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文档简介

专题3.16 以元素周期表为线索的理论综合题物质结构推断题为高考常考题型,其除了考查基础知识以外,还能考查到学生推理能力和化学用语表达能力,能很好的与元素及化合物知识、反应热、电化学等知识进行结合。其主要考查点有:原子结构、原子结构示意图、电子排布式、电子排布图,元素周期表及元素周期律,分子结构、晶体结构域性质,元素及化合物知识以及反应热、盖斯定律的应用等。【例题1】x、y、z、w、n为五种短周期元素,其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:请回答下列问题:(1)w位于周期表中第_周期,第_族。(2)n、z、w、三种元素最高价氧化物水化物的酸性由弱到强的顺序为:_(用化学式表示)。(3)下列事实能说明y元素的非金属性比z元素的非金属性强的是_Ay单质与z的气态氢化物水溶液反应,溶液变浑浊B在氧化还原反应中,1moly单质比1molz得电子多Cy和z两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高Dy元素最高价氧化物水化物酸性比z元素最高价氧化物水化物酸性强(4)y和氢元素形成的10电子微粒中常见价阳离子为_(填化学式);z和氢元素形成的18电子微粒中常见价阴离子的电子式为_。(5)化合物nyz存在于天然气中,可以用NaOH溶液洗涤除去。化合物nyz的电子式为_,其与NaOH溶液反应除生成两种正盐外,还有水生成,其化学方程式为_。(6)m元素的原子序数为_,它是一种_。(填“金属”或“非金属”)【答案】三 A AC 34 非金属 【解析】【分析】由元素周期表结构可知,y为第二周期元素,且y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,则y为O元素,由此可推出n为碳元素,x为氮元素,z为硫元素,w为氯元素,以此解答该题;【详解】(3)A.氧气与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,则说明氧元素的非金属性比S元素的非金属性强,故A正确;B.在氧化还原反应中,1mol氧气比1molS得电子多,氧化性强弱与得失电子数没有必然关系,故B错误; 【解析】【分析】A、B、C、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大。A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2,该液态化合物分别为H2O和H2O2,则A为H元素,C为O元素;A、D同主族,则D为Na元素;E元素的周期序数与主族序数相等,且E的原子序数最大,应为第三周期,处于A族元素,故E为Al元素;A、B、C、D、E的质子数之和为39,设B的原子序数为x,则有1+x+8+11+13=39,x=6,所以B为碳元素,结合元素对应的单质、化合物的性质解答。【详解】 (4)原子序数比C小1的元素F为氮元素,也能与氢元素形成18电子的分子,该分子为N2H4,1mol该分子在一定条件下可以还原4mol氧化铜,同时生成一种无污染的气体单质和红色固体还有水,该气体单质为氮气,设Cu元素在还原产物中的化合价为x,根据电子转移守恒,则1mol20-(-2)=4mol(2-x),解得x=1,故红色固体为Cu2O,反应化学方程式:N2H4+4CuON2+2Cu2O+2H2O,故答案为:N2H4+4CuON2+2Cu2O+2H2O;(5)Cu、稀硫酸、H2O2反应生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为Cu+2H+H2O2=Cu2+2H2O,故答案为:Cu+2H+H2O2=Cu2+2H2O;(6)NaH+H2O=NaOH+H21mol 1mol 1mol2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2,1mol 1mol 1.5moln(H2)=1mol+1.5mol=2.5mol,V(H2)=2.5mol22.4L/mol=56L,故答案为:56。【点睛】本题考查元素化合物的推断,A、C形成的化合物为推断突破口。本题的易错点为(4),学生容易认为红色固体为Cu,忽略根据电子转移守恒判断。物质结构及元素周期律推断题在题设中通常提供一些原子结构关系、元素周期表关系、元素性质变化关系以及元素的性质等,通过这些关系找到题眼,然后进行推断,得出各符号代表的元素,最后系统解决。下面为一些常见的题眼及对题眼在解题过程中的解读过程。1、某原子最外层电子数为次外层(或倒数第m层)的n倍。(n为大于1的整数)【解读】因原子的最外层电子数不超过8个,设该元素原子的次外层(或倒数第m层)电子数为x,所以nx8,题中n多为2或3,可以推知次外层(或倒数第m层)只能为第一电子层,据此就可以推断原子的最外层电子数为2n,元素具有两个或m个电子层。2、元素原子的最外层电子数等于电子层数。 【解读】在短周期范围内,若原子有一个电子层,则其最外层电子数也为1,为H元素;若原子有二个电子层,则其最外层电子数也为2,为Be元素;若原子有三个电子层,则其最外层电子数也为3,为Al元素。3、原子的次外层电子数为8。【解读】在元素周期表中,只有第三周期的元素和第四周期的K和Ca的电子层结构的次外层电子数为8,第四周期的其它元素原子的次外层电子数为918。由此可以推断出元素在第三周期或者为第四周期的K或Ca。4、Am+和Bn-具有相同的电子层结构【解读】在元素周期表中,主族元素的金属原子失去电子后,具有与其上一周期惰性气体原子相同的电子层结构;而非金属元素得到电子后,具有和其同一周期的惰性气体原子相同的电子层结构。所以当Am+和Bn-具有相同的电子层结构时,A应是金属元素,而B是A上一周期的非金属元素。 5、已知元素的气态氢化物的化学式,又知该元素最高价氧化物对应的水化物中该元素的百分含量为A,以及元素的原子核中所含的中子数。【解读】由元素的气态氢化物的化学式可知元素的负价和最高正化合价,根据元素的最高化合价写出元素的最高价氧化物的化学式,再据其氧化物中所含该元素的质量分数,可求得元素的相对原子质量,相对原子质量与元素原子的质量数近似相等,质量数减去中子数即为其质子数,从而确定出该元素。6、1molA与足量的盐酸反应产生标况下的22.4LH2。 2现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,其原子序数依次增大。已知A、D位于同一主族,D是短周期中原子半径最大的。B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍。C、F的最外层电子数相等,且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍。请回答下列问题:(1)A、C、D、F形成的简单离子半径由大到小的顺序是_(用元素符号填写)。(2)B、C、E、F、G形成的气态氢化物数目最多的元素是_(填元素符号),所形成的气态氢化物中最不稳定的是_(填化学式)。(3)B、E、F、G最高氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是_(用化学式填写)。(4)由A、C、D形成的化合物所含的化学键类型有_。(5)化合物M和N都由A、C、D、F四种元素组成,它们在溶液中相互反应的离子方程式是_;G单质的水溶液中通入F的氧化物,其反应的化学方程式为_。【答案】S2- O2-Na+ H+ C SiH4 HClO4 H2SO4 H2CO3 H2SiO3 离子键和共价键 H+ HSO3-=SO2+H2O SO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4 【解析】【分析】现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,D是短周期中原子半径最大的,D为Na;B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍,B为C,E为Si;已知A、D位于同一主族;C、F的最外层电子数相等,且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍,C的原子序数小于D,F的原子序数大于D,所以A 为H,C为O,F为S;G为Cl;结合以上的分析解答。 (2)B是N,原子结构示意图是;C与D组成的既含离子键又含共价键的化合物是Na2O2,电子式是:;故答案为:;5X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:(1)Y在周期表中的位置是第_周期第_族,其原子结构示意图为_;Y与Z之间形成的化学键属于_。(2)X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是_(填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为_(填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为_。(3)Z的最高价氧化物的电子式为_。【答案】二 A (极性)共价键 Al H2 N23H22NH3 【解析】【分析】非金属Z的一种固体单质可导电,Z为C,Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3

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