1、专题五 元素推断题的思维模型和解答技巧,专题五 元素推断题的思维模型和解答技巧,专题五 方法技能总述,元素推断题主要考查元素周期表中“位、构、性”的关系及学生利用物质结构和性质进行综合推断的能力。该类题目综合性强，难度较大，所占分值较高。学生需要掌握短周期所有元素的结构特点、它们在元素周期表中的位置和性质以及掌握它们形成化合物的性质，在此基础上综合分析，得到答案。,专题五 考向互动探究,一、思维模型 1元素推断题的思维模型,图中左侧为题目直接或间接给出的信息，中间为推断出的信息，右侧为推断结果。,专题五 考向互动探究,2根据原子序数推断元素在周期表中位置的思维模型,专题五 考向互动探究,二、有
2、关综合推断的必备知识与题型分析题型一由主族元素在周期表中的位置推断【解题策略】1牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是求解的基础，一定要“心中有表”。2稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：(1)与He原子电子层结构相同的离子有：H、Li、Be2；(2)与Ne原子电子层结构相同的离子有：F、O2、Na、Mg2、Al3；(3)与Ar原子电子层结构相同的离子有：Cl、S2、K、Ca2。,专题五 考向互动探究,3短周期元素的特殊性(1)原子核中无中子的原子：H；(2)最外层有1个电子的
3、原子：H、Li、Na；(3)最外层有2个电子的原子Be、Mg、He；(4)最外层电子数等于次外层电子数的原子： Be、Ar； (5)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子C； (6)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子O； (7)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子Ne； (8)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al；,专题五 考向互动探究,(9)核外电子总数为最外层电子数2倍的原子：Be； (10)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Si、Li； (11)内层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、P； (12)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si； (13)最高正价是
4、最低负价绝对值3倍的短周期元素：S； (14)除H外，原子半径最小的元素：F；(15)没有最高正化合价的非金属元素：O、F。,专题五 考向互动探究,例1 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，且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( )AA与C可形成共价化合物BA的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性C原子半径ABCDB的氧化物的熔点比A的氧化物的熔点高,答案 C 解析 A与C在周期表中位置上下相邻，A、C同主族，且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为镁元素，根据A、B、C三原子
5、的最外层电子数之和为10，则A为碳元素，C为硅元素。A与C可形成共价化合物SiC，CH4的稳定性大于SiH4的稳定性，MgO为离子晶体，A的氧化物为分子晶体，原子半径BCA。,专题五 考向互动探究,变式题 X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )A元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：
6、XmYXmRD元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸,解析 先推导出五种元素：由题给信息知，X为H，Y为8O；由“R与Y(8O)同族”知R为16S；进而知Z、W为第三周期元素；再从“Z、W核外电子数之和Y(8O)、R(16S)核外电子数之和24”，可确定Z为11Na、W为13Al。 A项中，O2、Na、Al3具有相同的电子层结构，但离子半径依次减小，A项错。氢与氧可形成H2O和H2O2两种常见化合物，B项错。C项中，热稳定性是XmY(H2O)XmR(H2S)，正确。D项中，W、R的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4，Al(OH)3为两性氢氧化物，不正确。,题型二 由元素及其
7、化合物的性质推断【解题策略】掌握常见元素及其化合物的特性是关键，解决这一关键在于平时的积累。要熟记考试大纲要求的元素及其化合物性质方面的典型特征。比如：(1)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：C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。,专题五 考向互动探究,(3)地壳中含量最多的元素或气态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：O。 (4)地壳中含量最多的金属元素：Al。 (5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定
8、的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。 (6)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阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。,专题五 考向互动探究,(7)最易着火的非金属元素的单质，其元素是：P。 (8)焰色反应呈黄色的元素：Na。 (9)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。 (10)单质密度最小的元素：H，密度最小的金属元素：Li。 (11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。,(12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。 (13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素
9、：S。 (14)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。 (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 (16)常见的能形成同素异形体的元素有：C、P、O、S，其中一种同素异形体易着火的元素是：P。,专题五 考向互动探究,例2 A、B、C、D、E、F均是由周期表中短周期元素组成的中学常见的物质，这六种物质涉及的所有元素的原子序数之和等于33，其中反应均属于置换反应，物质D为双核18电子化合物，B的相对分子质量大于F的相对分子质量。(图Z51转化中反应条件均省略)图Z51,专题五 考向互动探究,回答下列问题：(1)A、F的空间构型分别为_
