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专题三,元素推断教师版

发布时间:2013-10-29 09:51:38  

★ 牢固基础知识 ★ 重点难点突破 ★ 熟悉答题技巧 ★

特训第三讲 元 素 推 断

一、近年高考元素推断试题走向

1、近年高考元素推断题主要有以下特点:

元素推断题集基本概念、基础理论及元素化合物知识于一身,具有综合性强、思维容量大的特点,是化学高考的重要题型之一。近年来,随着高考命题“稳中有变”及“知识与能力考查并重”改革的逐步深入,高考试题中元素推断题的灵活性和综合性也逐年增强。主要表现在:抽象程度提高,条件渗透交叉。题眼隐藏较深等。解答这些元素推断题,不仅要求学生掌握必要的知识,还要求学生具有相当的熟练程度;不仅要求学生有由此及彼的逻辑思维,还要求学生有亦此亦彼的辩证思维能力。

2、常见题型为选择题、填空题、计算题、综合性的元素推断题等。

二、专题目标

1.回顾元素及其化合物的基本性质,构建完善知识网络。

2.培养发散思维,强化基本知识联想技能,提高准确抓住题眼的运用能力。

三、高考热点及知识贮备

【题型一】元素在周期表中的位置推断

【知识贮备】

1.根据核外电子的排布规律

(1)最外层电子规律

(2)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。

(3)“阴上阳下”规律

电子层结构相同的离子,若电性相同,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——“阴上阳下”规律。

【例1】已知X、Y、Z为三种主族元素,可分别形成Xn、Ym、Zn三种离子,已知m>n且X、Y、Z三++-

种原子的M层电子数均为奇数。下列说法中不正确的是( C )

A.三种离子中,Ym的离子半径最小 +

B.Z的最高价氧化物对应水化物的分子式为HnZO4

C.X、Y、Z一定在同一周期,且原子半径Z>X>Y

D.三种元素相应的最高价氧化物对应水化物之间两两会发生反应

解析 由题中X、Y、Z之间的相互关系,可推断X、Y、Z为Na、Al、Cl元素。Na、Al3、Cl三种离++-子中Al3的离子半径最小,A正确;Cl最高价氧化物对应水化物的分子式为HClO4,B正确;Na、Al、+

Cl元素同处于第三周期,其原子半径Na>Al>Cl, C项错误;Al(OH)3为两性氢氧化物,D项正确。

【例2】X、Y、Z、M、G五种元素分属三个不同短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离

子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。Y2 是空气的主要成分之一。请回答 加强思维训练 第 1 页 共 15 页 提升推理能力

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下列问题:

(1)M在元素周期表中的位置为 。

(2)Y、Z的单质或两元素之间形成的化合物共有________种;Y、G的单质或两元素之间形成的化合物

可作水消毒剂的有 (写出两种物质的化学式)

(3)上述五种元素中两元素形成的化合物之间可相互反应生成单质M的化学方程式为 。

(4)ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。

【答案】(1) 第三周期第ⅥA族 (2) 5;Cl2、O3、ClO2

(3) 2H2S + SO2=3S + 2H2O (4)NaH + H2O=NaOH+ H2↑

【知识贮备】

2.根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系推断

(1)几个重要关系式

①核外电子层数=周期数(对于大部分元素来说);

②主族序数=最外层电子数=最高正价=8-|最低负价|

0——第ⅠA族中的H和第ⅣA族??2——第ⅤA族③|最高正价|-|最低负价|=?4——第ⅥA族??6——第ⅦA族

(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置

①族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。

②族序数等于周期数2倍的元素:C、S。

③族序数等于周期数3倍的元素:O。

④周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca。

⑤周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba。

⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。

⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。

⑧除H外,原子半径最小的元素:F。

⑨最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F无正价)。

【例3】现有A、B、C、D四种短周期元素,它们之间的关系如下。原子半径:A<C<B<D;原子的最外

层电子数:A+C=B+D=8;原子的核外电子层数:B=C=2A;B元素的主要化合价:最高正价+最低负价=2。下列有关说法错误的是 ( D )

A.由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性

B.D元素组成的单质能与强碱溶液反应,并有H2生成

C.C元素不可能在第一周期,也不可能在第ⅣA族

D.A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子

解析 根据题意知:A为氢,B为氮,C为氟,D为铝,则D选项错误。

【例4】 如图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是 ( C )

