讲座2元素“位”、“构”、“性”之间的相互推断

1、元素元素“位位”、“构构”、“性性”之间的相互推断之间的相互推断 元素原子的位、构、性之间的相互推断一直是各地市高考命题的元素原子的位、构、性之间的相互推断一直是各地市高考命题的热点问题，在高考试题中经常以选择题和填空题的形式出现，在元素热点问题，在高考试题中经常以选择题和填空题的形式出现，在元素推断题中出现的计算题和基本理论的问题的难度并不大，这与综合题推断题中出现的计算题和基本理论的问题的难度并不大，这与综合题的基本特性是相符的。命题人在命制综合题的过程中，由于必须从多的基本特性是相符的。命题人在命制综合题的过程中，由于必须从多方面、多角度考虑问题，又必须遵循推断题的基本模式，因而这类综方

2、面、多角度考虑问题，又必须遵循推断题的基本模式，因而这类综合题通常只是涉及的知识面较宽而已，并不会有太大的难度，但是综合题通常只是涉及的知识面较宽而已，并不会有太大的难度，但是综合性较强，然而要想在短的时间内高效率地解决此类问题，必须掌握合性较强，然而要想在短的时间内高效率地解决此类问题，必须掌握一定的解题技巧。一定的解题技巧。 【理论阐释】【理论阐释】熟练掌握元素推断题的解题突破口熟练掌握元素推断题的解题突破口高考中经常考到高考中经常考到的元素原子的详细信息（包括元素的符号、名称、具体的位置、原子的元素原子的详细信息（包括元素的符号、名称、具体的位置、原子序数、最外层电子数、电子层数、原子结

3、构示意图、常见的价态、能序数、最外层电子数、电子层数、原子结构示意图、常见的价态、能形成的阴阳离子等）以及前形成的阴阳离子等）以及前2020号元素原子形成的化合物的特征，是在号元素原子形成的化合物的特征，是在较短时间内高效率解决此类问题的保障。解决此类问题的基本思路如较短时间内高效率解决此类问题的保障。解决此类问题的基本思路如下：下：元元素素名名称称或或位位置置相对原子质量相对原子质量原子序数原子序数周期数、族序数周期数、族序数元素的特征元素的特征元素的性质元素的性质原子或离子结构原子或离子结构若干元素原子序数间关系若干元素原子序数间关系根据化学式计算根据化学式计算根据化学方程式计算根据化学方

4、程式计算原子结构特征原子结构特征含量等其他特征含量等其他特征物理和化学特性物理和化学特性解题突破口解题突破口1、位置与结构、位置与结构1、Li是周期序数等于族序数的是周期序数等于族序数的2倍的元素。倍的元素。2、S是最高正价等于最低负价绝对值是最高正价等于最低负价绝对值3倍的元素。倍的元素。3、Be、Mg是最外层电子数与最内层电子数相等的元素；是最外层电子数与最内层电子数相等的元素；Li、Na是是最外层电子数是最内层电子数的最外层电子数是最内层电子数的1/2的元素；的元素；2倍的是倍的是C、Si；3倍的是倍的是O、S；4倍的是倍的是Ne、Ar。4、Be、Ar是次外层电子数等于最外层电子数的元素

5、；是次外层电子数等于最外层电子数的元素；Mg是次外层是次外层电子数等于最外层电子数电子数等于最外层电子数4倍的元素；倍的元素；Na是次外层电子数等于最外层是次外层电子数等于最外层电子数电子数8倍的元素。倍的元素。5、H、Al是原子最外层电子数与核外电子层数相等的元素。是原子最外层电子数与核外电子层数相等的元素。6、He、Ne各电子层上的电子数都满足各电子层上的电子数都满足2n2的元素。的元素。7、H、Al是族序数与周期数相同的元素。是族序数与周期数相同的元素。8、Mg是原子的最外层上的电子数等于电子总数的是原子的最外层上的电子数等于电子总数的1/6的元素；的元素；1/3的的是是Li、P；1/2

6、的有的有Be；相等的是；相等的是H、He。9、C、S是族序数是周期数是族序数是周期数2倍的元素。倍的元素。10、O是族序数是周期数是族序数是周期数3倍的元素。倍的元素。11、C、Si是最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素。是最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素。解题突破口解题突破口2、含量与物理性质、含量与物理性质1、O是地壳中质量分数最大的元素，是地壳中质量分数最大的元素，Si次之，次之，Al是地壳中质量分数是地壳中质量分数最大的金属元素。最大的金属元素。2、H是最轻的非金属元素；是最轻的非金属元素；Li是最轻的金属元素。是最轻的金属元素。3、Na是焰色反应为黄色的元素；是焰色反应为

