元素推断题解题方法.docx
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元素推断题解题方法.docx
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元素推断题解题方法
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
⑴最外层电子规律
最外层电子数(N)
3WNv8
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族元素氨
第二周期(Li、Be除外)
⑵邙月三阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期。
若为阳离子,则位于第四周期。
⑶邙月上阳下"规律电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期一一邙月上阳下"规律。
[例1]已知X、丫、Z为三种主族元素,可分别形成Xn+x丫十、三种离子,已知m>n且X、丫、Z三种原子的M层电子数均为奇数。
下列说法中不正确的是()
A.三种离子中,丫十的离子半径最小
B・Z的最高价氧化物对应水化物的分子式为HnZO4
C.X、丫、Z—定在同一周期,且原子半径Z>X>Y
D.三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应解析根据题中X、丫、Z之间的相互关系,可以推断出X、丫、Z分别为Na、Al、Cl元素。
AP+xCF三种离子中AL+的离子半径最小,A项正确;CI的最高价氧化物对应水化物的分子式为HCIO4,B项正确;Na、Al、Cl元素同处于第三周期,其原子半径为Na>AI>CI,即X>Y>Z,C项错误;氢氧化铝为两性氢氧化物,D项正确。
答案C
[例2]短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为10,
A与
C在周期表中位置上下相邻,B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,下列有关叙述不正确的是()
A・A与C可形成共价化合物
B・A的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性
C.原子半径A
D.C元素组成的单质可与NaOH反应并放出H2
解析A与C在周期表中位置上下相邻,A、C同主族,则A在第二周期,B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,B为镁,据A、B、C三原子的最外层电子数之和为10,则A为碳,C为硅。
A与C可形成共价化合物SiC;CH4的稳定性大于SiH4;原子半径B>C>Ao
答案C
2.根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系
⑴几个重要关系式
1核外电子层数=周期数(对于大部分元素来说);
2主族序数=最外层电子数=最高正价=8—|最低
负价I
3I最咼正价I—I最低负价|=
0——第IA族中的H和第IVA族
2——第VA族
4——第VIA族
6——第VIIA族
⑵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、Alo
2族序数等于周期数2倍的元素:
C、So
3族序数等于周期数3倍的元素:
Oo
4周期数是族序数2倍的元素:
Li、Cao
5周期数是族序数3倍的元素:
Na、Bao
6最高正价与最低负价代数和为零的短周期
元素:
H、C、Sio
7最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:
So
8除H外,原子半径最小的元素:
Fo
9最高正价不等于族序数的短周期元素:
O(F无正价)。
[例3]现有A、B、C、D四种短周期元素,分属三个周期,它们之间的关系如下。
原子
半径:
AvCvBvD;原子的最外层电子数:
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。
下列有关说法错误
的是()
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应,并有缶生成
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
解析根据题意
蓉案D
A为氢,B为氮,C为氟,D为铝,贝ljD选
▼f-Z.X&.nr-i
[例4]如图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是0
1X、Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性为Y 2Y、Z的气态氢化物的稳定性YvZ 3W的单质常温下呈液态,可与铁粉反应 4 W的原子序数比Z的大9 B.①② D.①②③④ 解析由元素周期表的结构可知,X为N,丫为P,Z为S,W为BroXx丫的最高价氧化物对应的水化物的酸性为HNO3>H3PO4,①正确;同一周期,从左至右,元素的非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,②正确;W为常温下其单质为液态,可与铁粉反应生成漠化铁,③正确;W的原子序数比Z的大19,④错误。 答案C二、元素及其化合物的性质推断 1. 元素的单质在常温下能与水反应 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: Co 2. 态氢化物的水溶液呈碱性的元素: 空气中含量最多的元素或气 No 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。 6. 化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素: 7. 物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素: 最高价氧化物及其水 Alo 元素的气态氢化 N;能起氧化还 4.等物质的量的单质最轻的元素: H;最轻的金属单质: Lio 5.单质在常温下呈液态的非金属元素: Br;金属元素: Hg。 原反应的元素: So 8. 放出气体的短周期元素: Li、Na、Fo [例5]X、丫、Z为同一短周期中的元素,其原子半径依次减小,它们的最高价氧化物对应水化物之间,任意两种混合均可反应,M为丫、Z形成的化合物,其溶液显酸 性。 下列说法 正确的是() A.其简单离子的半径依次增大 B・将M溶液加热蒸干并灼烧,最后可得Y的氧化物 C.X燃烧的产物中只含离子键 D.将少量X单质投入到M溶液中,会置换出丫单质 解析根据题意不难判断X、Y分别为Na、Al元素;根据“M为Y、Z形成的化合物,其 溶液显酸性"的信息可知Z为CI元素;因为AI2S3在水溶液中是不存在的,则答案可知。 答案B [例6]AxB、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,A是地壳中含量最高的元素,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的氢化物 和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混 合均能发生反应生成盐和水。 