第5章 素养提升 综合利用原子结构、元素周期律以及元素在周期表中的位置推断元素-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版单选 新教材 新高考）

综合利用原子结构、元素周期律以及元素在周期表中的位置推断元素 授课提示：对应学生用书第156页 1．形成化合物种类最多的元素、其一种单质是自然界中硬度最大的物质的元素或最简单气态氢化物中氢的质量分数最大的元素是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是N。 3．地壳中含量最多的元素、最简单氢化物沸点最高的元素或最简单氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。 4．等物质的量的单质最轻的非金属元素是H、金属元素是Li。 5．单质在常温下呈液态的非金属元素是Br、金属元素是Hg。 6．最高价氧化物及其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。 7．元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素是N，能起氧化还原反应的元素是S。 8．单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。 1．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示。W与X不在同一周期，X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，Z的周期数等于族序数。下列说法不正确的是(　　) A．化学式为Y2Z2X6W2 B．X分别与Y、Z形成的化合物为离子化合物 C．简单离子的半径： X＞Y＞Z D．Y、Z的简单离子均可抑制水的电离 解析：短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，由于最外层电子数不超过8，该原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素；Z的周期数等于族序数，其原子序数大于氧，只能处于第三周期，故Z为Al元素；W、X位于不同周期，且W的原子半径小于氧的半径，可推知W为H元素；根据图示可知，四种元素组成的分子簇化学式为H2Al2O6Y2，结合化合价代数和为0可知，Y的化合价为＋2，其原子半径大于Al，则Y为Mg元素。由题图可知，该分子的化学式为Y2Z2X6W2，故A正确；O分别与Mg、Al形成的化合物为MgO、Al2O3，均为离子化合物，故B正确；O2－、Mg2＋、Al3＋的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，故C正确；Mg2＋、Al3＋均为弱碱阳离子，均可促进水的电离，故D错误。 答案：D 2．短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电负性：X>Y>Z B．原子半径：Y<Z<X C．分子中Z原子的杂化方式均为sp3 D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸 解析：已知X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z的基态原子2p轨道半充满，则Z为N元素，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M为S元素，由4种元素组成的一种分子结构图，再根据共价键数目可推知，X为H元素，Y为C元素。电负性：N>C>H，A错误；H原子核外有1个电子层，而C、N原子核外均有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：C>N>H，B错误；分子中N原子均形成共价单键，为sp3杂化，C正确；C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3，H2CO3为弱酸，D错误。 答案：C 3．(2023·沈阳检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y、Z位于同一主族。X的气态氢化物常用作制冷剂。ZYW2与水剧烈反应，可观察到液面上有白雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　) A．最简单氢化物的沸点：Z>Y B．原子半径：W>Z>Y>X C．把ZY2通入石蕊溶液中，石蕊先变红后褪色 D．向ZYW2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y、Z位于同一主族。X的气态氢化物常用作制冷剂，则X为N元素；ZYW2能与水剧烈反应，可观察到液面上有白雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色，该气体为SO2，结合Y、Z位于同一主族可知，Y为O元素，Z为S元素；W的原子序数大于S，且为短周期主族元素，则W为Cl元素。Y和Z的简单氢化物分别为H2O和H2S，常温常压下，H2O为液态，H2S为气态，则沸点：Y＞Z，故A错误；同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小，同主族元素原子半径随核电荷数增大而增大，则原子半径：Z>W>X＞Y，故B错误；ZY2为SO2，通入石蕊溶液中，石蕊变红但不褪色，故C错误；ZYW2与水反应后的溶液中存在Cl－，则滴加AgNO3溶液有白色氯化银沉淀生成，故D正确。 答案：D 4．某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如