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1、2009高考化学解题技巧与应试策略系列 3元素周期律、周期表试题的分析技巧2009高考化学解题技巧与应试策略系列 3 化学高级教师:桑建强 策略 3 元素周期律、周期表试题的分析技巧 金点子: 元素周期律、周期表部分的试题，主要表现在四个方面。一是根据概念判断一些说法的正确性;二是比较粒子中电子数及电荷数的多少;三是原子及离子半径的大小比较;四是周期表中元素的推断。 此类试题的解法技巧主要有，逐项分析法、电子守恒法、比较分析法、分类归纳法、推理验证法等。 经典题: 例题1 :(2001年全国高考)下列说法中错误的是 ( ) A(原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数 B(元素周期表中
2、从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是金属元素 C(除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8 D(同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同 方法:依靠概念逐一分析。 捷径:原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，而离子由于有电子的得失，当失+去电子时，其离子的电子层数不一定等于该元素所在的周期数，如Na等。A选项错。元素周期表中从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是过渡元素，均为金属元素正确。氦的最外层为第一层，仅有2个电子，除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8正确。同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同，而物理性质不同，D选项错。以此得答案为AD。 总结:此题要求
3、考生对元素及元素周期表有一个正确的认识，虽不难，但容易出错。 2，3,例题2 :(2001年上海高考)已知短周期元素的离子:A、B、C、D都具有相同abcd的电子层结构，则下列叙述正确的是 ( ) A(原子半径 A,B,D,C B(原子序数 d,c,b,a C(离子半径 C,D,B,A D(单质的还原性 A,B,D,C 方法:采用分类归纳法。 捷径:首先将四种离子分成阳离子与阴离子两类，分析其原子序数及离子半径。阳离子2，3,为A、B，因具有相同的电子层结构，故原子序数ab，离子半径AB;阴离子为C、D，abcd因具有相同的电子层结构，故原子序数cD。再将其综合分析，因四种离子具有相同的电子层
4、结构，故A、B位于C、D的下一周期，其原子序数为abdc，离子半径ABDC。故正确答案为C。 总结:对于电子层结构相同的单核离子，其核电荷越大，半径越小。 例题3 :(1998年全国高考)X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为 ( ) A(XY B(XYC(XY D(XY 2 323方法:先找出所属元素，再分析反应情况。 捷径:根据题意X可能是Li或Si。若X为Li，则Y为H，可组成化合物LiH即XY，若X为Si则Y为Li，Li和Si不能形成化合物。因此得答案为A。 responsibilit
5、y for the accident and the responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel Department of the company. (3) personal injury accident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give
6、 notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant
7、 near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engi
8、neering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of alum
9、inium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vessel welding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel p
10、roducts mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welded specification for construction and 总结:部分考生因未分析出X可能为Li，而造成无法解答。 m+n+n-例题4 :(1998年全国高考)X、Y、Z和R分别代表四种元素，如果aX、bY、cZ、m-dR四
11、种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系正确的是 ( ) A(a-c=m-n B(a-b=n-m C(c-d=m+n D(b-d=n+m 方法:充分利用电子层结构相同，列出恒等式获得结果。 捷径:分析选项，根据电子层结构相同，可得四种对应的恒等式:a-,= c+n， a-,=,-,，c+n = d+m ，,-,= d+m，变形后可得答案为D。 总结:阳离子的电子数= 质子数,电荷数;阴离子的电子数= 质子数+电荷数。 例题5 :(1999年上海高考)设想你去某外星球做了一次科学考察，采集了该星球上十种元素单质的样品，为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究，你设
