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1、2022屆高考化學(xué) 圖表題專項(xiàng)突破 專題04 元素周期圖表題難點(diǎn)突破
【19年高考命題前瞻】
元素周期表和元素周期律是高考的必考內(nèi)容,如2018新課標(biāo)卷Ⅰ,T12;2018新課標(biāo)卷Ⅱ,T10;2018新課標(biāo)卷Ⅲ,T13;2017新課標(biāo)卷Ⅰ,T12;2017新課標(biāo)卷Ⅱ,T9;2017新課標(biāo)卷Ⅲ,T12;2016新課標(biāo)卷Ⅰ,T13;2016新課標(biāo)卷Ⅱ,T9;2016新課標(biāo)卷Ⅲ,T12,從上面可知,全國(guó)新課標(biāo)三套試卷每年必考,是高考的熱點(diǎn),命題熱點(diǎn)有①非金屬(金屬)性比較②原子(離子)半徑比較③單質(zhì)、氫化物熔、沸點(diǎn)比較④離子鍵與共價(jià)鍵判斷⑤離子化合物與共價(jià)化合物判斷⑥物質(zhì)性質(zhì)判斷,從試題題干來(lái)看
2、,題干都是通過(guò)圖表、文字或相關(guān)數(shù)據(jù)分析等推斷同主族、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,或以陌生元素在元素周期表中的位置,推斷其可能具有的性質(zhì)等,有時(shí)還通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或現(xiàn)象推斷性質(zhì)遞變規(guī)律或元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱等。題目綜合性較強(qiáng),從不同層面對(duì)考生的化學(xué)綜合素養(yǎng)進(jìn)行考查。
預(yù)計(jì)2019年高考仍會(huì)以考查遞變規(guī)律和性質(zhì)為主,題目一般通過(guò)圖表、文字或相關(guān)數(shù)據(jù)分析等推斷同主族、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,或以陌生元素在元素周期表中的位置,推斷其可能具有的性質(zhì)等,有時(shí)還通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或現(xiàn)象推斷性質(zhì)遞變規(guī)律或元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱等。
【名師精講】
1、元素周期表試題的命題特點(diǎn):以短周期主族元素
3、的推斷為載體、考查元素周期律的應(yīng)用。內(nèi)容涉及元素原子半徑大小的比較、金屬性強(qiáng)弱的判斷、金屬氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱判斷及非金屬元素單質(zhì)氧化性的比較等知識(shí)點(diǎn)。主要考查考生對(duì)元素周期表中元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)周期性變化規(guī)律的理解,要求考生對(duì)“位-構(gòu)-性”有充分的認(rèn)識(shí),并將周期表、原子的電子層結(jié)構(gòu)、元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)等內(nèi)容結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合運(yùn)用。只有推斷出相關(guān)元素的名稱并熟悉它們所形成的單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì),才能得出正確結(jié)論。
2、元素“位—構(gòu)—性”試題的命題特點(diǎn):元素“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系,考查的角度通常有:由位置(周期、族、區(qū))推斷結(jié)構(gòu)、性質(zhì);由結(jié)構(gòu)(原子序數(shù)、價(jià)電子排布、電子式等)
4、確定位置、推斷性質(zhì);由性質(zhì)(氧化性、還原性、金屬性、非金屬性等)、用途推斷位置和結(jié)構(gòu)。此類試題主要考查考生對(duì)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用及對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)性質(zhì)的分析、推斷能力。
3.元素周期表試題題干所給信息的方式歸類:
(1)以殘缺周期表的方式給出,如Y、Z、M、W在周期表中的相對(duì)位置如圖所示。
(2)以表格的方式給出,如元素X、Y、Z均位于短周期,它們的最高及最低化合價(jià)如下表所示,
給出了各元素的化合價(jià)信息。
又如根據(jù)表中短周期元素的有關(guān)信息判斷,
元素編號(hào)
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半徑/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
5、
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合價(jià)或
最低化合價(jià)
+1
-2
+3
-1
-2
+3
+2
+1
給出民各元素的化合價(jià)和原子半徑的信息。
(3)以坐標(biāo)系的方式給出,如短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序數(shù)與其常見(jiàn)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。
坐標(biāo)系中給出了原子序數(shù)與化合價(jià)的關(guān)系信息。又如六種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。
坐標(biāo)系中給出了原子序數(shù)與原子半徑的關(guān)系信息。還有X、Y、Z、W均為常見(jiàn)的短周期主族元素,常溫下,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液(濃度均為 0.01mol/L)的pH和原子半徑的關(guān)系如下圖所示。其中,Y為碳元
6、素。
坐標(biāo)系中給出了原子序數(shù)與元素最高價(jià)氧化物結(jié)應(yīng)的水化物溶液的pH的關(guān)系信息。
坐標(biāo)系中給出了各元素的最外層電子數(shù)與原子半徑的關(guān)系。
(4)以物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的方式給出,如甲、乙、丙、丁、戊之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物省略),
,
圖中給出甲和乙反應(yīng)生成丙、丁,丙還可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為戊。
4.元素推斷題的解題思路:?
