专题5 微观结构与物质的多样性 微专题十 元素综合推断
文档属性
| 名称 | 专题5 微观结构与物质的多样性 微专题十 元素综合推断 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 254.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-08-22 17:02:46 | ||
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文档简介
微专题十 元素综合推断
1．推断元素性质的基本依据
(1)同主族元素最外层电子数相同，性质具有相似性
(2)同周期、同主族元素的性质具有递变性
2．元素推断的思维模型
3．元素综合推断的一般思路
确定陌生物质的核心元素在周期表中的位置
↓
依据递变规律和同主族元素的相似性进行推测判断
↓
利用学过的元素及其化合物的性质预测其相邻元素的性质
1．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序是________
________________
(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。
(2)元素的原子得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)第三周期ⅥA族 Al＞C＞N CO2 10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
解析 (1)因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期数与主族序数相等，则T为Al元素，推出Q为C元素，R为N元素，W为S元素，S元素位于第三周期ⅥA族。原子半径比较：一看电子层数，电子层数越多，原子半径越大；二看原子序数，原子电子层数相同，半径随原子序数的递增而减小，因此原子半径：Al＞C＞N。Q的最高价氧化物为CO2，R的简单氢化物为NH3，其电子数为10。
(2)S元素的非金属性强于C元素，S原子的得电子能力强于C原子。
(3)原子序数比R多1的元素是O，其一种氢化物能分解成另一种氢化物，两种氢化物分别为H2O2和H2O，其反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
2．X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和Ne原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
请回答下列问题：
(1)W位于元素周期表中第________周期________族。画出X的阴离子的结构示意图：________________________________________________________________________。
(2)Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是________(写化学式)。
(3)Y的金属性与Mg的金属性相比，__________(写化学式)的金属性强，请用实验证明它们金属性的相对强弱：_________________________________________________________。
(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)三 ⅣA (2)HCl (3)Na Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢(其他合理答案也可) (4)NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O
解析 X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10，则X元素原子的质子数为18－10＝8，故X为O元素；Y和Ne原子的核外电子数相差1，Y为Na或F元素，由题图可知，Y原子半径大于氧原子，故Y为Na元素；W的单质是一种常见的半导体材料，原子序数大于Na元素，故W为Si元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最强，故Z为Cl元素。
(1)W为Si元素，原子核外电子数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第三周期ⅣA族。
(2)Z为Cl元素，由于元素的非金属性：Cl＞Br，故氢化物稳定性：HCl＞HBr，即较稳定的是HCl。
(3)同周期元素随原子序数增大原子半径减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱，所以金属性：Na＞Mg；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢气就越容易，所以可以通过Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱，Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，二者发生酸碱中和反应，生成NaClO4和H2O，发生反应的化学方程式是NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
3．(2020·南昌高一检测)下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩号元素，用元素符号或化学式回答以下问题：
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
(1)在③～⑦号元素中，原子半径最大的是________(填元素符号)，其离子的结构示意图为________。
(2)①～⑩号元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________；三者相互反应的离子方程式为________________、________________、________________。
(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则m
g此原子形成的简单离子中含有的电子的物质的量为______
mol。
(4)在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是________，可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式)：________________________________________________________。
答案 (1)Na
(2)HClO4 KOH Al(OH)3 3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O H＋＋OH－===H2O OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O
(3)
(4)Cl2 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
解析 由元素在周期表中的位置可知，①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br。
(1)同周期元素随原子序数增大，元素的原子半径减小，故在③～⑦号元素中，Na的原子半径最大，其离子的结构示意图为。
(2)元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无含氧酸，则高氯酸的酸性最强，其化学式为HClO4，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，①～⑩号元素中，K的金属性最强，则碱性最强的是氢氧化钾，其化学式为KOH；Al(OH)3是两性氢氧化物；三者相互反应的离子方程式为高氯酸与氢氧化铝反应：3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O、高氯酸与氢氧化钾反应：H＋＋OH－===H2O、氢氧化钾与氢氧化铝反应：OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O。
(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则为F；m
g此原子形成的简单离子F－中含有的电子的物质的量为×(9＋1)＝
mol。
(4)同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，故在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2，氯气能置换出溴单质，反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2
===2NaCl＋Br2。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
4．有A、B、C、D四种元素，A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6；A、D次外层都是8个电子，A与D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子；B有两个电子层，其最高正价与最低负价的代数和为0；C2－与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)试写出上述各元素的符号：
A______，B______，C______，D______。
(2)画出下列粒子的结构示意图：
A：________________，C2－：________________。
