元素推断题归类论文

2025-01-21

元素推断题归类论文(精选5篇)

元素推断题归类论文 篇1

元素推断题综合性较强, 难度较大, 解法灵活. 题目类型有选择题和非选择题. 解答此类题, 首先要找突破口, 然后在根据题意推断其他, 推断时, 思维要严密.

一、依据原子结构特点推断

例1短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如图1所示, 其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半, 则下列说法正确的是 ( )

( A) 钠与W可能形成Na2W2化合物

( B) 由Z与Y组成的物质在熔融时能导电

( C) W得电子能力比Q强

( D) X有多种同素异形体, 而Y不存在同素异形体

解析: 由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C, 因此Y为O, Z为Si, W为S, Q为Cl. Na和S可形成类似于Na2O2的Na2S2, ( A) 项正确; Z与Y组成的物质是Si O2, Si O2是共价化合物, 熔融时不能导电, ( B) 项错误; S得电子能力比Cl弱, ( C) 项错误; 氧元素也能形成同素异形体 ( 如O2、O3) , ( D) 项错误.

答案: ( A)

例2某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半, 该元素 ( )

( A) 在自然界中只以化合态的形式存在

( B) 单质常用作半导体材料和光导纤维

( C) 最高价氧化物不与酸反应

( D) 气态氢化物比甲烷稳定

解析: 在短周期非金属元素中, 只有Si原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半, Si在自然界中不存在游离态的单质, 只以化合态的形式存在; 用作光导纤维的物质是Si O2; Si O2可与氢氟酸反应; 因为Si的非金属性比碳的弱, 故Si H4的稳定性弱于CH4. 只有 ( A) 项正确.

答案: ( A)

二、依据元素特殊性质推断

例3 W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图2所示, W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物, 由此可知 ( )

( A) X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y

( B) Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y

( C) X元素形成的单核阴离子还原性强于Y

( D) Z元素单质在化学反应中只表现氧化性

解析: 因为W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物, 这指的是铵盐, W是氮元素, 则X、Y、Z依次是O、S、Cl.则其氢化物中H2S最不稳定, ( A) 项正确; 只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y的含氧酸酸性强, ( B) 项错误; 阴离子还原性S2- > O2- , ( C) 项错误; Cl2与水的反应中既表现氧化性, 也表现了还原性, ( D) 项错误.

答案: ( A)

例4元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图3所示, 其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸. 则下列判断正确的是 ( )

( A) 非金属性: Z < T < X

( B) R与Q的电子数相差26

( C) 气态氢化物稳定性: R < T < Q

( D) 最高价氧化物的水化物的酸性: T > Q

解析: 由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸, 可知R为F, 由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br. 由于Z ( Ar) 为稀有气体, 不能比较其非金属性, ( A) 项错误; R的 ( 原子序数) 电子数为9, Q的 ( 原子序数) 电子数为35, 35 - 9 = 26, ( B) 项正确; F、Cl、Br三种元素位于同主族, 同主族元素从上到下非金属性依次减弱, 氢化物的稳定性依次减弱, 最高价氧化物对应水化物酸性减弱, ( C) 项错误、 ( D) 项正确.

答案: ( B) ( D)

三、依据表中位置推断

例5四种短周期元素在周期表中的位置如图4, 其中只有M为金属元素. 下列说法不正确的是 ( )

( A) 原子半径Z < M

( B) Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱

( C) X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

( D) Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族

解析: 根据Y、Z、M、X四种短周期元素在周期表中的位置, 以及只有M为金属元素可知: Y为N, Z为O, M为Al, X为Si.原子半径O < Al, ( A) 项正确; HNO3比H2Si O3酸性强, ( B) 项错误; Si H4稳定性比H2O的弱, ( C) 项准确; O位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族, ( D) 项准确.

答案: ( B)

例6短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大, W、X原子的最外层电子数之比为4∶3, Z原子比X原子的核外电子数多4. 下列说法正确的是 ( )

( A) W、Y、Z的非金属性强弱顺序一定是Z > Y > W

( B) W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W > X > Y > Z

( C) Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体

( D) W、Y、Z三种元素单质的熔点高低顺序一定是W > Y> Z

解析: 因为最外层电子数W∶X = 4∶3, 故W最外层电子数为4, X的为3, 又因为W、X、Y、Z的原子序数依次增加, 可以推出:W为C, X为Al, Z为Cl, 依据表中位置可知Y可能为Si、P、S.若Y为Si, 则非金属性应该为Z > W > Y, ( A) 项错误; C比Al的原子半径小, ( B) 项错误; 若Y为Si, 则Y、Z形成的Si Cl4的分子空间构型为正四面体, ( C) 项正确; 若Y为Si, 由于W为碳元素, 其对应的单质有多种同素异形体, 若对应的单质为C60, 则熔点: C60比晶体Si的低, ( D) 项错误.