12、计了一些实验并得到下列结果: 单质 A B C D E F G H I J 熔点,512,34322(?) 150 50 60 10 50 70 50 00 60 50 与水反 ? ? ? ? 应 与酸反 ? ? ? ? ? ? 应 与氧气 ? ? ? ? ? ? ? ? 反应 不发生化学反? ? 应 相对于A元素1.0 8.0 15.6 17.1 23.8 31. 8 20.0 29.6 3.9 18.0 的原子质量 按照元素性质的周期递变规律，试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表: A B H 方法:充分利用表中数据，结合元素周期性变化解题。 捷径:因为A、E不发生化学反应，具有相似的
13、化学性质，处于同一族，同理I、C，D和J，B、F、G、H由于化学性质相似，可能处于同一族。但D、J的相对原子质量相当接近，它们不可能处于同一族，而只能处于同一周期相邻的族。同理H和F也处于同一周期相邻的族中。然后按照相对原子质量小的元素其原子序数小的原则排列。以此获得下表中的结果。 A I B responsibility for the accident and the responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel
14、Department of the company. (3) personal injury accident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inf
15、orm the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, muta
16、tis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3
17、 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualificatio
18、n for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vessel welding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cyl
19、indrical steel pressure vessel steel welded specification for construction and 新课标第一网不用注册免费下载: C D J G E H F 总结:该题的解题方法技巧是:?确定元素种类，B、F、G、H属活泼金属，D、J属不活泼金属，C、I属非金属，A、E属惰性元素。?按元素的相对原子质量由小到大排成一横行，再把同类元素按相对原子质量自上而下排成一纵行。?结合表中巳定位的A、B、H元素，确定其它元素的位置。解本题时，切忌与地球上存在的元素一一对应。 例题6 :(1993年上海高考)A、B、C、D四种短周期元素的原子序数
20、依次增大。A、D同主族，B、C同周期。A、B组成的化合物甲为气态，其中A、B原子数之比为4:1。由A、C组成的两种化合物乙和丙都为液态，乙中A、C原子数之比为1:1，丙中为2:1。由D、C组成的两种化合物丁和戊都为固态，丁中D、C原子数之比为1:1，戊中为2:1。写出分子式:甲 、乙 、丙 、丁 、戊 ;写出B元素的最高价氧化物跟丁发生反应的化学方程式: 。 方法:依据原子序数依次增大，列出关系进行分析。 捷径: 由AB形成气态氢化物甲中原子数比为4:1，可知A为H，B为C，甲为CH，又C的4原子序数大于B，应为碳以后的元素，而乙、丙为液态可判断为共价化合物推出为N、O、F或Si、P、S、Cl
21、等，再由乙、丙的原子个数关系推为HO、HO，最后丁、戊可定。以此得答222案为:甲CH ，乙HO，丙HO，丁NaO ，戊NaO，其化学方程式为:42222222CO+2NaO=2NaCO+O 222232总结:原子数之比为1:1是该题的障碍点。部分考生因仅考虑XY型化合物，而未考虑XY22型化合物，造成无法作答的现象较多。 金钥匙: 例题1 :下列各组微粒半径由小到大的排列顺序正确的是( ) 2,2+3+A(Na,Si,P B(O,Mg,Al 2+,C(Ca,Ba,Ca D(Cl,F,F 方法:根据周期表中元素的原子半径的递变规律及离子半径的大小比较规律，在巧解巧算中简约思维而获得结果。 捷径
22、:先看电子层数，层数越多半径越大;当层数相同时看核电荷数，核电荷数越大半径越小;当层数和核电荷数都相同时看核外电子数，核外电子数越多半径越大。依据此原则3+2+2-2+2+-可得:A选项PSiNa; B选项AlMgO;C选项CaCaBa ;D选项FFCl;对照选项可得答案为B。 总结:微粒半径比较原则:(1)阴离子半径大于其原子半径，阳离子半径小于其原子半径;(2)同主族元素原子半径由上到大依次增大，同周期元素原子半径从左至右依次减小;(3)具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小。 例题2 :下列各组物质中，分子中的所有原子都满足最外层8电子结构的是( ) A(BeCl、PClB(P
