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结构周期推断题的解题方法

来源:摘抄于因特网作者:黄勇 点击:所属专题: 元素推断
结构周期推断题是通过物质结构和元素周期律的知识推断元素及其化合物的一类推断题。此类推断题的完整形式是:推元素、写用语、判性质。有时只要求推元素,或只写用语,判性质。这类题推元素是键,只要元素推错,其它问题就可能全错。 结构周期推断题推元素的已知条件所

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结构周期推断题是通过物质结构和元素周期律的知识推断元素及其化合物的一类推断题。此类推断题的完整形式是:推元素、写用语、判性质。有时只要求推元素,或只写用语,判性质。这类题推元素是键,只要元素推错,其它问题就可能全错。

结构周期推断题推元素的已知条件所包含的知识内容如下:

(1)原子序数和周期表中位置(周期和族);

(2)原子结构,包括核内质子数、质量数和中子数,核外电子数,原子或离子结构示意图,最外层电子数和电子层数;

(3)元素及单质和化合物的性质(包括化学实验),如主要化合价,特征反应,特殊的物理性质,氢化物或最高价氧化物的通式;

(4)进行化学计算的数据,如氢化物或最高氧化物中某元素的质量分数,化学反应中量的关系。

比较综合的问题,往往是以上几种条件的结合。

推导元素,解结构周期推断题应具备以下基础知识。

(1)熟记元素周期表结构,弄清主、副族元素,掌握表中的两个递变规律及有关等式。

(2)熟记1一20号元素原子的结构及电子层排布。

(3)记住具有稀有气体Ne、Ar原子的电子层结构的离子(即氖型、氩型离子)。由于阳离子比对应原子少一个电子层,阴离子与对应原子电子层数相同,如果阳离子和阴离子为同一种稀型离子,则构成阳离子的元素应在该稀有气体元素的下一周期,而构成阴离子的元素应与该稀有气体元素在同一周期。

(4)对于气态物质应考虑气体单质、非金属氢化物和一些非金属氧化物。

(5)如果两元素形成离子化合物,形成正价的必为金属元素,形成负价的应为非金属元素;如果两元素形成共价化合物,则二者一般为非金属元素。

(6)一般要求推短周期元素,如果有三种元素处于连续的三个周期,则一定有氢元素。一般来说,原子序数小时,相对原子质量是原子序数的2倍或2倍稍多一点,可由相对原子质量估计是什么元素。这类推断题推导的往往是比较熟悉的元素,如十3价的一般是铝,而不会推导出硼。这与性质推断题不同,后者是根据周期表知识和规律去推导不熟悉的主族元素,如砹、铯、钡等。

(7)不同周期、不同主族元素及化合物性质的比较要找对比物,并且只能是左下方的与右上方的才能进行比较。如KOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,碱性强弱的比较,可用NaOH或Ca(OH)2作对比物加以比较。

(8)记住元素周期表中的一些“最”,如最轻的元素,原子半径最小的是氢;地壳中含量最多的元素是氧,组成化合物种类最多,形成单质的结构周期推断题的解题方法硬度最大的元素是碳,导电性、导热性最好的是银;延展性最强的金属是金,等等。

(9)在回答有关问题,要弄清题意,按要求回答。例如,是写元素名称还是符号;是写化合物的名称还是化学式;是写化学方程式还是离子方程式;是用电子式表示还是用结构式(短线)表示;是用电子式表示分子或晶体的形成过程还是结构;当考虑几种元素最高氧化物的水化物的酸碱性时,是指出、还是比较、还是用元素周期表的知识进行比较,等等。

 

例1  X、Y、Z是周期表里20号前的相邻三个周期的主族元素,它们的原子序数按X、Y、Z的顺序依次增大;Z能与Y形成ZY型离子化合物;Y可以与X形成XY型共价化合物;Z能与水等物质的量完全反应并置换出氢。这三种元素的名称是:X          ,Y         ,Z         。 

解析:由ZY型离子化合物和Z与水等物质的量完全反应置换出氢,知Z为碱金属。Y为ⅦA族元素,X与Y形成XY型共价化合物,且X原子序数最小,故X为氢元素。由于原子序数按X、Y、Z增大,又是三个相邻周期元素,故Y应为氟,Z为钠。答案应填“氢、氟、钠”。 

例2  有X、Y、Z三种元素,已知:

(1) 它们都是短周期元素,X和Z在同一周期;

(2) 它们可以组成X2Z、ZY2、ZY3型化合物;

(3)ZY3与水化合生成一种强酸,此强酸与X2Z反应可生成一种气体A,A和ZY2反应可得到单质Z,则X2Z是         ,ZY3         (均写分子式),A和X2Z反应的化学方程式是                                      。

解析:本题看似不推元素,但不知道X、Y、Z三种元素是无法解答题中问题的。由分子组成知X为碱金属Na,Z为ⅣA族元素,应为S,而Y应为O。ZY3为SO3,与水反应生成H2SO4(强酸),X2Z为Na2S,与H2SO4作用生成H2S(A),H2S和SO2反应可得单质S(Z),故答案应填“Na2S,SO3,2H2S+SO2=3S十2H2O”。 

例3  短周期元素A、B、C、D、E,其原子序数大小顺序是:A>C>D>E>B;A、C、D位于同一周期,E原子最外层的电子数是次外层电子数的3倍,B原子比E原子少2个电子。A元素的单质0.015 mol与足量盐酸完全反应时,有2.709×1022个电子发生转移。

(1)写出各元素的名称:A        ,B         ,C       ,D       ,E        

(2)A位于周期表的第      周期,第      族;E位于周期表的第        周期,第        族。

(3)用电子式表示C与E反应生成化合物的形成过程:                            。

(4)用电子式表示B在E中完全燃烧生成的化合物的结构:           ,此分子中含有      键(填非极性、极性),此物质在固态时属于      晶体。

(5)写出A、C、D的最高氧化物的水化物的分子式,并比较其酸碱性强弱。

(6)写出B、D、E三种元素所形成的化合物的水溶液与B在E中完全燃烧所生成的化合物反应的化学方程式。

解析:由于最外层电子数不超过8,而次外层电子数除第2周期外,其余的为8或18,故E只能有2层电子,最外层6个电子,应为氧元素。B比氧少2个电子,故B为碳元素。0.015mol A单质与足量盐酸反应产主H2,并失去0.045 mol电子,即1 mol A单质与足量盐酸反应产生1.5 rnoI H2,应为+3价元素;A又是短周期中这五种元素原子序数最大的,故应是铝。A、C、D同周期,且按D、C、A原子序数增大,故D为钠,C为镁。推出元素,其它问题就迎刃而解了。

(1)A:铝    B:碳    C:镁    D:钠    E:氧

(2)A是第3周期ⅢA族,E是第2周期ⅥA族

(5)NaOH、Mg(OH)2是碱,Al(OH)3是两性氢氧化物,既具有碱性,又具有酸性。三者的碱性强弱是:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

   (6) Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

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