元素推断题的解题策略

元素推断题的解题策略

一、元素在周期表中的位置推断

1．根据核外电子的排布规律

(1)最外层电子规律

某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。

(3)“阴上阳下”规律

电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。

2．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系

(1)几个重要关系式

①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)；

②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|(O 、F 除外)；

③|最高正价|－|最低负价|＝⎩⎪⎨⎪⎧ 0——第ⅠA族中的H 和第ⅣA族2——第ⅤA族4——第ⅥA族6——第ⅦA族

(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置

①族序数等于周期数的元素：H 、Be 、Al 。

②族序数等于周期数2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2倍的元素：Li 、Ca 。

⑤周期数是族序数3倍的元素：Na 、Ba 。

⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H 、C 、Si 。

⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S 。

⑧除H 外，原子半径最小的元素：F 。

二、由元素及其化合物的性质推断

1．形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C 。

2．空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N 。

3．地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O 。

4．等物质的量的单质最轻的元素：H ；最轻的金属单质：Li 。

5．单质在常温下呈液态的非金属元素：Br ；金属元素：Hg 。

6．最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al 。

7．元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素：N ；能起氧化还原反应的元素：S 。

8．元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li 、Na 、F 。

三、综合利用“位—构—性”关系推断

四、元素推断的特殊技巧举例

1．位置图示法

所谓图示法就是采用图形或图表对题目条件进行形象化的展示，直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律，把握解题的关键。

2．“直觉”＋“验证”技巧

直觉，就是一种对问题直接的、有意识的、不经严密逻辑推理的思维，它可以跨越复杂的推理过程，直接得出结论。丰富的知识积累是产生直觉的重要前提，但由于直觉产生的结论只是一种可能的猜测，因此只有对结论进行严格的逻辑论证和检验，才能得出正确的答案。

短周期元素X 、Y 、Z 的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X 与Y 、Z 位于相邻周期，Z 原子最外层电子数是X 原子内层电子数的3倍或者是Y 原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )

A ．X 的氢化物与X 的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应

B ．Y 的氧化物是共价化合物

C ．X 和Z 的最高价氧化物对应水化物都是弱酸

D ．液态X 的氢化物气化破坏了化学键

1．W 、X 、Y 、Z 均为短周期元素，W 的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X 与W 同主族；Y 的原子序数是W 和X 的原子序数之和的一半，Z 与W 位于同周期，它们能形成ZW 型离子化合物，下列判断正确的是( )

A ．氢化物的稳定性：H m X

B ．原子序数：W>Y>Z>X

C ．离子的还原性：X>W

D ．原子半径：Y>Z>X

2．(2015·陕西西安一检)短周期元素的离子a A 2＋、b B ＋、c C 3－、d D －都具有相同的电子层

结构，下列叙述正确的是( )

A ．原子半径：A ＞

B ＞D ＞C

B ．原子序数：d ＞c ＞b ＞a

C ．离子半径：C 3－＞

D －＞B ＋＞A 2＋

D ．单质的还原性：A ＞B ＞D ＞C

3．在A 、B 、C 、D 、E 五种短周期元素中，A 、B 、C 三种元素的原子序数依次增大，A 、C 都能与B 按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物，但常温时，A 、B 形成的化合物呈液态，

C 、B 形成的化合物呈固态。

D 的原子最外层电子数最多，D 与

E 能形成气态物质ED 4。

(1)五种元素原子的半径从大到小的顺序是______________(填元素序号)；

(2)A 与B 形成的化合物中，含非极性键的化合物的结构式为____________；

(3)D 、E 所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是____________(填具体的化学式)；

(4)写出工业上制E 单质的化学方程式：______________________________________。

答案：(1)Na>Si>O>F>H (2)H —O —O —H (3)HF>SiH 4(4)2C ＋SiO 2=====高温 Si ＋2CO↑

4.A 、B 、C 为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A 、C 两元素的原子核外电子数之和等于B 原子的质子数。B 原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C三种元素的名称：________、________、________。

(2)B位于元素周期表中第________周期，第________族。

(3)C的原子结构示意图为________，C的单质与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)比较B、C的原子半径：B________C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