7、黄色的元素；K是焰色反应为紫色（透过蓝色的是焰色反应为紫色（透过蓝色的钴玻璃观察）的元素。钴玻璃观察）的元素。4、Si是人工制得纯度最高的元素；是人工制得纯度最高的元素；C是天然物质中硬度最大的元素。是天然物质中硬度最大的元素。5、N是气态氢化物最易溶于水的元素；是气态氢化物最易溶于水的元素；O是氢化物沸点最高的非金是氢化物沸点最高的非金属元素。属元素。6、常温下，、常温下，F、Cl是单质为有色气体的元素。是单质为有色气体的元素。7、C是形成化合物种类最多的、最高价氧化物的含量增加会导致是形成化合物种类最多的、最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应温室效应”的元素。的元素。8、Cl是单质最易液

8、化、最高价氧化物的水化物酸性最强的元素。是单质最易液化、最高价氧化物的水化物酸性最强的元素。解题突破口解题突破口3、化学性质与用途、化学性质与用途1、F是单质与水反应最剧烈的非金属元素。是单质与水反应最剧烈的非金属元素。2、N是气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能起化学反应的元是气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能起化学反应的元素。素。3、S是气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素单质的元素。是气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素单质的元素。4、P是在空气中能自燃的元素。是在空气中能自燃的元素。5、F是气态氢化物的水溶液可以雕刻玻璃的元素。是气态氢化物的水溶液可以雕刻玻璃的元素。6、

9、O是单质有两种同素异形体对人类生存最为重要的元素。是单质有两种同素异形体对人类生存最为重要的元素。7、Mg是单质既能在是单质既能在CO2中燃烧，又能在中燃烧，又能在N2中燃烧的金属元素。中燃烧的金属元素。8、Li、Na、F是其单质在常温下与水反应放出气体的短周期元素。是其单质在常温下与水反应放出气体的短周期元素。解题突破口解题突破口4、 10电子微粒组电子微粒组1、原子：、原子：Ne 2、分子：、分子：CH4、NH3、H2O、HF 3、阳离子：、阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ 4、阴离子：、阴离子：N3- -、O2- -、F- -、OH- -、 NH2- -解题突破口解

10、题突破口5、 18电子微粒组电子微粒组1、原子：、原子：Ar 2、分子：、分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、F23、阳离子：、阳离子：K+、Ca2+ 4、阴离子：、阴离子：P3- -、S2- -、HS- -、Cl- -、O22- -5、特殊情况：、特殊情况：F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3F解题突破口解题突破口6、同族的上下周期元素原子序数之间的关系、同族的上下周期元素原子序数之间的关系1、二、三周期的同族元素原子序数之差为、二、三周期的同族元素原子序数之差为8。2、三、四周期的同族元素原子序数之差为、三、四周期的同族元素原子序数之差为8或或18，A、A为为8，其他

11、族为其他族为18。3、四、五周期的同族元素原子序数之差为、四、五周期的同族元素原子序数之差为18。4、五、六周期的同族元素原子序数之差为、五、六周期的同族元素原子序数之差为18或或32。5、六、七周期的同族元素原子序数之差为、六、七周期的同族元素原子序数之差为32。解题突破口解题突破口7、特征现象、特征现象1焰色反应：焰色反应：Na+（黄色）、（黄色）、K+（紫色）（紫色）2浅黄色固体：浅黄色固体：S或或Na2O2或或AgBr或或FeS2 3使品红溶液褪色的气体：使品红溶液褪色的气体：SO2（加热后又恢复红色）、（加热后又恢复红色）、Cl2（加热（加热后不恢复红色）后不恢复红色）4有色溶液：有

12、色溶液：Fe2+（浅绿色）、（浅绿色）、Fe3+（黄色）、（黄色）、Cu2+（蓝色）、（蓝色）、MnO4- -（紫色）（紫色）有色固体：红色（有色固体：红色（Cu、Cu2O、Fe2O3）、红褐色）、红褐色Fe(OH)3 蓝色蓝色Cu(OH)2 、黑色（、黑色（CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS）黄色（黄色（AgI、Ag3PO4）、白色）、白色Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl有色气体：有色气体：Cl2（黄绿色）、（黄绿色）、NO2（红棕色）（红棕色）5特征反应现象：特征反应现象： Fe(OH)2 2Fe(OH)3白色到灰绿到红褐色白色到灰绿到红褐色1、 （2009江

