内容正文:
题型突破7 “位—构—性”综合推断题的解题方法
1.结构与位置互推是解题的核心
(1)掌握四个关系式:①电子层数=周期数;②质子数=原子序数;③最外层电子数=主族序数;④主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),最低负价=主族序数-8。
(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律:①“凹”型结构的“三短四长,七主七副八零完”;②各周期元素种类数;③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2.性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括:(1)元素的金属性、非金属性;(2)气态氢化物的稳定性;(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性;(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
3.结构和性质的互推是解题的要素
(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性;(2)同主族元素最外层电子数相同,化学性质相似;(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点;(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。
典例 (1)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的最外层电子数之和为24。下列说法错误的是( )
A.单核阴离子的还原性Y强于X
B.W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
解析:结合位置可知,W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期,设X的最外层电子数为x,则W的最外层电子数为x-1,Y的最外层电子数为x,Z的最外层电子数为x+1,则x+x-1+x+x+1=24,解得x=6,则W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。B项,N元素的气态氢化物与其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3,正确;C项,X、Y、Z最简单氢化物是H2O、H2S、HCl,稳定性最弱的是H2S,正确;D项,118号元素位于0族,Z(Cl)位于第ⅦA族,错误。
答案:D
(2)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子
,Y是至今发现的非金属性最强的元素
,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置
,W的单质广泛用作半导体材料
。下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X、Y
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W
解析:A项,Y、X、W、Z的原子最外层电子数分别为7、6、4、3,正确;B项,原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F,错误;C项,非金属性由强到弱的顺序为F、O、Si、Al,错误;D项,简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为F、O、Si,错误。
答案:A
(3)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体
,q的水溶液具有漂白性
,0.01 mol·L-1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
解析:由n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,可知Z元素为Cl,n为Cl2,再根据q的水溶液具有漂白性,可知q为HClO,由0.01 mol·L-1 r溶液的pH为2,可判断r为一元强酸,则r为HCl,然后根据n和p的反应条件,以及s通常是难溶于水的混合物,可知p为烷烃,s为烷烃的氯代物;根据题意,W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素,可进一步推知W、X、Y分别为H、C、O。A项,根据原子半径的变化规律,可知原子半径:H<O<C,错误;B项,根据同周期元素非金属性的变化规律,可知非金属性:O>C,再由CCl4、ClO2中化合价的正、负,可知非金属性:O>Cl>C,错误;C项,氧的氢化物可能为H2O或H2O2,常温常压下二者均为液态,正确;D项,碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸,错误。
答案:C
W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期
X为氧元素
Y为氟元素
Z为铝元素
W为硅元素
Z元素为Cl,n为Cl2
q为HClO
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