刨根問底糾錯(cuò)誤 推本溯源找方法

王志興　楊會(huì)平

《物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律》的內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)的重要知識(shí)之一，知識(shí)抽象，內(nèi)容雜亂，同學(xué)們在學(xué)習(xí)時(shí)很容易陷入各種誤區(qū)?，F(xiàn)將大家在學(xué)習(xí)過程中遇到的一些典型易錯(cuò)題羅列出來并進(jìn)行剖析，以期幫助同學(xué)們夯實(shí)基礎(chǔ)，掌握正確的解題方法。

一、元素周期表

1.同周期元素。

例1 某周期第ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期的第ⅢA族元素的原子序數(shù)（ ）。

A.為x+1

B.可能是x+8或x+18

C.可能是x+2

D.可能是x+1或x+11或x+25

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或C，原因是不熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)。

正確解答：若第ⅡA族元素位于短周期，則同周期的第ⅢA族元素的原子序數(shù)是x+1；若第ⅡA族元素位于第四或第五周期，因出現(xiàn)了過渡元素，故同周期的第ⅢA族元素的原子序數(shù)是x+11；若第ⅡA族元素位于第六或第七周期，因出現(xiàn)的過渡元素中又存在鑭系或錒系元素，故同周期的第ⅢA族元素的原子序數(shù)是x+25。本題選D。

思路點(diǎn)撥：熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)、每個(gè)周期內(nèi)的元素種類及族之間的相鄰關(guān)系。

2.根據(jù)元素的原子序數(shù)推斷其在元素周期表中的位置。

例2 我國的納米基礎(chǔ)研究能力已躋身于世界前列，科研人員曾制得一種合成納米材料，其化學(xué)式為RN（N為氮元素）。已知該化合物中的Rⁿ⁺核外有28個(gè)電子，則R元素位于元素周期表的（ ）。

A.第三周期第ⅤA族

B.第四周期第ⅢA族

C.第五周期第ⅢA族

D.第四周期第ⅤA族楊會(huì)平

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、C或D，原因是不能正確推斷元素的化合價(jià)，無法推斷其原子序數(shù)，也就不能確定其在元素周期表中的位置。

正確解答：根據(jù)RN及Rⁿ⁺核外有28個(gè)電子，推出N為-3價(jià)，R為+3價(jià)，則R的原子序數(shù)為28+3=31。與31最鄰近的稀有氣體元素的原子序數(shù)為36（第四周期），因此R位于第四周期，結(jié)合36-31=5，推知R位于第ⅢA族。本題選B。

思路點(diǎn)撥：牢記兩種元素形成的化合物中，非金屬性強(qiáng)的顯負(fù)價(jià)。熟悉每一周期中稀有氣體元素的原子序數(shù)，可幫助我們快速推斷其他元素在元素周期表中的位置。

3.元素周期表中的相鄰元素。

例3 X、Y、Z是元素周期表中相鄰的三種元素，其中X、Y同主族，Y、Z同周期，三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為16，質(zhì)子數(shù)之和為38。則X、Y、Z分別是（ ）。

A.Li、Na、Al B.N、P、O

C.N、P、S D.C、Si、P

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或D，原因是不熟悉元素原子的最外層電子數(shù)與主族序數(shù)的關(guān)系。

正確解答：由三者的質(zhì)子數(shù)之和為38，推出X、Y、Z均為短周期元素。根據(jù)主族序數(shù)一最外層電子數(shù)，推出三種元素的族序數(shù)之和為16。利用數(shù)學(xué)知識(shí)驗(yàn)證X、Y為第ⅤA族元素（族序數(shù)之和為10），Z為第ⅥA族元素（族序數(shù)為6），有兩種情況，如表1、表2。顯然N、P、S滿足題意，本題選C。

思路點(diǎn)撥：注意元素周期表中元素的相鄰關(guān)系，對于主族元素，將最外層電子數(shù)之和轉(zhuǎn)化為族序數(shù)之和，定位驗(yàn)證，確定族序數(shù)，快速進(jìn)行推斷。

