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元素推断题是近年来部分地区高考命题的热点,解答这类问题时要注意题目所给的特征实验现象或数据,结合周期表中位构性的关系 ,顺藤摸瓜,逐步推出结果,主要问题有如下几种.
一、通过周期表中主族元素的位置推断
学生对于元素周期表中的长短周期、主副族、每周期的元素数目等一定要记清楚,这是解决这类问题的前提条件,同时也要知道主族元素在周期表中的特殊位置.
例1 甲、乙、丙、丁都是短周期元素,其中甲、丁周期表中的相对位置如表1所示.甲原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,乙单质在空气中燃烧发出黄色火焰,丙是地壳中含量最高的金属元素.下列判断正确的是( ).
A.原子半径:丙>丁
B.甲与丁的核外电子数相差10
C.乙、丙的最高价氧化物对应的水化物不反应
D.甲、乙的最高价氧化物均是共价化合物
解析 根据表中短周期元素甲、丁在周期表中的相对位置关系,说明甲在第二周期,内层电子数和最外层电子数分别为2和4,推断甲为碳元素,丁为氯元素.由题中信息“乙单质在空气中燃烧发生黄色火焰”,乙为钠.由“丙是地壳中含量最高的金属元素”,丙为Al.推断出各种元素后,再根据具体元素的性质去判断各选项的正误.
故选A.
二、由元素及其化合物的性质推断
对于常见元素及其化合物的关键特性,学生一定要非常熟练.比如, 气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C,空气中含量最多的元素:N,氢化物在通常情况下呈液态的元素:O,单质最轻的元素:H;最轻的金属单质:Li.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br; 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al.
例2 (2015银川一模)原子序数依次增大的X、Y、Z、R、W、T六种前20号元素,X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等,Y、T位于同族,R最外层电子数是次外层的3倍,W无正价,甲的化学式为ZX3,是一种刺激性气味的气体,乙是由X、Z、W组成的盐.下列说法正确的是( ).
A.由X、Z、W组成盐的水溶液呈酸性,则溶液中该盐阳离子浓度小于酸根离子浓度
B.气态氢化物的稳定性:W C.原子半径:W D.ZR2、TR2两化合物中R的化合价相同
解析 “X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等”说明X、Y是H、Be、Al中的两种,Y、T同族,Y只能是Be,X是H,T为Mg或Ca,结合选项D只能是Ca;R最外层电子数是次外层的3倍,则R为O;W无正价,则W是F;甲的化学式为ZX3,是一种刺激性气味的气体是NH3,Z为N.NH4F显酸性,说明NH+4发生水解,阳离子浓度小于酸根离子浓度,A正确;气态氢化物的稳定性:W>R>Z,B错误;简单离子半径:Z>W>Y,C错误;NO2和CaO2中O化合价不同,D错误.
故选A.
三、综合利用“位”、“构”、“性”的关系推断
这类题目综合性强,难度较大,但若对元素周期律的实质和元素周期表的结构知识熟练掌握,这一类问题便能顺利求解.
例3 (2011·许昌模拟)根据表2中有关短周期元素性质的数据,判断下列说法不正确的是( ).
表2
A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B.元素④处于第三周期ⅤA族
C.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
D.元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
解析 根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦元素分别是Li、P、Na、N,进而推断出①②⑤⑧元素分别是O、Mg、Cl、B,选项A和B正确;元素①与元素⑥形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键,选项C错误;选项D,由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近,且与Al处于同一族中,它们之间性质有相似之处,因此选项D正确.故不正确的为C.
总之,只有对于元素所在的周期,对于化合物的常见性质,以及他们所存在的状态分门别类,了然于胸,比较熟练的掌握,才能快速地推断出来.
(收稿日期:2015-11-13)
一、通过周期表中主族元素的位置推断
学生对于元素周期表中的长短周期、主副族、每周期的元素数目等一定要记清楚,这是解决这类问题的前提条件,同时也要知道主族元素在周期表中的特殊位置.
例1 甲、乙、丙、丁都是短周期元素,其中甲、丁周期表中的相对位置如表1所示.甲原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,乙单质在空气中燃烧发出黄色火焰,丙是地壳中含量最高的金属元素.下列判断正确的是( ).
A.原子半径:丙>丁
B.甲与丁的核外电子数相差10
C.乙、丙的最高价氧化物对应的水化物不反应
D.甲、乙的最高价氧化物均是共价化合物
解析 根据表中短周期元素甲、丁在周期表中的相对位置关系,说明甲在第二周期,内层电子数和最外层电子数分别为2和4,推断甲为碳元素,丁为氯元素.由题中信息“乙单质在空气中燃烧发生黄色火焰”,乙为钠.由“丙是地壳中含量最高的金属元素”,丙为Al.推断出各种元素后,再根据具体元素的性质去判断各选项的正误.
故选A.
二、由元素及其化合物的性质推断
对于常见元素及其化合物的关键特性,学生一定要非常熟练.比如, 气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C,空气中含量最多的元素:N,氢化物在通常情况下呈液态的元素:O,单质最轻的元素:H;最轻的金属单质:Li.单质在常温下呈液态的非金属元素:Br; 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al.
例2 (2015银川一模)原子序数依次增大的X、Y、Z、R、W、T六种前20号元素,X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等,Y、T位于同族,R最外层电子数是次外层的3倍,W无正价,甲的化学式为ZX3,是一种刺激性气味的气体,乙是由X、Z、W组成的盐.下列说法正确的是( ).
A.由X、Z、W组成盐的水溶液呈酸性,则溶液中该盐阳离子浓度小于酸根离子浓度
B.气态氢化物的稳定性:W
解析 “X、Y原子的最外层电子数与其电子层数相等”说明X、Y是H、Be、Al中的两种,Y、T同族,Y只能是Be,X是H,T为Mg或Ca,结合选项D只能是Ca;R最外层电子数是次外层的3倍,则R为O;W无正价,则W是F;甲的化学式为ZX3,是一种刺激性气味的气体是NH3,Z为N.NH4F显酸性,说明NH+4发生水解,阳离子浓度小于酸根离子浓度,A正确;气态氢化物的稳定性:W>R>Z,B错误;简单离子半径:Z>W>Y,C错误;NO2和CaO2中O化合价不同,D错误.
故选A.
三、综合利用“位”、“构”、“性”的关系推断
这类题目综合性强,难度较大,但若对元素周期律的实质和元素周期表的结构知识熟练掌握,这一类问题便能顺利求解.
例3 (2011·许昌模拟)根据表2中有关短周期元素性质的数据,判断下列说法不正确的是( ).
表2
A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B.元素④处于第三周期ⅤA族
C.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
D.元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
解析 根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦元素分别是Li、P、Na、N,进而推断出①②⑤⑧元素分别是O、Mg、Cl、B,选项A和B正确;元素①与元素⑥形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键,选项C错误;选项D,由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近,且与Al处于同一族中,它们之间性质有相似之处,因此选项D正确.故不正确的为C.
总之,只有对于元素所在的周期,对于化合物的常见性质,以及他们所存在的状态分门别类,了然于胸,比较熟练的掌握,才能快速地推断出来.
(收稿日期:2015-11-13)