巧用特征分析法解元素推断题
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推断题大体有下列三种类型:1.已知元素原子或离子的核外电子排布推断性质。
方法为要注意一些元素原子电子排布的特殊性(短周期元素):(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。
(2)族序数等于周期数两倍的元素:C、S。
(3)族序数等于周期数3倍的元素:O。
(4)周期数是族序数两倍的元素:Li。
(5)周期数是族序数3倍的元素:Na。
2.已知元素的特殊性质推断其在周期表中的位置:以下是元素具有的特殊性质:(1)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:C、Si。
(2)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。
(3)除H外,原子半径最小的短周期元素:F。
(4)最高正化合价不等于族序数的短周期元素:O、F。
(5)第一电离能最大的元素(稀有气体除外):F;第一电离能最小的元素:Cs(放射性元素除外)。
(6)电负性最小的元素:Cs(0.7);电负性最大的元素:F(4.0)。
3.已知元素的单质或化合物的性质、用途、存在的特殊性推断元素的结构。
有些单质或化合物的性质、用途、存在等具有特殊性,可作为推断元素的依据:(1)地壳中含量最多的元素或通常氢化物呈液态的元素:O。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。
(3)所形成化合物种类最多的元素或形成的一种单质是自然界中硬度最大的物质的元素:C。
(4)地壳中含量最多的金属元素或常见氧化物、氢氧化物呈两性的元素:Al。
(5)最活泼的非金属元素或气态氢化物(无氧酸)可腐蚀玻璃或氢化物最稳定的元素: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:Cs。
(7)焰色反应呈黄色、紫色的元素:Na、K。
(8)最轻的单质元素:H;最轻的金属元素:Li。
(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能够化合的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S。
(10)单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
(11)单质易溶于CS2的元素:P、S。
高中化学第1部分专题1小专题大智慧(一)元素推断题的解题技巧讲义(含解析)苏教版必修21. 解答元素推断题的一般步骤(1)定范围:即通过审题确定题目限制的元素范围。
如短周期元素、常见元素、前20号元素等。
(2)挖信息:根据题目叙述,从中找出元素原子结构特征等信息。
(3)建联系:元素推断一定要联系元素周期表,心中有“表”是推断元素的基础。
(4)巧整合:在上述基础上,将元素周期表结构与已知信息整合,确定元素。
2. 解答元素推断题的常见突破口(1)位置与结构①周期序数等于族序数两倍的元素是锂(Li)。
②最高正化合价等于最低负化合价绝对值三倍的元素是硫(S)。
③次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素是镁(Mg)。
④次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素是钠(Na)。
⑤族序数与周期数相同的元素是H、Be、Al;族序数是周期数两倍的元素是C、S;族序数是周期数三倍的元素是O。
⑥只由质子和电子构成的元素是H。
(2)含量与物理性质①地壳中质量分数最大的元素是氧(O),其次是硅(Si)。
②地壳中质量分数最大的金属元素是铝(Al)。
③其单质是人工制得纯度最高的元素是硅(Si)。
④其单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。
⑤其气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N)。
在常温、常压下,1体积水溶解700体积的NH3。
⑥其氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。
⑦常温下,其单质是有色气体的元素是氟、氯(F、Cl)。
⑧所形成的化合物种类最多的元素是碳(C)。
⑨在空气中,其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C)。
⑩其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素是氯(Cl)。