二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)

1.堿金屬元素。

例4 下列關(guān)于鋰的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的判斷錯(cuò)誤的是（ ）。

a.鋰與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)劇烈.b.鋰的原子半徑比鈉的小；c.鋰的氧化物暴露于空氣中易吸收二氧化碳；d.鋰的陽離子和鈉的陽離子最外層電子數(shù)相同.e.鋰是還原劑。

A.a B.c和e C.b和d D.a和d

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或C，原因是沒有掌握元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性。

正確解答：堿金屬元素自上而下，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強(qiáng)。堿金屬的氧化物（如Li₂O、Na₂O₂等）都容易和二氧化碳反應(yīng)。堿金屬與水反應(yīng)的劇烈程度自上而下逐漸增強(qiáng)。在化學(xué)反應(yīng)中堿金屬都是還原劑。Li⁺的最外層有2個(gè)電子，Na⁺的最外層有8個(gè)電子。本題選D。

思路點(diǎn)撥：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，元素原子的最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)，與次外層電子數(shù)關(guān)系不大。

2.鹵族元素。

例5 下列有關(guān)鹵素的說法不符合遞變規(guī)律的是（ ）。

A.F₂、Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐漸減弱

B.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱

C.F^-、Cl^-、Br^-、I^-的還原性逐漸減弱

D.F₂、Cl₂、Br₂、I₂的顏色逐漸變深

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或D，原因是不理解元素的氧化性、還原性、金屬性、非金屬性之間的關(guān)系。

正確解答：F₂、Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐漸減弱、顏色逐漸變深，HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱，F(xiàn)^-、Cl^-、Br^-、I^-的還原性逐漸增強(qiáng)。本題選C。

思路點(diǎn)撥：在元素周期表中，同主族元素從上到下，原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。

三、元素、核素、同位素

例6 下列有關(guān)敘述正確的是（ ）。

A.所有天然元素都有多種核素

B.原子都由質(zhì)子、中子、核外電子組成

C.H₂、D₂屬于同位素

D.¹H、²H、³H都是氫元素的核素，化學(xué)性質(zhì)相同

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或C，原因是不理解元素、核素、同位素等概念的范疇。

正確解答：有些元素只有一種核素，如氟、鈉元素等；¹₁H不含中子；質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素；元素的化學(xué)性質(zhì)主要由原子的最外層電子數(shù)決定。本題選D。

思路點(diǎn)撥：掌握同位素的判斷標(biāo)準(zhǔn)，互為同位素的不同原子，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同。

四、原子核外電子排布

例7 甲、乙兩種元素原子的L層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍，下列推斷正確的是（ ）。

A.甲與乙處于同一周期

B.甲與乙處于同一主族

C.甲與乙分別是碳和鋁

D.甲與乙的原子序數(shù)之和是偶數(shù)

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或C，原因是沒有掌握短周期元素原子核外電子排布的特點(diǎn)。

正確解答：當(dāng)L層有8個(gè)電子時(shí)，鎂元素符合；當(dāng)L層未填滿8個(gè)電子時(shí)，K層的2個(gè)電子已填入，此時(shí)L層應(yīng)有4個(gè)電子，碳元素符合。本題選D。

思路點(diǎn)拔：因?yàn)橹袑W(xué)階段只要求同學(xué)們掌握前18號(hào)元素的原子核外電子排布，所以解答有關(guān)試題時(shí)，應(yīng)從K層電子的結(jié)構(gòu)開始，到L層電子的結(jié)構(gòu)、M層電子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有序思考，可防止漏掉元素。

五、元素周期律

例8 根據(jù)表3信息（部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)）判斷，以下敘述正確的是（ ）。

A.H₂R的沸點(diǎn)高于H₂T的

B.L的單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)沒有Q的單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)劇烈

c.M與T形成的化合物具有兩性

D.L²⁺與R^2-的核外電子數(shù)相等

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或D，原因是不能有序思考，合理利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