答案: ( C)

四、依据题给关键数据推断

例7 X、Y、Z、M、W为五种短周期元素. X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素, 且最外层电子数之和为15; X与Z可形成XZ2分子; Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0. 76 g·L- 1, W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2. 下列说法正确的是 ( )

( A) 原子半径: W > Z > Y > X > M

( B) XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物

( C) 由X元素形成的单质不一定是原子晶体

( D) 由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键, 又有共价键

解析: Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0. 76 g·L- 1, 可知该化合物的相对分子质量为: 0. 76×22. 4 =17, 该化合物是NH3, 又X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素, 所以Y为N, M为H, X、Y、Z都是第二周期元素, 又X与Z可形成XZ2分子, 所以X为C, Z为O, W为Na. 同一周期元素随原子序数增大原子半径减小, ( A) 项错误; W2Z2 ( Na2O2) 为离子化合物, ( B) 项错误; C元素形成的单质可以是原子晶体 ( 金刚石) 、分子晶体 ( C60) 、过渡晶体 ( 石墨) 等, ( C) 项正确; C、N、O、H四种元素可形成共价化合物, 如尿素[CO ( NH2) 2], 分子中不存在离子键, D项错误.

答案: ( C)

五、依据元素在地壳中的特殊含量推断

例8短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大, 且原子最外层电子数之和为13. X的原子半径比Y的小, X与W同主族, Z是地壳中含量最高的元素. 下列说法正确的是 ( )

( A) 原子半径的大小顺序: r ( Y) > r ( Z) > r ( W)

( B) 元素Z、W的简单离子的电子层结构不同

( C) 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

( D) 只含X、Y、Z三种元素的化合物, 可能是离子化合物, 也可能是共价化合物

解析: 由Z是地壳中含量最高的元素可知Z为O, 又X、Y、Z、W的原子序数依次增大, X的原子半径比Y的小, 可知X为H, 再根据X与W同主族, 可知W为Na, 最后依据X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为13知Y为N. 四种元素中Na原子半径最大, ( A) 项错误; Z、W的简单离子O2-、Na+的电子层结构相同, ( B) 项错误; NH3的热稳定性比H2O的弱, ( C) 项错误; 只含H、N、O三种元素的化合物, NH4NO3是离子化合物, HNO3是共价化合物, ( D) 项正确.

答案: ( D)

例9 X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素, 原子序数依次增大. X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0; Q与X同主族; Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素.

请回答下列问题:

( 1) 五种元素原 子半径由 大到小的 顺序是 ( 写元素符号) _____- .

( 2) X与Z能形成不同的液态化合物, 其中原子个数比为1∶1的化合物为 _____.

解析: 根据Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素, 推知Z为氧元素, R为铝元素. 再依据X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0, 以及X、Y均比Z元素原子序数小, 推知X Y元素分别为H和C, Q与X同主族, 且比Z元素原子序数大, 推知Q为钠元素. 上述元素原子半径大小顺序为Na >Al > C > O > H.

H和O两种元素 按原子个 数比为1∶1形成的化 合物为H2O2.

答案: ( 1) Na > Al > C > O > H ( 2) H2O2

六、依据特殊用途推断

例10短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大. 元素W是制备一种高效电池的重要材料, X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍, 元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素, Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍. 下列说法错误的是 ( )

( A) 元素W、X的氯化物中, 各原子均满足8电子的稳定结构

( B) 元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种

( C) 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

( D) 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2

解析: 元素W是制备一种高效电池的重要材料, 说明W是Li; X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍, 说明X是碳元素; 元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素, 因此Y是Al; 短周期元素电子层数最多是3层, 如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍, 所以可能是He、C和S, 又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大, 所以Z只能是S. 元素W、X的氯化物分别是Li Cl和CCl4, 前者锂原子不能满足8电子的稳定结构, ( A) 项错误; X与氢形成的原子比为1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8, ( B) 项正确; 单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成, ( C) 项正确; C和S均属于非金属元素, 二者可以形成共价化合物CS2, ( D) 项正确.

答案: ( A)

七、综合应用

例11甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素. 甲、丙处于同一主族, 丙、丁、戊处于同一周期, 戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和. 甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; 戊的单质与X反应能生成乙的单质, 同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z, 0. 1mol / L的Y溶液p H > 1; 丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L, 也能与Z的水溶液反应生成盐; 丙、戊可组成化合物M.

