培優(yōu)微課元素綜合推斷一、以原子結(jié)構(gòu)、價(jià)鍵結(jié)構(gòu)為“題眼”的元素推斷1.給定未知物的結(jié)構(gòu)式進(jìn)行推斷(1)推斷的技巧結(jié)合離子鍵和共價(jià)鍵成鍵規(guī)律判斷原子價(jià)電子數(shù)，并結(jié)合題干信息確定元素。(2)常見結(jié)構(gòu)中的共價(jià)鍵數(shù)目①鹵素或氫原子形成一個(gè)共價(jià)鍵。②O、S形成兩個(gè)共價(jià)鍵③N、P一般能形成三個(gè)共價(jià)鍵，也可能形成四個(gè)共價(jià)鍵(含一個(gè)配位鍵)，P還能形成五個(gè)共價(jià)鍵。④C、Si能形成四個(gè)共價(jià)鍵，C也可以形成雙鍵或三鍵。⑤B能形成三個(gè)共價(jià)鍵，也可以形成四個(gè)共價(jià)鍵(含一個(gè)配位鍵)。(3)[示例]化學(xué)家利用短周期主族元素X、Y、Z、R、W合成一種高效消毒劑，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。已知X、Y、Z、R、W原子序數(shù)依次增大且R的原子半徑在短周期主族元素中最大。推斷思路2.?？荚靥厥獾碾娮訉咏Y(jié)構(gòu)最外層有1個(gè)電子的元素H、Li、Na、K最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素Be、Ar最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素C最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素O最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)總數(shù)一半的元素Li、P最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素Ne次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素Li、Si次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素Li、Mg次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素S電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素H、Be、Al1.(2024·懷仁一中三校區(qū)月考)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對LiTFSI(一種親水有機(jī)鹽)進(jìn)行摻雜和改進(jìn)，能顯著提高鋰離子電池傳輸電荷的能力。LiTFSI的結(jié)構(gòu)如圖所示，A、B、C、D為同一周期的短周期元素，E與C同族，E的原子序數(shù)是B和D的原子序數(shù)之和。下列說法正確的是()A.元素A、D形成的分子中一定不含非極性鍵B.元素的第一電離能：D>B>C>AC.元素的電負(fù)性：D>E>CD.簡單氫化物的穩(wěn)定性：E>D答案B解析A、B、C、D為同一周期的短周期元素，E和C同族，E的原子序數(shù)是B和D原子序數(shù)之和，A形成4條鍵為C元素，與C能形成雙鍵為O元素，E形成6條鍵為S元素，D與碳形成－CD3的結(jié)構(gòu)，則D為F元素，B和F的原子序數(shù)之和等于16，則B為N元素。A.四氟乙烯(F2C=CF2)分子中含有非極性鍵，A錯(cuò)誤；B.同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，N因?yàn)?p軌道半充滿較穩(wěn)定，第一電離能大于相鄰元素，則元素的第一電離能：F>N>O>C，B正確；C.同周期元素，從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減弱，元素的電負(fù)性：F>O>S，C錯(cuò)誤；D.F的非金屬性強(qiáng)于S，簡單氫化物的穩(wěn)定性：H2S<HF，D錯(cuò)誤。2.(2024·常德一中月考)某化合物結(jié)構(gòu)如圖所示。其中M、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，X是有機(jī)分子的骨架元素，W基態(tài)原子的M層為全充滿、N層只有一個(gè)電子。下列說法正確的是()A.原子半徑：X>Y>ZB.第一電離能：X>Y>M>WC.該配合物中X均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.最簡單的氫化物的沸點(diǎn)：Y>Z答案D解析M、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，X是有機(jī)分子的骨架元素，能形成4個(gè)化學(xué)鍵，X為碳；M形成1個(gè)共價(jià)鍵且原子序數(shù)最小，為氫；Y形成3個(gè)共價(jià)鍵，為氮；Z形成4個(gè)共價(jià)鍵且?guī)?個(gè)單位正電荷，Z為磷；W基態(tài)原子的M層為全充滿、N層只有一個(gè)電子，為銅。A.電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越?。辉影霃剑篫>X>Y，A錯(cuò)誤；B.同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變?。