元素推断题的解题策略及思维模型

,第四讲,元素推断题的解题策略及思维模型,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的化合物的性质，在此基础上综合分析，得到答案。,一、解题策略,1,元素推断题的解题策略,2,根据原子序数推断元素在周期表中位置的解题策略,思维模型,由主族元素在周期表中的位置推断,牢记元素周期表的结构,(,能区分长短周期、主副族、每周期的元素种类等,),是求解的基础，一定要,“,心中有表,”,。,元素推断题要把握以下几个要点,熟记元素的符号，直接导出；,掌握几种关系，列式导出；,利用排布规律，逐层导出；,弄清带电原因，分析导出；,抓住元素特征，综合导出；,根据量的关系，计算导出。,1,2,模型一,二、,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,，则,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,(,),。,A,A,与,C,可形成共价化合物,B,A,的氢化物的稳定性大于,C,的氢化物的稳定性,C,原子半径,ABCA,。,答案,C,【,典例,1】,由元素及其化合物的性质推断,掌握常见元素及其化合物的特性是关键，解决这一关键的关键在于平时的积累。,(2011,天津理综,),图中,X,、,Y,、,Z,为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系,(,部分产物已略去,),。其中，,A,俗称磁性氧化铁；,E,是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。,【,典例,2】,模型二,回答下列问题：,(1),组成单质,Y,的元素在周期表中的位置是,_,；,M,中存在的化学键类型为,_,；,R,的化学式是,_,。,(2),一定条件下，,Z,与,H,2,反应生成,ZH,4,。,ZH,4,的空间构型为,_,。,(3),已知,A,与,1 mol Al,反应转化为,X,时,(,所有物质均为固体,),，放出,a,kJ,热量，写出该反应的热化学方程式：,_,。,(4),写出,A,和,D,的稀溶液反应生成,G,的离子方程式：,_,。,(5),向含,4 mol D,的稀溶液中，逐渐加入,X,粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出,n,(X,2,),随,n,(X),变化的示意图，并标出,n,(X,2,),的最大值。,答案,(1),第二周期第,A,族离子键、共价键,H,2,SiO,3,(,或,H,4,SiO,4,),(2),正四面体型,综合利用,“,位,”,、,“,构,”,、,“,性,”,的关系推断,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，这一类问题便能顺利求解。,(2012,湖北黄冈高三统一考试,，,17)J,、,L,、,M,、,R,、,T,是原子序数依次增大的短周期主族元素，,J,、,R,在周期表中的相对位置见下表；,J,元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；,M,是地壳中含量最多的元素。,模型三,【,典例,3】,J,R,(1),元素,T,的名称是,_,。,(2)J,和氢元素组成的化合物,A,的每个分子由,4,个原子组成，已知充分燃烧,a,g A,物质时生成,1 mol,二氧化碳气体和液态水，并放出热量,b,kJ,，则表示,A,物质燃烧热的热化学反应方程式是,_,。,(3),工业燃烧焦炭后的尾气中含有,M,和,R,组成的气体，为了测定其含量，可以选择的试剂是,_,。,A,氢氧化钠溶液,B,硫酸酸化的高锰酸钾溶液,C,淀粉碘化钾溶液,D,溴水溶液,(4),在微电子工业中，,L,的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂,H,2,O,2,的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为：,_,。,(5),由,L,和,M,组成的两种价态相同的气体化合物可以相互转化，在同温同容的甲乙容器中分别加入,1 mol,和,2 mol,的,LM,2,气体，分别建立平衡，则两容器中,LM,2,的转化率甲,_,乙,(,填,“,”,或,“,”,),。,(6),与,J,同主族的另一短周期元素和,M,组成的化合物有很广泛的用途，请说出其主要应用，至少写出两种,_,。,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,为原子序数依次增大的短周期元素，其中,A,与,E,同主族，,B,与,F,同主族，,E,与,F,同周期，已知常温下,A,、,E,单质的状态不同，,D,原子的核电荷数是,B,原子最外层电子数的,2,倍，,F,单质是一种重要的半导体材料。下列说法正确的是,(,),。