2016年高考“元素推斷”題例析

師殿峰

研究2016年全國(guó)各地的高考理綜和單科化學(xué)試題（共10套）可以發(fā)現(xiàn)，有關(guān)元素的推斷是高考的熱點(diǎn).在這10套試題中，有8套都有元素的推斷題（不包括選修模塊“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的試題）.此類試題以元素的推斷為素材，在考查有關(guān)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律、化學(xué)鍵及元素化合物等有關(guān)知識(shí)及其應(yīng)用的同時(shí)，能充分考查考生分析問題與解決問題的能力.因此，此類試題倍受高考命題專家的青睞.現(xiàn)舉例說(shuō)明其解題思路與解題方法，希望對(duì)學(xué)生有所啟發(fā).

一、根據(jù)短周期主族元素原子序數(shù)的關(guān)系、原子和離子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)推斷元素

例1 （浙江理綜卷）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2 倍，X、Y的核電荷數(shù)之比為3∶4.W-的最外層為8電子結(jié)構(gòu).金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應(yīng).下列說(shuō)法正確的是（）.

A.X與Y能形成多種化合物，一般條件下都能與Z的最高價(jià)氧化物的水化物發(fā)生反應(yīng)

B.原子半徑大小：XW

C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在離子鍵

D.Y、W的某些單質(zhì)或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑

解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大；因X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2 倍，則X為C；因X、Y的核電荷數(shù)之比為

3∶4，

酸、堿溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比是3∶4，則酸、堿溶液中生成H2體積比是.

解析 H2SO4是二元酸，n取值為2，n3=23，因?yàn)殇X與酸、堿物質(zhì)的量之比是3∶4，即ab=34，34剛好介于23與11之間，即n3

3x mol求出生成H2物質(zhì)的量為4.5x mol，則酸、堿溶液中生成H2體積比：4x4.5x=89.

答案：8∶9

例3 甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成H2體積比為V（甲）∶V（乙）= 1∶2，則加入鋁粉質(zhì)量是（ ）

A. 5.4 gB. 3.6 gC. 2.7 gD. 1.8 g

解析 第一種情況生成H2體積比是11，第二種情況生成H2體積比是13（因?yàn)镠Cl是一元酸， n取值為1，故n3=13），現(xiàn)生成H2體積比為V（甲）∶V（乙=1∶2，剛好介于13與11之間，由互推3知屬于第三種情況：鋁對(duì)于酸過量，但對(duì)于堿不足.

因?yàn)殇X對(duì)于酸過量，所以鹽酸不足，可用3mol·L–1×0.1 L求酸中生成H2物質(zhì)的量：n酸（H2）=3 mol·L-1×0.1 L×36=0.15 mol.根據(jù)H2體積比為V（甲）∶V（乙）=1

因?yàn)殇X對(duì)于堿不足，所以鋁全部反應(yīng)，其質(zhì)量就是加入鋁粉的質(zhì)量.n（Al）=0.3mol×23=0.2 mol，所以m（Al）=0.2 mol×27 g· mol-1=5.4 g，答案為A.

在平時(shí)學(xué)習(xí)中，要善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)規(guī)律，善于遷移應(yīng)用，只有這樣才能舉一反三、觸類旁通.

（收稿日期：2016-07-12）