第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)微專題1元素推斷技巧1．元素推斷的一般思路元素名稱元素特征周期、族序數(shù)原子序數(shù)相對原子質(zhì)量原子結(jié)構(gòu)特征含量或組成特征物理化學(xué)特征元素的性質(zhì)原子或離子結(jié)構(gòu)已知元素間的原子序數(shù)關(guān)系相對分子質(zhì)量化學(xué)式化學(xué)方程式2．推斷元素名稱的方法(1)利用稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的特殊性。稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素原子形成的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，與下一周期的金屬元素原子形成的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。①與He電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有H－、Li＋、Be2＋等。②與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。③與Ar電子層結(jié)構(gòu)相同的離子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。(2)利用常見元素及其化合物的特征。①形成化合物種類最多的元素之一、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素：C。②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。③地殼中含量最多的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。④單質(zhì)密度最小的元素：H；單質(zhì)密度最小的金屬元素：Li。⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。⑥最高價(jià)氧化物及其對應(yīng)水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Be、Al。⑦元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物能發(fā)生化合反應(yīng)的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素：S。⑧元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。3．確定元素位置的方法(1)由基態(tài)原子的價(jià)電子排布式給元素定位。周期序數(shù)＝電子層數(shù)(能層序數(shù))＝最高能層序數(shù)主族元素的族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)第ⅢB族～第ⅦB族的價(jià)電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)。如錳的價(jià)電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。稀有氣體元素HeNeArKrXeRn周期序數(shù)一二三四五六原子序數(shù)21018365486(2)根據(jù)原子序數(shù)以0族為基準(zhǔn)給元素定位。①原子序數(shù)－稀有氣體元素的原子序數(shù)(相近且小)＝元素所在的縱列數(shù)。第1、2縱列為第ⅠA族、ⅡA族，第3～7縱列為第ⅢB族～第ⅦB族，第8～10縱列為第Ⅷ族，第11、12縱列為第ⅠB族、ⅡB族，第13～17縱列為第ⅢA族～第ⅦA族。該元素的周期數(shù)＝稀有氣體元素的周期數(shù)＋1。如判斷原子序數(shù)為41的元素在元素周期表中的位置。分析：41與36接近，有41－36＝5，故該元素位于第五周期第ⅤB族。注意：使用此法若為第六、七周期第ⅢB族(合鑭系、錒系元素)后的元素需再減14定位。②稀有氣體元素的原子序數(shù)(相近且大)－原子序數(shù)＝18－該元素所在縱列數(shù)。如判斷114號元素在元素周期表中的位置。分析：118－114＝4，為順數(shù)第14縱列或倒數(shù)第5縱列，故114號元素位于第七周期第ⅣA族。1．已知元素周期表中1～18號元素中的四種元素的簡單離子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列判斷正確的是(

)A．元素的第一電離能：X>WB．離子的還原性：Y2－>Z－C．氫化物的穩(wěn)定性：H2Y>HZD．原子半徑：X<WB

強(qiáng)化訓(xùn)練解析：[1～18號元素中的四種元素的簡單離子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則W和X是金屬元素，且在周期表中W位于X的右側(cè)，Y和Z是非金屬元素，在周期表中位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右側(cè)。同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，即金屬性：X>W，非金屬性：Z>Y，所以元素的第一電離能：X<W，原子半徑：X>W，離子的還原性：Y2－>Z－，氫化物的穩(wěn)定性：H2Y<HZ。]2．已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子，下列說法正確的是(

)A．X元素原子基態(tài)時的電子排布式為[Ar]4s24p3B．X元素是第四周期第ⅤA族元素C．Y元素原子的軌道表示式為D．Z元素具有兩性B

解析：[X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子即4p3，結(jié)合構(gòu)造原理，可推出X原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，即[Ar]3d104s24p3，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，可能是碳或氧元素；若是碳，則Z為Li，不可能形成負(fù)一價(jià)離子，所以Y只能是氧元素，Z為氫元素，所以C、D均錯誤。]3．如圖是元素周期表前四周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是(

)D

A．通常情況下五種元素的單質(zhì)中，Z單質(zhì)的沸點(diǎn)最高B．Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同C．W的電負(fù)性比X的電負(fù)性大D．第一電離能：R＞W(wǎng)＞Y解析：[根據(jù)元素在周期表中的位置可判斷出：R為Ar、Z為Br、Y為S、W為P、X為N。Br2在常溫下為液體，而S和P在常溫下為固體，所以五種元素的單質(zhì)中，不是Br2的沸點(diǎn)最高，A錯誤；S2－的電子層結(jié)構(gòu)與Ar相同，而Br－的電子層結(jié)構(gòu)與Ar不相同，B錯誤；N的電負(fù)性大于P的電負(fù)性，C錯誤；同周期，從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，但第ⅤA族的第一電離能大于第ⅥA族的，第ⅡA族的第一電離能大于第ⅢA族的，所以第一電離能大小關(guān)系為Ar>P>S，D正確。]4．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為16。Y的原子半徑比X的大，X與W同主族，Z是地殼中含量最高的金屬元素。下列說法正確的是(

