内容正文:
题型01 元素“位-构-性”推断
试题命制时主要是以原子(或离子)结构、核外电子排布、元素化合物的性质为突破口,进行元素的推断,然后分项考查粒子半径大小的比较,金属性、非金属性强弱的比较,气态氢化物的稳定性强弱,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等元素周期律知识,有时还涉及化学键与物质类别关系的判断。解题时抓住这些关键特性,首先确定其为何种元素,然后以此为突破口,推知其他未知元素。
1.位、构、性关系的含义
所谓位、构、性是指元素在周期表的位置(周期、族)与原子结构(电子层、最外层电子数)以及元素的性质(金属性、非金属性等)之间的相互关联,以及相互之间的推导。
(1)从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质。
(2)从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质。
(3)元素的一些主要性质能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。
2.位、构、性关系的应用
(1)结构与位置互推问题是解题的基础
①掌握四个关系式:电子层数=周期序数;质子数=原子序数;主族元素最外层电子数=主族序数;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(H除外)。
②熟练掌握周期表中的一些特殊规律:
如各周期元素种数;稀有气体的原子序数及在周期表中的位置;同族上下相邻元素原子序数的关系等。
(2)性质与位置互推问题是解题的关键
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。
(3)结构和性质的互推问题是解题的要素
①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。
②原子半径决定了元素单质的性质;离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同,性质相似。
④判断元素金属性和非金属性的方法规律,很多只适用于主族元素,而不适用于副族元素。
3.推断中常考元素
元素
排布特点(结构特征)
性质特征
H
①最外层只有一个电子
②族序数等于周期数
③无中子
④半径最小
①密度最小的单质
②宇宙含量最多的元素
Li
①周期数是族序数2倍的元素
②最外层电子数是内层电子数的一半
电极材料
C
①族序数等于周期数2倍的元素
②最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素
①形成化合物种类最多的元素
②单质是自然界中硬度最大的物质
③元素的气态氢化物中氢的质量分数最高的元素
N
①空气中含量最多的元素
②气态氢化物的水溶液呈碱性的元素
③元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应
④某一氢化物可做液态燃料
⑤常见氢化物可做制冷剂
O
①族序数等于周期数3倍的元素
②最外层电子数是最内层电子数的3倍
③最外层电子数是电子层数的3倍
④最高正化合价不等于族序数的元素
①地壳中含量最多的元素
②氢化物在通常情况下呈液态的元素
③某一单质可杀菌、消毒、漂白
Na
①周期数是族序数3倍的元素
②原子半径最大的短周期元素
③L层电子数为8,与H同主族的短周期元素
①短周期中金属性最强的元素
②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素
③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素
Al
族序数等于周期数的元素
①最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素
②氧化物可做耐火材料
③地壳中含量最多的金属元素
Si
①最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素
②最外层电子数是次外层电子数的一半
①单质是重要的半导体材料
②氧化物可用作光导纤维
③最高价非金属氧化物对应的水化物难溶于水
P
最外层电子数是内层电子数的一半
①组成骨骼和牙齿的必要元素
②某一单质和其氢化物都能自燃
S
①族序数等于周期数2倍的元素
②与氧同主族的短周期元素
③最外层电子数是电子层数的2倍
①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂
②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂
③元素的氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物可发生氧化还原反应
Cl
第三周期主族元素原子半径最小
①最高价氧化物对应的水化物酸性最强
②单质可用作自来水的杀菌消毒
③与同周期半径最大的金属组成的化合物溶液呈中性
说明:如果题干没有指明是短周期元素,所推断元素中可能会出现第四周期元素如K、Ca等
4.解题模板
第一步:推断元素
(1)根据题目信息和原子结构推断元素在元素周期表中的位置及名称。
(2)根据元素及其化合物的性质判断出元素原子结构和在元素周期表中的位置。
第二步:联想“规律”
依据推出的元素在周期表中的位置,结合元素周期律对选项中元素的结构和元素性质的变化作出判断。
第三步:通盘“验证”
将判断的结果代入原题中进行检验,完全符合题设条件的才是正确选项。
5.元素推断与物质