7、元素周期表的結(jié)構(gòu)可知,X為N,Y為P,Z為S,W為Br。X、Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性為HNO3>H3PO4,①正確;同一周期,從左往右,元素的非金屬性增強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng),②正確;W為Br,常溫下其單質(zhì)為液態(tài),可與鐵粉反應(yīng)生成溴化鐵,③正確;W的原子序數(shù)比Z的大19,④錯誤。
答案 C
二、由元素及其化合物的性質(zhì)推斷
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(1)形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素: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、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通
8、常情況下呈液態(tài)的元素:O。
(4)等物質(zhì)的量的單質(zhì)最輕的元素:H;最輕的金屬單質(zhì):Li。
(5)單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素:Br;金屬元素:Hg。
(6)最高價氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素:Al。
(7)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能起化合反應(yīng)的元素:N;能起氧化還原反應(yīng)的元素:S。
(8)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。
【例5】 X、Y、Z為同一短周期中的元素,其原子半徑依次減小,它們的最高價氧化物對應(yīng)水化物之間,任意兩種混合均可反應(yīng),M為Y、Z形成的化合物,其溶液顯酸性。下列說法正確的是
9、 ( )
A.其簡單離子的半徑依次增大
B.將M溶液加熱蒸干并灼燒,最后可得Y的氧化物
C.X燃燒的產(chǎn)物中只含離子鍵
D.將少量X單質(zhì)投入到M溶液中,會置換出Y單質(zhì)
解析 根據(jù)題意不難判斷X、Y分別為Na、Al元素,根據(jù)“M為Y、Z形成的化合物,其溶液顯酸性”的信息可知Z為Cl元素。因為Al2S3在水溶液中是不存在的,則答案可知。
答案 B
【例6】 A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素,原子序數(shù)依次增大,A是地殼中含量最高的元素,B、C、D同周期,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,D的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸,且B、C、D的最高
10、價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水。據(jù)此回答下列問題:
(1)A和D的氫化物中,沸點(diǎn)較低的是____(選“A”或“D”)。
(2)元素C在元素周期表中的位置是________,B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的電子式為________。
(3)A、D、E可以形成多種鹽,其中一種鹽中A、D、E三種元素的原子個數(shù)比為2∶2∶1,該鹽的名稱為________。它的水溶液與D的氫化物的水溶液反應(yīng)可生成D的單質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為________________。
解析 A是地殼中含量最高的元素,A是氧;D的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸,D是氯,B、C、D三元素在第三周
11、期,它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩混合均能反應(yīng)生成鹽和水,根據(jù)B、C、D原子序數(shù)依次增大,因此B是鈉,C是鋁,據(jù)A、D、E三種元素形成的鹽中,A、D、E三種元素的原子個數(shù)比為2∶2∶1知E為+2價金屬Ca。
答案 (1)D (2)第三周期第ⅢA族
(3)次氯酸鈣 ClO-+2H++Cl-===Cl2↑+H2O
三、綜合利用“位”、“構(gòu)”、“性”關(guān)系推斷
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1.“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系
2.推斷元素的常用思路
根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識及已知條件,可推算原子序數(shù),判斷元素在周期表中的位置等,基本思路如下:
【例7】 短周期主族元素甲、乙、
12、丙、丁、戊五種元素在元素周期表中的位置如下圖所示,其中戊是同周期中原子半徑最小的元素。下列有關(guān)判斷正確的是 ( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.最外層電子數(shù):甲>乙>丙>丁>戊
B.簡單離子的離子半徑:丙<乙<丁<戊
C.含有丁元素的酸有多種
D.乙的氫化物多種多樣,丙、丁、戊的氫化物各有一種
解析 第一周期只有兩種元素,而短周期為前三周期,故甲、乙、丙所在周期為第二周期,戊元素原子半徑最小,故為第三周期第ⅦA族,即Cl元素,由此推知甲、乙、丙、丁分別為B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五種元素原子最外層電子數(shù)分別為3、4、5、6、7,故A錯;核外電子數(shù)相
13、同的簡單離子,其離子半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小,B錯;丁元素為S,含有S的酸有硫酸、亞硫酸、氫硫酸、硫氰酸等,故選項C正確;氮的氫化物有NH3、N2H4,故D錯。
答案 C
