2019高考化学难点剖析专题30元素周期律的应用讲解

专题30元素周期律的应用一、高考题再现1．（2018课标Ⅰ）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价【答案】B【解析】根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是F、Na、Cl、Ca。则A、金属钠常温常压下是固态，A错误；B、CaH2中含有离子键，属于离子化合物，B正确；C、Y与Z形成的化合物是氯化钠，其水溶液显中性，C错误；D、F是最活泼的非金属，没有正价，Cl元素的最高价是+7价，D错误。2．（2018课标Ⅱ）W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A3．（2018课标Ⅲ）W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到YZW的溶液。下列说法正确的是A.原子半径大小为W＜X＜Y＜ZB.X的氢化物水溶液酸性强于Z的C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键D.标准状况下W的单质状态与X的相同【答案】D【解析】黄绿色气体为氯气，通入烧碱溶液，应该得到氯化钠和次氯酸钠，所以YZW为NaClO，再根据X和Z同族，得到W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。A．同周期由左向右原子半径依次减小，同主族由上向下原子半径依次增大，所以短周期中Na（Y）的原子半径最大，A错误。B．HCl是强酸，HF是弱酸，所以X（F）的氢化物水溶液的酸性弱于Z（Cl）的，B错误。C．ClO2的中心原子是Cl，分子中只存在Cl和O之间的极性共价键，C错误。D．标准状况下，W的单质O2或O3均为气态，X的单质F2也是气态，D正确。4．（2017课标Ⅰ）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期【答案】C5．（2017课标Ⅱ）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>aB．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【答案】B【解析】a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。A、一般电子层数越多，半径越大，同周期从左向右原子半径减小，因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O，故A错误；B、同周期从左向右金属性减弱，因此Na或Mg在4种元素中金属性最强，故B正确；C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，属于弱碱，故C错误；D、同主族从上到下非金属性减弱，因此S的氧化性比氧气弱，故D错误。6．（2017课标Ⅲ）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外电子数之和为21。下列关系正确的是WXYZA．氢化物沸点：W<Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．化合物熔点：Y2X3<YZ3 D．简单离子的半径：Y<X【答案】D二、考点突破1．元素周期律⑴定义：元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。⑵实质：元素原子核外电子排布周期性变化的结果。⑵具体表现形式项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数)相同最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱①周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。②金属性最强的元素在周期表的左下角即Cs（Fr具有放射性，不考虑），非金属性最强的元素在右上角即F。2．微粒半径大小的比较一般要掌握以下规律：⑴同周期元素的微粒同周期元素的原子(稀有气体除外)，从左到右原子半径或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小。如：Na>Mg>Al,Na+>Mg2+>Al3+。⑵同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大。如：Li<Na<K,Li+<Na+<K+。⑶电子层结构相同的微粒电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子（包括阴阳离子）半径随核电荷数的增大而减小。如：O2>F>Na+>Mg2+>Al3+。⑷同种元素形成的微粒同种元素形成的微粒半径大小为：r阳离子‹r原子‹r阴离子；价态越高的微粒半径越小。如：Fe>Fe2+>Fe3+;H>H>H+⑸核外电子数和核电荷数都不同的微粒可通过一种参照物进行比较，如比较Al3+与S2半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S同主族的氧元素的阴离子O2进行比较，Al3+<O2，且O2<S2，故Al3+<S2。典例1（2018届湖北省荆州中学高三上学期第三次双周考11月）用下图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是选项①中物质②中物质预测②中的现象A草酸溶液酸性高锰酸钾溶液溶液逐渐褪色B稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡C浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体D氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液立即产生大量白色沉淀【答案】A典例2（2018届广东省揭阳市高三上学期第一次月考）短周期主族元素W 、  X 、  Y 、  ZA.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期【答案】C典例3（2018届内蒙古巴彦淖尔市第一中学高三上学期期中考试）短周期元素X、Y、Z、Q、T的原子序数与其常见化合价关系如图所示。下列说法正确的是()A.1molTX2与足量X2反应生成TX3的分子数目为NAB.Z元素形成的可溶性盐溶液可能显碱性C.1molY2X2与足量H2O反应转移的电子数目为2NAD.0.1molQ元素的含氧酸在水中电离出的H+数目为3NA【答案】B【解析】由图中化合价可知，X的化合价为2价，没有正化合价，故X为O元素，Y的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故Y为Na元素，Z为+3价，为Al元素，Q的化合价为+5价，故Q为P元素，T的最高正价为+6价，应为S元素；A．1molSO2与O2反应为可逆反应，1molSO2与足量O2反应生成SO3的分子数目小于NA，故A错误；B．Al元素形成的可溶性盐如NaAlO2在溶液中显碱性，故B正确；C．Na2O2与H2O的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，反应中2molNa2O2转移2mol电子，则1molNa2O2与足量H2O反应转移的电子数目为NA，故C错误；D．P的含氧酸H3PO4为中强酸，在溶液中部分电离，所以0.1molP元素的含氧酸在水中电离出的H+数目为小于0.3NA，故D错误；故答案为B。典例4（2018届四川省绵阳市高三第一次诊断性考试）a、b、c、d、e为原子序数依次增大且不同主族的短周期元素,a的原子中只有一个电子，b3与d3+离子的电子层结构相同；c原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是A.简单离子的半径:

c>dB.简单氢化物的热稳定性:

c>bC.a、b、c可能形成离子化合物D.e的最高价氧化物对应的水化物是强酸【答案】D典例5（2018届北京市朝阳外国语学校高三9月月考）下列说法正确的是①HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱②1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等③17O2和18O2互为同分异构体④第三周期非金属含氧酸的酸性从左到右依次增强⑤1.12L16O2和1.12L18O2均含0.1NA个氧原子⑥元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果A.②⑥B.②④C.①④D.③⑤【答案】A【解析】①同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性：F＞Cl＞Br＞I，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，对应阴离子的还原性越弱，所以热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI，故①错误；②1H和2H的质子数都为1，但中子数分为为0，1，中子数不同，是不同的核素，故②正确；③17O2和18O2是单质，不是化合物，所以不是同分异构体，故③错误；④第三周期从左到右，元素非金属元素逐渐增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强，而含氧酸的酸性没有此规律，故④错误；⑤气体摩尔体积与状态有关，所以无法求出1.12L16O2和1.12L