请回答下列问题

( 1) 戊离子的结构示意图为_________ .

( 2) 写出乙的单质的电子式:______ .

( 3) 戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4, 反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为______ .

( 4) 写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:_______ .

解析: 根据气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝, 可确定甲、乙分别为H、N, 则丙为Na; 戊原子的最外层电子数为7, 戊是Cl, 再根据丁的性质可确定丁是Al. Cl2与NH3反应生成N2、HCl、NH4Cl, 由0. 1 mol / L的Y溶液p H > 1可知, Y是NH4Cl, Z是HCl. 根据生成的NH4Cl和HCl的物质的量之比为2∶4, 可写出反应的化学方程式为l, 由化学方程式可知, 反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶3. Al和Na OH溶液反应生成盐L是Na Al O2, Na Al O2与少量盐酸反应的离子方程式为

元素推断题归类论文 篇2

一、以考查元素化合物及性质推断为主的化工生产流程题

例1 (2010年江苏化学卷18)正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.但钴的资源匮乏限制了其进一步发展.

(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得.

①共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是______.

②共沉淀反应的化学方程式为______.

③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4导电性能外,还能______.

(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量Al、Fe等)可通过图1实验方法回收钴、锂.

①在上述溶解过程中,被氧化成,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为______.

②Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图2所示.已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为______(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为______(填化学式).

解析:(1)①根据教材所学知识,Fe(OH)2极易被氧化生成Fe(OH)3,而酸性条件下Fe2+氧化较慢,所以可以推理出上述复盐不能与LiOH直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,可找出反应物与生成物,所以该反应的化学方程式为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③根据复盐中Fe2+还原性较强,所以可以推理出活性炭粉的作用还有消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,根据化合价升降规律,可知反应为8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4LiSO4+8CoSO4+Na2SO4+11 H2O②在变化过程中,钴元素的质量没有变,利用守恒原理,通过题给数据看,在1000℃是Co(OH)2完全分解,则产物为CoO,在350~400℃时,固体的质量在89.25%~86.38%之间,可以通过极点进行分析,在292℃,,其化学式为Co2O3在500℃,其化学式为Co3O4,所以可以确定在350~400℃时的化学式为Co2O3和Co3O4.

答案:(1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)

②(NH4)2Fe (SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

(2)①8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O②CoO Co2O3 Co3O4

例2 (2010年广东高考化学卷)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如图3所示.

已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4.Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g.

(1)步骤Ⅰ前,以β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______.

(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有.Li+、,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入______(填“石灰石”“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH为6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液.

(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和碳酸钠溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______.

(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为______.

(5)从母液中可回收的主要物质是______.

解析:该试题通过化工生产流程,(2)、(3)、(4)、(5)问题中重点测试中学化学中常见的元素化合物及其推断.

(1)根据化工生产实际和影响反应速率的因素可知,矿石粉碎,有利于增加反应物接触面积,使反应充分,同时加快反应速度.(2)根据试题提供的化学试剂得,石灰石能够与酸作用,可以调节溶液的pH;当调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,此时Al3+、Fe3+已除去.(3)依次加入适量的H2O2溶液可以氧化亚铁离子、加入石灰乳可以形成沉淀将Mg2+除去,加入适量Na2CO3溶液,通过形成沉淀除去Ca2+.(4)步骤Ⅲ前的滤液中含有LiOH和Li2SO4.蒸发浓缩滤液和加入饱和碳酸钠溶液有利于得到Li2CO3沉淀,所以反应为:(5)根据前面分析,最后母液中.必含有NaOH、Na2SO4.

答案:(1)增加接触面积使反应充分同时加快反应速度(2)石灰石(3) Fe2+,Mg2+、Ca2+(4)(5)NaOH、Na2SO4

二、以考查化学实验技能与实验操作为目的的化工生产流程题

例3 (2010年四川高考理综)碘被称为“智力元素”,科学合理地补碘可防止点缺乏症.碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水.碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘.以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如图5所示.

请回答下列问题:

(1)碘是______(填颜色)固体物质,实验室常用______方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘.

(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O

将该溶液加入阳极区.另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却.电解时,阳极上发生反应的电极反应式为______;阴极上观察到的实验现象是______.

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I-.请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案,并按要求填写下表.

要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选.

试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸.

(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如图5所示.

步骤②的操作名称______,步骤⑤的操作名称是______,步骤④洗涤晶体的目的是______.

