元素推斷題分類突破

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，則陽離子位于陰離子的下一周期——“陰上陽下”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)最高正價與最低負價代數(shù)和為零的元素：H、C、Si、Ge.

(7)最高正價是最低負價絕對值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：W

B．氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>W

C．化合物熔點：Y2X3

D．簡單離子的半徑：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．以常見元素及其化合物特性為突破口

(1)形成化合物種類最多、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)量分數(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正價的元素或無含氧酸的非金屬元素或無氧酸(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)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)的元素：Al.

(10)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(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)及其化合物的常見轉(zhuǎn)化

(1)直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系

①X為O2

②X為CO2

③X為強酸，如HCl

④X為強堿，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于Z的

C．Y2W2與ZW2均含有非極性共價鍵

D．標準狀況下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項錯誤；HF是弱酸，HCl為強酸，酸性：HF

答案：D