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專題五 “位—構—性”與元素的綜合推斷
　
第四章　第二節　元素周期律
1．元素“位—構—性”關系
元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質，而根據元素的原子結構又可推測它在元素周期表中的位置和性質，三者之間的關系如圖所示。
2．元素“位—構—性”關系在解題中的應用
(1)
(2)
(3)
針對練1.下圖是部分短周期元素的常見化合價與原子序數的關系圖，下列說法正確的是
A．非金屬性強弱：A＞B
B．離子半徑大小：G2－＞C2－
C．原子半徑大小：G＞F＞E＞D
D．將0.5 mol D2C2與水反應轉移電子數為NA
√
由部分短周期元素的常見化合價與原子序數的關系圖可知，A為C元素、B為N元素、C為O元素、D為Na元素、E為Al元素、F為Si元素、G為S元素。同周期，原子序數越大，非金屬性越強，原子序數：A＜B，則非金屬性：A＜B，故A錯誤；S2－有三層電子，O2－有兩層電子，則離子半徑：S2－＞O2－，故B正確；同周期，原子序數越大，原子半徑越小，原子序數：Na＜Al＜Si＜S，原子半徑：Na＞Al＞Si＞S，故C錯誤；Na2O2與水反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2 mol Na2O2反應轉移電子
2 mol，所以0.5 mol Na2O2與水反應轉移電子數為0.5NA，故D錯誤。
針對練2.(202·江蘇宜興高一調研)元素X、Y、Z原子序數之和為36，X、Y在同一周期，X＋與Z2－具有相同的核外電子層結構。下列推測不正確的是
A．同周期元素中X的金屬性最強
B．同周期元素中Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性最強
C．原子半徑：X＞Y，離子半徑：X＋＞Z2－
D．同族元素中Z的氫化物穩定性最高
√
X、Y在同一周期，X＋與Z2－具有相同的核外電子層結構，可推Z在X、Y的上一個周期，又因為X、Y、Z原子序數之和為36，平均原子序數為12，則X為Na、Z為O，進而可知Y為Cl。X為Na，由同周期元素從左到右元素的金屬性逐漸減弱可知同周期元素中X的金屬性最強，故A正確；同周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性逐漸增強，故B正確；具有相同的核外電子層結構的離子，核電核數越大，半徑越小，則離子半徑應為Z2－＞X＋，故C錯誤；Z的氫化物為H2O，同族中氧元素的非金屬性最強，同族元素中Z的氫化物穩定性最高，故D正確。
課時測評
√
1．已知鈹(Be)的原子序數為4，下列關于鈹及其化合物的敘述中正確的是
A．鈹的金屬性比鎂強
B．氯化鎂的氧化性比氯化鈹強
C．氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的弱
D．單質鈹易和冷水反應產生氫氣
Be位于第ⅡA族，金屬性Be、Mg、Ca依次增強，A、B錯誤，C正確；鎂與冷水很難反應，Be與冷水更難反應，D錯誤。
√
2．某主族元素R原子的質量數為79，已知R離子含有45個中子和36個電子，下列關于R元素的敘述錯誤的是
A．R元素屬于第ⅡA族
B．R元素在周期表中處于第四周期
C．R元素最高價氧化物對應的水化物的化學式為H2RO4
D．R元素氣態氫化物的化學式為H2R
由題給信息知R的原子序數為79－45＝34，為Se元素，位于周期表中第四周期第ⅥA族，故A項錯誤，B項正確；Se為ⅥA族，最高正價為＋6，最低負價為－2，故C、D項正確。
√
對照元素周期表便可確定①、②、③、④、⑤分別是N、O、F、S、Cl。元素①是N，位于第二周期第ⅤA族，A項錯誤；S的非金屬性比O弱，因此H2S的熱穩定性比H2O弱，B項錯誤；Cl的非金屬性比S強，HClO4的酸性大于H2SO4，C項正確；Cl的最高正化合價為＋7，F沒有正化合價，D項錯誤。
3．如圖是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是
A．元素①位于第二周期第ⅣA族