23、Cl、N25 32 C(COCl(光气)、SF D(XeF、BF。 2623方法:根据选项逐一分析。 responsibility for the accident and the responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel Department of the company. (3) personal injury accident occurs, the direct punishment 500-1000, w
24、ho is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursui
25、t of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial numb
26、er a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field e
27、quipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vessel welding procedures of s
28、teel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welded specification for construction and 捷径:所有原子最外层满足8电子结构的
29、题中物质仅有:PCl、N、COCl，故正确选项322为B。 总结:对ABn型分子，中心原子A是否满足8电子结构的判断方法是:如果A的化合价的绝对值 + 最外层电子数等于8，即满足8电子结构，否则不满足。 例题3 :A、B、C是元素周期表中相邻的三元素，若它们原子核外电子总数为33，则符合条件的A、B、C三种元素共有 种组合，请尽列之 。 、B、C三元素间建立起更为明确的联系，使思维有序和方法:通过建立位置模型，使A定向。 捷径:题中“相邻”是指上下、左右相邻。据此A、B、C在元素周期表中的位置应有以下三种模型: (?) (?) (III) (田字格中任意三格) 题中还要求“它们原子核外电子总数
30、为33”，结合周期表的结构对这三种可能的模型进行分析并推理。 (?) x8 x x+8 x,，,，,，,33 x = 11 Na x 8 = 3 Li x + 8 = 19 K (?) xxx 1 +1 x 1 + x + x +1 = 33 x = 11 Na x 1 = 10 Ne x + 1 = 12 Mg 与题意矛盾，舍去。 (III) x x+1 x+8 x+9 共有四种可能: ? x+1+x+x+8=33 x=8 O x+1=9 F responsibility for the accident and the responsibility of leadership, such
31、as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel Department of the company. (3) personal injury accident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against the
32、m. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the criticism, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for
33、the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the construction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel
34、welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineering code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure
35、 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB4730-2005 pressure vessel welding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechani
36、cal equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welded specification for construction and 新课标第一网不用注册免费下载: x+8=16 S ? x+x+8+x+9=33 x=14/3(舍去) ? x+8+x+9+x+1=33 x=5 x+8=13 Al x+9=14 Si x+1=6 C ? x+9+x+1+x=33 x=23/3(舍去) 综上分析，符合题意的A、B、C三种
37、元素共有三种可能的组合，它们分别是Li，Na，K;O，S，F;C，Si，Al。 总结:依据周期表中的位置建立元素间的相互关系是解答此类试题的关键。 例题4 :周期表中有些元素有“隔类相似”现象(即对角线相似)，如Be、Al等，现用融熔LiCl电解，可得锂和氯气。若用已潮解的LiCl加热蒸干灼烧至熔融，再用惰性电极电解，结果得到金属锂和一种无色无味的气体，其主要理由是 ( ) A(电解出的锂与水反应放出氢气 B(电解前LiCl在加热时发生了水解 C(电解时产生的无色气体是氧气 (在高温时阳极放出的氯与水作用释放出氧气 D方法:根据题示信息，元素有“隔类相似”现象，找出Li与Mg处于对角线位置，性
