新教材2022届新高考化学人教版一轮学案：微专题·大素养 11 元素周期表的选择性推断

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元素周期表的选择性推断
【知识基础】
元素性质选择性推断的核心基础是下图所示的元素“位—构—性”关系。
常见的推断方式有以下三个方向
1．结构与位置互推是解题的核心
(1)掌握四个关系式：①电子层数＝周期数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，负价＝主族序数－8。
(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：①“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；②各周期元素种类；③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2．性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
3．结构和性质的互推是解题的要素
(1)电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。
【素养专练】
1．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B． eq \\al(\s\up1(115),\s\d1( 49)) In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In>Al
D．碱性：In(OH)3>RbOH
2．下列有关第114号和第116号元素的说法错误的是( )
A．两种元素位于同一周期
B．116号元素位于第ⅥA族
C．两种元素都是活泼的非金属元素
D．114号元素的原子半径比116号元素的大
3．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族，两元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等，则下列说法正确的是( )
A.Z元素的含氧酸是最强酸
B．原子半径：X>Z
C．气态氢化物热稳定性：W>X
D．W与Y可以存在于同一离子化合物中
4．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
5．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si
D．用中文“”(à)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
6．有A、B、C、D四种短周期元素在周期表中的位置如图所示。已知：A2＋与C原子的电子数相差2。
下列推断不正确的是( )
A．A和D组成的化合物是弱电解质且水溶液呈酸性
B．与A同周期且与C同主族的E元素，其最高价氧化物对应水化物在某些化学反应中常作催化剂
C．离子半径：C>A>B
D．B与C形成的化合物是冶金工业的一种原料
7.
如图为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z>W
B．含Y元素的盐溶液一定显酸性
C．原子半径：rW>rZ>rY>rX
D．X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
8．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．R的氧化物都含有离子键
B．M的氢化物常温常压下为气体
C．最高价含氧酸的酸性：Z＜Y
D．Y形成的化合物种类最多
9.
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 ml·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小WB．元素的非金属性Z>X>Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z位于同主族，四种元素组成的一种化合物的结构式为。下列说法不正确的是( )
A．W的最简单氢化物的稳定性比X的弱
B．X、Y形成的化合物水溶液显碱性
C．W与Y形成的化合物中一定含有离子键
D．原子半径：Y>Z>X>W
微专题·大素养11
【素养专练】
1．解析：本题考查了原子的组成、元素周期表和元素周期律等知识，以张青莲教授主持测定的某些元素的相对原子质量的新值为背景材料考查学生的分析推理能力，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养和爱国主义情怀的价值观念。
铟和铷同属第五周期元素，铷在ⅠA族，铟在ⅢA族，铷的金属性比铟强，所以RbOH的碱性强于In（OH）3的碱性，D错误。
答案：D
2．解析：第114号元素和第116号元素分别处于第七周期ⅣA族和ⅥA族，均为金属元素，故A、B正确，C错误；依据同周期原子半径递变规律判断114号元素的原子半径比116号元素的大，故D正确。
答案：C
3．解析：W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X与Y形成的化合物能与水反应生成酸且X、Y同主族，则X为氧元素，Y为硫元素，氧、硫元素核电荷数之和与W、Z的原子序数之和相等，则W、Z的原子序数之和24，而且W的原子序数小于O，Z的原子序数大于S，则Z为氯元素，所以W的原子序数为24－17＝7，即W为氮元素。氯元素的最高价含氧酸是最强酸，其它价态的含氧酸的酸性不一定强，如HClO是弱酸，A项错误；原子半径：ON，气态氢化物热稳定性：H2O（g）>NH3，C项错误；N与S可以存在于同一离子化合物中，如（NH4）2SO4中含有N、S，D项正确。
答案：D
4．解析：a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。A项，原子半径b＞c＞d＞a，错误；B正确；C项，c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，错误；D项，S的氧化性比氧气氧化性弱，错误。
答案：B
5．解析：A项，因O、N、Si元素的非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，正确；B项，氢元素与其他元素可形成共价化合物如H2O、NH3、SiH4、H2S等，也可形成离子化合物如NaH等，正确；C项，HCl的酸性比碳酸强，但不能证明元素的非金属性：Cl>C，错误；D项，根据元素的原子序数与元素在周期表中位置的规律，可推出第118号元素在周期表中位于第七周期0族，正确。
答案：C
6．解析：A2＋与C原子的电子数相差2，结合四种短周期元素在周期表中的位置判断A为镁元素，B为铝元素，C为氧元素，D为氯元素。氯化镁属于盐，是强电解质，其水溶液呈酸性，A错误；与Mg同周期且与O同主族的元素为S，其最高价氧化物对应水化物为硫酸，浓硫酸在某些化学反应中常作催化剂，B正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：O2－>Mg2＋>Al3＋，C正确；氧化铝是冶炼铝的一种原料，D正确。
答案：A
7．解析：根据“W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍”可确定W的最外层有6个电子，W是S，则X是N，Y是Al，Z是Si。Al、Si、S的最高价氧化物对应水化物分别是Al（OH）3、H2SiO3、H2SO4，酸性强弱顺序为H2SO4>H2SiO3>Al（OH）3，A错误；NaAlO2溶液显碱性，B错误；同周期从左到右，原子半径逐渐减小，第三周期元素的原子半径通常比第二周期的要大，所以原子半径：r（Al）>r（Si）>r（S）>r（N），C错误；N与S的气态氢化物分别为NH3、H2S，二者可相互反应，生成的（NH4）2S是离子化合物，D正确。
答案：D
8．解析：根据题图可推知，X为H，Y为C，Z为N，M为S，R为Na。Na的氧化物为Na2O、Na2O2，二者均为离子化合物，A项正确；S的氢化物为H2S，常温常压下为气体，B项正确；非金属性：N＞C，故最高价含氧酸的酸性：HNO3＞H2CO3，C项错误；含碳化合物种类最多，D项正确。
答案：C
9．解析：由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01 ml·L－1r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：HC，再由CCl4、ClO2中化合价的正负，可知非金属性：O>Cl>C，错误；C项，氧的氢化物可能为H2O或H2O2，常温常压下二者均为液态，正确；D项，碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，错误。
答案：C
10．解析：本题主要考查原子结构与元素周期律的知识，侧重考查学生元素推断和知识迁移能力。W、X、Y、Z四种元素依次为O、F、Na、S。氧的非金属性比氟的弱，稳定性：H2OS>O>F，D项错误。
答案：D
…
C
A
B
D