1、元素周期表 元素周期律 元素“位构性”的关系1.(2019全国卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A.原子半径:WXB.常温常压下,Y单质为固态C.气态氢化物热稳定性:ZWD.X的最高价氧化物的水化物是强碱【解析】选D。主族元素的最高化合价与最外层电子数相等,由“W与X的最高化合价之和为8”可知,W为N,X为Al,Y为Si,Z为P。原子半径:NAl,A正确;常温常压下,硅单质为固态,B正确;同一主族元素的气态氢化物热稳定性自上而下逐渐减弱,故ZW, C正确;Al的最高价氧化物的水化
2、物Al(OH)3是两性氢氧化物,D错误。2.(2020南昌模拟)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元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A.四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB.元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C.元素A、C简单离子的半径大小关系为AC【解析】选C。地壳中含量最多的元素为氧;由题意知B元素K层和L层电子数之和为10,则M层为8个,N层为2个,故B元素为钙;C是第三周期第
3、一电离能最小的元素,为钠;第三周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中,A的简单离子O2-和C的简单离子Na+具有相同的电子层结构,r(O2-)r(Na+),故错误。【归纳提升】“位构性”综合推断题的解题方法1.结构与位置互推是解题的核心(1)掌握四个关系式:电子层数=周期数;质子数=原子序数;最外层电子数=主族序数;主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),最低负价=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:“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;各周期元素种类;稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;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
4、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)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.结构和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原子的金属性和非金属性;(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)判断元素金属性和非金属性的强弱。 元素“位构性”的综合应用3.(2020年山东等级考模拟)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。
5、已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。 下列说法错误的是()A.X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低B.Y的最高价氧化物的水化物为弱酸C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子D.W是所在周期中原子半径最小的元素【解析】选A。由转化关系并借助A的相对分子质量为28和B是18电子的分子推知:A为乙烯、B为氯化氢、C为氯乙烷、D为水、E为乙醇;X、Y、Z、W分别对应元素为H、C、O、Cl。A.X、Y组成的化合物为烃类物质,沸点可能高于X,Z组成的化合物H2O,错误;B.Y的最高价氧化物的水化物为H2CO3属于弱酸,正确;C.Y、Z组成的分子可
6、能为非极性分子CO2,正确;D.W是Cl,是所在周期中原子半径最小的元素,正确。4.(双选)(2020西城模拟改编)W、X、Y、Z、M、N六种主族元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法正确的是()A.原子半径:YZW,简单离子半径:M- Z2- W2-B.单质的还原性:XY ,简单氢化物的沸点:ZZW,离子的核外电子层数越多,离子半径越大,则离子半径:Z2-M- W2-,A错误;B、同周期从左向右金属性减弱,还原性减弱,则单质的还原性:XY ,水分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:ZBr,Cl的最高价氧化物的水化物的酸性比Br的强,C错误;D、元素N位于金属与非金属的分界线附近,具有金属性
7、和非金属性,则N元素的单质可作半导体材料,D正确。【加固训练】1.(2020益阳模拟)短周期的四种非金属元素m、n、p、q原子序数依次增大,n与q为同主族元素,m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和,p的单质在常温下能与水剧烈反应。下列说法一定正确的是()A.原子半径:mnB.氢化物的稳定性:npC.q的最高价氧化物的水化物为强酸D.n在自然界中能以游离态存在【解析】选D。p的单质在常温下能与水剧烈反应,p为氟元素;n与q为同主族元素,m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和,当m为H元素,n为C元素,p为F元素,q为Si元素;当m为B元素,n为N元素,p为F
8、元素,q为P元素;当m为N元素,n为O元素,p为F元素,q为S元素;m为H元素,n为C元素时,原子半径:nm,A错误;F为非金属性最强的元素,对应的氢化物的稳定性最强,B错误;q为Si元素时,H2SiO3为弱酸,C错误;C或N或O元素都能以游离态存在,D正确。2.(2020合肥模拟)W、X、Y、Z是短周期中的常见元素,其部分性质如下表,下列说法不正确的是()W某种氧化物是淡黄色固体X短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强Y第三周期中离子半径最小的Z原子最外层电子数是电子总数的A.W、Y、X的原子半径依次减小,Y、W、X简单离子的半径依次增大B.W、X、Y的最高价氧化物的水化物之间可以两两反应C
9、.W的氧化物与Z的最高价氧化物反应一定是氧化还原反应D.金属性W比Y强,非金属性Z比X弱【解析】选C。W的某种氧化物是淡黄色固体,是过氧化钠,则W是Na元素;X为短周期中最高价氧化物对应水化物酸性最强,则X为Cl元素;Y是第三周期中离子半径最小的,Y为Al元素;Z原子最外层电子数是电子总数的,则Z为C元素;A、同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,Na、Al、Cl的原子半径依次减小;电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,Y、W、X简单离子的半径依次增大,故A正确;B、氢氧化铝为两性氢氧化物,能够与氢氧化钠和高氯酸反应,氢氧化钠和高氯酸能够发生中和反应,故B正确;
10、C、氧化钠与二氧化碳的反应不属于氧化还原反应,故C错误;D、同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,金属性W比Y强,碳酸的酸性比高氯酸弱,因此非金属性C比Cl弱,故D正确。【归纳提升】常考短周期元素的主要化合物的特性(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。(4)等物质的量的单质最轻的元素:H;等物质的量的最轻的金属单质:Li。(5)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。(6)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。(7)具有漂白性的物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2)。