(3)化学性质与用途①单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。
②其气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的是氮(N):NH3+HNO3===NH4NO3。
③其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是硫(S):2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
化学元素推断题的解题思路与方法童万兴【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)017【总页数】2页(P60-61)【作者】童万兴【作者单位】福建省龙岩市第一中学【正文语种】中文元素推断题是每年高考的必考题型,要提高元素推断题的解题效率,就要掌握此类题目的解题思路与多种方法,综合运用才能快速、准确推断出元素的名称及在周期表中的位置.1) 确定范围.根据题意确定题目中元素的范围,如,该元素是否是短周期元素、前20号元素、常见元素等,范围确定后就找到了推断的大致范围.2) 挖掘信息.从题目中找出元素的物理(化学)特征、原子结构特征、含量等其他特征信息.3) 建立联系.解答元素推断题目一定要和“元素周期表”相联系,时刻做到心中有“表”,才能准确、快速找出元素名称.4) 确定元素.在前面几步的基础上,把元素周期表的结构和获得的信息进行巧妙的整合,确定元素名称或位置.5) 检查确认.把推断出来的元素放入相应的元素周期表中,检验是否和题意相符合,如果推断的有多种可能,无法确定时就要重新审查题目和解题思路.例1 5种短周期元素的原子半径及主要化合价,如表1,根据表中数据判断下列叙述正确的是( ).A L和Q形成的化合物是共价化合物;B L和M单质分别与稀HCl反应的速率:v(M)>v(L);C T、Q的氢化物在常压、常温下都是无色气体;D M的最高价氧化物的水化物具有两性从表看出L和R主要化合价是+2价,应为第ⅡA族元素,根据原子半径知,R是Be,L是 Mg;根据化合价都有-2价知,Q和T是第ⅥA族元素,Q最高价是+6,知其为S元素,T为O元素;由化合价知M为第ⅢA族元素,因其半径大于S元素,可知M是Al元素.Mg与S形成的是离子化合物,选项A错误;Mg活泼性大于Al,反应速率v(L)>v(M),选项B错误;H2O常温是液态,选项C错误;答案为D.解题策略: 1)掌握结构与位置的4个关系式: ① 原子电子层数=元素周期序数; ② 质子数=原子序数; ③ 原子最外层电子数=元素主族序数; ④ 主族元素的最高正价=主族序数,最低负价=主族序数-8(H元素减2). 2) 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;同族上下相邻元素的原子序数的关系等.3) 熟悉元素周期表中的同周期、同主族元素性质的递变规律和“对角线” 法则,才能正确判断元素.3.1 利用元素“位置-结构-性质”进行推断例2 现有原子序数从小到大排列的4种短周期元素X、Y、Z、W,这4种元素原子序数之和是32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z 2种元素左右相邻,Z和W位于同主族,M和X同主族并且和W是同周期元素.求解下列问题:(1) 判断M是什么元素?(2) 比较W、Z 2种元素各自生成的氢化物的稳定性哪个强?(3) 写出M2Z2和H2O反应的离子方程式.(4) 用X、Y、Z、W这4种元素中的3种组成一种强酸,这种强酸的稀溶液可以和铜反应,写出离子方程式.(5) 用X、Y、Z、W这4种元素组成一种离子化合物A, ① 1 mol A和足量NaOH 浓溶液反应能生成标准状况下的44.8 L气体;② A和盐酸反应生成气体B,该气体能和氯水发生反应,写出A的化学式和气体B与氯水反应的离子方程式.由X是周期表中原子半径最小的元素,可推出X是H元素;如果设Z的原子序数是x,则Y的原子序数是x-1,W的原子序数是x+8,根据4种元素的原子序数之和为32得:1+x+x-1+x+8=32,求出x=8,由此可推出Y、Z、W 3种元素分别是N、O、S.(1) M是Na元素;(2)W的氢化物是H2S,Z的氢化物是H2O,显然H2O要比H2S更稳定; (3)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;(4)在H、N、O、S这4种元素中的3种可组成2种强酸:H2SO4和HNO3, 稀硝酸能与铜反应从题意可推出这4种元素组成的离子化合物中一定有从①中可知1 mol A含有从②中可推出A中含有因此,可推出A是(NH4)2SO3,离子方程式是3.2 利用元素周期律进行元素推断例3 有a、b、c、d 4种元素,它们的原子序数是逐渐增大的,其最外层电子数分别是1、6、7、1,a-的电子层的结构和氦是相同的,b与c的次外层有8个电子,c-与d+的电子层结构是相同的.