专题突破8 元素推断与元素周期律-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

专题突破8　元素推断与元素周期律 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1．下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是(　　) A．向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生 B．Al(OH)3能溶于NaOH溶液，Mg(OH)2不能溶于NaOH溶液 C．酸性：HNO3>H3PO4 D．F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．根据元素在周期表中的位置和结构特点，可以预测元素的性质。下列推测不合理的是(　　) A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，推测原子序数：X＞Y B．碘(I)是位于第五周期的卤族元素，推测AgI是有色且难溶于水的固体 C．Cs和Ba分别位于第六周期第ⅠA族和第ⅡA族，推测碱性：CsOH＞Ba(OH)2 D．由水溶液的酸性：HCl＞H2S，推测元素的非金属性：Cl＞S D 【解析】X＋由X失去电子形成，Y2－由Y得电子形成，核外电子层结构相同，说明原子序数：X＞Y，A正确；卤族元素与Ag形成的化合物自上而下颜色加深，溶解性减小，推测AgI是有色且难溶于水的固体，B正确；Cs的金属性强于Ba，其最高价氧化物对应的水化物碱性强，碱性：CsOH＞Ba(OH)2，C正确；氢化物水溶液的酸性强弱不能用于判断元素的非金属性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．P、S、Cl、Br四种元素在元素周期表中的位置如图所示。下列比较关系正确的是(　　) A．原子半径：Cl>P B．热稳定性：H2S>HCl C．还原性：Br－>Cl－ D．酸性：H3PO4>H2SO4 P S Cl     Br C 【解析】同周期越靠右半径越小，故原子半径：Cl<P，A错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：Cl>S，故热稳定性：H2S<HCl，B错误；非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性：Cl>Br，故还原性：Br－>Cl－，C正确；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>P，故酸性：H3PO4<H2SO4，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．已知X、Y、Z为原子序数依次增大、电子层数依次增多的短周期主族元素，其中Y元素原子的最外层电子数为5，Z的最低负化合价为－2价，下列说法不正确的是(　　) A．元素Y的简单氢化物易溶于水 B．X、Y、Z三种原子中原子半径最小的是Y C．元素X、Y、Z均可形成两种或两种以上的氧化物 D．元素Z的最低负化合价与最高正化合价的绝对值之和为8 B 【解析】X、Y、Z为原子序数依次增大、电子层数依次增多的短周期主族元素，其中Y元素原子的最外层电子数为5，Z的最低负化合价为－2，则X为H元素、Y为N元素、Z为S元素。氨分子是极易溶于水的气体，A正确；原子的电子层数越多，原子的原子半径越大，则三种原子中原子半径最小的是氢原子，B错误；氢元素与氧元素形成的氧化物为水、过氧化氢，氮元素与氧元素形成的氧化物可以是一氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮等，硫元素与氧元素形成的氧化物为二氧化硫、三氧化硫，则三种元素均可形成两种或两种以上的氧化物，C正确；硫元素的最低负化合价为－2价、最高正化合价为＋6价，则硫元素的最低负化合价与最高正化合价的绝对值之和为8，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．有A、B、C、D四种元素，质子数均小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；B元素的原子失去1个电子，所得到的粒子具有与氖原子相同的电子层结构；C元素是地壳中含量最多的金属元素；D元素的原子M层电子数是K层电子数的3倍，下列说法不正确的是(　　) A．A元素可以形成多种同素异形体 B．简单气态氢化物的稳定性：A>D C．最高价氧化物对应的水化物的碱性：B>C D．离子半径：B<C D 【解析】有A、B、C、D四种元素，质子数均小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则A为O；B元素的原子失去1个电子，所得到的粒子具有与氖原子相同的电子层结构，则B为Na；C元素是地壳中含量最多的金属元素，则C为Al；D元素的原子M层电子数是K层电子数的3倍，则D为S。A元素可以形成多种同素异形体，如氧气、臭氧，A正确；根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则简单气态氢化物的稳定性：A(H2O)＞D(H2S)，B正确；同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：B(NaOH)＞ C[Al(OH)3]，C正确；根据层多径大，同电子层结构核多径小，则离子半径：B(Na＋)＞C(Al3＋)，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置如图所示，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(　　) A．Y元素位于第三周期第ⅤA族 B．还原性：Xn－<Mn－ C．Z的最高正价为＋7价 D．M的氧化物对应的水化物是强酸     X Z Y   M   B 【解析】根据Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，可知Y为Si，由短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置，可推知对应元素分别为O、Si、F、S。Si元素位于第三周期第ⅣA族，A错误；非金属性：O>S，对应离子的还原性：O2－<S2－，B正确；F无正化合价，C错误；S的最高价氧化物对应的水化物H2SO4是强酸，H2SO3不是强酸，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．T、Q、R、W四种元素在元素周期表中的相对位置如图所示，已知W元素能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是(　　) A．Q的氧化物不止一种 B．T的最高价氧化物能与酸反应 C．R的最外层电子数为5 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>W   Q R   T     W D 【解析】已知W元素能与氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的质量分数为50%，说明W的相对原子质量为32，W原子中质子数等于中子数，则质子数为16，即W为S，由T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置可知，R为N，Q为C，T为Al。