2026高中化学人教版选择性必修2《物质结构与性质》第一章重难突破(一)　元素推断题的类型与分析课件

重难突破(一)元素推断题的类型与分析第一章原子结构与性质一、元素推断题的分析策略二、元素推断题的类型与解题方法目录CONTENTS课后巩固训练一、元素推断题的分析策略知能通关1.元素推断的一般思路2.由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置(1)周期序数=电子层数=最高能层序数。(2)主族元素的族序数=价层电子数。(3)第ⅢB族~第ⅦB族的价层电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外),族序数=价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2,他位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。(4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n-1)d10ns1~2,族序数=ns能级上的电子数。3.同周期、同主族元素的结构与性质递变规律逐渐减弱结构与性质同周期主族元素(从左到右)同主族元素(从上到下)最外层电子数从1递增到7(第一周期除外)相同金属性

非金属性

主要化合价最高正价=族序数(O、F除外),非金属元素最低负价=-(8-族序数)(H除外)原子半径

逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减小逐渐增大结构与性质同周期主族元素(从左到右)同主族元素(从上到下)简单气态氢化物的稳定性

最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐______,酸性逐渐_________________________碱性逐渐__________,酸性逐渐_________第一电离能

电负性

逐渐增强逐渐减弱减弱增强增强减弱总体呈增大趋势逐渐减小逐渐增大逐渐减小1.甲、乙、丙三种元素基态原子的价电子排布式分别为2s22p4、2p22p3、2s22p5,则下列有关比较正确的是(

)A.第一电离能:丙>甲>乙B.原子半径:丙>甲>乙C.电负性:丙>甲>乙D.最高化合价:丙>甲>乙C2.(1)比较离子半径:F-________(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。

(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是_________________________________________________________。

(3)H、B、N中,原子半径最大的是________。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素________的相似。

小于大于Zn的核外电子排布为全充满稳定结构,难失电子BSi(或硅)解析(2)锌的价电子排布为3d104s2,为全充满稳定结构,难失去一个电子,铜的价电子排布为3d104s1,较易失去一个电子,因此锌的第一电离能大于铜的第一电离能。

(4)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是_________________________________________________________________。

I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

Na与Li同主族,Na的电子层数多,原子半径大,易失电子,故第一电离能更小I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578 Li、Be和B为同周期元素,同周期主族元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满稳定状态,能量更低,故其第一电离能大于B的

二、元素推断题的类型与解题方法1.周期表片段型表格题的特点是一般题目中会给出周期表的一部分,通过题干中的有效信息对未知元素做出判断,所以此类题只要学生对前36号元素熟悉即可顺利解决。1.(2024·珠海模拟)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(

)A.原子半径:丁>戊>乙B.非金属性:戊>丁>丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应C解析甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl、甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S、甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都能与强碱反应,故D正确。2.如图为周期表的一小部分,A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是(

)A.D、B、E三种元素的第一电离能逐渐增大B.电负性:C>EC.D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大D.气态氢化物的稳定性顺序:D<B<ED

A

DBE

C

解析由题图可知,A为O,B为S,C为Se,D为P,E为Cl。元素的非金属性越强,其第一电离能越大,但P的3p能级电子为半充满稳定结构,其第一电离能大于S元素,故A错误;同主族元素从上到下,电负性逐渐变小,同周期元素从左到右,电负性逐渐变大,则电负性:E>C,故B错误;D、B、E三种元素形成的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,故C错误;非金属性:D(P)<B(S)<E(Cl),故氢化物稳定性:D<B<E,故D正确。2.文字叙述型此类题目的特点是在题干中给出一些我们熟悉的元素或物质的性质,然后结合元素周期律等知识综合判断,而解题的关键就是学生如何利用好题给信息进行准确判断,此类题的难度可大可小,要求学生对所学知识应熟练掌握。3.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,Z元素原子的价层电子排布:nsnnp2n;同周期简单离子中W元素的离子半径最小。下列说法正确的是(

)A.W位于元素周期表的s区B.Y元素原子最高能级的电子云轮廓图为球形C.Y、Z、W三种元素的原子半径:r(Z)<r(Y)<r(W)D.X、Y、Z三种元素的电负性:X<Z<YC解析宇宙中含量最多的元素为氢元素,X为H;Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n,n=2,故Z的电子排布式为1s22s22p4,即为O元素;Y原子序数介于H与O之间,且最高能级属于半充满结构,Y的电子排布式为1s22s22p3(N),同周期中离子半径最小的为原子序数最大的金属元素,W为Al。W为Al,价层电子排布为3s23p1,属于p区元素,A错误;Y元素原子最高能级为p能级,电子云轮廓图为哑铃形,B错误;原子半径r(O)<r(N)<r(Al),C正确;三种元素的电负性H<N<O,D错误。4.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8,其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是(

