專題講座六元素推斷題的知識貯備和解題方法

專題講座六

元素推斷題的知識貯備和解題方法內(nèi)容索引內(nèi)容索引一、元素在周期表中

的位置推斷二、元素及其化合物的

性質(zhì)推斷三、綜合利用“位”、

“構”、“性”

關系推斷四、元素推斷的特殊技

巧舉例1.根據(jù)核外電子的排布規(guī)律(1)最外層電子規(guī)律最外層電子數(shù)(N)3≤N<8N＝1或2N>次外層電子數(shù)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)元素在周期表中的位置推斷1(2)“陰三陽四”規(guī)律某元素陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同，該元素位于第三周期。若為陽離子，則位于第四周期。(3)“陰上陽下”規(guī)律電子層結構相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期——“陰上陽下”規(guī)律。例1

已知X、Y、Z為三種主族元素，可分別形成Xn＋、Ym＋、Zn－三種離子，已知m>n且X、Y、Z三種原子的M層電子數(shù)均為奇數(shù)。下列說法中不正確的是(

)A.三種離子中，Ym＋的離子半徑最小B.Z的最高價氧化物對應水化物的分子式為HnZO4C.X、Y、Z一定在同一周期，且原子半徑Z>X>YD.三種元素相應的最高價氧化物對應水化物之間兩兩會發(fā)生反應解析答案解析

根據(jù)題中X、Y、Z之間的相互關系，可以推斷出X、Y、Z分別為Na、Al、Cl元素。Na＋、Al3＋、Cl－三種離子中Al3＋的離子半徑最小，A項正確；Cl的最高價氧化物對應水化物的分子式為HClO4，B項正確；Na、Al、Cl元素同處于第三周期，其原子半徑為Na>Al>Cl，即X>Y>Z，C項錯誤；氫氧化鋁為兩性氫氧化物，D項正確。答案

C例2短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大，其原子的最外層電子數(shù)之和為10，A與C在周期表中位置上下相鄰，B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù)，下列有關敘述不正確的是(

)A.A與C可形成共價化合物B.A的氫化物的穩(wěn)定性大于C的氫化物的穩(wěn)定性C.原子半徑A＜B＜CD.C元素組成的單質(zhì)可與NaOH反應并放出H2解析答案解析A與C在周期表中位置上下相鄰，A、C同主族，則A在第二周期，B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù)，B為鎂，據(jù)A、B、C三原子的最外層電子數(shù)之和為10，則A為碳，C為硅。A與C可形成共價化合物SiC；CH4的穩(wěn)定性大于SiH4；原子半徑B＞C＞A。答案

C2.根據(jù)元素周期表結構與原子電子層結構的關系(1)幾個重要關系式①核外電子層數(shù)＝周期數(shù)(對于大部分元素來說)；②主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝最高正價＝8－|最低負價|(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置①族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al。②族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。③族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。④周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca。⑤周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba。⑥最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素：S。⑧除H外，原子半徑最小的元素：F。⑨最高正價不等于族序數(shù)的短周期元素：O(F無正價)。例3現(xiàn)有A、B、C、D四種短周期元素，分屬三個周期，它們之間的關系如下。原子半徑：A<C<B<D；原子的最外層電子數(shù)：A＋C＝B＋D＝8；原子的核外電子層數(shù)：B＝C＝2A；B元素的主要化合價：最高正價＋最低負價＝2。下列有關說法錯誤的是(

)A.由A、B兩種元素組成的一種常見氣體顯堿性B.D元素組成的單質(zhì)能與強堿溶液反應，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四種元素組成的離子化合物中一定含有金屬陽離子解析

根據(jù)題意知：A為氫，B為氮，C為氟，D為鋁，則D選項錯誤。D解析答案例4如圖表示元素周期表前四周期的一部分，關于元素X、Y、Z、W的敘述正確的是(

)①X、Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性為Y<X②Y、Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Y<Z③W的單質(zhì)常溫下呈液態(tài)，可與鐵粉反應④W的原子序數(shù)比Z的大9A.只有③

B.①②C.①②③

D.①②③④解析答案返回解析由元素周期表的結構可知，X為N，Y為P，Z為S，W為Br。X、Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性為HNO3>H3PO4，①正確；同一周期，從左至右，元素的非金屬性增強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強，②正確；W為Br，常溫下其單質(zhì)為液態(tài)，可與鐵粉反應生成溴化鐵，③正確；W的原子序數(shù)比Z的大19，④錯誤。答案

