化学复习难点9——元素周期表(律)的应用 元素周期表(律)应用的高考试题不是太难，主要以选择题的形式出现，常有：单独考查对原子或离子中微粒关系、考查元素周期律(表)的直接应用、考查元素“位、构、性”之间的相互关系等；以元素推断为主的非选择题形式出现时，常与物质结构、化学用语、基本理论、化学实验等知识相结合的综合考查。但不论以什么方式考查，都要树立“位、构、性”相互联系的思想观念，以破解难点，提高分析问题解决问题的能力。 请看近3年全国高考新课程I卷： 例1．(2022·全国高考I卷12)W、X、Y、Z均为短周期元素主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( ) A．单质的沸点：W>X B．阴离子的还原性：W>Z C．氧化物的水化物的酸性：Y D．X与Y不能存在于同一离子化合物中 简约思维：这是一道典型的“位、构、性”之间相互联系的元素推断题。 由“构”知“位”：四种原子的L层的电子数可推知W、X分别在第一、二周期，Y、Z均在第三周期；且推知W为H元素、X为N元素。由Y、Z原子的最外层电子数之和是12，知Y、Z原子的最外层电子数只能是5和7，推知Y为P元素，Z为Cl元素。 由“构”推“性”：H2和N2都是分子晶体，相对分子质量较大的其沸点较高，即单质的沸点为X>W，选项A错。 由“性”推“性”：由于Cl2的氧化性大于H2或Cl元素的非金属性强于H元素，所以，阴离子的还原性为H－(W)>Cl－(Z)，选项B正确。 由于未指明P、Cl氧化物的水化物是否最高价，无法比较其酸性强弱，如HClO是弱酸，而H3PO4是中强酸，选项C错。由于N元素可形成铵根离子存在离子化合物中，如(NH4)3PO4就是N、P同时存在同一离子化合物中，选项D错。正确答案为B。 例2．(2022·全国高考I卷10)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y+和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( ) A．原子最外层电子数：X>Y>Z B．单质沸点：X>Y>Z C．离子半径：X2－>Y+>Z－ D．原子序数：X>Y>Z 简约思维：采取具体化法解题。由“构”知“微粒”：Y+ 和Z－具有相同的电子层结构可选择具体微粒Na+与F－，则X2－为S2－。显然，定位了三种元素，各选项就可以具体判断正确与否。 由“微粒”知“构”：原子最外层电子数为Z(F)>X(S)>Y(Na)，选项A错。 由“微粒”知“性”：单质沸点为Y(Na)>X(S)>Z(F2)，选项B错。 由“微粒”知“构”：离子半径为X2－(S2－)>Z－(F－)>Y+(Na+)，选项C错。 由“微粒”知“位”：原子序数为X(S)>Y(Na)>Z(F)，选项D正确。正确答案为D。\n 感悟：有关元素推断题侧重于考查分析推理能力与综合能力，虽是高考的热点与难点，但只要做到“三熟悉、三掌握”，并且融会贯通，即可快速熟练解答元素推断题。一是熟悉元素周期表的结构特点，全面掌握各种元素在表中的所在位置；二是熟悉元素的原子、离子结构特点，全面掌握微粒结构的有关规律；三是熟悉元素周期律的有关规律，全面掌握元素的通性、特性、递变性。这就是“位、构、性”相互联系的思想。 现场体验近3年福建高考题： 1．(2022·福建高考10)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等 2．(2022·福建高考23节选、双选)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是( ) A．Cl2、Br2、I2的熔点 B．Cl2、Br2、I2的氧化性 C．HCl、HBr、HI的热稳定性 D．HCl、HBr、HI的酸性 3．(2022·福建高考9)四种短周期元素在周期表中的位置如下图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( ) A．原子半径Z＜M B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族 强化训练近2年各省市高考选择题： 1．(2022·上海高考1)中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。关于的叙述错误的是( ) A．原子序数116 B．中子数177 C．核外电子数116 D．相对原子质量293\n 2．(2022·上海高考3)某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是( ) A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质 C．可能是有机物 D．可能是离子晶体 3．(2022·上海高考4)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( ) A．单质氧化性的强弱 B．单质沸点的高低 C．单质与氢气化合的难易 D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 4．(2022·上海高考6)将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化，需要克服相同类型作用力的物质有( ) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 5．(2022·上海高考16)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是( ) A．元素丙的单质可用于冶炼金属 B．甲与丁形成的分子中由非极性分子 C．简单离子半径：丁>乙>丙 D．甲与乙形成的化合物均有氧化性 6．(2022·上海高考4)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是( ) A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 7．(2022·上海高考6)今年是门捷列夫诞辰180周年，下列事实不能用元素周期律解释的只有( ) A．碱性：KOH>NaOH B．相对原子质量：Ar>K C．酸性：HClO4>H2SO4 D．元素的金属性：Mg>Al 8．(2022·上海高考7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( ) A．H2O+和OH－ B．CO和N2 C．HNO2和NO2－ D．CH3+和NH4+ 9．(2022·上海高考8)BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( ) A．熔融不导电 B．水溶液呈中性 C．熔点比BeBr2高 D．不与NaOH溶液反应 10．(2022·江苏高考2)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )\n A．质子数为17、中子数为20的氯原子： B．氯离子(Cl－)的结构示意图： C．氯分子的电子式： D．氯乙烯分子的结构简式：H3C－CH2Cl 11．(2022·江苏高考5)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( ) A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W 12．(2022·江苏高考9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2+与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是( ) A．原子半径大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱 D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强 13．