据此回答下列问题: ⑴A和D的氢化物中,沸点较低的是(选“A”或uD55)o ⑵元素C 在元素周期表中的位置是, B的最高价氧化物对应的水化物的电子式为—o ⑶A、D、E可以形成多种盐,其中一种盐中 A、D、E三种元素的原子个数比为2: 2: 1, 该盐的名称为—o它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质,该反应的 离子方程式为O 解析A是地壳中含量最高的元素,A是氧;D的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为 强酸,D是氯;B、C、D三元素在第三周期,它们的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能反应生成盐和水,根据B、C、D原子序数依次增大,因此B是钠,C是铝;据A、D、E三种元素形成的盐中,AxD、E三种元素的原子个数比为2: 2: 1知E为+2价金属Cao 答案⑴D⑵第三周期第IIIA族 (3)次氯酸钙CIO+2H+CI===Cl2T+HaO 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、元素周期表的知识及已知条件,可推算原子序数,判断元素在周期表中的位置等,基本思路如下: 原r•结构特征 根据化学式计興 根据化学方程式计算 [例7]短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如下图所示,其中戊是同周期中原子半径最小的元素。 下列有关判断正确的是() 甲 乙 丙 T 戊 A.最外层电子数: 甲>乙>丙>丁>戊 B・简单离子的离子半径: 丙<乙<丁<戊 C.含有丁元素的酸有多种 D.乙的氢化物多种多样,丙、丁、戊的氢化物各有一种解析第一周期只有两种元素,而短周期为前三周期,故甲、乙、丙所在周期为第二周期,戊元素原子半径最小,故为第三周期第VIIA族,即CI元素,由此推知甲、乙、丙、丁分别为 B、C、N、So甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、 7,故A 错;核外电子数相同的简单离子,其离子半径随核电荷数的增加而减小,B错;丁元素为S,含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氧酸等,故选项C正确;氮的氢化物有NH3、N2H4,故D错。 答案C [例8]下表是元素周期表中的一部分,表中所列字母分别代表一种化学元素,请回答下列问 题: ⑵。 、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、I形成的化合物等物质的量反应时的化学方 程式: ⑶假设NH4是“元素NH4,j的阳离子,则u元素NH卩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。 第IA〜IIA族、第IIIB-VIIB族、 第VI嗾、第IB-IIB族、第IIIA-VIIA族、0族部分 元素,j是第VIII族。 ⑵由题意知i、p的互化物为BrCI,fx丨形成的化合物为Nal,BrCI中Cl得电子能力强,CI为一1价,Br为+1价,类似于卤素单质的性质,Nal与BrCI等物质的量反应生成l2o ⑶NH4的核电荷数为11,周期表中应在第三周期第IA族,类似于钠,NH4的碳酸盐 易溶于水。 答案⑴第四周期第VIII族 (2)2BrCl+2Nal===Br2+l2+2NaCI⑶第三周期第IA族易 四、元素推断的特殊技巧举例 1.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行形象化的展示,直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律,把握解题的关键。 2.“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测,因此只有对结论进行严格的逻辑论证和检验,才能得出正确的答案。 [例9]有三种相邻元素A、B、C,已知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。 解析设B、C的最外层电子数为,A、B、C相对位置如下图所示,则A的最外层电子数为x±1o 则A的质子数为31—24=7,即A为N元素,B为O元素,C为S元素。 答案A为N元素,B为O元素,C为S元素。 [例10]AxB、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,写出下列物质的化学式: 甲—,乙—,丙,丁,戊O 解析根据原子个数比为4: 1的气态化合物,直觉将甲猜为CH4,再根据乙、丙分别是由A、 C元素形成的原子数之比为1: K2: 1的液态化合物,直觉将乙猜为H2O2,丙猜为 HaO; 根据A、D同主族,顺推A、B、C、D四种元素分别为氢、碳、氧、钠,最后根据B、 C同 周期,D、C形成原子个数比为1: 1、2: 1的固体化合物,分别为Na2O2xNaQ符合 实际,则猜想正确。 答案CH4H2O2H2ONa2O2Na2O [例11]X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。 X、丫两元素最高正价 与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属兀素。 请回答下列问题: (1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符 号)。 ⑵X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键, 且相对分子质量最小的物质是(写分子式)。 c ⑶由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系: AdcB(在水溶液中进行) 其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。 写出C的结构式: ;D的电子式: 。 1如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学 式为;由A转化为B的离子方程式为o 2如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。 用离子方程式表 示A 溶液显碱性的原因: O A、B浓度均为O.lmolL•「的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是;常温 下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有o 解析由X、丫最高正价与最低负价之和均为0,且原子序数X〈丫可知X为H(+1,-1), 丫为C(+4、一4),地壳中含量最高的非金属元素为O,金属元素为AI,Q与X同主族, 原 子序数比Z大,所以Q为Na,综上所述,X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。 (1)根据同周期,同主族原子半径变化规律可知 r(Na)>r(AI)>r(C)>r(O)>r(H)o (2)在H与C所形成的坯中,既含有极性键又含有非极性键的化合物,至少含有两个 碳原子,相对分子质量最小的为乙快,分子式为C2H2o (3)根据转化关系及所给信息C为CO2,D为Na2O2o 1由于通入CO2生成两性不溶物,所以A为NaAIO"B为Al(OH)3。 2由A、B均显碱性,且分别由三种元素和四种元素组成,再根据转化关系可知A为 NaaCOa,B为NaHCO3。 22 NazCOs溶液呈碱性,是由于CO茁水解造成: CO23_+H2OHCO3"+OH";在同浓度的 Na2O3和NaHCO3的混合液中,由于COV水解程度大于HCO3-的水解程度,造成溶 液中CO3厂减小,HCO3—增多,所以溶液中离子浓度大小顺序应为c(Na+)>c (HCOs-)>c(COV)> c(OH")>c(H+);当在Na2CO3和NaHCO3的混合液中滴加盐酸时,首先Na2COs转 化为 NaHCO3,此时溶液显碱性,当再加入盐酸,NaHCO3部分转化为CO2,此时溶液才有 可能呈中性。 所以溶质的主要成分有NaCI、NaHCO3、CO2(或H2CO3)。 答案 (1)Na>Al>C>O>H (2)C2H2 (3)O===C===O ①NaAIO2 AIO2+2H2O+CO2===AI(OH)3I+HCO3~ (或2AIO2-+3H2O+CO2===2AI(OH)3I+CO23~) ②CO2a+H2OHCO3+OH +—2—F c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32J>c(OH)>c(H+) NaCLNaHCOsvCO2(或H2CO3)
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