煌恢芷陔S著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，第一電離能：Y>X>M>W，B錯(cuò)誤；C.由圖可知，該配合物中與銅離子配位的碳不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；D.N、P同主族，其簡單氫化物NH3存在分子間氫鍵，故沸點(diǎn)：Y>Z，D正確。二、以物質(zhì)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化為“題眼”的元素推斷物質(zhì)特性推斷元素形成化合物種類最多的元素或單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素C空氣中含量最多的元素或氫化物的水溶液呈堿性的元素N地殼中含量最多的元素或最簡單氫化物的沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素O最活潑的金屬元素或最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素或陽離子的氧化性最弱的元素Cs單質(zhì)最易著火的非金屬元素P焰色試驗(yàn)呈黃色的元素Na焰色試驗(yàn)呈紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)的元素K單質(zhì)密度最小的元素H單質(zhì)密度最小的金屬元素Li常溫下，單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素Br常溫下，單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素Hg最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素Al元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素S1.(2024·陜西部分學(xué)校入學(xué)考試)前三周期主族元素X、Y、Z、R的原子序數(shù)依次增大，X是地殼中含量最高的元素，Y的氫化物常用于刻蝕玻璃容器，X的最外層電子數(shù)為Z的最外層電子數(shù)的三倍，Z、R、X的最外層電子數(shù)呈等差數(shù)列。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.原子半徑：Z>R>X>YB.RY4分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.與氫形成的共價(jià)鍵鍵能：H—X>H—YD.Z與Y形成的化合物為離子化合物答案C解析氫氟酸常用于刻蝕玻璃容器，Y為F；X是地殼中含量最高的元素，X為O；X的最外層電子數(shù)為Z的最外層電子數(shù)的三倍，Y、Z、R的原子序數(shù)依次增大，且Z、R、X的最外層電子數(shù)呈等差數(shù)列，則Z為Mg，R為Si。A.同周期從左到右原子半徑依次減小，同主族從上而下原子半徑依次增大，故原子半徑：Z>R>X>Y，選項(xiàng)A正確；B.RY4為SiF4，有4個(gè)共價(jià)單鍵，則分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B正確；C.HF比H2O穩(wěn)定，H—F的鍵能大于H—O，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.Z與Y形成的化合物MgF2為離子化合物，選項(xiàng)D正確。2.(2023·浙江精誠聯(lián)盟聯(lián)考)位于前20號的M、W、X、Y、Z是五種原子序數(shù)依次增大的元素，分位于三個(gè)不同周期。除元素X外，另四種元素的最外層電子數(shù)為互不相同的奇數(shù)。除M外，其他四種元素的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。常溫常壓下，五種元素的單質(zhì)中僅有一種呈氣態(tài)。下列說法正確的是()A.基態(tài)原子的第一電離能：Z<W<X<YB.氧化物對應(yīng)水化物的酸性：M<W<X<YC.化合物MY3的分子結(jié)構(gòu)呈正三角形D.化合物W4X6在固態(tài)時(shí)為共價(jià)晶體答案C解析由題意得，因?yàn)镸、W、Y、Z的“最外層電子數(shù)為互不相同的奇數(shù)”，即1，3，5，7，又知W、Y、Z的“簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同”，因最外層為1或3時(shí)易失去電子，5或7時(shí)易得到電子，所以三種元素處于相鄰周期：最外層電子數(shù)為1或3的元素在下一周期，最外層電子數(shù)為5或7的在上一周期，所以最外層電子數(shù)為7的是Cl，最外層電子數(shù)為5的是P，且四種元素中必須有最外層電子數(shù)為1的K，所以最外層電子數(shù)為3的位于第二周期，是B元素。X元素的最外層電子數(shù)是偶數(shù)且簡單離子的電子結(jié)構(gòu)與Cl、P、K等相同，可能是Si或S。如果是Si，則五種元素是B、Si、P、Cl、K，則X是P，與題意不符，排除Si，所以M是B元素，W是P元素，X是S元素，Y是Cl元素，Z是K元素。