六、解题思路与特殊元素
1、元素推断题基本思路:
2、常见元素的一些特征
⑴主族元素在周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素: H、 Be、 Al;
②族序数等于周期数 2倍的元素: C、 S;
③族序数等于周期数 3倍的元素: O;
④周期数是族序数 2倍的元素: Li、 Ca;
⑤周期数是族序数 3倍的元素: Na、 Ba;
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素: H、 C、 Si;
⑦最高正价是最低负价绝对值 3倍的短周期元素: S;
⑧除 H外,原子半径最小的元素: F;
⑨最高正价不等于族序数的短周期元素: O、 F。
⑵特殊的电子层结构
①最外层有 1个电子的元素: H、 Li、 Na、 K;
②最外层电子数等于次外层电子数的元素: Be、 Ar;
③最外层电子数是次外层电子数 2倍的元素: C;
④最外层电子数是次外层电子数 3倍的元素: O;
⑤最外层电子数是内层电子总数一半的元素: Li、 P;
⑥最外层电子数是次外层电子数 4倍的元素: Ne;
⑦次外层电子数是最外层电子数 2倍的元素: Li、 Si;
⑧电子层数与最外层电子数相等的元素: H、 Be、 Al;
⑨电子层数是最外层电子数 2倍的元素: Li、 Ca;
⑩最外层电子数是电子层数 2倍的元素: He、 C、 S。
⑶元素的特殊性质
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素: C。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素: N。
③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素: O。
④单质最轻的元素: H;最轻的金属单质: Li。
⑤单质在常温下呈液态的非金属元素: Br;金属元素: Hg。
⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素: Al。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素: N。
⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素: Li、 Na、 F。
3、等电子数的微粒汇总
⑴“ 10电子”的微粒:
⑵“ 18电子”的微粒
模拟练习
1、( 2012·福州期末)下列有关物质的性质或结构的说法正确的是()
A.第二周期元素最高价与其原子最外层电子数相等
B. Na的原子半径比 Cl的大,但 Na+的半径比 Cl-的小
C. Li、 Na、 K、 Rb、 Cs都属于碱金属元素,它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱
D. Cl与 I同属于Ⅶ A族元素,则两者最高价氧化物对应水化物的酸性: HClO 4< HIO 4
答案: B
解析: A项,第二周期元素中的 O、 F、 Ne不符合此规律,错误; B项,钠离子有两个电子层而氯离子有三个电子层,所以钠离子的半径小于氯离子的半径,正确; C项,碱金属元素单质的还原性随原子序数的增大而增大,错误; D项,高氯酸的酸性强于高碘酸,错误。
2、( 2012·郑州预测)依据元素周期律及元素周期表知识,下列推断正确的是()
A.酸性: H 2 SiO 3> H 2 CO 3
B.热稳定性: H 2 Se> H 2 S> H 2 O
C.碱性: CsOH> Ca (OH) 2
D.若离子半径: R 2-> M+,则原子序数: R> M
答案: C
解析:碳、硅同主族,碳的非金属性比硅强,故酸性 H 2 CO 3 > H 2 SiO 3, A错;非金属性 O> S> Se,故氢化物的稳定性 H 2 O> H 2 S> H 2 Se, B错;若离子半径: R 2-> M+, R与 M的原子序数大小关系不确定, D错。
3、( 2012·烟台诊断)能说明元素 X的原子得电子能力强于元素 Y的原子的事实是()
A. 元素周期表中元素 X位于元素 Y的上一个周期
B. 元素 X的含氧酸的酸性强于元素 Y的含氧酸
C. 分别加热 H 2 X、 HY至 500℃,只有 HY发生分解
D. 元素 X与 Y同主族,相同温度时其单质与铜反应分别生成 Cu 2 X和 CuY
答案: C
解析:元素 X的原子得电子能力强于元素 Y则说明 X的非金属性强于 Y; Na位于 Cl的上一个周期,但 Cl的非金属性强, A错; H 3 PO 4酸性强于 H 2 SO 3,但 S的非金属性强于 P, B错;分别加热 H 2 X、 HY至 500℃,只有 HY发生分解,说明 H 2 X稳定, X的非金属性强, C正确; X与 Y同主族,相同温度时其单质与铜反应分别生成 Cu 2 X和 CuY,说明 Y的非金属性强, D错。
4、( 2012·连云港期末)短周期元素 X、 Y、 Z、 W在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中 Y原子的最外层电子数是其电子层数的 3倍。
下列说法正确的是( )
A.元素 Y和元素 Z的最高正化合价相同
B.单核阴离子半径的大小顺序为: r( W)> r( Y)> r( Z)
C.气态氢化物的热稳定性顺序为: X< Y< Z
D.元素 W的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
答案: D
解析:由题意可知 Y为 O, Z为 S, X为 N, W为 Cl。 O无正价,故 Y、 Z最高正价不同, A错; O、 S、 Cl的单核阴离子半径大小为: r( Z)> r( W)> r( Y), B错;气态氢化物的稳定性 Y> Z, C错; HClO 4是目前所知酸性最强的酸, D正确。
5、( 2012·陕西五校二模) X、 Y、 Z、 W、 M均为短周期元素, X、 Y同主族, X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物,其水溶液显酸性; Z、 W、 M是第 3周期连续的三种元素,其中只有一种是非金属,且原子半径 Z> W> M。下列叙述正确的是( )
A. Z是海水中含量最高的金属元素, W是地壳中含量最多的金属元素
B. X、 M两元素氢化物的稳定性: X< M
C. X和 W的氧化物均可做耐高温材料, M的氧化物可做太阳能电池
D. X、 W的最高价氧化物的水化物间反应生成一种可净水的化合物
答案: D
解析:由“ X的氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物,其水溶液显酸性”可知 X为 N, Y为 P,由“ Z、 W、 M是第 3周期连续的三种元素,其中只有一种是非金属,且原子半径 Z> W> M”可知 Z为 Mg, W为 Al, M为 Si。海水中含量最高的金属元素为 Na,地壳中含量最多的金属元素为 Al, A错;氢化物的稳定性 N> Si, B错; Al 2 O 3可做耐高温材料,氮氧化物不可, C错; HNO 3和 Al( OH) 3反应生成的 Al( NO 3) 3因 Al 3+水解可以净水, D正确。
6、( 2012·东北三校联合一模)有原子序数依次增大的 A、 B、 C、 D四种短周期元素,已知 A与 C, B与 D分别同主族, A与 B同周期。同周期的元素形成的单质之间可以置换, A与 C的单质也可置换。关于四种元素的以下说法正确的是( A)
A. A与 C的氢化物的沸点高低: A> C
B. A、 B、 C、 D的单质常温下均为气态
C. C、 B的单质可从 D的盐溶液中置换出 D的单质
D. A、 B、 C、 D原子半径大小顺序为 D> C> B> A
答案: A
解析:由题意可知, A为 O, B为 F, C为 S, D为 Cl,发生的反应为: 2 F 2+ 2 H 2 O= 4 HF+ O 2, 2 H 2 S+ O 2= 2 S↓+ 2 H 2 O, Cl 2+ H 2 S= 2 HCl+ S↓。氢化物沸点 H 2 O> H 2 S, A正确; S常温下为固态, B错; F、 S不能从盐溶液中置换出 Cl, C错;四种元素原子半径大小顺序为: S> Cl> O> F, D错。