10、、_。(2)写出反应的化学方程式：_；_。(3)若反应中转移6.021023个电子，则参加反应的A的物质的量为_。(4)假设X只可能含有B和D中的一种或两种，某同学通过实验证明X只含有一种物质D，其实验方法为_。,专题五 考向互动探究,答案(1)三角锥形 V字形或角形(2)2NH33Cl2=N26HCl4HClO2 2Cl22H2O(3)0.2 mol(4)将X先通入放有湿润碘化钾淀粉试纸的洗气瓶中，再将气体通入硝酸银溶液中,专题五 考向互动探究,解析 物质D为双核18电子化合物，结合题目验证，可以确定D为HCl，反应为置换反应，B的相对分子质量大于F的相对分子质量，可推测B为Cl2，F为H2
11、O。反应为置换反应，A一定为某种元素的氢化物，这样A、B、C、D、E、F设计的元素有H、O、Cl和另一种未知元素，由涉及的所有元素的原子序数之和等于33，可以确定未知元素为N，这样就可以确定所有的物质，解决问题。,专题五 考向互动探究,(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲乙=丙。则：甲的结构式为_。写出上述反应的化学方程式_。写出在200 mL 2 mol/L的NaOH溶液中通入6.72 L(标准状况)的气体甲发生的反应的离子方程式_。,专题五 考向互动探究,答案 (1)第四周期，第族AlCl33H2O Al(
12、OH)33HClAl3e4OH=Al(OH)4(2)O=C=OCO2C 2CO3CO24OH=2HCO3-CO32-H2O,专题五 考向互动探究,专题五 考向互动探究,题型三 综合利用“位、构、性”的关系推断【解题策略】这类题目综合性强，难度较大，但若对元素周期律的实质和元素周期表的结构知识熟练掌握，这类问题便能顺利解决。,专题五 考向互动探究,例3 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。 (1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物间可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_。(2)W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为_。(3)X的硝
13、酸盐水溶液显_性，用离子方程式解释原因_。(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_。,专题五 考向互动探究,(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：_(用化学式表示)。(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺 序是：_。(7)Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：_。,专题五 考向互动探究,答案 (1)Al(OH)3OH=Al(OH)4(2)Na 2Na(3)酸 Al33H2O=Al(OH)33H(4)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(5)HClH2S(6)
14、S2ClNaAl3(7)Cl2O7(l)H2O(l)=2HClO4(aq)H4Q kJ/mol,专题五 考向互动探究,解析 (1)W、X为金属元素，其最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，则为NaOH和Al(OH)3，二者反应的离子方程式：Al(OH)3OH=Al(OH)4。(2)W为Na，W可以和Y形成W2Y，则Y为2价，为A族元素，且和钠同周期，所以为S。W2Y为Na2S电子式为：Na 2Na。(3)Y的硝酸盐为Al(NO3)3，由于Al3的水解：Al33H2O=Al(OH)33H，其溶液呈酸性。(4)Y的低价氧化物为SO2；并且Z和Y同周期，原子序数比Y大，所以Y为Cl。Y的低价氧
15、化物和Z的单质反应的方程式：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl。,专题五 考向互动探究,(5)非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强；由于非金属性：ClS，所以气态氢化物的稳定性：HClH2S。(6)对结构相同的微粒，核电荷数越大，则原子半径越小，所以NaAl3，S2Cl。但由于S2、Cl离子有3层电子，Na、Al3离子有2层电子，所以S2ClNaAl3。(7)Z的最高价氧化物为Cl2O7，是酸性氧化物，与水反应生成对应的酸：Cl2O7H2O=2HClO4,0.25 mol Cl2O7放出Q kJ的热量，故H0，对应的热化学方程式为：Cl2O7(l)H2O(l)=2HClO4(aq) H4
16、Q kJ/mol。,专题五 考向互动探究,变式题 铊的相关信息卡片如图Z52所示：(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位于第_周期，第_族。(2)若设铊的质量数为A，则铊原子中中子数和质子数之差为_。(3)下列推断正确的是_。A单质的还原性：TlAl B原子半径：AlTlC碱性：Al(OH)3Tl(OH)3 D氧化性：Tl3Al3,专题五 考向互动探究,(4)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3与Ag在酸性介质中发生反应：Tl32Ag=Tl2Ag。下列推断正确的是_。ATl最外层有1个电子BTl能形成3价和1价的化合物CTl3的氧化性比Ag弱DTl的还原性比Ag强,专题五 考向互
17、动探究,答案 (1)六 A (2)A162 (3)A (4)B 解析 (1)推断Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素种类数(2、8、8、18、18、32)进行分析，81288181827，首先推知该元素位于第6周期，第六周期中镧系有15种元素占一个格，则271413。根据元素周期表的结构可知，第13纵行为第A族，即Tl在元素周期表中的位置为：第6周期第A族。(2)根据AZN，可知铊原子中中子数和质子数之差为(AZ)Z，即A162。,专题五 考向互动探究,(3)根据元素周期律的递变规律，同主族从上至下，原子半径增大，元素金属性逐渐增强，单质还原性增强，离子氧化性减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性增强。(4)铊位于第A族，说明铊原子最外层有3个电子，则Tl最外层有两个电子，A错；由Tl32Ag=Tl2Ag知，Tl3的氧化性比Ag强，Ag的还原性比Tl强，C、D错。,专题五 考向互动探究,
