内容正文:
第24讲 元素“位—构—性”关系推断(能力课)
1.“位—构—性”的相互关系及应用。 2.根据价键结构进行元素推断及应用。 3.根据物质性质及转化反应进行元素推断及应用。
“位—构—性”的相互关系
“位—构—性”的相互关系
(1)“位—构—性”的三个数量关系式
①原子电子层数=周期序数
②质子数=原子序数=原子核外电子数=核电荷数
③原子最外层电子数=主族序数=主族最高正价=8-|最低负价|(氧、氟除外)= 8-|原子最外层电子数|(氧、氟除外)
(2)原子序数的大小与元素在周期表中位置和主要化合价关系
①若一种简单阳离子与一种简单阴离子电子层结构相同,则 “阴上阳下”,即阴离子在前一周期,阳离子在后一周期,阳离子的原子序数大。
②同周期元素的简单阳离子与简单阴离子相比,阴离子原子序数大,一般来说电子层数相差1层。
③在短周期元素中,元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致,即“价奇序奇,价偶序偶”。
④同周期元素的第ⅡA与ⅢA的原子序数差为1或11或25。
(2022·海南等级考,T11)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是( )
A.XW3是非极性分子
B.简单氢化物沸点: X>Y
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
[思路分析] 第一步:审信息——定元素
第二步:析选项——定正误
A.NCl3为三角锥形分子,为极性分子,错误;B.简单氢化物沸点:NH3<H2O,错误;C.Na与O形成的Na2O或Na2O2为离子化合物,正确;D.NaNO3为中性,NaNO2为碱性,错误。
[答案] C
元素推断题解题的一般步骤
(1)分析题目有效信息。
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息,如微粒的质子数或电子数等。
(2)画出元素周期表片段,明确各元素的相对位置,推出元素。
(3)对照问题,结合元素周期律回答相应问题。
1.前四周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W的原子序数是Z的2倍。下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.熔点:Y>Y2X3
B.最高价含氧酸酸性:W>Z
C.Z能与X形成多种化合物
D.Y的最高价氧化物的水化物是强碱
C [前四周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如题图所示,其中W的原子序数是Z的2倍,设Z的原子序数是a,则W的原子序数是a+17,2a=a+17,a=17,所以Z是Cl元素、W是Se元素、X是O元素、Y是Al元素。Al的熔点低于Al2O3的熔点,故A错误;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,最高价含氧酸酸性:HClO4>H2SeO4,故B错误;Cl能与O形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种化合物,故C正确;Al(OH)3是两性氢氧化物,故D错误。]
2.已知前四周期的主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示,其中X元素的单质在常温下为液体。下列说法不正确的是( )
Z
Q
R
Y
X
A.与Q同族的元素,从上到下最高价氧化物的水化物在水中溶解度依次增大
B.Y元素可能存在YO2、YO3及不稳定Y2O等多种氧化物
C.在Z、R、Y的最高价氧化物的水化物中,R的最高价氧化物的水化物酸性最弱
D.位于第六周期与X同族的元素,原子序数为85,属于金属元素
D [X元素的单质在常温下为液体,X是Br;根据在元素周期表中的相对位置,可知Y是S、Z是C、R是Si、Q是Mg。Mg是ⅡA族元素,ⅡA族元素从上到下最高价氧化物的水化物在水中溶解度依次增大,故A正确;根据化合价规律,S元素可能存在SO2、SO3及不稳定S2O等多种氧化物,故B正确;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:S>C>Si,所以最高价氧化物的水化物中,H2SiO3的酸性最弱,故C正确;位于第六周期与Br同族的元素是At,原子序数为85,属于非金属元素,故D错误。]
3.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知X与Y形成的某一化合物易生成二聚体(常温下为无色气体),Z的简单离子半径在其所在周期中最小,W原子的最外层电子数是其他三种元素原子最外层电子数之和的。下列说法正确的是( )
A.X与Y形成的化合物均易溶解于水中
B.四种元素的最简单氢化物均含有共价键
C.W的氢化物在其同族元素中的沸点最高
D.元素Y与W形成的化合物超过3种
D [短周期主族元素中X、Y可形成一种易