元素推断题解答技巧.docx
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元素推断题解答技巧.docx
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元素推断题解答技巧
高三化学一轮复习第31讲元素推断题解答技巧
该题型是高考的热点题型,命题落点是借助元素周期表的片段(某一局部)推断元素,然后利用“位—构—性〞关系综合考查元素与化合物性质和化学反响原理的相关容。
一、元素在周期表中的位置推断
1.根据核外电子的排布规律
(1)最外层电子规律
最外层电子数(N)
3≤N<8
N=1或2
N>次外层电子数
元素在周期表中的位置
主族
第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦
第二周期(Li、Be除外)
(2)“阴三阳四〞规律
某元素阴离子最外层电子数与次外层一样,该元素位于第三周期。
假如为阳离子,如此位于第四周期。
(3)“阴上阳下〞规律
电子层结构一样的离子,假如电性一样,如此位于同周期,假如电性不同,如此阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下〞规律。
2.根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系
(1)几个重要关系式
①核外电子层数=周期数(对于大局部元素来说);
②主族序数=最外层电子数=最高正价=8-|最低负价|
③|最高正价|-|最低负价|=
(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素:
H、Be、Al。
②族序数等于周期数2倍的元素:
C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素:
O。
④周期数是族序数2倍的元素:
Li、Ca
。
⑤周期数是族序数3倍的元素:
Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:
H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:
S。
⑧除H外,原子半径最小的元素:
F。
⑨最高正价不等于族序数的短周期元素:
O(F无正价)。
二、由元素与其化合物的性质推断
(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:
C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:
N。
(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:
O。
(4)等物质的量的单质最轻的元素:
H;最轻的金属单质:
Li。
(5)单质在常温下呈液态的非金属元素:
Br;金属元素:
Hg。
(6)最高价氧化物与其水化物既能与强酸反响,又能与强碱反响的元素:
Al。
(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反响的元素:
N;能起氧化复原反响的元素:
S。
(8)元素的单质在常温下能与水反响放出气体的短周期元素:
Li、Na、F。
三、综合利用“位〞、“构〞
、“性〞关系推断
1.“位、构、性〞三者之间的关系
2.推断元素的常用思路
根据原子结构、元素周期表的知识与条件,可推算原子序数,判断元素在周期表中的位置等,根本思路如
下:
四、元素推断的特殊技巧
1.“公式〞+“验证〞巧推短周期相邻元素
(1)假如三元素的
核外电子数(原子序数)之和
经验公式:
≈其中某元素的原子序数
注意:
假如整除如此无解。
(2)假如相邻三元素的最外层电子数之和
①能被3整除,如此三种元素的位置关系只能为同周期相邻或同主族相邻;
②同时不能被3和2整除,如此必有两元素在同一偶数族,另一元素为相邻奇数族;
③虽然不能被3整除,但是能被2整除,如此必有两元素在同一奇数族,另一元素为相邻偶数族。
2.位置图示法
所谓图示法就是采用图形或图表对题目条件进展形象化的展示,直观地揭示题目条件间的在联系和变化规律,
把握解题的关键。
3.“直觉〞+“验证〞技巧
直觉,就是一种对问题直接的、有意识的、不经严密逻辑推理的思维,它可以跨越复杂的推理过程,直接得出结论。
丰富的知识积累是产生直觉的重要前提,但由
于
直觉产生的结论只是一种可能的猜想,因此只有对结论进展严格的逻辑论证和检验,才能得出正确的答案。
考点一、元素在周期表中的位置推断
【例1】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X与Z位于
同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反响也能与NaOH溶液反响,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。
如下说确的是()。
A.含有Y元素的可溶性盐溶于水都能破坏水的电离平衡
B.Z的最高价氧化物能与水反响生成相应的酸
C.原子半径由小到大的顺序:
