2019年高考化學 藝體生百日突圍系列 專題3.3 元素周期律、元素周期表試題的解題方法與技巧.doc

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專題3.3 元素周期律、元素周期表試題的解題方法與技巧 高考對本講內容的考查空間很大，知識面很廣，主要考查原子結構中各種微粒關系，結合原子結構圖式進行分析判斷和簡單計算，對1～20號元素原子結構的考查是重點，注意規(guī)律和結論的應用。其次以元素化合物為載體，綜合應用元素周期表和元素周期律，可集判斷、實驗、計算于一體。題型穩(wěn)定。另外高考對化學鍵的考查主要是圍繞電子式正誤判斷、化學鍵與物質類別和性質的關系兩方面進行、題目基礎性強，一般不獨立命題。通常為選擇題的一個選項和基礎填空。預計2019年高考中選擇題考查以重大科技為背景，考查原子結構、同位素知識。元素周期律(表)主要是比較元素的金屬性、非金屬性的強弱或者原子、離子半徑的大小、氫化物的穩(wěn)定性等。非選擇題主要是利用“位—構—性”關系在推斷的基礎上，考查元素化合物及化學反應原理知識。 二、元素周期律 1、定義：元素的性質隨原子序數的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2、實質：元素原子核外電子排布周期性變化的結果。 3、具體表現(xiàn) 同周期(從左到右) 同主族(從上到下) 原子序數 依次遞增 依次遞增 電子層數 相同 依次遞增 最外層電子數 依次遞增（從1至8） 相同（He除外） 原子半徑 逐漸減小 逐漸增大 主要化合價 最高正價由＋1價到＋7價價(O、F除外) 最低負價由－4價到－1價 一般相同 金屬性 逐漸減弱 逐漸增強 非金屬性 逐漸增強 逐漸減弱 方法技巧： 1、元素金屬性和非金屬性的比較方法 元 素 金 屬 性 比 較 本質 原子越易失去電子，金屬性就越強 判斷 依據 ①同周期從左到右金屬性減弱；同主族從上到下金屬性增強。 ②在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強 ③單質與水或與非氧化性酸反應置換出氫氣越劇烈，金屬性越強 ④單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強 ⑤最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強 ⑥若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X金屬性強 ⑦電化學原理：不同金屬形成原電池時，通常作負極的金屬性強；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬性弱。 元 素 金 屬 性 比 較 本質 原子越易得到電子，非金屬性就越強 判斷 依據 ①同周期從左到右非金屬性增強；同主族從上到下非金屬性減弱 ②單質與H2化合越容易，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強 ③單質氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強 ④最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性越強 ⑤若An－＋B―→Bm－＋A，則B比A非金屬性強 2、微粒半徑大小比較的常用規(guī)律 （1）同周期元素的微粒：同周期元素的原子或最高價陽離子或最低價陰離子半徑隨核電荷數增大而逐漸減小(稀有氣體元素除外)，如Na＞Mg＞Al＞Si，Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，S2－＞Cl－。 （2）同主族元素的微粒：同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數增大而逐漸增大，如Li＜Na＜K，Li＋＜Na＋＜K＋。 （3）電子層結構相同的微粒：電子層結構相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數的增加而減小，如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。 （4）同種元素形成的微粒：同種元素原子形成的微粒電子數越多，半徑越大。如Fe3＋＜Fe2＋＜Fe，H＋＜H＜H－。 （5）電子數和核電荷數都不同的，可通過一種參照物進行比較如比較A13+與S2－的半徑大小，可找出與A13+電子數相同的O2－進行比較，A13+＜O2－，且O2－＜S2－，故A13+＜S2－。 