C返回1.形成化合物種類最多的元素、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)量分數(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、氫化物沸點最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。4.等物質(zhì)的量的單質(zhì)最輕的元素：H；最輕的金屬單質(zhì)：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。元素及其化合物的性質(zhì)推斷26.最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Al。7.元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能起化合反應的元素：N；能起氧化還原反應的元素：S。8.元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。例5

X、Y、Z為同一短周期中的元素，其原子半徑依次減小，它們的最高價氧化物對應水化物之間，任意兩種混合均可反應，M為Y、Z形成的化合物，其溶液顯酸性。下列說法正確的是(

)A.其簡單離子的半徑依次增大B.將M溶液加熱蒸干并灼燒，最后可得Y的氧化物C.X燃燒的產(chǎn)物中只含離子鍵D.將少量X單質(zhì)投入到M溶液中，會置換出Y單質(zhì)解析答案解析根據(jù)題意不難判斷X、Y分別為Na、Al元素；根據(jù)“M為Y、Z形成的化合物，其溶液顯酸性”的信息可知Z為Cl元素；因為Al2S3在水溶液中是不存在的，則答案可知。答案

B例6

A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，原子序數(shù)依次增大，A是地殼中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，D的氫化物和最高價氧化物對應的水化物均為強酸，且B、C、D的最高價氧化物對應的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應生成鹽和水。據(jù)此回答下列問題：(1)A和D的氫化物中，沸點較低的是____(選“A”或“D”)。(2)元素C在元素周期表中的位置是________________________，B的最高價氧化物對應的水化物的電子式為________。(3)A、D、E可以形成多種鹽，其中一種鹽中A、D、E三種元素的原子個數(shù)比為2∶2∶1，該鹽的名稱為________。它的水溶液與D的氫化物的水溶液反應可生成D的單質(zhì)，該反應的離子方程式為________________。解析答案返回解析

A是地殼中含量最高的元素，A是氧；D的氫化物和最高價氧化物對應的水化物均為強酸，D是氯；B、C、D三元素在第三周期，它們的最高價氧化物對應的水化物兩兩混合均能反應生成鹽和水，根據(jù)B、C、D原子序數(shù)依次增大，因此B是鈉，C是鋁；據(jù)A、D、E三種元素形成的鹽中，A、D、E三種元素的原子個數(shù)比為2∶2∶1知E為＋2價金屬Ca。答案

(1)D

(2)第三周期第ⅢA族(3)次氯酸鈣ClO－＋2H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O返回1.“位、構、性”三者之間的關系綜合利用“位”、“構”、“性”

關系推斷32.推斷元素的常用思路根據(jù)原子結構、元素周期表的知識及已知條件，可推算原子序數(shù)，判斷元素在周期表中的位置等，基本思路如下：例7短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊五種元素在元素周期表中的位置如下圖所示，其中戊是同周期中原子半徑最小的元素。下列有關判斷正確的是(

)甲乙丙

丁戊A.最外層電子數(shù)：甲>乙>丙>丁>戊B.簡單離子的離子半徑：丙<乙<丁<戊C.含有丁元素的酸有多種D.乙的氫化物多種多樣，丙、丁、戊的氫化物各有一種解析答案解析第一周期只有兩種元素，而短周期為前三周期，故甲、乙、丙所在周期為第二周期，戊元素原子半徑最小，故為第三周期第ⅦA族，即Cl元素，由此推知甲、乙、丙、丁分別為B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五種元素原子最外層電子數(shù)分別為3、4、5、6、7，故A錯；核外電子數(shù)相同的簡單離子，其離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小，B錯；丁元素為S，含有S的酸有硫酸、亞硫酸、氫硫酸、硫氰酸等，故選項C正確；氮的氫化物有NH3、N2H4，故D錯。答案

C例8下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分別代表一種化學元素，請回答下列問題：(1)寫出j在周期表中的位置______________。解析

由元素周期表的結構知，j處于第四周期，周期表的第4個橫行的結構包括，第ⅠA～ⅡA族、第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB～ⅡB族、第ⅢA～ⅦA族、0族部分元素，j是第Ⅷ族。第四周期第Ⅷ族解析答案(2)o、i、p三種元素之間能以原子個數(shù)之比1∶1兩兩形成互化物，這些互化物的性質(zhì)類似于這些元素單質(zhì)的性質(zhì)。請寫出i、p的互化物與f、l形成的化合物等物質(zhì)的量反應時的化學方程式：______________________________。解析

