10 高考化学元素推断题分类例析-《中学生数理化》高考理化2024年10月刊

■陕西省永寿县中学 马亚楼 杨明锋 元素推断题既是考查物质结构、元素周 期表(律)、元素性质等的重要题型,也是考查 考生分析、推理、判断等思维能力的常用方 式。元素推断题的解题方法有很多种,现将 常见的几种解题方法归纳如下。 一、从电子层结构推断 例 1 主族元素 W、X、Y、Z原子序数 依次增大,X、Y 的价电子数相等,Z的价电子 所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合 物如下。下列说法正确的是( )。 Y X 􀪅􀪅 X 􀪅􀪅Z+ [X X W]- A.电负性:W>Y B.酸性:W2YX3>W2YX4 C.基态原子的未成对电子数:W>X D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y 解析:主族元素 W、X、Y、Z原子序数依 次增大,X、Y 的价电子数相等,Z的价电子所 在能层有16个轨道,则Z有4个能层,再根 据这4种元素形成的化合物的结构可以推 断,W、X、Y、Z分别为 H、O、S、K元素。W 和Y 可以形成 H2S,其中S显-2价,因此, 电负性S>H,A项错误。H2SO3 是中强酸, 而 H2SO4 是强酸,因此,在相同条件下,后者 的酸性较强,B项错误。H只有1个电子,O 的2p轨道上有2个未成对电子,因此,基态 原子的未成对电子数 O>H,C项错误。K 的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH, S的氧化物溶于水且与水反应生成 H2SO3 或 H2SO4,因此,氧化物溶于水所得溶液的 pH的大小关系为 K>S,D项正确。 答案:D 二、从特征推断 例 2 W、X、Y、Z为原子序数依次增大 的短周期元素。W 和 X原子序数之和等于 Y-的核外电子数,化合物 W+[ZY6]-可用作 化 学 电 源 的 电 解 质。下 列 叙 述 正 确 的 是( )。 A.X和Z属于同一主族 B.非属性:X>Y>Z C.气态氢化物的稳定性:Z>Y D.原子半径:Y>X>W 解析:由Y比Z的原子序数小,还要和Z 形成ZY-6 ,故Y是F元素;W 和X原子序数 之和等于Y-的核外电子数,所以 W 是Li元 素,X是N元素,Z是P元素。N和P属于同 一主族,A项正确。同周期,从左到右(除稀 有气体外)非金属元素的非金属性逐渐增强, 即F的非金属性强于 N,B项错误。非金属 性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F> N>P,所以氢化物的稳定性 FH>NH3> PH3,C项错误。同周期,从左到右元素原子 半径逐渐减小,即原子半径Y<X<W,D项 错误。 答案:A 点评:本题考查原子结构与元素周期律 的应用,题目难度不大,推断元素为解答关 键,注意掌握元素周期律内容及原子核外电 子排布规律,试题侧重考查考生的分析能力 及逻辑推理能力。 三、从性质推断 例 3 如下反应相关元素中,W、X、Y、 73 解题篇 经典题突破方法 高考理化 2024年10月 Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态 X原子的核外电子有 5种空间运动状态,基 态Y、Z 原子有两个未成对电子,Q是ds 区 元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的 是( )。 QZY4 溶液 逐渐通入XW3至过量 →QZX4Y4W12 溶液 A.单质沸点:Z>Y>W B.简单氢化物键角:X>Y C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.QZX4Y4W12 是配合物,配位原子是Y 解析:由于Q是ds 区元素,焰色试验呈 绿色,则 Q是Cu元素,由 QZY4,且 Y、Z原 子有两个未成对电子,则Y为O元素,Z为S 元素,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短 周期元素,基态X原子的核外电子有 5种空 间运动状态,且 QZY4,能与XW3 反应,则X 为N元素,W 为H元素。S单质是固态,氧、 氢单质均为气体,其单质沸点S>O2>H2,A 项正确。氨气只有一对孤电子,水分子有两 对孤电子,因此氨气分子的键角大于水分子 的键角,B项正确。硫酸铜溶液中加入浓氨 水,析出浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀,氨水过量 时此沉淀溶解,同时形成四氨合铜络离子,C 项正确。CuSN4O4H12 即Cu(NH3)4SO4,配 位原子不是O原子,而是N原子,D项错误。 答案:D 点评:本题考查原子结构与元素周期律, 为高频考点,把握原子结构、元素的位置、原 子序数来推断元素为解答的关键,侧重分析 与应用能力的考查,注意规律性知识的应用, 题目难度不大。 四、从反应原理推断 例 4 侯氏制碱法工艺流程中的主反 应为QR+YW3+XZ2+W2Z􀪅􀪅QWXZ3+ YW4R,其中 W、X、Y、Z、Q、R 分别代表相关 化学元素。下列说法正确的是 ( )。 A.原子半径:W<X<Y B.第一电离能:X<Y<Z C.单质沸点:Z<R<Q D.电负性:W<Q<R 解析:侯氏制碱法主反应的化学方程式 为NH3+CO2+NaCl+H2O 􀪅􀪅NH4Cl+ NaHCO3,则可推出 W、X、Y、Z、Q、R分别为 H 元素、C元素、N元素、O 元素、Na元素、 C1元素。 一般原子的电子层数越多半径越大,电 子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则 原子半径 H<N<C,A项错误。同周期从左 到右元素第一电离能呈增大趋势,第ⅤA族 元素第一电离能反常,大于第ⅥA族元素,则 第一电离能N>O>C,B项错误。O2、Cl2 为 分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二 者在常温下均为气体,Na在常温下为固体, 则沸点O2<Cl2<Na,C项 正确。元素非金 属性越强,电负性越大,非金属性 Na<H< Cl,则电负性Na<H<Cl,D项错误。 答案:C 巩固与练习 1.