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解答元素推斷題的一些規(guī)律和方法
??? 元素的推斷多為文字?jǐn)⑹鲱}。考查該知識(shí)點(diǎn)的題型主要有選擇題、填空題、推斷題等，涉及知識(shí)面廣，常給出如下條件：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，性質(zhì)特點(diǎn)，定量計(jì)算。常需運(yùn)用相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)去解決問(wèn)題。
(1)根據(jù)原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置。
記住稀有氣體元素的原子序數(shù)：2、10、18、36、54、86。用原子序數(shù)減去比它小而相近的稀有氣體元素的原子序數(shù)，即得該元素所在的縱行數(shù)。再運(yùn)用縱行數(shù)與族序數(shù)的關(guān)系確定元素所在的族；這種元素的周期數(shù)比相應(yīng)的稀有氣體元素的周期數(shù)大1。
(2)根據(jù)位置上的特殊性確定元素在周期表中的位置。
主族序數(shù)等于周期數(shù)的短周期元素：H、Be、Al。
主族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。
最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：C、Si
短周期中最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的元素：S。
(3)根據(jù)元素性質(zhì)、存在、用途的特殊性。
形成化合物種類(lèi)最多的元素、或單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素、或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C。
空氣中含量最多的元素、或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。
地殼中含量最多的元素、或氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高的元素、或氣態(tài)氫化物在通常情況下呈現(xiàn)液態(tài)的元素：O。
最活潑的非金屬元素：F；最活潑的金屬元素：Cs；最輕的單質(zhì)的元素：H；最輕的金屬元素：Li；單質(zhì)的著火點(diǎn)最低的非金屬元素是：P。
周期表中部分規(guī)律總結(jié)
(1)最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素；最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素(He除外)。
(2)在周期表中，第ⅡA與ⅢA族元素的原子序數(shù)差別有以下三種情況：①第1～3周期(短周期)元素原子序數(shù)相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差25。
(3)同主族相鄰元素的原子序數(shù)差別有以下二種情況：①第ⅠA、ⅡA族，上一周期元素的原子序數(shù)+該周期元素的數(shù)目=下一同期元素的原子序數(shù)；②第ⅢA～ⅦA族，上一周期元素的原子序數(shù)+下一周期元素的數(shù)目=下一周期元素的原子序數(shù)。
(4)元素周期表中金屬和非金屬之間有一分界線，分界線右上方的元素為非金屬元素，分界線左下方的元素為金屬元素(H除外)，分界線兩邊的元素一般既有金屬性，也有非金屬性。
(5)對(duì)角線規(guī)則：沿周期表中金屬與非金屬分界線方向?qū)?左上角與右下角)的兩主族元素性質(zhì)相似，這一規(guī)律以第二、三周期元素間尤為明顯。
典例解析
例1、 推斷下列微粒的名稱(chēng)，并用電子式表示其形成過(guò)程
(1)離子化合物AB，陽(yáng)離子比陰離子多一個(gè)電子層，1mol AB中含12mol電子，則化合物的名稱(chēng)為_(kāi)_________，形成過(guò)程為_(kāi)__________。
(2)由第三周期元素的半徑最大的陽(yáng)離子和半徑最小的陰離子形成的化合物為_(kāi)__________，名稱(chēng)為_(kāi)__________,形成過(guò)程為_(kāi)__________。
解析：(1)AB為離子化合物，則A為金屬元素，B為非金屬元素，且A、B、的原子序數(shù)小于12。A可能為L(zhǎng)i、Be、Na，B可能為H、O、F，又因陽(yáng)離子與陰離子中，半徑最大的陽(yáng)離子為Na+，半徑最小的陰離子為Cl—。
答案? (1)氫化鈉，
(2)NaCl氯化鈉，
例2、某元素的離子R2+有5個(gè)電子層，最外層有2個(gè)電子。當(dāng)RCl2固體配成溶液時(shí)，為得到澄清溶液并防止變質(zhì)，常在溶液中加入少量R單質(zhì)和鹽酸，下列敘述正確的是（　）　　A、R為ⅡA族元素?? B、R的最高價(jià)氧化物的對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)堿　　C、R2+的硝酸鹽水溶液呈中性??? D、RCl2有還原性，可進(jìn)一步被氧化　　解析：R2+最外層有2個(gè)電子，說(shuō)明R為ⅣA族金屬元素，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物應(yīng)是弱堿。為防止變質(zhì)，往溶液中加入R是為了防止R2+被氧化，加入鹽酸是防止發(fā)生水解。答案：D。　　點(diǎn)評(píng)：本題可以由已有知識(shí)：“在配制FeSO4溶液時(shí)，加入少量鐵屑和稀鹽酸，以防止Fe2+被氧化和發(fā)生水解而變質(zhì)”。進(jìn)行遷移。　　