下列说法中正确的是( ).A 元素的非金属性由强到弱的顺序为c、b、a;B a与其他3种元素都可以生成共价化合物;C d与其他3种元素都可以生成离子化合物;D 元素a、b、c各自的最高与最低化合价相加的和分别是0、4、6根据题意可推出a是H,b是S,c是Cl,d是K.推断出4种元素之后就容易判断出只有选项B错误.3.3 利用原子或离子结构及序数进行元素推断例4 已知A、B、C、D、E这5种元素的原子序数都小于18且逐渐增加,A为非金属元素,其电子层数和它的最外层电子个数相同.Bn+与C(n+1)+和氖原子有相同的电子层结构,并且C是两性元素.Dn-与E(n-1)-和氩原子有相同的电子层结构.据此推断这5种元素名称.在1~18号元素中,电子层数和最外层电子个数相同的元素只有H、Be、Al这3种元素,而且其中H是非金属元素,因此,A是H元素;因为C是两性元素,所以,Bn+与C(n+1)+分别是Mg2+和Al3+,可推出n=2;由n=2,可推出Dn-与E(n-1)-分别是S2-和Cl-.因此,可推出5种元素分别是H、Mg、Al、S、Cl元素.在解答元素推断题时有多种方法和技巧,但其关键在于灵活运用这些方法,这样就能快速、准确、有效地推断出元素的名称或在周期表中的位置.。
元素推断题的常见解题方法元素推断题是考查物质结构、元素周期表(律)、元素性质等知识的重要题型,同时也是考查分析、推理、判断等思维能力的常用手段。
其命题空间广阔,知识渗透性强,是高考的重点和热点。
如何才能快速准确突破这类题型,以下解题方法,以供参考。
一、从元素“位-构-性”突破1. 利用元素位置【例题1】短周期元素X 、Y 、Z 在周期表中的位置如图所示。
试回答: (1)X 元素单质的化学式___若X 核内中子数与质子数相等,X 单质的摩尔质量是___。
(2)Y 元素的原子结构示意图是_______。
(3)Z 单质的晶体类型属于_______Z 与钠形成的化合物的电子式_______。
解:由X 、Y 、Z 都是短周期元素,结合周期表可知X 、Y 、Z 分别是一、二、三周期的He 、F 、S ,由此易得各问答案如下:(1)He 4g/mol (2)(3)分子晶体2. 利用原子结构【例题2】W 、X 、Y 、Z 四种短周期元素,W 原子核内只有一个质子,X 原子的电子总数与Z 原子的最外层电子数相等,W 原子与X 原子的最外层电子数之和与Y 原子的最外层电子数相等。
Z 原子的最外层的电子数是次外层电子数的3倍。
则(1)元素名称X Y Z W 。
(2)写出W 4XY 2Z 的结构简式__________该化合物的名称是 。
解:由题意结合原子结构特点依次得出W 是H ,Z 是O ,X 是C ,Y 是N 故答案是(1)X 是碳、Y 是氮、Z 是氧、W 是氢(2)CO(NH 2)2 尿素。
3. 利用元素特性【例题3】A 、B 、C 、D 均为短周期元素,B 、A 可形成两种液态化合物,其原子个数比分别为1∶1和2∶1,且分子中电子总数分别为18和10;B 与D 能形成一种极易溶于Na +[:S :]2- Na + .. ..水的碱性气体X,B与C能形成极易溶于水的酸性气体Y。
X分子与B2A分子中的电子数相同、Y分子中的电子数为18,A,B,D形成离子化合物,其化学式为B4A3D2,其水溶液呈弱酸性;请回答:(1)元素符号A B C D 。
巧推巧解几类元素推断题占建斌元素周期律和周期表揭示了元素之间的相互联系和变化规律,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性,是化学学习、科学研究和工农业生产的理论指导和一个重要工具。
以物质结构为主线,根据元素位、构、性的内在必然联系,推导元素在周期表中的位置关系、物质的化学性质、转化关系和化学规律成为中学化学学习和考查的热点问题。
一、元素原子序数差的巧推巧解1.巧用化合价规律,推断已知化学式的原子序差化合价是元素的一种重要性质,若巧用其自身的规律,对提高解题速度则大有陴益。
例如 x 、y 是短周期元素,两者能形成化合物x 2y 3,已知x 的原子序数为n ,则y 的原子序数不可能是( )A .n+11B .n-6C .n+3D .n+4E .n-5 解析:本题乍看起来,颇费心思,可按以下常规方法进行推理:(1)穷举式推断:则是将凡符合x 2y 3型的具体化合物全都要考虑一遍,筛选出: B 2S 3符合n+11,B 2O 3符合n+3,Al 2O 3符合n-5等,最后将n+4和n-6选项淘汰。
显然既费时间、准确率也不高。