13、苏江苏高考）高考）X、Y、Z、W、R 是是 5 种短周期元素，其原子序数依次增大。种短周期元素，其原子序数依次增大。X 是是周期表中原子半径最小的元素，周期表中原子半径最小的元素，Y 原子最外层电子数是次外层电子数的原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，倍，Z、W、R 处处于同一周期，于同一周期，R 与与 Y 处于同一族，处于同一族，Z、W 原子的核外电子数之和与原子的核外电子数之和与 Y、R 原子原子的核外电子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是数之和相等。下列说法正确的是 A元素元素 Y、Z、W 具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大 B元素

14、元素 X 不能与元素不能与元素 Y 形成化合物形成化合物22X Y C元素元素 Y、R 分别与元素分别与元素 X 形成的化合物的热稳定性：形成的化合物的热稳定性：mmX YX R D元素元素 W、R 的最高价氧化物的水化物都是强酸的最高价氧化物的水化物都是强酸 【典例导悟】【典例导悟】【解析】【解析】选选C。从题目所给的条件可以看出。从题目所给的条件可以看出X是是H元素，元素，Y是是O元元素，素，Z是是Na元素，元素，W是是Al元素，元素，R是是S元素。所以，元素。所以，A项，项，Y、Z、W具有相同电子层结构的离子（具有相同电子层结构的离子（O2- -、Na+、Al3+），其半径依次减小），其

15、半径依次减小（判断依据：核外电子排布相同的微粒，半径随着核电荷数的增加（判断依据：核外电子排布相同的微粒，半径随着核电荷数的增加而减小）；而减小）；B项，项，X和和Y元素能形成元素能形成2种化合物，种化合物，X2Y(H2O)和和X2Y2(H2O2)；C项，元素项，元素Y、R分别与元素分别与元素X形成的化合物是氢化形成的化合物是氢化物，因为物，因为Y(O元素元素)和和R（S元素）的非金属性强弱：元素）的非金属性强弱：YR，所以对，所以对应的氢化物的稳定性：应的氢化物的稳定性：XmY XmR；D项，项，W元素最高价氧化物的元素最高价氧化物的水化物是水化物是Al(OH)3，是两性氢氧化物，而，是两性

16、氢氧化物，而R元素最高价氧化物的水化元素最高价氧化物的水化物是物是H2SO4,是强酸。是强酸。2、（、（2009广东高考）元素广东高考）元素X、Y、Z原子序数之和为原子序数之和为36，X、Y在同一在同一周期，周期，X与与Z2- -具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是A同周期元素中同周期元素中X的金属性最强的金属性最强B原子半径原子半径XY，离子半径，离子半径XZ2- -C同族元素中同族元素中Z的氢化物稳定性最高的氢化物稳定性最高D同周期元素中同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强的最高价含氧酸的酸性最强【解析】【解析】选选B。根据。根据X、Y

17、在同一周期，在同一周期，X与与Z2- -具有相同的核外电子具有相同的核外电子层结构，可推层结构，可推Z在在X、Y的上一个周期，又因为的上一个周期，又因为X、Y、Z原子序数之和原子序数之和为为36，综合判断知，综合判断知X为为Na、Z为为O、Y为为Cl，B项中的离子半径应为：项中的离子半径应为：Z2- -X。3 3、（、（20092009北京高考）北京高考）W W、X X、Y Y、Z Z均为短周期元素，均为短周期元素，W W的最外的最外层电子数与核外电子总数之比为层电子数与核外电子总数之比为7 71717；X X与与W W同主族；同主族；Y Y的原的原子序数是子序数是W W和和X X的原子序数之

18、和的一半；含的原子序数之和的一半；含Z Z元素的物质焰色反元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是应为黄色。下列判断正确的是A.A.金属性：金属性：YZ B.YZ B.氢化物的沸点：氢化物的沸点：XW XW C.C.离子的还原性：离子的还原性：XW D.XW D.原子及离子半径：原子及离子半径：ZYX ZYX 【解析】【解析】选选B。本题考查物质结构和元素周期律。根据题设条件推知。本题考查物质结构和元素周期律。根据题设条件推知W为为Cl、X为为F、Y为为Al、Z为为Na。选项。选项A，Al、Na 同周期，根据同周期同周期，根据同周期元素递变规律，元素递变规律，Na的金属性大于的金属性大于Al

