2021届高三化学一轮复习 “位——构——型”综合推断题的解题方法(知识梳理与训练)

2021届高三化学一轮复习“位——构——型”综合推断题的解题方法（知识梳理与训练）知识梳理
1．结构与位置互推是解题的核心
(1)掌握四个关系式：①电子层数＝周期数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。

(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：①“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；②各周期元素种类；③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；④同主族上下相邻元素原子序数的关系。

2．性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。

3．结构和性质的互推是解题的要素
(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。

4．熟记常见题眼，是解题的“突破口”
(1)微粒的电子层结构特征
稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：①与He原子电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等；③与Ar 原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。

(2)周期表中特殊位置的常见元素
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge等。

②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。

③族序数等于周期数3倍的元素：O。

④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca等。

⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。

⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C等。

⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。

⑧除H外，原子半径最小的元素：F。

⑨短周期元素中离子半径最大的元素：P。

(3)常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素：C；自然界中硬度最大的物质：金刚石；碳的气态氢化物中氢的质量分数最高的物质：CH4。

②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：N。

③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。

④单质最轻的元素：H；单质最轻的金属元素：Li。

⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。

⑥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：Al。

⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。

⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。

1．X、Y、Z、W四种元素在元素周期表中的相对位置如图所示，Y、Z的质子数之和为21，下列说法正确的是()
A．常压下，四种元素的单质中，W单质的熔点最高
B．Z的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．W元素的金属性比Z元素的金属性强
答案B
解析从表结构及Y、Z的质子数之和为21可知，Y为O、Z为Al，从而可知W为P，X 为C。

根据形成晶体情况，金刚石的熔点最高，A错误；根据“阴上阳下”，O2－与Al3＋电子层结构相同，B正确；由于非金属性：O>C，故氢化物稳定性：H2O>CH4，C错误；同周期元素，从左向右，金属性逐渐减弱，金属性：P<Al，D错误。

2．Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示。

下列说法正确的是()
A．Q和Z可能形成化合物QZ2
B．Y的最高价氧化物的水化物一定是强酸
C．X、Z和氢三种元素不可能组成离子化合物
D．最简单气态氢化物的沸点：Q>X
答案A
解析Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Q为C；再根据Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，以及X、Y、Z在周期表中的位置关系可推知X可能为N 或O，Y可能为P或S，Z可能为S或Cl，若Z为S，则C、S可形成分子CS2，故A正确；若Y为P，则最高价氧化物的水化物H3PO4不是强酸，故B错误；N、S和H三种元素可以形成离子化合物(NH4)2S，故C错误；若X为O，则甲烷的沸点比水的低，故D错误。

3．短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的3倍，X、W同主族，Y原子半径在同周期中最大，Z的M层电子数比K层多1。

下列说法中正确的是()
A．最简单气态氢化物的沸点：X<W
B．Y、Z、W最高价氧化物对应的水化物相互之间可发生反应
C．W氧化物对应的水化物是一种强酸
D．最简单气态氢化物的热稳定性：W＞R
答案B
解析短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的3倍，则X含有2个电子层，最外层含有6个电子，X为O元素；X、W同主族，则W为S元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素；Y原子半径在同周期中最大，其原子序数大于O，则Y位于第3周期，为Na元素；Z的M层电子数比K层多1，则Z为Al 元素。

根据分析可知：X为O，Y为Na，Z为Al，W为S，R为Cl元素。

H2S分子间不存在氢键，只存在分子间作用力，而水分子之间还存在氢键，因此使水的沸点较高，A错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，具有两性，NaOH是强碱，H2SO4是强酸，因此NaOH、Al(OH)3和H2SO4相互之间两两可发生反应，B正确；S的氧化物对应的水化物可能是H2SO4，也可能是H2SO3，H2SO3为弱酸，C错误；元素的非金属性S＜Cl，则简单氢化物的稳定性：W＜R，D错误。

4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W最简单的氢化物常温下为气体，是可燃冰的成分，X是同周期中原子半径最小的元素，W和Y的最外层电子数之和等于X 的最外层电子数，X、Z同主族。