Q的氧化物不止一种，如一氧化碳、二氧化碳，A正确；T的最高价氧化物(氧化铝)能与盐酸、硫酸、硝酸等酸反应，B正确；R为N，核外电子排布为2、5，其最外层电子数为5，C正确；根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Q(H2CO3)＜W(H2SO4)，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8．元素周期表的一部分如表所示，其中X、Y、Z、W为短周期元素，T的单质在常温下为液体。下列说法错误的是(　　) A．X、Y的单质均存在同素异形体 B．R的单质可用于制造半导体材料 C．Y、Z的简单氢化物的稳定性依次增强 D．Y、Z、W元素简单阴离子的半径：Y>Z>W     Y Z   X   W R     T D 【解析】X、Y、Z、W为短周期元素，T的单质在常温下为液体，则T为Br。根据各元素在元素周期表中的位置关系可知，Z、W和T分别为F、Cl和Br，Y为O，X为P，R为Ge。X为P，其单质可以为红磷或白磷，两者互为同素异形体，Y为O，其单质可以为氧气或臭氧，两者互为同素异形体，A正确；Ge单质具有较好的导电性，可用于制造半导体材料，B正确；元素非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因非金属性：F(Z)＞O(Y)，所以氢化物的稳定性：HF＞H2O，C正确；电子层数越大，原子对应简单离子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，其简单离子半径越大，则简单离子半径：W>Y>Z，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示，则下列有关叙述中，错误的是(　　) A．元素X可能为锂 B．原子半径：r(M)＞r(W) C．X2W中各原子均达到8电子稳定结构 D．元素最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞M C 【解析】Z的原子序数大于Y，Y的常见化合价为＋5价，Z的常见化合价为＋4价，则Y是第二周期元素、Z是第三周期元素，Y是N元素、Z是Si元素，M常见化合价为－3价，M为P元素、W常见化合价为－2价，W是S元素。X原子序数小于N，常见化合价为＋1价，元素X可能为锂或氢，A正确；同周期元素从左到右原子半径减小，原子半径：r(P)＞r(S)，B正确；H2S中H原子未达到8电子稳定结构，C错误；同周期元素从左到右，非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，酸性：H2SO4＞H3PO4，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．已知短周期元素的离子：xX2＋、yY＋、zZ3－、wW－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　) A．主族序数：Z＞W＞Y＞X B．原子序数：w＞z＞y＞x C．最外层电子数：X＞Y＞W＞Z D．离子半径：Z＞W＞Y＞X D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．元素周期表的建立是化学发展史上的重要里程碑之一，部分元素在元素周期表中的位置如图： (1)a、b、d、f、h五种元素原子的最外层电子数之和为______。 (2)能比较得出h、j非金属性强弱的离子反应方程式为 ____________________________。 18 Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 (3)b、c、f、g四种元素的简单离子中，半径最大的是_______，半径最小的是___________。(均填离子符号) (4)写出d的最高价氧化物和b的最高价氧化物的水化物在水溶液中发生反应的离子方程式： ______________________________________。 (5)比较e、g、h最高价含氧酸的酸性强弱： ___________>___________>____________(写化学式)。 【解析】由元素在周期表中的位置可知，a～j分别为H、Na、Mg、Al、 S2－ Mg2＋ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ HClO4 H2SO4 H3PO4 P、O、S、Cl、K、Br，据此分析解答。 (1)H、Na、Al、O、Cl五种元素原子的最外层电子数之和为1＋1＋3＋6＋7＝18； (2)将氯气通入溴化钠溶液中，发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，氯气置换出溴单质，则氧化性：Cl2>Br2，由此可得非金属性：Cl>Br； (3)电子层数越多，粒子半径越大，由于Na＋、Mg2＋和O2－只有2个电子层，S2－有3个电子层，则半径最大的是S2－；Na＋、Mg2＋和O2－核外电子排布相同，核电荷数大的半径反而小，则离子半径：O2－> Na＋> Mg2＋，因此 离子半径最小的是Mg2＋； (4)d的最高价氧化物Al2O3和b的最高价氧化物的水化物NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，其反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－； (5)同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性：Cl>S>P，非金属性越强，其对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性：HClO4> H2SO4> H3PO4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．[2024·开化中学高一]五种短周期主族元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；W是海水中的重要元素，原子结构示意图为 ；X的单质为金属，在空气中燃烧会发出耀眼的白光；Y是地壳中含量最高的金属元素；Z的最高正价为＋7价。回答下列有关问题。 (1)元素M在周期表中的位置是____________________，上述五种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是____________(填化学式)。 (2)W的单质着火时不能用水灭火，用化学方程式解释其原因： 第二周期第ⅥA族 HClO4 ______________________________。 (3)工业上可用X的单质与TiCl4加热还原出金属Ti，其反应的化学方程式为___________________________________。 (4)门捷列夫曾预言过与Y同主族的“镓(Ga)”元素的存在，Ga与Y相邻。根据元素周期律推测，下列有关说法正确的是_____(填字母)。 A．镓原子的最外层电子数为5 B．镓的氧化物的化学式为Ga2O3 C．碱性：Y(OH)3>Ga(OH)3 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B D．单质Ga能与NaOH溶液反应产生H2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．下表是元素周期表的一部分，根据表中所给的10种元素，按要求使用化学用语作答。 (1)在给出的元素中，金属性最强的元素是______；单质化学性质最稳定的元素是_______。(均填元素符号) (2)①⑥⑨原子半径由大到小的顺序是____________(填元素符号)，⑧最高价氧化物的水化物化学式为____________。 周期 ⅠA   0           1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA   2   ②     ③   ④   3 ⑤   ⑥ ⑦   ⑧ ⑨ ⑩ Na Ar Al>Cl>H H2SO4 (3)⑦最高价氧化物的化学式是__________，已知该物质属于酸性氧化物，写出它与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： ___________________________________。 【解析】根据元素周期表的位置分析，①为H，②为Be，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为Si，⑧为S，⑨为Cl，⑩为Ar，以此分析。 (1)同主族元素，从上到下，金属性增强，同周期元素从左到右，金属性减弱；稀有气体因其电子排布为稳定结构，故其化学性质稳定。 (2)电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大， SiO2 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O 原子半径越小。 (3)⑦为Si元素，其最高化合价为＋4价，故其最高价氧化物为SiO2，因其属于酸性氧化物，所以可以与碱发生反应生成盐和水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．[2024·丽水中学高一]V、W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如下表所示。已知：①元素V最高正化合价与最低负化合价的代数和为0；②X的最高正价与Z的最高正价的代数和为8。 结合所学知识，回答下列问题。 (1)V在元素周期表中的位置为____________________。 (2)W的单质与水反应的化学方程式为__________________________。   …… V     W X ……     Y Z 第二周期第ⅣA族 2F2＋2H2O===4HF＋O2 (3)Y的原子结构示意图为__________；比Z原子序数大、与Z同主族且相邻的元素的原子序数是_______。 (4)X的单质与水反应的离子方程式为 _____________________________________。 (5)W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为_________________(用离子符号表示)。 【解析】元素V最高正化合价与最低负化合价的代数和为0，则V为C；W和V同周期，则W为F；Z为Cl；Y为S；X的最高正价与Z的最高正价 35 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ S2－>F－>Na＋ 感谢聆听，再见！ 【解析】向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生，是强酸制弱酸，HCl不是Cl的最高价含氧酸，SO中S也不是最高价，故不能用元素周期律解释，A符合题意；Al(OH)3能溶于NaOH溶液，Mg(OH)2不能溶于NaOH溶液，说明氢氧化铝有两性，氢氧化镁没有，金属性：Mg>Al，能用元素周期律解释，B不符合题意；非金属性：N>P，故最高价含氧酸酸性：HNO3>H3PO4，能用元素周期律解释，C不符合题意；非金属性：F>I，故F2与H2比I2与H2反应更容易，反应更剧烈，能用元素周期律解释，D不符合题意。 【解析】短周期元素的离子：xX2＋、yY＋、zZ3－、wW－都具有相同的电子层结构，则在元素周期表中的位置：，则原子序数：x＞y＞w＞z，所以最外层电子数和主族序数：W＞Z＞X＞Y，离子半径：Z＞W＞Y＞X，故选D。 2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 【解析】五种短周期主族元素M、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，M元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，M为氧元素；W是海水中的重要元素，原子结构示意图为，为钠元素；X的单质为金属，在空气中燃烧会发出耀眼的白光，为镁元素；Y是地壳中含量最高的金属元素，为铝元素；Z的最高正价为＋7价，为氯元素。 (1)氧元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，上述五种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4。 (2)钠的单质着火时不能用水灭火，是因为钠和水反应生成氢氧化钠和可 燃性氢气：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (3)镁的单质与TiCl4加热还原出金属Ti同时还生成氯化镁，其反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2。 (4)镓为第ⅢA族元素，原子的最外层电子数为3，A错误；镓与铝化学性质相似，其氧化物的化学式为Ga2O3，B正确；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：Al(OH)3<Ga(OH)3，C错误；单质Ga金属性较强，不能与NaOH溶液反应产生H2，D错误。 与Z的最高正价的代数和为8，则X为Na；据此分析解答。 (1)V为C，其位于元素周期表的第二周期第ⅣA族； (2)F2和H2O反应生成HF和O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2； (3)Y为S，其原子结构示意图为；Z为Cl，比Z原子序数大、与Z同主族且相邻的元素为Br，其原子序数是35； (4)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑； (5)电子层数越多，离子半径越大，S2－核外有3个电子层，F－和Na＋有2个电子层，S2－半径最大，F－和Na＋核外电子排布完全相同，原子序数大的半径反而小，则离子半径：F－>Na＋，因此离子半径：S2－>F－>Na＋。 $$