①X、Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性为Y<X

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②Y、Z的气态氢化物的稳定性Y<Z

③W的单质常温下呈液态,可与铁粉反应

④W的原子序数比Z的大9

A.只有③ B.①② C.①②③ D.①②③④

解析 由元素周期表的结构可知,X为N,Y为P,Z为S,W为Br。X、Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性为HNO3>H3PO4,①正确;同一周期,从左往右,元素的非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,②正确;W为Br,常温下其单质为液态,可与铁粉反应生成溴化铁,③正确;W的原子序数比Z的大19,④错误。

【知识贮备】

3.稀有气体元素定位法

【例5】已知某主族元素R的原子序数为31,依据元素周期律对该元素的性质进行预测。对下列性质的预

测,你认为错误的是( C )

A.原子核外有4个电子层 B.原子最外层有3个电子

C.该元素是非金属元素 D.最高价氧化物既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应

【题型二】由元素及其化合物的性质推断

【知识贮备】

(1)形成化合物种类最多的元素、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高的元素: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、氢化物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)等物质的量的单质最轻的元素:H;最轻的金属单质:Li。

(5)单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。

(6)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。

(7)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的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S。

(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。

【例6】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。

(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式

为 。

(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为

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(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。

(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性: > 。(用分子式表示)

(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。

【答案】 (1)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O

(2) (3)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

(4)HCl>H2S (5)S2->Cl->Na+>Al3+

【例7】A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,A是地壳中含量最高的元

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的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题:

(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是____(选“A”或“D”)。

(2)元素C在元素周期表中的位置是________,B的最高价氧化物对应的水化物的电子式为________。

(3)A、D、E可以形成多种盐,其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1,该盐的名称为________。它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质,该反应的离子方程式为____________________________________________。

解析 A是地壳中含量最高的元素,A是氧; D的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸,D是氯,B、C、D三元素在第三周期,它们的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能反应生成盐和水,根据B、C、D原子序数依次增大,因此B是钠,C是铝,据A、D、E三种元素形成的盐中,A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1知E为+2价金属Ca。

答案 (1)D (2)第三周期第ⅢA族

(3)次氯酸钙 ClO+2H+Cl===Cl2↑+H2O -+-

【题型三】综合利用“位”、“构”、“性”关系推断

【知识贮备】

1.“位、构、性”三者之间的关系

2.推断元素的常用思路

根据原子结构、元素周期表的知识及已知条件,可推算原子序数,判断元素在周期表中的位置等,基本思路如下:

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【例8】短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如下图所示,其中戊是同周

期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是 ( C )

A.最外层电子数:甲>乙>B.简单离子的离子半径:丙<乙

<丁<戊

C.含有丁元素的酸有多种

D.乙的氢化物多种多样,丙、丁、戊的氢化物各有一种

解析 第一周期只有两种元素,而短周期为前三周期,故甲、乙、丙所在周期为第二周期,戊元素原子半径最小,故为第三周期第ⅦA族,即Cl元素,由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7,故A错;核外电子数相同的简单离子,其离子半径随核电荷数的增加而减小,B错;丁元素为S,含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等,故选项C正确;氮的氢化物有NH3、N2H4,故D错。

【例9】下表是元素周期表中的一部分,表中所列字母分别代表一种化学元素,请回答下列问题:

(1)写出j在周期表中的位置__________。

(2)o、i、p三种元素之间能以原子个数之比1∶1两两形成互化物,这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。请写出i、p的互化物与f、l形成的化合物等物质的量反应时的化学方程式:__________________________________________________。

(3)假设NH4是“元素NH4”、的阳离子,则“元素NH4”在周期表中的位置应该是______________;NH4的碳酸盐应________(填“易”或“不易”)溶于水。

解析 (1)由元素周期表的结构知,j处于第四周期,周期表的第4个横行的结构包括,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)由题意知i、p的互化物为BrCl,f、l形成的化合物为NaI,BrCl中Cl得电子能力强,Cl为-1价,Br为+1价,类似于卤素单质的性质,NaI与BrCl等物质的量反应生成I2。 (3)NH4的核电荷数为11,周期表中应在第三周期第ⅠA族,类似于钠,NH4的碳酸盐易溶于水。 答案 (1)第四周期第Ⅷ族 (2)2BrCl+2NaI===Br2+I2+2NaCl (3)第三周期第ⅠA族 易 +

