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2021届全国新高考化学精品复习———“位—构—性”综合推断题的解题方法
一、依据元素原子结构推断元素 利用原子结构、核外电子排布特征为元素推断的突破口,是元素推断题 的重要类型之一,题目通常以文字叙述的形式给出元素原子的核外电子 排布、位置关系等关键信息。解题时可结合短周期元素的原子结构及元 素的特殊性质,对元素进行合理的推断。
1.根据核外电子的排布三大规律推断元素 (1)最外层电子规律
3.根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式 知道元素在周期表中的主族序数后,根据化合价规律就可以写出它的化合物 的化学式,例如(用R代表元素):
氢化物 最高价氧化物 最高价含氧酸
ⅣA RH4 RO2 H4RO4或H2RO3
ⅤA RH3 R2O5 H3RO4或HRO3
ⅥA ⅦA
H2R RO3 H2RO4
HR R2O7 HRO4
二、依据元素周期表结构推断元素 残缺元素周期表型推断题一般给出两种信息:一是给出局部的元素周期表, 展示出几种不同元素的相对位置;二是给出某种元素的位置特征、原子结 构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时,要 先根据给出的某种元素的特殊结构或性质,确定该元素在周期表中的位置, 然后以此为“坐标原点”,根据其他元素与该元素的位置关系,进而确定 其他未知的元素。
解析 在短周期元素中,W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W是15 号的P元素,根据元素在周期表中的相对位置关系可确定:X是N元素,Y是O 元素;Z是Si元素。
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2.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子 的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
1.元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第1周期只有两种元素H和He,H元素所在的第ⅠA族为 元素周期表的左侧边界,第ⅠA族左侧无元素分布。 (2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有 元素分布。 利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
WX
Y
Z
A.氢化物沸点:W<Z
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3<YZ3
√D.简单离子的半径:Y<X
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解析 设W原子的最外层电子数为x,由图表可知,四种元素原子的最外层电 子数之和=x+x+1+x-2+x+2=21,解得x=5,则W为N元素、X为O元素、 Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3分子间有氢键,其沸点比HCl高,故A错误; Al(OH)3显两性,N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,故B 错误; Al2O3是离子晶体,熔点高,而AlCl3是分子晶体,熔点低,故C错误; Al3+和O2-结构相同,核电荷数大,离子半径小,故D正确。
题组一 结构特点与元素在周期表中的位置相结合推断
1.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中W原 子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是
√A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
族序数等于周期数的元素 族序数等于周期数2倍的元素 族序数等于周期数3倍的元素 周期数是族序数2倍的元素 周期数是族序数3倍的元素 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素 除H外,原子半径最小的元素
H、Be、Al C、S O Li、Ca
Na、Ba H、C、Si
K
单质密度最小的元素
H
单质密度最小的金属元素
Li
常温下单质呈液态的非金属元素
Br
常温下单质呈液态的金属元素
Hg
最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应 Al
的元素
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化 S
还原反应的元素
常见的一种元素存在几种单质的元素
C、P、O、S
专题精练
2.依据“等电子”微粒 (1)寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法 ①“10电子”微粒
②“18电子”微粒
CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……
(2)记忆其他等电子微粒 ①“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、C22- 。 ②“16电子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO。 (3)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系 ①可以是两种原子,如同位素原子。 ②可以是两种分子,如CH4、NH3等。 ③可以是两种带电荷数相同的阳离子,如 NH+ 4 、H3O+。 ④可以是两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。
S F
三、依据元素及其化合物性质推断元素 利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质推断题,是近几年高考的热点题型, 题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质(如能腐蚀玻璃、 黄绿色气体等),解题时抓住这些关键特性,首先确定其为何种元素,然后以 此为突破口,推知其他未知元素。
物质特性 形成化合物种类最多的元素或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大的元素
最外层电子数(N) 3≤N<8
N=1或2
N>次外层电子数
元素在周期表中 的位置
Байду номын сангаас
ⅢA族~ ⅦA族
第ⅠA族、第ⅡA族、 第2周期(Li、Be)
第Ⅷ族、副族、0族 除外
元素氦
(2)“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等,该元素位于第3周期; 若为阳离子,则位于第4周期。如S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相 等,则S位于第3周期,K位于第4周期。 (3)“阴上、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。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构 相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素 地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在 通常情况下呈液态的元素
推断元素 C N O
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或 Cs
阳离子的氧化性最弱的元素
单质最易着火的非金属元素
P
焰色反应呈黄色的元素
Na
焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素