解析:该试题侧重借助化工生产考查中学化学实验的基本操作、实验设计.(1)单质碘性质的考查,较容易;(2)电化学知识点的考查,根据溶液中阴阳离子的组成特点,阳极所发生的反应应该为还原性较强的I-失去电子,生成I2,但因为溶液显碱性,I2又会与OH-进一步反应生成,所以阳极反应为:2I--2e-=I2或,阴极因为产生氢气,可以观察到气体逸出;(3)化学实验方案设计的考查,根据试题所提供的已知信息“碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘”和中学所学知识单质碘遇淀粉溶液显蓝色可得出答案;(4)为化学实验基本操作的考查,较基础.

答案:(1)紫黑色升华

(2) 2I--2e-=I2()有气泡产生

(3)

(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

三、以考查化学基本概念与基本理论为主的化工生产流程题

例4 (2010年四川理综29)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源.用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如图6所示.

请回答下列问题:

(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是______.

(2)向滤液I中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:______、______.

(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH=0.5,钛盐开始水解.水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀.请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:______.过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、______、______、______(填化学式),减少废物排放.

(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入过量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体,再向红褐色胶体中加入3336b kgA和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完全后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料,若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料______kg.

解析:(1)与(2)为化学基础知识点的考查,一般考生易得出相关的化学方程式;(3)为化学基本理论的考查,重点测试化学平衡原理的应用,根据钛盐的水解反应化学方程式可知通入高温水蒸气的作用有:加水稀释可以促进水解,加热可以促进水解,酸性减弱可以促进水解;(4)根据反应原理考查相关化学计算,计算时重点抓住铁元素守恒.

答案:(1) TiO2+2H2SO4=Ti2(SO4)2+2H2O或TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O

(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+

(3)加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低H+浓度促进钛盐水解;H2O FeSO4H2SO4

(4) 160a+320b+160c

例5 (2010年江苏化学卷)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba (FeO2)2等].某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取.Ba(NO3)2,其部分工艺流程如图7所示.

(1)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为______.

(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,原因是______、

(3)该厂结合本厂实际,选用的X为______(填化学式);中和Ⅰ使溶液中______(填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略).

(4)上述流程中洗涤的目的是______.

解析:(1)根据盐与酸反应的基本规律,Ba(FeO2)2与HNO3反应,生成物应该为对应的硝酸盐;(2)根据影响化学反应速率的基本因素可知,控制温度,不用浓硝酸的目的是控制反应速率,防止反应速率过快;另外根据浓硝酸的特性,易挥发、易分解,所以不宜使用浓硝酸;(3)根据生产流程图,通过产物,结合溶液的酸碱性,选用的X为BaCO3,在Ⅰ中有Fe3+、H+和Ba2+、等,加入BaCO3后,能使Fe3+和H+浓度降低;(4)在废渣中有可溶性钡盐,有毒,因此,洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染.

答案:(1) Ba (FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O

(2)防止反应速度过快浓HNO3易挥发、分解

(3)BaCO3 Fe3+H+

(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)

四、以考查化学基本计算与推断为主的化工生产流程题

例6 (2010年江苏高考化学卷)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如图8所示.

(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6mol·L-1;则溶液中c(Mg2+)=______.

(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为______.

(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO.取碱式碳酸镁4.66 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式.

(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数______(填“升高”“降低”或“不变”).

解析:该试题借助化工生产考查考生化学基本计算能力和借助化学计算的结论进一步考查考生的逻辑推理能力.(1)依据Ksp计算的公式可知c(Mg2+)=Ksp/c2(OH-)=2.0 mol/L;(2)根据生产流程图,借助元素守恒分析,滤液中的主要成分应该为NH4Cl,浓缩以后得到的固体物质为NH4Cl;(3)根据试题提供的相关数据,可得出:

所以,n(MgO):n(CO2):n(H2O)=5.00×10-2:4.00×10-2:5.00×10-2=5:4:5,从而得到其化学组成为;Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O.

(4)因为MgCO3中Mg的含量比碱式碳酸镁的含量高,因此,混有MgCO3后,Mg的含量升高.

答案:(1)2.0 mo1·L-1 (2) NH4Cl

(3)Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O(4)升高

例7 (2010年福建高考理综卷)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意如图9所示.

(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______.

(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:□Fe(OH)2+□______+□______=□Fe(OH)3+□Cl-

(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是______.

(4)根据表1数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______.

(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号).

(A)大理石粉

b.石灰乳

(C)纯碱溶液

d.烧碱溶液

(6)“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤,洗涤,干燥.

(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于______.

解析:该试题(3)、(4)、(7)三问题侧重考查化学计算能力;(1)、(2)侧重考查化学基本概念与理论知识;(5)、(6)侧重考查化学实验知识.