(1)已知元素原子(離子)的核外電子排布核外電子排布電子層數(shù)、最外層電子數(shù)周期序數(shù)、族序數(shù)元素種類
(2)已知單質(zhì)或化合物的特性
(3)已知元素在周期表中的位置
5.題型思維建模
【典題剖析】①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
典例1(甘肅省
7、鎮(zhèn)原縣第二中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第一次月考)如下圖為元素周期表中短周期的一部分,關(guān)于Y、Z、M的說(shuō)法正確的是
A.非金屬性:
B.離子半徑:
C.ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.三種元素中,Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)
【析圖】由題給圖中可得到如下信息:①所給圖是周期表的殘表——部分短周期元素所處的位置②X、Y、Z分別處于不同的周期。
【信息處理】①短周期只有前三周期,而X、Y、Z分別處于不同的周期,故X位于第一周期,Y位于第二周期,Z、M位于第三周期。②根據(jù)殘表的位置可知,X只能是He元素,依次可推知,Y為F元素、M為Cl元素、Z為S元素。據(jù)此可
8、解此題。
【解析】根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置可知,X為He元素,Y為F元素、M為Cl元素、Z為S元素。A、Y、M同主族,原子序數(shù):YM;Z、M同周期,原子序數(shù):ZZ>Y,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、Z、M位于第三周期,其陰離子比Y多1個(gè)電子層,且原子序數(shù):Z
9、2(湖南省衡陽(yáng)市第八中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第四次月考)根據(jù)表中短周期元素的有關(guān)信息判斷,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
元素編號(hào)
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半徑/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合價(jià)或
最低化合價(jià)
+1
-2
+3
-1
-2
+3
+2
+1
A.簡(jiǎn)單離子半徑:K > F
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:H > I
C.同溫下,形狀、大小相同的單質(zhì)與等濃度、等體積的稀硫酸反應(yīng)的速率:L>K>J
D.氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn):F >
10、I
【析表】從題中所給表格中可知如下信息:①E、F、G、H、I、J、K、L的原子半徑依次增大②E、L的最高正價(jià)為+1③F和I的最低價(jià)為-2價(jià)④G、J的最高化合價(jià)為+3價(jià)⑤H的最低化合價(jià)為-1價(jià)⑥K的最高正價(jià)為+2價(jià)。
【信息處理】由于元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù),最低負(fù)價(jià)等于8-主族序數(shù),故有:F和I的最低價(jià)都為-2價(jià),應(yīng)為周期表第ⅥA族元素,根據(jù)原子半徑關(guān)系可知F為O,I為S;E和L的最高正化合價(jià)為+1價(jià),應(yīng)為周期表第ⅠA族元素,根據(jù)原子半徑關(guān)系可知E為H,K為Na;K的最高正價(jià)為+2價(jià),結(jié)合原子半徑可知K為Mg元素;G、J的最高化合價(jià)為+3價(jià),結(jié)合原子半徑可知G為B元素,J為Al元素,H
11、的最低化合價(jià)為-1價(jià),應(yīng)為周期表第ⅦA族元素,其原子半徑大于F,則H為Cl元素,結(jié)合元素周期律知識(shí)解答該題。
【解析】A.O2-、Mg2+電子層排布相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,所以離子半徑O2->Mg2+,故A錯(cuò)誤;B.Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為高氯酸,S的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為硫酸,由于非金屬性:Cl>S,則高氯酸的酸性強(qiáng)于硫酸,故B正確;C.L、K、J分別為Na、Mg、Al,三者的單質(zhì)與等濃度、等體積的稀硫酸反應(yīng)的速率為:Na>Mg>Al,故C正確;D.元素F的氣態(tài)氫化物為水,元素I的氣態(tài)氫化物為硫化氫,因?yàn)樗肿又写嬖跉滏I,則水的沸點(diǎn)大于硫化氫,故D正確。故選A。