)A.电负性:Y<ZB.第一电离能:Y>XC.化合物WZ难溶于水D.由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构解析W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8,则W是H元素,X是N元素,Y、Z为第三周期元素;它们的最外层电子数之和为18,W最外层电子数是1,X最外层电子数是5,Y、Z最外层电子数之和是12,且二者都是主族元素,Y原子序数小于Z,则Y是P元素、Z是Cl元素。

A3.框图推断型这类问题的特点:由待确定的元素组成物质框图,通过化学反应构成流程,只要确定了物质,也就确定了组成物质的元素。①以物质作为突破口:题干中给出了物质的典型组成和结构、特殊性质(氧化还原性、酸碱性和稳定性等)、用途、颜色和状态。②以反应作为突破口:反应类型、反应物和生成物的种类、反应条件、是普通反应还是化工生产中的重要反应等。学生需要利用给出的信息结合元素或物质的性质,包括反应条件等进行合理推断,题目难度一般比较大。5.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,由它们中两种或多种元素组成的化合物甲、乙、丙、丁有如下转化关系,丁分子的球棍模型如图所示。D已知:R和Z位于同主族,X、Y位于同周期。甲、丙都是盐,其水溶液都显碱性;热的丙溶液常用于厨房清洗餐具表面污渍。下列说法正确的是(

)A.标准状况下,由R和X组成的化合物一定呈气态B.1molZ2Y2和足量的XY2反应转移2mol电子C.只含上述四种元素的化合物只有1种D.工业上用电解法制备Z单质

解析依题意,丁为正四面体结构,为甲烷。丙为纯碱,所以R为氢元素,X为碳元素,Y为氧元素,Z为钠元素。C、H化合物为烃类,标准状况下,烃类有气态、液态和固态三种存在形式,A项错误;2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,1

mol

Na2O2完全反应时转移1

mol电子,B项错误;碳、氢、氧、钠可以组成许多种化合物,如羧酸钠、碳酸氢钠等,C项错误;工业上利用电解熔融的氯化钠来制备钠单质,D项正确。6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,d是淡黄色粉末,m为元素Y的单质,通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(

)A.简单离子半径:Z<YB.阴离子的还原性:Y>WC.简单气态氢化物的热稳定性:Y>XD.W2Y2中含有非极性键B解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物,d是淡黄色粉末,则d为Na2O2,结合图中转化关系可知,元素Y的单质气体m为O2,则Y为O,结合物质转化关系及原子序数可知,W为H,X为C,Z为Na。O2-、Na+具有相同电子层结构,原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Na+<O2-,故A正确;由NaH+H2O===NaOH+H2↑,可知H-易失去电子,阴离子的还原性:O2-<H-,故B错误;元素的非金属性越强,对应简单气态氢化物越稳定,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>CH4,故C正确;H2O2中含有O—O非极性键,故D正确。

4.微观结构型此类题目主要是给出某物质的结构式,再结合题目中的信息先推断出元素,再逐一分析选项。这类试题的难点在于学生是否理解共用电子对的由来和元素呈现正负化合价的原因。掌握一些方法和技巧可帮助学生解答此类问题。如可以先从共价化合物着手,一个原子要稳定,必须达到8电子或2电子稳定构型,而它形成的共价键个数=主族序数或8-主族序数,以达到判断主族位置的目的。如果是含共价键的离子化合物,情况稍复杂:(1)复杂阳离子失电子元素:主族序数=8-共价键个数+失去的电子数;(2)复杂阴离子得电子元素:主族序数=8-共价键个数—得到的电子数。7.某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是(

)A.最简单氢化物沸点:X>YB.原子半径:M<X<Y<ZC.第一电离能:W<X<Y<ZD.电负性:W<X<Y<ZD解析由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。8.某锂盐的结构如图所示,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成的,X、Y与Z同周期,Y与W同主族。下列说法正确的是(