(2)讨论式推断:即根据题目提供的推理因素先进行可能性推断,拟定推理层次,然后加以讨论,最后得出正确推断。
推理因素:x 2y 3中x 为+3价、y 为-2价 推理层次Ⅰ:x 、y 不可能为第1周期元素推理层次Ⅱ:x 、y 是短周期元素,可能组合为如下四种:推理层次Ⅲ:若y 的原子序数为m ,则①m-n=8-2-3=3;②m-8-n=8-2-3=3,即m-n=11;③m+8-n=8-2-3=3,即n-m =5,答案:BD 。
(3)若能运用化合价的有关规律进行分析,则可巧妙地快速得出答案。
根据核外电子排布规律(当各内电子层全充满时电子数为2n 2即为偶数)可以推知:如x yx yxyyx果短周期元素的原子序数为奇数时,原子的最外层电子数也为奇数,其元素的常见化合价也为奇数。
元素推断题的解题思路与方法北京陈铁强一、推断题题型的特点化学推断题由于综合性强,突出对学生能力的考查,备受高考命题专家的推崇,是历年高考试题必考的一类题型。
这是将基本概念、基本理论、元素化合物知识、有机化学知识与化学实验及简单计算有机结合起来的综合性试题。
在高三复习中抓住推断题,不仅能进一步加深元素及其化合物的有关知识,还能培养分析推理、观察思维、获取信息及综合应用的能力。
二、元素推断题的常见类型元素推断题包括两种题型:一种为文字推断题,另一种为框图推断题。
“文字推断题”属高考必考题型,其考查的知识覆盖面广,综合性强,涉及物质结构、元素、化合物,甚至包括化学计算、化学实验等知识的综合考查,命题方式灵活、形式多样。
“框图推断题”作为一种高考的常见题型,主要特点是:结构紧凑、文字表述少、包含信息多、综合性强、思维能力要求高。
三、元素推断题的解题方法与基本思路解答此类题目的关键是抓住元素、化合物的特性,挖掘解题“题眼”,并以此为突破口解题。
此类试题常见的解题方法为“审→找→析(推)→验→答”五步。
即:(1)审:审清题意,题干→问题→框图,迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求。
(2)找:找“题眼”,即找到解题的突破口,此步非常关键。
(3)析(推):从“题眼”出发,联系新信息及所学知识,大胆猜测,应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理,初步得出结论。
(4)验:验证确认,将结果放入原题检验,完全符合条件才算正确。
(5)答:按题目的要求写出答案。
近年化学高考中的元素推断题赏析例1. (2012年四川高考化学题)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。
已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:(1)B中所含元素位于周期表中第周期,族。
微专题元素推断的破解1(2023·全国·统考高考真题)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、-2B.原子半径大小为Y>X>WC.YX的水合物具有两性D.W单质只有4种同素异形体【答案】A【解析】W、X、Y为短周期元素,原子序数依次增大,简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构,则它们均为10电子微粒,X为O,Y为Mg,W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生,则W为C,产生的气体为二氧化碳。
A.X为O,氧的常见价态有-1价和-2价,如H2O2和H2O,A正确;B.W为C,X为O,Y为Mg,同主族时电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越小,原子半径越大,所以原子半径大小为:Y>W>X,B错误;C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,水合物为Mg(OH)2,Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水,不能与碱反应,所以YX的水合物没有两性,C错误;D.W为C,碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,种类不止四种,D错误;故选A。
2(2023·全国·统考高考真题)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>WB.简单氢化物的沸点:X<ZC.Y与X可形成离子化合物D.Z的最高价含氧酸是弱酸【答案】C【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S。
巧用特征分析法解元素推断题