38、质相似，以此电解LiCl的过程可简约成电解MgCl的过程。 2捷径:题中信息是Mg、Li属对角线相似关系，电解LiCl应类似的电解MgCl。但对于已2潮解的LiCl加热，则应考虑其水解反应。由于加热使HCl挥发，水解平衡正向移动。生成的LiOH又可类似于Mg(OH)，在灼烧时分解成LiO。因此电解的实为LiO的融熔态, 显然得到无222色无味气体是氧气。得答案B、C 总结:在利用对角线规律解题时，既要考虑到其相似的地方(即性质相似)，又要考虑到其不同的地方(即化合价的不同)。 例题5 :有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个
39、数比为1:1或2:1形成化合物。CB可与EA反应生成CA与气态22物质EB。 4(1)写出五种元素名称A ，B ，C ，D ，E 。 (2)画出E的原子结构简图 ，写出电子式DA ，EB 。 224(3)比较EA与EB的熔点高低 ， 。 24(4)写出D单质与CuSO溶液反应的离子方程式 。 4方法:从短周期中常见元素形成的化合物及核电荷数的大小推证。 捷径:分析EB中E元素应为+4价，只能是?A族元素C或Si。因B的原子序数不最小，则B4不可能为H元素，E的价态应为+4，B应为?族元素，且只能为F，如果为Cl元素，则原子序数比E还大。而E只能为Si，即EB为SiF，从CB的化合物的形式可知C
40、为+1价，B为,1价，而由44CA可知A为2价，只能为O。能与O按原子个数比1:1或2:1形成化合物的元素只能是H或Na。2以此获得如下结果。 (1)A为氧，B为氟，C为氢，D为钠，E为硅。 (2) responsibility for the accident and the responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel Department of the company. (3) personal injury a
41、ccident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the critici
42、sm, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the const
43、ruction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineerin
44、g code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB
45、4730-2005 pressure vessel welding procedures of steel pressure vessel NDT 9 JB/T4744-2000 steel pressure vessel products mechanical properties test of welded plate II, mechanical equipment installation engineering 1 GB150-98 2 GB50128-2005 vertical cylindrical steel pressure vessel steel welded spec
46、ification for construction and (3)从晶体类型得SiO,SiF 2 4(4)Na与CuSO溶液反应相当于Na首先与水反应，生成的NaOH再与CuSO溶液反应。其离442+ +子方程式为:2Na+2HO+Cu= Cu(OH)?+2Na+H?。 222总结:此题的关键点在于分析EB中E元素只能是?A族元素C或Si。 4例题6 :已知A、B、C、D四种元素的简单离子具有相同的电子层结构。A元素原子的最单质可以由B单质通过置换反应得到;B与C形成的化合外层电子数是次外层电子数的三倍，A物CB可以预防龋齿;0.10 mol D单质与足量的盐酸反应，在标准状况下可放出3.3
47、6L氢气。则他们的元素符号为A ，B ，C ，D 。 试写出下列转化的化学方程式。 B?A: ，D+HCl: 。 方法:从短周期中常见元素形成的化合物及电子层结构推证。 捷径:A原子的最外层电子数必定小于8，它若为次外层电子数的三倍，则该次外层电子数只能为2，23=6，故A为氧元素。B能将O置换出来，B单质氧化性一定大于O，则只有F，222+B为氟元素。C元素与B元素结合成个数比为1:1的化合物，C为+1价，只有Na与F电子层结构相同，且NaF有防龋齿功能，C为钠元素。标准状况下3.36 L H的物质的量为0.15 mol，2+它必定是由0.3 mol H得到0.1 mol D所失去的电子而生
48、成的，即0.1 mol D 失去0.3 mol电3+3+子生成0.1 mol D，Al与F电子层结构亦相同，故D为Al。以此得他们的元素符号分别为A:O B:F C:Na D:Al。其转化的化学方程式为:B?A:2F+2HO = 4HF+O;D+HCl:2Al+6HCl 222 = 2AlCl+3H? 32总结:元素、化合物知识不全面，往往是推理难以进行的症结所在。通过置换反应，我们不仅可以得到金属，也可以得到非金属。而非金属间的置换，实质上是他们氧化性的强弱比较。找突破口是解推断题的共同要求，例如本题中A元素的确定，NaF有防龋齿功能都是突破口。只有将具体元素的原子结构与离子结构的特点，物质的性质、变化时的现象及量的关系有机结合在一起，方能百战不殆。 例题7 :A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1、4、5、7。已知B原子核外次外层电子数为2，A、C原子核外次外层电子数均为8，在同族元素中，D元素的最高价氧化物的水化物酸性最强。则A、B、C、D的元素符号分别是 ，A离子的结构示意图为 ，C原子