内容正文:
微专题三 元素“位-构-性”的综合推断
[对应学生用书P39]
1.元素“位、构、性”之间的关系
2.元素“位、构、性”之间的推断
(1)结构与位置的互推
①根据原子结构推断周期表中的位置:按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图,根据电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。
②掌握四个基本关系:a.质子数=核电荷数=原子核外电子数=原子序数;b.电子层数=周期序数;c.最外层电子数=主族序数;d.最高正价=主族序数(O、F除外),最低负价=主族序数-8(H除外)。
③掌握周期表中“序、层”规律:若一种阳离子和阴离子的电子层结构相同,则“阴前右”“阳后左”,即阴离子对应元素在前一周期右侧,阳离子对应元素在后一周期左侧。
(2)性质与位置的互推
①根据元素的金属性和非金属性变化规律,推断元素在周期和族中的相对位置关系。
②根据元素在周期表中的位置,推断元素的性质变化,如金属性和非金属性、简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性等。
(3)结构与性质的互推
①电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性强弱。
②同主族元素原子的最外层电子数相同,其化学性质具有相似性。
③根据核电荷数和电子层数正确判断原子半径和离子半径的大小关系。
(2020·山东潍坊高一期末)下图是元素周期表中短周期的一部分。已知C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述不正确的是( )
A.三种元素的原子半径大小顺序是B>A>C
B.三种元素形成的气态氢化物中,C的氢化物稳定性最强
C.A和C的原子序数之和等于B的原子序数
D.B元素最高价氧化物对应的水化物是弱酸
解析 由图可知,A和C处于第二周期,B处于第三周期,又知“C元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍”,则C是氧元素,从而推知A和B分别为碳、磷元素。根据三种元素在周期表中的位置可知,原子半径的大小顺序为P>C>O,A项正确;三种元素中O元素的非金属性最强,则H2O的稳定性最强,B项正确;C、O和P元素的原子序数分别为6、8和15,C和O的原子序数之和为14,不等于P的原子序数,C项错误;P元素的最高价氧化物对应的水化物是H3PO4,是一种弱酸,D项正确。
答案 C
[思维模板] 元素推断的常见思路
1.(2020·四川成都七中高一检测)根据下表中部分短周期元素的原子半径及主要化合价,判断以下叙述正确的是( )
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.166
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A.氢化物的沸点为H2T<H2R
B.单质与稀盐酸反应的速率为L<Q
C.M与T形成的化合物具有两性
D.L2+与R2-的核外电子数相等
C [由表中的主要化合价和原子半径大小关系可以判断出:T为O元素,R为S元素,Q为Be元素,M为Al元素,L为Mg元素。H2O的沸点比H2S的沸点高,A项错误;Mg的金属性比Be强,Mg与稀盐酸反应的速率快,B项错误;Al2O3是两性氧化物,C项正确;Mg2+、S2-的核外电子数分别为10、18,D项错误。]
2.(2019·江苏学业水平测试)联合国确定2019年为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发明元素周期表150周年。短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如下图所示,其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
M
A.X元素位于第2周期ⅤA族
B.Y元素的非金属性比Z强
C.Z的原子半径比X的大
D.M氧化物的水化物是强酸
C [由四种元素的相对位置可知,X处于第2周期,Y、Z、M处于第3周期,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Y是Si元素,从而推知Z是P元素,M是Cl元素,X是O元素。O元素处于第2周期ⅥA族,A项错误;同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,则非金属性强弱为Si<P,B项错误;P比O多一个电子层,则原子半径大小:P>O,C项正确;Cl的氧化物的水化物有多种,如HClO、HClO3、HClO4等,HClO是弱酸,D项错误。]
3.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为:rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
A [根据元素在周期表中的位置可推出,元素X是N,元素Y是O,元素Z是Al,元素W是S,元素Q是Cl。X(N)的最高正价为+5价,Z(Al)的最高正价为+3价,二者之和为8,A项正确;同周期主族元素