)A．原子半徑的大小順序：r(W)>r(Z)>r(Y)B．元素X、Y只能形成一種化合物C．元素W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)D．Y、W最高價(jià)氧化物所對應(yīng)的水化物均能溶解Z的氫氧化物D

解析：

[Z是地殼中含量最高的金屬元素，則Z是Al元素；X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，原子最外層電子數(shù)之和為16，X與W同主族，則W、X是第ⅣA～ⅥA族元素；Y的原子半徑比X的大，則X、Y分別在2個不同周期；Y是第ⅠA～ⅡA族元素，所以W、X是第ⅥA族元素，X是O元素、W是S元素；Y是ⅠA族元素，是Na元素。原子半徑的大小順序：r(S)<r(Al)<r(Na)，A錯誤；元素O、Na能形成氧化鈉和過氧化鈉，B錯誤；O的非金屬性比S強(qiáng)，故H2O的熱穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)，C錯誤；氫氧化鋁是兩性氫氧化物，既能與強(qiáng)堿NaOH反應(yīng)，又能與強(qiáng)酸H2SO4反應(yīng)，D正確。]5．某元素A的L層要比M層少6個電子，它有兩種常見的陽離子a和b(其中a的化合價(jià)大于b的化合價(jià))。則：(1)a的M層比N層多____________個電子；b的L層比M層少____________個電子。a的穩(wěn)定性____________(填“大于”或“小于”)b的穩(wěn)定性。(2)寫出A的電子排布式：_____________________________。a的最外層軌道表示式為______________________________。13

6大于1s22s22p63s23p63d64s2[解析]

本題考查的是由原子核外電子排布推斷元素名稱。由于第K、L層電子排布不出現(xiàn)能級交錯，由題意可知A元素的L層已填滿，共有8個電子，可得A的M層上有14個電子，則A的第M層電子排布為3s23p63d6，即可得A的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即A為Fe原子，其兩種陽離子分別為Fe3＋和Fe2＋，陽離子a的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，陽離子b的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，再根據(jù)洪特規(guī)則，a的3d軌道處于半充滿狀態(tài)，a比b穩(wěn)定。6．A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個成單電子，E元素的正三價(jià)離子的3d亞層為半充滿?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出下列元素的名稱：A__________，B_________，C________，D________。硅鈉磷氮(2)用元素符號表示D所在周期第一電離能最大的元素是________，電負(fù)性最大的元素是________。(3)D的氫化物比C的氫化物的沸點(diǎn)________(填“高”或“低”)，原因是______________________________________。(4)E元素的正三價(jià)離子的電子排布式為____________。E元素在周期表中的位置是________________。(5)寫出A的最高價(jià)氧化物與B的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式________________________________________。Ne

F高NH3分子間形成氫鍵[Ar]3d5第四周期Ⅷ族SiO2＋2OH－===SiO32-＋H2O[解析]

根據(jù)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖知道x＝2，所以A為硅，B與A同周期且第一電離能最小，所以B為鈉，C為第三周期元素且最外層有三個成單電子，所以C的價(jià)電子排布式為3s23p3，所以C為磷，D與磷同主族且為短周期元素，所以D為氮，E元素的正三價(jià)離子的3d亞層為半充滿，所以E的三價(jià)離子的價(jià)電子排布式為3d5，則其原子的價(jià)電子排布式為3d64s2，所以E為鐵。根據(jù)元素及化合物的性質(zhì)和元素周期律解答即可。7．在元素周期表前四周期中，有A、B、C、D四種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A原子有3個未成對電子；B元素原子次外層有8個電子，1molB單質(zhì)與足量鹽酸反應(yīng)可生成1molH2，B單質(zhì)不易與冷水反應(yīng)；C元素的＋3價(jià)離子的d軌道是半充滿的；D元素易形成－1價(jià)離子。元素ABCD名稱

電子排布式

軌道表示式屬于哪個區(qū)(1)填寫下表：氮鎂鐵溴1s22s22p31s22s22p63s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s24p5p區(qū)s區(qū)d區(qū)p區(qū)(2)A元素位于第________周期________族，B元素位于第________周期________族。(3)C元素位于第________周