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[化学]高中化学推断题总结

楼主#
更多 发布于:2015-07-25 14:45
. 基于元素周期表的推断

1. 元素的基本知识
解答这一类问题时,我们应该掌握一些有关元素的基本的特征性的常识。下面对标有红色字体的元素(单质)的基本特征性知识做一个总结。
1号元素 氢:原子半径最小,同位素没有中子,密度最小的气体。
6号元素 碳:形成化合物最多的元素,单质有三种常见的同素异形体(金刚石、石墨、富勒烯)。
7号元素 氮:空气中含量最多的气体(78%),单质有惰性,化合时价态很多,化肥中的重要元素。
8号元素氧:地壳中含量最多的元素,空气中含量第二多的气体(21%)。生物体中含量最多的元素,与生命活动关系密切的元素,有两种气态的同素异形体。
9号元素 氟:除H外原子半径最小,无正价,不存在含氧酸,氧化性最强的单质。
11号元素 钠:短周期元素中原子半径最大,焰色反应为黄色。
12号元素 镁:烟火、照明弹中的成分,植物叶绿素中的元素。
13号元素铝:地壳中含量第三多的元素、含量最多的金属,两性的单质(既能与酸又能与碱反应),常温下遇强酸会钝化。
14号元素 硅:地壳中含量第二多的元素,半导体工业的支柱。
15号元素磷:有两种常见的同素异形体(白磷、红磷),制造火柴的原料(红磷)、化肥中的重要元素。

17号元素 氯:单质为黄绿色气体,海水中含量最多的元素,氯碱工业的产物之一。
19号元素 钾:焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),化肥中的重要元素。
20号元素 钙:人体内含量最多的矿质元素,骨骼和牙齿中的主要矿质元素。

2. 由基本元素的基本延伸——基本元素间形成的化合物
1)等电子情况 请熟记下面的两类特殊的等电子粒子
①常见的10电子粒子
简单原子或离子:Na+ Mg2+ Al3+F-   分子:CH4NH3H2OHFNe
复杂离子:NH2- NH4+ H3O+ OH-
②常见的18电子粒子
简单原子或离子:ArK+Ca2+Cl-S2-     分子(氢化物):HClH2SPH3SH4
分子(9+9型):F2H2O2N2H4C2H6CH3OHCH3NH2CH3FNH2OH
复杂离子:HS-
注:所谓“9+9分子,实际上都是几个9电子的官能团(—OH—NH2—CH3—F)的两两的组合。
2)二元化合物的数据特征 在元素推断题中,元素构成化合物时的一些数据特征也是命题人十分青睐的命题信息。下面对一些常见的二元化合物的数据特征作一些总结
①多种比例的情况:最常见的是两种原子以1112(或21)的组成形成化合物的情况,此时首先应考虑H2O2H2ONa2O2Na2O,此外还应注意COCO2NONO2,再延伸到过渡金属可想到FeSFeS2CuOCu2O,甚至有机物中的C2H2C2H4
XY2型化合物的可能情况:IIA族与VIIA族化合物:BeF2BeCl2MgF2MgCl2CaF2CaCl2 氧化物与硫化物:CO2NO2SO2SiO2CS2
XY3型化合物的可能情况:氢化物和卤化物:BF3BCl3AlF3AlCl3PCl3NH3PH3 氧化物:SO3 氮化物:LiN3NaN3
④其它情况:由于篇幅有限,X2YX3Y型化合物的情况就留给读者自己归纳了。此外,一定要注意题目的要求是“XY2还是“XY12组成,如是后者,除了考虑到24的组成外,往往要还要考虑有机物(如12组成的烯烃)。
3)常考到的多元化合物 元素推断题中,常会对三种以上的基本元素组成的化合物的性质进行考察。下面对1~20号元素间可形成的化合物进行一些总结
①离子化合物 几种常考到的酸根离子NO3-CO32-HCO3-SO32-HSO3-SO42-HSO4-HS-PO43-H2PO42-HPO4-SiO32AlO2-Na+K+Mg2+Ca2+Al3+等形成的多元离子化合物是常见的考察内容。其中常见的命题内容有:NO3-在酸性条件下的氧化性,CO32-HCO3-SO32-HSO3-Al3+AlO2-Al(OH)3的相互转化,SO32-HSO3-HS-的还原性,弱酸根的水解方程式的书写(尤其是负二价弱酸根的分步水解)。
上述的这些阴离子中,有一个极易被忽略但又极容易考到的离子——HSO4-,当题目问到上面这些离子之间的相互反应时,我们应马上想到它。HSO4-最大的特性是它是唯一有强酸性的阴离子,它的性质是H+SO42-的共同性质,上面的CO32-HCO3-SO32-HSO3-HS-AlO2-等离子与HSO4-的反应都曾在题目中出现。
②共价化合物 元素推断题中对多元共价化合物的考察主要是对氧化物的水化物的考察,高中阶段常见的有H2CO3HNO3NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO3H2SO4HClO4KOHCa(OH)2,应熟悉他们之间酸性、碱性、氧化性、还原性的基本比较。