(1)根据影响化学反应速率的因素可得,将菱锌矿研磨成粉可以增加反应物的接触面积,使得反应更加充分;(2)漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度(pH)后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,然后利用电子守恒,一般可以顺利的配平.(3)化学式量为89,组成元素是Fe、H,其中铁的相对原子质量为56,89-56=33,所以化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH);(4)根据试题提供的图表数据可得,pH=8.0时,Zn(OH) 2完全沉淀,pH=10.5时,开始溶解.而Mg(OH)2在pH=10.4的时候才开始沉淀,为了使Zn(OH)2能完全析出不影响Mg(OH)2,溶液的酸碱度控制在8.0≤pH≤10.4范围;(5)大理石粉因为难溶于水,而选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀;(6)化学实验基本操作的考查,由题意可得结论为:蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出;(7)根据生产流程图中所提供的数据,可得出:.

答案:(1)增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分.

(2) 2Fe(OH)3+1ClO-+1H2O=2Fe(OH)2+lCl-

(3)FeO(OH)

(4).8.0≤pH≤10.4

(5)b或(b和d);d

应用元素周期表巧解元素推断题 篇3

在学习周期律和元素周期表以后, 经常遇到一些元素推断题, 主要是利用周期表中“位—构—性”三者的关系, 现将常用方法归纳如下:

一、寻找突破口法

寻找突破口法就是从一道千头万绪的题目中, 找到突破口, 理出头绪来使之逐步求解的方法.常见的突破口有:以特殊性质为突破口、以结构特点为突破口、以推断计算为突破口等.

例1 A、B、C三种主族元素位于周期表相连续的三个不同周期, 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族数之和等于C的族数, 已知A的氢氧化物难溶于水, B的最高氧化物的水化物是一种强酸, 则A、B、C各为何元素.

解析: (1) 此题看起来较复杂, 但经分析题意可以找到其突破口“其中B的次外层电子数为2”.次外层电子数为“2”的元素在第二周期, 又知该元素最高价氧化物的水化物是一种强酸, 该元素是第二周期中的氮 (N) 元素. (2) 又因A、B、C位于周期表中相连续的三个不同周期, 且原子序数C>A>B, A在B (氮元素) 的下一周期, 即第三周期, C在第四周期.因A的氢氧化物难溶于水, A是第三周期的镁 (Mg) 元素. (3) 又因A与B族数之和等于C的族数, 即2 (A) +5 (B) =7 (C) , 可知, C在第Ⅶ族, 且由上推知它在第四周期, C为第四周期第ⅦA族的溴 (Br) 元素.

二、分析讨论法

分析讨论法就是将试题进行分析和简单计算以后, 再通过讨论去伪存真而得出正确答案或结果的一种方法.

例2 A、B、C是周期表中相邻的三种元素, 其中A、B是同周期, B、C是同主族.此三种元素原子最外层电子数之和为17, 质子数总和为31, 则A、B、C分别是、、.

解析:A、B、C在周期表中的位置可能有四种排列方式:

由四种排列方式可知:A、B、C不可能在第一周期也不可能在第四周期.A、B、C三种按③的排列方式且B、C在ⅠA族时元素原子序数之和最小为42.那么A、B、C三种元素只能分布在第二、三两个周期, 即B、C元素原子序数之差为8.

设B的质子数为x, 则①~④有下列关系:

x+ (x-1) + (x-8) =31x=403 ()

x+ (x+1) + (x-8) =31x=383 ()

x+ (x+1) + (x+8) =31x=223 ()

x+ (x-1) + (x+8) =31, x=8 (合理)

答案:A、B、C分别为N、O、S

三、计算推断法

计算推断法就是通过计算再推测判断以确定答案的一种方法.

例3 有相对原子质量均大于10的A、B两元素, 能形成两种化合物X和Y.已知等物质的量的X和Y的混合气体的密度为相同条件下氢气的18.5倍, 其中X和Y的质量比为3∶4.4, 经测定X的组成为AB, Y的组成为AnB, 试通过计算确定A、B两元素的名称.

解析:由题意可知X和Y的气体混合物的平均相对分子质量为:

18.5×2=37Μ (X) +Μ (Y) 2=37

m (X) m (Y) =34.4=Μ (X) Μ (Y)

解得 M (X) =30, M (Y) =44

又因A、B两元素的相对原子质量均大于10, 且又能形成两种化合物AB和AnB, 而X的组成形式为AB, 根据计算所得X的相对分子质量为30, 知X为一氧化氮 (N0) .同理, Y的组成形式为AnB, 只有当n=2时, 才符合题意, 故Y为一氧化二氮 (N2O) .A元素为氮 (7N) , B元素为 (8O) .

