元素推断的特殊技巧举例

王志梅

元素周期表中“位、构、性”的关系及物质结构和性质的综合推断的能力是元素推断题主要考查的目标.而解决这类问题学生必需要掌握短周期所有元素在元素周期表中的位置、结构特点以及它们形成的化合物的性质，还需将命题中直接或隐含的特征挖掘出来，在此基础上综合分析，得到答案.该类题目难度大，综合性强，能力立意高，所占分值较高，成为学生攻克必然选择，也是备考复习中重点.元素推断题的一般思路.

除了一般思路之外，本文推荐三种特殊的思路，达到快速解题提高效率的目的.

一、“公式”+“验证”巧推短周期相邻元素

（1）若已知三元素的核外电子数（原子序数）之和

经验公式：三种元素原子序数之和±83≈其中某元素的原子序数

注意：若整除则无解.

（2）若已知相邻三元素的最外层电子数之和

①能被3整除，则三种元素的位置关系只能为同周期相邻或同主族相邻；

②同时不能被3和2整除，则必有两元素在同一偶数族，另一元素为相邻奇数族；

③虽然不能被3整除，但是能被2整除，则必有两元素在同一奇数族，另一元素为相邻偶数族.

例1短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A、B、C原子的最外层电子数之和为12，B、C、D位于同一周期，C原子的最外层电子数既是A原子内层电子数的3倍又是B原子最外层电子数的3倍.下列说法正确的是

A.原子半径：B>A，离子半径：C

B.B的单质能与A的最高价氧化物发生置换反应

C.元素B和D能形成BD2型的共价化合物

D.D的单质有毒，且有漂白性

解析A、B、C原子的最外层电子数之和为12，能被3整除，则三种元素的位置关系只能为同周期相邻或同主族相邻，据题意知：A是碳，B是镁，C是硫，D是氯，选项A中离子半径C>D，选项C中MgCl2是离子化合物，选项D中Cl2无漂白性，正确选项为B.

例2有三种相邻元素A、B、C，已知A、B处于同一周期，且B、C处于同一主族相邻位置.又知这三种元素原子的质子数之和是31，最外层电子数之和为17，试推断A、B、C各为何种元素.

解析31-83=7…2，31+83=13（整除），故一种元素为7N.又由于17既不能被3整除，也不能被2整除，则另外两元素都在偶数族，只能是8O和16S，经验证符合题意.

答案A为N元素，B为O元素，C为S元素.

二、位置图示法

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，把握解题的关键.

例2也可用图示法推断.

解析分析题意，我们可将A、B、C这三种元素在元素周期表中的位置，列出如下四种情形：

再根据三元素的原子序数的关系，列出代数式，求解，简单直观.

设B的质子数为x.根据三种元素原子的质子数之和为31，综合分析上述四种情况，可列出以下四个代数方程式：

①（x-1）+x+（x+8）=31，解之得x=8；

②x+（x+1）+（x+8）=31，解之得x=223（不合理）；

③（x-1）+x+（x-8）=31，解之得x=403（不合理）；

④（x+1）+x+（x-8）=31，解之得x=383（不合理）.

则A：质子数8-1=7，是氮元素；B：质子数为8，是氧元素；C：质子数为8+8=16，是硫元素.N、O、S三种元素原子的最外层电子数之和为5+6+6=17，符合题意.

例3A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C最低价离子分别为A2-，C-，其离子半径A2->C-，B2+与C-具有相同的电子层结构，下列叙述一定不正确的

A.它们的原子序数A>B>C

B.它们的原子半径C>B>A

C.离子半径A2->C->B2+

D.原子核外最外层上的电子数C>A>B

解析依据离子结构特点推断元素在周期表中的位置是解决此类问题的关键.把A、B、C等元素在周期表中定位后，它们的原子结构、电子层数、最外层电子数、元素最高正价以及原子半径、离子半径等变化都可依据相应变化规律进行推断.根据“A、C最低价离子分别为A2-，C-”，可知A位于ⅥA族，C位于第ⅦA族，C在A的右边；联系“A、B同周期” ，“B2+与C-具有相同的电子层结构” ，可知A在C的左下方，B位于A的左侧.最后得出它们的相对位置如图：

CB…A由表可知，原子半径的大小顺序是B>A>C，B错误；离子半径的大小顺序是A2->C->B2+，C正确，A、D正确.

三、“直觉”+“验证”技巧

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.丰富的知识积累是产生直觉的重要前提，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.

例4A、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，写出下列物质的化学式：甲，乙，丙，丁，戊.

解析根据原子个数比为4∶1的气态化合物，直觉将甲猜为CH4，再根据乙、丙分别是由A、C元素形成的原子数之比为1∶1、2∶1的液态化合物，直觉将乙猜为H2O2，丙猜为H2O；根据A、D同主族，顺推A、B、C、D四种元素分别为氢、碳、氧、钠，最后根据B、C同周期，D、C形成原子个数比为1∶1、2∶1的固体化合物，分别为Na2O2、Na2O符合实际，则猜想正确.

答案CH4H2O2H2ONa2O2Na2O