提示]“序、層”、“序、價(jià)”規(guī)律1．“序、層”規(guī)律(1)若一種陽離子與一種陰離子電子層數(shù)相同，則“陰前陽后”，陰離子在前一周期，陽離子在后一周期，陽離子的原子序數(shù)大。(2)同周期元素的簡(jiǎn)單陽離子與陰離子相比，陰離子原子序數(shù)大。2．“序、價(jià)”規(guī)律在短周期元素中，元素的原子序數(shù)與其主要化合價(jià)的數(shù)值在奇偶性上一般一致，“價(jià)奇序奇，價(jià)偶序偶”。[能力提升]某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的0.1mol·L－1的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：______與鹽酸反應(yīng)最劇烈，______與鹽酸反應(yīng)最慢。(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，從而驗(yàn)證NaOH的堿性大于NH3·H2O，繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性大于N，你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理？并說明理由：_________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用下圖裝置可以驗(yàn)證非金屬性的變化規(guī)律。(3)儀器A的名稱為______，干燥管D的作用是______。(4)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B、C中所裝藥品分別為______、______、______，裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為________________________________________________________________________。(5)若要證明非金屬性：C>Si，則A中加________、B中加Na2CO3、C中加________，觀察到C中溶液的現(xiàn)象為____________________。(6)若A中改加濃HNO3，能否證明非金屬性：C>Si？為什么？應(yīng)怎樣改進(jìn)？答案(1)鉀鋁(2)不合理，用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)，一定要用元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較，NH3·H2O不是N元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(3)分液漏斗防止倒吸(4)濃鹽酸KMnO4Na2SS2－＋Cl2=S↓＋2Cl－(5)硫酸Na2SiO3有白色膠狀沉淀產(chǎn)生(6)否，因?yàn)闈釮NO3具有揮發(fā)性，C中白色膠狀沉淀也可能是HNO3和Na2SiO3反應(yīng)生成的?？梢栽趦蓚€(gè)裝置之間加一個(gè)裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去HNO3。[典題演練]1．(2019·浙江4月選考，14)2019年是門捷列夫提出元素周期表150周年。根據(jù)元素周期律和元素周期表，下列推斷不合理的是()A．第35號(hào)元素的單質(zhì)在常溫常壓下是液體B．位于第四周期第ⅤA族的元素為非金屬元素C．第84號(hào)元素的最高化合價(jià)是＋7D．第七周期0族元素的原子序數(shù)為118[解析]35號(hào)元素是溴元素，單質(zhì)Br2在常溫常壓下是紅棕色的液體，A項(xiàng)合理；位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As)，為非金屬元素，B項(xiàng)合理；第84號(hào)元素位于第六周期ⅥA族，為釙元素(Po)，由于最高正價(jià)等于主族序數(shù)，所以該元素最高化合價(jià)是＋6，C項(xiàng)不合理；第七周期0族元素是第七周期最后一個(gè)元素，原子序數(shù)為118，D項(xiàng)合理。答案C2．(2019·全國(guó)卷Ⅲ，9)X、Y、Z均為短周期主族元素，它們?cè)拥淖钔鈱与娮訑?shù)之和為10。X與Z同族，Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A．熔點(diǎn)：X的氧化物比Y的氧化物高B．熱穩(wěn)定性：X的氫化物大于Z的氫化物C．X與Z可形成離子化合物ZXD．Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸[解析]MgO為離子晶體，碳的氧化物為分子晶體，故鎂的氧化物的熔點(diǎn)高于碳的氧化物，A錯(cuò)誤；非金屬性：C>Si，故氫化物的熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4，B正確；C、Si形成的化合物SiC為共價(jià)化合物，C錯(cuò)誤；Mg能溶解在濃硝酸中，Si不與濃硝酸反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案B3．(2019·全國(guó)卷Ⅱ，9)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價(jià)之和為8。下列說法錯(cuò)誤的是()A．原子半徑：W<XB．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿[解析]原子半徑：N<Al，A項(xiàng)正確；常溫常壓下，單質(zhì)硅呈固態(tài)，B項(xiàng)正確；由非金屬性：P<N，可知?dú)鈶B(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3，C項(xiàng)正確；Al的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物，并非強(qiáng)堿，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D4．(2016·全國(guó)卷Ⅰ，13)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，0.01mol·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W<X<YB．元素的非金屬性Z>X>YC．Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D．X的最高價(jià)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0.01mol·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(xiàng)，根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律，可知原子半徑：H<O<C，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)同周期元素非金屬性的變化規(guī)律，可知非金屬性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合價(jià)的正負(fù)，可知非金屬性：O＞Cl＞C，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，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(xiàng)，碳的最高價(jià)氧化物的水化物H2CO3為弱酸，錯(cuò)誤。答案C5．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，由這些元素組成的常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖，其中a、b、d、g為化合物，a為淡黃色固體，c是Z的單質(zhì)，該單質(zhì)與沸水反應(yīng)，且該單質(zhì)可制造照明彈；f為固體單質(zhì)。下列有關(guān)說法正確的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：Y>Z>XB．元素的非金屬性：W>XC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Y>ZD．X、Y兩種元素組成的化合物只含離子鍵[解析]a為淡黃色固體，且為常見化合物，故a為Na2O2，c能與沸水反應(yīng)，還可制造照明彈，故c為Mg單質(zhì)，即Z為Mg，Y為Na；f為固體單質(zhì)，根據(jù)圖中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知f為C單質(zhì)，故W為C，X為O；轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中b為CO2，d為Na2CO3，e為O2，g為MgO。簡(jiǎn)單離子半徑O2－>Na＋>Mg2＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性：C<O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)，C項(xiàng)正確；O、Na可組成Na2O、Na2O2，前者只含離子鍵，后者含離子鍵和共價(jià)鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C6．