元素推斷題分類(lèi)突破

穆玉鵬

(山東省博興第一中學(xué) 256500)

一、根據(jù)原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成推斷

1．元素推斷中常用的兩條規(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(ⅢA～ⅦA族)ⅠA族、ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be除外)

(2)“陰上陽(yáng)下”規(guī)律

電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽(yáng)離子位于陰離子的下一周期——“陰上陽(yáng)下”規(guī)律.如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+電子層結(jié)構(gòu)相同，則Na、Mg、Al位于O、F的下一周期.

2．物質(zhì)的特殊組成

(1)O與H可形成H2O、H2O2.

(2)O與Na可形成Na2O、Na2O2.

(3)C與H可形成多種烴類(lèi)物質(zhì)(如CH4、C2H4、C2H2等).

(4)N與H可形成NH3、N2H4、NH4H.

(5)O與S可形成SO2、SO3.

(6)N的含氧酸有HNO2、HNO3.

(7)S的含氧酸有H2SO4、H2SO3.

(8)Cl的含氧酸有HClO、HClO2、HClO3、HClO4.

(9)Si的含氧酸有H2SiO3、H4SiO4.

(10)N與O可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5.

例1a、b、c、d為短周期元素，a的原子中只有1個(gè)電子，b2-和c+的電子層結(jié)構(gòu)相同，d與b同族.下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A．a(chǎn)與其他三種元素分別形成的二元化合物中其化合價(jià)均為+1

B．b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物

C．c的原子半徑是這些元素中最大的

D．d與a形成的化合物的溶液呈弱酸性

解析

答案：A

二、依據(jù)元素周期表的“片段結(jié)構(gòu)”推斷元素

1．同主族上下相鄰周期元素的原子序數(shù)關(guān)系

(1)若在ⅠA族或ⅡA族，原子序數(shù)之差為上周期所包含的元素種數(shù).

(2)若在ⅢA～ⅦA族，原子序數(shù)之差為下周期所包含的元素種數(shù).

如第三周期和第四周期的同族相鄰元素，若在ⅠA或ⅡA族，原子序數(shù)之差為8；若在ⅢA～ⅦA族，原子序數(shù)之差為18.

2．第一到第四周期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、Ge.

(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.

(6)最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的元素：H、C、Si、Ge.

(7)最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素：S、Se.

(8)除H外，原子半徑最小的元素：F.

例2短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21.下列關(guān)系正確的是( ).

WXYZ

A．氫化物沸點(diǎn)：W

B．氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y>W

C．化合物熔點(diǎn)：Y2X3

D．簡(jiǎn)單離子的半徑：Y

設(shè)W的最外層電子數(shù)為x，則得x-2+x+x+1+x+2=21，故x=5，故W、X、Y、Z分別為N、O、Al、Cl.

答案：D

三、元素推斷與物質(zhì)推斷的融合

1．以常見(jiàn)元素及其化合物特性為突破口

(1)形成化合物種類(lèi)最多、單質(zhì)是自然界中硬度最大、氣態(tài)氫化物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：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或氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O.

(4)地殼中含量最多的金屬元素：Al.

(5)最活潑的非金屬元素或無(wú)正價(jià)的元素或無(wú)含氧酸的非金屬元素或無(wú)氧酸(氣態(tài)氫化物)可腐蝕玻璃的元素或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素或陰離子的還原性最弱的元素：F.

(6)焰色反應(yīng)呈黃色的元素：Na.

(7)單質(zhì)密度最小的元素：H；密度最小的金屬元素：Li.

(8)常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br，金屬元素：Hg.

(9)最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Al.

(10)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生化合反應(yīng)的元素：N；能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素：S.

(11)元素的氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元素：S.

(12)元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F.

(13)短周期元素構(gòu)成的化合物：①0.01 mol·L-1的溶液pH=12(常溫)為NaOH溶液；②0.01 mol·L-1的溶液pH<2(常溫)可能為H2SO4溶液；③0.01 mol·L-1的溶液pH=2(常溫)可能為HNO3、HCl、HClO4溶液.

2．單質(zhì)及其化合物的常見(jiàn)轉(zhuǎn)化

(1)直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系

①X為O2

②X為CO2

③X為強(qiáng)酸，如HCl

④X為強(qiáng)堿，如NaOH

(2)交叉型轉(zhuǎn)化關(guān)系

(3)三角型轉(zhuǎn)化關(guān)系

例3W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素X和Z同族.鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng)，有黃綠色氣體產(chǎn)生，此氣體同冷燒堿溶液作用，可得到含YZW的溶液.下列說(shuō)法正確的是( ).

A．原子半徑大小為W

B．X的氫化物水溶液酸性強(qiáng)于Z的

C．Y2W2與ZW2均含有非極性共價(jià)鍵

D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同

根據(jù)元素周期律，可知原子半徑：Na>Cl>O>F，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HF是弱酸，HCl為強(qiáng)酸，酸性：HF

答案：D