第5章 素养提升突破系列4 元素周期律在短周期主族元素推断中的应用（课件+课时作业）-2021高考化学一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（全国版）

素养提升突破系列(四)　元素周期律在短周期主族元素推断中的应用 核心素养——宏观辨识与微观探析 　　能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念；能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 [真题体验] 1．(2018·全国卷Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　) A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 D．W的氧化物对应的水化物均为强酸 解析　W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大且为短周期元素，由W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知，W为N，X为O；由Y的周期数是族序数的3倍可知，Y为Na；由Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同可知，Z最外层有7个电子，Z为Cl。A对：O与N可形成NO、NO2、N2O3等，O与Na可形成Na2O、Na2O2，O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等。B错：Na2O2中含有共价键。C错：Cl－比N3－、O2－、Na＋多一个电子层。D错：W的氧化物中，N2O3对应的水化物HNO2是弱酸。 答案　A 2．(2018·全国卷Ⅲ)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是(　　) A．原子半径大小为W<X<Y<Z B．X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C．Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D．标准状况下W的单质状态与X的相同 解析　根据原子序数W<X<Y<Z，盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液，可知W是氧、Y是钠、Z是氯。X和Z同族，则X是氟。D对：标准状况下，O2、O3与F2均为气体。A错：原子半径大小应为X<W<Z<Y，即F<O<Cl<Na。B错：HF是弱酸，HCl是强酸。C错：Na2O2含非极性共价键，ClO2不含非极性共价键。 答案　D [素养解码] 1．综合利用“位”、“构”、“性”关系推断 (1)根据原子结构、元素周期表的知识及已知条件，可推算原子序数，判断元素在周期表中的位置等，基本思路如下： (2)“位、构、性”三者之间的关系 2．根据原子序数推断元素在周期表中的位置 记住稀有气体元素的原子序数2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它原子序数小而相近的稀有气体元素原子序数，即得该元素所在的纵列数。第1、2纵列为第ⅠA、第ⅡA族，第3～7纵列为第ⅢB～第ⅦB族，第8～10纵列为第Ⅷ族，第11、12纵列为第ⅠB、第ⅡB族，第13～17纵列为第ⅢA～第ⅦA族，第18纵列为0族。这种元素的周期数比相近的原子序数小的稀有气体元素的周期数大1。如26号元素在周期表中的位置推断26－18＝8，故其位于第四周期第Ⅷ族。 [方法技巧]　如果是第六周期以上的元素，用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序数后，再减去14即得该元素所在的纵列数，如84号元素所在的周期和族的推导：84－54－14＝16，即在16纵列，可判断位于第六周期第ⅥA族，上述方法也可作如下变通：同周期稀有气体元素原子序数。该元素原子序数＝18－该元素所在的纵列数，如推断114号元素所处的位置：118－114＝4(倒数第5纵列)，即位于第七周期第ⅣA族。 3．根据核外电子的排布规律 (1)最外层电子规律 最外层电子数(N) 3≤N<8 N＝1或2 N>次外层电子数 元素在周期表中的位置 主族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期 (2)“阴三阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。 (3)“阴上阳下”规律 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。 4．根据元素周期表与原子电子层结构的关系 (1)几个重要关系式 ①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说) ②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价| ③|最高正价|－|最低负价|＝ (2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 ①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge ②族序数等于周期数2倍的元素：C、S ③族序数等于周期数3倍的元素：O ④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca ⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C