四、定位巧析法

有的元素推断题借助图表定位, 可快捷求解.

例4 现有A、B、C、D四种元素, A、B元素各有两个电子层, C、D各有三个电子层, A、B能化合成无色无味的气体AB2, C、D能形成容易水解的固体CD;B、D同族, B的离子和C的离子核外电子数相等, 试推断这四种元素的名称.

解析: (1) A、B均为第二周期元素; (2) CD均为第三周期; (3) 由ABn构型知A可能在ⅣA族, B可能在ⅥA族, (4) 从C、D情况初步知C为ⅡA元素, D为ⅦA元素.

即定位 (初步) 为:

再依据后面的两个条件确定初步定位符合题意, 故四种元素分别为碳、氧、镁、硫.

五、选择淘汰法

即将不适合题意的部分逐步淘汰, 最后得到与相关条件都适合的结论.

例5 A、B、C、D为前四周期的四种主族元素, 它们的原子序数依次增大, A元素最高正价与最低负价的代数和为2.B元素原子次外层上有8个电子, 1 mol此元素的单质与足量盐酸反应可生成1 mol H2, B元素单质不易与冷水反应;C元素原子能量最高的电子层上只有一个电子, D易形成负一价离子, 写出A、B、C、D四种元素名称.

解析:利用选择淘汰法

总之, 推断元素的基本原则是抓住原子结构和元素的有关性质, 用分析推理的方法确定未知元素在周期表中的位置.基本要求是推断依据要符合题意, 推断过程要合乎逻辑, 推断方法要合适简练.

山东省枣庄市第二中学 (277400)

台儿庄区教师进修学校

解答元素推断题的方法与技巧 篇4

一、直觉法

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。但由于目前的教学过分强调严密的逻辑推理过程, 学生的思维存在某种定势, 只有当条理清晰、因果关系分明时才敢确认结果。因此, 对于直觉这种非理性的、离散的思维形式常常感到无从下手。其实直觉是以对经验的共鸣和理解为依据的, 来自于厚实而清晰的知识积累和丰富而熟练的思维经验。所以扭转学生思维形式上的某种定势, 打破因有因果链, 通过适当的方法训练引发学生的直觉思维, 是实现思维突破的重要途径。

例1.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, 写出下列物质的分子式:甲___, 乙___, 丙___, 丁___, 戊___。

分析:此题若要依据元素化合物知识来进行推理判断, 确定各种物质, 过程相当复杂, 但根据原子个数比为4∶1的气态化合物之题意, 凭此直觉将甲假设为CH4, 并以此假设在原题中验证。若甲为CH4, 则A为氢, B为碳, 根据B、C同周期, 结合A、C形成的化合物特点, 可以判断C为氧, 则乙为H2O2, 丙为H2O。根据A、D同主族, 结合D、C形成的化合物特点, 可以推断D为钠, 丁为Na2O2, 戊为Na2O。

由此例可见, 丰富的知识积累是直觉产生的重要前提, 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。

二、论证法

逻辑论证是人们从不同的假设中获取最合理答案的重要手段, 也是培养学生智力发展, 提高思维能力的重要途径。

学生在运用元素化合物综合知识解决实际问题时总感到无从下手, 答题时缺乏严密性和完整性。实际上, 对一些背景复杂的元素推断题, 只要从题中找出特殊性质及特殊现象, 作为解题的突破口, 进行全面分析, 再列出一种或几种假设, 这时就可以运用论证法, 将可能的假设一一代入原题, 与题中条件进行验证, 若结论与原题条件相符, 则为正确答案, 反之, 则否定。

例2.A、B两种固体, 都由甲、乙两种元素组成。在A、B中, 甲、乙两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2, 高温煅烧A、B时, 产物都是C (固体) 和D (气体) 。由D可制得E (酸) 。E和另一种酸组成的混合液跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F, 往F溶液中加入氢氧化钠溶液, 有红褐色沉淀生成, 该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白:

(1) A的化学式 (分子式) 是。

(2) B煅烧生成C和D的化学方程式是;甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是。

(3) 往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是。

分析:红褐色沉淀一定是氢氧化铁, 灼烧后转变成的C一定是氧化铁, 由E和另一种酸组成的混合液跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。可知此两种酸一定是硫酸和硝酸, 再由已知条件A、B两种固体和甲、乙两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2, 高温煅烧A、B时, 产物都是C (固体) 和D (气体) 得出A是FeS, B是FeS2。