【题型四】元素推断的特殊技巧举例

【知识贮备】

1.“公式”+“验证”巧推短周期相邻元素

(1)若已知三元素的核外电子数(原子序数)之和

三种元素原子序数之和±8经验公式:其中某元素的原子序数(注意:若整除则无解) 3

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(2)若已知相邻三元素的最外层电子数之和

①能被3整除,则三种元素的位置关系只能为同周期相邻或同主族相邻;

②同时不能被3和2整除,则必有两元素在同一偶数族,另一元素为相邻奇数族;

③虽然不能被3整除,但是能被2整除,则必有两元素在同一奇数族,另一元素为相邻偶数族。

【例10】有三种相邻元素A、B、C,已知A、B处于同一周期,且B、C处于同一主族相邻位置。又知这

三种元素原子的质子数之和是31,最外层电子数之和为17,试推断A、B、C各为何种元素。

解析 31-831+8=7…2,13(整除),故一种元素为7N。又由于17既不能被3整除,也不能被33

2整除,则另外两元素都在偶数族,只能是8O和16S,经验正符合题意。

答案 A为N元素,B为O元素,C为S元素。

【知识贮备】

2.位置图示法

所谓图示法就是采用图形或图表对题目条件进行形象化的展示,直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律,把握解题的关键。

【例11(10)】可用图示法推断。

解析 分析题意,我们可将A、B、C这三种元素在元素周期表中的位置,列出如下四种情形:

再根据三元素的原子序数的关系,列出代数式,求解,简单直观。

设B的质子数为x。根据三种元素原子的质子数之和为31,综合分析上述四种情况,可列出以下四个代数方程式:

①(x-1)+x+(x+8)=31,解之得x=8;

②x+(x+1)+(x+8)=31,解之得x=22(不合理); 3

40(不合理); 3③(x-1)+x+(x-8)=31,解之得x=

④(x+1)+x+(x-8)=31,解之得x=38(不合理)。 3

则A:质子数8-1=7,是氮元素;B:质子数为8,是氧元素;C:质子数为8+8=16,是硫元素。N、O、S三种元素原子的最外层电子数之和为5+6+6=17,符合题意。

【知识贮备】

3.“直觉”+“验证”技巧

直觉,就是一种对问题直接的、有意识的、不经严密逻辑推理的思维,它可以跨越复杂的推理过程,直接得出结论。丰富的知识积累是产生直觉的重要前提,但由于直觉产生的结论只是一种可能的猜测,因此只有对结论进行严格的逻辑论证和检验,才能得出正确的答案。

【例12】A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期。A、B组成的化 加强思维训练 第 6 页 共 15 页 提升推理能力

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合物甲为气态,其中A、B的原子数之比为4∶1,由A、C组成的两种化合物乙、丙都是液态,乙中A、C原子数之比为1∶1,丙中A、C原子数之比为2∶1,由D、C组成的两种化合物丁和戊都是固体,丁中D、C原子数之比为1∶1,戊中D、C原子数之比为2∶1,写出下列物质的化学式:甲________,乙________,丙________,丁________,戊________。

解析 根据原子个数比为4∶1的气态化合物,直觉将甲猜为CH4,再根据乙、丙分别是由A、C元素形成的原子数之比为1∶1、2∶1的液态化合物,直觉将乙猜为H2O2,丙猜为H2O;根据A、D同主族,顺推A、B、C、D四种元素分别为氢、碳、氧、钠,最后根据B、C同周期,D、C形成原子个数比为1∶1、2∶1的固体化合物,分别为Na2O2、Na2O符合实际,则猜想正确。

答案 CH4 H2O2 H2O Na2O2 Na2O

【知识贮备】

4.类比思维的应用

常见的类比思维有:①根据元素周期表和元素周期律②等电子体原理③对角线规则

【例13】(1)已知:等电子体原理:具有相同电子数和相同原子数的两个或两个以上的分子或离子,它们

的结构和性质相似。Mg在CO2燃烧的化学反应方程式2Mg+CO2=2MgO+C,试写出Mg

在N2O燃烧的化学反应方程式:

(2)已知氧和硫、氧化物和硫化物在化学性质上具有相似性,试写出P2S5与Na2S反应:

(3)对角线规则:在元素周期表中,位于左上角或右下方的不同主族的两元素性质相似。试分析Be(OH)2

与Mg(OH)2可用 鉴别,其离子方程式为: 简析:CO2、N2O互为3原子、22电子的等电子体,性质相似,Mg也可在N2O中燃烧。模拟P2O5与Na2O反应得到Na3PO4,可知P2S5与Na2S反应得到Na3PS4。周期表中,铍与铝,锂与镁处于对角线位置,则性质相似。Be(OH)2与Mg(OH)2的鉴别类别Al(OH)3与Mg(OH)2的鉴别方法,往往采用NaOH溶液来鉴别。

答案:⑴Mg+N2O=MgO+N2(或4Mg+N2O=MgO+Mg3N2) ⑵P2S5+3Na2S=2Na3PS4 ⑶NaOH溶液, Be(OH)2+ 2OH-= BeO22-+ 2H2

O

1.日本理化学研究所的科研人员于近期成功地合成了113号元素,这是亚洲科学家首次合成的新元素。

中国科学院近代物理研究所研究员徐瑚珊和中国科学院高能物理研究所研究员赵宇亮参与了这项研究工作。该元素所在周期表的位置是( D )

A.第6周期,ⅣA族 B.第7周期,ⅣA族

C.第6周期,ⅢA族 D.第7周期,ⅢA族

2.已知a为IIA族元素,b为IIIA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且a、b为同一周期元素,下

列关系式错误的是( C )

A.n=m+11 D.n=m+1 B.n=m+25 C.n=m+10

简析:在周期表中,第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况:

①第1~3周期(短周期)元素原子序数相差1;②第4、5周期相差11;

③第6、7周期相差25

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3.X、Y、Z为短周期元素,这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6,则由这三种元素形成的化合

物的化学式不可能是( A )

A.XYZ B.X2YZ C.X2YZ2 D.X2YZ3

简析:由题假设X、Y、Z分别为H、C、O,则可以形成HCHO即B,HCOOH即C,H2CO3即D

4. X、Y、Z 三种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示,则下列说法正确的是( D )

A.Z元素所在的周期共有18种元素

B.Y的气态氢化物受热很容易发生分解

C.Z在空气中燃烧可生成最高价氧化物

D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸

简析:短周期包括三个周期,第一周期仅有H、He两元素,H位于左上角,He位于右上角,则X是零族元素He,由此可确定Y是第二周期ⅦAD的F,Z是第三周期ⅥA的S。第三周期只有8种元素;HF很稳定,受热不分解;S在空气中燃烧只能生成SO2,其最高价氧化物(SO3)对应的水化物是强酸(H2SO4)。

5.如图为在元素周期表中前四周期截取的一部分,若B元素的核电荷数为Z,则五种元素的核电荷数之

和为( )

A.5Z B.5Z+18 C.5Z+10 D.5Z+8

6.某元素的离子R2+有5个电子层,最外层有2个电子。当RCl2固体配成溶液时,为得到澄清溶液并防

止变质,常在溶液中加入少量R单质和盐酸,下列叙述正确的是( D )

A.R为ⅡA族元素

B.R的最高价氧化物的对应水化物是强碱

C.R2+的硝酸盐水溶液呈中性

D.RCl2有还原性,可进一步被氧化

简析:R2+最外层有2个电子,说明R为ⅣA族金属元素,其最高价氧化物对应水化物应是弱碱。为防止

变质,往溶液中加入R是为了防止R2+被氧化,加入盐酸是防止发生水解。

7.A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大。元素A的负一价离子具有和稀有气体He一样

的结构,元素B的最外层电子数是内层电子总数的2倍,元素C是短周期元素中原子半径最大的主族元素,元素D在地壳中的含量位于第二位,元素E与元素B可形成具有正四面体结构的物质。请回答下列问题。

(1)在周期表中,元素B位于________周期________族;A与C形成的离子化合物的电子式为____________;

A与C形成的离子化合物与水反应的化学方程式为_______________________。

(2)C、E形成的简单离子的离子半径大小关系为(用离子符号表示)。

(3)D、E元素形成的化合物可与水反应生成一种沉淀和一种气体,试写出该反应的化学方程式:

____________________________________。

(4)单质B与水反应是将B充分利用的措施之一,试写出该反应的化学方程式:_______________________。

10.W、X、Y、Z为短周期内除稀有气体元素外的四种元素,它们的原子序数依次增大,其中只有Y为金

属元素,Y的最外层电子数和W相等,Y、Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数的3倍。则W为 ,X为 ,Y为 ,Z为 (填元素符号)。

简析:W、Y为同主族元素且只有Y为金属元素,则W、Y只可能为H和Na或B和Al。

①假设W为H,Y为Na。设X的原子序数为a,则5≤a≤9;又设Z的序数为b,则有14≤b≤17(a、b均为正正数),由题意得:11+b=3(1+a)即b=3a-8。则有14≤3a-8≤17,解得7.1≤a≤8.3,只能取a=8,故X为O元素,Z为S元素。

②假设W为B,Y为Al。设X的原子序数为a,则6≤a≤9;又设Z的序数为b,则有14≤b≤17(a、b均为正正数),由题意得:13+b=3(5+a)即b=3a+2。则有14≤3a+2≤17,解得4≤a≤5,这与6≤a≤9不符。 综合①、②分析可知,W为H,X为O,Y为Na,Z为S。

11.有相对原子质量均大于10的A、B两元素,能形成化合物X和Y,已知等物质的量的X和Y的混合物

的密度是相同条件下氢气密度的18.5倍,其中X和Y和质量比为3:4.4,经测定X的组成为AB,Y的组成为AnB,试通过计算回答:A为B为。(填元素名称)

简析:设X、Y两化合物的相对分子质量为M(X)和M(Y),则有关系式:

[M(X)+M(Y)]/2=18.5×2=37

M(X)/M(Y)=3/4.4

解得 M(X)=30——NO M(Y)=44——N2O 由计算的结果并结合题意推得A为氮元素,B为氧元素。

12.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:①元素周期表中,Z

与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则:

(1)Y、Z和W是否位于同一周期(填“是”或“否”)?____________,理由是__________________________ 加强思维训练 第 9 页 共 15 页 提升推理能力

(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数比为8:2:4:1,写出该化合物的名称及化学式

_________________。

简析:(1)Y、Z、W三种元素为短周期元素,如果处于同一周期,结合条件①可知,该相邻的三元素其

原子序数是三个连续的自然数,即三种元素原子的最外层电子数也应该是三个连续的自然数。

三个连续的自然数之和应该是3的整数倍,而条件②告之Y、Z、W三种元素原子的最外层电

子数之和为17,17不是3

的整数倍,因此Y、Z、W三种元素不可能处于同一周期。

(2)而三者既要符合原子序数关系,又要符合相邻关系,还要符合最外层电子数之和为17,所以Y、Z、

W三元素在周期表中的位置为:Z、W在第ⅥA族Y在第ⅤA族。具体位置如下:

计算可排除第二种情况,算得Y是N;Z是O;W是S;

(3)又因为X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8∶2∶4∶1,且X原子序数最小,可猜想X为H,可组成化合物(NH4)2SO4,符合题意。

答案:(1)否 若三者处于同一周期,则最外层电子数之和不可能为17 (2)N O S (3)硫酸铵

(NH4)2SO4

13.已知有短周期元素A、B、C,A、B左右相邻,B、C上下相邻,三种元素的原子序数之和为42,试推

断A、B、C各是何种元素?

简析:①(42+8)/3=17┄少1,则B的原子序数为17(Cl元素),A的原子序数为16(即17-1)(S元素),C的原子序数为9(即17-8)(F元素)。

②(42-8)/3=11┄余1,则B的原子序数为11(Na元素),A的原子序数为12(即11+1)(Mg元素),C的原子序数为19(即11+8)(K元素)。故A、B、C分别为S、Cl、F或Mg、Na、Cl。

14.A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增,A核外无电子,B元素的一种单质是自然界中最

硬的物质,C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布,舍勒是D元素单质的发现者之一,戴维最早制得了E元素的单质,

F元素的单质历史上曾作为流通货币,A、C、D、F四种元素形成的化合物W可用于制镜工业。

(1)D、E两元素通常可形成两种离子化合物,其中一种化合物X可用做供氧剂。请写出X的电子式

____________。X与A2D反应会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃。请写出X与A2D反应的化学方程式______________________________。

