師殿峰
研究2016年全國各地的高考理綜和單科化學試題(共10套)可以發現,有關元素的推斷是高考的熱點.在這10套試題中,有8套都有元素的推斷題(不包括選修模塊“物質結構與性質”的試題).此類試題以元素的推斷為素材,在考查有關原子結構、元素周期表、元素周期律、化學鍵及元素化合物等有關知識及其應用的同時,能充分考查考生分析問題與解決問題的能力.因此,此類試題倍受高考命題專家的青睞.現舉例說明其解題思路與解題方法,希望對學生有所啟發.
一、根據短周期主族元素原子序數的關系、原子和離子結構特點及元素的單質和化合物的性質推斷元素
例1 (浙江理綜卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X原子核外最外層電子數是其電子層數的2 倍,X、Y的核電荷數之比為3∶4.W-的最外層為8電子結構.金屬單質Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發生氧化還原反應.下列說法正確的是().
A.X與Y能形成多種化合物,一般條件下都能與Z的最高價氧化物的水化物發生反應
B.原子半徑大?。篨
C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在離子鍵
D.Y、W的某些單質或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑
解析 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大;因X原子核外最外層電子數是其電子層數的2 倍,則X為C;因X、Y的核電荷數之比為
3∶4,
酸、堿溶液中的溶質的物質的量之比是3∶4,則酸、堿溶液中生成H2體積比是.
解析 H2SO4是二元酸,n取值為2,n3=23,因為鋁與酸、堿物質的量之比是3∶4,即ab=34,34剛好介于23與11之間,即n3 3x mol求出生成H2物質的量為4.5x mol,則酸、堿溶液中生成H2體積比:4x4.5x=89. 答案:8∶9 例3 甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉,反應結束后,測得生成H2體積比為V(甲)∶V(乙)= 1∶2,則加入鋁粉質量是( ) A. 5.4 gB. 3.6 gC. 2.7 gD. 1.8 g 解析 第一種情況生成H2體積比是11,第二種情況生成H2體積比是13(因為HCl是一元酸, n取值為1,故n3=13),現生成H2體積比為V(甲)∶V(乙=1∶2,剛好介于13與11之間,由互推3知屬于第三種情況:鋁對于酸過量,但對于堿不足. 因為鋁對于酸過量,所以鹽酸不足,可用3mol·L–1×0.1 L求酸中生成H2物質的量:n酸(H2)=3 mol·L-1×0.1 L×36=0.15 mol.根據H2體積比為V(甲)∶V(乙)=1 因為鋁對于堿不足,所以鋁全部反應,其質量就是加入鋁粉的質量.n(Al)=0.3mol×23=0.2 mol,所以m(Al)=0.2 mol×27 g· mol-1=5.4 g,答案為A. 在平時學習中,要善于發現規律、總結規律,善于遷移應用,只有這樣才能舉一反三、觸類旁通. (收稿日期:2016-07-12)