3 热点题型6 元素“位—构—性”综合推断题的解题策略

热点题型6元素“位—构—性”综合推断题的解题策略

——证据推理与模型认知

[热点精讲]

1．建立“位—构—性”关系模型

2．结构与位置互推是解题的核心

(1)掌握四个关系式：①电子层数＝周期序数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。

(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：

①“凹”型结构的“三短四长七刚满，七主七副八零完”；②各周期元素种数；③稀有气体元素的原子序数及在周期表中的位置；④同主族上下相邻元素原子序数的关系。

3．性质与位置互推是解题的关键

熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。

4．结构和性质的互推是解题的要素

(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。

5．元素推断题中常用到的推断依据

(1)气态氢化物的水溶液呈碱性或气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应的元素：N。

(2)最活泼的非金属元素或无正化合价的主族元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或简单气态氢化物最稳定的元素或简单阴离子的还原性最弱的元素：F。

(3)焰色试验呈黄色的元素：Na；焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。

(4)地壳中含量最多的金属元素：Al；地壳中含量最多的元素：O。

(5)元素的简单氢化物和其最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应，或元素的简单氢化物能和其氧化物在常温下反应生成该元素对应的单质，该元素是S。

(6)单质为黄绿色气体的元素：Cl。

(7)可组成红棕色有刺激性气味气体的两种元素：O、N。

6．熟记主族元素的价电子排布式

ⅠA：n s1ⅡA：n s2ⅢA：n s2n p1ⅣA：n s2n p2

ⅤA：n s2n p3ⅥA：n s2n p4ⅦA：n s2n p5

7．掌握第四周期副族元素的价电子排布式

Sc：3d14s2Ti：3d24s2V：3d34s2Cr：3d54s1

Mn：3d54s2Fe：3d64s2Co：3d74s2Ni：3d84s2

Cu：3d104s1Zn：3d104s2

8．理解电离能与金属性与金属元素价态的关系，电负性与非金属性及组成化合物所形成化学键的关系。

[热点精练]

依据结构特点或在元素周期表中的位置推断

宏观辨识与微观探析

1．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是()

A．X元素的氢化物的水溶液显碱性

B．Z元素的离子半径大于W元素的离子半径

C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应

D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点

解析：选C。通过分离液态空气可得到的单质是N2或O2，则X可能为N或O，由于氧元素的氢化物——H2O呈中性，故A错误；Y元素原子最外层上s、p电子数相等，即最外层电子排布式为n s2n p2，Y可能为C或Si，由于C的最高价氧化物CO2常温下呈气态，因此其熔点和沸点都很低，故D错误；Z元素的＋2价阳离子核外电子排布与氖原子相同，因此Z为Mg，Mg在一定条件下可与O2或N2反应，故C正确；W元素原子的M层有1个未成对的p电子，则其最外层电子排布式可能为3s23p1或3s23p5，则W可能为Al或Cl，由于离子半径Cl－＞Mg2＋＞Al3＋，故B错误。

2．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素，A和D、C和E分别为同主族元素，E的原子序数是C的2倍，B的最外层电子数是A的4倍，下列叙述正确的是() A．A与C形成的化合物中不可能含有非极性键

B．C原子的电子排布图为

C．BE2的中心原子采取sp2杂化

D．E的原子半径小于D的原子半径

解析：选D。由题意可推知，A为H、B为C(碳)、C为O、D为Na、E为S。A项，H2O2中含有非极性键，错误；B项，氧原子的两个单电子自旋方向应相同，错误；C项，CS2的中心C原子采取sp杂化，错误；D项，原子半径：S＜Na，正确。

3.四种短周期主族元素在周期表中的位置如图所示。Y的价电子排布式为n s2n p4，则下列说法正确的是()

A．同周期中比Y的第一电离能大的元素只有2种

B．1 mol Z单质与足量的水反应，转移的电子数为N A

C．X的一种单质分子呈正四面体结构，键角为109°28′

D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞M

解析：选D。根据Y的价电子排布式可知，Y为O，所以M为S、X为P、Z为Cl。A 项，在第二周期中，比O的第一电离能大的有N、F、Ne，错误；B项，Cl2和H2O的反应是可逆反应，1 mol Cl2与足量水反应，转移电子数小于N A，错误；C项，白磷是正四面体结构，但键角为60°，错误。

依据结构特点及物质的特性或用途推断

宏观辨识与微观探析

4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的价电子排布式为n s n n p n ＋2，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()

A．Y的单质与X的简单氢化物反应生成两种酸

B．在晶体W中，1个晶胞含有8个W原子

C．在工业生产中，电解熔融的Z的氯化物可得单质Z

D．在第二周期中，Y的第一电离能最大

解析：选B。根据题意，X为O，Y为F，Z为Al，W为Si。

5．(双选)短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X的原子在元素周