2019高考化学三轮冲刺专题3.16以元素周期表为线索的理论综合题解题方法和策略.doc

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1、1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

2、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_。2(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_

3、，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 H 2S 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

4、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】3(4

5、)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：N 2H4+4CuO N2+2Cu2O+2H2O，故答案为：N 2H4+4CuO N2+2Cu2O+2H2O；(5)Cu、稀硫酸、H 2O2反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为 Cu+2H+H2O2=Cu2+2

6、H2O， 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(H 2)=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4关系以及元素的性质等，通过这些关

7、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

8、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、A m+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

9、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

10、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5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、

11、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】S 2- O2-Na+ H+ C SiH4 HClO4 H2SO4 H2CO3 H2SiO3 离子键和共价键 H+ HSO3-=SO2+H 2O 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

12、 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 Z6之间形成的化学键属于_。（2）X、Y、Z 三种元素中原子半径

13、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 N23H 2 2NH3 【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 个未成对电子，则可推出 Y 为 N，X 原子的质 子数等于 Z 与 Y 的质子数之和，X 为 Al。【详解】根据以上分析，X 为 Al，Y 为 N，Z 为 C，（1）Y 为 N，位于元素周期表中第二周期第A 族，其原子结构示意图为 ；与 C 之间形成的化学键,是不同的非金属和非金属之间的键，为极性共价键。 故答案为：二 ；A ； ；(极性)共价键。（3）Z 是 C，最高价氧化物为 CO2，因此电子式为 。故答案为： 。7