X D.常温下,0.1mol·L-1W的气态氢化物的水溶液的pH>1 【举一反三】现有A、B、C、D四种短周期元素,它们之间的关系如下。 原子半径: A A+C=B+D= 8;原子的核外电子层数: B=C=2A;B元素的主要化合价: 最高正价+最低负价=2。 如下有关说法错误的答案是()。 A.由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性 B.D元素组成的单质能与强碱溶液反响,并有H2生成 C.C元素不可能在第一周期,也不可能在第ⅣA族 D.A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子 【变式探究】X、Y、Z、R、W是5种短周期元素,原子序数依次增大,它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合物RY3、XW4,Y、R同主族,Z、R、W同周期。 如下说法不正确的答案是()。 A.原子半径: Z>R>WB.X2W6分子中各原子均满足8电子结构 C.气态氢化物的稳定性: HmW>HnR D.Y、Z形成的化合物中只可能存在离子键 【答案】A【反三】D【变式】D 考点二、由元素与其化合物的性质推断 【例2】短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。 元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。 如下说法错误的答案是()。 A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构 B.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种 C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反响均有氢气生成 D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2 【举一反三】aA、bB、cC、dD、E分别是五种短周期元素,它们的原子序数有如下关系: c-b=b-a=1,且b+c=d,常见化合物E2C2与水反响生成C的单质,且溶液能使酚酞试液变红。 B的最高价氧化物对应水化物为强酸。 如下说确的是()。 A.B与D形成的单质分别为甲、乙,非金属性: B>D,活泼性: 乙>甲 B.1molE2C2与足量水完全反响生成C的单质,共转移电子2mol C.原子半径: D>E>A>B>CD.C的氢化物的沸点低于B的氢化物 【变式探究】有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如表: 元素编号 元素特征信息 A 其单质是密度最小的物质 B 阴离子带两个单位负电荷,单质是空气的主要成分之一 C 其阳离子与B的阴离子有一样的电子层结构,且与B可以形成两种离子化合物 D 其氢氧化物和氧化物都有两性,与C同周期 E 与C同周期,原子半径在该周期最小 回答如下问题: (1)写出如下元素的名称: ,。 (2)写出A、B、C形成的化合物的电子式_____________________________________________。 (3)①写出E单质与A、B、C形成的化合物反响的化学方程式: ___________________________。 ②D单质与A、B、C形成的化合物的水溶液反响的离子方程式: _____________________________。 ③B、C元素形成的化合物与A2B反响的两个化学方程式: ________________________________________________________________________。 【答案】A【反三】A【变式】 (1)钠 氯 (2)-(3)①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O ②2Al+2OH-+2H2O===2AlO +3H2↑③2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O+H2O===2NaOH 考点三、综合利用“位〞、“构〞、“性〞关系推断 【例3】V、W、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的位置如下列图,W的气态氢化物与Z的气态氢化物反响只能生成一种盐。 如此如下说法不正确的答案是()。 A.X在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族B.Y、Z两种元素的简单离子的半径大小关系是Y>Z C.V、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为V>W D.Y与Z所形成Y2Z2分子中,Y与Z均满足最外层8e-稳定结构且含有极性键和非极性键 【举一反三】短周期元素X、Y、Z、W、R的化合价与原子序数的关系如下列图。 如下说确的是()。 A.最高价氧化物对应水化物的酸性: X>RB.气态氢化物的稳定性: Y C.Z和Y形成的化合物是离子化合物D.常温下单质W能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 【变式探究】 下表是元素周期表中的一局部,表中所列字母分别代表一种化学元素,请回答如下问题: (1)写出j在周期表中的位置__________。 (2)o、i、p三种元素之间能以原子个数之比1∶1两两形成互化物,这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。 