第1章 微专题(一) 元素推断与元素周期律的综合应用(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册(鲁科版)
[学科素养] 基于原子结构与元素的性质,掌握元素周期律的综合应用,培养学生的宏观辨识与微观探析的核心素养,建立元素推断的思维模型。
1.元素推断的一般思路
2.由基态原子的价电子排布确定元素在元素周期表中的位置
(1)周期序数=电子层数=最高能层序数。
(2)主族元素的族序数=价层电子数。
(3)第ⅢB族~第ⅦB族的价电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外),族序数=价电子数。如锰的价电子排布为3d54s2,它位于元素周期表中第4周期第ⅦB族。
(4)第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布为(n-1)d10ns1~2,族序数=ns能级上的电子数。
3.元素性质的周期性变化
| 同周期(从左到右) 主族元素 | 同主族(从上到下) |
最外层电子数 | 从1递增到7(第1周期除外) | 相同 |
金属性 | 逐渐减弱 | 逐渐增强 |
非金属性 | 逐渐增强 | 逐渐减弱 |
主要化合价 | 最高正价从+1→+7 (O、F除外) | 最高正价=族序 数(O、F除外) |
原子半径 | 逐渐减小 | 逐渐增大 |
气态氢化物的稳定性 | 逐渐增强 | 逐渐减弱 |
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 | 碱性逐渐减弱, 酸性逐渐增强 | 碱性逐渐增强, 酸性逐渐减弱 |
第一电离能 | 总体呈增大趋势 | 逐渐减小 |
电负性 | 逐渐增大 | 逐渐减小 |
1.短周期元素X、Y在元素周期表中的相对位置如图所示,基态Y原子的价电子排布式
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为nsn-1npn+1。下列说法不正确的是( )
A.电负性:X>Y
B.第一电离能:X>Y
C.Y在周期表中位于第3周期ⅥA族
D.原子半径:X>Mg
解析 由基态Y原子的价电子排布式可知n=3,则基态Y原子的价电子排布式为3s23p4,即Y为S,X为F。电负性:F>S,A项正确;第一电离能:F>S,B项正确;S位于第3周期ⅥA族,C项正确;Mg原子比F原子多一个电子层,原子半径:Mg>F,D项错误。
答案 D
2.(双选)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示。其中元素Z的基态原子价电子排布式为nsn-1npn+1,下列说法正确的是( )
| X | W |
Y | Z |
|
A.第一电离能:Z>Y
B.X、Z都是ⅥA族元素,电负性:W>X>Z
C.氢化物稳定性:W>Z>Y
D.对应的简单离子半径:W>X>Z
解析 s轨道最多容纳2个电子,即n-1=2,所以n=3,则Z价电子层排布式为3s23p4,Z是S元素。根据元素的相对位置可知X是O、Y是P、W是F。P元素的3p轨道是半充满状态,第一电离能:P>S,A错误;X、Z原子核外最外层都有6个电子,都是ⅥA族元素,由于同一周期主族的元素,原子序数越大,元素的电负性越大,同一主族的元素,原子序数越大,元素的电负性越小,所以元素的电负性:W>X>Z,B正确;元素的非金属性越强,其相应氢化物的稳定性越强,所以元素的氢化物的稳定性:W>Z>Y,C正确;X、W的离子核外有2个电子层,Z的离子核外有3个电子层,对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径越小,对于电子层结构不同的离子来说,离子核外电子层数越多,离子半径越大,所以离子半径:Z>X>W,D错误。
答案 BC
3.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
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A.电负性:W >Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z >Y
解析 Z的价电子所在能层有16个轨道,故Z为第四周期元素,结合题给化合物的结构图可知,Z为K元素;W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,结合题给结构图可知,X为O元素、Y为S元素;W形成一个共价键,则W为H元素。电负性:H<S,A错误;H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误;基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,C错误;K的氧化物溶于水可产生KOH,溶液pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液pH<7,D正确。
答案 D
4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,Z的周期序数与族序数相等,基态时W原子3p原子轨道上有5个电子,Y与W处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.第一电离能:X>Y>W>Z
C.电负性Y的最大,Z的最小
D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,则未成对电子有3个即为N元素,Z的周期序数与族序数相等,则Z为Al,基态时W原子3p原子轨道上有5个电子,则W为Cl,Y与W处于同一主族,则Y为F。
答案 C
5.(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是( )
A.第二电离能:X<Y
B.原子半径:Z<W
C.单质沸点:Y<Z
D.电负性:W<X
解析 W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与
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