(2020·天津市第一中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，m為元素Y的單質(zhì)，通常為無色無味的氣體。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：Z<YB．d中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵，其中陽離子和陰離子的數(shù)目之比為2∶1C．簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>XD．由上述4種元素組成的化合物的水溶液一定顯酸性[解析]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物，d是淡黃色粉末，d為Na2O2，m為元素Y的單質(zhì)，通常為無色無味的氣體，則m為O2，則Y為O元素，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：a為烴，b、c分別為CO2、H2O，e、f分別為Na2CO3、NaOH，結(jié)合原子序數(shù)可知，W為H，X為C，Y為O，Z為Na，據(jù)此解答。Z、Y的離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越大，其相應(yīng)的離子半徑就越小，所以簡(jiǎn)單離子半徑：Z＜Y，選項(xiàng)A正確；過氧化鈉為離子化合物，含有離子鍵和共價(jià)鍵，含有陽離子鈉離子和陰離子過氧根離子，陽離子和陰離子的數(shù)目之比為2∶1，選項(xiàng)B正確；元素非金屬性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，由于元素的非金屬性：Y>X，所以簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y＞X，選項(xiàng)C正確；上述4種元素組成的化合物是NaHCO3，該物質(zhì)屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液水解顯堿性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案D7．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(jiǎn)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(shí)，側(cè)重考查學(xué)生元素推斷和知識(shí)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：H2O<HF，A項(xiàng)正確；NaF溶液顯堿性，B項(xiàng)正確；Na2O2和Na2O中均含有離子鍵，C項(xiàng)正確；原子半徑：Na>S>O>F，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D8．(2019·全國(guó)卷Ⅰ，13)科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是()A．WZ的水溶液呈堿性B．元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[解析]氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液呈中性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素非金屬性順序?yàn)閆(Cl)>Y(P)>X(Si)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磷的最高價(jià)氧化物是P2O5，其對(duì)應(yīng)的水化物為HPO3、H3PO4，它們均是中強(qiáng)酸，C項(xiàng)正確；2個(gè)硅原子和1個(gè)P原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，陰離子得到1個(gè)電子，所以該化合物中磷原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C9．R、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，a、b、c、d分別是這4種元素的單質(zhì)。已知：Y是地殼中含量最高的金屬元素。向甲的溶液中通入丙氣體，產(chǎn)生白色沉淀，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．元素對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子的半徑：Y>Z>XB．元素非金屬性：Z>R>XC．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)堿D．元素最高化合價(jià)：Z>X>Y>R[解析]Y是地殼中含量最高的金屬元素，則Y是鋁元素，c是金屬Al，甲是含鋁化合物。向甲的溶液中通入丙氣體，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀是氫氧化鋁。丙氣體溶于水溶液呈堿性，則丙為氨氣。中學(xué)兩種氣體相遇產(chǎn)生白煙的有氨氣與氯化氫、氨氣與硝酸蒸氣等。結(jié)合R、X、Y、Z是短周期元素及框圖信息可知，丁為氯化銨，乙為氯化氫。則R為H，X為N，Y為Al，Z為Cl。A項(xiàng)，最外層電子數(shù)相等時(shí)，離子的電子層數(shù)越多，離子半徑越大；電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。所以，離子半徑r(Cl－)>r(N3－)>r(Al3＋)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NH3、N2H4中N為負(fù)化合價(jià)，H為正化合價(jià)，說明N吸引電子的能力比H的強(qiáng)，即N的非金屬性比H的強(qiáng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，是一種弱堿，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl、N、Al、H的最高化合價(jià)分別為＋7、＋5、＋3、＋1，正確。答案D10．短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大，X的簡(jiǎn)單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Y原子最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Q的單質(zhì)與稀硫酸劇烈反應(yīng)生成X的單質(zhì)。向100mLX2R的水溶液中緩緩?fù)ㄈ隦Z2氣體，溶液pH與RZ2體積關(guān)系如下圖。下列說法正確的是()A．X2R溶液的濃度為0.03mol·L－1B．最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y＞Z＞RC．工業(yè)上通常采用電解法冶煉Q的單質(zhì)D．RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中，均無明顯現(xiàn)象[解析]短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大，X的簡(jiǎn)單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，說明X為氫元素；Y原子最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的2倍，為碳元素；Q的單質(zhì)與稀硫酸劇烈反應(yīng)生成X的單質(zhì)，為活潑金屬，可能為鈉、鎂、鋁中的一種。向100mLX2R的水溶液中緩緩?fù)ㄈ隦Z2氣體，根據(jù)溶液的pH變化分析，應(yīng)為硫化氫和二氧化硫的反應(yīng)，即R為硫，Z為氧。A項(xiàng)，2H2S＋SO2=2H2O＋3S↓，根據(jù)圖像分析，當(dāng)二氧化硫的體積為336mL時(shí)，溶液的pH為7，說明硫化氫的物質(zhì)的量為0.03mol，其濃度為eq\f(0.03mol,0.1L)＝0.3mol·L－1，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，其最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，故穩(wěn)定性順序?yàn)椋篫＞R＞Y，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Q為活潑金屬鈉、鎂、鋁中的一種，工業(yè)上通常采用電解法冶煉Q的單質(zhì)，故正確；D項(xiàng)，二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中會(huì)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，故錯(cuò)誤。答案C11．X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，它們之間可形成組成不同的多種可溶性常見鹽，其中有兩種組成為ZXY3、ZWY4。下列說法中正確的是()A．簡(jiǎn)單離子半徑：r(W)>r(Z