(3)元素A、C、D形成简单离子的半径由大到小的顺序是________________。
(4)写出A、D的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：__________________________
________________________________________________。
答案 (1)Cl C S K
(2)
(3)S2－＞Cl－＞K＋
(4)HClO4＋KOH===KClO4＋H2O
解析 因为A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6且次外层有8个电子，确定A为氯(Cl)；B有两个电子层，最高正价与最低负价的代数和为0，确定B为碳(C)；C2－的结构示意图为，确定C为硫(S)；再由A推出D为钾(K)。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
5．现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089
nm)：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.074
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
最低化合价
－2
－3
－1
－3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是________；上述元素处于同一主族的有________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
①Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。
A.Li和Li互为同位素
B.Li和Li属于同种核素
C.LiH和LiD的化学性质不同
D.LiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________。
A．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案 (1)第二周期ⅢA族 Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C
解析 由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA族、第Ⅱ族、第ⅠA族、第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅤA族和第ⅢA族。Be的原子半径为0.089
nm，Be的最高化合价为＋2，②的最高化合价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高化合价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高化合价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高化合价都是＋5、最低化合价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。综上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。
(1)⑧号元素为B元素，在周期表中的位置是第二周期ⅢA族；上述元素处于同一主族的有两组，分别是Li和Na，N和P。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，分别是氧化钠和过氧化钠，其中较稳定的是过氧化钠，过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
(3)①Li和Li互为同位素，A正确；Li和Li属于不同的核素，B错误；LiH和LiD是同种物质(都是氢化锂)，化学性质几乎完全相同，C错误，D正确。②Be、Li、Na、K的金属性依次增强，故其最高价氧化物对应水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH，A正确；同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，同一元素的原子半径大于其阳离子半径，故微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋，B正确；Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强，故其阳离子的氧化性依次减弱，故氧化性从强到弱的顺序为Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋，C错误；同主族元素从上到下金属性依次增强，同周期元素从左到右金属性依次减弱，金属性由强到弱的顺序为Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be，D正确。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
1．推断元素性质的基本依据
(1)同主族元素最外层电子数相同，性质具有相似性
(2)同周期、同主族元素的性质具有递变性
2．元素推断的思维模型
3．元素综合推断的一般思路
确定陌生物质的核心元素在周期表中的位置
↓
依据递变规律和同主族元素的相似性进行推测判断
↓
利用学过的元素及其化合物的性质预测其相邻元素的性质
1．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序是________
________________
(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。
(2)元素的原子得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)第三周期ⅥA族 Al＞C＞N CO2 10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
解析 (1)因为四种元素都是短周期元素，根据周期表的结构，T所处的周期数与主族序数相等，则T为Al元素，推出Q为C元素，R为N元素，W为S元素，S元素位于第三周期ⅥA族。原子半径比较：一看电子层数，电子层数越多，原子半径越大；二看原子序数，原子电子层数相同，半径随原子序数的递增而减小，因此原子半径：Al＞C＞N。Q的最高价氧化物为CO2，R的简单氢化物为NH3，其电子数为10。
(2)S元素的非金属性强于C元素，S原子的得电子能力强于C原子。
(3)原子序数比R多1的元素是O，其一种氢化物能分解成另一种氢化物，两种氢化物分别为H2O2和H2O，其反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
2．X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和Ne原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
请回答下列问题：
(1)W位于元素周期表中第________周期________族。画出X的阴离子的结构示意图：________________________________________________________________________。
(2)Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是________(写化学式)。
(3)Y的金属性与Mg的金属性相比，__________(写化学式)的金属性强，请用实验证明它们金属性的相对强弱：_________________________________________________________。
(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)三 ⅣA (2)HCl (3)Na Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢(其他合理答案也可) (4)NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O
解析 X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10，则X元素原子的质子数为18－10＝8，故X为O元素；Y和Ne原子的核外电子数相差1，Y为Na或F元素，由题图可知，Y原子半径大于氧原子，故Y为Na元素；W的单质是一种常见的半导体材料，原子序数大于Na元素，故W为Si元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最强，故Z为Cl元素。
(1)W为Si元素，原子核外电子数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第三周期ⅣA族。
(2)Z为Cl元素，由于元素的非金属性：Cl＞Br，故氢化物稳定性：HCl＞HBr，即较稳定的是HCl。
(3)同周期元素随原子序数增大原子半径减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱，所以金属性：Na＞Mg；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢气就越容易，所以可以通过Na与冷水剧烈反应，而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性强弱。
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱，Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，二者发生酸碱中和反应，生成NaClO4和H2O，发生反应的化学方程式是NaOH＋HClO4===NaClO4＋H2O。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
