| 高考化学元素推断题的“突破口” | ||||
| 纵观2008年全国各地高考化学试题，我们发现无机框图题已悄然被元素推断题所替代，成为高考化学的“热点”，试题由知识立意向能力立意转变。我们知道物质是由元素组成的，高考Ⅱ卷中元素推断题不但是连接元素及其化合物、物质结构、化学键、元素周期律等众多化学知识点的桥梁，而且是对同学们化学综合能力和化学素养进行全面考查的一种最好形式。下面我们以2008年全国各地高考化学试题为例，归纳分析出元素推断题的复习应考策略。 一、以短周期元素原子结构特征和元素之最为“突破口” 例1[08宁夏]X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题： (1)X、Y的元素符号依次为 、 (2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ； (3)Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ； (4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。 从本题思维可知，解答元素推断题的关键是寻找突破口。下列元素之最和短周期元素原子结构特征是元素推断题的常见突破口。 突破口之一 ----元素之最： 1．空气中含量最多的元素—N，其次—O 2．地壳中含量最多的元素（非金属）—O，地壳中含量最多的金属元素—Al 3．自然界形成化合物种类最多的元素—C 4．短周期表内原子半径最大的—Na，原子半径最小的—H 5．短周期表内金属性最强的—Na，非金属性最强的是（电负性最大的元素）—F 6．目前应用最广泛的金属—Fe 7．单质是自然界硬度最大的元素— C（金刚石） 8．单质最轻(或单质密度最小)的元素—H 9．气态氢化物最稳定的—F 突破口之二 ----短周期元素原子结构特征： 1．最外层电子数等于电子层数—H、Be、Al 2．最外层电子数等于电子层数2倍—He、C、S 3．最外层电子数等于电子层数3倍—O 4．最外层电子数等于次外电子层数—Be、Ar 5．最外层电子数等于次外电子层数2倍—C 6．最外层电子数等于次外电子层数3倍—O 7．最外层电子数等于次外电子层数4倍—Ne 8．原子核内无中子、原子序数与电子层数和最外层电子数都相等—H 9．最外层电子数为2—ⅡA和He 10．最高正化合价与它的负化合价代数和等于0的元素— C、Si 11．最高正化合价与它的负化合价代数和等于2的元素—N、P 12．最高正化合价与它的负化合价代数和等于4的元素—S 13．最高正化合价与它的负化合价代数和等于6的元素— Cl（Br、I） 14．原子核外各电子层上电子数均达到2n2的元素— He、Ne 二、以电子排布特征为“突破口” 例2[08海南]四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1。 (1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是___、_______; 杂化轨道分别是_______、_____；a分子的立体结构是_______。 (2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体： (3)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是(填分子式)_____； (4)Y与Z比较，电负性较大的_______；W+2价离子的核外电子排布式是___。 突破口之三 ----电子排布特征： 1．S轨道中有1个电子—H 2．S轨道中电子数相等—Be 3．原子最外层电子层上S电子数等于P电子数—C、Si 4．原子的L层有1个未成对的P电子—B、F 5．原子的L层有2个未成对的P电子—C、O 6．原子的L层有3个未成对的P电子—N 7．原子的M层有1个未成对的P电子—Al、Cl 8．原子的M层有2个未成对的P电子—Si、S 9．原子的M层有3个未成对的P电子—P 10．原子的L层有2对成对电子—O 11．原子的L层有3对成对电子—F 12．原子的M层有2对成对电子—S 13．原子的M层有3对成对电子—Cl 三、以10电子和18电子粒子为“突破口” 例3[08全国Ⅱ]Q、R、X、Y、Z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与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y原子序数小于Z。 (1)Q的最高价氧化物，其固态属于 晶体，俗名叫 ： (2)R的氢化物分子的空间构型是 ， 属于 分子(填“极性”或“非极性”)；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为 ； （3）X的常见氢化物的空间构型是 ，它的另一氢化物X2H4是火箭燃料的成分，其电子式是 ； （4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是 和 ；Q与Y形成的化合物的电子式为 ，属于 分子(填“极性”或“非极性”)。 突破口之四 ----10电子和18电子粒子 1．10电子—原子：Ne 分子：HF、H2O、NH3、CH4 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ 阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2- 2．18电子—原子：Ar 分子：HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH 、N2H4 阳离子：K+、Ca2+、N2H5+、 N2H62+ 阴离子：P3-、Cl-、S2- 、O22-、HS- 四、以颜色特征为“突破口” 例4[08上海]（A）四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化。单质在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。 | 单质常温、常压下是气体，能溶于水。原子的M层有1个未成对的p电子。 | 单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 | 原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点。 |
（2）写出C单质与水反应的化学方程式 。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（3）D元素最高价氧化物晶体的硬度 (填“大”、“小”)，其理由是 。
（4）A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一个实验事实 。
（B）元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。
| 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。 | 工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。 | 单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。 | +2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。 |
