2009有关“位、构、性”高考命题探析
元素的“位置、结构、性质”三者之间的关系历来是高考考试的热点内容,在承袭传统考查内容的基础上,每年高考化学试题对“位、构、性”的命题角度都会呈现出一定新意,现就近两年高考中“位置、结构、性质”试题简析如下。
一、将位置确定与数学讨论相结合
[2006年全国理综卷I 26题]X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件;①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空:
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):____,理由是__ ;
(2)Y是_____,Z是_________,W是_______;
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8:2:4:1。写出该化合物的名称及化学式______________。
分析:(1)若Y、Z和W三种元素位于同一周期依次相邻,有如下位置:Y—Z—W,设Y的原子最外层电子数为a,则Z、W的最外层电子数分别是a+1、 a+2,即有a+(a+1) + ( a+2) =17,a不存在整数解,所以Y、Z和W三种元素不能位于同一周期。
(2)Y、Z和W三种元素只能位于不同一周期,可能存在如右位置:
设Y的原子最外层电子数为a,则Z、W的最外层电子数分别是a、a+1、即有a+a+ ( a+1) =17,a不存在整数解,舍去。或Z、W的最外层电子数分别是a+1、a+1,有a+( a+1)+ ( a+1) =17,a =5,即Y为N元素,Z为O元素,W为S 元素,为合理解。
(3)X和N、O、S可组成硫酸(氢)盐或硝酸盐,其原子个数之比为8:2:4:1,讨论知该化合物是硫酸铵,化学式是(NH4)2SO4。
[点评]本题最大的亮点:Y、Z和W可能存在三种位置,即可能存在三个数学方程,进行数学讨论得到合理的整数解,从而确定Y、Z和W的位置关系。另外,在确定物质(NH4)2SO4时也要求学生进行讨论,发散思维。
二、将原子结构与晶体结构相结合