【答
12、案】A
【名師點(diǎn)撥】微粒半徑的比較方法:①同一元素的微粒,電子數(shù)越多,半徑越大;②同一周期內(nèi)元素的微粒,陰離子半徑大于陽(yáng)離子半徑;③同類離子與原子半徑比較相同;④具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子(單核),核電荷數(shù)越小,半徑越大;⑤同一元素高價(jià)陽(yáng)離子半徑小于低價(jià)陽(yáng)離子半徑,又小于金屬的原子半徑。
典例3(北京市牛欄山一中2018-2019學(xué)年第一學(xué)期高三期中考試)X、Y、Z、W均為常見(jiàn)的短周期主族元素,常溫下,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液(濃度均為 0.01mol/L)的pH和原子半徑的關(guān)系如下圖所示。其中,Y為碳元素。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.X是硫元素
B.Y的最高價(jià)氧化物的電子式為
13、
C.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中僅含離子鍵
D.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HClO4
【析圖】題中所給圖可知如下信息:①圖像是一坐標(biāo)系,橫坐標(biāo)表示原子序數(shù),縱坐標(biāo)表示最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液(濃度均為 0.01mol/L)的pH②X、Z的pH都為2③W的pH為12④Y的pH為2Y>X,Y為C,可以知道Z為Cl,X為N,W
14、對(duì)應(yīng)的pH為12,氫氧化鈉為一元強(qiáng)堿,則W為Na,以此來(lái)解答。
【解析】由上述分析可以知道,X為N,Y為C,Z為Cl,W為Na,?A. X為N元素,不可能為硫元素,故A錯(cuò)誤;B. Y為C元素,其最高氧化物為CO2,電子式為,故B錯(cuò)誤;C. W為Na元素,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為NaOH,既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵,故C錯(cuò)誤;D. Z為Cl元素,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為HClO4,所以D選項(xiàng)是正確的。所以D選項(xiàng)是正確的。
【答案】D
【名師點(diǎn)撥】本題考查元素周期律、結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系,推斷元素是解題關(guān)鍵,需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì),注意NaOH是離子化合物,既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵
15、。
三、三看法比較微粒半徑的大小
四、物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的比較
1.根據(jù)物質(zhì)狀態(tài)判斷
即物質(zhì)沸點(diǎn)高低按常溫下的狀態(tài):固體>液體>氣體。如:NaCl>H2O>CO2
2.根據(jù)物質(zhì)不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷
一般情況下:原子晶體(金剛石、二氧化硅)>離子晶體(NaCl、K2S)>分子晶體(硫、干冰)
3.分子晶體分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,反之越低
(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4
(2)因?yàn)闅滏I>范德華力,所以存在分子間氫鍵的物質(zhì)沸點(diǎn)高于由只存在范德華力的物質(zhì)。如:乙醇>氯乙烷;HF>HCl
五、元素推斷誤區(qū)警示
①誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)相等的只有第ⅣA族元素,忽略了第ⅠA族的氫元素;②誤認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),忽略了“最高價(jià)”這一關(guān)鍵詞;③誤認(rèn)為失電子難的原子得電子能力一定強(qiáng),忽略了稀有氣體;④誤認(rèn)為同周期第ⅡA族、第ⅢA族元素原子序數(shù)之差都等于1,忽略了長(zhǎng)周期相差11或25。