2018届一轮复习人教版元素的综合推断学案(1) 6页

专题讲座(五)　元素的综合推断 元素推断题是高考的热点题型，命题落脚点是借助元素周期表的片段、短周期元素的结构特点及这些元素形成重要化合物的特性推断元素。利用“位—构—性”关系综合考查元素及其化合物的性质和化学反应原理的相关内容。此类试题的基本特点如下图所示。‎ 一、由元素在周期表中的位置推断 ‎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 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 主族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期 ‎ (2)“阴三、阳四”规律：某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。‎ ‎(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。‎ 短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，也是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径大小：Z>Y>X B．气态氢化物的水溶液的碱性：Z>X C．Y和X形成的化合物Y3X2既有共价键，又有离子键 D．Y能与X或Z的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应 解析：　本题通过元素原子核外电子数确定出元素在周期表中的位置，然后根据位置推断出物质的性质。短周期元素原子内层电子数可能是2或8，则Z的最外层电子数一定是6，X原子的内层电子数和Y原子的最外层电子数是2，根据X、Y、Z的最外层电子数之和为13，可知X的最外层电子数为5，即X为N，进一步得出Y、Z分别是Mg、S。Mg的原子半径大于S的，A错误；X、Z的氢化物的水溶液分别呈碱性、酸性，B错误；Mg失去电子使N满足8电子稳定结构，Y3X2分子中只有离子键，C错误；Mg能与硝酸、硫酸发生反应，D正确。‎ 答案：　D ‎2．利用“化合价”推导元素 ‎(1)正、负价差：符合公式“最高正价＋|最低负价|＝8”的元素，当正、负的绝对值之差为0、2、4、6时，所在的主族序数依次是ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA。‎ ‎(2)最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素：H、C、Si。‎ ‎(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。‎ ‎(4)最高正价不等于族序数的短周期元素：O、F。‎ X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子最外层电子数：X>Y>Z B．单质沸点：X>Y>Z C．离子半径：X2－>Y＋>Z－‎ D．原子序数：X>Y>Z 解析：　依题意，不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素。原子最外层电子数F>S>Na(Z>X>Y)，A错误；单质沸点Na>S>F2(Y>X>Z)，B错误；离子半径S2－>F－>Na＋(X2－>Z－>Y＋)，C错误；原子序数S>Na>F(X>Y>Z)，D正确。‎ 答案：　D ‎3．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系 ‎(1)几个重要关系式 ‎①核外电子层数＝周期序数(对于大部分元素来说)；‎ ‎②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|‎ ‎③|最高正价|－|最低负价|＝‎ ‎(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 ‎ ‎①族序数等于周期序数的元素：H、Be、Al。‎ ‎②族序数等于周期序数2倍的元素：C、S。‎ ‎③族序数等于周期序数3倍的元素：O。‎ ‎④周期序数是族序数2倍的元素：Li、Ca。‎ ‎⑤周期序数是族序数3倍的元素：Na、Ba。 ‎ ‎⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。‎ ‎⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 ‎ ‎⑧除H外，原子半径最小的元素：F。‎ ‎⑨最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。‎ X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，X、Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比Y原子的少1。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X B．元素非金属性由弱到强的顺序为ZS，S、O元素同主族，原子半径S>O，对；B选项中三种元素非金属性由弱到强的顺序为PZ 解析：　四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)‎ 电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。‎ 答案：　B 四、“公式＋验证”巧推短周期相邻元素 ‎1．若已知三元素的核外电子数(原子序数)之和 经验公式：≈其中某元素的原子序数(注意：若整数则无解)。‎ ‎2．若已知相邻三元素的最外层电子数之和 ‎(1)能被3整除，则三种元素的位置关系只能为同周期相邻或同主族相邻；‎ ‎(2)同时不能被3和2整除，则必有两元素在同一偶数族，另一元素为相邻奇数族；‎ ‎(3)虽然不能被3整除，但是能被2整除，则必有两元素在同一奇数族，另一元素为相邻偶数族。‎ ‎ 有三种相邻元素A、B、C，已知A、B处于同一周期，且B、C处于同一主族相邻位置。又知这三种元素原子的质子数之和是31，最外层电子数之和为17，试推断A、B、C各为何种元素。‎ 解析：　分析题意，我们可将A、B、C这三种元素在元素周期表中的位置，列出如下四种情形：‎ 再根据三种元素的原子序数的关系，列出代数式，求解，简单直观。 ‎ 设B的质子数为x。根据三种元素原子的质子数之和为31，综合分析上述四种情况，可列出以下四个代数方程式：‎ ‎①(x－1)＋x＋(x＋8)＝31，解之得x＝8；‎ ‎②x＋(x＋1)＋(x＋8)＝31，解之得x＝(不合理)；‎ ‎③(x－1)＋x＋(x－8)＝31，解之得x＝(不合理)；‎ ‎④(x＋1)＋x＋(x－8)＝31，解之得x＝(不合理)。‎ 则A的质子数8－1＝7，是氮元素；B的质子数为8，是氧元素；C的质子数为8＋8＝16，是硫元素。N、O、S三种元素原子的最外层电子数之和为5＋6＋6＝17，符合题意。‎ 答案：　A为氮元素，B为氧元素，C为硫元素。‎ 　“文图转化法”——推断元素的常用方法 解题过程中，很多情况只涉及短周期元素或前20号元素，可以先在草稿纸上根据题中文字信息画出只包含短周期或前20号元素的元素周期表片段，比照此表进行推断，能大大提高解题速度和准确率。即先进行文图转化，再按图推断元素。‎