请写出i、p的互化物与f、l形成的化合物等物质的量反响时的化学方程式: _____________________________________________________________。 (3)假设NH 是“元素NH4〞的阳离子,如此“元素NH4〞在周期表中的位置应该是______________;NH4的碳酸盐应________(填“易〞或“不易〞)溶于水。 【答案】C【反三】C【变式】 (1)第四周期第Ⅷ族 (2)2BrCl+2NaI===Br2+I2+2NaCl(3)第三周期第ⅠA族 易 考点四、元素推断的特殊技巧 【例4】 有三种相邻元素A、B、C,A、B处于同一周期,且B、C处于同一主族相邻位置。 又知这三种元素原子的质子数之和是31,最外层电子数之和为17,试推断A、B、C各为何种元素。 【变式探究】 A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大。 A、D同族,B、C同 周期。 A、B组成的化合物甲为气态,其中A、B的原子数之比为4∶1,由A、C组成的两种化合物乙、丙都是液态,乙中A、C原子数之比为1∶1,丙中A、C原子数之比为2∶1,由D、C组成的两种化合物丁和戊都是固体,丁中D、C原子数之比为1∶1,戊中D、C原子数之比为2∶1,写出如下物质的化学式: 甲________,乙________,丙______,丁________,戊________。 【答案】A为N元素,B为O元素,C为S元素。 【变式】CH4H2O2H2ONa2O2Na2O 【母题题文】下表为元素周期表的一局部。 碳 氮 Y X 硫 Z 回答如下问题 〔1〕Z元素在周期表中的位置为__________。 〔2〕表中元素原子半径最大的是(元素符号)__________。 〔3〕如下事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________; a.Y单质与H2S溶液反响,溶液变浑浊 b.在氧化复原反响中,1molY单质比1molS得电子多 c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高 〔4〕X与Z两元素的单质反响生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反响的热化学方程式__________。 〔5〕碳与镁形成的1mol化合物Q与水反响,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9: 1,烃的电子式为__________。 Q与水反响的化学方程式为__________。 〔6〕铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反响,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由表中两种气体组成,气体的相对分子质量都小于50。 为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗 OH溶液和1molO2,如此两种气体的分子式与物质的量分别为__________,生成硫酸铜物质的量为__________。 【答案】〔1〕第三周期,ⅦA族〔2〕Si〔3〕ac〔4〕Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol 〔5〕;Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑〔6〕;NO2;2mol 【试题解析】根据元素周期表的结构,可知X为Si元素,Y为O元素;Z为Cl元素; 〔1〕Cl元素在周期表中位于第三周期,ⅦA族,故答案为: 第三周期,ⅦA族; 〔2〕同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,表中元素原子半径最大的是Si,故答案为: Si; 〔3〕单质与H2S溶液反响,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,从而说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强,周期;b.氧化性的强弱与得电子的多少无关,错误;c.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,正确;应当选ac; 〔4〕根据书写热化学方程式的方法, 该反响的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol,故答案为: Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol; 〔5〕该烃分子中碳氢质量比为9: 1,物质的量之比为 ,结合碳与镁形成的1mol化合物Q与水反响,生成2molMg(OH)2和1mol烃,Q的化学式为Mg2C3,烃的化学式为C3H4,电子式为,Q与水反响的化学方程式为Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑,故答案为: ;Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑; 〔6〕铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反响可能生成一氧化氮和二氧化氮,相对分子质量都小于50,符合题意,1molO2参与反响转移电子的物质的量为4mol。 