所谓特征分析法,就是在认真审题、深入挖掘题目中隐含条件的基础上优化思维、拓展解题思路的方法,下面例谈特征分析法在解元素推断题中的应用。
一、位置特征的分析
位置特征分析,就是通过分析命题特点,将元素放到周期表中的准确位置,然后利用类比法或利用周期律对元素性质进行合理的推断,从而使问题得到解决。
【例1】已知短周期元素的离子aA2+、bB+ 、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则
下列叙述中正确的是()
A、原子半径 A>B>C>D
B、原子序数d>c>b>a
C、离子半径 C>D>B>A
D、非金属性 A>B>D>C
解析:由aA2+、bB+ 、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,得出A、B、C、D在周期表中的位置为:
由周期表中的递变规律可知:原子半径:B>A>C>D ;原子序数:a>b>d>c ;离子半径:C>D>B>A ;非金属性:D>C>A>B 。
综上答案为C。
一种元素的位置、性质、结构之间存在着必然联系,若能将命题中涉及到的元素准确定位,巧妙比较,会使问题迅速解决。
二、价态特征的分析
价态特征分析,就是通过分析题干与结论,找出命题中元素价态上的特征,然后利用价态规律,及时抓住战机,命中目标。
【例2】(2005全国理综Ⅰ,6)下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()
A、BF3
B、H2O
C、SiCl4
D、PCl5
解析:题目要求分子中所有原子都满足最外层为8电子结构,根据化学键理论,判断的关键是看分子中相应元素的原子最外层电子数+|化合价|是否等于8,如果等于8,其最外层就为8电子结构;如不等于8,其最外层就不为8电子结构。
很显然,BF3分子中B:3+3 =6,其原子最外层不能满足8电子结构,选项A不合题意;H2O分子中H:1+1 =2,选项B不合题意;PCl5中P:5+5 =10,选项D亦不合题意;只有SiCl4中Si:4+4 =8,同时Cl:7+1 =8,所有原子最外层都满足8电子结构,所以符合题意。
综上答案为C。
2
点评:快速判断某分子中所有原子是否都满足最外层为8电子结构,题型有两类:一类是含H 型分子,因为H原子最外层有2个电子就已经达到稳定结构,所以这类分子一定不能满足所有原子最外层为8电子结构,如题目中B选项;另一类是非含H型分子,判断关键是看分子中相应元素的原子最外层电子数+|化合价|是否等于8,如题目中A、C、D选项,只要准确求算,结果是显而易见的。
三、结构特征的分析
结构特征分析,就是通过分析结构特征与电子结构和几何构型的关系,然后利用空间想象能力、应变能力、思维能力进行综合分析,进而使问题得以解决。
【例3】下列结构图中,大黑点(●)代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子
解析:在结构图中,每条短线代表一个共用电子对,其中分别包含有两个成键原子的一个电子。
首先根据未用于形成共价键的最外层电子数与共用电子对数求和,得出该原子的最外层电子数,再根据原子的最外层电子数确定原子的名称,最后可得答案:NH3 HCN CO(NH2)2 BF3
此题是让学生看图识分子,意在考查学生对成键原子最外层电子结构的辨证认识。
是一道考查逆向思维的题目,有利于发展学生辨证思维能力。
四、数值特征的分析
数值特征分析,就是分析题意,找出命题中的数值特征,借助数学手段,通过抽象思维和逻辑推理,从而达到问题的解决。
【例4】若短周期元素中的两种元素形成原子个数比2 :3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是()
A、1
B、3
C、5
D、6
3
解法一:本题可将抽象问题具体化,首先分析构型、化合价、族数,进而确定具体元素,解决有关问题,最后结合特例得出结论。
分析原子个数比2 :3的化合物在短周期中有以下两种构型:
原子序数之差为3、5、11 特例N2O5 原子序数之差为1 综上答案为D。
解法二:本题若认真分析结论中的数值特征,运用数学上“奇数与偶数之差为奇数”,分析A2B3或A3B2两种构型,在短周期中,必有一种元素处于偶数族,另一种元素处于奇数族,且偶数族元素其原子序数为偶数,奇数族元素其原子序数为奇数,二者原子序数之差必为奇数,很显然D 是不可能的。
解法一将具体元素代入A2B3或A3B2 (如B2O3 、Al2O3、Mg3N2、Mg3P2等)较解法二借用数值特征分析推导繁杂,灵活运用恰当的数值特征可能会变繁为简,所以要针对题目特点灵活选用最简易方法。
总之,解元素推断题,方法很多,若能够将命题中直接或隐含的特征挖掘出来,巧妙运用特征分析法,会使问题的解决变得更加方便、简捷,能起到事半功倍的效果。