下列有关判断正确的是()
A．常温下，X、Z的单质与水反应均有弱酸生成
B．W、X、Z的最简单氢化物中，HZ的热稳定性最强
C．Y与Z的化合物YZ3是非电解质
D．W的氢化物的沸点一定低于X的氢化物的沸点
答案A
解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W最简单的氢化物是可燃冰的有效成分，即为CH4，则W为C元素；X是同周期中原子半径最小的元素，X不是F就是Cl，因原子序数依次增大，则X为F元素；W和Y的原子核外最外层电子数之和等于X的最外层电子数，则Y为Al元素；X、Z同主族，则Z为Cl元素。

根据上述分析可知，W为C元素、X为F元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

常温下，X、Z的单质与水的反应分别是2F2＋2H2O===4HF＋O2、Cl2＋H2O HCl＋HClO，HF和HClO都是弱酸，故A正确；F 的非金属性最强，则HF最稳定，故B错误；Y与Z的化合物YZ3为AlCl3，氯化铝溶于水能够导电，属于电解质，故C错误；W的氢化物为烃，其中很多为固体，沸点不一定低于HF的沸点，故D错误。

5．(2020·宁波高三模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z位于同主族，
四种元素组成的一种化合物的结构式为。

下列说法不正确的是() A．W的最简单氢化物的稳定性比X的弱
B．X、Y形成的化合物水溶液显碱性
C．W与Y形成的化合物中一定含有离子键
D．原子半径：Y>Z>X>W
答案D
解析本题主要考查原子结构与元素周期律的知识，侧重考查学生元素推断和知识迁移能力。

W、X、Y、Z四种元素依次为O、F、Na、S。

氧的非金属性比氟的弱，A项正确；NaF溶液显碱性，B项正确；Na2O2和Na2O中均含有离子键，C项正确；原子半径：Na>S>O>F，D 项错误。

6．利用图示装置进行下列实验，能达到实验目的的是
答案B
解析浓硝酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有硝酸气体，硝酸也能与Na2SiO3反应生成硅酸沉淀，不能说明非金属性：C＞Si，故A错误；浓盐酸与KMnO4反应生成氯气，说明氧化性：KMnO4＞Cl2，氯气与Na2S反应生成硫沉淀，说明氧化性：Cl2＞S，因此氧化性：KMnO4＞Cl2＞S，故B正确；浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体，氯化氢也能与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀，不能说明酸性：H2CO3＞Al(OH)3，故C错误；浓氨水与CaO反应生成氨气，氨气的水溶液显碱性，能够使酚酞溶液变红色，只能证明NH3·H2O是碱，不能证明其强弱，故D错误。

7．短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A和B形成的气态化合物的水溶液呈碱性，A和D同主族，B和C相邻，F的最高价氧化物对应的水化物为无机含氧酸中的最强酸。

E与B可组成化合物E3B2，且该物质遇水发生水解反应。

已知利用如下图所示装置以制备E3B2，装置①用于制备B单质。

下列说法正确的是()
A．E与B的简单离子的电子层结构相同，且简单离子半径B<E
B．④⑥中依次盛装的试剂可以是NaOH溶液、碱石灰
C．D元素形成的单质与A2C不反应
D．实验结束后，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以产生使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
答案D
解析短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A和B形成的气态化合物的水溶液呈碱性，则A为H元素，B为N元素；A和D同主族，则D为Na元素；B和C相邻，C为O元素；F的最高价氧化物对应的水化物为无机含氧酸中的最强酸，则F为Cl元素。

E与B可组成化合物E3B2，且该物质遇水发生水解反应，E为＋2价金属，为Mg元素；根据装置图，在装置⑤中制备Mg3N2，装置①用于制备N2，装置②为安全瓶，③④用于除去氮气中的杂质并干燥，装置⑥防止空气中的水蒸气进入装置⑤，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Mg与N的简单离子的电子层结构相同，离子半径B＞E，A错误；
④应装有浓硫酸，以确保N2是干燥的，B错误；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，C错误；Mg3N2＋6H2O===2NH3↑＋3Mg(OH)2，氨气的水溶液显碱性，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝，D正确。