假设二氧化氮的物质的量为x,一氧化氮的物质的量为y,如此,x+3y=4,解得,。 参与反响的铜的物质的量为 mol=2mol,因此生成硫酸铜物质的量为2mol,故答案为: ;NO2;2mol。 【命题意图】此题以原子结构与元素周期表为根底,对元素进展推断侧重于考查元素周期表和元素周期律、元素与其化合物的性质、氧化复原反响。 【命题方向】此题将元素推断和物质结构知识结合起来考查。 从历年考题来看,常见元素与其化合物是中学化学的重点,也是学习化学的根本点,在高考中元素化合物是考查的重点。 元素化合物在高考中的考查方式主要有两种: 一是单独考查某一族元素的结构、性质、制备以与用途等;二是将元素化合物的知识与根本概念、根本理论结合,与化学计算相结合,与无机推断相结合,与化学实验相结合等,它们是以元素化合物为载体结合根本概念、根本理论、化学计算、化学实验等进展考查。 主要考查化学键、离子键、共价键、共价键的极性、电子式、结构式的书写、物质结构与性质的关系、杂化理论、价层电子对互斥理论、电离能、电负性、晶体结构等知识。 在复习中一定要重视元素化合物知识的复习,不仅要注意各主族元素中典型元素化合物的复习,还要在各族间架起桥梁从而能够融会贯穿,举一反三。 【得分要点】此题考查了元素周期表的结构以与元素化合物的性质和元素周期律的知识。 能结合题中条件快速确定元素的名称是解答的前提和根底。 此题的易错点是元素金属性和非金属性的比拟,要注意归纳常见的比拟方法: 如元素非金属性强弱的判断依据: ①同周期中,从左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强;同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱;②依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱: 酸性愈强,其元素的非金属性也愈强;③依据其气态氢化物的稳定性: 稳定性愈强,非金属性愈强;④与氢气化合的条件;⑤与盐溶液之间的置换反响;6、其他,例: 2Cu+SCu2S Cu+Cl2CuCl2 所以,Cl的非金属性强于S。 此题的难点是〔5〕和〔6〕,要掌握和理解质量守恒定律,氧化复原反响计算的一般方法。 1.〔14分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。 它们形成的物质间的转化关系如如下图所示。 常温下用惰性电极电解〔有阳离子交换膜〕1Llmol/L的A溶液。 请按要求回答如下问题: 〔1〕己元素与丙元素同主族,比丙原子多2个电子层,如此己的原予序数为_______ ______;推测一样条件下 丙、己单质分别与水反响剧烈程度的依据是_________________________________________。 〔2〕甲、乙、戊按原予个数比1: 1: 1形成的化合物Y具有漂白性,其电子式为___________。 〔3〕上图转化关系中不属于氧化复原反响的有〔填编号〕____________。 〔4〕接通右图电路片刻后,向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀,此反响的离子方程式为______。 〔5〕当反响①电解一段时间后测得D溶液pH=12〔常温下,假设气体完全逸出,取出交换膜后溶液充分混匀,忽略溶液体积变化〕,此时共转移电子数目约为________;反响②的离子方程式为___________。 〔6〕假如上图中各步反响均为恰好完全转化,如此混合物X中含有的物质〔水外〕有_________________。 【答案】(14分) (1)37〔2分〕;依据同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增强,推测己单质与水反响较丙更剧烈〔1分,合理给分〕 (2)〔2分〕;〔3〕④〔1分〕;〔4〕3Fe2++2[Fe()6]3-=Fe3[Fe()6]2↓(2分); 〔5〕6.02×l021(2分);2A1+2OH-+2 H2O=2AlO2-+3H2↑(2分);(6)NaCl、Al(OH)3〔2分〕 2.〔14分〕X、Y、Z、E、T均为短周期元素,在周期表中的相对位置如图1。 X是短周期中原子半径最大的元素;X、Y在同一周期,Y是常见的半导体材料;E的最高价氧化物对应水化物有强脱水性。 根据判断出的元素回答如下问题: 〔1〕T在元素周期表中的位置; 〔2〕这几种元素的氢化物中,水溶液酸性最强的是(填化学式); YZ2的熔点EZ2的熔点(填高于或低于); 〔3〕E2T2的电子式; 〔4〕工业上制备单质X的化学反响方程式; 〔5〕 1mol晶体Y在足量Z2中燃烧,恢复至室温,放出989.2kJ热量,写出该反响的热化学方程式: ; 〔6〕某溶液中可能含有以下阳离子(忽略由水电离产生的H+、OH-): H+、NH4+、K+、Mg2+、Al3+,现取100mL该溶液逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如上图2所示。 ①在实验中,NaOH溶液滴至b~c段过程中发生的离子反响方程式为 ;NaOH溶液的浓度为mol·L-1(用字母c 、d表示〕; ②原溶液中含有的Mg2+、Al3+、H+,其物质的量之比n〔Mg2+〕: n〔Al3+〕: n〔H+〕为。 【答案】〔1〕第三周期第ⅦA族; (2)HCl;高于;〔3〕;〔4〕2NaCl 2Na+Cl2↑; 〔5〕Si(s)+O2(g)═SiO2(s)ΔH=-989.2kJ·mol―1〔6〕①NH4++OH-=NH3·H2O;10/(d-c)mol·L-1;②1: 1: 1. 