答案：(1)氮硫氟(2)三ⅥA(3) H2＋F2===2HF (4)> 2NH3＋

H2SO4===(NH4)2SO4

练习：1.A、B、C三种主族元素位于周期表相连续的三个不同的周期，原子序数C>A>B，其中B的次外层电子数为2。A的次外层电子数与B、C不同，A与B的族序数之和等于C 的族序数已知A的氢氧化物难溶于水，B的最高价氧化物对应水化物是种强酸。则A、B、C各为何元素（N Mg Br）

2.有A、B、C三种元素，A、B原子的电子层数相同，B、C原子的最外层电子数相同，又知这三种元素原子的最外层电子数之和为17，质子数之和为31。试通过计算确定这三种元素的名称(氮、氧、硫)

3．A、B、C、D、E是相邻三个周期中的五种元素，它们的原子序数依次增大，A与E同主族，B、C、D位于同周期。已知①除A外，其他各元素原子都有内层电子，其中B最外层电子数是次外层电子数的2倍；②A与B，B与C能生成气态分子X和Y；③D和E能生成离子化合物，且离子的电子层结构相同。试回答：

（1）写出D与E形成化合物的电子式；

（2）写出X、Y的电子式与结构式；

（3）用电子式表示A与C原子形成分子的过程；

（4）写出只含A、C元素的阴离子和阳离子。

（A无内层电子是H，B为C，然后根据题意不难得出，C为O，D为F，E为Na）

4.A、B、C、D、E是中学化学常见的分子或离子，它们具有相同的电子数，且A是由5个原子核组成的粒子。它们之间可能发生如下变化，且D与酸性氧化物、碱性氧化物均能反应。

A＋B＝C＋D，B＋E＝2D。请回答：

（1）写出A的电子式；

（2）写出B的化学式；

（3）写出D的电子式。

A为，B为，C为NH3，D为H2O，B为。

5.（93年上海高考试题），A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大。A、D同族，B、C同周期。A、B组成的化合物甲为气态，其中A、B的原子数之比为4∶1，由A、C组成的两种化合物乙、丙都是液态，乙中A、C原子数之比为1∶1，丙中A、C原子数之比为2∶1，由D、C组成的两种化合物丁和戊都是固体，丁中D、C原子数之比为1∶1，戊中D、C原子数之比为2∶1，写出下列分子式：甲_______，乙________，丙_________，丁________，戊________。(甲：CH4，乙为H2O2，丙为H2O。丁为Na2O2，戊为Na2O。)

6.今有A、B、C、D四种短周期元素，他们的核电荷数依次增大，A与C、B与D分别是同族元素，B、D两元素的质子数之和是A、C两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质易溶于CS2溶剂中，则这四种元素是A_______，B_______，C_________，D__________。（A为氢，B为氧、C为钠、D为硫）

7.X、Y、Z、W四种短周期元素，若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，W的阳

离子氧化性强于等电荷的X阳离子的氧化性，Z的阴离子半径大于等电荷的Y的阴离子半径，且Z离子所带电荷数的绝对值是W离子的两倍，W离子与Z离子的电子层相差两层。试推断这四种元素X_______，Y_________，Z_________，W_______ （X为钠、Y为氧、Z为硫，W 为锂。）

1

A．X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应

B．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键

C．X、Z、M的单质分别与水反应，Z最剧烈

D．Y的氢化物的水溶液可用于蚀刻玻璃

解析依据所给数据，结合元素周期律判断出：X为Na，Y为Cl，Z为Al，M为Mg，R 为N，Q为O。A项，NaOH、Al(OH)3、HNO3两两之间可相互反应；B项，Na与O可以形成氧化钠和过氧化钠，过氧化钠中存在非极性共价键；C项，Na、Mg、Al分别与水反应，Na最剧烈；D项，氢氟酸常用于蚀刻玻璃，盐酸不能用于蚀刻玻璃。

答案 A

2．短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中相对位置如图所示。下列说法正确是()。

A．工业上常用电解法生产Z、Q的单质

B．形成的简单离子的半径大小顺序：r(Z)>r(Q)>r(Y)

C．Z的最高价氧化物对应水化物是三元弱酸

D．最简单气态氢化物的热稳定性：W>X

解析根据元素在周期表中的位置可确定X、Y、Z、W、Q分别为C、F、Al、Si和Cl。A 项，Al是活泼金属，可用电解法冶炼，电解饱和食盐水可得到Cl2；B项，简单离子半径顺序为Cl－>F－>Al3＋；C项，Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，为两性氢氧化物；D项，由非金属性：C>Si，可确定气态氢化物稳定性：CH4>SiH4。