3. 实际题目的推断演练——快速确定元素种类
下面给出几道高考试题或高考模拟题中元素周期表推断题的题干描述,请以最快的速度将题目中的各字母所代表的元素推出。
1)(07重庆)abcde是短周期元素,周期表中abbe相邻;ae的最外层电子数之比为23b的最外层电子数比c的最外层电子数少1个;常见化合物d2c2与水反应生成c的单质,且溶液使酚酞试液变红。
2)(08全国IIQRXYZ 为前 20 号元素中的五种, Q 的低价氧化物与X 单质分子的电子总数相等, R Q 同族, Y Z的离子与 Ar 原子的电子结构相同, Q 能分别与 YZ 形成的共价化合物,且原子序数Y<Z
3)(07上海)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:

元素编号

元素性质或原子结构

T

M层上有2对成对电子

X

最外层电子数是次外层电子数的2

Y

常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性

Z

元素最高正价是+7
4)(07天津)UVWXYZ是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。ZW元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UWUW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
5)(07南昌统考)现有ABCDE五种常见短周期元素,已知:
①元素的原子序数按ABCDE依次增大,原子半径按DEBCA顺序依次减小;
AD同主族,A是所有元素中原子半径最小的元素;BC的位置相邻;C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;
BDE三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙,它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水,且所得盐中均含C元素;
BE两种元素原子最外层电子数之和等于ACD三种元素原子最外层电子数之和。
6)(07北京朝阳二模)表中为一短周期元素及相应氢化物沸点的数据:
元素
性质
元素编号
氢化物的沸点(
60.7
33.4
100
87.7
19.54
84.9
最高化合价
+6
+5
+5
+7
最低化合价
2
3
2
3
1
1
ABY均为上表中的元素,X是一种历史悠久,应用广泛的金属元素。
Ⅰ.XY可形成化合物XYXY2,二者可用接触法制强酸甲;
Ⅱ.AB可形成化合物ABAB2,二者可用于制备强酸乙。
7)(07武汉)XYZW为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X元素原子的核外电子总数等于其电子层数,Z元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成Z单质和水,XYW可分别形成YX3XW型共价化合物,YX3极易溶于水。
8)(07湖北联考)已知ABCD均为短周期元素,且原子序数依次递增;ABC三种元素的核电荷数之和等于D元素的核电荷数,且D元素的核电荷数为C2倍;CD两元素同主族,且能在一定条件下发生下面两个反应
①化合物(只含AB)跟化合物(只含BC)按物质的量比2:3反应生成单质(B)和化合物(只含AC)
②化合物(只含AD)跟化合物(只含CD)按物质的量比2:1反应生成单质(D)和化合物(只含AC)
下面是上面题目的答案:
(1)a. C  b. N  c. O  d. Na  e. S     (2)Q. C  R. Si  X. N  Y. S  Z Cl
(3)T. Mg  X. C  Y. N  Z. Cl        (4)U. C  V. N  W. O  X. Mg  Y.S  Z. Fe
(5)A. H  B. C  C. O  D.Na  E. Si   (6)A. N  B. O  X. Fe  Y. S
(7)X. H  Y. N  Z. S  W. Cl         (8)A.H  B. N  C. O  D. S
  我们可以发现,上面的8道题中,HCNOS五种非金属元素的出现频率都非常高,尤其是NS,出现了7次,而这两种元素恰恰是高中化学元素和化合物部分中最重要的两种元素。因此,我们在做元素推断题时,一定要对这两者多一个心眼
在推断上面的题目的过程中,读者们一定对题目的突破口有了更深刻的认识。元素推断题往往会出现一两个直观的信息,能直接从中推出相应的元素。下面将一些在解答上面题目的过程中的重要的突破口列举出来:
1)常见化合物d2c2与水反应生成c的单质,且溶液使酚酞试液变红——联想到Na2O2
2Q的低价氧化物与X 单质分子的电子总数相等——低价氧化物单质分子不难推知二者为CON2
5AD同主族,A是所有元素中原子半径最小的元素——很容易想到第一主族的HNaC元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;——显然只能为O
6X是一种历史悠久,应用广泛的金属元素——易知XFe
7X元素原子的核外电子总数等于其电子层数——电子层数大于1时易知不可能,故只能为HYX3极易溶于水——显然是NH3
8ABCD均为短周期元素,且原子序数依次递增,ABC三种元素的核电荷数之和等于D元素的核电荷数,且D元素的核电

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高中化学推断题知识总汇.doc (211KB)  25 2015-07-25 14:43
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