化学自习室移动版

有一类物质结构与元素周期律的推断问题，所给几种元素相互之间有一定的周期表位置关系，又有某种粒子数的关系，它需要进行适当的讨论才能确定这几种元素的名称或符号，或物质的组成。下面以具体实例加以说明。

例1：今有A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C，B与D分别是同族元素。B、D两元素的质子数之和是A、C两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素单质易溶于CS₂溶剂中，则四种元素是：A：__，B：____，C：____，D：___。 

解析：根据题意，可排出4种元素在周期表中的位置，由一种元素的单质溶于二硫化碳知D可能为S或P。若B、D分别为N、P，则质子数之和为22，一半为11，可折分为：1＋10，2＋9，3＋8，4＋7，5＋6等，这些情况所对应的元素皆不可能在同一族。若B、D分别为O、S，则质子数之和为24，一半为12，可折分为：1＋11，2＋10，3＋9，4＋8，5＋7等，其中第一组适合，故A和C为氢和钠。 

答：H；O；Na；S 

例2：有X、Y、Z三种元素，X、Y同主族，X、Z同周期，三种元素的质子数之和为35，Y的阴离子与Z的阳离子具有相同的电子层结构。X、Y、Z三种元素形成的化合物常见的有A、B、C三种，A、C分别与硫酸作用时，都生成化合物B和一种气体，C同时还生成X的单质。A与X的单质反应生成C。

(1) 写出X、Y、Z的元素符号：_____，_____，____；

(2) 写出A、B、C的化学式：______，_____，_____；

(3) 写出A与X单质反应的化学方程式：_________________。 

解析：此题无特征条件，从三元素的质子数之和为35，应考虑为短周期的元素。Y在X之上，Z在X左。若Y、X、Z可能有以下几种组合：F、Cl、9，O、S、Na，N、P、Al，C、Si、P。结合反应情况，只有第二组适合。 

答：(1) S；O；Na     (2) Na₂SO₃ ；Na₂SO₄ ；Na₂S₂O₃    (3) Na₂SO₃＋S＝Na₂S₂O₃ 

例3：X、Y、Z三种主族元素分别位于相邻的三个不同周期里，且原子序数的大小顺序是Z＞X＞Y。元素Y的原子次外层的电子数为2，其最高氧化物的水化物是强酸。X、Y的族序数之和等于Z的族序数，X的氧化物难溶于水，则X与Y形成的化合物的化学式为(用元素符号表示)：__；Z的元素符号为___。 

解析：首先判断出Y是第二周期、ⅤA族的氮，因为只有硝酸是强酸。由原子序数大小知，X在第三周期，Z在第4周期。按照族序数关系有：5＋1＝6，5＋2＝7，5＋3＝8(不可能)。由于X的氧化物溶于水，故X不可能是钠，而应是镁。Z就应是溴了。 

答：Mg₃N₂ ；Br 

例4：甲、乙、丙为短周期内的三种元素。乙、甲依次位于周期表中同周期的相邻主族，

乙元素的族序数为丙元素的2倍。甲、乙、丙原子的价电子数之和为11，电子层数之和为7。试回答：

(1) 三元素的名称是：甲____，乙_____，丙_____。

(2) 丙元素单质与乙元素最高氧化物发生反应的化学方程式是：____________。 

解析：设丙元素的族序数为x，则乙为2x，甲为(2x＋1) ，可列式：x＋2x＋2x＋1＝11，x＝2，故丙为ⅡA，乙为ⅣA，甲为ⅤA。从电子层数之和为7可知有两种组合：1、3、3；2、2、3。由于第一周期无ⅡA族元素，故只可能是第二种组合，即氮、碳、镁。 

答：(1) 氮；碳；镁     (2) Mg＋CO₂＝2MgO＋C 

例5：有X、Y、Z三种元素，其原子序数依次增大，且位于同一周期，价电子数之和为10。它们的最高氧化物的水化物之间，任意两种都能反应生成盐和水；M元素与上述三种元素位于相邻的周期，而M原子的L电子层上有4个电子。试写出这些元素的元素符号：X_______，Y_______，Z________，M________。 

解析：M为碳，故X、Y、Z为第三周期的元素。由价电子数之和为10知有以下组合：① 1、3、6，② 1、2、7，③ 1、4、5，④ 2、3、5。由于有两性氢氧化铝，故只能考虑①和④，但④中氢氧化镁不溶于水，不能与氢氧化铝反应。 

答：Na；Al；S；C 

例6：短周期元素A、B、C，A与B同周期，B与C同主族，它们原子核电荷数之和为41，由此推断各元素的名称，写出简要推理思路。 

解析：若A、B原子序数均小于10，则C必大于18，于题意不合，故A、B的原子序数均大于10。设A、B的原子序数分别为x、y，则C的原子序数为y－8，依题意得：x＋y＋(y－8)＝41，x＋2y＝49。

x必为10≤x≤18的奇数。

若x＝11，y＝19，y不为短周期元素，不合题意；

 x＝13，y＝18，A—Al，B—Ar，C—Ne；

 x＝15，y＝17，A—P，B—Cl，C—F；

 x＝17，y＝16，A—Cl，B—S，C—O。 

例7：A_x、B_y、C_z是由A、B、C三种处于不同短周期又不同族的元素组成的化合物，x、y、z均为整数，它们之和为13。取0.05 mol 此化合物与足量的水反应，生成2.4 g D，同时生成0.05 mol 的白色絮状沉淀E。E既能溶于NaOH溶液又能溶于稀硝酸。D气体由两种元素B、C组成；1体积此气体完全燃烧需要2体积同温同压下的氧气，且燃烧产生只有CO₂和H₂O。试回答：

(1) 元素符号：A_____，B_____，C______；

(2) A_xB_yC_z的结构简式_____________；

(3) D气体的分子式是________，与D含相同B%(质量)的化合物的分子式是_____，它若是一种稠环烃的衍生物，则其结构简式(只写其中一种即可)是_____。 

解析：设D为C_xH_y，x＋y/4＝2，x＝1，y＝2，故D为CH₄，2.4/16＝0.15 mol；由C_xH_yO_z∶Al³⁺∶CH₄＝0.05∶0.05∶0.15＝1∶1∶3，故Al(CH₃)₃为13。 

讨论：若为C_xH_yO，，则12x－48＝3y，可得出C₆H₈O、C₇H₁₂O、C₈H₁₆O，但无这些物质。若为C_xH_yO₂，，12x－96＝3y，x＝10，y＝ 8，C₁₀H₈O₂ ，因为是稠环芳烃，故有两个苯环相并。 

答：(1) Al；C；H     (2) Al(CH₃)₃     (3) CH₄ ；C₁₀H₈O₂ ；