3.〔14分〕下表给出五种短周期元素的相关信息。 元素 相关信息 A 常温、常压下,其单质是最轻的气体,它将成为备受青睐的清洁燃料 B 工业上通过别离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 C 植物生长三要素之一,它能形成多种氧化物,某些氧化物会造成光化学污染 D 室温下其单质为淡黄色粉末状 固体,加热易熔化。 该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 E 常温下其单质为黄绿色气体,其单质水溶液 有漂白、杀菌作用 请按要求回答如下问题: 〔1〕D元素核外 电子排布; 〔2〕A、B两元素形成的含有非极性键的化合物的结构式;A、B两元素形成的具有一样电子数的离子有〔填化学式〕: ______________ 、_____________。 〔3〕C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂,两者发生反响生成无毒物质,写出上述化学反响方程式: 。 (4)一定条件下,在水溶液中1molE-、EO (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。 n是(填离子符号)。 离子反响y→x+m的热化学方程式为。 〔5〕Na2DB3水溶液中各离子浓度的大小顺序是〔填离子符号〕。 【答案】〔14分〕〔1〕〔1分〕 (2)H-O-O-H〔2分〕; OH-〔2分〕、H3O+〔2分〕 〔3〕2N2H4+N2O4==3N2+4H2O 〔2分〕〔4〕ClO4-〔1分〕;3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO3-(aq)ΔH=-117kJ·mol-1〔2分〕〔5〕Na+>SO32->OH->HSO3->H+〔2分〕 1.右下表为元素周期表的一局部,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。 如下说确的是〔〕 A.X、W、Z元素的原子半径与它 们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克制分子间作用力 D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和复原性 【答案】D 2.甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高氧化物对应水化物有强脱水性,甲和 丁在同一周期,甲原子最外层与最层具有一样电子数。 如下判断正确的答案是〔〕 A.丙与戊的原子序数相差28 B.气态氢化物的稳定性: 庚<己<戊 C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反响 D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 【答案】AD 3.〔14分〕C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 〔1〕Si位于元素周期表第____周期第_____族。 〔2〕N的基态原子核外电子排布式为_____;Cu的基态原子最外层有___个电子。 〔3〕用“>〞或“<〞填空: 原子半径 电负性 熔点 沸点 Al_____Si N___ _O 金刚石_____晶体硅 CH4____SiH4 〔4〕常温下,将除去外表氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池〔图1〕,测得原电池的电流强度〔I〕随时间〔t〕的变化如图2所示,反响过程中有红棕色气体产生。 0-t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反响式是_____,溶液中的H+向___极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是______。 【答案】〔1〕三IVA,〔2〕1s22s22p3,1个〔3〕>,<,>,<〔4〕2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O,正,Al在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步反响 4.〔13分〕X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。 X和R属同族元素;Z和U位于第 A族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;T的一种单质在空气中能够自燃。 请回答如下问题: 〔1〕R基态原子的电子排布式是_____________ ________。 〔2〕利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是______。 〔3〕X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是______(填化学式);Z和U的氢化物中沸点较高的是_____(填化学式);Q、R、U的单质形成的晶体,熔点由高
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