例3、某元素R具有微弱放射性，其原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多43。由R組成的固體單質(zhì)A，在一定條件下密度為6.88g·cm-3。用X射線研究固體A表明，在邊長(zhǎng)為1.00×10-7cm的立方體中含有20個(gè)原子。R在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)為+2價(jià)、+4價(jià)。在溶液中R2+穩(wěn)定，而R4+有強(qiáng)氧化性，可將NO氧化為HNO3。氧化物R3O4其性質(zhì)與Fe3O4有些類(lèi)似。R的另一種質(zhì)量數(shù)比R少2的同位素較為穩(wěn)定，與鐵可形成合金，在潮濕環(huán)境中易形成鐵銹。R的單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域都有很多用途。請(qǐng)回答：　　（1）R原子的摩爾質(zhì)量為_(kāi)________________。　　（2）R元素處于周期表中第______周期_______族。　　（3）假若使少量R4+加到Fe(NO3)2溶液中，是否會(huì)發(fā)生反應(yīng)？若“否”，說(shuō)明原因；若“是”，請(qǐng)寫(xiě)出離子方程式______________。　　（4）R3O4因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂在鋼鐵表面，有利于形成耐腐蝕的鈍化層。R3O4與足量HNO3反應(yīng)，生成R的氧化物、R的硝酸鹽和水三種物質(zhì)，此反應(yīng)的方程式為：_____________________________________。　　解析：（1）據(jù)題意：含20個(gè)R原子的立方體體積為1.0×10-21cm3，則每立方厘米的空間含R原子：　　　　則R原子摩爾質(zhì)量為6.88g·cm-3÷( mol·cm-3)=207g·mol-1　　（2）由于原子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上近似等于其質(zhì)量數(shù)。設(shè)質(zhì)子數(shù)為x，有：x+(x+43)=207得x=82。　　再由稀有氣體定位法86-82=4，故R為第六周期ⅣA族，其對(duì)應(yīng)元素為Pb元素。　　（3）因Pb4+能將NO氧化成HNO3，即氧化性Pb4+>HNO3，而氧化性：HNO3>Fe3+，故氧化性Pb4+>Fe3+。反應(yīng)為：Pb4++2Fe2+=Pb2++2Fe3+　　（4）把Pb3O4改寫(xiě)成2PbO·PbO2，PbO為堿性氧化物，能與酸反應(yīng)，且HNO3不能氧化Pb2+（因氧化性Pb4+>HNO3），而PbO2不屬堿性氧化物，不與HNO3反應(yīng)，Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O　　點(diǎn)評(píng)：解答此類(lèi)題目也可先猜后算，即由題目所給信息進(jìn)行推斷，如本題：R的常見(jiàn)化合價(jià)+2、+4（可能是ⅣA族），溶液中R2+穩(wěn)定，而R4+有強(qiáng)氧化性（碳族中只有Pb是低價(jià)穩(wěn)定）。氧化物R3O4（可能為Pb3O4），R與鐵形成的合金在潮濕的環(huán)境中形成鐵銹（形成原電池，F(xiàn)e活潑作負(fù)極被氧化）。再進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。??? 例4、不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子所需要的能量（設(shè)其為E）如圖所示。試根據(jù)元素在周期表中的位置，分別圖中曲線的變化特點(diǎn)，并回答下列問(wèn)題。　　　　（1）同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點(diǎn)是：_______________________；各主族中E值的這種變化特別體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_______變化規(guī)律；　　（2）同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，E值增大，但個(gè)別元素的E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試預(yù)測(cè)下列關(guān)系式中正確的是_________（填寫(xiě)編號(hào)，多選倒扣）；　　①E（砷）>E（硒） ②E（砷）E（硒）　　④E（溴）例5、（2002·上海化學(xué)·25）制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體，液化后在管內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)時(shí)吸收熱量，使環(huán)境的溫度降低，達(dá)到制冷的目的。人們?cè)捎眠^(guò)乙醚、CH3Cl等作制冷劑，但它們不是有毒，就易燃燒。于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來(lái)開(kāi)發(fā)新的制冷劑。根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)，某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢(shì)如下：
（1）氫化物的易燃性：第二周期? ???????????＞ ?????????＞H2O＞HF；第三周期 SiH4＞PH3＞????????? ＞?????????