19、；选项；选项B，HF分子间存在氢键，其分子间存在氢键，其沸点高于沸点高于HCl；选项；选项C，Cl- -的还原性大于的还原性大于F- -；选项；选项D，F- -的半径大于的半径大于Na、Al3。4、（、（2009全国全国卷卷）已知周期表中，元素）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素与元素X相邻。相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料，可以形成一种高温结构陶瓷材料，W的氯化物分子呈正的氯化物分子呈正四面体结构，四面体结构，W的氧化物的晶体类型是的氧化物的晶体类型是 ；（2）Q的具有相同化

20、合价且可以相互转变的氧化物是的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ；（3）R和和Y形成的二元化合物中，形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化呈现最高化合价的化合物的化学式是学式是 ； （4）这）这5个元素的氢化物分子中个元素的氢化物分子中,立体结构类型相同的氢化物的沸点立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）从高到低排列次序是（填化学式） ，其原因是，其原因是 ；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ；（5）W和和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物的氯

21、化物与与Q的氢化物加热反应，生成化合物的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和和HCl气体；气体；W(QH2)4在在高温下分解生成高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是式（各物质用化学式表示）是 。【解析】【解析】本题可结合问题作答。本题可结合问题作答。W的氯化物分子为正四面体形，则的氯化物分子为正四面体形，则应为应为SiCl4或或CCl4，又，又W与与Q形成高温陶瓷，故可推断形成高温陶瓷，故可推断W为为Si。（1）SiO2为原子晶体。为原子晶体。（2）高温陶瓷可联想到）高温陶瓷可联想到Si3N4,

22、Q为为N，则有，则有NO2与与N2O4之间的相互转之间的相互转化关系。化关系。（3）Y的最高价氧化物的水化物为强酸，且与的最高价氧化物的水化物为强酸，且与N等相邻，则只能是等相邻，则只能是S。R为为As，所以，所以As 和和S 形成的二元化合物中，形成的二元化合物中， As呈现最高化合价呈现最高化合价的化合物的化学式应为的化合物的化学式应为As2S5。（4）显然）显然X为为P元素。元素。氢化物沸点顺序为氢化物沸点顺序为NH3 AsH3 PH3，因为，因为前者中含有氢键，后两者构型相同，分子间作用力随相对分子质量前者中含有氢键，后两者构型相同，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。的增大而增大

23、。SiH4、PH3和和H2S的电子数均为的电子数均为18，结构分别为正，结构分别为正四面体形、三角锥形和四面体形、三角锥形和V形。形。（5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。平即可。【答案】【答案】（1）原子晶体）原子晶体 （2）NO2和和N2O4 （3）As2S5（4）NH3 AsH3 PH3，因为前者中含有氢键，后两者构型相，因为前者中含有氢键，后两者构型相同，同，分子间作用力随相对分子质量增大而增大分子间作用力随相对分子质量增大而增大；电子数相同电子数相同的有的有SiH4、PH3和和H2S结构分别为正四面

24、体形、三角锥形和结构分别为正四面体形、三角锥形和V形形（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4高温高温5、（、（2009天津高考）下表为元素周期表的一部分，请参照元素天津高考）下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：在表中的位置，用化学用语回答下列问题：IA01AAAAAA23族族周期周期（1）、的原子半径由大到小的顺序为的原子半径由大到小的顺序为_。（2）、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。（3）、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价中的

25、某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。（4）由表中两种元素的原子按）由表中两种元素的原子按11组成的常见液态化合物的稀溶液组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_。a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4(5)由表中元素形成的常见物质由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：可发生以下反应：X溶液与溶液与Y溶液反应的离子方程式为溶液反应的离子方程式为_，N的单质的化学方程式为的单质的化学方程式为_。常温下，为使常温下，为使0.1 mol/L M 溶液中由溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的应向溶液中加入一定量的Y溶液至溶液至_。【解析】【解析】本题以元素周期表为题材，考查原子半径比较、酸性强弱、本题以元素周期表为题材，考查原子半径比较、酸性强弱、电子式、离子方程式以及盐类