由題意知i、p的互化物為BrCl，f、l形成的化合物為NaI，BrCl中Cl得電子能力強，Cl為－1價，Br為＋1價，類似于鹵素單質(zhì)的性質(zhì)，NaI與BrCl等物質(zhì)的量反應生成I2。2BrCl＋2NaI===Br2＋I2＋2NaCl解析答案(3)假設NH是“元素NH4”的陽離子，則“元素NH4”在周期表中的位置應該是________________；NH4的碳酸鹽應____(填“易”或“不易”)溶于水。解析NH4的核電荷數(shù)為11，周期表中應在第三周期第ⅠA族，類似于鈉，NH4的碳酸鹽易溶于水。第三周期第ⅠA族

易解析答案返回1.位置圖示法所謂圖示法就是采用圖形或圖表對題目條件進行形象化的展示，直觀地揭示題目條件間的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律，把握解題的關鍵。2.“直覺”＋“驗證”技巧直覺，就是一種對問題直接的、有意識的、不經(jīng)嚴密邏輯推理的思維，它可以跨越復雜的推理過程，直接得出結論。豐富的知識積累是產(chǎn)生直覺的重要前提，但由于直覺產(chǎn)生的結論只是一種可能的猜測，因此只有對結論進行嚴格的邏輯論證和檢驗，才能得出正確的答案。元素推斷的特殊技巧舉例4例9有三種相鄰元素A、B、C，已知A、B處于同一周期，且B、C處于同一主族相鄰位置。又知這三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和是31，最外層電子數(shù)之和為17，試推斷A、B、C各為何種元素。解析答案解析

設B、C的最外層電子數(shù)為x，A、B、C相對位置如下圖所示，則A的最外層電子數(shù)為x±1。x＝6，第ⅥA的O、S兩元素的質(zhì)子數(shù)之和為24，則A的質(zhì)子數(shù)為31－24＝7，即A為N元素，B為O元素，C為S元素。答案

A為N元素，B為O元素，C為S元素。例10

A、B、C、D四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。A、D同族，B、C同周期。A、B組成的化合物甲為氣態(tài)，其中A、B的原子數(shù)之比為4∶1，由A、C組成的兩種化合物乙、丙都是液態(tài)，乙中A、C原子數(shù)之比為1∶1，丙中A、C原子數(shù)之比為

2∶1，由D、C組成的兩種化合物丁和戊都是固體，丁中D、C原子數(shù)之比為1∶1，戊中D、C原子數(shù)之比為2∶1，寫出下列物質(zhì)的化學式：甲____________，乙________，丙______，丁________，戊________。解析答案解析根據(jù)原子個數(shù)比為4∶1的氣態(tài)化合物，直覺將甲猜為CH4，再根據(jù)乙、丙分別是由A、C元素形成的原子數(shù)之比為1∶1、2∶1的液態(tài)化合物，直覺將乙猜為H2O2，丙猜為H2O；根據(jù)A、D同主族，順推A、B、C、D四種元素分別為氫、碳、氧、鈉，最后根據(jù)B、C同周期，D、C形成原子個數(shù)比為1∶1、2∶1的固體化合物，分別為Na2O2、Na2O符合實際，則猜想正確。答案CH4

H2O2

H2O

Na2O2

Na2O例11

X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0；Q與X同主族；Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。請回答下列問題：(1)五種元素原子半徑由大到小的順序是(寫元素符號)_________________。解析

由X、Y最高正價與最低負價之和均為0，且原子序數(shù)X＜Y可知X為H(＋1，－1)，Y為C(＋4、－4)，地殼中含量最高的非金屬元素為O，金屬元素為Al，Q與X同主族，原子序數(shù)比Z大，所以Q為Na，綜上所述，X、Y、Z、Q、R分別為H、C、O、Na、Al。根據(jù)同周期，同主族原子半徑變化規(guī)律可知r(Na)＞r(Al)＞r(C)＞r(O)＞r(H)。Na＞Al＞C＞O＞H解析答案(2)X與Y能形成多種化合物，其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是(寫分子式)______。解析

在H與C所形成的烴中，既含有極性鍵又含有非極性鍵的化合物，至少含有兩個碳原子，相對分子質(zhì)量最小的為乙炔，分子式為C2H2。C2H2解析答案(3)由以上