由此例可见, 在解题时, 只要挖掘“题眼”, 顺藤摸瓜, 便可一举攻克。论证法是假设与结论的桥梁, 是实现思维突破的关键, 也是解答元素推断题的重要方法。

三、位置图示法

解答元素推断题要求学生具有一定的抽象思维能力, 而学生现有的实际思维水平与这一要求有着较明显的差距, 要缩短这一差距, 教师不仅要在平时教学中培养学生的抽象思维能力, 而且必须注意引导学生学会由形象思维向抽象思维的过渡。位置图示法就是实现这一过渡的一种基本方法。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, 使学生把握解题的关键。

例3.W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素, 已知:

(1) W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布, 且能形成组成为WY的化合物;

(2) Y和Z属同族元素, 它们能形成两种常见化合物;

(3) X和Z属同一周期元素, 它们能形成两种气态化合物;

(4) W和X能形成组成为WX2的化合物;

(5) X和Y不在同一周期, 它们能形成组成为XY2的化合物。

请回答:

(1) W元素是;Z元素是。

(2) 化合物WY和WX2的化学式分别是和。

(3) Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是和。

(4) 写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式是。

分析:这类推断题, 题中条件渗透交叉, 相互干扰, 很难从抽象的描述中直接找到具体的元素, 这时我们可以利用题中的暗示条件, 逐渐缩小范围, 并充分考虑各元素的相互关系, 用位置图示法分析。首先根据W与Y的关系确定W与Y在周期表中的相对位置, 其次由Y与Z的位置和性质确定其为硫和氧, 再根据X和Z的位置和性质得出, 它们是碳和氧, 最后根据其他已知条件可得出结论, 则X为碳, Y为硫, Z为氧, W为钙。

通过以上图示分析, 发现原来错综复杂的条件变得清晰明朗, 原来的抽象推理过程转化为形象分析过程, 从而大大简化思维过程, 降低了题目的难度。

元素推断题归类论文 篇5

一、抓好结构、性质和物质特征

(一)性质特征

1. 物质的颜色:

有色气体单质:F2、Cl2、O3;无色气体单质:N2、O2、H2;有色气体化合物:NO2,其它有色单质:Br2(深棕红色液体)、I2(紫黑色固体)、S(淡黄色固体)、Cu(红色固体)、P(白磷是白色固体,红磷是赤红色固体)、Si(灰黑色晶体)、C(黑色粉未)黄色固体:S、Na2O2、Ag Br、Ag I、Fe S2,黑色固体:Fe O、Fe3O4、Mn O2、C、Cu S、Pb S、Cu O,红色固体:Fe (OH) 3、Fe2O3、Cu2O、Cu,蓝色固体:五水硫酸铜(胆矾或蓝矾)绿色固体:七水硫酸亚铁(绿矾)紫黑色固体:KMn O4、碘单质,白色:Fe (0H) 2、CaCO3、Ba SO4、Ag Cl、Ba SO3,有色离子(溶液)Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn O4-

2. 物质的状态:

常温下为液体的单质:Br2、Hg,常温下的常见的无色液体:H2OH2O2常见的气体:H2、N2、O2、F2、Cl2、NH3、HF、HCl (HX)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2(注:有机物中的气态烃CxHy (x≤4);有机化学中有许多液态物质,但是含氧有机化合物中只有HCHO常温下是气态),常见的固体单质:I2、S、P、C、Si、金属单质。白色胶状沉淀(Al (OH) 3、H4Si O4)

3. 物质的气味:

有臭鸡蛋气味的气体:H2S,有刺激性气味的气体:Cl2、SO2、NO2、HX、NH3,有刺激性气味的液体:浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水

4. 物质的毒性:

非金属单质有毒的:Cl2、Br2、I2、F2、S、P4,常见的有毒气体化合物:CO、NO、NO2、SO2、H2S,能与血红蛋白结合的是CO和NO

5. 物质的溶解性:

极易溶于水的气体:HCl、NH3,常见的难溶于水的气体:H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2、S和P4不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。

(二)组成特征

(1)不含金属元素的离子化合物:铵盐,(2)含有金属元素的阴离子:Mn O4-、Al O2-,(3) AB2型的化合物:CO2、NO2、SO2、Si O2、CS2、Cl O2、Ca C2、Mg X2、Ca X2、Be Cl2、KO2等,(4) A2B2型的化合物:H2O2、Na2O2、C2H2等,(5) A2B型的化合物:H2O、H2S、Na2O、Na2S等,(6) AB型的化合物:CO、NO、HX、Na X、Mg O、Ca O、Mg S、Ca S等,(7)能形成A2B和A2B2型化合物的元素:H、Na与O