3、“位—構—性”的綜合判斷與應用 （1）由原子序數確定元素位置的規(guī)律：只要記住了稀有氣體元素的原子序數(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可由主族元素的原子序數推出主族元素的位置。 ①若比相應的稀有氣體元素多1或2，則應處在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88號元素：88－86＝2，則應在第七周期第ⅡA族； ②若比相應的稀有氣體元素少1～5時，則應處在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族，如84號元素應在第六周期第ⅥA族； ③若預測新元素，可與未發(fā)現(xiàn)的稀有氣體元素(118號)比較，按上述方法推測知：114號元素應為第七周期第ⅣA族。 （2）性質與位置互推問題是解題的關鍵：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，主要包括： ①元素的金屬性、非金屬性。 ②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。 ③最高價氧化物對應水化物的酸堿性。 ④金屬與H2O或酸反應的難易程度。 （3）結構和性質的互推問題是解題的要素 ①最外層電子數是決定元素原子的氧化性和還原性的主要原因。 ②原子半徑決定了元素單質的性質；離子半徑決定了元素組成化合物的性質。 ③同主族元素最外層電子數相同，性質相似。 A.原子核外電子層數越多，原子半徑越大，所以原子半徑W>Y，A正確； B.元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強。由于元素的非金屬性X>W，所以最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性X>W，B錯誤； 【點睛】 本題考查元素周期表、元素周期律的知識，突破口是只有短周期元素Z為金屬元素。掌握元素周期表的結構與性質的關系是解題關鍵。 【例4】A、B、C、D、E是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，其中A的原子序數是B 和D原子序數之和的1/4，C的原子半徑在所有短周期主族元素中最大，甲和丙是D元素的兩種常見氧化物，乙和丁是B元素的兩種常見同素異形體，0.005 mol/L戊溶液的pH=2，它們之間的轉化關系如圖所示(部分反應物省略)，下列敘述一定正確的是 A．C、D兩元素形成的化合物的原子個數比為1:2 B．C、E形成的化合物的水溶液呈堿性 C．簡單離子半徑：D> C> B D．最高價氧化物對應水化物的酸性：E>A 【答案】D 【解析】 【分析】 A、B、C、D、E是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，0.005mol/L戊溶液的pH=2，說明戊為二元強酸，則戊為硫酸，丙為SO3；甲和丙是D元素的兩種常見氧化物，甲為SO2，D為S元素，E為Cl元素；乙和丁是B元素的兩種常見同素異形體，二氧化硫被乙氧化生成三氧化硫，可知乙為O3，丁為O2，則B為O元素；A的原子序數是B和D原子序數之和的，A的原子序數為(8+16)=6，可知A為C元素；C的原子半徑在所有短周期主族元素中最大，C為Na元素，據此分析解答。 【詳解】 【點睛】 本題考查無機物的推斷及原子結構與元素周期律，把握圖中轉化關系、元素化合物知識來推斷物質和元素為解答的關鍵。本題的突破口為“0.005mol/L戊溶液的pH=2”。本題的易錯點為C，要注意離子半徑比較方法的理解和靈活運用。 1．下列關于C60、H3、O2－、N5+等微粒的敘述錯誤的是 A．碳、氫、氧、氮元素各含有不同核素 B．H3與H2化學性質相同，互為同位素 C．C60與N5+中都含有共價鍵 D．KO2屬于含有共價鍵的離子化合物 【答案】B 【解析】 【分析】 根據核素、同位素、共價鍵、離子化合物等概念分析判斷。 【詳解】 A項：核素是具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子。如碳有、、三種核素，氫、氧、氮元素也各有不同核素，A項正確； B項：同位素是質子數相同、中子數不同的原子之間的互稱。H3、H2的氫元素的兩種不同的單質，是同素異形體，B項錯誤； C項：C60與N5+中，都是非金屬原子間通過共用電子對相結合，都含有共價鍵，C項正確； D項：KO2由K+、O2-構成，屬于離子化合物；O2-中兩個氧原子由共價鍵結合，D項正確。 本題選B。 2．我國科學家通過測量SiO2中26 Al和10 Be兩種元素的比例來確定“北京人”的年齡，這種測量方法叫鋁鈹測年法。下列關于26 Al和10 Be的說法不正確的是( ) A．10 Be和9 Be是中子數不同、質子數相同的不同原子 B．