)A.元素的电负性:X<W<Y<ZB.第一电离能:W<Y<X<ZC.简单氢化物的稳定性:W<Y<X<ZD.简单离子半径:W<Y<X<ZB解析该阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成的,由题图可知,Y形成两个共价键,W形成六个共价键,Y与W同主族,因此它们位于第ⅥA族,则W为S,Y为O;X、Y、Z位于同一周期,Z形成一个共价键,则Z为F;X形成两个共价键且形成的阴离子带一个单位负电荷,则X为N。同周期主族元素从左至右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,原子半径:N<S,对键合电子吸引力:N>S,因此电负性:N>S,故电负性:W<X<Y<Z,A项错误;同主族元素从上到下第一电离能逐渐减弱,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA族元素的电子排布处于半充满状态,其第一电离能大于同周期第ⅥA族元素,因此第一电离能:W<Y<X<Z,B项正确;元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,因此简单氢化物的稳定性:X<Y,C项错误;电子层数越多,离子半径越大,因此S2-的半径大于其他离子,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,因此F-<O2-<N3-,简单离子半径:Z<Y<X<W,D项错误。

5.核反应型此类题目主要是根据题目中给出的核反应方程式,通过原子结构的一些知识进行推理判断。

A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体A

C课后巩固训练A级

合格过关练选择题只有1个选项符合题意1.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。根据表中所列数据判断下列选项错误的是(

)A.元素X的常见化合价是+1B.元素Y是第ⅢA族元素C.元素X与氯元素组成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y位于第三周期,它可与冷水剧烈反应

D元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600解析分析表中给出的数据,元素X的I1、I2差别很大,说明X易失去一个电子,而难失去更多的电子,因此X易形成+1价阳离子,A、C项正确;元素Y的I3、I4差别很大,说明Y易失去3个电子,即Y原子的最外层上有3个电子,应位于第ⅢA族,B项正确;若Y位于第三周期,则为Al,不能与冷水剧烈反应,D项错误。2.(2024·海口高二检测)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大,X核外电子只有1种运动状态,Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,M是与X不同主族的金属元素,N的氢氧化物具有两性,下列说法正确的是(

)A.电负性:Z<Y<WB.Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物C.第一电离能:M<ND.N的单质可以在高温下还原M的氧化物B解析Y、Z、W分别是碳、氮、氧,同一周期元素电负性从左到右依次增大,电负性大小顺序是Y<Z<W,A错误;Y是碳,其氢化物是烃,种类繁多,气态、液态、固态的都有,W的氢化物是H2O,所以Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物,B正确;N是铝元素,M是镁元素,第一电离能为Mg>Al,即M>N,C错误;镁的金属性比铝的强,因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO,D错误。3.化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(

)A.元素电负性:E>Y>Z B.简单氢化物沸点:M>Y>EC.第一电离能:X>E>Y D.YZ3是电解质解析由题给信息分析知,E为O,Y为N,Z为H,M为P,X为Mg。元素电负性:O>N>H,A正确;简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,B错误;第一电离能:N>O>Mg,C错误。

A4.如图为元素周期表前四周期的一部分,下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,不正确的是(

)A.W元素的第一电离能可能小于Y元素的第一电离能B.Y、Z元素的简单阴离子的电子层结构均与R元素原子相同C.X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是XD.若X元素位于第ⅥA族,则原子核外p能级上未成对电子数最多的是Y元素

B

X

WY

R

Z

解析由图可知,X位于第二周期,W、Y、R位于第三周期,Z位于第四周期,且X、Z同主族。若X为F元素,则W、Y分别为P、S元素,第一电离能:P>S(W>Y),若X为O元素,则W、Y分别为Si、P元素,第一电离能:P>Si(Y>W),A项正确;若X为F

元素,则Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素,S2-与Ar核外均有18个电子,而Br-比Ar核外多一个电子层,B项错误;同周期主族元素,电负性随原子序数的增大而增大,同主族元素,电负性随原子序数的增大而减小,故X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是X,C项正确;若X元素位于第ⅥA族,则X为O元素,O原子价层电子排布为2s22p4,推知W为Si元素,Si原子价层电子排布为3s23p2,Y为P元素,P原子价层电子排布为3s23p3,

R为Cl元素,Cl原子价层电子排布为3s23p5,Z为Se元素,Se

原子价层电子排布为4s24p4,由价层电子排布可知,原子核外p能级上未成对电子数最多的是P(Y)元素,D项正确。5.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2ZZ存在质量数为23,中子数为12的核素WW有多种化合价,在溶液中生成的白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色下列说法不正确的是(

