内容正文:
第23讲 元素推断与物质的性质
复习
目标
1.建构思维模型(“位—构—性”的关系),基于证据(原子结构、元素及其化合物的性质等),推断未知元素及其性质。
2.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
1.元素周期表中“位—构—性”的关系
2.元素推断中主族元素单质及其化合物的物理性质
(1)颜色:①常温下,单质为有色气体的元素是F、Cl。
②常温下,单质为淡黄色固体的元素是S。
③焰色反应呈黄色的元素是Na,呈紫色的元素是K(通过蓝色钴玻璃观察)。
(2)状态:常温下,单质呈液态的非金属元素是Br。
(3)气味:能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。
(4)熔点:单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)溶解性:简单气态氢化物极易溶于水的元素是N或Cl。
(6)导电性:单质能导电的非金属元素是C;单质属于半导体材料的是Si。
(7)晶体类型:单质及其最高价氧化物都是原子晶体的元素是Si。
3.元素推断中主族元素单质及其化合物的化学性质
(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
(2)最高价氧化物及对应的水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Al。
(3)最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是N。
(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是O。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该元素是N。
(6)最高价氧化物对应的水化物的酸性(碱性)最强的短周期元素是Cl(Na)。
(7)单质与水反应最剧烈的短周期金属元素是Na,非金属元素是F。
考向1 文字描述型元素推断题
【例1】(2023·四川南充期初调研)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子总数的一半,W、Z同主族;X与Y在周期表中处于相邻位置,Y的简单氢化物的水溶液可用于刻蚀玻璃,下列说法正确的是( )
A.Y是形成最高价含氧酸酸性最强的元素
B.W常用作手机电池的电极材料
C.简单离子半径Y<Z
D.X、Z两种元素形成的化合物只含离子键
[思路剖析]
①
Y的简单氢化物的水溶液可用于刻蚀玻璃该氢化物是HFY是F元素
②
W原子的最外层电子数是内层电子总数的一半W可能是Li或P,结合原子序数W是Li元素
③
X与Y在周期表中处于相邻位置,结合原子序数X是O元素
④
W、Z同主族,结合原子序数Z是Na元素
B 解析:Y为F元素,没有正价,即不会形成最高价含氧酸,A错误;W为Li元素,金属锂化学性质活泼,常用作手机电池的电极材料,B正确;简单离子,电子层数相同,原子序数小的半径大,则离子半径:F->Na+,C错误;X、Z两种元素形成的化合物Na2O2中,含离子键和共价键,D错误。
考向2 结构片段型元素推断题
【例2】(2023·河南省豫南名校联考)主族元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外层电子数之和为16。下列说法错误的是( )
W
X
Y
Z
A.X的最高价氧化物与水反应生成强酸
B.W、Y两种元素的最简单氢化物之间能发生反应
C.工业上常采用电解法制备单质Y
D.Z原子的核外最外层电子数为6
A 解析:设W的最外层电子数为x,则X的最外层电子数为x-1,Y的最外层电子数为x+2,三者的最外层电子数之和为16,即3x+1=16,解得x=5。即W为N元素,X为Si元素,Y为Cl元素,Z为Se元素。X的最高价氧化物为SiO2,不与水反应,A错误;W的最简单氢化物为NH3,Y的最简单氢化物为HCl,两者反应生成NH4Cl,B正确;单质Y为Cl2,工业上常采用电解饱和食盐水制备,C正确;Z处于第 ⅥA族,原子最外层有6个电子,D正确。
考向3 物质结构型元素推断题
【例3】(2022·湖南长沙适应性考试)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,且分属于四个周期,Y的最外层电子数是电子层数的3倍,Z、W为同周期相邻元素,Y、W可形成如图所示的离子,下列说法正确的是( )
A.该阴离子中W的化合价为+6价
B.简单离子半径:Y<W<R
C.Y和W的最简单氢化物沸点:Y<W
D.X与Y能形成含非极性共价键的化合物
D 解析:X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,且分属于四个周期,则X为H,Y的最外层电子数是电子层数的3倍,则Y为O元素,Z、W为同周期相邻元素,Y、W可形成如图所示的离子,根据结构得到W为S元素,则Z为P元素,则R为K元素或Ca元素。该阴离子S2O,则S元素的化合价为+2价,A错误;根据“层多径大