5 专题突破16 元素“位—构—性”综合推断题的解题策略

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第5章 物质结构 元素周期律
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依据核外电子排布的三大规律推断元素：
1．最外层电子规律
最外层电子数(N)
3≤N<8
N＝1 或 2
N>次外层电子数
元素在周期 表中的位置
第ⅠA 族、第ⅡA 第二周期
ⅢA 族～ⅦA 族 族、第Ⅷ族、副族、 (Li、Be 除外)
0 族元素氦
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第5章 物质结构 元素周期律
质依次为 A、B、C、D。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，
且丙为共价化合物，丁为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示，下
列说法不正确的是( )
A．简单离子半径：W>X>Y>Z
√B．甲、乙、丁均只含有离子键
中 B 原子最外层不满足 8 电子稳定结构，D 项错误。
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第5章 物质结构 元素周期律
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精练二 依据结构特点及元素在周期表中的位置推断
3．(2019·高考全国卷Ⅲ，9，6 分)X、Y、Z 均为短周期主族元素，它们原
子的最外层电子数之和为 10。X 与 Z 同族，Y 最外层电子数等于 X 次外层
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第5章 物质结构 元素周期律
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元素及其化合物的特性
推断元素
常温下单质呈液态的非金属元素
Br
常温下单质呈液态的金属元素
Hg
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 Al
的元素
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生 S
氧化还原反应的元素
常见的一种元素存在几种单质的元素
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第5章 物质结构 元素周期律
2．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 族序数等于周期数的短周期元素 族序数等于周期数 2 倍的元素 族序数等于周期数 3 倍的元素 周期数等于族序数 2 倍的元素 周期数等于族序数 3 倍的元素 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素 除 H 外，原子半径最小的元素
误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，B 正确；C、Si
形成的化合物 SiC 为共价化合物，C 错误；Mg 能溶解在浓硝酸中，Si 不与
浓硝酸反应，D 错误。
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第5章 物质结构 元素周期律
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4．(2018·高考全国卷Ⅰ，12，6 分)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次
增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；
W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正
确的是( )
A．常温常压下 X 的单质为气态
√B．Z 的氢化物为离子化合物
C．Y 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W 与 Y 具有相同的最高化合价
精练三 依据物质的转化关系推断
5．短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、
戊是由这些元素组成的常见化合物，其中丙、丁、戊为二元化合物，己是
元素 C 的单质。甲、乙的溶液均呈碱性。图中部分产物已省略。下列说法
错误的是( )
A．甲和戊加入水中都能破坏水的电离平衡
B．乙和戊都含有离子键
离子位于阴离子的下一周期。如 O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相
同，则 Na、Mg、Al 位于 O、F 的下一周期。
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第5章 物质结构 元素周期律
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三、依据元素及其化合物的性质推断元素 利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质的元素推断题，是近几年高考的 热点题型，题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质(如 能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何 种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。
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第5章 物质结构 元素周期律
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解析：W 与 Z 形成的化合物与浓硫酸反应生成的产物可腐蚀玻璃，则该产
物为 HF。原子序数不大于 20，暗示可以等于 20。W 一定为氟元素，Y 一
定为氯元素，Z 的原子序数大于 17 且为主族元素，Z 可能为钾元素、钙元
素，由 W、X、Z 的最外层电子数之和为 10 推知，X 可能为镁元素、钠元
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第5章 物质结构 元素周期律
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2．(2020·高考全国卷Ⅱ，13，6 分)一种由短周期主族元素组成的化合物(如 图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增 大、且总和为 24。下列有关叙述错误的是( ) A．该化合物中，W、X、Y 之间均为共价键 B．Z 的单质既能与水反应，也可与甲醇反应 C．Y 的最高化合价氧化物的水化物为强酸
第5章 物质结构 元素周期律
专题突破16 元素“位—构—性” 综合推断题的解题策略
化学
第5章 物质结构 元素周期律
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一、依据元素在周期表中的位置推断元素 残缺元素周期表型推断题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表， 展示出几种不同元素的相对位置；二是给出某种元素的位置特征、原子结 构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时，要 先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置， 然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的位置关系，进而确定其 他未知元素。
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第5章 物质结构 元素周期律
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1．元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素 H 和 He，H 元素所在的第ⅠA 族为 元素周期表的左侧边界，第ⅠA 族左侧无元素分布。 (2)He 为 0 族元素，0 族元素为元素周期表的右侧边界，0 族元素右侧没有 元素分布。 利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
C、P、O、S
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第5章 物质结构 元素周期律
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精练一 依据结构特点及物质的特性或用途推断
1．(2020·高考全国卷Ⅲ，13，6 分)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短
周期元素，四种元素的核外电子总数满足 X＋Y＝W＋Z；化合物 XW3 与 WZ 相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( )