)A.W是Fe元素 B.X的电负性比Y的大C.Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2 D.XY2是一种直线形分子

解析X的基态原子L层电子数是K层的2倍,X是C;Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,n=2即2s22p4,Y为O;Z存在质量数为23,中子数为12的核素,质子数为11,Z为Na;W有多种化合价,在溶液中生成的白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,W为Fe。

B6.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是(

)A.第一电离能:X>YB.Z的电负性小于WC.Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子D.X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应

C解析依据题图可知元素X、Y、W分别为Mg、Al、O,Z的原子半径比W稍大,则Z是N。镁的第一电离能大于铝,A正确;O的非金属性强于N,N的电负性小于O,B正确;铝原子核外有13个电子,每个电子的运动状态都不同,则有13种不同运动状态的电子,C错误;镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应,D正确。7.某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是(

)A.原子半径:W<X<Y<ZB.简单离子的氧化性:W<XC.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物D.W元素只能形成离子化合物C解析Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍,W、Y、Z分别位于三个不同周期,则Z为H元素;Y能够形成2个共价单键,则Y最外层含有6个电子,结合W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同可知,Y为O元素,W为Al元素;根据图示化合物的结构可知,X为Na元素。一般原子核外电子层数越多原子半径越大,同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z<Y<W<X,故A错误;元素金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性:Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故B错误;Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的过氧化氢都是强氧化剂,具有漂白性,故C正确;Al可以形成共价化合物AlCl3,故D错误。8.(2024·武汉二中月考)常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是(

)A.第一电离能:W>Z>Y>XB.简单离子的半径:Y>Z>W>XC.W的简单氢化物溶于水显碱性D.Z的单质具有强氧化性和漂白性D解析W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01

mol·L-1)的pH均为2,则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸,则应为HNO3和HClO4,Z的原子序数和原子半径均大于W,则W为N元素,Z为Cl元素;X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01

mol·L-1)的pH为12,为一元强碱,且原子半径大于Cl,则X为Na元素;Y位于Na和Cl之间,且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01

mol·L-1)的pH<2,应为二元强酸,则Y为S元素。同周期元素,第一电离能呈增大趋势,半径越小,越不容易失去电子,第一电离能越大,则第一电离能W>Z>Y>X,故A正确;电子层数越大离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小离子半径越大,所以简单离子的半径S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,故B正确;W的简单氢化物是NH3,NH3的水溶液呈碱性,故C正确;Z为Cl,Cl2本身并不具有漂白性,故D错误。9.有A、B、C、D、E、F六种主族元素,有关信息如下:①短周期元素C原子的价层电子排布为ns2np2,E的单质可在空气中燃烧。

②如图是元素周期表中主族元素的一部分。③A、B同周期,其电离能数据如下(单位:kJ·mol-1)

I1I2I3I4A7381451773310540B5781817274511575(1)F原子的核外电子排布式为____________________________。

(2)C、D、E元素的电负性相对大小为_____________(用元素符号表示)。

(3)由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是__________________(填字母)。

a.A通常显+1价,B通常显+4价b.B元素的第一电离能较小,其活泼性比A强c.A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时,消耗单质的物质的量之比为3∶21s22s22p63s23p63d104s24p4S>P>Sic解析根据题意,满足价层电子排布为ns2np2的短周期元素为碳、硅;元素C、D、E在同一周期,假设C为碳,则E为氧,氧气不能在空气中燃烧,所以C为硅,则D为磷,E为硫,单质硫能在空气中燃烧生成SO2,所以F为硒。(3)根据表中数据,A的第三电离能远远大于第二电离能,则A是第ⅡA族元素,通常显+2价,B元素的第四电离能远远大于第三电离能,则B是第ⅢA族元素,通常显+3价,a错误;B元素的第一电离能小,但它在反应时需要失去3个电子,判断其活泼性不能只看第一电离能,根据同周期元素的性质递变规律可知,b错误;产生等量的H2,A、B失去电子数相等,即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2,c正确。

B级

素养培优练10.(2023·浙江1月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(

)A.电负性:Z>XB.最高正价:Z<MC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>YB解析Y的s能级电子数量是p能级的两倍,Y为C;X的2s轨道全充满且原子序数小于Y,X为Be(或B);M是地壳中含量最多的元素,M为O;X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,则Z为N;Q是纯碱中