内容正文:
元素的综合推断
[素养突破]
元素周期律、元素周期表是高考的必考内容。题目命题通常有两种:一种是以图、表的形式给出;第二种是以文字形式给出,解题过程中比较图、表中的数据变化趋势,总结出规律或挖掘出文字反映的信息、特征,突破元素推断,培养学生宏观辨识与微观探析素养的发展。
元素推断题的一般思维模板
依据原子结构特点推断元素
1.“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。
2.“阴上、阳下”规律:电子层结构相同的离子,其电性相同,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。
[典题例证]
[例1] (2021·全国乙卷)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是( )
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
解析:B [由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15, X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si,据此答题。A项,O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即X>Y>Z>W,A错误;B项,化合物XW即MgO为离子化合物,其中的化学键为离子键,B正确;C项,Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性能强于Z单质的,C错误;D项,Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误;故选B。]
[素养提升]
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻,A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物,丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知:甲+E2===丙+B2,甲+丙===丁,下列说法正确的是( )
A.离子半径:D>C>B
B.A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种
C.D元素在周期表中的位置可以是第二周期第ⅡA族
D.丁物质均由非金属元素组成,只含共价键
解析:B [A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物,丙为18电子化合物,则A为氢元素,10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF;已知甲+E2===丙+B2,甲+丙===丁,则E为双原子分子,故E为Cl元素,则B为氮元素,且B、C相邻,则C为氧元素,故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl;D元素的最外层电子数与核外电子层数相等,原子序数大于氧元素,处于第三周期,最外层电子数为3,故D为Al元素。A.N3-、O2-、Al3+电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径N3->O2->Al3+,故A错误;B.H与N两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH、NH三种,故B正确;C.Al元素在周期表中的位置可以是第三周期第ⅢA族,故C错误;D.丁为NH4Cl,含有离子键、共价键,故D错误。]
依据元素及其化合物的性质推断
常见元素及其化合物的特性
(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。
(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。
(7)最易着火的非金属元素的单质,其元素是:P。
(8)焰色试验呈黄色的元素:Na
(9)焰色试验呈紫色(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:Al。
(13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发