答案 A

3.(2013·广州调研)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。其中Y

)。

A．原子半径：Y

B．气态氢化物的稳定性：X>Z

C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>W

D．W的最高价氧化物与水反应形成的化合物是离子化合物

解析根据元素的相对位置可知X位于第二周期，其余的元素位于第三周期。由Y所处的

周期序数与族序数相等，可以推断出Y是铝元素，则Z是硅元素，W是硫元素，X是氮元素。同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，A错误；氮元素的非金属性强于硅元素，则气态氢化物的稳定性：NH3>SiH4，B正确；最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4>H2SiO3，C错误；SO3与水反应生成H2SO4，H2SO4是共价化合物，D错误。

答案 B

4．(2014·浙江考试院抽测)五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)

A．由Q与Y形成的化合物中只存在离子键

B．Z与X之间形成的化合物具有还原性

C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物，其晶体一定是分子晶体

D．Y与W形成的化合物中，Y显负价

解析根据题给表中五种短周期元素的数据，推断出X为H、Y为O、Z为N、W为F、Q 为Na。钠与氧形成的化合物有Na2O、Na2O2，后者存在离子键和共价键，A项错误；氮和氢形成的化合物中氮为负价，其具有还原性，B项正确；由H、O、N三种元素形成的化合物，其晶体不一定是分子晶体，如NH4NO3、NH4NO2是离子晶体，C项错误；氟与氧形成的化合物OF2中，氧显正价，氟显负价，D项错误。

答案 B

5．(2014·浙江六校模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8，常见金属元素Z的一种核素的质量数为28，中子数比质子数多2。下列说法中正确的是()。

A．用“百度”搜索知，Y、Z形成的化合物“室温下强度高，……。导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。”由此可推测该化合物属于离子晶体

B．化合物YW3水解产物之一具有强氧化性，由此可知Y在该化合物中的化合价为＋3价C．由非金属元素组成的化合物YX5是一种是否存在尚待确证的化合物，假如存在，该物质与水反应必然生成气体X2，同时得到一种弱碱溶液

D．因为Z的氧化物熔点很高，不适宜于电解，故工业上常用电解Z与W的化合物的方法制取单质Z

解析常见金属元素Z的一种核素的质量数为28，中子数比质子数多2，则Z的质子数＝(28－2)÷2＝13，即Z是铝元素。又因为短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z 元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8，所以X是氢元素或锂元素，Y是氮元素，W是氯元素。

答案 C

6．(2014·北京西城区检测)X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中相对位置如下表所示，Y)。

A.Z的原子半径大于Y

B．Y的非金属性强于W

C．W的氧化物对应的水化物都是强酸

D．X、Z的最高价氧化物均可与NaOH溶液反应

解析该题的解题关键是根据元素周期表由Y元素正确推知其他元素。Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素；根据题目表格中元素在周期表中的相对位置可推知，X为碳元素，Z为铝元素，W为硫元素。A项，原子半径：Al>S>O，正确；B项，同主族元素非金属性由上到下逐渐减弱，正确；C项，H2SO4是强酸，H2SO3是弱酸，错误；D项，CO2是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物，二者均与NaOH溶液反应，正确。

答案 C

7．(2014·潍坊质检)已知第三周期元素M，其原子最外层达到饱和时所需的电子数小于次外层与最内层电子数之差，且等于最内层电子数的正整数倍。下列关于元素M的说法一定错误的是()。

A．M元素存在同素异形体

B．M元素为非金属元素

C．M的最高价氧化物对应的水化物都是强酸

D．常温下，能稳定存在的M的氧化物都是酸性氧化物

解析第三周期元素原子次外层与最内层电子数之差为6，原子最外层达到饱和时所需的电子数小于6的元素有Al、Si、P、S、Cl，其中达到饱和需要的电子数分别为5、4、3、2、1，这些元素原子最内层均为2个电子，因此符合条件的元素为Si和S。Si存在晶体硅、无定形硅等同素异形体，硫存在斜方硫、单斜硫等同素异形体，A项正确；Si和S均为非金属元素，B项正确；Si的最高价氧化物对应的水化物是硅酸，为弱酸，C项错误；SiO2、SO2、SO3均为酸性氧化物，D项正确。