,A,原子半径由大到小的顺序是：,C,D,E,F,B,由,A,、,C,、,D,三种元素组成的化合物中可能含有离子键,C,F,、,C,、,B,元素最高价氧化物对应的水化物的酸性依次,增强,D,F,与,D,形成的化合物质地坚硬，既不与酸反应也不与碱,反应,1,解析,由,F,的单质是一种重要的半导体材料可知,F,为,Si,元素；由,B,、,F,是同一主族的短周期元素，则,B,为,C,元素；再由,A,、,E,同主族，,E,、,F,同周期，且,A,、,E,单质在常温下的状态不同，则推出,A,为,H,元素，,E,为,Na,元素；根据,D,原子核电荷数是,B,原子最外层电子数的,2,倍，可知,D,的核电荷数是,8,，即为,O,元素；结合,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,的原子序数依次增大，则,C,为,N,元素。,A,项，原子半径大小顺序应该为,E,F,C,D,，故不正确；,B,项，,A,、,C,、,D,三种元素形成的化合物可能含有离子键，如,NH,4,NO,3,，正确；,C,项，,F,、,C,、,B,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是,C,，最弱的是,F,，故顺序不正确；,D,项，,F,与,D,形成的化合物,SiO,2,可以与氢氟酸反应，也可以与强碱溶液反应，不正确。,答案,B,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。,(,下图转化中反应条件均省略,),2,回答下列问题：,(1)A,、,F,的空间构型分别为,_,、,_,。,(2),写出,反应的化学方程式：,_,；,_,。,(3),若反应,中转移,6.0210,23,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,只含一种物质,D,，其实验方法为,_,_,。,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,Cl,2,，,F,为,H,2,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,涉及的元素有,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,，这样可以确定所有物质，解决问题。,有,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六种短周期元素，其元素特征信息如下表所示：,3,元素编号,元素特征信息,A,A,的单质是密度最小的物质,B,B,的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子,C,C,的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍,D,D,与,B,同周期，该周期中,D,的简单离子半径最小,E,B,、,C,、,E,组成的,36,电子的化合物,Y,是家用消毒剂的主要成分,F,F,元素最高正价与最低负价的代数和为,4,(1),写出化合物,Y,所含的化学键名称,_,_,。,(2)D,、,E,、,F,的简单离子半径由大到小的顺序是,(,用化学式表示,)_,。,(3),写出两种均含,A,、,B,、,C,、,F,四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式：,_,。,(4),向,Fe,和,D,单质组成的混合物中加入足量,F,的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，固体全部溶解。向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则原混合物中,D,单质的质量分数为,_,。,(5)A,、,B,形成的化合物,BA,在有机合成中用途很广泛。它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的含钠化合物。写出它与乙醇反应的化学方程式：,_,_,。,解析,题中要求推断出六种短周期元素，要抓住元素特征信息进行推断，题中所给的元素特征信息主要有元素与周期表的关系、元素的原子结构、元素组成物质的性质、元素的化合价情况、相关物质的用途等。推断时要抓住关键信息，大胆猜测、合理推理、逐一验证。密度最小的物质是氢气，即,A,为氢元素；,B,能与冷水反应，则,B,可能是,Na,、,K,等活泼金属，反应后生成的碱性溶液中含,OH,，则,B,为钠元素；,C,元素原子的核外电子排布情况为第一层,2,个，第二层,6,个，,C,为氧元素；第三周期中简单离子半径最小的是,Al,3,，即,D,为铝元素；,B,、,C,、,E,组成的化合物,NaClO,可作为家用消毒剂，,所以,E,为氯元素；,F,元素的最高正价为,6,，最低负价为,2,，代数和为,4,，则,F,为硫元素。经过以上推断，前三小题很容易得出答案。第,(4),小题中反应前为铁与铝的混合物，经过题中一系列反应后得到,Fe,2,O,3,固体，即原混合物中铝的质量分数等于,Fe,2,O,3,中氧的质量分数。,(5)NaH,中的氢元素为,1,价，很容易与有机物中,1,价的氢形成氢气，所以,NaH,与乙醇反应生成,CH,3,CH,2,ONa,和,H,2,。,