5 专题突破16 元素“位—构—性”综合推断题的解题策略

专题突破16元素“位—构—性”综合推断题的解题策略

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。

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。

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H、Be、Al

族序数等于周期数2倍的元素C、S

族序数等于周期数3倍的元素O

周期数等于族序数2倍的元素Li、Ca

周期数等于族序数3倍的元素Na、Ba

最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素H、C、Si

最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素S

除H外，原子半径最小的元素 F 3.

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)：

ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物RH4RH3H2R HR 最高价氧化物RO2R2O5RO3R2O7

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。

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

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。

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。

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O

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

Cs

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Na

焰色反应呈紫色的元素(透过蓝色钴玻璃观察) K

单质密度最小的元素H

单质密度最小的金属元素Li

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，又能与强碱反应的元

Al

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氧化

S

还原反应的元素

常见的一种元素存在几种单质的元素C、P、O、S

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()

A．非金属性：W>X>Y>Z

B．原子半径：Z>Y>X>W

C．元素X的含氧酸均为强酸

D．Y的氧化物水化物为强碱

解析：选D。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。

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

D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构

解析：选D。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中B原子最外层不满足8电子稳定结构，D项错误。

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

解析：选B。X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之