B．氣態氫化物的穩定性：④>②
C．最高價氧化物對應水化物的酸性：⑤>④
D．元素的最高正化合價：③＝⑤
√
4．(2023·天津河西區高一期末)短周期元素a、b、c、d在元素周期表中的位置如圖所示。下列敘述錯誤的是
A．a與c屬于同一主族，化學性質相似
B．a的單質可與b的單質劇烈化合
C．原子半徑：c＞d＞b
D．b下一周期的同主族元素的單質分別可與a、c、d的單質發生化合反應
根據元素在周期表的位置可知a是H，b是F，c是Na，
d是Mg，然后根據元素周期律及物質的性質分析解答。
a是H，c是Na，二者原子核外最外層電子數都是1個，
位于元素周期表第ⅠA族，但H是非金屬元素，在化學反應中能夠表現氧化性、還原性，而Na是活潑的金屬元素，只有強還原性，不具有氧化性，因此二者的化學性質不相似，A錯誤；H2與F2在冷暗處迅速化合形成HF，反應非常劇烈，B正確；同一周期元素，原子序數越大原子半徑越小，不同周期元素，一般原子核外電子層數越多，原子半徑就越大，所以原子半徑：c(Na)＞d(Mg)＞b(F)，C正確；b是F，其下一周期的同主族元素是Cl，Cl2的性質活潑，可與a、c、d的單質發生化合反應，分別生成化合物HCl、NaCl、MgCl2，D正確。
√
5．W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素。m、n、p是由這些元素組成的二元化合物，r是元素Y的常見單質，能使帶火星的木條復燃，q為一元強堿，q、s的焰色均呈黃色。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是
A．原子半徑：W＜X＜Y＜Z
B．Y的簡單氣態氫化物的穩定性比X的弱
C．元素的非金屬性：X＜Y
D．由W、X、Y、Z四種元素只能組成一種化合物
由題意與轉化圖可推知W、X、Y、Z分別為H、C、O、Na。C、O位于同一周期，C的原子半徑大于O，故原子半徑：W＜Y＜X＜Z，A錯誤；C、O為同周期元素，元素的非金屬性：C＜O，其簡單氣態氫化物的穩定性：H2O＞CH4，B錯誤、C正確；由W、X、Y、Z四種元素可組成NaHCO3、CH3COONa等多種化合物，D錯誤。
6．現有X、Y、Z三種元素，已知：
①X、Y、Z的單質在常溫下均為氣體。
②X的單質在Z的單質中燃燒，生成XZ，燃燒時火焰為蒼白色。
③XZ的水溶液可使紫色石蕊溶液變紅。
④兩分子X的單質與一分子Y的單質化合，生成兩分子X2Y，X2Y常溫下為液態。
⑤Z的單質溶于X2Y中，所得溶液具有漂白性。
據此推斷：
(1)3.2 g Y單質的質子數約為______________________；
畫出元素Y的離子結構示意圖：__________。
9.632×1023(或1.6NA)
X、Y、Z的單質在常溫下均為氣體，X的單質在Z的單質中燃燒生成XZ，燃燒時火焰為蒼白色，是氫氣在氯氣中燃燒的現象，XZ的水溶液可使紫色石蕊溶液變紅，說明XZ是HCl，則X為H元素，Z為Cl元素。兩分子X的單質與一分子Y的單質化合，生成兩分子X2Y，X2Y常溫下為液體，Z的單質即Cl2，溶于X2Y中，所得溶液具有漂白性，說明X2Y是H2O，則Y為O元素。(1)由上述分析可知，Y為O元素，其單質為O2，一個O2
分子中含有的質子數為8×2＝16，3.2 g O2的物質的量為＝
0.1 mol，則含有的質子數目約為0.1×16×NA＝1.6NA；O原子核外有8
個電子，得到兩個電子形成O2－，其離子結構示意圖為 。
(2)X、Y、Z的原子半徑由大到小的順序為_________ (用元素符號表示)。
Cl>O>H
制漂白劑、染料、藥物、塑料、氯化物等
(寫出其中一種即可)
(3)請列舉Z單質的一種用途：_____________________________________
____________________。
(4)寫出⑤的化學方程式： ________________________。
一般情況下，電子層數越多，原子半徑越大，電子層數：Cl>O>H，則原子半徑：Cl>O>H。
Cl2＋H2O HClO＋HCl

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