1.質(zhì)量最輕的元素是氫(H),其單質(zhì)可以填充氣球;質(zhì)量最輕的金屬是鋰(Li);熔點(diǎn)最高的非金屬單質(zhì)是石墨;熔點(diǎn)最高的金屬單質(zhì)是鎢(W);熔點(diǎn)最低的金屬單質(zhì)是汞(Hg)。
2.地殼中含量最多是氧(O),其次是Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti。
3.既難得電子,又難失電子且為單原子分子的氣體是稀有氣體。
4.最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值之差為4的是硫(S);最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值之差為零的是碳(C)和硅(Si)。
5.碳(C)是形成化合物最多的元素,是構(gòu)成有機(jī)物的骨架元素,可形成多種同素異形體,其中硬度最大的是金剛石,而C60 是分子晶體,熔點(diǎn)較低。
6.常溫下能與水反應(yīng)放出氧氣,單質(zhì)是氟(F2),化合物是過氧化鈉(Na2O2)。
7.硅(Si)是構(gòu)成地殼巖石骨架的主要元素,單質(zhì)硅可被強(qiáng)堿溶液腐蝕且能放出氫氣,還能被弱酸氫氟酸所溶解。
8.能在空氣中自然的非金屬單質(zhì)是白磷(P4),白磷有毒,能溶于CS2,和紅磷互為同素異形體,紅磷不能自然,不溶于CS2,白磷與紅磷在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
9.既能在二氧化碳中燃燒,又能在氮?dú)庵腥紵慕饘偈荕g,既能與酸溶液又能與堿溶液作用且均放出氫氣的金屬是鋁(Al)。
10.同一元素的氣態(tài)氫化物和最高價(jià)氧化物的水化物化合生成鹽的元素一定是氮(N)。
11.同一元素的氣態(tài)氫化物和氣態(tài)氧化物反應(yīng)生成該元素得單質(zhì)和水,該元素可能是氮(N)或硫(S)。
12.光照時(shí)可以釋放電子的是銣(Rb)和銫(Cs);常溫下呈液態(tài)的金屬是汞(Hg),非金屬單質(zhì)是溴(Br2)。
【例題1】A、B、C、D、E、F、G都是短周期主族元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。元素A的原子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子,A、D同主族,B、C為同周期元素且與A能形成相同電子數(shù)的化合物,C與F同主族,F(xiàn)的質(zhì)子數(shù)為C的2倍,元素E的最外層電子數(shù)比K層電子數(shù)多1,B、C、F的質(zhì)子數(shù)之和等于E、G的質(zhì)子數(shù)之和。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出由上述至少兩種元素組成的具有漂白作用的物質(zhì)的化學(xué)式_____________(寫出四種)。
(2)A分別于B、C、G能形成相應(yīng)的最常見的三種化合物,這三種化合物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開___________(用化學(xué)式表示)。
(3)由A、B、C、D四種元素組成的一種常見化合物的溶液分別與C、D、E三種元素組成的一種化合物的溶液和由E、G兩種元素組成的一種化合物溶液都能反應(yīng)得到同一種白色沉淀,寫出上述兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式__________________、____________________。
(4)D、E兩元素的原子都能形成相應(yīng)的離子,則兩離子的半徑大小關(guān)系為_______(用離子符號(hào)表示);將D、E兩元素的單質(zhì)同時(shí)投入水中,充分反應(yīng)后,測(cè)得溶液中只有一種溶質(zhì),且無(wú)固體物質(zhì)剩余,則所投入到水中的D的單質(zhì)和E的單質(zhì)的質(zhì)量之比為_______,上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________;若D的單質(zhì)的物質(zhì)的量為x mol,則上述反應(yīng)中得到的氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量為_________。
解析:首先找出題給條件的突破口,如題中“元素A的原子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子”,可推知A為氫(H),根據(jù)A可推知D為鈉(Na),E為鋁(Al),B為碳(C),C為氧(O),F(xiàn)為硫(S),G為氯(Cl)。其次看清是用化學(xué)用語(yǔ)回答,還是用文字表述。(1)H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2等均具有漂白性。(2)由于H2O分子間存在氫鍵其沸點(diǎn)高于HCl、CH4,又由于HCl的相對(duì)分子質(zhì)量大于CH4,HCl的沸點(diǎn)又高于CH4,故沸點(diǎn)為H2O>HCl>CH4。(3)NaHCO3能與NaAlO2和AlCl3反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,其反應(yīng)的離子方程式為:
HCO3- + AlO2- + H2O === CO32- + Al(OH)3↓,3HCO3- + Al3+ === 3CO2↑+ Al(OH)3↓。(4)Al3+和Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),根據(jù)具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的微粒,其原子序數(shù)越小離子半徑越大,可得r(Na+)>r(Al3+)。鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉:2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑,鋁再與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)生成偏鋁酸鈉:
2Al + 2Na + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑,其總反應(yīng)為:
Al + Na + 2H2O === NaAlO2 + 2H2↑,因此參與反應(yīng)的m(Na): m(Al) = 23 : 27。反應(yīng)得到的氫氣的物質(zhì)的量為鈉的2倍,即2x mol。
答案:
(1)H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2(其中任意四種);(2)H2O>HCl>CH4;
(3)HCO3- + AlO2- + H2O === CO32- + Al(OH)3↓,3HCO3- + Al3+=== 3CO2↑+ Al(OH)3↓;(4)r(Na+)>r(Al3+); 23 : 27;Al + Na + 2H2O === NaAlO2 + 2H2↑;2x mol。
點(diǎn)撥:元素綜合推斷的解題技巧:
一、元素的綜合推斷一般情況下只涉及短周期元素,因此我們必須熟悉短周期元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),在解題時(shí)要聯(lián)想這些元素的性質(zhì),達(dá)到快速解題。
二、注意審題,對(duì)有突破口的元素的推斷,可利用題中暗示的突破口,聯(lián)系其它條件,順藤摸瓜,各個(gè)擊破,推出結(jié)論。若無(wú)突破口,可利用體給條件,逐漸縮小推求范圍,并充分考慮各元素之間的相互關(guān)系進(jìn)行推斷。有時(shí)條件不足,可進(jìn)行討論,得出合理結(jié)論,有時(shí)答案不止一組,符合題意即可。還有時(shí)需要運(yùn)用直覺,大膽嘗試、假設(shè)、再根據(jù)題給條件進(jìn)行驗(yàn)證。
三、元素推斷的常見突破口:
(1)位置與結(jié)構(gòu):①周期數(shù)等于族序數(shù)兩倍的元素是鋰(Li) ②最高正價(jià)等于最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的元素是硫(S) ③次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)4倍的元素是鎂(Mg) ④次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)8倍的元素是鈉(Na) ⑤族序數(shù)與周期數(shù)相同的元素是氫、鈹、鋁(H、Be、Al);族序數(shù)是周期數(shù)兩倍的元素是碳、硫(C、S);族序數(shù)是周期數(shù)3倍的元素是氧(O)。
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