(2)A、B、D、E四种元素形成的某化合物,摩尔质量为68 g·mol1,其化学式为____________________。 -+

(3)B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质,通过钯碳催化剂,两者能反应生成无毒物质,请写出该

反应的化学方程式____________________________________。

(4)W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z,Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1∶3,Z极易爆炸

分解生成两种单质。请写出Z分解的化学方程式____________。

答案 (1)

- 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ -(2)HCOO+H2OHCOOH+OH

(3)2NO+2CO===N2+2CO2或者2NO2+4CO===N2+4CO2

(4)2Ag3N===6Ag+N2↑

解析 A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,E为钠元素,F为银元素。(1)D、E可组成 加强思维训练 第 10 页 共 15 页 提升推理能力

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Na2O、Na2O2两种化合物,A2D为H2O,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2。

(2)A、B、D、E组成摩尔质量为68 g·mol

HCOO+H2O==HCOOH+OH。

(3)CO和NO(或NO2)在催化剂的作用下生成N2和CO2。

(4)H、N、O、Ag四种元素组成Ag(NH3)2OH溶液,银氨溶液长时间放置会生成Ag3N,分解生成Ag和 N2引起爆炸。

15.X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和等于16,X2、Y2、Z2在常温下都是无色气体,它们

均为工业合成某化工产品的重要原料,其流程如下:

---1的化合物是HCOONa,HCOO水解呈碱性,即 -

已知:①一定条件下,X2与Y2能反应生成A,X2与Z2能反应生成B;

②B和C分子均为常见的10电子微粒。

请回答下列问题:

(1)X元素在周期表中的位置是_______________________________________。

(2)X2与Z2可制成新型化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔石墨制成,通入的气体在电

极表面放电,负极电极反应式为________________________。

(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH______7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是(用离子方程式表

示)____________________________________________。

(4)写出由C生成A和B的化学方程式___________________________________。

答案 (1)第二周期第ⅥA族

(2)H2+2OH-2e===2H2O

(3)大于 NH3·H2O?NH4+OH(或NH3+H2O?NH3·H2O?NH4+OH)

催化剂(4)4NH3+5O2=====△4NO+6H2O

解析 由题意,可知X是O,Y是N,Z是H,A是NO,B是H2O,C是NH3。在H2与O2形成的燃料电池中,当电解质溶液为KOH时H2在负极被氧化生成水,注意在碱性环境下,电极反应中不能出现H,只能出现OH。NH3与水反应生成的氨水呈弱碱性;NH3可发生催化氧化反应生成NO和水。

16.X、Y、Z、M、G五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X元素的气态氢化物水溶液呈碱性;Y、

M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;元素Z和G可形成1∶1的离子化合物。请回答下列问题:

(1)Y在元素周期表中的位置为______________,Z离子的结构示意图为__________。

(2)X元素的气态氢化物的电子式为___________,M的最高价氧化物对应水化物的化学式为____________。

(3)Z、M、G三种元素的原子半径从大到小的顺序为__________________(用元素符号表示)。

(4)元素Y和Z按原子个数1∶1形成的化合物中存在____________化学键。

(5)能说明元素G的非金属性比元素M的非金属性强的是__________(填编号)。

①最高价氧化物对应水化物的酸性:G比M强

②气态氢化物的还原性:M比G强

③气态氢化物溶于水后的酸性:G比M强

④G的最高正价比M的最高正价高

(6)M和X可形成一种化合物,其相对分子质量在170~190之间,且M的质量分数约为70%。该化合物的化学式为____________。 -++-+---

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答案 (1)第二周期ⅥA族

(6)S4N4

(2)

H2SO4 (3)Na>S>Cl (4)离子键、共价键 (5)①②

解析 根据题意X为N,Y为O,M为S,MY2为SO2,MY3为SO3,Z为Na,G为Cl。

(5)根据气态氢化物的稳定性或最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断非金属性强弱,①②符合。

30 g

mol481nN14 g·

(6)=,由于该化合物的相对分子质量在170~190之间,所以其化学式为S4N4。 nS70 g491

32 g·mol17.已知:①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数

依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。②室温下单质A与某种常见的一元强碱溶液反应,可得到B和C。④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。 ⑴ 元素X是 ,Z是 。