（2）化合物的毒性：(用＞或＜＝填空)
PH3＞NH3??? H2S????????? H2O； CS2????? CO2???? CCl4＞CF4
（3）已知CCl4的沸點(diǎn)為76.8℃。CF4的沸點(diǎn)為－128℃。新制冷劑的沸點(diǎn)介于其間。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)
時(shí)間的反復(fù)試驗(yàn)，一種新的制冷劑氟里昂CF2Cl2終于誕生了，其它類(lèi)似的還可以是??????????? 。
（4）然而這種制冷劑造成了當(dāng)今的某種環(huán)境問(wèn)題是??????????????? 。但求助于周期表中元素及化合物的????????? 變化趨勢(shì)來(lái)開(kāi)發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。（填寫(xiě)字母，多選扣分）
①毒性? ②沸點(diǎn)? ③易燃性??? ④水溶性??? ⑤顏色
A．①②③?????????????? B．②④⑤?????????? C．②③④
解析；此題介紹了制冷劑的使用以及對(duì)環(huán)境的污染和開(kāi)發(fā)新制冷劑的思路，閱讀后感到耳目一
新，但此題所考的知識(shí)點(diǎn)卻很簡(jiǎn)單，屬于典型的起點(diǎn)高落點(diǎn)低的題目。
根據(jù)元素周期律和周期表不難完成，由題目信息毒性：PH3＞NH3及同主族元素所形成的組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的毒性，從上而下逐漸增大；（3）由氟里昂的組成CF2Cl2就很容易聯(lián)想到類(lèi)似的物質(zhì)CF3Cl、、CFCl3 （4）根據(jù)題目的信息，可以總結(jié)出一般開(kāi)發(fā)新的制冷劑要注意的問(wèn)題包括：毒性、沸點(diǎn)、可燃性、以及對(duì)環(huán)境的危害等因素。
解答：（1）CH4＞NH3??? H2S＞HCl??? (2)? ＞? ＞（3）CF3Cl或CFCl3? （4）大氣臭氧層出現(xiàn)空洞，A
例6、(2003·上海·25)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。
?
(1)下列???????? （填寫(xiě)字母編號(hào)）組元素的單質(zhì)可能是電的良導(dǎo)體。
A．a(chǎn)、c、h????????? B．b、g、k????????? C．c、h、l????????? D．d、e、f
(2)如果給核外電子足夠的能量，這些電子便會(huì)擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開(kāi)該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：
⒈原子核對(duì)核外電子的吸引力???????? ⒉形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向
下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量（kJ·mol－1）
?
①通過(guò)上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去第二個(gè)核外電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量。?????????????????????????????
②表中的X可能為以上13種元素中的??????? （填寫(xiě)元素符號(hào)）元素。用元素符號(hào)表示X和j形成化合物的化學(xué)式????????? 。
③Y是周期表中的????????? 族元素。
④以上13種元素中?? ?????（填寫(xiě)字母）元素原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量最多
解析：（1）從所給元素在周期表中的位置不難知道a、d、c、f分別為Na、Mg、Sr和Al，e處于過(guò)渡元素區(qū)也一定為金屬，它們都是電的良導(dǎo)體；h為碳元素，其單質(zhì)中的一種石墨也是電的良導(dǎo)體，故應(yīng)選A、D兩組
（2）①鋰原子核外共有3個(gè)電子，其中兩個(gè)在K層，當(dāng)失去最外層的一個(gè)電子后，鋰離子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)題給信息2可知，要使鋰離子再失去一個(gè)電子便會(huì)形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此鋰離子失去第二個(gè)電子時(shí)所需的能量遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量。
② 由表中數(shù)據(jù)可知：X失去第二個(gè)電子所需能量遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量（9倍多），而失去第三個(gè)、第四個(gè)電子所需的能量皆不足前者的2倍，故第一個(gè)電子為最外層電子，而其它幾個(gè)電子應(yīng)處于內(nèi)層。結(jié)合所給的周期表知，X應(yīng)為a即鈉元素，j即氧元素，二者形成的化合物的化學(xué)式分別為：Na2O和Na2O2
③由表中Y的數(shù)據(jù)可知，Y失去第一、二、三個(gè)電子所需的能量差別不大，而失去第四個(gè)電子所需的能量遠(yuǎn)大于失去第三個(gè)電子所需的能量，因此Y元素最外層由三個(gè)電子即為第ⅢA主族元素Al。
④從題目信息知道，原子失電子所需的能量不僅與原子核對(duì)核外電子的吸引力有關(guān)，還與形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向有關(guān)。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定失電子所需的能量越高，在所給的13種元素中，處于零族的m元素已達(dá)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此失去核外第一個(gè)電子需要的能量最多。
解答：（1）a d?????? (2)①Li失去一個(gè)電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在失去一個(gè)電子很困難②a? Na2O和Na2O2? ③第三主族或ⅢA? ④m

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