【例8】 下表是元素周期表中的一部分,表中所列字母分別代表一種化學(xué)元素,請回答下列問題:
(1)寫出j在周期表中的位置__________。
(2)o、i、p三種元素之間能以原子個數(shù)之比1∶1兩兩形成互化物,這些互化物的性質(zhì)類似于這些元素單質(zhì)的性質(zhì)。請寫出i、p的互化物與f、l形成的化合物等物質(zhì)的量反應(yīng)時的化學(xué)方程式:_______________________________________________
14、___。
(3)假設(shè)NH是“元素NH4”的陽離子,則“元素NH4”在周期表中的位置應(yīng)該是______________
;NH4的碳酸鹽應(yīng)________(填“易”或“不易”)溶于水。
解析 (1)由元素周期表的結(jié)構(gòu)知,j處于第四周期,周期表的第4個橫行的結(jié)構(gòu)包括,第ⅠA~ⅡA族、第ⅢB~ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB~ⅡB族、第ⅢA~ⅦA族部分元素,j是第Ⅷ族。
(2)由題意知i、p的互化物為BrCl,f、l形成的化合物為NaI,BrCl中Cl得電子能力強(qiáng),Cl為-1價,Br為+1價,類似于鹵素單質(zhì)的性質(zhì),NaI與BrCl等物質(zhì)的量反應(yīng)生成I2。
(3)NH4的核電荷數(shù)為11,周期表
15、中應(yīng)在第三周期第ⅠA族,類似于鈉,NH4的碳酸鹽易溶于水。
答案 (1)第四周期第Ⅷ族 (2)2BrCl+2NaI===Br2+I(xiàn)2+2NaCl (3)第三周期第ⅠA族 易
四、元素推斷的特殊技巧舉例
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1.“公式”+“驗證”巧推短周期相鄰元素
(1)若已知三元素的核外電子數(shù)(原子序數(shù))之和
經(jīng)驗公式:≈其中某元素的原子序數(shù)
注意:若整除則無解。
(2)若已知相鄰三元素的最外層電子數(shù)之和
①能被3整除,則三種元素的位置關(guān)系只能為同周期相鄰或同主族相鄰;
②同時不能被3和2整除,則必有兩元素在同一偶數(shù)族,另一元素為相鄰奇數(shù)族;
③雖然不能被3整除,但是能被2整除
16、,則必有兩元素在同一奇數(shù)族,另一元素為相鄰偶數(shù)族。
【例9】 有三種相鄰元素A、B、C,已知A、B處于同一周期,且B、C處于同一主族相鄰位置。又知這三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和是31,最外層電子數(shù)之和為17,試推斷A、B、C各為何種元素。
解析?。?…2,=13(整除),故一種元素為7N。又由于17既不能被3整除,也不能被2整除,則另外兩元素都在偶數(shù)族,只能是8O和16S,經(jīng)驗正符合題意。
答案 A為N元素,B為O元素,C為S元素。
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2.位置圖示法
所謂圖示法就是采用圖形或圖表對題目條件進(jìn)行形象化的展示,直觀地揭示題目條件間的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律,把握解題的關(guān)鍵。
17、
【例9】可用圖示法推斷。
解析 分析題意,我們可將A、B、C這三種元素在元素周期表中的位置,列出如下四種情形:
再根據(jù)三元素的原子序數(shù)的關(guān)系,列出代數(shù)式,求解,簡單直觀。
設(shè)B的質(zhì)子數(shù)為x。根據(jù)三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為31,綜合分析上述四種情況,可列出以下四個代數(shù)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)。
則A:質(zhì)子數(shù)8-1=7,是氮元素;B:質(zhì)子數(shù)為8,是氧元素;C:質(zhì)子數(shù)
18、為8+8=16,是硫元素。N、O、S三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為5+6+6=17,符合題意。
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3.“直覺”+“驗證”技巧
直覺,就是一種對問題直接的、有意識的、不經(jīng)嚴(yán)密邏輯推理的思維,它可以跨越復(fù)雜的推理過程,直接得出結(jié)論。豐富的知識積累是產(chǎn)生直覺的重要前提,但由于直覺產(chǎn)生的結(jié)論只是一種可能的猜測,因此只有對結(jié)論進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯論證和檢驗,才能得出正確的答案。
【例10】 A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。A、D同族,B、C同周期。A、B組成的化合物甲為氣態(tài),其中A、B的原子數(shù)之比為4∶1,由A、C組成的兩種化合物乙、丙都是液態(tài),乙中A、C原子數(shù)之比為1∶
19、1,丙中A、C原子數(shù)之比為2∶1,由D、C組成的兩種化合物丁和戊都是固體,丁中D、C原子數(shù)之比為1∶1,戊中D、C原子數(shù)之比為2∶1,寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:甲________,乙________,丙________,丁________,戊________。
解析 根據(jù)原子個數(shù)比為4∶1的氣態(tài)化合物,直覺將甲猜為CH4,再根據(jù)乙、丙分別是由A、C元素形成的原子數(shù)之比為1∶1、2∶1的液態(tài)化合物,直覺將乙猜為H2O2,丙猜為H2O;根據(jù)A、D同主族,順推A、B、C、D四種元素分別為氫、碳、氧、鈉,最后根據(jù)B、C同周期,D、C形成原子個數(shù)比為1∶1、2∶1的固體化合物,分別為Na2O2、Na2O符合實(shí)際,則猜想正確。
答案 CH4 H2O2 H2O Na2O2 Na2O
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