⑵ 写出③中反应的化学方程式 。 ⑶ 写出④中反应的化学方程式 。

分析:推断题往往有明显的特征反应,解题时就以此为突破口。③中“室温下单质A与某种常见的一元强碱溶液反应,可得到B和C”在高一知识范围里可锁定在卤素元素内,可推得A为氯气;“B和C”只可能在KCl与KClO中选择;④中“受热催化分解”中的学生对“氯酸钾在催化剂下受热分解”十分熟悉,"Y可暂定为O2",D暂定为氯酸钾;现在用条件①加以检验,正好相符。

所以,元素X为氯元素,Z为钾元素;③方程式为2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O ④中方程式略 18. 不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示,若x越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成分为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值:

(1)通过分析x值变化规律,确定Mg、N的x值范围:

____________<x(Mg)<_____________,_____________<x(N)<___________。 (2)推测x值与原子半径的关系是______________________。

分析:本题是一道信息给予题,突破口在读懂表格中“若x越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成分为带负电荷的一方”的意义。表格给出的是同周期元素x值的大小,无规律可寻,但隐含的同主族元素x值变化是有一定规律的,特殊数据隐含信息是真正的突破口。Mg在周期表中的位置介于Na与Be之间,同主族比Be小,同周期比Na大,故0.93<x(Mg)<1.57,依此类推N的x值范围。 答案:(1)0.93<x(Mg)<1.57,2.25<x(N)<3.44

(2)在同周期(电子层数相同)或同主族(最外层电子数相同)中,原子半径越小x值越大。

【2013高考真题汇编】

1.(2013江苏卷)10.短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小,X 与W 同主族,Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序: r(Y)>r(Z)>r(W)

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B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同

C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

D.只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物

【参考答案】D

2.(2013海南卷)3.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )

A.氘(D)原子核外有1个电子 B.1H与D互称同位素

C.H2O与D2O互称同素异形体 D.1H18O与D216O的相对分子质量相同

【参考答案】C

3.(2013福建卷)9.四种短周期元素在周期表中的位置如右图,其中只有M为金属元素。下列说法不正

确的是( )

A.原子半径Z<M

B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X 的弱

C.X 的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

D.Z位于元索周期表中第2 周期、第ⅥA族

【参考答案】B

4.(2013重庆卷)3.下列排序正确的是( )

A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH

C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN D.沸点:PH3<NH3<H2O

【参考答案】D

5.(2013上海卷)3.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确

的是( )

A.Th 元素的质量数是232 B.Th 元素的相对原子质量是231

C.232Th 转换成233U是化学变化 D.230Th和232Th的化学性质相同

【参考答案】D

6.(2013山东卷)8.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,W的气态氢化

物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知( )

A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y

B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y C.X元素形成的单核阴离子还原性强于Y

D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性

解析:因为W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物,这指的是铵盐,所以W是N元素,则X、Y、Z依次是O、S、Cl。则其氢化物中H2S最不稳定,A正确;只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y的含氧酸酸性强,B错;阴离子还原性S2->O2-,C错;Cl2与水的反应中既表现氧化性,也表现了还原性,D错。

【参考答案】A

7.(2013广东卷)22.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中R单质在暗处

与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )

A.非金属性:Z<T<X

B.R与Q的电子数相差26

C.气态氢化物稳定性:R <T<Q

D.最高价氧化物的水化物的酸性:T>Q

解析:由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。由于Z(Ar)为稀有气体,不能比较其非金属性,A错误;R的(原子序数)电子数为9,Q的(原子序数)电子数为35,35-9=26,B正确;F、Cl、Br三种元素位于同主族,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,C错误、D正确。答案:BD

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命题意图:元素周期律与元素周期表

8.(2013浙江卷)9、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示,其中X元素的原子内

层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是( )

A.钠与W可能形成Na2W2化合物

B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电

C.W得电子能力比Q强

D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体

【解析】由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C,因此Y为O,Z为Si,W为S,Q为Cl。A选项:Na和S可形成类似于Na2O 2 的Na2S2。Z与Y组成的物质是SiO2,SiO2是原子晶体,熔融时不能导电。C选项:S得电子能力比Cl弱。D选项:C、O元素都能形成多种同素异形体。答案:A