A.P元素的3p能級半充滿，能量較低，第一電離能較大，所以第一電離能順序?yàn)镵<S<P<Cl，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)對角線規(guī)則，H3BO3的酸性與H2SiO3相似，所以最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性是H3BO3<H3PO4<H2SO4<HClO4，而且B項(xiàng)未指明是最高價(jià)氧化物的水化物，故B錯(cuò)誤；C.BCl3的中心原子B為sp2雜化，無孤電子對，所以分子呈平面正三角形，故C正確；D.化合物P4S6如果是共價(jià)晶體，則表示組成時(shí)用的是比例式，不應(yīng)該是P4S6，故D錯(cuò)誤。3.(2024·忻州名校聯(lián)考)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知Z、W元素的原子序數(shù)之和是X、Y元素的原子序數(shù)之和的3倍，且Z、W元素是同主族元素。甲、乙、丙、丁、戊五種二元化合物的組成如下表：甲乙丙丁戊X、YY、ZX、ZX、WZ、W物質(zhì)間存在反應(yīng)：甲＋乙→單質(zhì)Y＋丙；丁＋戊→單質(zhì)W(淡黃色固體)十丙。下列說法正確的是()A.甲、丙、丁均為極性分子B.電負(fù)性：Y>Z>WC.可用酒精洗滌粘在容器內(nèi)壁上的單質(zhì)WD.化合物乙一定為無色無味的氣體答案A解析W單質(zhì)是淡黃色固體是S，Z與W同族是O元素，Z和W序數(shù)之和為24，X和Y元素原子序數(shù)之和為8，X為H元素，Y是N元素，甲形成的是NH3，乙是NO或者NO2，丙為H2O，丁為H2S，戊為SO2。A.NH3、NO或者NO2、H2O為極性分子，故A正確；B.電負(fù)性O(shè)>N>S，故B錯(cuò)誤；C.S微溶于酒精，應(yīng)該用CS2洗去S單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D.乙可以是NO，也可以是NO2，NO2是紅棕色，故D錯(cuò)誤。三、以周期表片段為依據(jù)的元素推斷1.直接相鄰的正“T”型元素原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示2.直接相鄰的倒“T”型元素原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示注意①解題時(shí)要注意題目是否要求某元素在短周期中。②要注意題目中所給位置在周期表中是否確實(shí)存在，并注意鑭系和錒系元素的特殊情況。3.“＋”型元素原子序數(shù)之間的規(guī)律第ⅢA族→0族區(qū)域內(nèi)滿足“＋”型元素原子序數(shù)的關(guān)系。如圖所示1.(2024·河源源城區(qū)月考)五種短周期主族元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，X氫化物的沸點(diǎn)比Z氫化物的沸點(diǎn)高。下列說法正確的是()QXYZWA.原子半徑：Z>X>QB.X的簡單氫化物一定是由極性鍵構(gòu)成的極性分子C.非金屬性：Y>Z>WD.Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物一定為中強(qiáng)酸答案B解析由五種短周期主族元素在元素周期表中的相對位置、X氫化物的沸點(diǎn)比Z氫化物的沸點(diǎn)高，則X的氫化物能形成氫鍵，則該五種元素存在兩種情況，為：CNSiPS或NOPSCl。A.電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小；原子半徑：Z>Q>X，A錯(cuò)誤；B.X為氧或氮，其簡單氫化物無論為氨氣或水均為由極性鍵構(gòu)成的極性分子，B正確；C.同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強(qiáng)；同主族由上而下，金屬性增強(qiáng)，非金屬性變?nèi)?；非金屬性：W>Z>Y，C錯(cuò)誤；D.若Y為硅，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物硅酸為弱酸，D錯(cuò)誤。2.(2023·華中師大一附中模擬)已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如圖所示，其中Z位于ds區(qū)，基態(tài)W原子的價(jià)電子中在不同形狀的原子軌道中運(yùn)動(dòng)的電子數(shù)相等。下列說法正確的是()XYQRZWA.最高正化合價(jià)：X＝Q＜Y＝RB.基態(tài)Z原子的價(jià)電子排布為3d104s1C.X和Q的第一電離能都高于同周期相鄰元素D.R最高價(jià)氧化物的水化物不能與其最低價(jià)氫化物反應(yīng)答案C解析根據(jù)前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置，基態(tài)W原子的價(jià)電子中，在不同形狀的原子軌道中運(yùn)動(dòng)的電子數(shù)相等，其價(jià)電子排布式為4s24p2，則W為Ge元素；其中Z位于ds區(qū)，根據(jù)相對位置，則Z是Zn元素，根據(jù)元素相對位置，可知X是N，Y是O，Q是P，R是S元素。根據(jù)上述分析可知：X是N，Y是O，Q是P，R是S，Z是Zn，W是Ge元素。A.一般元素的最高正化合價(jià)與族序數(shù)相等，等于原子最外層電子數(shù)，同一主族元素的最高正化合價(jià)相等，但由于O元素的原子半徑小，在形成化合物時(shí)容易獲得電子，因此沒有與族序數(shù)相等的最高化合價(jià)，所以元素的最高化合價(jià)關(guān)系為：Y＜X＝Q＜R，A錯(cuò)誤