一种矿物由短周期元素 W、X、Y 组 成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、 Y原子序数依次增大。简单离子X2- 与Y2+ 具有 相 同 的 电 子 结 构。下 列 叙 述 正 确 的 是( )。 A.X的常见化合价有-1、-2 B.原子半径大小为Y>X>W C.YX的水合物具有两性 D.W 单质只有4种同素异形体 2.某种镁盐具有良好的电化学性能,其 阴离子结构如下所示。W、X、Y、Z、Q是核电 荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数 之和等于Z,Y原子价电子数是 Q原子价电 子数的2倍。下列说法错误的是( )。 Q L L L L 􀭠 􀭡 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 􀭤 􀭥 􀪁 􀪁 􀪁􀪁 - XL为Z3X W XZ3 Y A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能:Z>Y>X C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键 3.W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同 一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W 的核外 电子数与X的价层电子数相等,Z2 是氧化性 最强的单质,4种元素可形成离子化合物 83 解题篇 经典题突破方法 高考理化 2024年10月 (XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )。 A.分子的极性: WZ3< XZ3 B.第一电离能:X <Y<Z C.氧化性: X2Y3< W2Y3 D.键能:X2<Y2<Z2 4.W、X、Y、Z 为短周期主族元素,原子 序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y 的最外层电子数与其K 层电子数相等,WX2 是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的 是( )。 A.原子半径:X>W B.简单氢化物的沸点:X<Z C. Y与X可形成离子化合物 D. Z 的最高价含氧酸是弱酸 5.短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序 数依次增大,X原子核外最外层电子数是其 电子层数的2倍,X、Y 的核电荷数之比为 3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单 质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生 氧化还原反应。下列说法正确的是( )。 A.X与Y能形成多种化合物,一般条件 下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生 反应 B.原子半径大小:X<Y,Z>W C.化 合 物 Z2Y 和 ZWY3 都 只 存 在 离 子键 D.Y、W 的某些单质或两种元素之间形 成的某些化合物可作水的消毒剂 6.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只 有1个电子,b2- 和c+ 的电子层结构相同,d 与b同族。下列叙述错误的是( )。 A.a与其他三种元素形成的二元化合物 中其化合价均为+1 B.b与其他三种元素均可形成至少两种 二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性 7.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周 期主族元素,a原子核外电子总数与b原子 次外层的电子数相同,c所在周期数与族数相 同,d与a同族。下列叙述正确的是( )。 A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强 C.c的最高价氧化物对应的水化物是 强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强 8.短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数 依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相 邻,Z是地壳中含量最多的元素,W 是短周期 中金 属 性 最 强 的 元 素。下 列 说 法 正 确 的 是( )。 A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B.W 的最高价氧化物的水化物是一种 弱碱 C.Y的单质的氧化性比Z的强 D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合 物和离子化合物 9.短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序 数依次增大,W 的简单氢化物可用作制冷 剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中 最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种 盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出, 同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的 是( )。 A.X 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强 B.Y的简单离子与 X的简单离子具有 相同的电子层结构 C.Y与Z形成的化合物的水溶液可使 蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一 周期 答案:1.A 2.A 3.A 4.C 5.D 6.A 7.B 8.D 9.C (责任编辑 谢启刚) 93 解题篇 经典题突破方法 高考理化 2024年10月