短周期元素推断常见突破口归纳

lina

一、位置与结构

（1）原子核中无中子的原子是（1 1H）、质量最轻的元素是氢（1 1H）

（2）最外层只有1个电子的元素是H、Li、Na

（3）最外层有2个电子的元素是He、Be、Mg

（4）电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al

（5）次外层电子数是最外层电子数两倍的元素是Li、Si

（6）最外层电子数是次外层电子数两倍的元素是C

（7）最外层电子数是次外层电子数三倍的元素是O

（8）最高正价等于最低负价绝对值的元素是C、Si

（9）最高正价等于最低负价绝对值三倍的元素是S

（10）族序数与周期数相等的元素是H、Be、Al

（11）族序数是周期数两倍的元素是C、S

（12）族序数是周期数三倍的元素是O

二、含量与物理性质

（1）地壳中含量最多是氧O；其次是Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti。

（2）地壳中含量最大的金属元素是Al

（3）其单质是人工制得纯度最高的元素是Si

（4）其单质是天然物质中硬度最大的元素是C

（5）其气态氢化物最易溶于水的元素是N

（6）其氢化物沸点最高的非金属元素是O

（7）常温下，其单质是有色气体的元素是F、Cl

（8）在空气中，其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是C

（9）其单质是最易液化的气体元素的是Cl

（10）其单质是在常温下密度最小的是H

（11）其单质是最轻的金属元素的是Li

（12）其单质熔点最高的非金属元素是C（石墨）；其单质熔点最高的金属元素是W；其单质熔点最低的金属元素是Hg，常温下呈液态非金属单质是溴：Br2

（13）光照时可以释放电子的是铷（Rb）和铯（Cs）；的金属是汞（Hg），

三、化学性质与用途

（1）同一元素的气态氢化物和最高价氧化物的水化物化合生成盐的元素一定是氮N：

NH3 + HNO3 === NH4NO3  

（2）常温下其单质与水反应最剧烈的非金属元素是F：2F2 + 2H2O === 4HF + O2；化合物是过氧化钠Na2O2：2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH  + O2↑

（3）其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是F：SiO2 + 4HF === SiF4↑+2H2O

（4）其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是S：

2H2S + SO2  === 3S↓+ 2H2O

（5）其两种同素异形体对人类生存都非常重要的元素是O

（6）其单质能导电的非金属元素是C（石墨）、Si（晶体硅），硅（Si）是构成地壳岩石骨架的主要元素，单质硅可被强碱溶液腐蚀且能放出氢气，还能被弱酸氢氟酸所溶解。

（7）其单质即能在CO2中燃烧又能在N2中燃烧的金属元素是Mg：

CO2 + 2MgC+MgO    N2 + 3Mg Mg3N2

（8）其单质能与强碱作用的是Cl2、S

Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + 2H2O；3S + 6NaOH === Na2S + Na2SO3 + 3H2O

（9）其单质即能与强碱作用又能与酸作用产生氢气的是Al、Si

2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑；2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑

Si + 2NaOH + H2O === 2Na2SiO3 + 2H2↑；Si + 4HF === SiF4 + H2↑

（10）既难得电子，又难失电子且为单原子分子的气体是稀有气体。

（11）同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应生成该元素得单质和水，该元素可能是氮：N或硫：S

（12）最高正价与最低负价绝对值之差为4的是硫：S；最高正价与最低负价绝对值之差为零的是碳：C和硅：Si

（13）能在空气中自然的非金属单质是白磷（P4），白磷有毒，能溶于CS2，和红磷互为同素异形体，红磷不能自然，不溶于CS2，白磷与红磷在一定的条件下可以相互转化

例题分析：

【例题1】（2010四川高考8）下列说法正确的是

A. 原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA族

B. 主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y 的原子序数之差可能为2或5

C. 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高

D. 同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同

解析：本题可用举例法，氦原子最外层电子数为2，为零族，A项错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子序数之差为2，B项正确；由于HF中存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；第IA中H2O为分子晶体，其它碱金属氧化物为离子晶体，第ⅣA中CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，D项错误。

答案：B

【例题2】（2010江苏高考13）已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是

  A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态

  B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应

  C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质

  D．化合物AE与CE古有相同类型的化学键

解析：本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素，A项，由C、N元素组成的化合物，在常温下，一般形成的原子晶体，呈固态；B项，其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应；C项，对于Na、Al、Cl2的制备，在工业上都采用电解的方法；D项，化合物AE和NCl3，为分子晶体，只有共价键，化合物CE为NaCl,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，本题选C项。

答案：B、C

【例题3】（2010浙江高考8）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族； X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是

A.    X、M两种元素只能形成X2M型化合物

B.     由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

C.    元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D.    元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂

解析：本题为元素周期律与周期表知识题。首先，运用周期表工具，结合周期规律，考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口：Y单质晶体熔点高硬度大、半导体材料，则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期，Z2- M2-知Z是S，M是O（Z、M同主族）。X+与M2-具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径：Z2-＞W-,则W为Cl。整理一下：X、Y、Z、W、M分别是：Na、Si、S、Cl、O。A、X、M两种元素能形成X2M和Na2O2两种化合物。B、W、Z、M元素的氢气化物分别为HCl、H2S、H2O，分子量减小，但由于水中存在氢键，沸点最高。C、Y、Z、W的单质分别为：Si、S、O2。分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D、W和M的单质Cl2、O3可用作水处理剂。

答案：D

点拨：本题涉及单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识内容。考查学生重点知识点的重点掌握情况。学习时要重视双基与能力的培养，重视重点化学知识的突破，重视重点化学工具的学习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律，同时要注意规律下的特例如化学键与氢键等。

【例题4】A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A、C及B、D分别是同一主族元素，B、D两元素的原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的两倍，又知四种元素的单质中有两种气体、固体。

（1）B、D在周期表中处在_____族，D的原子结构示意图是________，下列可以验证B与D两元素原子得电子能力强弱的事实是________。（填写编号）

A. 比较这两种元素的气态氢化物的沸点

B. 比较这两种元素的原子的电子层数

C. 比较这两种元素的气态氢化物的稳定性

D. 比较这两种元素的单质与氢化合的难易

（2）写出两种均含A、B、C、D四种元素的化合物相互间发生反应，且生成气体的离子方程式_____________________。

（3）A、B、D间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式_____________________。

（4）D元素的气态氢化物和其低价氧化物能反应生成D的单质。请问该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。

解析：（1）根据题设条件可推知A为H，B为O，C为Na，D为S。由此可画出S原子的结构示意图。选项A，沸点是物理性质，不能用来比较S、O原子得电子能力的强弱；选项B，O、S同主族，电子层数越多，原子半径越大，得电子能力越弱；选项C、D，氢化物越稳定，越易与H2化合，元素非金属性越弱，对应原子得电子能力也越强。（2）A、B、C、D四种元素形成的两种化合物分别是NaHSO4和NaHSO3，这两种溶液发生的离子反应为：H＋ + HSO3－ ===  SO2↑+ H2O。（3）甲为含有18个电子的HS－，乙为含有10个电子的OH－，二者在溶液中发生如下反应：HS－ + OH－=== S2－ + H2O。

（4）根据2H2S + SO2=== 3S↓+ 2H2O，知H2S为还原剂，对应产物S为氧化产物，SO2为氧化剂，对应产物S为还原产物，再结合方程式的计量系数可得：

氧化产物 : 还原产物＝2 : 1。

答案：（1）ⅥA                     

（2）H＋ + HSO3－ ===  SO2↑+ H2O（3）HS－ + OH－=== S2－ + H2O （4）2 : 1。

【例题5】A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，其中A、D元素原子最外层电子数相同，且A和D可形成离子化合物；C、F同主族，B元素原子最外层电子数占核外电子总数的3/4；F元素原子的最外层比同周期的E元素原子的最外层多4个电子。请回答：

（1）写出A、D两种元素组成化合物的电子式___________。

（2）B、C、D、F的氢化物按熔点由高到底排列的顺序为_________。

（3）通常条件下，F的单质能与AB形成的一种化合物发生置换反应，该反应的化学方程式为____________。

（4）B、D、E形成的化合物的水溶液显碱性，其原因是（用化学方程式表示）_________。

（5）D、E、C按质量比为23 : 9 : 38组成一种化合物，该物质能降低氧化铝熔点，该化合物是____________。

（6）将E、F组成化合物与B、D组成的化合物混合，再溶于水中，溶解过程中有气体生成，最终得到澄清溶液。该反应的离子方程式为____________。

解析：本题考查元素周期表、元素化合物知识以及综合分析推断能力。同族元素要形成离子化合物，一种必须是活泼金属，另一种为非金属，因此根据题意可推知A为氢元素，D的原子序数比B、C都大，D应为钠元素；若B元素原子核外有两个电子层，则其电子数分别为2、6，即B为氧元素；C位于氧、钠之间，且为主族元素，则C为氟元素；C、F同主族，说明F为氯元素；E元素原子最外层比F元素原子最外层少4个电子，且在钠后，说明E为铝元素。碱金属的氢化物为离子化合物，熔点最高，氟化氢分子间存在氢键，故其熔点比氯化氢高。N(Na) : N(Al) : N(F) ＝  n(Na) : n(Al) : n(F) ＝ mol : mol : mol ＝3 : 1 : 6 ，则化合物的化学式Na3AlF6。

答案：（1）     

（2）NaH＞H2O＞HF＞HCl

（3）Cl2 + H2O2 === O2↑ + 2HCl

（4）NaAlO2 + 2H2OAl(OH)3 + NaOH  （5）Na3AlF6

（6）Al3＋ + 2Na2O2 === AlO2－ + O2↑+ 4Na＋

分析家

顶你一下，好贴要顶！  

robin

我来了~~~~~~~~~   

zeromax

厉害！强~~~~没的说了！