(三)结构特征

(1)具有正四面体结构的物质:甲烷、白磷、NH4+、金刚石等,(2)属于线型分子的是:CO2、CS2、C2H2等,(3)属于平面分子的有:C2H4、苯等

(四)分子的极性

(1)常见的非极性分子:CO2、CS2、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6等,(2)常见的极性分子:双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2等

二、特殊的反应条件和特征反应

1.与碱反应产生气体

2.与酸反应产生气体

3.Na2S2O3与酸反应既产生沉淀又产生气体

4.与水反应产生气体

5.强烈双水解

6.既能酸反应,又能与碱反应

7.与Na2O2反应

8.2Fe Cl3+H2S=2Fe Cl2+S↓+2HCl

9.电解:2Na Cl(熔融)电解2Na+Cl2↑

10.铝热反应:Al+金属氧化物→高温金属+Al2O3

12.归中反应:2H2S+SO2=3S+2H2O%%%H2S+H2SO4(浓)=S+SO2↑+2H2O

13.置换反应:(1)金属→金属、(2)金属→非金属%%%%(3)非金属→非金属(4)非金属→金属

三、反应现象或化学性质

1.焰色反应:黄色-Na;紫色(钴玻璃)-K

2.与燃烧有关的现象:

火焰颜色:苍白色:H2在Cl2中燃烧;(淡)蓝色:H2、CH4、CO等在空气中燃烧;黄色:Na在O2或空气中燃烧;烟、雾现象:棕(黄)色的烟:Cu或Fe在Cl2中燃烧;白烟:Na在Cl2或P在空气中燃烧;白雾:有HX等极易溶于水的气体产生;白色烟雾:P在Cl2中燃烧。

3.沉淀特殊的颜色变化:白色沉淀变灰绿色再变红褐色:Fe (OH) 2→Fe (OH) 3

4.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH3

5.能使品红溶液褪色加热后又复原的气体:SO2

6.在空气中迅速由无色变成红棕色的气体:NO

7.使淀粉溶液变蓝的物质:I2

8.能漂白有色物质的淡黄色固体:Na2O2

9.在空气中能自燃的固体:P4

10.遇SCN-变红色、OH-产生红褐色沉淀、苯酚显紫色的离子:Fe3+等

四、依据特征网络

1.X、Y、Z是中学化学中三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,试根据下图所示的关系,推断X、Y、Z的化学式。(请尽可能寻找出你认为合理的解答)

2.三角形关系如:

3.直线型关系(酸或碱)等

五、依据特殊工业制法

1.煅烧石灰石:

2.工业合成氨:

3.工业生产硝酸:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO等

六、依据题给数据

相对分子质量为28:CO、C2H4、N2;相对分子质量为30:NO、C2H6

相对分子质量为32:O2、CH3OH;相对分子质量为44:CO2、N2O、C3H8、CH3CHO;相对分子质量为46:NO2、C2H5OH;相对分子质量为78:C6H6、Na2O2;等

根据以上六点集中对元素及其化合物进行框图题的训练,例如:

1.下图1中每一方框的字母代表一种反应物或生成物:已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)跟物质F反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式):A____、B_____、E_______。

2.下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,K是一种红棕色气体。

请填写下列空白:

(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第______周期第______族。

(2)在反应 (7) 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(3)在反应 (2) 、 (3) 、 (6) 、 (9) 中,既属于化合反应又能属于非氧化还原反应的是_____(填写序号)。

(4)反应 (4) 的离子方程式是:__________

(5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2Fe O4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是_____:。

3.物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。

请回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:B____、E______、G______;

(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是,阴极物质是,电解质溶液是;

(3)反应 (2) 的化学方程式是______。

(4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应 (1) ,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12 mol D,则反应的平衡常数K=_____。若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度______(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率_____(填“升高”、“不变”或“降低”),D的体积分数______(填“增大”、“不变”或“减小”)。等,这里再不一一举例。

通过多年高考进行元素及其化合物框图题的专题复习和练习,学生对元素及其化合物框图推断题型得到了有效掌握,高考做题时能够顺利过关。节省了做题时间,减轻了学生做难题的心理压力,学生化学单科成绩得到了明显提高。

摘要:中学化学元素及其化合物在高考中占有相当重要的地位, 多年的高考中, 通过化学元素及其化合物框图推断题, 从横向上考察学生对各种元素及其化合物结构、性质、用途以及化学基本理论的掌握。考察的知识点多。能力要求高。因此, 做好化学元素及其化合物框图推断题的专题复习, 对学生减轻高考应试压力十分重要。

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