2022高考化学专题复习 专题五 物质结构 元素周期表 微专题5　“位—构—性”之间的关系及推断学案

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元素周期律及其应用是高考的热点,主要利用“位—构—性”的关系考查元素推断及元素化合物的性质,结合元素周期律考查元素的金属性及非金属性强弱、微粒半径、最高价氧化物对应水化物酸碱性的比较、简单氢化物的稳定性和元素周期表的结构,以及常见元素单质和化合物的性质特点,以选择题型为主,也偶尔会在反应原理大题上出现。该题目近年来考查形式显得更加多元化,如2019年全国Ⅰ卷中,利用新物质的结构进行推断,2020年全国Ⅰ卷更是以物理知识作为背景,给人一种耳目一新的感觉。预测对元素周期律及其应用的考查,应该会继续以紧靠实际学术的探索情境为背景,以常规的选项为考查热点进行。
◆典型案例
例 (2020课标Ⅰ,11,6分)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 24He)轰击金属原子 WZX,得到核素 Z+230Y,开创了人造放射性核素的先河:
ZWX+24HeY+01n
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.ZWX的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
答案 B 依据质量数守恒得W+4=30+1,推出W=27。再结合X、Y的最外层电子数之和为8,X为金属元素,可推出X的核电荷数为13,故X为Al;Y的核电荷数为15,故Y为P。A项,1个 WZX原子的质量未知,无法求算其相对原子质量,错误;B项,铝元素和氯元素可以形成三氯化铝,磷元素可以和氯元素形成三氯化磷,正确;C项,原子半径:Al>P,错误;D项,磷元素可以形成H3PO2、H3PO3、H3PO4等含氧酸,错误。

规律方法
该题题干跟以往的情境不同,别出心裁,以核反应为素材,情境新,陌生度高,提高了试题的难度。这类题应当利用核反应两个守恒:质量数守恒和电荷数守恒分析,推出元素,进行解答。
1.(2020广东汕头一调)下表为元素周期表短周期的一部分,下列有关A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )
A.原子半径:D>C>B>A
B.生成的氢化物分子间均可形成氢键
C.A与C形成的阴离子可能有AC32-、A2C42-
D.A、B、C、D的单质常温下均不导电
答案 C 根据题表可推知C位于第二周期第ⅥA族,为O,从而得出A、B、D分别为C、N、Si。电子层数越多原子半径越大,同周期元素,最外层电子数越多原子半径越小,则原子半径:Si>C>N>O,即D>A>B>C,A错误;生成的氢化物中,只有水分子和氨分子间可形成氢键,B错误;A与C形成的阴离子可能有CO32-、C2O42-,C正确;C的单质石墨能导电,Si是半导体材料,常温下也能导电,N、O的单质在常温下不导电,D错误。
2.(2020浙江选考模拟)X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素,其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Q位于第三周期第ⅠA族
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C.简单离子半径:M->Q+>R2+
D.Z与M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
答案 C 由题图可知,Q为Na,Na位于第三周期第ⅠA族,故A正确;X、Y、Z三种元素分别代表H、O、N,可以形成硝酸、硝酸铵和一水合氨,故B正确;M-、Q+、R2+的离子半径:Cl->Ca2+>Na+,故C错误;Z、M的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和HClO4,都是强酸,故D正确。
3.(2020湖北武汉月考)现有W、X、Y、Z四种短周期元素,W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物,且每个甲、乙、丙分子中均含10个电子,Y和Z化合生成丁,有关物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W丙,C正确。O与H可生成H2O、H2O2,O与C可生成CO、CO2,O与N可生成NO、NO2、N2O3等多种氧化物,不是都只能形成两种化合物,D错误。
4.(2020广西桂林质检)一种新型试剂(如图所示)可用于洗涤羊毛等,已知Z、Y、X、W原子序数依次增大,其中Z、Y、W为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W和X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是( )
A.少量W单质保存在煤油中
B.原子半径:W>X>Y
C.该试剂中各元素均满足8电子稳定结构
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO3
答案 D 由题给信息和题图可推知,Z为H、Y为B、X为O、W为Mg。A项,Mg单质表面可以形成致密的氧化膜,所以不需要保存在煤油中,错误;B项,电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,所以原子半径:W>Y>X,错误;C项,H原子最外层不满足8电子稳定结构,错误;D项,Y为B,位于第ⅢA族,最高正价为+3价,所以最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO3,正确。
A
B
C
D