答案 C

8．(2014·湖北重点高中统考)下表为周期表的一部分，有关短周期X、Y、Z、R四种元素叙述正确的是()。

A.热稳定性：Y的气态氢化物

B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强

C．X元素的单质能与所有强酸发生反应放出H2

D．R元素的单质化学性质活泼

解析根据元素周期表结构知，X为Al，Y为C，Z为O，R为Ar。A项，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性C

答案 A

9．(2014·河北普通高中质检)W、X、Y、Z是1～20号中的四种元素，原子序数依次增大。W的主要化合价为－2价，原子半径为0.074 nm；X所在的主族序数与所在的周期序数之差为3；Y原子最外层电子数为奇数；Z最高价氧化物对应的水化物电离出的阴、阳离子数目相等。下列说法正确的是()。

A ．W 可能是氧元素，也可能是硫元素

B ．X 元素氧化物对应的水化物一定是一种强酸

C ．Y 元素原子次外层电子数与最外层电子数之差为1

D ．Z 可能是氯元素，也可能是钾元素

解析 根据“W 的主要化合价为－2价”，推出W 为第ⅥA 族元素，根据已知条件进一步确定W 为氧元素；根据“X 所在的主族序数与所在的周期序数之差为3”，且其原子序数大于8，小于20，可推出X 为硫元素；根据已知条件及W 为氧元素、X 为硫元素可推出Y 为氯元素、Z 为钾元素。综上所述，W 是氧元素，不可能是硫元素，A 项错误；硫元素氧化物对应的水化物不一定是强酸，如H 2SO 3为中强酸，B 项错误；氯元素原子次外层电子数为8，最外层电子数为7，两者之差为1，C 项正确；Z 为钾元素，不可能是氯元素，D 项错误。 答案 C

10．(2014·河南十所名校联考)五种主族元素在周期表中的位置如图所示。L 的单质在常温常 ( )。

A.原子半径：X

B ．气态氢化物的还原性：L>Z>T

C ．含X 的两种盐溶液混合可能生成沉淀

D. Y 和T 组成的化合物是离子化合物

解析 根据五种主族元素在周期表中的位置及L 的单质在常温常压下呈液态，推知L 是Br 元素，从而推知X 是Al 元素、Y 是Si 元素、Z 是S 元素，T 是Cl 元素。A 项，原子半径：

Al>Si>S>Cl ，错误；B 项，气态氢化物的还原性：H 2S>HBr>HCl ，错误；C 项，Al 3＋＋3AlO －2

＋6H 2O===4Al(OH)3↓，正确；D 项，SiCl 4是共价化合物，错误。

答案 C

11．(2014·石家庄质检)A 、B 、C 、D 是原子序数依次增大的四种短周期元素，它们分别按原子个数1∶1组成甲、乙、丙、丁四种物质。已知：甲由A 、B 组成，常温为气态；乙由A 、C 组成，常温为液态；丙由A 、D 组成，丁由C 、D 组成，丙、丁均为离子化合物。 根据以上信息回答：

(1)D 在周期表中处于第________周期________族；乙的电子式为________；丙的化学式为________。

(2)丁遇水易变质，请用化学方程式解释：______________________。

(3)标准状况下，5.6 L 甲完全燃烧生成稳定氧化物放出325 kJ 热量，则甲燃烧热的热化学方程式为___________________________________________。

解析 因为A 、B 、C 、D 为短周期元素，且原子序数依次增大，假设A 为H ，则根据题中提供的甲、乙、丙、丁的信息可推知甲、乙、丙、丁可能分别为C 2H 2、H 2O 2(或HF)、NaH 、Na 2O 2(或NaF)，再结合(2)中丁遇水易变质的特点可知丁为Na 2O 2，则乙为H 2O 2。假设成立，故A 、B 、C 、D 分别为H 、C 、O 、Na ，甲、乙、丙、丁分别为C 2H 2、H 2O 2、NaH 、Na 2O 2。(1)D 为Na ，位于元素周期表中第三周期ⅠA 族；H 2O 2为共价化合物，且含有过氧键，其电子式为H ·×O ······O ·····×H ；丙为NaH 。(2)Na 2O 2与H 2O 反应生成NaOH ，同时释放出O 2。(3)标准状况下，5.6 L 乙炔的物质的量为0.25 mol ，故1 mol 乙炔完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量