9.(2013天津卷)3、下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )

A.IA族与VIIA族元素间可形成共价化合物或离子化合物

B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7

C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大

D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强

【解析】该题考查元素周期律。A选项IA族的H元素可以与VIIA族的元素形成共价化合物,Na元素可以与VIIA族的形成离子化合物,正确;B选项第二周期元素从左到右,元素O和F无正价,错误。C选项同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越小,错误。D选项同周期金属元素的化合价越高,其失电子能力越弱,如Na 、Mg、 Al,错误。答案:A

10.(2013天津卷)7、X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 请回答下列问题:

(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)_______________________。

(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质(写分子式)

________________。

(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系

其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式________;D的电子式_________。 ①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为_____________。

由A转化为B的离子方程式________________________。

②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因_________________________________________。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是_________________________________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有_______________________。

【解析】该题以周期律和周期表为基础知识,考查元素推断、重要元素化合物的性质、化学用语、电解质溶液中离子浓度大小比较等重要知识。

根据短周期元素X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,可推知X、 Y元素分别为H和C,Q与X同主族推知Q为Na元素,Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,推知Z为O元素,R为Al元素。(1)原子半径大小顺序为Na>Al>C>O>H

(2)C和H形成的物质是有机化合物,含极性键又含非极性键,分子质量最小的只能是C2H2。

(3)C溶于水显酸性的气体只能是CO2,D是淡黄色固体,只能是过氧化钠,则CO2

的结构式是;过氧化钠的电子式是。

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①B为两性不溶物,A B均由三种元素组成,根据转化关系A为NaAlO2,B为Al(OH)3,由A转化为

--B的离子方程式AlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2 AlO2+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3↓+CO32-。

②A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性,A是Na2CO3,B是NaHCO3。A显碱性

-的原因是CO32-的水解。水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3+OH-。二者等浓度的混合溶液中,

---离子浓度的大小顺序为c(Na+) >c(HCO3) >c(CO32) >c(OH) >c(H+),碳酸根的水解程度比碳酸氢

根的水解程度大。在滴加盐酸至中性时,碳酸钠和盐酸反应生成NaHCO3,NaHCO3和盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2、如果溶质全是NaCl,由于有CO2,溶液就显酸性,所以溶质是NaHCO3、NaCl、CO2。 答案:(1)Na>Al>C>O>H;(2)C2H2;(3)--;。 ①NaAlO2;②AlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2 AlO2+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3↓+CO32-。

---③CO32-+H2OHCO3+OH-;c(Na+) >c(HCO3) >c(CO32-) >c(OH) >c(H+);NaHCO3、NaCl、

CO2(或H2CO3)

11.(2013海南卷)13.(9分)X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的

气体,Y原子最外层电子数是其周期数的三倍,Z与X原子最处层电子数相同。回答下列问题:

(1)X、Y和Z的元素符号分别为 、 、 。

(2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有 、 。

(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。

此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ;此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为 。

[答案] (1)H O Na (2)NaOH Na2O2

-(3)H2O2 5 H2O2+2MnO4+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑ H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3

[解析]:(1)氢气是密度最小的气体推出X为H,Y只能是第二周期元素推出为O,Z与H同族且原子序数大于O推出为Na。

(2)3种元素两两组合,再全组合可得结论。

--(3)第3个空已经给出反应物为H2O2、CN、OH,产物为CO32-、NH3,配平即可,此时CN-中C为

+2价,N为-3价。

12.(2013大纲卷)27、(15分)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B

和D 同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题:

(1)五种元素中,原子半径最大的是 ,非金属性最强的是 (填元素符号);

(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是 (用化学式表示);

(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为 ,其中存在的化

学键类型为 ;

(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为 ;

(5)单质D在充足的单质E中燃烧,反应的化学方程式为 ;D在不

充足的E中燃烧,生成的主要产物的化学式为 ;

(6)单质E与水反应的离子方程式为 。

【答案】(1)Na(1分) Cl (1分) (2)PH3(2分)

(3)NH4Cl(2分) 离子键和共价键(2分)

(4)H3PO4(2分) (5)2P+5Cl2

(6)Cl2+H2O=H+Cl+HClO(2分) +-2PCl5(2分) PCl3(1分)

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