第一章原子結構與性質微專題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、族序數原子序數相對原子質量原子結構特征含量或組成特征物理化學特征元素的性質原子或離子結構已知元素間的原子序數關系相對分子質量化學式化學方程式2．推斷元素名稱的方法(1)利用稀有氣體元素原子結構的特殊性。稀有氣體元素原子的電子層結構與同周期的非金屬元素原子形成的陰離子的電子層結構相同，與下一周期的金屬元素原子形成的陽離子的電子層結構相同。①與He電子層結構相同的離子有H－、Li＋、Be2＋等。②與Ne電子層結構相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。③與Ar電子層結構相同的離子有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、單質是自然界中硬度最大的物質的元素或氣態氫化物中氫的質量分數最高的元素：C。②空氣中含量最多的元素或氣態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的元素：O。④單質密度最小的元素：H；單質密度最小的金屬元素：Li。⑤單質在常溫下呈液態的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。⑥最高價氧化物及其對應水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Be、Al。⑦元素的氣態氫化物和它的最高價氧化物對應水化物能發生化合反應的元素：N；能發生氧化還原反應的元素：S。⑧元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。3．確定元素位置的方法(1)由基態原子的價電子排布式給元素定位。周期序數＝電子層數(能層序數)＝最高能層序數主族元素的族序數＝價電子數第ⅢB族～第ⅦB族的價電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數＝價電子數。如錳的價電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。稀有氣體元素HeNeArKrXeRn周期序數一二三四五六原子序數21018365486(2)根據原子序數以0族為基準給元素定位。①原子序數－稀有氣體元素的原子序數(相近且小)＝元素所在的縱列數。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＝稀有氣體元素的周期數＋1。如判斷原子序數為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(相近且大)－原子序數＝18－該元素所在縱列數。如判斷114號元素在元素周期表中的位置。分析：118－114＝4，為順數第14縱列或倒數第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構，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．氫化物的穩定性：H2Y>HZD．原子半徑：X<WB

強化訓練解析：[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構，則W和X是金屬元素，且在周期表中W位于X的右側，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。同周期元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，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－，氫化物的穩定性：H2Y<HZ。]2．已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于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元素可以形成負一價離子，下列說法正確的是(

)A．X元素原子基態時的電子排布式為[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，結合構造原理，可推出X原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，即[Ar]3d104s24p3，A項錯誤，B項正確；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，不可能形成負一價離子，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中，Z單質的沸點最高B．Y、Z的陰離子電子層結構都與R原子的相同C．W的電負性比X的電負性大D．第一電離能：R＞W＞Y解析：[根據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中，不是Br2的沸點最高，A錯誤；S2－的電子層結構與Ar相同，而Br－的電子層結構與Ar不相同，B錯誤；N的電負性大于P的電負性，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系為Ar>P>S，D正確。]4．短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，且原子最外層電子數之和為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的簡單氣態氫化物的熱穩定性比X的強D．Y、W最高價氧化物所對應的水化物均能溶解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的原子序數依次增大，原子最外層電子數之和為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，故H2O的熱穩定性比H2S強，C錯誤；氫氧化鋁是兩性氫氧化物，既能與強堿NaOH反應，又能與強酸H2SO4反應，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的化合價大于b的化合價)。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的穩定性____________(填“大于”或“小于”)b的穩定性。(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，再根據洪特規則，a的3d軌道處于半充滿狀態，a比b穩定。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的原子結構示意圖為，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元素的正三價離子的3d亞層為半充滿。回答下列問題：(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________，電負性最大的元素是________。(3)D的氫化物比C的氫化物的沸點________(填“高”或“低”)，原因是______________________________________。(4)E元素的正三價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的最高價氧化物與B的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式________________________________________。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A的原子結構示意圖知道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元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，所以E的三價離子的價電子排布式為3d5，則其原子的價電子排布式為3d64s2，所以E為鐵。根據元素及化合物的性質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單質與足量鹽酸反應可生成1molH2，B單質不易與冷水反應；C元素的＋3價離子的d軌道是半充滿的；D元素易形成－1價離子。元素ABCD名稱

電子排布式

軌道表示式屬于哪個區(1)填寫下表：氮鎂鐵溴1s22s22p31s22s22p63s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s24p5p區s區d區p區(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