第八节 美丽和谐的化学
一、在元素周期律和元素周期表中探索发现
例1：1999年新发现的114号元素的同位素，其中子数为184，该同位素的质量数为（ ）
A.70 B.114
C.228 D.298
解析：为揭示动态的知识鼓励学生的科学探索精神，将最新科研成果引入高考试卷有利于将课本知识与高科技相联系。
答案：D
二、同主族元素及化合物的性质的似与递应用
似：同主族中的代表元素及化合物。
IA：以Na为代表；IIA：以Mg，Ca为代表；IIIA：以Al为代表；IVA：以C，Si为代表；VA：以N，P为代表；VIA：以O，S为代表；VIIA：以Cl为代表。
递：按同族金增非递减进行比较。
例：镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素.下列关于镭的性质描述不正确的是（ ）
A.在化合物中呈＋2价
B.单质能使水分解，放出氢气
C.氢氧化物呈两性
D.碳酸盐难溶于水
三、对角线规则应用
例：铍的性质类似于铝，下列有关铍性质的推断正确的是（ ）
A.铍能与冷水反应
B.氢氧化铍能与强酸，强碱溶液反应
C.氧化铍的化学式为Be2O3
D.氧化铍只溶于强酸溶液，不溶于强碱溶液
四、利用元素周期律和元素周期表进行研究
性学习
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正价
｜元素最高正价｜＋｜最低负价｜＝8
如：代数和为零时在ⅣA族（如C，Si）。
（1）奇偶性一致性原则：一般元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价（包括大多数变价）的奇偶性一致。
（2）以零族为基准给元素定位：
如：推断33号元素，因其原子序数在18＜33rCl，rFe2＋＞r Fe3＋，rO2－＞rF－＞r Na＋＞rMg2＋＞rAl 3＋，rS2－＞Cl－＞rK＋＞rCa2＋
（2）阴前阳下：与稀有气体元素的电子层结构相同的非金属阴离子其元素在同周期稀有气体元素的前面，与稀有气体元素的电子层结构相同金属阳离子其元素在稀有气体元素的下一周期。
（3）序大径小：同一周期，原子序数越大其半径越小；电子层结构相同微粒，原子序数越大，其半径越小。正电荷数越高，微粒半径越小
例1：A，B，C，D，E是同周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物的水化物均呈碱性，且碱性B＞A，C和D的最高价氧化物的水化物均呈酸性，且酸性D＞C，五种元素形成的简单离子中，E离子的半径最小，则它们的原子序数由大到小的顺序为（ ）
A.DCEAB B.ECDAB
C.ABDCE D.BAEDC
例2：为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂物质气体，由此他提出必须先除去后，再与溴水反应。
（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式______________________________。
（2）甲同学设计的实验________（填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是________（多选扣分）。
（a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应
（b）使溴水褪色的反应，就是加成反应
（c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔
（d）使溴水褪色的物质，就是乙炔
（3）乙同学推测此乙炔中必定含有一种杂质气体是________________，它与溴水反应的化学方程式是________________________；在实验过程中必须全部除去。
（4）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
（5）为验证这一反应是加成而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是________________________________________________________________________。
解析：本题的起点并不高，既通过第（1）小题课本知识的再现，让考生回忆实验制取C2H2和验证乙炔使溴水褪色的两个重要反应：
然后通过设计第（2）小题引起考生对课本知识的反思——溴水褪色的原因的探究。实验室制得的乙炔中可能含有还原性气体与Br2具强氧化性是学生已知的基础知识，如果实验用的乙炔气体不纯净，甲同学的方案就不能证明发生了加成反应，答案也就十分明确了（不能，A、C）。这自然地提出了需要进一步研究的课题：怎样证明乙炔与溴的加成反应才是合理的？
第（3）小题需要考生根据甲同学的实验结果（少许淡黄色浑浊）来确定乙炔中可能含有的杂质气体及其关反应：
而第（4）小题的实验方案设计将考生思维推向了高潮。对还是错？必须弄清混合气体中各种成分的来龙去脉，设计并评价一些合理或不合理的过程。容易发现，启普发生器不能用作乙炔气的发生器，于是问题集中到了如何选择气体的发生装置和净化装置上，而难点则是如何除去H2S并有效地检验是否除净。这一问题的解决方案可以是多种多样的，最常见的方法是可以两次使用盛有CuSO4溶液的b装置，即：
另外，除去H2S也可以先使混合气体通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶（检验H2S是否被除尽）。但是，本题却不能两次都使用浓NaOH溶液或者先使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶，再通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶，这样操作的结果是导致无法验证H2S是否除尽。
五、利用元素周期律和元素周期表进行对元素的追踪判定
（1）据特征电子构形或周期表中的特殊位置推断。
例题6，常见元素原子的特征结构：①最外层电子数＝次外层电子数；②最外层电子数＝电子层数；③最外层电子数为电子层数2倍；④最外层有两个电子的元素为；⑤次外层上有2个电子的元素为；⑥次外层上有8个电子的元素为。
（2）根据元素性质，存在，用途的特殊性推断
例：（ ）元素：形成化合物种类最多的元素；单质是自然界中硬度（金刚石）最大的元素；气态氢化物中氢的含量最大（甲烷）的元素。
（ ）元素：空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液显碱性，最高价氧化物对应的水化物显酸性的元素。
（ ）元素：地壳中含量最多的元素；气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态。
（ ）元素：只由质子和电子构成的原子，单质为最轻的元素。
（ ）元素：地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素。
（ ）元素：最活泼的非金属元素；无含氧酸的非金属元素或气态氢化物最稳定的元素。
（ ）元素：最活泼的金属元素；最高价氧化物的水化物的碱性最强的元素。
（ ）元素：能形成酸性最强的含氧酸的元素。
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