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

第四章微专题5元素推断题解题策略专题阐释一、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

族序数等于周期序数的元素H、Be、Al族序数等于周期序数2倍的元素C、S族序数等于周期序数3倍的元素O周期序数是族序数2倍的元素Li、Ca周期序数是族序数3倍的元素Na最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素H、C、Si最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素S除H外,原子半径最小的元素F3.常见的根据物质的特性推断元素

物质特性推断元素形成化合物种类最多的元素或某种单质是自然界中硬度最大的物质的元素或简单气态氢化物中氢的质量分数最大的元素C空气中含量最多的元素或简单气态氢化物的水溶液呈碱性的元素N非金属性最强的元素F地壳中含量最多的元素或常见的氢化物在通常情况下呈液态的元素O焰色试验呈黄色的元素Na焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素K单质密度最小的元素H单质密度最小的金属元素Li最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素Al元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生反应生成盐N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。专题精练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)<Y(H2O),C错误;由W、X、Y三种元素所组成的化合物可以是NH3·H2O,其水溶液显碱性,D错误。4.(元素周期表片段结构型)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3价。下列说法不正确的是(

)A.还原性:ZQ2<ZR4B.X能从ZO2中置换出ZC.Y能与Fe2O3反应得到FeD.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应A5.(微粒结构型)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是(

)A.X和Z的最高正化合价均为+7价B.