（2）D和C形成的化合物属于 晶体。写出C单质与水反应的化学方程式 。
（3）对元素B的单质或化合物描述正确的是 。
a、B元素的最高正价为+6 b、常温、常压下单质难溶于水
c、单质分子中含有18个电子 d、在一定条件下镁条能与单质B反应
（4）A和D量元素金属性较强的是（写元素符号） 。写出能证明该结论的一个实验事实
突破口之五 ----颜色特征：
1、焰色反应—Na或Na+（黄色）、K或K+（紫色）（透过蓝色钴玻璃）
2、红色— Cu、Cu2O、Fe2O3、
3、浅黄色— S或Na2O2或AgBr( AgI、Ag3PO4黄色)
4、黄绿色—Cl2
5、黑色—C、CuO、MnO2、Fe3O4、FeO、CuS、FeS
6、红棕色— Br2、NO2
7、蓝色—Cu2+、Cu(OH)2
8、浅绿色— Fe2+
9、白色（胶状）—Al(OH)3、Fe(OH)2、Mg(OH)2
10、红褐色— Fe(OH)3
11、燃烧产生苍白色火焰—H2在 Cl2中燃烧
12、气态氢化物遇酚酞试液变红的气体— NH3
13、在空气中由无色迅速变为红棕色— NO
14、向溶液中加入碱液，产生白色沉淀—灰绿色—红褐色— Fe2+
15、遇SCN-显红色，遇OH-生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色— Fe3+
16、使品红溶液褪色的气体—Cl2、SO2；
17、使品红溶液褪色的物质—HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、氯水
18、在Cl2中燃烧产生白色烟雾—P
19、遇淀粉显蓝色—I2
五、以物质结构特征为“突破口”
例5[08四川]D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。回答下列问题：
（1）Y的最高价氧化物的化学式为____；
（2）上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是_____，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：____________；
（3）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_________；
（4）D 和X形成的化合物，其化学键类型属________，其晶体类型属___；
（5）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是_____，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是_________；
（6）试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：
。
突破口之六 ----物质结构特征：
1、四面体结构—ＣＨ４、CCl4、SiH4、Ｐ４、ＮH４+
2、正四面体网状结构—金刚石（C）、硅（Si）、二氧化硅（SiO2）
3、三角锥形结构—NH3、NF3、NCl3
4、平面三角形结构—BF3、BCl3
5、角形（V形）结构—H2O、H2S
6、直线形结构—CO2、CS2、HCl、HF、XeF2
7、A2B2型—Na2O2、H2O2、C2H2
六、以化学反应特征为“突破口”
例6[08天津] W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为 。
（2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为 。
（3）X的盐水溶液显 性，用离子方程式解释原因 。
（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为 。
（5）比较Y、Z气态氢化物的稳 定性： ＞ （用分子式表示）。
（6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是： ＞ ＞ ＞ 。
（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式： 。
【解析】：首先我们由审题可知该题推断的突破口是：由W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物为碱，且两种碱可以反应生成盐和水，可知W、X为钠和铝。再由W与Y 可形成化合物W2Y（W为+1价，Y为—2价），可推知W为钠（Na），X为铝（Al）；W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，即W、X、Y、Z为第三周期元素，则Y为硫（S），那么Z为氯（Cl）。按题目要求解答为：（1）Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O 。 （2）。（3）酸 ；由于Al3＋的水解：Al3＋+3H2OAl(OH)3+3H＋，其溶液呈酸性。（4）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 。（5）HCl＞H2S。（6）S2－＞Cl ＞Na＋＞Al3＋ 。 （7）Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq)；△H=－4QkJ/mol。再将推断结果代入题中验证，可知推断结果符合题意。从本题思维可知，化学反应特征也是元素推断题的常见突破口。
突破口之七 ----化学反应特征：
1、在冷的浓和浓硫酸中“钝化”的金属—Al和Fe
2、既能与酸反应，又能与碱反应—Al、Al2O3、A1(OH)3、氨基酸、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐
3、使带火星木条复燃—O2、NO2
4、反应条件是高温—CaCO3、FeS2与O2、CO与Fe2O3、Al与Fe2O3（铝热反应）、Fe与H2O、C与H2O
5、反应条件需通电—2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2、2Al2O34A1+3O2、MgCl2Mg+C12、2NaCl2Na+Cl2、2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4
6、反应条件需催化剂— NH3与O2、N2与H2、KClO3、H2O2、SO2与O2
7、单质与水在一定条件下反应生成两种气体的元素— C (水煤气反应)
8、可做半导体材料的元素— Si、Se等
9、能与碱溶液作用产生H2的非金属—Si
10、能与水反应放出O2的非金属—F2
11、常温下氢化物为液态的元素—O
通过对上述高考元素推断题的赏析，我们发现解答元素推断题的一般思维方法是：审题(阅读明确求解要求,探掘隐含条件)→寻找突破口(结合有关信息与知识,采用正逆思维和综合思维进行推理)→解答(看清题目要求,认真解答)→验证(代入推断结果,分析是否符合题意)→总结反思，拓展思维方法和相关知识点。
| 元素推断题约占高考化学总分的1/7，综合性强，能力要求比较高。只要同学们掌握好元素推断题的常见突破口，科学思维，不断总结反思，元素推断题就一定能征服。 |