10 Be原子核內的中子數比質子數多 C．5.2g 26 A13+中所含的電子數約為1.21023 D．26AI和26 Mg的質子數、中子數和核外電子數都不相同 【答案】C 【解析】 【分析】 A. 10 Be和9 Be互為同位素； B. 10 Be的原子核內質子數為4，中子數為10-4=6； C.結合n=、N=nNA計算； C. 根據有機物結構特點，COCl2的結構式為：，C正確； D. H2O2是共價化合物，電子式為：H H，D錯誤； 答案為C。 5．下列關于化學鍵的敘述正確的是 A．離子化合物中只含有離子鍵 B．單質分子中均不存在化學鍵 C．含有非極性鍵的化合物一定是共價化合物 D．共價化合物分子中一定含有極性鍵 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點睛】 離子化合物中肯定有離子鍵，可能有共價鍵；共價化合物中一定沒有離子鍵，肯定有共價鍵；不同種非金屬元素原子間形成極性共價鍵，同種非金屬元素原子間形成非極性共價鍵，惰性氣體單質分子中沒有化 【點睛】 非金屬元素對應的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性只與微粒間化學鍵強度有關。 8．短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序數依次增大，X 是地殼中含量最多的元素，Y 原子的最外層只有一個電子，Z 位于元素周期表ⅢA族，W 與X屬于同一主族。下列說法正確的是 A．原子半徑：r(W) > r(Z) > r(Y) B．由X、Y 組成的化合物中均不含共價鍵 C．Y 的最高價氧化物的水化物的堿性比Z的弱 D．X 的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 【答案】D 【解析】 分析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大；X是地殼中含量最多的元素，X為O元素；Y原子的最外層只有一個電子，Y為Na元素；Z位于元素周期表中IIIA族，Z為Al元素；W與X屬于同一主族，W為S元素。根據元素周期律作答。 點睛：本題考查元素周期表和元素周期律的推斷，準確推斷出各字母代表的元素是解題的關鍵，進而根據同周期、同主族元素結構和性質的遞變規(guī)律作出判斷。 9．W、X、Y、Z為原子序數依次增大的主族元素，且原子序數均不大于20，常溫下W的某種氣態(tài)氫化物通入溴水中，溴水褪色，且生成一種密度大于水的油狀液體，X原子的核外電子總數與Y原子的最外層電子數相等，Z最高價氧化物的水化物為R，R的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍，且R的溶解度隨溫度升高而降低。下列有關說法中正確的是 A．Z為第3周期IIA元素 B．簡單離子半徑：Z>Y C．最高價氧化物的水化物的酸性：X>W D．Z的單質與Y的單質反應生成的產物中含有共價鍵 【答案】C 【解析】 【分析】 W的某種氣態(tài)氫化物通入溴水中使其褪色，乙烯滿足條件，故W為碳元素；Y原子的最外層電子數不大于7，所以X原子序數不大于7，又W為碳元素，故X為氮元素，Y為氯元素；R為堿，溶解度隨溫度升高而降低，R為Ca(OH)2,則Z為鈣元素。 【詳解】 10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次遞增，其原子最外層電子數之和為18。W和X位于相鄰周期，Y的最外層電子數是電子層數的2倍，W的一種同位素廣泛應用于考古測定文物年代，Y的一種氧化物和Z的單質在水溶液中均具有漂白性，下列敘述正確的是 A．最高正價：Wr(X)>r(Y) D．最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>Y 【答案】D 【解析】 【分析】 W的一種同位素廣泛應用于考古測定文物年代，W為C元素；Y的一種氧化物和Z的單質在水溶液中均具有漂白性，Y為硫，Z為氯元素；短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次遞增，其原子最外層電子數之和為18，X最外層電子數為18-4-6-7=1，X為鈉元素。 【詳解】 A. W為C，X為鈉，最高正價：W>X，故A錯誤； B. Z和W、Z和Ⅹ形成的化合物為CCl4、NaCl，前者為共價化合物，后者為離了化合物，故B錯誤； C. 同一周期的原子半徑從左到右逐漸減小，原子半徑的大小順序：r(X)>r(Y)>r(Z) ，故C錯誤； D. 非金屬性Cl＞S，則最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>Y，即酸性HClO4>H2SO4，故D正確； 故選D。