元素週期/確定元素在週期表中位置的五種方法
分析:此種類型最為簡單,一般只需記住一些週期表中特殊位置的元素即可,現總結歸納如下10條,以供參考。
(1)族序數等於週期數的元素:H、Be、Al
(2)族序數等於週期數2倍的元素:C、S
(3)族序數等於週期數3倍的元素:O
(4)週期數是族序數2倍的元素:Li
(5)週期數是族序數3倍的元素:Na
(6)最高正價與最低負價代數和為0的短週期元素:C、Si
(7)最高正價是最低負價絕對值3倍的短週期元素:S
(8)除H外,原子半徑最小的元素;F
(9)短週期中其離子半徑最大的元素:S
(10)最高正化合價不等於族序數的元素:O、F
二. 利用原子各電子層電子數關係推斷確定
例1. 短週期元素中,A元素原子最外層電子數是其次外層電子數的2倍;B元素最外層電子數是其內層電子總數的3倍;C元素原子次外層電子數等於其原子核外電子總數的;D元素原子最外層有1個電子,D的陽離子與B的陰離子電子層結構相同,則A、B、C、D分別為什麼元素?
解析:本題能力要求較高,首先必須掌握電子排布規律,然後通過各原子存在的電子層電子數目進行推斷。如抓住“A元素原子最外層電子數是其次外層電子數的2倍”這一特點,即可推斷出A原子只有2個電子層,為碳元素。故A為C,B為O,C為Be,D為Na。
三. 利用原子間電子、質子、中子等數目關係確定
例2. A、B、C是週期表中相鄰的三種元素,其中A、B同週期,B、C同主族。此三種元素原子最外層電子數之和為17,質子數總和為31,則A、B、C分別是什麼元素?
解析:本題考查估算能力。先根據題意作出如下四種排列方式(三種元素質子數總和為31,則其大致位置在短週期):
設B的質子數為x,則(1)~(4)排列方式有下列關係式:
(1)無合理解。
(2)無合理解。
(3)無合理解。
(4)得:(合理)。
故A、B、C分別是:N、O、S。利用已知的最外層電子數之和進行檢驗即可。
此種類型的推斷在確定元素位置的有關習題中最為常見。在解答中一定要注意思維的嚴謹性。
四. 利用元素化合物性質確定
例3. 有X、Y、Z三種元素。已知:①它們是週期表中的前20號元素,Y、Z不在同一週期;②它們可以組成化合物和;③X的陽離子和Z的陰離子的核外電子排布相同;(4)能和水反應,生成白色漿狀物,將漿狀物過濾所得到的溶液與Y的氧化物反應,可以得到另一種白色沉澱A。則X、Y、Z分別為什麼元素?
解析:此題關鍵在於熟練掌握元素化合物知識,就能對化學方程式的應用信手拈來。從(4)式馬上可知方程式:,故得X為,Y為C,Z為S。
五. 利用綜合計算推斷確定
例4. 已知某主族金屬元素X的原子核內質子數和中子數之比為1:1,含該金屬陽離子0.192g的溶液恰好能將20mL0.4mol/L的Na2CO3溶液中的全部沉澱,試推斷X是什麼元素及在週期表中的位置。
解析:週期表中質子數與中子數相等的金屬元素只有Mg和Ca兩種,它們都是+2價金屬。設金屬的相對原子品質為M,由關係式得:,解得。則X為鎂,位於第3週期第IIA族。