(2022·浙江高考9)右下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( ) A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力 D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性 14．(2022·浙江高考9)如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )\n A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性 D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4 15．(2022·全国高考9)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是( ) A．元素的非金属性次序为c>b>a B．a和其他3种元素均能形成共价化合物 C．d和其他3种元素均能形成离子化合物 D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 16．(2022·北京高考7)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．酸性：H2SO4>H3PO4 B．非金属性：Cl>Br C．碱性：NaOH>Mg(OH)2 D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 17．(2022·海南高考12)a．b．c．d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( ) A．d元素的非金属性最强 B．它们均存在两种或两种以上的氧化物 C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物 D．b．c．d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键 18．(2022·海南高考2)下列有关物质性质的说法错误的是( ) A．热稳定性：HCl>HI B．原子半径：Na>Mg C．酸性：H2SO3>H2SO4 D．结合质子能力：S2－>Cl－ 19．(2022·山东高考8)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( ) A．原子半径X＜Y＜Z B．气态氢化物的稳定性X>Z C．Z、W均可与Mg形成离子化合物\n D．最高价氧化物对应水化物的酸性Y>W 20．(2022·山东高考8)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( ) A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl－、S2－、Ca2+、K+半径逐渐减小 D．Cl与Cl得电子能力相同 21．(2022·广东高考23双选)甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表。己的最高氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( ) A．丙与戊的原子序数相差28 B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊 C．常温下，甲和乙的单质能与水剧烈反应 D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 22．(2022·广东高考23双选)甲～辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲和戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁和辛属同周期元素。下列判断正确的是( ) A．金属性：甲>乙>丁 B．原子半径：辛>己>戊 C．丙和庚的原子核外电子数相差13 D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物 强化训练近2年各省市高考综合题： 1．(2022·四川高考8)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。请回答下列问题： (1)R基态原子的电子排布式是_____________________ (2)利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是______ (3)X所在周期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)；Z和U的氢化物中沸点较高的是_____(填化学式)；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是_______(填化学式)。\n (4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是_______________________ 2．(2022·四川高考8)X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题： (1)Y基态原子的电子排布式是 ；Z所在周期中第一电离能最大的元素是 。 (2)XY2－离子的立体构型是 ；R2+的水合离子中，提供孤电子对的原子是 。 (3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。 (4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是 。 3．(2022·安徽高考25)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 (1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。 (2)N的基态原子核外电子排布式为__ _；Cu的基态原子最外层有__个电子。 (3)用“>”或“<”填空：原子半径电负性熔点沸点Al___SiN__O金刚石___晶体硅CH4__ SiH4 (4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。 4．(2022·安徽高考25)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。\n (l)Na位于元素周期表第___周期第____族；S的基态原子核外有____个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为___________ (2)“>”或“<”填空：第一电离能离子半径熔点酸性Si_____SO2－_____Na+NaCl_____SiH2SO4_ _HClO4 (3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是___________________。 (4)ClO2常用子水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目_________________。 5．(2022·海南高考13)4种相邻主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题： (1)元素x在周期表中的位置是___________周期，___________族，其单质可采用电解熔融___________的方法制备。 (2)m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是___________，碱性最强的是___________（填化学式）。 (3)(气体分子(mn)2的电子式为___________，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素相似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________。 6．(2022·全国高考27)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B单质在D单质中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2－具有相同的电子数。A在F单质中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题： (1)A在周期表中的位置是 ，写出一种工业制备F单质的离子方程式 。 (2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为 ，其水溶液与F单质反应的化学方程式为\n ；在产物中加入少量KI，反应后加人CCl4并振荡，有机层显 色。 (3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表： 物质组成和结构信息 a含有A的二元离子化合物 b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1:1c化学组成为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体 a的化学式为 ；b的化学式为 ；c的电子式为 ；d的晶体类型是 。 (4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过 键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为 。 7．(2022·天津高考7)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题： (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。 a．原子半径和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强 c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。 (3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/℃28002050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是________________；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___________________。 (4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)+Cl2(460℃)→SiCl4 SiCl4(纯)+H2(1100℃)→Si(纯) 写出SiCl4的电子式：________________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________。 (5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是________。 a．NH3 b．HI c．SO2 d．CO2\n (6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式：______________________________________________________。 8．(2022·重庆高考8)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。 (1)3He是高效能原料，其原子核内的中子数为 。 (2)Na的原子结构示意图为 ，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为 。 (3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。 ①MgO的熔点比BaO的熔点 (填“高”或“低”。) ②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为 ；SiO2的晶体类型为 。 ③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为 (写化学式)。 (4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg3He，同时可得6000kgH2和700kgN2，若以得到H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵 kg。 参考答案： 福建题：1．A 2．BC 3．B 各省市选择题： 1．D 2．A 3．B 4．C 5．D 6．B 7．B 8．D 9．A 10．C 11．A 12．D 13．D 14．D 15．B 16．D 17．D 18．C 19．C 20．D 21．AD 22．BC 各省市非选择题： 1．(1)1s22s22p63s23p2 (2)三角锥形 (3)HNO3 HF Si>Mg>Cl2 (4)10CuSO4+P4+16H2O==10Cu+10H2SO4+4H3PO4 2．(1)1s22s22p4 Cl (2)V形 O (3)2∶1 (4)2Cu+8NH3·H2O+O2==2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O 3．(1)三 ⅣA (2)1S22S22P3 1 (3)＞ ＜ ＞ ＜ (4)2H++NO3－+e－==NO2↑+H2O 正 铝在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步发生反应 4．(1)3 IA 2 1s22s22p63s23p2 (2)\n第一电离能离子半径熔点酸性Si < SO2－ > Na+NaCl < SiH2SO4 <HClO4 (3)4CuCl(s)+O2(g)=CuCl2(s)+CuO(s) △H=﹣177.6kJ·mol－1 5．(1)三 IIA MgCl2 (2)HNO3 Al(OH)3 (3) 2NaOH+(CN)2==NaCN+NaCNO+H2O 6．(1)第一周期第IA族2Cl－+2H2O 2OH－+H2↑+Cl2↑[或2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑] (2)纯碱(或苏打) Cl2+2Na2CO3+H2O==NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫 (3)NaH Na2O2和Na2C2 金属晶体 (4)氢 正四面体 7．(1)b (2)氩 Na＋(或钠离子) (3)MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本AlCl3是共价化合物，熔融态难导电 (4) SiCl4(g)+2H2(g)==Si(s)+4HCl(g) ΔH＝+0.025a kJ·mol－1 (5)b (6)4KClO3==KCl+3KClO4 8．(1)1 (2) (3)①高 ②2OH－+SiO2==SiO32－+H2O 原子晶体\n ③NaCl、NaClO、Na2CO3 (4)3950