正確解答：先由R、T的化合價(jià)，推出R、T位于第ⅥA族，則有O、S兩種元素，再根據(jù)R、T的原子半徑大小，推出T為0，R為S。先由L、Q都是+2價(jià)，推出L、Q位于第ⅡA族，則有Be、Mg兩種元素，再根據(jù)L、Q的原子半徑大小，推出L為Mg，Q為Be。先由M為+3價(jià)，推出M位于第ⅢA族，題目限定為短周期元素，則有B、Al兩種元素，再觀察r（M）>r（Q），根據(jù)同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律，推出M為Al。常溫下H₂O是液體，H₂S是氣體，H₂O的沸點(diǎn)高于H₂S的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg的金屬性強(qiáng)于Be的，則Mg與稀鹽酸反應(yīng)劇烈，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al與O形成的化合物是Al₂O₃，Al₂O₃是兩性氧化物，C項(xiàng)正確；Mg²⁺核外有10個(gè)電子，S^2-核外有18個(gè)電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選C。

思路點(diǎn)撥：抓住元素性質(zhì)和元素在元素周期表中位置的關(guān)系，從原子半徑的變化、元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)入手，尋求突破口，注意氧（僅限于中學(xué)階段）、氟元素沒有正化合價(jià)。

六、元素周期表、元素周期律的應(yīng)用

例9 X元素的陽離子和Y元素的陰離子與氬原子都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的是（ ）。

A.X的核電荷數(shù)比Y的小

B.X和Y形成的化合物的化學(xué)式一定是XY

C.X的離子半徑比Y的大

D.X的最高正化合價(jià)比Y的低

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、B或C，原因是對具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒掌握不準(zhǔn)。

正確解答：由題意可知X在Y的下一周期，則x是第四周期的金屬元素，Y是第三周期的非金屬元素。X的核電荷數(shù)大于Y的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；符合條件的陽離子可能是K⁺、Ca²⁺，陰離子可能是Cl^-、S^2-等，形成的化合物可能有XY、XY₂、X₂Y等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；具有相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒，核電荷數(shù)越多，粒子半徑越小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；X的最高正化合價(jià)比Y的低，D項(xiàng)正確。本題選D。

思路點(diǎn)拔：主族的金屬元素原子形成陽離子后，電子層減少一層，非金屬元素原子形成陰離子后，電子層數(shù)不變。電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，存在“陰前陽下”“序大徑小”的規(guī)律。

七、化學(xué)鍵

1.離子鍵與共價(jià)鍵。

例10 下列說法正確的是（ ）。

A.只有使原子相互結(jié)合的作用力才稱為化學(xué)鍵

B.形成離子鍵、共價(jià)鍵的微粒不相同

C.形成離子鍵的陰、陽離子間只存在靜電引力

D.構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有化學(xué)鍵

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、C或D，原因是對概念模糊不清。

正確解答：形成離子鍵、共價(jià)鍵的微粒不相同；形成離子鍵的陰、陽離子間，既有靜電引力，又有靜電斥力；稀有氣體分子中不存在化學(xué)鍵。本題選B。

思路點(diǎn)撥：由離子鍵、共價(jià)鍵等化學(xué)鍵的概念、形成微粒及作用力的比較，掌握相關(guān)概念。

2.離子化合物與共價(jià)化合物。

例11 下列物質(zhì)中既含離子鍵又含共價(jià)鍵的是（ ）。

A.CaCl₂ B.KoH C.CH₄ D.HF

錯(cuò)因分析：錯(cuò)選A、C或D，原因是沒有掌握離子化合物、共價(jià)化合物與化學(xué)鍵之間的關(guān)系。

正確解答：CaCl₂是簡單的離子化合物，只含離子鍵；KOH屬于復(fù)雜的離子化合物，既含離子鍵又含共價(jià)鍵；CH₄、HF屬于共價(jià)化合物，只含共價(jià)鍵。本題選B。

思路點(diǎn)撥：只有復(fù)雜的離子化合物中，才既含離子鍵又含共價(jià)鍵。

（責(zé)任編輯 王瓊霞）