高中化学推断题小结

      化学组韩勇

一. 基于元素周期表的推断

1. 元素的基本知识：解答这一类问题时，我们应该掌握一些有关元素的基本的特征性的常识。下面对元素（单质）的基本特征性知识做一个总结。1号元素 氢：原子半径最小，同位素没有中子，密度最小的气体。6号元素 碳：形成化合物最多的元素，单质有三种常见的同素异形体（金刚石、石墨、富勒烯）。7号元素 氮：空气中含量最多的气体（78%），单质有惰性，化合时价态很多，化肥中的重要元素。8号元素氧：地壳中含量最多的元素，空气中含量第二多的气体（21%）。生物体中含量最多的元素，与生命活动关系密切的元素，有两种气态的同素异形体。9号元素 氟：除H外原子半径最小，无正价，不存在含氧酸，氧化性最强的单质。11号元素 钠：短周期元素中原子半径最大，焰色反应为黄色。12号元素 镁：烟火、照明弹中的成分，植物叶绿素中的元素。13号元素铝：地壳中含量第三多的元素、含量最多的金属，两性的单质（既能与酸又能与碱反应），常温下遇强酸会钝化。14号元素 硅：地壳中含量第二多的元素，半导体工业的支柱。15号元素磷：有两种常见的同素异形体（白磷、红磷），制造火柴的原料（红磷）、化肥中的重要元素。16号元素 硫：单质为淡黄色固体，能在火山口发现，制造黑火药的原料。17号元素氯：单质为黄绿色气体，海水中含量最多的元素，氯碱工业的产物之一。19号元素 钾：焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察），化肥中的重要元素。20号元素 钙：人体内含量最多的矿质元素，骨骼和牙齿中的主要矿质元素。

2. 由基本元素的基本延伸——基本元素间形成的化合物

⑴等电子情况 请熟记下面的两类特殊的等电子粒子  ①常见的10电子粒子：简单原子或离子：Na⁺ 、Mg²⁺ 、Al³⁺、F^-   分子：CH₄、NH₃、H₂O、HF、Ne复杂离子：NH₂^- NH₄⁺ H₃O⁺ OH^-   ②常见的18电子粒子 ：简单原子或离子：Ar、K⁺、Ca²⁺、Cl^-、S^2-     分子（氢化物）：HCl、H₂S、PH₃、SH₄  分子（9+9型）：F₂、H₂O₂、N₂H₄、C₂H₆、CH₃OH、CH₃NH₂、CH₃F、NH₂OH  复杂离子：HS^-、“9+9型”分子，实际上都是几个9电子官能团（—OH、—NH₂、—CH₃、—F）的两两的组合。

⑵二元化合物的数据特征 在元素推断题中，元素构成化合物时的一些“数据特征”也是命题人十分青睐的命题信息。下面对一些常见的二元化合物的“数据特征”作一些总结

多种比例的情况：最常见的是两种原子以1：1和1：2（或2：1）的组成形成化合物的情况，此时首先应考虑H₂O₂和H₂O或Na₂O₂和Na₂O，此外还应注意CO和CO₂、NO和NO₂，再延伸到过渡金属可想到FeS和FeS₂、CuO和Cu₂O，甚至有机物中的C₂H₂和C₂H₄。②XY₂型化合物的可能情况：IIA族与VIIA族化合物：BeF₂、BeCl₂、MgF₂、MgCl₂、CaF₂、CaCl₂等 氧化物与硫化物：CO₂、NO₂、SO₂、SiO₂、CS₂等③XY₃型化合物的可能情况：氢化物和卤化物：BF₃、BCl₃、AlF₃、AlCl₃、PCl₃、NH₃、PH₃ 

氧化物：SO₃ 氮化物：LiN₃、NaN₃④其它情况：由于篇幅有限，X₂Y、X₃Y型化合物的情况就留给读者自己归纳了。此外，一定要注意题目的要求是“XY₂”还是“X与Y以1：2组成”，如是后者，除了考虑到2：4的组成外，往往要还要考虑有机物（如1：2组成的烯烃）。

⑶常考到的多元化合物 元素推断题中，常会对三种以上的基本元素组成的化合物的性质进行考察。下面对1～20号元素间可形成的化合物进行一些总结

①离子化合物 几种常考到的酸根离子（NO₃^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、SO₄^2-、HSO₄^-、HS^-、PO₄^3-、H₂PO₄^2-、HPO₄^-、SiO₃²、AlO₂^-）与Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Al³⁺等形成的多元离子化合物是常见的考察内容。其中常见的命题内容有：NO₃^-在酸性条件下的氧化性，CO₃^2-和HCO₃^-、SO₃^2-和HSO₃^-、Al³⁺、AlO₂^-和Al(OH)₃的相互转化，SO₃^2-、HSO₃^-、HS^-的还原性，弱酸根的水解方程式的书写（尤其是负二价弱酸根的分步水解）。上述的这些阴离子中，有一个极易被忽略但又极容易考到的离子——HSO₄^-，当题目问到上面这些离子之间的相互反应时，我们应马上想到它。HSO₄^-最大的特性是它是唯一有强酸性的阴离子，它的性质是H⁺和SO₄^2-的共同性质，上面的CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、HS^-、AlO₂^-等离子与HSO₄^-的反应都曾在题目中出现。

②共价化合物 元素推断题中对多元共价化合物的考察主要是对氧化物的水化物的考察，高中阶段常见的有H₂CO₃、HNO₃、NaOH、Mg(OH)₂、Al(OH)₃、H₂SiO₃、H₃PO₄、H₂SO₃、H₂SO₄、HClO₄、KOH、

Ca(OH)_2，，应熟悉他们之间酸性、碱性、氧化性、还原性的基本比较。

3. 实际题目的推断演练——快速确定元素种类

下面给出几道高考试题或高考模拟题中元素周期表推断题的题干描述，请以最快的速度将题目中的各字母所代表的元素推出。

⑴a、b、c、d、e是短周期元素，周期表中a与b、b与e相邻；a与e的最外层电子数之比为2∶3，b的最外层电子数比c的最外层电子数少1个；常见化合物d₂c₂与水反应生成c的单质，且溶液使酚酞试液变红。

⑵Q、R、X、Y、Z 为前 20 号元素中的五种， Q 的低价氧化物与X 单质分子的电子总数相等， R 与 Q 同族， Y 和 Z 的离子与 Ar 原子的电子结构相同， Q 能分别与 Y、Z 形成的共价化合物，且原子序数Y<Z。

⑶（07上海）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 

元素编号	元素性质或原子结构
T	M层上有2对成对电子
X	最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z	元素最高正价是＋7价

⑷（07天津）U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W₂中燃烧

的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z₃W₄具有磁性。U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。

⑸（07南昌统考）现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和。

⑹（07北京朝阳二模）表中为一短周期元素及相应氢化物沸点的数据： 

元素 性质	元素编号
	①	②	③	④	⑤	⑥
氢化物的沸点（℃）	－60.7	－33.4	100	－87.7	19.54	－84.9
最高化合价	+6	+5		+5		+7
最低化合价	－2	－3	－2	－3	－1	－1

A、B、Y均为上表中的元素，X是一种历史悠久，应用广泛的金属元素。Ⅰ．X与Y可形成化合物XY、XY₂，二者可用接触法制强酸甲；Ⅱ．A与B可形成化合物AB、AB₂，二者可用于制备强酸乙。