为1 300 kJ ，故乙炔燃烧热的热化学方程式为C 2H 2(g)＋52

O 2(g)===2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1 300 kJ·mol －

1。

答案 (1)三 ⅠA H ·×O ······O ·····×H NaH

(2)2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑

(3)C 2H 2(g)＋52

O 2(g)===2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1 300 kJ·mol －

1

12．(2014·全国大纲卷，27节选)A 、B 、D 、E 、F 为短周期元素，非金属元素A 最外层电子数与其周期数相同，B 的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B 在D 中充分燃烧能生成

其最高价化合物BD 2。E ＋与D 2－ 具有相同的电子数。A 在F 中燃烧，产物溶于水得到一种

强酸。回答下列问题：

(1)A 在周期表中的位置是________，写出一种工业制备单质F 的离子方程式______________________________________________________________。

(2)B 、D 、E 组成的一种盐中，E 的质量分数为43%，其俗名为________，其水溶液与F 单质反应的化学方程式为________________________；在产物中加入少量KI ，反应后加入CCl 4并振荡，有机层显________色。

(3)

a 的化学式为________；

b 的化学式为________；

c 的电子式为________；

d 是________。 解析 根据“非金属元素A 最外层电子数与其周期数相同”确定A 为氢元素，然后根据题目所给信息推出B 为碳元素，D 为氧元素，E 为钠元素，F 为氯元素。

(1)H 在周期表中的位置为第一周期ⅠA 族；工业上可用电解饱和食盐水或电解熔融的NaCl 制备Cl 2，据此可写出其对应的离子方程式。(2)C 、O 、Na 组成的一种盐，满足Na 的质量分数为43%的盐为Na 2CO 3，俗称纯碱或苏打。其水溶液与Cl 2反应，可理解为Na 2CO 3水解有NaHCO 3和NaOH 生成，Cl 2再与NaOH 反应，可确定其生成物有NaClO 、NaCl 、NaHCO 3，然后通过氧化还原反应配平方程式。在产物中加入少量KI ，NaClO 将KI 氧化成I 2，I 2溶于CCl 4显紫色。(3)这些元素中只有Na 与H 能形成二元离子化合物NaH ，即为a ；含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1∶1的物质有Na 2O 2和Na 2C 2，即为b ；BDF 2的化学式为COCl 2，其结构式为

，电子式为；根据题意

可知d 为金属钠，属于金属晶体。 答案 (1)第一周期ⅠA 族 2Cl －＋2H 2O=====通电2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑(或2NaCl(熔融)=====通电2Na

＋Cl 2↑)

(2)纯碱(或苏打) 2Na 2CO 3＋Cl 2＋H 2O===NaClO ＋NaCl ＋2NaHCO 3 紫

(3)NaH Na2O2和Na2C2金属钠

13．下表是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别代表一种化学元素，请回答下列问题：

(1)写出j在周期表中的位置__________。

(2)o、i、p三种元素之间能以原子个数之比1∶1两两形成互化物，这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质。请写出i、p的互化物与f、l形成的化合物等物质的量反应时的化学方程式：_____________________________。

(3)假设NH＋4是“元素NH4”的阳离子，则“元素NH4”在周期表中的位置应该是______________；NH4的碳酸盐应________(填“易”或“不易”)溶于水。

解析(1)由元素周期表的结构知，j处于第四周期，周期表的第4个横行的结构包括，第ⅠA～ⅡA族、第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB～ⅡB族、第ⅢA～ⅦA族、0族部分元素，j是第Ⅷ族。

(2)由题意知i、p的互化物为BrCl，f、l形成的化合物为NaI，BrCl中Cl得电子能力强，Cl为－1价，Br为＋1价，类似于卤素单质的性质，NaI与BrCl等物质的量反应生成I2，＋1价的Br被还原为Br2。

(3)NH4的核电荷数为11，周期表中应在第三周期第ⅠA族，类似于钠，NH4的碳酸盐易溶于水。

答案(1)第四周期第Ⅷ族(2)2BrCl＋2NaI===Br2＋I2＋2NaCl(3)第三周期第ⅠA族易