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H、Be、Al C、S O Li、Ca
Na、Ba H、C、Si
S F
第5章 物质结构 元素周期律
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3.依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式
知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物
的化学式，例如(用 R 代表元素)：
ⅣAFra Baidu bibliotek
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物 最高价氧化物 最高价含氧酸
主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐
增大，故四种元素的原子半径大小顺序为 r(D)>r(B)>r(C)>r(A)，C 项正确；
H、C、O 能形成多种化合物，H2CO3 溶液显酸性，乙醇溶液显中性，D 项 错误。
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第5章 物质结构 元素周期律
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6．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。各元素形成的单
A．非金属性：W>X>Y>Z C．元素 X 的含氧酸均为强酸
B．原子半径：Z>Y>X>W
√D．Y 的氧化物水化物为强碱
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第5章 物质结构 元素周期律
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解析：化合物 XW3 与 WZ 相遇会产生白烟，结合 W、X、Y、Z 的原子序 数依次增大，又因四种元素的核外电子总数满足 X＋Y＝W＋Z，可知 W、 X、Y、Z 分别为 H、N、Na、Cl，XW3 为 NH3，WZ 为 HCl。非金属性： Cl＞N＞H＞Na，A 项错误；同周期主族元素满足序大径小的规则，原子半 径：Na＞Cl＞N＞H，B 项错误；N 可以形成 HNO2，HNO2 为弱酸，C 项 错误；Na 的氧化物的水化物为 NaOH，NaOH 属于强碱，D 项正确。
√D．X 的氟化物 XF3 中原子均为 8 电子稳定结构
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第5章 物质结构 元素周期律
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解析：由题意可知，4 种短周期元素中，Z 的原子序数最大，且能形成 Z＋，
则 Z 为 Na 元素，W 的原子序数最小，且只形成一个化学键，则 W 为 H 元
素，再由 4 种元素的原子序数之和为 24 可知，X 与 Y 的原子序数之和为 12，
结合题给化合物中 X 与 Y 的成键数可知，X 为 B 元素，Y 为 N 元素。从该
化合物的成键情况可确定 H、B、N 之间均为共价键，A 项正确；Na 为活
泼金属，既能与水反应，也能与 CH3OH 发生置换反应生成 H2，B 项正确；
N 的最高价氧化物对应的水化物为 HNO3，是典型的强酸，C 项正确；BF3
RH4 RO2 H4RO4 或 H2RO3
RH3 R2O5 H3RO4 或 HRO3
H2R RO3 H2RO4
HR R2O7 HRO4
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第5章 物质结构 元素周期律
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二、依据元素原子结构推断元素 以原子结构、核外电子排布特征为元素推断的突破口，是元素推断题的重 要类型之一，题目通常以文字叙述的形式给出元素原子的核外电子排布、 位置关系等关键信息。解题时可结合短周期元素的原子结构及元素的特殊 性质，对元素进行合理地推断。
素。综上所述，W 为氟元素，X 为钠元素(或镁元素)，Y 为氯元素，Z 为钙
元素(或钾元素)。钠、镁单质在常温常压下均呈固态，A 项错误；CaH2、
KH 都是离子化合物，B 项正确；氯化钾溶液和氯化钙溶液均呈中性，C 项
错误；氟没有正化合价，D 项错误。
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第5章 物质结构 元素周期律
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第5章 物质结构 元素周期律
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元素及其化合物的特性 形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物 质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 地壳中含量最多的元素或最简单氢化物在常温下呈液态的元 素
推断元素 C N O
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2.“阴三阳四”规律
某元素简单离子最外层电子数与次外层电子数相等，若为阴离子，则该元
素位于第三周期；若为阳离子，则该元素位于第四周期。如 S2－、K＋最外层
电子数与次外层电子数相等，则 S 位于第三周期，K 位于第四周期。
3．“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳
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第5章 物质结构 元素周期律
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元素及其化合物的特性 最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元 素或阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外) 焰色反应呈黄色的元素 焰色反应呈紫色的元素(透过蓝色钴玻璃观察) 单质密度最小的元素 单质密度最小的金属元素
推断元素
Cs
Na K H Li
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第5章 物质结构 元素周期律
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氢钠，乙为碳酸钠，符合题给条件“甲、乙的溶液均呈碱性”。碳酸氢钠
溶液中碳酸氢根离子水解，促进水的电离，过氧化钠与水反应得到氢氧化
钠而抑制水的电离，所以甲和戊加入水中都能破坏水的电离平衡，A 项正确；
碳酸钠和过氧化钠都是离子化合物，所以都含有离子键，B 项正确；同周期
X、Z 同主族，Y 最外层电子数等于 X 次外层电子数，则 X 的次外层电子
数为 2，设 X 的最外层电子数为 a，有 a＋a＋2＝10，解得 a＝4，又 Y 原子
半径大于 Z，则 X 为 C 元素，Y 为 Mg 元素，Z 为 Si 元素。MgO 为离子晶
体，碳的氧化物为分子晶体，故 Mg 的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A 错
电子数，且 Y 原子半径大于 Z。下列叙述正确的是( )
A．熔点：X 的氧化物比 Y 的氧化物高
√B．热稳定性：X 的氢化物大于 Z 的氢化物
C．X 与 Z 可形成离子化合物 ZX
D．Y 的单质与 Z 的单质均能溶于浓硝酸
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第5章 物质结构 元素周期律
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解析：X、Y、Z 均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为 10，
C．原子半径：r(D)>r(B)>r(C)>r(A)
√D．A、B、C 形成的化合物的水溶液一定显酸性
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第5章 物质结构 元素周期律
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解析：丙、丁、戊为二元化合物，己是元素 C 的单质，说明需要有两种二 元化合物反应得到的产物之一为单质的化学反应，结合 A、B、C、D 为原 子序数依次增大的短周期主族元素，且甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素 组成的常见化合物可知，符合要求的常见反应有过氧化钠和水或二氧化碳 反应得到氧气，所以丙为二氧化碳，丁为水(或丙为水，丁为二氧化碳)，戊 为过氧化钠，己为氧气，元素 C 为 O 元素。根据 A、B、C、D 的原子序数 依次增大，可推知 D 为 Na 元素，A 为 H 元素，B 为 C 元素，则甲为碳酸