3．(2020·南昌高一检测)下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩号元素，用元素符号或化学式回答以下问题：
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
(1)在③～⑦号元素中，原子半径最大的是________(填元素符号)，其离子的结构示意图为________。
(2)①～⑩号元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式，下同)，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________；三者相互反应的离子方程式为________________、________________、________________。
(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则m
g此原子形成的简单离子中含有的电子的物质的量为______
mol。
(4)在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是________，可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式)：________________________________________________________。
答案 (1)Na
(2)HClO4 KOH Al(OH)3 3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O H＋＋OH－===H2O OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O
(3)
(4)Cl2 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
解析 由元素在周期表中的位置可知，①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为Cl、⑧为Ar、⑨为K、⑩为Br。
(1)同周期元素随原子序数增大，元素的原子半径减小，故在③～⑦号元素中，Na的原子半径最大，其离子的结构示意图为。
(2)元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无含氧酸，则高氯酸的酸性最强，其化学式为HClO4，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，①～⑩号元素中，K的金属性最强，则碱性最强的是氢氧化钾，其化学式为KOH；Al(OH)3是两性氢氧化物；三者相互反应的离子方程式为高氯酸与氢氧化铝反应：3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O、高氯酸与氢氧化钾反应：H＋＋OH－===H2O、氢氧化钾与氢氧化铝反应：OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O。
(3)元素②的一种原子的质子数比中子数少1，则为F；m
g此原子形成的简单离子F－中含有的电子的物质的量为×(9＋1)＝
mol。
(4)同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，故在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是Cl2，氯气能置换出溴单质，反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2
===2NaCl＋Br2。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
4．有A、B、C、D四种元素，A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6；A、D次外层都是8个电子，A与D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子；B有两个电子层，其最高正价与最低负价的代数和为0；C2－与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)试写出上述各元素的符号：
A______，B______，C______，D______。
(2)画出下列粒子的结构示意图：
A：________________，C2－：________________。
(3)元素A、C、D形成简单离子的半径由大到小的顺序是________________。
(4)写出A、D的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：__________________________
________________________________________________。
答案 (1)Cl C S K
(2)
(3)S2－＞Cl－＞K＋
(4)HClO4＋KOH===KClO4＋H2O
解析 因为A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6且次外层有8个电子，确定A为氯(Cl)；B有两个电子层，最高正价与最低负价的代数和为0，确定B为碳(C)；C2－的结构示意图为，确定C为硫(S)；再由A推出D为钾(K)。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断
5．现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089
nm)：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.074
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
最低化合价
－2
－3
－1
－3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是________；上述元素处于同一主族的有________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
①Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。
A.Li和Li互为同位素
B.Li和Li属于同种核素
C.LiH和LiD的化学性质不同
D.LiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________。
A．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案 (1)第二周期ⅢA族 Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C
解析 由题中及表中数据可知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别位于第ⅥA族、第Ⅱ族、第ⅠA族、第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅤA族和第ⅢA族。Be的原子半径为0.089
nm，Be的最高化合价为＋2，②的最高化合价也是＋2、半径比Be大，则②为Mg；③的最高化合价为＋1、半径比Mg小，则③是Li；⑥的最高化合价为＋1、半径比Mg大，则⑥为Na；④和⑦的最高化合价都是＋5、最低化合价都是－3，则它们为第ⅤA族元素，因为④的半径较大，故④为P、⑦为N；根据同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，可知⑧为B、①为O、⑤为Cl。综上所述，①②③④⑤⑥⑦⑧分别为O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B。
(1)⑧号元素为B元素，在周期表中的位置是第二周期ⅢA族；上述元素处于同一主族的有两组，分别是Li和Na，N和P。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，分别是氧化钠和过氧化钠，其中较稳定的是过氧化钠，过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
(3)①Li和Li互为同位素，A正确；Li和Li属于不同的核素，B错误；LiH和LiD是同种物质(都是氢化锂)，化学性质几乎完全相同，C错误，D正确。②Be、Li、Na、K的金属性依次增强，故其最高价氧化物对应水化物的碱性从弱到强的顺序为Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH，A正确；同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，同一元素的原子半径大于其阳离子半径，故微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋，B正确；Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强，故其阳离子的氧化性依次减弱，故氧化性从强到弱的顺序为Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋，C错误；同主族元素从上到下金属性依次增强，同周期元素从左到右金属性依次减弱，金属性由强到弱的顺序为Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be，D正确。
考点 元素综合推断
题点 元素综合推断