陳金春

元素推斷類試題因能夠?qū)⒃鼗衔锏闹R與元素周期律和元素周期表的知識聯(lián)系起來，既有較好的知識覆蓋面又能考查學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力而備受命題者的青睞，成為高考的熱點(diǎn)。下面對2015年高考試題中關(guān)于元素推斷方面的試題進(jìn)行分類解析。

角度一：根據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)與原子電子層結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行推斷

例1（全國）元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大，其最外層電子數(shù)分別是1、6、7、1。a-的電子層結(jié)構(gòu)和氦相同，b與c的次外層有8個電子，c-和d+的電子層結(jié)構(gòu)相同，以下說法不正確的是（ ）。

A.元素的非金屬性次序?yàn)閏>b>a

B. a和其他3種元素均能形成共價化合物

C. d和其他3種元素均能形成離子化合物

D.元素a、b、c各自最高和最低化合價的代數(shù)和分別為0、4、6

解析根據(jù)題意推出a、b、c、d，依次為H、S、Cl、K，根據(jù)元素周期表的性質(zhì)及遞變規(guī)律，A選項(xiàng)，非金屬性c>b>a；B選項(xiàng)，H能與S、Cl形成共價化合物，但是與K只能形成離子化合物；C選項(xiàng)，K是金屬元素只能和其他元素形成離子化合物；根據(jù)化合價的遞變規(guī)律，D選項(xiàng)也是正確的，所以答案選B。

答案：B。

角度二：根據(jù)元素及其化合物的性質(zhì)推斷

例2（上海）短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大，甲和丁的原子核外均有兩個未成對電子，乙、丙、丁最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能相互反應(yīng)。以下敘述不正確的是（ ）。

A.元素丙的單質(zhì)可用于冶煉金屬

B.甲與丁形成的分子中有非極性分子

C.簡單離子半徑：丁>乙>丙

D.甲與乙形成的化合物均有強(qiáng)氧化性

解析由題意可得，甲為C（1s22s22p2）或O（1s22s22p4），乙為Na，丙為Al（滿足最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能相互反應(yīng)的一定有Al），丁為S（1s22s22p63s23p4）），鋁單質(zhì)可以用來冶煉金屬，比如鋁熱反應(yīng)，A選項(xiàng)正確；甲與丁形成的CS2或SO3為非極性分子，B選項(xiàng)正確；簡單離子半徑：S2->Na+>Al3+，C選項(xiàng)正確；甲與乙形成的化合物Na2O沒有強(qiáng)氧化性，D選項(xiàng)錯誤，故選D。

答案：D。

角度三：利用元素周期表片段進(jìn)行推斷

圖1例3（山東） 圖1所示為X、Y、Z、W短周期元素在元素周期表中相對位置，這里W原子的質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，以下敘述錯誤的是（ ）。

A. 原子半徑：W>Z>Y>X

B. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：X>W>Z

C. 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X>W>Z

D. 元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數(shù)相等

解析本題考查的是原子結(jié)構(gòu)和元素周期律，根據(jù)題目中所給周期表短周期的片段可知，X、Y是第二周期元素，Z、W為第三周期元素，又因?yàn)閃質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，可推出W是P，根據(jù)位置關(guān)系，X、Y、Z分別為N、O、Si。

原子半徑：Si>P>N>O，故A選項(xiàng)錯誤；非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：O>N>P>Si，故B選項(xiàng)正確；非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，故C選項(xiàng)正確；主族元素的最高正化合價等于主族序數(shù)（O、F除外），故D選項(xiàng)正確。

答案：A。

角度四：綜合利用“位”、“構(gòu)”、“性”關(guān)系推斷

例4（天津高考第7題截選）如圖2所示，隨原子序數(shù)的遞增，八種短周期元素（用字母x等表示）原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化。

圖2（1）已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

（2）上述元素可組成鹽R：zx4f（gd4）2。向盛有10 mL 1 mol·L-1 R溶液的燒杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化如圖3所示。

圖3①R溶液中，離子濃度由大到小的順序是：。

②寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式。

③若在R溶液中改加20 mL1.2 mol·L-1 Ba（OH）2溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為mol。

解析根據(jù)圖示信息，結(jié)合原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化，判斷出x、y、z、d、e、f、g、h的元素符號分別為H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。

（1）1 mol Na在足量O2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5 kJ熱量，故熱化學(xué)方程式為：

2Na（s）+O2（g）Na2O2（s）

ΔH=-511kJ·mol-1

（2）zx4f（gd4）2為NH4Al（SO4）2

①由圖示可以看出，OH-先跟Al3+反應(yīng)，再跟NH+4反應(yīng)，說明Al3+比NH+4更弱，因此Al3+水解程度更大，在NH4Al（SO4）2溶液中剩余的更少，因此c（NH+4）>c（Al3+），NH4Al（SO4）2溶液因Al3+、NH+4的水解而顯酸性，因此c（H+）>c（OH-），SO2-4未發(fā)生變化，其濃度最大，在NH4Al（SO4）2溶液中，因?yàn)槿芤褐性须x子的濃度大于水解出的離子，因此離子濃度由大到小的順序是c（SO2-4）>c（NH+4）>c（Al3+）>c（H+）>c（OH-）。

②根據(jù)圖示信息，結(jié)合①分析，圖中0～30段為OH-跟Al3+反應(yīng)，30～40段為OH-跟NH+4反應(yīng)，m點(diǎn)在30～40之間，因此m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式為：

NH+4+OH-NH3·H2O

③10mL 1mol·L-1 NH4Al（SO4）2與20 mL 1.2 mol·L-1 Ba（OH）2的物質(zhì)的量之比為5∶12，此時可以認(rèn)為有5個NH4Al（SO4）2跟12個Ba（OH）2反應(yīng)，此時溶液共有5個NH+4、5個Al3+、10個SO2-4、12個Ba2+、24個OH-，由此可以看出Ba2+剩余，10個SO2-4跟10個Ba2+反應(yīng)生成10個BaSO4，15個OH-先跟5個Al3+反應(yīng)生成5個Al（OH）3，再跟5個NH+4反應(yīng)生成5個NH3·H2O，此時會有4個OH-剩余，剩余的4個OH-會溶解4個Al（OH）3生成2個Ba（AlO2）2，發(fā)生的反應(yīng)為

5NH4Al（SO4）2+12Ba（OH）210BaSO4↓+Al（OH）3↓+5NH3·H2O+2Ba（AlO2）2+8H2O

因此溶液中產(chǎn)生的沉淀為BaSO4和Al（OH）3，沉淀物質(zhì)的量可根據(jù)Ba（OH）2的物質(zhì)的量逐一計(jì)算，或者根據(jù)化學(xué)方程式系數(shù)簡單計(jì)算出，BaSO4和Al（OH）3沉淀物質(zhì)的量之和是Ba（OH）2物質(zhì)的量的11/12，即11/12×20 mL×10-3×1.2 mol·L-1=0.022mol。

答案：（1）2Na（s）+O2（g）Na2O2（s）

ΔH=-511kJ·mol-1

（2）①c（SO2-4）>c（NH+4）>c（Al3+）>c（H+）>c（OH-）

②NH+4+OH-NH3·H2O

③0.022